JP4137706B2 - 音声データ処理回路および音声データ処理方法 - Google Patents
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Description
【技術分野】
この発明は、2系統の音声データを同時に処理できる音声データ処理回路および音声データ処理方法に関するものである。
【0002】
【背景技術】
一般に、2系統の音声データを同時に処理できる音声データ処理回路においては、アナログ入力ソース切り換えスイッチ、A/Dコンバータ、信号処理手段、D/Aコンバータ等をそれぞれ2系統備えており、相異なる2組のアナログ入力信号をそれぞれ別経路にて処理したうえで、独立な音声として出力することができる。
【0003】
アナログ信号をこのDSP(Digital Signal Processor)に入力する際、第1のA/Dコンバータまたは第2のA/Dコンバータを通じて音声データに変換する。しかし、FMを入力ソースとして選択するとき、第2のA/Dコンバータを介してのみしか音声データに変換できない。もし、FM以外の相異なるアナログオ一ディオソースを別々の処理経路から出力しているとき、第1のA/Dコンバータを介して音声出力している経路の入力ソースをFMに切り換え、かつ第2のA/Dコンバータを介して音声出力している他方の経路は現状の入力ソースを維持しようとすると、第2のA/DコンバータにFMを入力するために、第2のA/Dコンバータを介して音声出力している経路は、現状選択しているアナログソースを、第1のA/Dコンバータを通る経路に変更しなければならない。
【0004】
しかし、これは第1のA/Dコンバータの前段に位置し、入力ソース選択のためにあるアナログスイッチの切り換えを伴うので異音が発生する。この異音の発生を防止するため、ミュートを用いる方法がある。(例えば、非特許文献1参照)。
【0005】
【非特許文献1】
Philips Semiconductors User Manual SAA7709H/N107 Software Audio part Version 1.0 page 30−31,193−194
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記非特許文献1に記載されている音声データ処理回路では、ミュートを用いると音切れが発生し、ソース変更をしない経路から出力される音声(第2のA/Dコンバータ経由から第1のA/Dコンバータ経由に変更した経路から出力される音声)では、出力される音声に違和感を生じる等の課題があった。
【0007】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、入力ソースに制約のある音声データ処理において、ソース変更をしない経路の音声出力で、出力される音声に違和感を伴うことなく入力ソース切り換え時の異音や音切れの発生を防止することができる音声データ処理回路および音声データ処理方法を得ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る音声データ処理回路は、複数の入力ソースを選択する第一および第二のソース選択手段と、この第一および第二のソース選択手段によりそれぞれ選択された入力ソースの音声データを処理する第一および第二の音声データ処理手段と、この第一および第二の音声データ処理手段の出力をそれぞれ独立した第一および第二の音声出力として切り換え出力する第一および第二の経路切換手段とを備え、
前記第二の音声データ処理手段に音声データ処理と関係しないデータの処理を行う処理手段を設け、前記第二の音声データ処理手段にて音声データ処理をしている際に、前記音声データ処理と関係しないデータを含む他の入力ソースが前記第一または第二のソース選択手段により選択された場合、前記第二の音声データ処理手段と前記第一の音声データ処理手段の両方で同時に音声データ処理を行い、前記第一および第二の音声データ処理手段の同一サンプリング周期内で前記第一の音声データ処理手段の音声データ処理のみに切り換えるように構成したものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1による音声データ処理回路を示すシステムブロック図、図2は、この発明の実施の形態1による音声データ処理回路の動作を示すフローチャートである。
図1において、ラジオ、カセットテープ、CDなどの入力オーディオソース1,2,3および4に対して、アナログ領域30には、これらのオーディオソース1,2,3および4を選択するそれぞれ第一および第二のソース選択手段としてのアナログスイッチ5および6が設けられ、オーディオソース1はアナログスイッチ6の接点端子6dに接続され、オーディオソース2はアナログスイッチ5の接点端子5aおよびアナログスイッチ6の接点端子6bに接続され、オーディオソース3はアナログスイッチ5の接点端子5bおよびアナログスイッチ6の接点端子6cに接続され、オーディオソース4はアナログスイッチ5の接点端子5cおよびアナログスイッチ6の接点端子6dに接続される。
【0010】
アナログスイッチ5の切換端子5dは、デジタル領域40に設けられているアナログオーディオソースを音声データに変換するためのA/Dコンバータ7の入力側に接続され、アナログスイッチ6の切換端子6eは同じくアナログオーディオソースを音声データに変換するためのA/Dコンバータ8の入力側に接続される。
【0011】
A/Dコンバータ7および8の出力側は、それぞれ帯域外のデータを間引くデシメーション・フィルタ9および10の入力側に接続され、デシメーション・フィルタ9および10の出力側は、それぞれA/Dコンバータ7および8のDCオフセットを除去するDCフィルタ11および12に接続され、DCフィルタ11および12の出力側には、それぞれこれらのDCフィルタllおよび12を経て扱われる音声データ系列13および14が得られるようになされている。
【0012】
DCフィルタllおよび12の出力側には、それぞれ音声データ系列13または音声データ系列14のいずれかを選択する第一および第二の経路切換手段としてのスイッチ15および16が設けられ、これらのスイッチ15および16で選択された音声データ系列13または音声データ系列14を後段の音質・音量等の制御を行なう信号処理部17および18にそれぞれ供給するようにする。
【0013】
信号処理部17および18の出力側は、それぞれミュート手段19および20を介して音声データをアナログ波形に戻すためのD/Aコンバータ21および22の入力側に接続され、これらのD/Aコンバータ21および22の出力側には、それぞれD/A変換によって得られるそれぞれ第一および第二の音声出力としてのアナログオーディオ出力23および24が出力される。
【0014】
また、DCフィルタ12の出力側には、FMのRDS(Radio DataSystem)のデコードを行なうデモジュレータ25が接続され、その出力は音声とは全く関係ないディジタルデータであるので、クロック信号でマイコン等に送って、マイコン等がこれを解析して表示する。なお、A/Dコンバータ7、デシメーション・フィルタ9およびA/Dコンバータ11は第一の音声データ処理手段を構成し、A/Dコンバータ8、デシメーション・フィルタ10およびA/Dコンバータ12は第二の音声データ処理手段を構成する。また、信号処理部17、ミュート手段19およびD/Aコンバータ21は第1の信号処理手段を構成し、信号処理部18、ミュート手段20およびD/Aコンバータ22は第2の信号処理手段を構成する。
【0015】
次に、動作について、図2を参照しながら説明する。
ここで、オーディオソース1がFMのようにRDS信号等を含む広帯域の場合、A/Dコンバータ8でおいてのみ、この広帯域信号をA/D変換できるとする。すなわち、オーディオソース1を利用したいとき、これはA/Dコンバータ8経由で入力する必要があることを仮定する。
【0016】
いま、ステップST1において、アナログスイッチ5の切換端子5dを接点端子5aに接続してオーディオソース2を選択し、スイッチ15で音声データ系列13を選択して信号処理部17を経てアナログオーディオ出力23でオーディオソース2を再生し、また、アナログスイッチ6の切換端子6eを接点端子6cに接続してオーディオソース3を選択し、スイッチ16で音声データ系列14を選択して信号処理部18を経てアナログオ一ディオ出力24でオーディオソース3を再生する状態を仮定する。
【0017】
この状態からアナログオーディオ出力24の出力ソースは変えずに、アナログオーディオ出力23の出力ソースをオーディオソース1に切り換えることを考える(ステップST2)。この切り換えが行なわれる際、ソース変更を希望しないアナログオーディオ出力24でミュートや音切れ、異音の発生があってはならない。まず、信号処理部17の出力に対してミュート手段19でミュートをかけて、D/Aコンバータ21を介して出力されるアナログオーディオ出力23の出力を止める(ステップST3)。
【0018】
次に、アナログスイッチ5で切換端子5dを接点端子5bに切り換えてオーディオソース3を選択する(ステップST4)。この状態でオーディオソース3はA/Dコンバータ7および8の両方で同時にA/D変換されていることになる。次に、スイッチ16で音声データ系列13を選択する(ステップST5)。このとき、アナログオーディオ出力24にミュートをかけずに信号処理部18に入力されるデータが切り換わったことになるが、サンプリング周波数の1/2に近い正弦波が入力されていない限り、異音は発生しない。
【0019】
この同一ソースを2系統の経路で同時に処理している状態で、信号経路を切り換えるという手法に付いて、図3と図4を参照して説明する。なお、図3は、図2のステップST4およびステップST5の状態における各サンプリング時刻における各データ列の値を示し、図4は、各サンプリング時刻におけるそれぞれのデータ列の値を示している。
【0020】
一般に、DSPのA/Dコンバータはサンプリング周期Tおきに、入力されるアナログ信号を離散値データに置き換える。図2のステップST4において、A/Dコンバータ7および8の両方で同時にオーディオソース3をA/D変換するとき、音声データ系列13のデータをA,B,C...,音声データ系列14のデータをA’,B’,C’...,のように表すと、これらのデータ値は、各時刻でほぼ同じ値となるはずである。すなわち、図3において、A≒A’,B≒B’,C≒C’,D≒D’,E≒E’,F≒F’が成り立つ。これを時間軸上のグラフに表すと図4のようになる。図4において、実線と破線はそれぞれ音声データ系列13、音声データ系列14のデータから補間処理を経てD/A変換したアナログ波形の例である。
【0021】
ここで、時刻3T以前でスイッチ16は音声データ系列14、時刻4T以降で音声データ系列13を選択したとすると、時刻T以降で信号処理部18に伝送されるデータは、A’→B’→C’→D→E→Fとなるが、前述のように各時刻でデータ値はほぼ等しいので、A→B→C→D→E→Fのように変化したのとほぼ等価であり、アナログ領域の連続波形の復元に必要な離散領域でのデータの連続性がほぼ保たれる。このデータの連続性が保たれていれば、D/A変換の際の補間処理によって、なめらかなアナログ波形が得られ、スイッチ16の切り換え変更の影響はない。実際にはサンプリング周波数の1/2に近い周波数の正弦波では、A/D変換時、もしくはその後の処理による位相差が無視できず、若干の異音を発生することもあるが、通常の音楽信号や比較的低域ではこの位相差は無視できる。
【0022】
さて、スイッチ16による信号経路変更を行なった後、アナログスイッチ6で切換端子6eを接点端子6aに切り換えてオーディオソース1を選択する(ステップST6)。次に、スイッチ15を音声データ系列14側に切り換えて音声データ系列14を選択し(ステップST7)、最後に、ステップST3でミュート状態にあったミュート手段19によるミュートを開放すれば(ステップST8)、アナログオーディオ出力24にミュートや音切れ、異音の発生無しに、アナログオーディオ出力23をオーディオソース2からオーディオソース1に切り換えることができる。
【0023】
以上の過程における図1の構成要素の状態遷移、つまり、図2のフローチャートの各ステップにおける図1の構成要素の状態遷移を、図5および図6に示す。なお、図5および図6において、※の付いた部分が前ステップからの変更点を表している。
【0024】
このようにして、この実施の形態1によれば、A/Dコンバータの入力ソースに制約のある音声データ処理において、ソース変更をしない経路の音声出力で、出力される音声に違和感を伴うことなく入力ソース切り換え時の異音や音切れの発生を防止することができる。
【0025】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、複数の入力ソースを選択する第一および第二のソース選択手段と、この第一および第二のソース選択手段によりそれぞれ選択された入力ソースの音声データを処理する第一および第二の音声データ処理手段と、この第一および第二の音声データ処理手段の出力をそれぞれ独立した第一および第二の音声出力として切り換え出力する第一および第二の経路切換手段とを備え、前記第二の音声データ処理手段に音声データ処理と関係しないデータの処理を行う処理手段を設け、前記第二の音声データ処理手段にて音声データ処理をしている際に、前記音声データ処理と関係しないデータを含む他の入力ソースが前記第一または第二のソース選択手段により選択された場合、前記第二の音声データ処理手段と前記第一の音声データ処理手段の両方で同時に音声データ処理を行い、前記第一および第二の音声データ処理手段の同一サンプリング周期内で前記第一の音声データ処理手段の音声データ処理のみに切り換えるように構成したので、出力される音声に違和感を伴うことなく、入力ソース切り換え時の異音や音切れの発生を防止することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1による音声データ処理回路を示すシステムブロック図である。
【図2】この発明の実施の形態1による音声データ処理回路の動作を示すフローチャートである。
【図3】図2のステップST4およびステップST5の状態における各サンプリング時刻における各音声データ系列の値を示す図である。
【図4】図3の各サンプリング時刻におけるそれぞれの音声データ系列の値を示す図である。
【図5】図2の各ステップにおける図1の各構成要素の状態遷移を示す図である。
【図6】図2の各ステップにおける図1の各構成要素の状態遷移を示す図である。
【符号の説明】
1,2,3,4 オーディオソース、5,6 アナログスイッチ、7,8 A/Dコンバータ、9,10 デシメーション・フィルタ、11,12 DCフィルタ、13,14 音声データ系列、15,16 スイッチ、17,18 信号処理部、19,20 ミュート手段、21,22 D/Aコンバータ、23,24 アナログ出力信号、25 デモジュレータ、30 アナログ領域、40 デジタル領域。
Claims (6)
- 複数の入力ソースを選択する第一および第二のソース選択手段と、
該第一および第二のソース選択手段によりそれぞれ選択された入力ソースの音声データを処理する第一および第二の音声データ処理手段と、
該第一および第二の音声データ処理手段の出力をそれぞれ独立した第一および第二の音声出力として切り換え出力する第一および第二の経路切換手段とを備え、
前記第二の音声データ処理手段に音声データ処理と関係しないデータの処理を行う処理手段を設け、
前記第二の音声データ処理手段にて音声データ処理をしている際に、前記音声データ処理と関係しないデータを含む他の入力ソースが前記第一または第二のソース選択手段により選択された場合、前記第二の音声データ処理手段と前記第一の音声データ処理手段の両方で同時に音声データ処理を行い、前記第一および第二の音声データ処理手段の同一サンプリング周期内で前記第一の音声データ処理手段の音声データ処理のみに切り換えるように構成したことを特徴とする音声データ処理回路。 - 複数の入力ソースを選択する第一および第二のソース選択手段と、
A/D変換部を有し、該第一および第二のソース選択手段によりそれぞれ選択された入力ソースの音声データを処理する第一および第二の音声データ処理手段と、
該第一および第二の音声データ処理手段の出力をそれぞれ独立した第一および第二の音声出力として切り換え出力する第一および第二の経路切換手段とを備え、
前記第二の音声データ処理手段のA/D変換部は前記第一の音声データ処理手段のA/D変換部より広帯域の信号をA/D変換可能に構成されており、
前記第二の音声データ処理手段にて音声データ処理をしている際に、前記広帯域信号の他の入力ソースが前記第一または第二のソース選択手段により選択された場合、前記第二の音声データ処理手段と前記第一の音声データ処理手段の両方で同時に音声データ処理を行い、前記第一および第二の音声データ処理手段の同一サンプリング周期内で前記第一の音声データ処理手段の音声データ処理のみに切り換えるように構成したことを特徴とする音声データ処理回路。 - 他の入力ソースは、RDS信号を含む広帯域信号であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の音声データ処理回路。
- 第一および第二の経路切換手段の後段に、それぞれ少なくともミュート手段およびD/Aコンバータを含む第1および第2の信号処理手段を設けたことを特徴とする請求項1乃至請求項3のうちのいずれか1項に記載の音声データ処理回路。
- 複数の入力ソースを第一および第二のソース選択手段で選択してそれぞれ第一および第二の音声データ処理手段で音声データを処理するステップと、
第一および第二の経路切換手段を介してそれぞれ独立した第一および第二の音声出力を得るステップと、
前記第二の音声データ処理手段にて音声データ処理をしている際に、前記音声データ処理と関係しないデータを含む他の入力ソースが前記第一または第二のソース選択手段により選択された場合、前記第二の音声データ処理手段が処理しているソースの音声データ処理を前記第二の音声データ処理手段と前記第一の音声データ処理手段の両方で同時に行い、前記第一および第二の音声データ処理手段の同一サンプリング周期内で前記第一の音声データ処理手段の音声データ処理のみに切り換えるステップと
を有する音声データ処理方法。 - 複数の入力ソースを第一および第二のソース選択手段で選択してA/D変換部を有する第一の音声データ処理手段および該第一の音声データ処理手段のA/D変換部より広帯域信号のA/D変換が可能なA/D変換部を有する第二の音声データ処理手段で音声データを処理するステップと、
第一および第二の経路切換手段を介してそれぞれ独立した第一および第二の音声出力を得 るステップと、
前記第二の音声データ処理手段にて音声データ処理をしている際に、前記広帯域信号のA/D変換が必要な他の入力ソースが前記第一または第二のソース選択手段により選択された場合、前記第二の音声データ処理手段が処理しているソースの音声データ処理を前記第二の音声データ処理手段と前記第一の音声データ処理手段の両方で同時に行い、前記第一および第二の音声データ処理手段の同一サンプリング周期内で前記第一の音声データ処理手段の音声データ処理のみに切り換えるステップと
を有する音声データ処理方法。
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