JP4949208B2 - 音声処理システム - Google Patents

Description

本発明は音声処理回路に関し、特にＵＳＢ制御器を有する音声処理回路に関するものである。

一般の現行のパソコン（ＰＣ）の音声或いは音楽データが外部の音声処理システムを用いて再生を行う時は、ＵＳＢ制御チップを利用して、ＵＳＢ制御器を制御し、ＵＳＢ接続ポートを通してパソコン（ＰＣ）内部の音声或いは音楽データを外部の音声処理システムに送ってから、音声処理が制御チップを用いて、音声処理システムを制御し、コンピュータが伝送した音声、或いは音楽データに音声処理を行い、最後に拡声器を用いて放送をすることで、パソコン内に保存された音声、或いは音楽データの再生を完成することができるが、この方式は、ＵＳＢ制御チップ及び音声処理制御チップ等の２種類の異なるタイプの制御チップをそれぞれ使用しなければならないので、かなりシステム回路の体積を消費する。よって、如何にしてシステム回路の体積を節約し、外部の音声処理システムを用いて、パソコンのＵＳＢ音声、或いは音楽データの再生を完成するかが音声処理システムを改善する重要な課題となる。また、現在の市場動向は小型化の製品である。よって、如何にして小体積、高効率の音声処理システムを提供するかが必然な市場の動向で、また業界の目標の一つである。

本発明の目的は、ＵＳＢインターフェース及び音声増幅器を統合する音声処理システムを提供することにある。

本発明の実施例は音声処理システムを開示し、前記音声処理システムは音声処理器及び音声増幅器を含む。音声処理器はデータ信号を受けて、処理を行うことで、処理信号を発生する。音声処理器は、少なくとも１つの利得制御回路、及び少なくとも１つの演算増幅器を含む。少なくとも１つの利得制御回路は、音量制御信号及び基準信号に基づいて利得信号を発生する。少なくとも１つの演算増幅器は、前記少なくとも１つの利得制御回路に接続され、前記利得信号に基づいて前記データ信号に対して利得を行うことで処理信号を発生する。音声増幅器は前記音声処理器に接続され、前記処理信号を受けて増幅し、増幅信号を発生する。

この他に、本発明の音声処理システムは少なくとも１つの拡声器を更に含み、前記音声増幅器に接続されて、増幅信号を受け、出力する。

本発明の音声処理システムはＵＳＢ制御器及び音声増幅器の主な回路を結合し、二つの回路を一つに整合させることができ、それによって効果的に回路に必要とされる体積を減らし、このほかに本発明の音声処理システムはスイッチユニットを利用してＵＳＢ制御器のＵＳＢ接続ポート及びもう１つの入力端子との間で切り替えることができ、パソコン（ＰＣ）を利用してＵＳＢ入力音声信号或いは第二入力端子が直接音声信号の入力を選択することができる。そうすることで、応用上、もう一つの選択ができ、体積が縮小されるだけではなく、且つ多機能性の音声処理システムを達することができる。

本発明の上記に述べた目的、特長、長所等をさらに分り易く、図面をもって下記の通り説明を行う。

図１を参照されたい。図１は、本発明の音声処理システムの説明図である。図１に示されるように、本発明の音声処理システム１０は、音声処理器１２及び音声増幅器１４を含む。音声処理器１２はデータ信号を受けて、処理を行うことで処理信号を発生する。音声増幅器１４は前記音声処理器１２に接続され、前記処理信号を受けて増幅し、増幅信号を発生する。前記音声処理システム１０は少なくとも１つの拡声器１６を更に含み、前記音声増幅器１４に接続され、前記増幅信号を受けて、出力をする。

図１及び図２を参照されたい。図２は、本発明の音声処理システムの音声処理器の説明図である。図２に示されるように、音声処理器１２は、少なくとも１つの利得制御回路１２２及び少なくとも演算増幅器１２４を含む。少なくとも１つの利得制御回路１２２は、ボリューム制御信号、基準信号及びフィードバック信号に基づいて利得信号を発生する。少なくとも１つの演算増幅器１２４は、少なくとも１つの利得制御回路１２２に接続され、利得信号に基づいて、データ信号に対して利得を行うことで、処理信号を発生する。フィードバック信号は、処理信号であり、基準信号は、データ信号或いは基準電圧のいずれかの１つである。演算増幅器１２４は差動増幅器（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）である。

１つの実施例では、音声処理システム１０は１つのＵＳＢ接続ポート１８及び１つのＵＳＢ制御器２０を更に含む。ＵＳＢ接続ポート１８は音源信号を受ける。ＵＳＢ制御器２０はＵＳＢ接続ポート１８及び音声処理器１２に接続され、音源信号を受け、データ信号を発生する。もう１つの実施例では、音声処理システム１０は第二入力ポート２２を更に含む。第二入力ポート２２は音声処理器１２に接続され、前記データ信号を直接入力するのに用いられる。

音声処理システム１０は入力装置２８を更に含み、入力装置２８はＵＳＢ制御器２０に接続され、入力装置２８は音量制御信号を入力するのに用いられる。実施例では、入力装置２８はキーボード、キーボードを有するパネル、及びリモコンの中の１つである。また、音声処理システム１０はシリアルインターフェースエンジン２４（Ｓｅｒｉａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｅｎｇｉｎｅ）を含む。シリアルインターフェースエンジン２４はＵＳＢ制御器２０に接続され、受けた音声信号を解読し、直列式データを並列式データに変換する。また、伝送したい並列式データを直列式データにし、且つ伝送されたデータをエンコ−ドし、同時にデータを送信／受信している時に、循環冗長検査コード（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ Ｃｏｄｅ）の検査を行う。

音声処理器１２は雑音除去回路２６を更に含む。雑音除去回路２６はシリアルインターフェースエンジン２４に接続され、雑音除去回路２６はフリップフロップ（ｆｌｉｐ−ｆｌｏｐ）（図示せず）及び少なくも１つのデジタルアナログコンバータ（ｄｉｇｉｔａｌ−ａｎａｌｏｇ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）（図示せず）を含む。雑音除去回路２６は、フリップフロップ及びデジタルアナログコンバータ、及び外部接続のコンデンサーを用いれば、雑音の除去を行うことができ、これは一般的によく見られる雑音除去の原理であるので、ここでは繰り返して述べない。音声処理器１２は少なくとも１つのスイッチユニット１２６を含み、入力制御信号に基づいて、選択的に雑音除去回路２６及び第二入力ポート２２との間に接続される。雑音除去回路２６は音声処理システム１０のＵＳＢ接続ポート１８によって受けた音源信号を除去してから、ＵＳＢ制御器２０によって、前記データ信号を発生することができる。或いは第二入力ポート２２を用いて、直接、データ信号を入力する。この二つの方式で切り換えをする時、例えば、ｐｏｐ−ｐｏｐの音の信号のスパイクのために、拡声器１６に異常な音が発生する。

実施例では、音声増幅器１４はＤ級増幅器（Ｃｌａｓｓ−Ｄ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）である。音声増幅器１４はプラス入力端子及びマイナス入力端子を含む。プラス入力端子はのこぎり波信号源を受けるのに用いられ、そのマイナス入力端子は処理信号を受けるのに用いられる。音声増幅器１４はのこぎり波信号源に基づいて前記音声信号を増幅し、増幅信号を発生する。Ｄ級増幅器の技術は一般的によく知られているのでここで繰り返して述べない。

音声処理システム１０は計時器３０を更に含み、音声処理器１２に接続され、計時器３０は時間の計算に用いられる。この他、音声処理システム１０はモニター３２を更に含み、音声処理器１２及び計時器３０に接続される。モニター３２は音声処理システム１０の処理中のデータ、処理が完成した資料、或いは計時器３０の計時時間を表示することができ、よって、使用者はモニター３２上に表示されたデータから音声処理システム１０の各種の処理状態を知ることができる。

実施例では、音声処理システム１０はラジオ回路３４を更に含み、ラジオ回路３４は音声処理器１２に接続される。データ信号はラジオ回路３４より受けた周波数変調信号である。本実施例では、入力装置２８はデータを入力し、前記ラジオ回路３４のチャンネルをコマンド或いは設定し、少なくとも１つの拡声器１６の出力音量を制御することができる。

図１及び図３を参照されたい。図３は本発明の音声処理システムの音声処理器のもう一つの実施例の説明図である。図３に示されるように、本実施例では、演算増幅器は差動演算増幅器１２４である。本実施例は二つの差動演算増幅器（１２４１、１２４２）、二つのスイッチユニット（１２６１、１２６２）、及び四つの利得制御回路（１２２１〜１２２４）を含む。その中の二つの差動演算増幅器（１２４１、１２４２）は左右二つのチャンネルの複数の処理信号をそれぞれ発生することができ、続いて連接されるＤ級音声増幅器１４で増幅を行った後、拡声器１６で出力される左右二チャンネルの音声を提供する。本実施例では、利得制御回路（１２２１、１２２３）の基準信号は前記データ信号であり、利得制御回路（１２２２、１２２４）の基準信号は基準電圧Ｖｒｅｆである。このような設計によって、二つの差動演算増幅器（１２４１、１２４２）を適合させることができる。

上述のように、本発明の音声処理システムはＵＳＢ制御器及び音声増幅器の２種類の主な回路を統合し、よって、２つの回路を一体化させ、それによって効果的に回路に必要とされる体積を減らすことができる。この他、本発明の音声処理システムは、スイッチユニットを用いてＵＳＢ制御器のＵＳＢ接続ポート及びもう一つの入力端子との間で切り換えることもでき、パソコン（ＰＣ）のＵＳＢによって入力された音声信号、或いは第二入力端子により、直接入力された音声信号を選択的に用いることができる。そうすることで、応用上、選択が増え、体積が縮小されるだけではなく、且つ多機能性の音声処理システムを達成することができる。

以上、本発明の好適な実施例を例示したが、これは本発明を限定するものではなく、本発明の精神及び範囲を逸脱しない限りにおいては、当業者であれば行い得る少々の変更や修飾を付加することは可能である。従って、本発明が保護を請求する範囲は、特許請求の範囲を基準とする。

本発明の音声処理システムの説明図である。 本発明の音声処理システムの音声処理器の説明図である。 本発明の音声処理システムの音声処理器のもう一つの実施形態の説明図である。

符号の説明

１０ 音声処理システム
１２ 音声処理器
１４ 音声増幅器
１６ 拡声器
１８ ＵＳＢ接続ポート
２０ ＵＳＢ制御器
２２ 第二入力ポート
２４ シリアルインターフェースエンジン
２６ 雑音除去回路
２８ 入力装置
３０ 計時器
３２ モニター
３４ ラジオ回路
１２２ 利得制御ユニット
１２４ 演算増幅器
１２６ スイッチユニット
Ｖｒｅｆ 基準電圧

Claims (14)

1. 音声処理システムであって、
   データ信号を受けて、処理を行い、処理信号を発生する音声処理器を含み、前記音声処理システムは、
   音声信号を受けるＵＳＢ接続ポートと、
   前記ＵＳＢ接続ポート及び前記音声処理器に接続され、前記音声信号を受け、第一データ信号を発生するＵＳＢ制御器と、
   前記音声処理器に接続され、第二データ信号を出力する第二入力ポートと、
   前記音声処理器に接続され、前記処理信号を受けて増幅し、増幅信号を発生する音声増幅器と、
   前記ＵＳＢ制御器に接続され、受けた前記音声信号を解読し、直列式データを並列式データに変換し、また、伝送したい並列式データを直列式データにし、且つ伝送されたデータをエンコードし、同時にデータを送信／受信しているときに、循環冗長検査コード（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ Ｃｏｄｅ）の検査を行うシリアルインターフェースエンジン（Ｓｅｒｉａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｅｎｇｉｎｅ（ＳＩＥ））と、
   前記シリアルインターフェースエンジンに接続され、前記シリアルインターフェースエンジンの出力信号を受け、音声処理システムから発生された雑音を除去する雑音除去回路と、を含み、
   前記音声処理器は、
   前記雑音除去回路からの雑音を除去された信号と前記第二データ信号それぞれを入力して前記雑音を除去された信号と前記第二データ信号のいずれかを選択的に出力する少なくとも１つのスイッチユニットと、
   音量制御信号、前記スイッチユニットが出力するデータ信号、及びフィードバック信号に基づいて利得信号を発生する少なくとも１つの利得制御回路と、
   前記少なくとも１つの利得制御回路に接続され、前記利得信号に基づいて前記スイッチユニットが出力するデータ信号を増幅して、前記処理信号を発生する少なくとも１つの演算増幅器と、を含む、音声処理システム。
2. 前記フィードバック信号は前記処理信号である請求項１に記載の音声処理システム。
3. 前記音声処理システムは少なくとも１つの拡声器を更に含み、前記音声増幅器に接続され、前記増幅信号を受けて出力する請求項１に記載の音声処理システム。
4. 前記ＵＳＢ制御器に接続され、前記音量制御信号を入力する入力装置を更に含む請求項１に記載の音声処理システム。
5. 前記入力装置はキーボード、キーボードを有する入力パネル、及びリモコンの中の１つである請求項４に記載の音声処理システム。
6. 前記雑音除去回路はフリップフロップ（ｆｌｉｐ−ｆｌｏｐ）及び少なくも１つのデジタルアナログコンバータ（ｄｉｇｉｔａｌ−ａｎａｌｏｇ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）を含む請求項１に記載の音声処理システム。
7. 前記スイッチユニットは入力制御信号に基づいて、前記利得制御回路を選択的に前記雑音除去回路と第二入力ポートのいずれかに接続させる請求項１に記載の音声処理システム。
8. 前記音声増幅器はＤ級音声増幅器（Ｃｌａｓｓ―Ｄ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）である請求項１に記載の音声処理システム。
9. 前記音声増幅器はプラス入力端子及びマイナス入力端子を含み、前記プラス入力端子はのこぎり波信号源を受け、前記マイナス入力端子は前記処理信号を受け、前記音声増幅器はのこぎり波信号源に基づいて前記処理信号を増幅し、増幅信号を発生する請求項８に記載の音声処理システム。
10. 前記演算増幅器は差動演算増幅器（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）である請求項１に記載の音声処理システム。
11. 前記音声処理システムはラジオ回路を更に含み、前記ラジオ回路は前記音声処理器に接続され、前記ラジオ回路より受けた信号は周波数変調信号である請求項４に記載の音声処理システム。
12. 前記入力装置はデータを入力し、前記ラジオ回路のチャンネルをコマンド或いは設定し、少なくとも１つの拡声器の放送声量を制御する請求項１１に記載の音声処理システム。
13. 前記音声処理システムは、前記音声処理器に接続される、時間を計算する計時器を更に含む請求項１に記載の音声処理システム。
14. 前記音声処理システムは、前記音声処理器及び計時器に接続される、音声処理システムのデータを表示するモニターを更に含む請求項１３に記載の音声処理システム。

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