JP4720405B2 - 音声信号処理装置 - Google Patents

Description

この発明は、５.１ＣＨシステム等のマルチＣＨサラウンドシステムに適用される音声信号処理装置に関する。

従来のマルチＣＨサラウンドシステムには、ＤＶＤプレーヤ等の音源装置からのマルチＣＨサラウンドステレオ信号を複数のデジタルストリーム信号として出力するデジタルストリーム信号処理装置を備えたものがあり、このような装置では、例えば５.１ＣＨサラウンドシステムの場合、フロントＬ，Ｒの信号成分を含むストリーム信号ＦＬ−ＦＲ（以下、ストリーム１）と、サラウンドＬ，Ｒの信号成分を含むストリーム信号ＳＬ−ＳＲと（以下、ストリーム２）、センタＣ、サブウーファＳＷの信号成分を含むストリーム信号Ｃ−ＳＷと（以下、ストリーム３）、さらに、２ＣＨの音源に対応するために、前記マルチＣＨサラウンドステレオ信号を２ＣＨのＬ，Ｒ信号に合成したストリーム信号ＭＩＸ−Ｌ，Ｒと（以下、ストリーム４）の４系統のストリーム信号を出力する。

このようなシステムにおいて５.１ＣＨと２ＣＨの音源を選択するために、従来は、図４に示すようにストリーム信号の出力系統にアナログスイッチを設けて、切り換えていた。

図４において、マイコン１は、ＤＶＤプレーヤ等の音源装置からの５.１ＣＨサラウンドステレオ信号を、ＡＤＯＵＴ０（ストリーム１に相当）、ＡＤＯＵＴ１（ストリーム２に相当）、ＡＤＯＵＴ２（ストリーム３に相当）、ＡＤＯＵＴ３（ストリーム４に相当）として出力する。図５は、ＡＤＯＵＴ０〜ＡＤＯＵＴ３の各信号の内容を示している。

すなわち、ＡＤＯＵＴ０は、ＦＬ，ＦＲオーディオデータ信号（フロントＬ，Ｒの信号成分の含むストリーム信号ＦＬ−ＦＲ）であり、ＡＤＯＵＴ１は、ＳＬ，ＳＲオーディオデータ信号（サラウンドＬ，Ｒの信号成分を含むストリーム信号ＳＬ−ＳＲ）であり、ＡＤＯＵＴ２は、Ｃ，ＳＷオーディオデータ信号（センタＣ、サブウーファＳＷの信号成分を含むストリーム信号Ｃ−ＳＷ）であり、ＡＤＯＵＴ３は、５.１ＣＨサラウンドステレオ信号を２ＣＨのＬ，Ｒ信号に合成したＭＩＸ−Ｌ，ＭＩＸ−Ｒオーディオデータ信号（ストリーム信号ＭＩＸ−Ｌ，Ｒ）である。

ＡＤＯＵＴ０〜ＡＤＯＵＴ３は、それぞれＤＡＣ（ＤＡコンバータ）１〜４でアナログ信号に変換されるとともに（ＦＬ，ＦＲ）、（ＳＬ，ＳＲ）、（Ｃ，ＳＷ）、（ＭＩＸ−Ｌ，ＭＩＸ−Ｒ）に分離され、さらにＬＰＦでノイズ除去などが行われる。ＬＰＦを通過した信号のうち、（ＦＬ，ＦＲ）と（ＭＩＸ−Ｌ，ＭＩＸ−Ｒ）については、アナログＳＷに入力し、（ＦＬ，ＦＲ）か（ＭＩＸ−Ｌ，ＭＩＸ−Ｒ）のいずれかが２ＣＨ／／５.１ＣＨ切り換え信号により選択される。すなわち、２ＣＨが設定されたときには、（ＭＩＸ−Ｌ，ＭＩＸ−Ｒ）が選択され、５.１ＣＨが設定されたときには、（ＦＬ，ＦＲ）が選択される。

一方、ホームシアター等の５.１ＣＨオーディオシステムにおいて、デジタルストリームの段階で入力データの切り換えを行う構成が採用されることがある（例えば特許文献１参照）。
特開２００５−１７５７９９号公報

しかしながら、図４に示すような構成では、マルチＣＨと２ＣＨの切り換えをアナログＳＷにより行うため、周辺回路の熱雑音の影響を受け、音質低下の原因となる問題があった。また、上記特許文献１等に示されるオーディオシステムでは、デジタルストリームの段階で入力データの切り換えを行うことを示しているに過ぎず、マルチＣＨサラウンドシステムにおいて、５.１ＣＨ等のマルチＣＨと２ＣＨそのものの切り換えを行うものではない。

この発明の目的は、マルチＣＨサラウンドシステムにおいて、信号品位を低下することなくマルチＣＨと２ＣＨの切り換えを行うことができる音声信号処理装置を提供することにある。

この発明の音声信号処理装置は、上記課題を解決するために、
５．１チャンネルサラウンドステレオ信号から、フロントＬ，Ｒの信号成分の含むストリーム信号ＦＬ−ＦＲと、サラウンドＬ，Ｒの信号成分を含むストリーム信号ＳＬ−ＳＲと、センタ及びサブウーファの信号成分を含むストリーム信号Ｃ−ＳＷと、前記５．１チャンネルサラウンドステレオ信号を２ＣＨのＬ，Ｒ信号に合成したストリーム信号ＭＩＸＬ−ＭＩＸＲと、の４系統のストリーム信号を出力するディジタルストリーム信号処理装置と、
前記ストリーム信号ＦＬ−ＦＲと前記ストリーム信号ＭＩＸＬ−ＭＩＸＲとが入力し、入力された信号の内のいずれか一方を、２ＣＨ／マルチＣＨ切り換え信号に基づいて選択し、選択された信号を出力するセレクタ回路と、
前記セレクタ回路から出力された信号をフロントＬ，Ｒのアナログ信号にＤＡ変換して出力し、前記ディジタルストリーム信号処理装置から出力される前記ストリーム信号ＳＬ−ＳＲをサラウンドＬ，Ｒのアナログ信号にＤＡ変換して出力し、前記ディジタルストリーム信号処理装置から出力される前記ストリーム信号Ｃ−ＳＷをセンタ、サブウーファのアナログ信号にＤＡ変換して出力するＤＡコンバータと、
前記フロントＬ，Ｒのアナログ信号を、疑似的な５．１チャンネルサラウンドステレオ信号に変換する擬似処理を行う変換回路と、
前記変換回路の前記擬似処理を有効とするか無効とするかを選択するためのスイッチと、
を備えてなることを特徴とする。

以上の構成において、セレクタ回路により、デジタルストリームの段階で、ストリーム信号ＦＬ−ＦＲとストリーム信号ＭＩＸ−Ｌ，Ｒとの切り換えを行う。

この発明によれば、デジタルストリームの段階で、ストリーム信号ＦＬ−ＦＲとストリーム信号ＭＩＸ−Ｌ，Ｒとの切り換えを行うために、アナログＳＷにより切り換えを行う場合に問題となるノイズ発生はなく、また、単純なスイッチ動作だけで良いために回路構成も簡素化できる。

図１は、この発明の実施形態である音声信号処理装置の概略構成図である。

デジタルストリーム信号処理装置であるマイコン１は、ＤＶＤプレーヤ等の音源装置からの５.１ＣＨサラウンドステレオ信号を、ＡＤＯＵＴ０（ストリーム１に相当）、ＡＤＯＵＴ１（ストリーム２に相当）、ＡＤＯＵＴ２（ストリーム３に相当）、ＡＤＯＵＴ３（ストリーム４に相当）として出力する。図２は、ＡＤＯＵＴ０〜ＡＤＯＵＴ３の各信号の内容を示している。

すなわち、ＡＤＯＵＴ０は、ＦＬ，ＦＲオーディオデータ信号（フロントＬ，Ｒの信号成分の含むストリーム信号ＦＬ−ＦＲ）であり、ＡＤＯＵＴ１は、ＳＬ，ＳＲオーディオデータ信号（サラウンドＬ，Ｒの信号成分を含むストリーム信号ＳＬ−ＳＲ）であり、ＡＤＯＵＴ２は、Ｃ，ＳＷオーディオデータ信号（センタＣ、サブウーファＳＷの信号成分を含むストリーム信号Ｃ−ＳＷ）であり、ＡＤＯＵＴ３は、５.１ＣＨサラウンドステレオ信号を２ＣＨのＬ，Ｒ信号に合成したＭＩＸ−Ｌ，ＭＩＸ−Ｒオーディオデータ信号（ストリーム信号ＭＩＸ−Ｌ，Ｒ）である。

なお、フロントＬ，Ｒの信号とは、視聴者の前方左，前方右に設置されるスピーカにそれぞれ入力される信号を意味し、サラウンドＬ，Ｒの信号とは、視聴者の後方左，後方右に設置されるスピーカにそれぞれ入力される信号を意味し、センタＣ、サブウーファＳＷの信号とは、それぞれ、視聴者の前方中央に設置されるスピーカ，任意の位置に設置されるウーファに入力される信号を意味している。サブウーファのスピーカは重低音のみを再生する。

ＡＤＯＵＴ１、ＡＤＯＵＴ２は、それぞれＤＡＣ（ＤＡコンバータ）ＤＡＣ２、３でアナログ信号に変換されるとともに（ＳＬ，ＳＲ）、（Ｃ，ＳＷ）に分離されて出力される。一方、ＡＤＯＵＴ０、ＡＤＯＵＴ３は、セレクタ回路ＳＥＬに入力する。セレクタ回路ＳＥＬは、２ＣＨ／５.１ＣＨ切り換え信号に基づいて、ＡＤＯＵＴ０またはＡＤＯＵＴ３のいずれかを選択する。選択されたストリーム信号がＤＡＣ１に入力する。ＤＡＣ１では、セレクタ回路ＳＥＬで選択されたストリーム信号をアナログ信号に変換し、（Ｌ，Ｒ）として出力する。

セレクタ回路ＳＥＬは、２ＣＨ／５.１ＣＨ切り換え信号が２ＣＨを指定しているときはＡＤＯＵＴ３を選択し、５.１ＣＨを指定しているときはＡＤＯＵＴ０を選択する。したがって、ＤＡＣ１は、２ＣＨ指定時にはＭＩＸ−Ｌ，ＭＩＸ−Ｒオーディオデータ信号をアナログのＬ信号、Ｒ信号として出力する。セレクタ回路ＳＥＬは、ＡＤＯＵＴ０またはＡＤＯＵＴ３のストリーム信号のいずれかを選択して出力するだけであるため、構成が
簡易となる。

なお、本実施形態では、上記音声信号処理装置はＤＶＤプレーヤの出力側に内蔵されている。

図３は、上記音声信号処理装置のアナログ出力信号を処理するコントロール装置の要部構成図である。

ＤＶＤプレーヤ内の上記音声信号処理装置からのアナログ出力信号（Ｌ，Ｒ）、（ＳＬ，ＳＲ）、（Ｃ，ＳＷ）は、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）１０で低域部の濾過処理が行われノイズ等が除去される。（ＳＬ，ＳＲ）、（Ｃ，ＳＷ）は、そのまま５.１ＣＨスイッチ１１に送られ、２ＣＨ／５.１ＣＨ切り換え信号により、２ＣＨ入力と５.１ＣＨ入力とを切り換える。２ＣＨ選択時には、アナログ出力信号（Ｌ，Ｒ）を選択して出力し、５.１ＣＨ選択時には、アナログ出力信号（Ｌ，Ｒ）、（ＳＬ，ＳＲ）、（Ｃ，ＳＷ）を選択して出力する。

また、５.１ＣＨスイッチ１１の入力側には、２ＣＨ→５.１ＣＨ変換器１２が設けられている。この変換器１２は、２ＣＨの信号を擬似的に５.１ＣＨ信号に変換するものであり、マイコン１３により、この疑似処理が選択されると、入力された２ＣＨ信号を５.１ＣＨに変換して出力する。その変換された信号は、５.１ＣＨスイッチ１１を介してアナログ出力信号（Ｌ，Ｒ）、（ＳＬ，ＳＲ）、（Ｃ，ＳＷ）として出力される。この機能が選択されるときは、音源が２ＣＨの場合である。

５.１ＣＨスイッチ１１の出力信号は、ボリュームコントローラ１４により、５.１ＣＨの各信号ゲインがコントロールされて後段に設けられるメインアンプに出力される。ゲインコントロール信号はマイコン１３により形成される。

なお、マイコン１３にはユーザが操作可能なスイッチ１５（ボリュームを含む）が接続され、このスイッチの操作により音量、上記疑似処理、２ＣＨと５.１ＣＨの選択などが行われる。

この発明の実施形態である音声信号処理装置の概略構成図 ＡＤＯＵＴ０〜ＡＤＯＵＴ３の各信号の内容を示す図 コントロール装置の要部構成図 従来の音声信号処理装置の概略構成図 ＡＤＯＵＴ０〜ＡＤＯＵＴ３の各信号の内容を示す図

符号の説明

１−マイコン
ＳＥＬ−セレクタ回路

Claims (1)

1. ５．１チャンネルサラウンドステレオ信号から、フロントＬ，Ｒの信号成分の含むストリーム信号ＦＬ−ＦＲと、サラウンドＬ，Ｒの信号成分を含むストリーム信号ＳＬ−ＳＲと、センタ及びサブウーファの信号成分を含むストリーム信号Ｃ−ＳＷと、前記５．１チャンネルサラウンドステレオ信号を２ＣＨのＬ，Ｒ信号に合成したストリーム信号ＭＩＸＬ−ＭＩＸＲと、の４系統のストリーム信号を出力するディジタルストリーム信号処理装置と、
   前記ストリーム信号ＦＬ−ＦＲと前記ストリーム信号ＭＩＸＬ−ＭＩＸＲとが入力し、入力された信号の内のいずれか一方を、２ＣＨ／マルチＣＨ切り換え信号に基づいて選択し、選択された信号を出力するセレクタ回路と、
   前記セレクタ回路から出力された信号をフロントＬ，Ｒのアナログ信号にＤＡ変換して出力し、前記ディジタルストリーム信号処理装置から出力される前記ストリーム信号ＳＬ−ＳＲをサラウンドＬ，Ｒのアナログ信号にＤＡ変換して出力し、前記ディジタルストリーム信号処理装置から出力される前記ストリーム信号Ｃ−ＳＷをセンタ、サブウーファのアナログ信号にＤＡ変換して出力するＤＡコンバータと、
   前記フロントＬ，Ｒのアナログ信号を、疑似的な５．１チャンネルサラウンドステレオ信号に変換する擬似処理を行う変換回路と、
   前記変換回路の前記擬似処理を有効とするか無効とするかを選択するためのスイッチと、を備える音声信号処理装置。

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