JP5764966B2 - Audio mixing apparatus and method, and electronic apparatus - Google Patents

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本発明は、複数のディジタルオーディオ信号をミキシングしかつディジタル／アナログ変換（以下、ＤＡ変換という。）して出力するオーディオミキシング装置及び方法、並びに当該オーディオミキシング装置を備えた電子機器に関する。   The present invention relates to an audio mixing apparatus and method for mixing and outputting a plurality of digital audio signals and performing digital / analog conversion (hereinafter referred to as DA conversion), and an electronic apparatus including the audio mixing apparatus.

ディジタルオーディオデータをミキシングしかつＤＡ変換して出力するオーディオミキシング装置が、例えば特許文献１において開示されている。本明細書において、オーディオデータ又はオーディオ信号は音声及び／又は音楽などを含む低周波のデータ又は信号をいう。   For example, Patent Document 1 discloses an audio mixing apparatus that mixes digital audio data and outputs it after DA conversion. In this specification, audio data or an audio signal refers to low-frequency data or a signal including voice and / or music.

図３は従来技術に係るオーディオミキシング装置の構成を示すブロック図である。図３において、ＰＤＭ（Pulse Density Modulation）信号発生器１，２，３はそれぞれ、入力されるディジタルオーディオ信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３をΔ−Σ変調することによりＰＤＭ信号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を発生してそれぞれＤＡ変換器１１，１２，１３に出力する。ＤＡ変換器１１，１２，１３はそれぞれ、入力されたＰＤＭ信号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３をアナログオーディオ信号Ａ１，Ａ２，Ａ３にＤＡ変換して加算器１４に出力する。加算器１４は入力される３つのアナログオーディオ信号Ａ１，Ａ２，Ａ３を加算して、加算後のミキシングされたアナログオーディオ信号Ａ１０を出力する。   FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an audio mixing apparatus according to the prior art. In FIG. 3, PDM (Pulse Density Modulation) signal generators 1, 2, and 3 generate PDM signals P1, P2, and P3 by Δ-Σ modulating the input digital audio signals S1, S2, and S3, respectively. Output to the DA converters 11, 12, and 13, respectively. The DA converters 11, 12, and 13 convert the input PDM signals P 1, P 2, and P 3 into analog audio signals A 1, A 2, and A 3 and output them to the adder 14. The adder 14 adds the three input analog audio signals A1, A2 and A3, and outputs the mixed analog audio signal A10 after the addition.

この従来技術に係るオーディオミキシング装置では、ミキシングするオーディオデータの数と、同じ数のＤＡ変換器が必要となり、装置の大規模化、消費電力が大きい等の課題があった。   In the audio mixing apparatus according to the conventional technique, the same number of DA converters as the number of audio data to be mixed are required, and there are problems such as an increase in scale of the apparatus and a large power consumption.

本発明の目的は以上の問題点を解決し、従来技術に比較して構成が簡単であって、消費電力を軽減できるオーディオミキシング装置及び方法、並びに当該オーディオミキシング装置を備えた電子機器を提供することにある。   An object of the present invention is to solve the above problems, provide an audio mixing apparatus and method that can be reduced in power consumption and simple in configuration as compared with the prior art, and an electronic device including the audio mixing apparatus. There is.

第１の発明に係るオーディオミキシング装置は、
複数のディジタルオーディオ信号からそれぞれ変換された複数のＰＤＭ信号を加算する加算手段と、
上記加算手段から出力されるディジタルオーディオ信号をアナログオーディオ信号にＤＡ変換して出力するＤＡ変換手段とを備え、
上記加算手段はアナログ加算器であり、
上記ＤＡ変換手段は、
複数の第１のキャパシタと複数の第１の抵抗とで構成されたローパスフィルタと、
第１のオペアンプを含み、所定電圧と上記第１のオペアンプの出力とに基づいて、基準電圧を発生する基準電圧発生回路と、
第２のオペアンプの入力端子と出力端子との間に第２のキャパシタ及び第２の抵抗が接続された第２のオペアンプを含み、上記ローパスフィルタからの出力と上記基準電圧発生回路からの基準電圧に基づいて、差動型積分及び比較を行う差動型積分器及び比較器を構成する回路とを備えたことを特徴とする。 The audio mixing apparatus according to the first invention is
Adding means for adding a plurality of PDM signals respectively converted from a plurality of digital audio signals;
DA conversion means for converting the digital audio signal output from the addition means into an analog audio signal and outputting the analog audio signal;
The adding means is an analog adder,
The DA conversion means is
A low-pass filter including a plurality of first capacitors and a plurality of first resistors ;
A reference voltage generating circuit that includes a first operational amplifier and generates a reference voltage based on a predetermined voltage and an output of the first operational amplifier;
A second operational amplifier including a second capacitor and a second resistor connected between an input terminal and an output terminal of the second operational amplifier; an output from the low-pass filter and a reference voltage from the reference voltage generation circuit And a circuit constituting a differential integrator and a comparator for performing differential integration and comparison .

第２の発明に係る電子機器は、上記オーディオミキシング装置を備えたことを特徴とする。   An electronic apparatus according to a second aspect of the invention includes the audio mixing device.

第２の発明に係るオーディオミキシング方法は、
加算器が、複数のディジタルオーディオ信号からそれぞれ変換された複数のＰＤＭ信号を加算するステップと、
ＤＡ変換器が、上記加算器から出力されるディジタルオーディオ信号をアナログオーディオ信号にＤＡ変換して出力するステップとを含み、
上記加算器はアナログ加算器であり、
上記ＤＡ変換器は、
複数の第１のキャパシタと複数の第１の抵抗とで構成されたローパスフィルタと、
第１のオペアンプを含み、所定電圧と上記第１のオペアンプの出力とに基づいて、基準電圧を発生する基準電圧発生回路と、
第２のオペアンプの入力端子と出力端子との間に第２のキャパシタ及び第２の抵抗が接続された第２のオペアンプを含み、上記ローパスフィルタからの出力と上記基準電圧発生回路からの基準電圧に基づいて、差動型積分及び比較を行う差動型積分器及び比較器を構成する回路とを備えたことを特徴とする。
The audio mixing method according to the second invention is:
An adder for adding a plurality of PDM signals respectively converted from a plurality of digital audio signals;
A DA converter comprising: converting the digital audio signal output from the adder into an analog audio signal and outputting the analog audio signal;
The above adder is an analog adder,
The DA converter is
A low-pass filter including a plurality of first capacitors and a plurality of first resistors ;
A reference voltage generating circuit that includes a first operational amplifier and generates a reference voltage based on a predetermined voltage and an output of the first operational amplifier;
A second operational amplifier including a second capacitor and a second resistor connected between an input terminal and an output terminal of the second operational amplifier; an output from the low-pass filter and a reference voltage from the reference voltage generation circuit And a circuit constituting a differential integrator and a comparator for performing differential integration and comparison .

従って、本発明に係るオーディオミキシング装置及び方法、並びに当該オーディオミキシング装置を備えた電子機器によれば、１つのＤＡ変換手段のみで構成できるために、従来技術に比較して構成が簡単であって、消費電力を軽減できるオーディオミキシング装置及び方法、並びに当該オーディオミキシング装置を備えた電子機器を提供できる。   Therefore, the audio mixing apparatus and method according to the present invention and the electronic apparatus equipped with the audio mixing apparatus can be configured with only one DA conversion unit, and thus the configuration is simpler than that of the prior art. In addition, an audio mixing apparatus and method that can reduce power consumption, and an electronic device including the audio mixing apparatus can be provided.

本発明の実施形態に係るオーディオミキシング装置の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a configuration of an audio mixing apparatus according to an embodiment of the present invention. 図１のアナログ加算器４及びＤＡ変換器５の詳細構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a detailed configuration of an analog adder 4 and a DA converter 5 in FIG. 1. 従来技術に係るオーディオミキシング装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the audio mixing apparatus based on a prior art.

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、同様の構成要素については同一の符号を付している。   Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in each following embodiment, the same code | symbol is attached | subjected about the same component.

図１は本発明の実施形態に係るオーディオミキシング装置の構成を示すブロック図である。本実施形態に係るオーディオミキシング装置は、図３の従来技術に係るオーディオミキシング装置に比較して、ＰＤＭ信号発生器１，２，３の後段に、アナログ加算器４及びＤＡ変換器５の順序で信号処理することを特徴としている。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an audio mixing apparatus according to an embodiment of the present invention. Compared with the audio mixing apparatus according to the prior art of FIG. 3, the audio mixing apparatus according to the present embodiment is arranged in the order of the analog adder 4 and the DA converter 5 after the PDM signal generators 1, 2, and 3. It is characterized by signal processing.

図１において、ＰＤＭ信号発生器１，２，３はそれぞれ、入力されるディジタルオーディオ信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３をΔ−Σ変調することによりＰＤＭ信号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を発生してアナログ加算器４に出力する。ここで、ディジタルオーディオ信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３は、例えば１６ビット〜２４ビットのリニアＰＣＭ信号、もしくは、８ビットＡ−ｌａｗ信号又は８ビットμ−ｌａｗ信号である。また、ＰＤＭ信号発生器１，２，３は例えば入力信号のインターポレーション機能と、インターポレーションされた信号をΔ−Σ変調するΔ−Σ変調機能とを含むが、後者の機能のみを備えてもよい。また、ＰＤＭ信号を記録媒体に記録しているような場合（例えば、スーパーオーディオＣＤ（ＳＡＣＤ）の場合）のオーディオ信号の再生においては、ＰＤＭ信号発生器１，２，３が不要となり、オーディオ信号としては、複数のＰＤＭ信号がそれぞれアナログ加算器４に入力される。   In FIG. 1, PDM signal generators 1, 2, and 3 generate PDM signals P1, P2, and P3 by performing Δ-Σ modulation on input digital audio signals S1, S2, and S3, respectively, and an analog adder 4 Output to. Here, the digital audio signals S1, S2, and S3 are, for example, a 16-bit to 24-bit linear PCM signal, an 8-bit A-law signal, or an 8-bit μ-law signal. The PDM signal generators 1, 2, and 3 include, for example, an input signal interpolation function and a Δ-Σ modulation function that Δ-Σ modulates the interpolated signal, but only the latter function. May be. Also, when reproducing an audio signal when a PDM signal is recorded on a recording medium (for example, in the case of a super audio CD (SACD)), the PDM signal generators 1, 2, and 3 are not required, and the audio signal As a result, a plurality of PDM signals are respectively input to the analog adder 4.

次いで、アナログ加算器４は入力される３つのＰＤＭ信号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３をアナログ加算して、加算結果のＰＤＭ信号Ｐ１０をＤＡ変換器５に出力する。ＤＡ変換器５は入力されたＰＤＭ信号Ｐ１０をアナログオーディオ信号Ａ１０にＤＡ変換して出力する。   Next, the analog adder 4 analog-adds the three input PDM signals P 1, P 2, and P 3, and outputs the addition result PDM signal P 10 to the DA converter 5. The DA converter 5 DA-converts the input PDM signal P10 into an analog audio signal A10 and outputs the analog audio signal A10.

図２は図１のアナログ加算器４及びＤＡ変換器５の詳細構成を示すブロック図である。図２において、Ｔ１はＰＤＭ信号Ｐ１の入力端子であり、Ｔ２はＰＤＭ信号Ｐ２の入力端子であり、Ｔ３はＰＤＭ信号Ｐ３の入力端子である。Ｔ４はアナログオーディオ信号Ａ１０の出力端子であり、Ｔ５は基準電圧入力端子である。   FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of the analog adder 4 and the DA converter 5 of FIG. In FIG. 2, T1 is an input terminal for the PDM signal P1, T2 is an input terminal for the PDM signal P2, and T3 is an input terminal for the PDM signal P3. T4 is an output terminal for the analog audio signal A10, and T5 is a reference voltage input terminal.

図２において、アナログ加算器４は、３個のインバータＶ１，Ｖ２，Ｖ３と、６個の抵抗Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ３１，Ｒ３２とを備えて構成され、入力される３つのＰＤＭ信号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３をアナログ加算するとともに、その反転信号を発生して、アナログ加算されたＰＤＭ信号とその反転信号からなる差動ＰＤＭ信号を発生する。また、ＤＡ変換器５は、
（ａ）４個のキャパシタＣ１〜Ｃ４と、２個の抵抗Ｒ３１，Ｒ３２とからなるローパスフィルタ５Ａと、
（ｂ）オペアンプＯＰ２と、抵抗Ｒ５２と、キャパシタＣ６とからなる基準電圧発生回路５Ｂと、
（ｃ）オペアンプＯＰ１と、抵抗Ｒ４１，Ｒ４２，Ｒ５１と、キャパシタＣ５とからなる差動型積分器及び比較器を含む回路５Ｃと
を備えて構成される。 In FIG. 2, the analog adder 4 includes three inverters V1, V2, and V3 and six resistors R11, R12, R21, R22, R31, and R32, and inputs three PDM signals. P1, P2, and P3 are analog-added and an inverted signal is generated to generate a differential PDM signal composed of the analog-added PDM signal and the inverted signal. The DA converter 5 is
(A) a low-pass filter 5A comprising four capacitors C1 to C4 and two resistors R31 and R32;
(B) a reference voltage generating circuit 5B including an operational amplifier OP2, a resistor R52, and a capacitor C6;
(C) An operational amplifier OP1, a circuit 5C including a differential integrator and a comparator including resistors R41, R42, and R51, and a capacitor C5.

以上のように構成されたオーディオミキシング装置によれば、１つのＤＡ変換器５のみで構成できるために、従来技術に比較して構成が簡単であって、消費電力を軽減できるオーディオミキシング装置を実現できる。   According to the audio mixing apparatus configured as described above, since it can be configured by only one DA converter 5, an audio mixing apparatus that has a simpler configuration than the prior art and can reduce power consumption is realized. it can.

以上の実施形態においては、オーディオミキシング装置について説明しているが、本発明はこれに限らず、当該オーディオミキシング装置を例えば携帯電話機などの電子機器などに装備して構成してもよい。   In the above embodiment, the audio mixing apparatus has been described. However, the present invention is not limited to this, and the audio mixing apparatus may be provided in an electronic device such as a mobile phone.

以上の実施形態においては、３つのオーディオ信号を加算するアナログ加算器４について説明しているが、加算するオーディオ信号の個数についてはこれに限らず、２つ又は４つ以上の複数であってもよい。   In the above embodiment, the analog adder 4 that adds three audio signals has been described. However, the number of audio signals to be added is not limited to this, and may be two or more than four. Good.

以上詳述したように、本発明に係るオーディオミキシング装置及び方法、並びに当該オーディオミキシング装置を備えた電子機器によれば、１つのＤＡ変換手段のみで構成できるために、従来技術に比較して構成が簡単であって、消費電力を軽減できるオーディオミキシング装置及び方法、並びに当該オーディオミキシング装置を備えた電子機器を提供できる。   As described above in detail, the audio mixing apparatus and method according to the present invention and the electronic apparatus equipped with the audio mixing apparatus can be configured with only one DA conversion unit, and thus are configured in comparison with the prior art. Therefore, it is possible to provide an audio mixing apparatus and method that are simple and can reduce power consumption, and an electronic device including the audio mixing apparatus.

１，２，３…ＰＤＭ信号発生器、
４…アナログ加算器、
５…ＤＡ変換器、
５Ａ…ローパスフィルタ。 1, 2, 3 ... PDM signal generator,
4 ... Analog adder,
5 ... DA converter,
5A: Low-pass filter.

特開２００７−１４２９９６号公報JP 2007-142996 A

Claims (3)

複数のディジタルオーディオ信号からそれぞれ変換された複数のＰＤＭ信号を加算する加算手段と、
上記加算手段から出力されるディジタルオーディオ信号をアナログオーディオ信号にＤＡ変換して出力するＤＡ変換手段とを備え、
上記加算手段はアナログ加算器であり、
上記ＤＡ変換手段は、
複数の第１のキャパシタと複数の第１の抵抗とで構成されたローパスフィルタと、
第１のオペアンプを含み、所定電圧と上記第１のオペアンプの出力とに基づいて、基準電圧を発生する基準電圧発生回路と、
第２のオペアンプの入力端子と出力端子との間に第２のキャパシタ及び第２の抵抗が接続された第２のオペアンプを含み、上記ローパスフィルタからの出力と上記基準電圧発生回路からの基準電圧に基づいて、差動型積分及び比較を行う差動型積分器及び比較器を構成する回路とを備えたことを特徴とするオーディオミキシング装置。 Adding means for adding a plurality of PDM signals respectively converted from a plurality of digital audio signals;
DA conversion means for converting the digital audio signal output from the addition means into an analog audio signal and outputting the analog audio signal;
The adding means is an analog adder,
The DA conversion means is
A low-pass filter including a plurality of first capacitors and a plurality of first resistors ;
A reference voltage generating circuit that includes a first operational amplifier and generates a reference voltage based on a predetermined voltage and an output of the first operational amplifier;
A second operational amplifier including a second capacitor and a second resistor connected between an input terminal and an output terminal of the second operational amplifier; an output from the low-pass filter and a reference voltage from the reference voltage generation circuit An audio mixing apparatus comprising: a differential integrator that performs differential integration and comparison based on the above; and a circuit that constitutes the comparator . 請求項１記載のオーディオミキシング装置を備えたことを特徴とする電子機器。   An electronic apparatus comprising the audio mixing apparatus according to claim 1. 加算器が、複数のディジタルオーディオ信号からそれぞれ変換された複数のＰＤＭ信号を加算するステップと、
ＤＡ変換器が、上記加算器から出力されるディジタルオーディオ信号をアナログオーディオ信号にＤＡ変換して出力するステップとを含み、
上記加算器はアナログ加算器であり、
上記ＤＡ変換器は、
複数の第１のキャパシタと複数の第１の抵抗とで構成されたローパスフィルタと、
第１のオペアンプを含み、所定電圧と上記第１のオペアンプの出力とに基づいて、基準電圧を発生する基準電圧発生回路と、
第２のオペアンプの入力端子と出力端子との間に第２のキャパシタ及び第２の抵抗が接続された第２のオペアンプを含み、上記ローパスフィルタからの出力と上記基準電圧発生回路からの基準電圧に基づいて、差動型積分及び比較を行う差動型積分器及び比較器を構成する回路とを備えたことを特徴とするオーディオミキシング方法。 An adder for adding a plurality of PDM signals respectively converted from a plurality of digital audio signals;
A DA converter comprising: converting the digital audio signal output from the adder into an analog audio signal and outputting the analog audio signal;
The above adder is an analog adder,
The DA converter is
A low-pass filter including a plurality of first capacitors and a plurality of first resistors ;
A reference voltage generating circuit that includes a first operational amplifier and generates a reference voltage based on a predetermined voltage and an output of the first operational amplifier;
A second operational amplifier including a second capacitor and a second resistor connected between an input terminal and an output terminal of the second operational amplifier; an output from the low-pass filter and a reference voltage from the reference voltage generation circuit An audio mixing method comprising: a differential integrator that performs differential integration and comparison based on the above; and a circuit that constitutes the comparator .
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