JP4304401B2 - マルチチャンネルオーディオ再生装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、DVD(Digital Video Disc)ビデオの音声フォーマットであるAC−3(Audio Code Number3)や、dts(digital theater system)などのマルチチャンネルサラウンドのフォーマットのオーディオ信号の再生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
DVDビデオの音声フォーマットにおいては、マルチチャンネルサラウンド方式が採用されており、AC−3やdtsなどの5.1チャンネルが、よく知られている。この5.1チャンネルのマルチチャンネルサラウンドシステムは、フロント左右の2チャンネル、フロントセンタの1チャンネル、リア左右の2チャンネルの合計5チャンネルと、サブウーハーとが、スピーカ配置として規定されている。
【0003】
このサラウンド信号を再生するAV(Audio Visual)アンプなどのマルチチャンネルオーディオ再生装置では、従来は、前記音声フォーマットで規定されている最大数のオーディオパワーアンプを内蔵することを前提としており、上述の5.1チャンネルのサラウンドを前提としたマルチチャンネルオーディオ再生装置では、通常、5個(サブウーハーについてはパワーアンプは設けない)のオーディオパワーアンプを内蔵している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、最近では、マルチチャンネルサラウンド方式として、THX−EXやdts−ESのように、リアセンタを加えてリアを3チャンネルに拡張した6.1チャンネルの音声フォーマットが規格化されている。
【0005】
音声フォーマットで規定されている最大数のオーディオパワーアンプを内蔵することを前提とする従来の手法では、この新たな6.1チャンネルに対応するためには、マルチチャンネルオーディオ再生装置に、6個のオーディオパワーアンプを内蔵させるように、ハードウエアを変更するようにしなければならない。
【0006】
しかしながら、このように対応フォーマットのチャンネル数に応じたパワーアンプを内蔵する方式の場合には、新たなフォーマットが登場する度に、チャンネル数の増加分だけ、パワーアンプを増設する必要があり、きりがない。また、高価なパワーアンプ部品の追加分のコストだけでなく、ハードウエアの変更による組み立てコストが増加して、再生装置の価格が高価格になってしまう。
【0007】
この発明は、上述の点にかんがみ、ハードウエアを変更せずに、マルチチャンネルサラウンドのチャンネル数の増加に対応することができるようにしたオーディオ再生装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項1の発明によるマルチチャンネルオーディオ再生装置は、
所定のマルチチャンネル・フォーマットの入力オーディオ信号をデコードするデコード部と、
前記入力オーディオ信号の前記マルチチャンネル・フォーマットに必要なチャンネル数よりも少ない数の複数個のオーディオパワーアンプと、
前記デコード部と、前記複数個のオーディオパワーアンプとの間に設けられ、前記デコード部からの前記マルチチャンネル・フォーマットの複数チャンネルのデコード出力を入力チャンネルとして受け、前記複数個のオーディオパワーアンプの数以下のチャンネル数のオーディオ信号を出力チャンネルとして出力する信号処理部と、
複数個のオーディオパワーアンプの出力が供給される複数個のスピーカの配置についてのユーザによる設定情報を受け付けるためのユーザインタフェース手段と、
前記ユーザインタフェース手段で受け付けられた前記スピーカの配置の設定情報に基づいて、前記信号処理部における処理を制御する制御部と
を備え
前記制御部は、前記スピーカの配置の設定情報に基づいて、前記入力チャンネルのうちの、対応するスピーカが配置されていないと判定される入力チャンネルのデコード部の出力は、対応するスピーカが配置されている他の入力チャンネルのデコード出力に混合し、かつ、前記混合により前記出力チャンネルとされなくなった入力チャンネルのために、使用可能となる出力チャンネルとして、対応するスピーカが配置されている他の入力チャンネルのデコード部の出力を導出するように、前記信号処理部を制御する
マルチチャンネルオーディオ再生装置とする。
【0012】
上述の構成の請求項1の発明においては、制御部は、スピーカの配置についての情報に応じて、信号処理部を制御する。この制御に応じて信号処理部においては、入力チャンネルのオーディオデコード出力を実際に配置されているスピーカに対応させ、かつ、対応するスピーカが配置されていない入力チャンネルのオーディオデコード出力は、他のチャンネルに混合するなどして、実際に配置されているスピーカに対応した出力チャンネルのオーディオ出力信号を生成する。
【0015】
た、信号処理部からは、スピーカ配置の設定情報に基づいて、入力チャンネルのうちの、対応するスピーカが配置されていないと判定される入力チャンネルのデコード部の出力は、対応するスピーカが配置されている他のチャンネルのデコード出力に混合されて出力される。そして、当該対応するスピーカが配置されていないと判定されることにより、使用可能となった出力チャンネルとして、対応するスピーカが配置されている他の入力チャンネルのデコード部の出力が出力されて、スピーカの配置の設定情報に応じた出力チャンネルとなるように出力される。
【0016】
したがって、例えば、チャンネル数が少ない既存の再生装置のハードウエアを変更することなく、チャンネル数が増加する新たな音声フォーマットのマルチチャンネルサラウンドに対応することができる。
【0017】
さらに、以下に説明するような、マルチチャンネルサラウンドシステムの実際上の使用のされ方を考慮したとき、その効果は大きい。
【0018】
すなわち、マルチチャンネルサラウンドシステムを実際に構成する場合、実際のユーザ宅では、設置スペースなどの理由で、音声フォーマットに応じた全てのスピーカを設置しない場合が多く、例えば、フロントセンタチャンネル用のスピーカは、その設置スペースが、テレビ受像機などの画像表示装置の画面に占有されて、実際には、設置できないので、フロントセンタスピーカ無しの設定で使用する場合が多々ある。
【0019】
このため、従来は、ユーザが実際には設置していないスピーカに対応するチャンネルのアンプが無駄になっていた。しかし、請求項4の発明においては、スピーカの配置の設定情報として、従来、使用されていなかったチャンネルを、新たな音声フォーマットとして増加したチャンネルに割り当てることができるので、従来使用されていなかったチャンネルを有効利用することができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、この発明によるマルチチャンネルオーディオ再生装置の実施の形態を、図を参照しながら説明する。以下に説明する実施の形態は、5.1チャンネル用のハードウエア構成を変更することなく、6.1チャンネルに対応するようにしたAVアンプの場合の例である。
【0021】
例えば、DVDプレーヤなどからバイフェイズ変調されたTHX−EXの6.1チャンネルの圧縮オーディオ信号が、入力端子1を通じて、この実施の形態のAVアンプに入力される。AVアンプでは、この入力信号をデジタルインタフェースレシーバ2で受信し、DSP(Digital Signal Processor)からなるマルチチャンネルデコーダ3で、6チャンネル+サブウーハーのマルチチャンネル音声出力にデコードする。
【0022】
図1のマルチチャンネルデコーダ3のマルチチャンネルデコード出力は、フロント左チャンネルFLch、フロント右チャンネルFRch、フロントセンタチャンネルFCch、リア左チャンネルSLch、リア右チャンネルSRch、リアセンタチャンネルSCchの6チャンネルと、サブウーハーチャンネルSWchである。
【0023】
このマルチチャンネルデコーダ3からのマルチチャンネルデコード出力は、DSPからなる信号処理部4に供給される。この信号処理部4は、ダウンミックス部41と、5チャンネル分のイコライザ回路部42a,42b,42c,42d,42eと、5チャンネル分のバランス調整回路部43a,43b,43c,43d,43eと、ホストインタフェース44とで構成されている。
【0024】
この信号処理部4の5チャンネルの出力は、それぞれD/A変換部5a,5b,5c,5d,5eによりアナログオーディオ信号に変換される。そして、各チャンネルのアナログオーディオ信号は、音量調節部6a,6b,6c,6d,6eで、主音量調節が行われた後、オーディオパワーアンプ7a,7b,7c,7d,7eに供給されて増幅され、出力端子8a,8b,8c,8d,8eに出力される。
【0025】
また、サブウーハーのチャンネルのデジタルオーディオ信号は、D/A変換部5wでアナログオーディオ信号に変換され、音量調節部6wおよびオーディオパワーアンプ7wを通じて出力端子8wに出力される。
【0026】
各出力端子8a,8b,8c,8d,8e,8wに対しては、適宜、ユーザにより各チャンネル用のスピーカが接続されるが、出力端子8a,8b,8c,8d,8e,8wの全てに対してスピーカが接続されるものではないことは、前述した通りである。
【0027】
信号処理部4のダウンミックス部41は、マルチチャンネルデコーダ3からのサブウーハーチャンネルSWchを除く6チャンネルのデコード出力を入力チャンネルとして受けて、後述するように、実際には設置されないスピーカに対応する入力チャンネルのデコード出力を、実際にスピーカが配置される入力チャンネルのデコード出力に適宜振り分けると共に、実際のスピーカ配置に応じた出力チャンネルとするようにすることで、出力チャンネルの信号を生成する。この例の場合には、出力チャンネルの最大数は、5チャンネルである。
【0028】
このダウンミックス部41は、機能的には、複数の入力チャンネルのデコード出力を混合する機能と、入力チャンネルのデコード出力をいずれの出力チャンネルとして出力するかを切り換え制御する機能とを備える。そして、ダウンミックス部41における処理動作は、マイクロコンピュータからなる制御部10からの制御信号により制御される。
【0029】
制御部10は、CPU101と、プログラムROM(Read Only Memory)102と、ワークエリアRAM(Ramdom Access Memory)とを備えて構成され、図示しないI/Fを通じて、操作入力部11でのユーザ操作入力を受け付ける。制御部10は、また、図示しないディスプレイコントローラを通じてLCD(Liquid Crystal Display)などのディスプレイ12の表示制御を行う。
【0030】
ユーザは、後述するように、操作入力部11を用いて、入力音声のフォーマットである6.1チャンネルサラウンドシステムで使用可能なスピーカのうちの、実際に配置するスピーカと、各出力端子8a,8b,8c,8d,8e,8wとの関係を、スピーカ配置の設定情報として入力する。
【0031】
制御部10は、このスピーカ配置の設定情報に基づいて、ダウンミックス部41を制御する制御信号を生成し、ホストインタフェース44を通じて信号処理部4に供給する。ダウンミックス部41は、この制御信号に応じて、対応するスピーカが配置されていないと判定される入力チャンネルのデコーダ3の出力は、対応するスピーカが配置されている他の入力チャンネルのデコード出力に混合し、かつ、対応するスピーカが配置されている入力チャンネルのデコーダ3の出力は、前記スピーカの配置の設定情報に応じた出力チャンネルとなるように、ダウンミックス処理を行う。
【0032】
以上のように構成されたマルチチャンネルオーディオ再生装置の実施の形態としてのAVアンプにおける動作について説明する。
【0033】
まず、ユーザは、6.1チャンネルサラウンドシステムで使用可能な各チャンネルのスピーカのうちの、実際に配置するスピーカを決め、決定したチャンネルのスピーカのそれぞれを、AVアンプの出力端子8a,8b,8c,8d,8e,8wの、それぞれ対応するものに接続すると共に、適切な位置に各スピーカを配置する。
【0034】
そして、ユーザは、AVアンプについてのセットアップの設定処理を、AVアンプのビデオ出力が供給されるテレビモニター受像機の画面に表示されるガイダンスに従いながら、操作入力部11を用いて行う。なお、セットアップの画面をディスプレイ12に表示して、セットアップを行うようにしてもよい。
【0035】
このセットアップの項目には、スピーカの配置の設定情報が含まれ、いずれのチャンネル用のスピーカが設置され、それぞれのスピーカがいずれの出力端子に接続されているかが設定される。
【0036】
この場合において、この実施の形態のAVアンプにおいては、デフォルトのスピーカ配置の設定情報においては、例えば、出力端子8aはフロント左チャンネルFLch、出力端子8bはフロント右チャンネルFRch、出力端子8cはフロントセンタチャンネルFCch、出力端子8dはリア左チャンネルSLch、出力端子8eはリア右チャンネルSRch、出力端子8wはサブウーハーチャンネルSWchのそれぞれに割り当てられているものとする。
【0037】
ユーザは、このデフォルトのスピーカ配置の設定情報を、任意に設定変更できるし、デフォルト設定のままとすることも自由である。制御部10は、操作入力部11を通じた入力される、このスピーカ配置の設定情報を認識し、その認識結果に応じて、信号処理部4のダウンミックス部41のダウンミックス処理を制御する制御信号を生成する。そして、その生成した制御信号をホストインタフェース44を通じてダウンミックス部41に供給する。ダウンミックス部41は、その制御信号にしたがったダウンミックス処理を実行する。
【0038】
例えば、ユーザがデフォルトのスピーカ配置の設定状態と同じ設定を行った場合には、制御部10は、図2に示すように、入力チャンネルのリアセンタチャンネルSCchの信号を、リア左チャンネルSLchの信号と、リア右チャンネルSRchの信号とに分配混合するようにする制御信号を、ダウンミックス部41に供給する。この場合、ダウンミックス部41からは、図2に示されるような5個の出力チャンネルが出力される。
【0039】
また、ユーザが、フロントセンタチャンネルFCchとリアセンタチャンネルSCchの両方に対応するスピーカを配置しないとし、その他のチャンネルについては、デフォルトの通りの設定とした場合には、制御部10は、図3に示すように、入力チャンネルのリアセンタチャンネルSCchの信号を、リア左チャンネルSLchの信号と、リア右チャンネルSRchの信号とに分配混合すると共に、フロントセンタチャンネルFCchの信号を、フロント左チャンネルSLchの信号と、フロント右チャンネルSRchの信号とに分配混合するようにする制御信号を、ダウンミックス部41に供給する。この場合、ダウンミックス部41からは、図3に示されるような4個の出力チャンネルが出力される。
【0040】
この図3の例のように、出力チャンネルの全てが使用されるわけではない場合には、この実施の形態においては、使用されないチャンネルは、制御部10が認識している。そこで、制御部10は、当該使用されないチャンネルのD/A変換部、音量調節部、オーディオパワーアンプ部への電源供給を停止して、消費電力を削減することができる。
【0041】
次に、ユーザが、フロントセンタチャンネルFCchに対応するスピーカを配置せずに、その代わりにリアセンタチャンネルSCchに対応するスピーカを配置する設定を行って、出力端子8cに、リアセンタチャンネルSCchに対応するスピーカを接続した場合には、制御部10は、図4に示すように、入力チャンネルのフロントセンタチャンネルFCchの信号を、フロント左チャンネルSLchの信号と、フロント右チャンネルSRchの信号とに分配混合すると共に、分配混合により空きとなった出力チャンネル(出力端子8c)に、リアセンタチャンネルSCchの信号を出力するように切り換える制御信号を、ダウンミックス部41に供給する。この場合、ダウンミックス部41からは、図4に示されるような5個の出力チャンネルが出力される。
【0042】
以上の3つの例を想定した場合のダウンミックス部41の等価ハードウエア構成を、図5に示すと共に、制御部10から送られる制御信号の具体例について説明する。
【0043】
すなわち、図5に示すように、フロント左チャンネルFLch、フロント右チャンネルFRch、リア左チャンネルSLch、リア右チャンネルSRch、のそれぞれの入力チャンネルの信号は、加算手段411、412、414、415を通じて出力チャンネルとされる。
【0044】
そして、入力チャンネルのフロントセンタチャンネルFCchの信号は、係数乗算手段417を通じて加算手段413に供給されると共に、係数乗算手段416を通じて加算手段411および412に供給される。
【0045】
また、入力チャンネルのリアセンタチャンネルSCchの信号は、係数乗算手段419を通じて加算手段413に供給されると共に、係数乗算手段418を通じて加算手段414および415に供給される。
【0046】
以上のような構成において、係数乗算手段416、417、418、419のそれぞれにおいて乗算する係数を、それぞれ図5に示すように、k1,k2,k3,k4(ただし、0≦k1,k2,k3,k4≦1)としたとき、これらの係数k1,k2,k3,k4の値が、制御信号として制御部10からダウンミックス部41に供給される。
【0047】
例えば、ダウンミックス部41が図2のようになる場合のダウンミックス処理時の係数k1,k2,k3,k4のそれぞれの値は、
k1=0
k2=1
k3=0.7
k4=0
とされる。
【0048】
また、ダウンミックス部41が図3のようになる場合のダウンミックス処理時の係数k1,k2,k3,k4のそれぞれの値は、
k1=0.7
k2=0
k3=0.7
k4=0
とされる。
【0049】
さらに、ダウンミックス部41が図4のようになる場合のダウンミックス処理時の係数k1,k2,k3,k4のそれぞれの値は、
k1=0.7
k2=0
k3=0
k4=1
とされる。
【0050】
次に、セットアップ時のスピーカ設定において、以上の3つの例を想定した場合の、制御部10と、ダウンミックス部41とのソフトウエア処理についてのフローチャートを図6に示す。
【0051】
図6のフローチャートに示す処理ルーチンは、セットアップ時のユーザによるスピーカ配置の設定情報の入力が完了すると開始される。
【0052】
まず、制御部10は、スピーカ配置の設定情報から、フロントセンタチャンネルに対応するスピーカが配置されたか否か判別する(ステップS1)。フロントセンタチャンネルに対応するスピーカが配置されていると判別すると、制御部10は、リアセンタチャンネルSCchの信号を、リア左チャンネルSLchの信号と、リア右チャンネルSRchの信号とに分配混合するようにする制御信号を、ダウンミックス部41に供給する。ダウンミックス部41では、指示通りの処理を実行する(ステップS2)。この状態は、図2の状態に相当する。
【0053】
また、ステップS1で、フロントセンタチャンネルに対応するスピーカが配置されていないと判別すると、制御部10は、フロントセンタチャンネルFCchの信号を、フロント左チャンネルSLchの信号と、フロント右チャンネルSRchの信号とに分配混合するようにする制御信号を、ダウンミックス部41に供給し、ダウンミックス部41では、指示通りの処理を実行する(ステップS3)。
【0054】
そして、さらに、制御部10は、リアセンタチャンネルSCchに対応するスピーカが配置されているか否か判別し(ステップS4)、配置されていないと判別したときには、リアセンタチャンネルSCchの信号を、リア左チャンネルSLchの信号と、リア右チャンネルSRchの信号とに分配混合するようにする制御信号を、ダウンミックス部41に供給し、ダウンミックス部41では、指示通りの処理を実行する(ステップS5)。以上の状態は、図3の状態に相当する。
【0055】
ステップS4で、リアセンタチャンネルSCchに対応するスピーカが配置されていないと判別すると、制御部10は、出力チャンネル(出力端子8c)に、リアセンタチャンネルSCchの信号を出力するように切り換える制御信号を、ダウンミックス部41に供給し、ダウンミックス部41では、指示通りの処理を実行する(ステップS6)。以上の状態は、図4の状態に相当する。
【0056】
以上のようにして、スピーカ設定が終了すると、制御部10および信号処理部4では、その後は、各出力チャンネルを、セットアップにより上述のように新たに定義し直されたチャンネルと見なして、イコライジングや、バランス調整などを行い、D/A変換し、パワーアンプで増幅して、それぞれの対応するスピーカが接続されている出力端子に出力する。
【0057】
こうして、この実施の形態においては、従来からある5.1チャンネルのマルチチャンネルサラウンド用のハードウエア構成を変更することなく、マイクロコンピュータのファームウエアのアップデートを行うことのみにより、6.1チャンネルのマルチチャンネルサラウンドの信号に対応した再生処理を行うことができるオーディオ再生装置を実現することができる。
【0058】
したがって、AVアンプの設計工数を削減することができる。また、高価なパワーアンプを、入力チャンネルの全チャンネル数分内蔵する必要がないので、部品コストおよび組み立てコストを低減することができる。
【0059】
また、無駄な出力チャンネルに電力を消費しないようにすることができるので、省エネルギーに貢献する。また、将来的に、7.1チャンネルのマルチチャンネルサラウンドの音声フォーマットが現れても、ソフトウエアの変更だけで対応することが可能である。
【0060】
なお、ダウンミックス部41における上述したダウンミックス処理は、一例であって、これに限られるものではないことは勿論である。
【0061】
また、上述の実施の形態は、入力チャンネルが6.1チャンネルのマルチチャンネルサラウンドの場合であるが、これに限られるものではなく、例えば、フロント5チャンネルおよびリア2チャンネルの7.1チャンネル(SDDSフォーマット)への対応や、リアセンタがステレオ化された7.1チャンネルシステムへの対応に対しても、この発明は適用可能である。
【0062】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、マルチチャンネルサラウンドのチャンネル数の増加しても、ハードウエアを変更せずに、対応することができるオーディオ再生装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明によるマルチチャンネルオーディオ再生装置の実施の形態のブロック図である。
【図2】実施の形態の一部の信号処理部のダウンミックス部の処理内容の例を説明するための図である。
【図3】実施の形態の一部の信号処理部のダウンミックス部の処理内容の例を説明するための図である。
【図4】実施の形態の一部の信号処理部のダウンミックス部の処理内容の例を説明するための図である。
【図5】実施の形態の一部の信号処理部のダウンミックス部の等価ハードウエア構成の例を示す図である。
【図6】実施の形態の動作の説明のためのフローチャートである。
【符号の説明】
3…マルチチャンネルデコーダ、4…信号処理部、5a〜5e,5w…D/A変換部、6a〜6e,6w…音量調節部、7a〜7e…オーディオパワーアンプ、10…制御部、11…操作入力部、41…ダウンミックス部、42a〜42e…イコライザ部、43a〜43e…バランス調整部

Claims (1)

  1. 所定のマルチチャンネル・フォーマットの入力オーディオ信号をデコードするデコード部と、
    前記入力オーディオ信号の前記マルチチャンネル・フォーマットに必要なチャンネル数よりも少ない数の複数個のオーディオパワーアンプと、
    前記デコード部と、前記複数個のオーディオパワーアンプとの間に設けられ、前記デコード部からの前記マルチチャンネル・フォーマットの複数チャンネルのデコード出力を入力チャンネルとして受け、前記複数個のオーディオパワーアンプの数以下のチャンネル数のオーディオ信号を出力チャンネルとして出力する信号処理部と、
    複数個のオーディオパワーアンプの出力が供給される複数個のスピーカの配置についてのユーザによる設定情報を受け付けるためのユーザインタフェース手段と、
    前記ユーザインタフェース手段で受け付けられた前記スピーカの配置の設定情報に基づいて、前記信号処理部における処理を制御する制御部と
    を備え
    前記制御部は、前記スピーカの配置の設定情報に基づいて、前記入力チャンネルのうちの、対応するスピーカが配置されていないと判定される入力チャンネルのデコード部の出力は、対応するスピーカが配置されている他の入力チャンネルのデコード出力に混合し、かつ、前記混合により前記出力チャンネルとされなくなった入力チャンネルのために、使用可能となる出力チャンネルとして、対応するスピーカが配置されている他の入力チャンネルのデコード部の出力を導出するように、前記信号処理部を制御する
    マルチチャンネルオーディオ再生装置。
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