JP4686684B1 - 音声処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 音声のダッキング合成機能を有する音声処理装置であって、各部の汎用性及び特殊性に応じて融通性のある音声処理装置を提供する。
【解決手段】 音声処理装置は、音声出力端子１６−１〜１６−４及びそれぞれ入力される対応音声信号に対して処理を施す発音チャンネル１３−１〜１３−４を有する音声処理用ＬＳＩ１と、その音声処理用ＬＳＩ１とは物理的に別体であって、音声出力端子１６−１から出力された音声信号（台詞）に対してエフェクト処理を施すエフェクト処理用外部ＬＳＩ２と、を備える。発音チャンネル１３−１〜１３−４のうち、発音チャンネル１３−４は、エフェクト処理用外部ＬＳＩ２から出力された処理済み音声信号（台詞）を入力し、その処理済み音声信号の利得に応じて、入力される対応音声信号（ＢＧＭ）の利得を抑制しつつ、対応音声信号（ＢＧＭ）と処理済み音声信号（台詞）を混合して出力する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、音声処理装置に関し、特に、音声のダッキング合成機能を有する音声処理装置であって、各部の汎用性及び特殊性に応じて融通性のある音声処理装置に関する。

パチンコ機、ゲーム機等の遊技機は、スピーカ等の音声出力部を備え、緊迫感や臨場感の向上等を目的として、状況に応じて各種の音を出力させることが今や常識となっている。各種の音としては、音楽（特に背景音楽（ＢＧＭ：Back Ground Music））、台詞、効果音等さまざまなものがあるが、これらの各種音声データは、圧縮されたデータとして専用のＲＯＭ（Read Only Memory）、ＨＤＤ（ハード・ディスク・ドライブ）等の外部記憶装置に格納され、必要に応じて各種の処理が行われたのち、スピーカ等の音声出力部から出力される。このとき、各種遊技機の遊技態様の多様性に応じて、各種の音声データが同時並列的に出力されることも多いが、スピーカ等の音声出力部の数によっては、ミキシング処理も行われる。

また、同時並列的に出力されるそれぞれの音の種類に応じて、相対的な優先度があり、音量等を調整すべき場合もある。例えば、ＢＧＭが恒常的に出力されている状況下で、台詞が間欠的に出力される場合には、台詞を聴こえやすくするために、当該台詞の出力レベルに応じてＢＧＭのレベルを下げるように調整する（ダッキング処理）ことである。

一方、上述のミキシング処理（ダッキング合成を含む）の際に、その処理前に、一方の音声信号に対して、アプリケーションやその仕様に応じて、各種の特殊処理（例えば、いわゆるエフェクト処理）を行うことが頻繁に行われる。
上述のような音声処理装置の先行技術としては、例えば、特許文献１がある。

特開２００８−９２０７２号公報

ところで、上述の特殊処理部というのは、アプリケーションや、その機能及び仕様に応じて、装置ごとに大きく変わる部分であり、かつ、比較的重い処理を行う部分であり、一般的に通常の音声処理（例えば、デコード、ミキシング、イコライザ処理、リミッタ処理等）を行う部分とは性質を異にする。

従って、上述の特殊処理部を、通常汎用的な音声処理部とハードウェアとして（例えば、ＬＳＩ（Large Scale Integration）として）一体としたのでは、特殊処理部だけを、アプリケーションやその仕様等に応じて頻繁に変更することが困難となる。その結果、アプリケーションやその仕様等ごとに個々にハードウェアを作製することになり、無駄な手数と費用が生じる。また、保守性が落ちることとなる。

本発明は上述のような事情から為されたものであり、本発明の目的は、音声のダッキング合成機能を有する音声処理装置であって、各部の汎用性及び特殊性に応じて融通性のある音声処理装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の音声処理装置は、複数の音声出力端子、及びその音声出力端子の数に対応した複数の並列音声処理チャンネルであって、それぞれ入力される対応音声信号に対して処理を施す並列音声処理チャンネルを有する音声処理用ＬＳＩと、その音声処理用ＬＳＩとは物理的に別体であって、前記複数の音声出力端子の１つから出力された音声信号に対して特殊処理を施す特殊処理用外部ＬＳＩと、を備えた音声処理装置であって、前記複数の並列音声処理チャンネルのうち、前記特殊処理用外部ＬＳＩにより処理される音声信号が出力される音声出力端子に対応しない並列音声処理チャンネルの１つは、前記特殊処理用外部ＬＳＩから出力された処理済み音声信号を入力し、その処理済み音声信号の利得に応じて、入力される対応音声信号の利得を抑制しつつ、前記対応音声信号と前記処理済み音声信号を混合して出力することを要旨とする。

ここで、前記特殊処理用外部ＬＳＩによる処理は、当該音声処理装置が組み込まれて応用される装置に応じて、適宜変更される。

また、前記特殊処理の一例は、エフェクト処理である。

更に、前記特殊処理用外部ＬＳＩにより処理される音声信号の一例は、台詞に係る音声信号であり、前記対応音声信号の一例は、ＢＧＭである。

更にまた、前記複数の音声出力端子のうち、前記特殊処理用外部ＬＳＩにより処理される音声信号が出力される音声出力端子以外の音声出力端子に接続されるスピーカを備える。

また、前記音声信号の元となる音声データが圧縮されて格納される格納部を更に備える。

本発明の音声処理装置によれば、一方の音声信号に対してエフェクト処理等の特殊処理を施した後、他方の音声信号に対してダッキング合成する場合において、特殊処理を行うハードウェア構成部分、特殊処理用ＬＳＩ、を他の部分から分離独立させることにより、従来と同様のダッキング合成処理を実現しつつ、融通性の高い構成とすることができる。

図１は、本発明の音声処理装置の一実施形態の概略構成を示すブロック図である。 図２は、図１に示した音声処理装置の動作を説明するためのタイムチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の音声処理装置の一実施形態の概略構成を示すブロック図である。同図において、当該一実施形態に係る音声処理装置は、各種音声データが圧縮データとして格納される音声データ格納用外部ＲＯＭ３と、音曲再生命令等を出力する中央処理装置（以下、「ＣＰＵ（Central Processing Unit）」と称す）４と、そのＣＰＵ４からの音曲再生命令に応じて、音声データ格納用外部ＲＯＭ３に格納された音声データを入力して音声として出力するための処理を行う音声処理用大規模集積回路（以下、「音声処理用ＬＳＩ」と称す）１と、その音声処理用ＬＳＩ１から出力された音声信号に対してエフェクト処理を施すエフェクト処理用外部ＬＳＩ２と、音声処理用ＬＳＩ１から出力された音声信号を入力し、図示しないＤ／Ａ（デジタル／アナログ）変換部、増幅部を経て音声として出力する少なくとも１つのスピーカ５と、を備えている。

ここで、音声データ格納用外部ＲＯＭ３には、複数のフレーズデータ（例えば、約４０００種類）が圧縮されたデジタルデータとして格納されている。

また、ＣＰＵ４から出力される音曲再生命令としては、再生開始指示に相当する音曲再生命令、音量調整としてのフェード命令、パン命令、ループ命令等がある。

音声処理用ＬＳＩ１は、２つのインターフェース（Ｉ／Ｆ）１１（すなわちＲＯＭ Ｉ／Ｆ１１−１及びＣＰＵ Ｉ／Ｆ１１−２）と、デコーダ部１２と、第１乃至第４の発音チャンネル１３（１３−１、・・・、１３−４）と、出力バッファ１４と、第１乃至第４の出力端子１６（１６−１、・・・、１６−４）と、入力端子１７と、を備えている。なお、図１においては、デコーダは、トラック１用デコーダ１２−１及びトラック４用デコーダ１２−４のみを示しており、発音チャンネルについては、第１発音チャンネル１３−１及び第４発音チャンネル１３−４のみを示している。

ここで、デコーダ部１２は、１６トラックで構成されており、圧縮された音声データを伸長するための１６個のデコーダ１２−１、・・・、１２−１６を含んでいる。各デコーダ１２−１、・・・、１２−１６からの信号は、図示しないバスを経由して４つの発音チャンネル１３−１、・・・、１３−４に入力される。

各発音チャンネル１３−１、・・・、１３−４は、それぞれ、本例では、周波数特性を等化調整するためのイコライザ１３１−１、・・・、１３１−４と、信号の最大レベルを設定したレベルに抑えるためのリミッタ１３２−１、・・・、１３２−４とを備えている。

第１乃至第４の発音チャンネル１３−１、・・・、１３−４から出力された信号は、出力バッファ１４を介して、それぞれ対応する第１及び第４の出力端子１６−１、・・・、１６−４へ送られる。

なお、本実施形態においては、ＢＧＭに対して台詞を合成する際に、ダッキング合成する場合の例であり、第１発音チャンネル１３−１に台詞を対応させ、第４発音チャンネル１３−４にＢＧＭを対応させている。そのために以下の構成とする。

つまり、各出力端子１６−１、・・・、１６−４には、一般的には、各々、スピーカ５（例えば、パチンコなどの遊技機では、上下左右に配置）が接続されるものであるが、この実施形態においては、出力端子１６−２、１６−３、１６−４にはスピーカ５を接続するものの（図１においては、出力端子１６−２、１６−３に対応するスピーカは省略）、第１出力端子１６−１にはスピーカ５を接続せず、代わりに、当該端子からの信号をエフェクト処理用外部ＬＳＩ２に導くようにする。

エフェクト処理用外部ＬＳＩ２によりエフェクト処理された信号は、入力端子１７を介して、再び音声処理用ＬＳＩ１に戻され、更に、第４発音チャネル１３−４に入力される。第４発音チャネル１３−４には、特別に、ダッキング合成部１３３が備わっている。

なお、ここで、音声処理用ＬＳＩ１と、エフェクト処理用外部ＬＳＩ２とは、物理的に別体であることが重要である。ここで、「物理的に別体」とは、音声処理用ＬＳＩ１に対して、複数の各種エフェクト処理用外部ＬＳＩ２が容易に交換接続可能な状態をいう。例えば、音声処理用ＬＳＩ１及びエフェクト処理用外部ＬＳＩ２が、共に同じ基板上に搭載されるＬＳＩチップであっても、エフェクト処理用外部ＬＳＩ２の方は、容易に着脱可能になっている状態をいう。また、その他、当業者であれば、その意味する具体的な態様は各種想到できるであろう。

また、好適には、ＣＰＵ４を構成する半導体装置と、音声処理用ＬＳＩ１とは、同じ基板上に搭載されるが、それには限られない。

次に、図１に示した音声処理装置全体の動作を、図２の信号タイムチャートも参照しつつ説明する。

まず、音声処理用ＬＳＩ１は、ＣＰＵ４からインターフェース１１−２を介して音曲再生命令を入力すると、音声データ格納用外部ＲＯＭ３から、当該音曲に対応するフレーズデータを順次読み出す。読み出されたフレーズデータはインターフェース１１−１を介してデコーダ部１２に入力される。

デコーダ部１２に入力された一連のフレーズデータは、予め決められたデコーダ（例えば、トラック４用デコーダ１２−４）により、圧縮前の音声データに伸長される。

デコーダ部１２の伸長処理により得られたその音声データは、第４発音チャンネル１３−４に入力される。発音チャンネル１３−４に入力された音声データは、エフェクト処理用外部ＬＳＩ２から音声信号が入力されていない状態においては、ダッキング処理及び合成処理が施されず、イコライザ１３１−４及びリミッタ１３２−４等による処理を経て、音声として再生できる状態で、出力バッファ１４に出力される。従って、この場合、第４出力端子１６−４に接続されたスピーカ５から当該ＢＧＭが流れることになる。

そこで、このＢＧＭがスピーカ５から出力されている状態で、ＣＰＵ４から、間欠的に台詞を出力するような再生命令が発せられたとする。その再生命令が台詞の再生命令であると判断されると、音声処理用ＬＳＩ１は、音声データ格納用外部ＲＯＭ３から、当該台詞に対応するフレーズデータを順次読み出す。読み出されたフレーズデータはインターフェース１１−１を介してデコーダ部１２に入力される。デコーダ部１２に入力された一連のフレーズデータは、予め決められたデコーダ（例えば、トラック１用デコーダ１２−１）により、圧縮前の音声データに伸長される。

デコーダ部１２の伸長処理により得られたその音声データは、第１発音チャンネル１３−１に入力される。発音チャンネル１３−１に入力された音声データは、イコライザ１３１−１及びリミッタ１３２−１等による処理を経て、出力バッファ１４に出力される。但し、この場合、第１出力端子１６−１にはスピーカが接続されておらず、第１出力端子１６−１から出力された音声データは、エフェクト処理用外部ＬＳＩ２に入力される。エフェクト処理用外部ＬＳＩ２は、入力された音声データに対して、各種エフェクト処理を行う。エフェクト処理としては、例えば、エコー処理、エンハンス（強調）処理、ハーモナイズ（倍音出力）処理等がある。

エフェクト処理用外部ＬＳＩ２によりエフェクト処理が行われた音声信号は、入力端子１７を介して、再び音声処理用ＬＳＩ１に戻され、第４発音チャネル１３−４に入力される。

このとき第４発音チャネル１３−４内のダッキング合成部１３３は、以下の信号処理を行う。

すなわち、トラック４用デコーダ１２−４からＢＧＭに係る音声データ（図２の上側に示すＢＧＭ信号）が入力されている状態で、エフェクト処理後の台詞に係る音声信号（図２に示す、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの台詞信号）が入力されると、ダッキング合成部１３３は、ダッキング処理を行いつつ、ＢＧＭに係る音声データと台詞に係る音声信号とを合成する。

つまり、ダッキング合成部１３３は、エフェクト処理用外部ＬＳＩ２から台詞に係る音声信号が入力されている間は、トラック４用デコーダ１２−４から入力されるＢＧＭに係る音声データに対して、当該台詞に係る音声信号の強度に応じて、出力ゲインを下げる処理を行う（図２の下側に示すＢＧＭ）。そして、その出力ゲインが下げられたＢＧＭ信号と台詞信号とを合成して出力する。その後の処理は前述と同様に、イコライザ１３１−４及びリミッタ１３２−４等による処理を経て、出力バッファ１４に出力される。

かかるダッキング合成処理により、ＢＧＭに対して台詞が重なっても、スピーカ５から出力される台詞は、ＢＧＭに阻害されることなく聴きやすいものとなる。

以上のように本発明の実施形態によれば、一方の音声データに対してエフェクト処理を施した後、他方の音声データに対してダッキング合成する場合において、特殊なエフェクト処理を行うハードウェア構成部分を他の部分から分離独立させることにより、従来と同様のダッキング合成処理を実現しつつ、融通性の高い構成とすることができる。

つまり、アプリケーションやその仕様等が変わっても基本的に不変な処理を行うための機能を音声処理用ＬＳＩ１内にまとめ、一方、アプリケーションやその仕様等に応じて、各種異なる処理の必要性が生じる部分を、音声処理用ＬＳＩ１の外部に抽出するような構成とした。ここで、前述のように、音声処理用ＬＳＩ１とエフェクト処理用ＬＳＩ２とは別体、すなわち音声処理用ＬＳＩ１に対して、複数の各種エフェクト処理用外部ＬＳＩ２が容易に交換接続可能な状態とすれば、音声処理用ＬＳＩ１に対して過度な負荷をかけることなく、既存の各種エフェクト処理用のＬＳＩを交換可能に活用することができる。

なお、上述の実施形態においては、デコーダ部１２内のトラックの数を１６としたが、これに限られることはない。また、音声チャンネル１３の数、すなわち出力端子１６の数を４としたがこれに限られることはない。

また、上述の実施形態においては、台詞及びＢＧＭに係る音声データをそれぞれ処理する発音チャンネルを、それぞれ第１発音チャンネル１３−１及び第４発音チャンネル１３−４に予め対応させ、第１出力端子１６−１にスピーカを接続せずに、当該端子からの出力信号をエフェクト処理用外部ＬＳＩ２に入力させ、一方、第４発音チャンネル１３−４内にダッキング合成部１３３を設けるようにしたが、この組み合わせに限られることなく、任意の組み合わせを予め設定することができる。

更に、上述の実施形態においては、処理する音声データとして、ＢＧＭと台詞を例に挙げて説明したが、これらに限られることなく、一方が他方に対して優先する音声であればいかなる音声データであってもよい。例えば、優先する音声として、台詞以外に効果音がある。

また、上述の実施形態においては、分離抽出するハードウェア内で処理される特殊処理を、いわゆるエフェクト処理として説明したが、これに限られることはなく、必要となることが多い処理であって、前述のようにアプリケーションやその仕様等に応じて、種々変更されるような処理であれば、他の処理も考えられる。

また、パチンコ等の遊技機に搭載される場合には、本発明に係る音声処理用ＬＳＩを具現化するＬＳＩには、同時に画像処理機能を持たせることも多い。

本発明は、例えばパチンコ機のような遊技機に搭載される音声処理ハードウェアに適用できる。

１ 音声処理用ＬＳＩ
１１ インターフェース
１２ デコーダ部
１３ 発音チャンネル
１３１ イコライザ
１３２ リミッタ
１３３ ダッキング合成部
１４ 出力バッファ
１６ 出力端子
１７ 入力端子
２ エフェクト処理用外部ＬＳＩ
３ 音声データ格納用外部ＲＯＭ
４ ＣＰＵ
５ スピーカ

Claims (6)

1. 複数の音声出力端子、及びその音声出力端子の数に対応した複数の並列音声処理チャンネルであって、それぞれ入力される対応音声信号に対して処理を施す並列音声処理チャンネルを有する音声処理用ＬＳＩと、
   その音声処理用ＬＳＩとは物理的に別体であって、前記複数の音声出力端子の１つから出力された音声信号に対して特殊処理を施す特殊処理用外部ＬＳＩと、
   を備えた音声処理装置であって、
   前記複数の並列音声処理チャンネルのうち、前記特殊処理用外部ＬＳＩにより処理される音声信号が出力される音声出力端子に対応しない並列音声処理チャンネルの１つは、前記特殊処理用外部ＬＳＩから出力された処理済み音声信号を入力し、その処理済み音声信号の利得に応じて、入力される対応音声信号の利得を抑制しつつ、前記対応音声信号と前記処理済み音声信号を混合して出力することを特徴とする音声処理装置。
2. 前記特殊処理用外部ＬＳＩによる処理は、当該音声処理装置が組み込まれて応用される装置に応じて、適宜変更されることを特徴とする請求項１に記載の音声処理装置。
3. 前記特殊処理は、エフェクト処理であることを特徴とする請求項１又は２に記載の音声処理装置。
4. 前記特殊処理用外部ＬＳＩにより処理される音声信号は、台詞に係る音声信号であり、前記対応音声信号は、ＢＧＭであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の音声処理装置。
5. 前記複数の音声出力端子のうち、前記特殊処理用外部ＬＳＩにより処理される音声信号が出力される音声出力端子以外の音声出力端子に接続されるスピーカを更に備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の音声処理装置。
6. 前記音声信号の元となる音声データが圧縮されて格納される格納部を更に備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の音声処理装置。