JP4118717B2 - 音連動光源ドライバ装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば携帯電話システムでオーディオ信号を再生する際に、外付けLEDを再生されたオーディオ信号と連動させて点灯/点滅させるための最適なAudio/MIDI音源連動型LEDドライバ装置などの音連動光源ドライバ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
現在の携帯電話の音楽再生システムにおいて、音楽再生用に搭載されているAudio/MIDIデジタル音源からオーディオ信号を再生する場合、同時に外付けLEDを点灯/点滅させる機能を有することが多い。その際、再生された様々なオーディオ信号に対して、LEDの点灯/点滅するパターンは、ある固定のパターンでしか点灯/点滅せず、両者は全く連動せずに動作している。
【0003】
図4は、従来のAudio/MIDI音源再生回路、およびLEDドライバ回路のシステム構成を示すブロック図である。1はAudio/MIDI音源、2は帯域制限用デジタルフィルタ、3はDAコンバータ、4はローパスフィルタ、5はLED制御パターン生成回路、6はLED、7はNchMOSドライバである。
【0004】
以上のように構成されたAudio/MIDI音源再生回路、およびLEDドライバ回路システムの動作を以下に示す。
【0005】
Audio/MIDIデジタル音源1から出力されたオーディオ帯域デジタル信号は、帯域制限用デジタルフィルタ2にて、オーディオ帯域の周波数成分のみ帯域制限をかけて出力し、DAコンバータ3とローパスフィルタ4を通過させることでアナログオーディオ信号を再生している。一方、LEDパターン生成回路5は、オーディオ信号再生と同時にLEDの点灯/点滅パターンを出力し、NchMOSドライバ7のゲートをON/OFFすることで、LED6を点灯/点滅させる。
【0006】
【特許文献】
特開2001−103131
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来構成では、Audio/MIDI音源再生と同時に外付けLEDを点灯/点滅させる場合、再生されたアナログオーディオ信号と、LEDの点灯/点滅のタイミングおよび周期は、お互い連動せずに制御されている。また、DAコンバータ3の出力信号でNchMOSドライバ7のゲートをON/OFFする場合でも、再生されるアナログオーディオ信号の音の強弱や無音状態を信号にLED6の点灯/点滅では表現できない構成である。つまり、上記のような従来構成では、LED点灯/点滅動作用にはLED制御パターン生成回路が必要であり、再生オーディオ信号とLEDの光信号とを連動可能にする最適なLED点灯/点滅ドライバシステムの実現は不可能であった。
【0008】
また、Audio/MIDIデジタル音源1の出力信号を直接NchMOSドライバ7に入力することでLEDを点灯/点滅することは可能であるが、再生するオーディオデジタルデータとは別に、低周波帯域のデジタルデータも上記Audio/MIDIデジタル音源1に録音、または記録しておく必要があり、その同時録音/同時再生機能の制御、および回路構成が複雑になってくる。
【0009】
本発明は、従来のシステム構成に比べて、LED制御パターン生成回路を削減して回路規模を小さくし、かつ再生オーディオ信号の音の強弱や無音状態をLEDの点灯/点滅で表現できる、最適な音連動光源ドライバ装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の音連動光源ドライバ装置は、デジタル音源と、このデジタル音源のデジタル信号を入力してオーディオ帯域信号と低周波帯域信号を出力する帯域制限用デジタルフィルタと、前記オーディオ帯域信号と前記低周波帯域信号に応じてそれぞれ正のパルス幅のA信号と負のパルス幅のB信号とを出力するPWMジェネレータと、前記オーディオ帯域信号の前記A信号と前記B信号を加算して再生信号の強弱に対応したパルス幅を有するPWM信号を生成する加算回路と、この加算回路により前記PWM信号に変換された前記オーディオ帯域信号をアナログオーディオ信号に変換するローパスフィルタと、前記低周波帯域信号に対応する前記A信号と前記B信号を入力する論理回路と、この論理回路により駆動される複数のドライバと、これらのドライバによりそれぞれ発光する発光手段とを備え、前記論理回路は前記発光手段が前記オーディオ信号に連動しかつ低周波帯域の音の強弱や無音状態に応じて光を変化するように前記ドライバを制御するものである。
【0013】
請求項1記載の音連動光源ドライバ装置によれば、帯域制限用デジタルフィルタの低周波帯域信号によって、再生されるアナログオーディオ信号に連動して発光手段例えばLEDが点灯/点滅動作をすることが可能である。このため、回路規模が小さく、かつ再生されたオーディオ信号に連動可能な、最適なAudio/MIDI音源連動型LEDドライバシステムが実現できる。さらに、音の強弱や無音状態をLEDの点灯/点滅動作によって表現可能となる。
【0014】
請求項2記載の音連動光源ドライバ装置は、請求項1において、デジタル音源がAudio/MIDIデジタル音源であり、発光手段はLEDであり、ドライバはNchMOSドライバである。
【0015】
請求項2記載の音連動光源ドライバ装置によれば、請求項1と同様な効果がある。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第1の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【0017】
図1は、本発明の第1の実施の形態のAudio/MIDI音源連動型LEDドライバ装置を示すものである。
【0018】
Audio/MIDI音源連動型LEDドライバシステムは、Audio/MIDIデジタル音源1と、帯域制限用デジタルフィルタ2と、PWMジェネレータ8と、ローパスフィルタ4と、LED6と、NchMOSドライバ7を備えている。
【0019】
以上のように構成されたAudio/MIDI音源連動型LEDドライバシステムについて、以下にその動作を説明する。
【0020】
Audio/MIDIデジタル音源1から入力されたデジタル信号は、帯域制限用デジタルフィルタ2にて0Hzから20KHzまでのオーディオ帯域信号と、0Hzから40Hzまでの低周波帯域信号とを帯域制限して出力し、高域の周波数成分の信号は十分減衰される。再生されるアナログ信号は、図3(a)の方法で、PWMジェネレータ8のPWM信号を後段の上記ローパスフィルタ4で積分することによって再生されている。パルス幅を決めている+4〜−4の上限/下限値は、そのデジタル/アナログ変換精度によって上下する。再生される信号は、PWMジェネレータ8で、信号の音の強弱に対応して、あるパルス幅をもったPWM信号に変換されたのち、オーディオ帯域信号はローパスフィルタ4で積分され、同時にデジタルノイズ成分を減衰させてアナログオーディオ信号として再生される。一方、低周波帯域信号も図3(a)のように、PWMジェネレータ8にて、再生信号の強弱に対応して、あるパルス幅をもったPWM信号に変換されたのち、出力信号によってNchMOSドライバ7のゲートをON/OFFすることで、LED6を点灯/点滅させる。0Hzから40Hzの光信号の点灯/点滅は、人間の眼で十分に確認できる範囲である。これにより、Audio/MIDIデジタル音源1に録音、または記録されていた広域の周波数信号の再生時に、オーディオ帯域信号は音声として、また低周波帯域信号はLEDの光信号として再生・変換され、再生されるオーディオ信号に連動してLEDの点灯/点滅動作が可能となる。
【0021】
次に、本発明の第2の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【0022】
図2は本発明の第2の実施の形態のAudio/MIDI音源連動型LEDドライバシステムを示すものである。
【0023】
Audio/MIDI音源連動型LEDドライバ装置は、Audio/MIDIデジタル音源1と、帯域制限用デジタルフィルタ2と、PWMジェネレータ8と、ローパスフィルタ4と、加算回路9と、論理回路ブロック10と、LED6と、NchMOSドライバ7とを備えたものである。上記システムは、第1の実施の形態の動作に加えて、音の強弱や無音状態をLEDの点灯/点滅によって表現することが可能である。
【0024】
以上のように構成されたAudio/MIDI音源連動型LEDドライバシステムについて、以下にその動作を説明する。
【0025】
Audio/MIDIデジタル音源1から入力されたデジタル信号は、帯域制限用デジタルフィルタ2にて0Hzから20KHzまでのオーディオ帯域信号と、0Hzから40Hzまでの低周波帯域信号とに帯域制限して出力され、高域のノイズ成分は十分減衰される。再生されるアナログ信号は、図3(a)の方法で、PWM信号を後段のローパスフィルタ4で積分することによって再生されている。パルス幅を決めている+4〜−4の上限/下限値は、そのデジタル/アナログ変換精度によって上下する。また図3(b)のように、ローパスフィルタ4に入力するためのPWM信号を生成するために、PWMジェネレータ8より出力されるA信号とB信号の2信号を用いて、加算回路9にて加算し、再生信号の強弱に対応して、あるパルス幅をもったPWM信号として出力される。再生信号の音圧が高い場合は、A信号は正のパルス幅が、B信号は負のパルス幅が広いパルス信号として出力され、加算後のデジタル信号の正/負パルス幅は広くなる。逆に、無音状態のように音圧が低い場合には、A信号、B信号とも正/負のパルス幅のデューティ比が50%に近づくため、加算後のデジタル信号の正/負パルス幅が狭くなる。以上の動作により、オーディオ帯域信号は、変換されたPWM信号が、ローパスフィルタ4で積分され、同時にデジタルノイズを減衰してアナログオーディオ信号に再生される。
【0026】
同様に低周波帯域の信号も図3(b)に示す方法で、PWMジェネレータ8よりA信号およびB信号に変換されて出力される。信号の音圧が強い場合は、A信号は正のパルス幅が、B信号は負のパルス幅が広いパルス信号として出力され、上記論理回路ブロック10のAND回路11およびNOR回路13による演算によりNchMOSドライバ7を制御して、3系統のLEDのうち、主にLED6-a、およびLED6-cの点灯/点滅動作を行う。また、信号の音圧が弱い場合、つまり無音状態の場合には、出力されるA信号、B信号とも正/負のパルス幅のデューティ比が50%に近づくため、上記論理回路ブロック10のEX-OR回路12の演算により3系統のLEDのうち、主にLED6-bの点灯/点滅動作を行う。以上の動作により、音圧が高くなるにつれて、LED6-aとLED6-cの光の色が合成されて点灯/点滅し、逆に無音、つまり音圧が低くなるにつれて徐々にLED6-bの光の単色に近づいて点灯/点滅するのが人間の眼で確認できる。
【0027】
上記論理回路ブロック10は、図2以外の任意の組み合わせによっても異なる点灯/点滅パターンで上記LED6の点灯/点滅動作が可能である。
【0028】
上記第1の実施の形態では1系統のLEDのみの点灯/点滅動作しか可能ではなく、音の強弱や無音状態を点灯/点滅動作で表現することはできなかったが、上記第2の実施の形態の構成・動作により、Audio/MIDIデジタル音源1に録音、または記録された広域の周波数信号の再生時に、オーディオ帯域信号は音声として、また低周波帯域信号はLEDの光信号として再生・変換され、再生されるオーディオ信号に連動してLEDの点灯/点滅動作が可能となり、かつLEDの光信号の合成・重ね合わせによって、低周波帯域の音の強弱や無音状態を光で表現することが可能になる。
【0029】
【発明の効果】
請求項1記載の音連動光源ドライバ装置によれば、帯域制限用デジタルフィルタの低周波帯域信号によって、再生されるアナログオーディオ信号に連動して発光手段例えばLEDが点灯/点滅動作をすることが可能となる。このため、回路規模が小さく、かつ再生されたオーディオ信号に連動可能な、最適なAudio/MIDI音源連動型LEDドライバシステムが実現できる。
【0030】
さらに、音の強弱や無音状態をLEDの点灯/点滅動作によって表現可能となる。
【0031】
請求項2記載の音連動光源ドライバ装置によれば、請求項1と同様な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施形態を示すブロック図である。
【図2】 本発明の第2の実施形態を示すブロック図である。
【図3】 (a)は再生PWM信号を積分して再生アナログ信号を生成する際の波形図、(b)は音の強弱に応じたパルス幅を示す再生PWM信号の説明図、(c)は+3波形を生成する場合のA信号、B信号および加算例である。
【図4】 従来例を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 Audio/MIDIデジタル音源
2 帯域制限用デジタルフィルタ
4 ローパスフィルタ
6 LED
7 NchMOSドライバ
8 PWMジェネレータ
9 加算回路
10 論理回路ブロック
Claims (2)
- デジタル音源と、このデジタル音源のデジタル信号を入力してオーディオ帯域信号と低周波帯域信号を出力する帯域制限用デジタルフィルタと、前記オーディオ帯域信号と前記低周波帯域信号に応じてそれぞれ正のパルス幅のA信号と負のパルス幅のB信号とを出力するPWMジェネレータと、前記オーディオ帯域信号の前記A信号と前記B信号を加算して再生信号の強弱に対応したパルス幅を有するPWM信号を生成する加算回路と、この加算回路により前記PWM信号に変換された前記オーディオ帯域信号をアナログオーディオ信号に変換するローパスフィルタと、前記低周波帯域信号に対応する前記A信号と前記B信号を入力する論理回路と、この論理回路により駆動される複数のドライバと、これらのドライバによりそれぞれ発光する発光手段とを備え、前記論理回路は前記発光手段が前記オーディオ信号に連動しかつ低周波帯域の音の強弱や無音状態に応じて光を変化するように前記ドライバを制御する音連動光源ドライバ装置。
- デジタル音源はAudio/MIDIデジタル音源であり、発光手段はLEDであり、ドライバはNchMOSドライバである請求項1記載の音連動光源ドライバ装置。
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