JP6222980B2 - 音響装置及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、音響装置に関する。

動画や静止画を撮影する電子機器向けのオーディオ分野において、ビットストリーム形式のデジタルデータ信号を受信し、アナログ信号を出力するオーディオアンプが用いられている。オーディオアンプは、動画再生時に撮像と同時に録音した音声信号を出力したり、操作ボタンが押されたことを使用者に知らせるためのビープ音を出力したりするために使用されうる。オーディオアンプにおいては、音響信号を出力するための動作状態と、音響信号を出力させないための非動作状態との切り替え時に、ポップ音と呼ばれる雑音をスピーカーから出力させないことが重要である。

ビープ音を出力する際にポップ音が出力されることを防止するデジタルアンプ回路が特許文献１に記載されている。該デジタルアンプ回路は、音声処理回路、操作確認音信号を生成する確認音発生回路、基準レベル信号を発生する基準信号生成回路、操作音確認信号と基準レベル信号を加算する加算回路、音声処理回路の出力と加算回路との出力の一方を選択する選択回路を備える。該基準信号処理回路は、基準レベル信号を、電源オフ時のレベルからデジタル音声信号の基準レベルまで、あるいは、デジタル音声信号の基準レベルから電源オフ時のレベルまで、徐々に変化させる。

特開２００５−４５５４６公報

特許文献１に記載されたデジタルアンプ回路は、基準レベル信号を徐々に変化させる基準信号生成回路や、操作音確認信号と基準レベル信号とを加算する加算回路などの回路を要するので構成が複雑である。

本発明は、より簡単な構成でポップ音の発生を抑えることを目的とする。

本発明の１つの側面は、デジタル音響信号に基づいてアナログ音響信号を生成する信号処理部を有する音響装置に係り、前記音響装置は、前記信号処理部は、前記デジタル音響信号をフィルタリングするフィルタと、前記フィルタから出力される信号を前記アナログ音響信号に変換する変換部とを含み、前記信号処理部は、前記デジタル音響信号が、前記アナログ音響信号の無音部分に対応した第１部分と、前記第１部分に続く、前記アナログ音響信号の有音部分に対応した第２部分とを含む場合に、前記第１部分が入力される期間において動作を開始し、前記第１部分が入力される前記期間において前記フィルタが動作を開始した後に、前記第１部分が入力される前記期間において前記変換部が動作を開始する。

本発明によれば、より簡単な構成でポップ音の発生を抑えることができる。

本発明の第１実施形態の音響装置の構成を示す図。 本発明の第１実施形態の音響装置の動作を示す図。 検出部の構成例を示す図。 検出部の動作例を示す図。 本発明の第２実施形態の音響装置の構成を示す図。 本発明の第２実施形態の音響装置の動作を示す図。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。

図１〜図４を参照しながら本発明の第１実施形態の音響装置１００を説明する。音響装置１００は、オーディアアンプとして構成されうる。図１に示されるように、音響装置１００は、デジタル音響信号ＤＩＮに基づいてアナログ音響信号ＡＯＵＴを生成する信号処理部１０を備えている。信号処理部１０は、デジタル音響信号ＤＩＮをフィルタリングするフィルタ１１と、フィルタ１１から出力された信号（デジタル音響信号）をアナログ音響信号ＡＯＵＴに変換する変換部１２とを含みうる。変換部１２は、スピーカー等の音響出力部を駆動するための増幅回路を含みうる。ここで、デジタル音響信号ＤＩＮは、例えば、二次のΣＡ／Ｄ変換器によって生成されたデジタル音響信号でありうる。フィルタ１１は、三次特性を有するローパスフィルタでありうる。

音響装置１００はまた、信号処理部１０を制御する制御部２０を備えうる。制御部２０は、例えば、制御信号ＥＮＩＮおよびデジタル音響信号ＤＩＮに応じて信号処理部１０を制御しうる。図２に示されるように、デジタル音響信号ＤＩＮは、第１無音部分２０１と、第１無音部分２０１に続く有音部分２０２と、有音部分２０２に続く第２無音部分２０３とを含む。信号処理部１０は、第１無音部分２０１が入力される期間において動作を開始し第２無音部分２０３が入力される期間またはその後において動作を停止するように制御部２０によって制御されうる。有音部分２０２は、例えば、ビープ音のための信号列を含む部分でありうるが、音声信号列を含む部分であってもよい。

制御部２０は、第１無音部分２０１および第２無音部分２０３を検出し、第１無音部分２０１の検出に応じて信号処理部１０に動作を開始させ、第２無音部分２０３の検出に応じて信号処理部１０に動作を停止させるように構成されうる。制御部２０は、フィルタ１１が動作している状態で、外部から提供される制御信号ＥＮＩＮに応じて変換部１２を動作させるように構成されうる。

制御部２０は、第１無音部分２０１および第２無音部分２０３を検出し、その検出に応じて検出信号ＥＮ１０をアクティブレベルにする検出部２１を含みうる。制御部２０はまた、検出信号ＥＮ１０と外部から提供される制御信号ＥＮＩＮとに基づいて、フィルタ１１を制御するフィルタ制御信号ＥＮ１１を生成する論理回路２２を含みうる。ここで、制御信号ＥＮＩＮは、第１無音部分２０１においてアクティブレベルに遷移し、第２無音部分２０３においてインアクティブレベルに遷移するように不図示の外部制御部によって制御されうる。論理回路２２は、例えば、検出信号ＥＮ１０と制御信号ＥＮＩＮとの論理和を演算する論理和回路でありうる。フィルタ１１は、フィルタ制御信号ＥＮ１１がアクティブレベル（この例ではハイレベル）であるときに動作（フィルタリング）を実行する。変換部１２は、制御信号ＥＮＩＮによって制御されうる。変換部１２は、制御信号ＥＮＩＮがアクティブレベル（この例ではハイレベル）であるときに動作（変換）を実行する。

図２に示されるように、初期状態においては、デジタル音響信号ＤＩＮおよび制御信号ＥＮＩＮは、ローレベルに固定されている。デジタル音響信号ＤＩＮの第１無音部分２０１および第２無音部分２０３は、ビットストリーム形式では、ハイレベル期間とローレベル期間との割合が等しい（即ち、デューティー比がほぼ５０％の）パルス信号でありうる。検出部２１は、第１無音部分２０１が一定時間以上にわたって継続した場合に、第１無音部分２０１を検出したことを示すために、検出信号ＥＮ１０をアクティブレベル（ハイレベル）に遷移させる。検出部２１はまた、第２無音部分２０３が一定時間にわたって継続した場合に、第１無音部分２０１を検出したことを示すために、検出信号ＥＮ１０をアクティブレベル（ハイレベル）に遷移させる。

制御信号ＥＮＩＮは、第１無音部分２０１が一定時間にわたって継続した後のタイミングにアクティブレベルになり、第２無音部分２０１が一定時間にわたって継続した後のタイミングにインアクティブレベルになるように不図示の外部回路によって制御される。フィルタ１１は、検出信号ＥＮ１０および制御信号ＥＮＩＮに従って生成されるフィルタ制御信号ＥＮ１１がアクティブレベル（ハイレベル）であるときに動作（フィルタリング）を実行する。変換部１２は、制御信号ＥＮＩＮがアクティブレベル（ハイレベル）であるときに動作（変換）を実行する。

デジタル音響信号ＤＩＮの有音部分２０２では、フィルタ１１によって有音部分２０２がフィルタリングされ、フィルタ１１から出力されるフィルタリングされた信号が変換部１２によってアナログ音響信号ＡＯＵＴに変換される。例えば、有音部分２０２がビープ音の信号である場合には、ビープ音に相当するアナログ音響信号ＡＯＵＴが出力される。

以上のように、第１実施形態では、第１無音部分２０１の検出に応じてフィルタ１１が第１無音部分２０１の入力期間において動作を開始し、その後に制御信号ＥＮＩＮに応じて変換部１２が第１無音部分２０１の入力期間において動作を開始する。これにより、アナログ音響信号ＡＯＵＴによって駆動されるスピーカーから有音部分の開始時にポップ音が出力されることを防止することができる。また、第１実施形態では、制御信号ＥＮＩＮに応じて変換部１２が第２無音部分またはその後の期間において動作を停止し、その後に第２無音部分２０３の検出に応じてフィルタ１１が動作を停止する。これにより、アナログ音響信号ＡＯＵＴによって駆動されるスピーカーから有音部分の終了時にポップ音が出力されることを防止することができる。また、第１無音部分２０１の検出に応じてフィルタ１１に動作を開始させ、第２無音部分２０３の検出に応じてフィルタ１１に動作を停止させることにより、消費電力を低減することができる。

図３には、検出部２１の構成例が示されている。検出部２１は、入力部１１０と、期間検出部１２０とを含みうる。入力部１１０は、例えば、デジタル音響信号ＤＩＮの論理レベルを反転させた信号ＤＥＴを出力する。入力部１１０は、インバータＩＮＶ１０を含みうる。期間検出部１２０は、無音部分が一定期間にわたって継続したことを検出する。期間検出部１２０は、ＰＭＯＳトランジスタＭ１０、ＮＭＯＳトランジスタＭ１１、抵抗Ｒ１０、抵抗Ｒ１１、キャパシタＣ１０およびバッファ回路ＢＵＦ１０を含みうる。

ＰＭＯＳトランジスタＭ１０のソースは、電源ラインとしてのＶＤＤラインに接続され、ＰＭＯＳトランジスタＭ１０のドレインは、抵抗Ｒ１０の一端に接続され、ＰＭＯＳトランジスタＭ１０のゲートには、信号ＤＥＴが入力される。ＮＭＯＳトランジスタＭ１１のソースは、基準電位ラインとしてのＶＳＳラインに接続され、ＮＭＯＳトランジスタＭ１１のドレインは、抵抗Ｒ１１の一端に接続され、ＮＭＯＳトランジスタＭ１１のゲートには、信号ＤＥＴが入力される。抵抗Ｒ１０の他端と抵抗Ｒ１１の他端とは相互に接続されるとともに、キャパシタＣ１０の一端およびバッファ回路ＢＵＦ１０の入力端子に接続されている。抵抗Ｒ１０の他端、抵抗Ｒ１１の他端、キャパシタＣ１０の一端およびバッファ回路ＢＵＦ１０の入力端子は、ノードＣＡＰを構成している。抵抗Ｒ１１の抵抗値は、抵抗Ｒ１０の抵抗値よりも十分に大きい。バッファ回路ＢＵＦ１０の入出力特性は、ヒステリシス特性を有する。ＰＭＯＳトランジスタＭ１０、ＮＭＯＳトランジスタＭ１１、抵抗Ｒ１０および抵抗Ｒ１１は、プルアップ側の駆動能力がプルダウン側の駆動能力よりも高いインバータを構成する。

図４を参照しながら図５に示す検出部２１の動作を説明する。入力部１１０のインバータＩＮＶ１０は、デジタル音響信号ＤＩＮの論理レベルを反転させた信号ＤＥＴを出力する。信号ＤＥＴがローレベルである場合には、ＰＭＯＳトランジスタＭ１０がオンして、ＮＭＯＳトランジスタＭ１１がオフする。このとき、ＶＤＤラインから抵抗Ｒ１０を介してキャパシタＣ１０に電流が流れ、キャパシタＣ１０が充電される。これにより、ノードＣＡＰの電位が上昇する。信号ＤＥＴがハイレベルである場合には、ＰＭＯＳトランジスタＭ１０がオフして、ＮＭＯＳトランジスタＭ１１がオンする。このとき、抵抗Ｒ１１を介してキャパシタＣ１０からＶＳＳラインに電流が流れ、キャパシタＣ１０が放電される。ここで、抵抗Ｒ１１の抵抗値が抵抗Ｒ１０の抵抗値よりも十分に大きいので、放電時の電流値は充電時の電流値よりも十分に小さい。したがって、デューティー比が５０％のパルス信号列（無音部分）を検出部２１が受信している場合には、ノードＣＡＰ（キャパシタＣ１０の一端）の電位が徐々に上昇する。そして、ノードＣＡＰの電位がバッファ回路ＢＵＦ１０の第１閾値Ｖ１を上回ったことに応じて制御信号ＥＮ１０がローレベルからハイレベルに遷移する。

デジタル音響信号ＤＩＮがローレベルに固定されると、信号ＤＥＴがハイレベルに固定されるため、キャパシタＣ１０は放電され続ける。そして、ノードＣＡＰの電位がバッファ回路ＢＵＦ１０の第２閾値Ｖ２を下回ったことに応じて、制御信号ＥＮ１０がハイレベルからローレベルに遷移する。

以上のように、第１実施形態によれば、簡単な構成でポップ音の発生を抑えることができる。また、第１実施形態によれば、第１無音部分２０１の検出に応じてフィルタ１１に動作を開始させ、第２無音部分２０３の検出に応じてフィルタ１１に動作を停止させることにより、消費電力を低減することができる。

第１実施形態では、無音信号の検出に基づいてフィルタ１１の動作を制御するが、無音信号の検出に基づいてフィルタ１１および変換部１２の双方の動作を制御してもよい。例えば、第１無音信号の検出信号に応じてフィルタ１１に動作を開始させ、該検出信号を遅延させた信号に応じて変換部１２に一定の期間だけ動作させることができる。該一定の期間の経過後に変換部１２に動作を停止させ、その後にフィルタ１１に動作を停止させる。この例は、第１無音部分に続く有音部分の長さが予め定められている場合に有用である。

以下、図５および図６を参照しながら本発明の第２実施形態の音響装置１００を説明する。なお、第２実施形態として言及しない事項は、第１実施形態に従いうる。第２実施形態の音響装置１００は、第１実施形態の音響装置１００における制御部２０の代わりに制御部３０を有する。制御部３０は、外部から提供される制御信号ＥＮＩＮが第１状態（アクティブレベル）になったことに応じて信号処理部１０に動作を開始させ、制御信号ＥＮＩＮが第２状態（インアクティブレベル）になったことに応じて信号処理部１０に動作を停止させる。

図５に示されるように、制御部３０は、例えば、遅延部３１、論理回路３２、論理回路３３を含みうる。遅延部３１は、制御信号ＥＮＩＮを遅延させて遅延制御信号ＥＮＩＮＤを生成する。論理回路３２は、制御信号ＥＮＩＮと遅延制御信号ＥＮＩＮＤとの論理和を演算する論理和回路を含みうる。論理回路３３は、制御信号ＥＮＩＮと遅延制御信号ＥＮＩＮＤとの論理積を演算する論理積回路を含みうる。

図６に示されるように、初期状態においては、デジタル音響信号ＤＩＮおよび制御信号ＥＮＩＮは、ローレベルに固定されている。制御信号ＥＮＩＮは、第１無音部分２０１において第１状態（アクティブレベル）に遷移し、第２無音部分２０３において第２状態（インアクティブレベル）に遷移するように不図示の外部制御部によって制御されうる。論理回路３２は、制御信号ＥＮＩＮと遅延制御信号ＥＮＩＮＤとの論理和を演算することによって、フィルタ１１を制御するための第２制御信号ＥＮ２０を生成する。制御部３０は、第２制御信号ＥＮ２０により、第１無音部分２０１に応じてフィルタ１１に動作を開始させる。制御部３０はまた、第２無音部分２０３において制御部３０によってフィルタ１１に動作を停止させる。論理回路３３は、制御信号ＥＮＩＮと遅延制御信号ＥＮＩＮＤとの論理積を演算することによって、変換部１２を制御するため第３制御信号ＥＮ２１を生成する。制御部３０は、第３制御信号ＥＮ２１により変換部１２を動作させる。

Claims (11)

1. デジタル音響信号に基づいてアナログ音響信号を生成する信号処理部を有する音響装置であって、
   前記信号処理部は、前記デジタル音響信号をフィルタリングするフィルタと、前記フィルタから出力される信号を前記アナログ音響信号に変換する変換部とを含み、
   前記信号処理部は、前記デジタル音響信号が、前記アナログ音響信号の無音部分に対応した第１部分と、前記第１部分に続く、前記アナログ音響信号の有音部分に対応した第２部分とを含む場合に、前記第１部分が入力される期間において動作を開始し、
   前記第１部分が入力される前記期間において前記フィルタが動作を開始した後に、前記第１部分が入力される前記期間において前記変換部が動作を開始する、ことを特徴とする音響装置。
2. デジタル音響信号に基づいてアナログ音響信号を生成する信号処理部を有する音響装置であって、
   前記信号処理部は、前記デジタル音響信号をフィルタリングするフィルタと、前記フィルタから出力される信号を前記アナログ音響信号に変換する変換部とを含み、
   前記信号処理部は、前記デジタル音響信号が、前記アナログ音響信号の無音部分に対応した第１部分と、前記第１部分に続く、前記アナログ音響信号の有音部分に対応した第２部分とを含む場合に、前記第１部分が入力される期間において動作を開始し、
   前記信号処理部は、前記デジタル音響信号が、前記第２部分に続く、前記アナログ音響信号の無音部分に対応した第３部分を更に含む場合に、前記第３部分が入力される期間またはその後において動作を停止し、
   前記第３部分が入力される前記期間またはその後の期間において前記変換部が動作を停止した後に、前記フィルタが動作を停止する、
   ことを特徴とする音響装置。
3. デジタル音響信号に基づいてアナログ音響信号を生成する信号処理部を有する音響装置であって、
   前記信号処理部は、前記デジタル音響信号をフィルタリングするフィルタと、前記フィルタから出力される信号を前記アナログ音響信号に変換する変換部とを含み、
   前記信号処理部は、前記デジタル音響信号が、前記第２部分に続く、前記アナログ音響信号の無音部分に対応した第３部分を更に含む場合に、前記第３部分が入力される期間またはその後において動作を停止し、
   前記音響装置は、前記信号処理部を制御する制御部を更に備え、
   前記制御部は、前記第１部分および前記第３部分を検出し、前記第１部分の検出に応じて前記信号処理部に動作を開始させ、前記第３部分の検出に応じて前記信号処理部に動作を停止させる、
   ことを特徴とする音響装置。
4. 前記制御部は、前記第１部分の検出に応じて前記フィルタに動作を開始させ、前記第３部分の検出に応じて前記フィルタに動作を停止させる、
   ことを特徴とする請求項３に記載の音響装置。
5. 前記制御部は、前記フィルタが動作している状態で、外部から提供される制御信号に応じて前記変換部を動作させる、
   ことを特徴とする請求項３又は４に記載の音響装置。
6. 前記制御部は、前記フィルタに動作を開始させた後に、前記変換部を一定の期間だけ動作させる、
   ことを特徴とする請求項３乃至４のいずれか１項に記載の音響装置。
7. デジタル音響信号に基づいてアナログ音響信号を生成する信号処理部を有する音響装置であって、
   前記信号処理部は、前記デジタル音響信号をフィルタリングするフィルタと、前記フィルタから出力される信号を前記アナログ音響信号に変換する変換部とを含み、
   前記信号処理部は、前記デジタル音響信号が、前記第２部分に続く、前記アナログ音響信号の無音部分に対応した第３部分を更に含む場合に、前記第３部分が入力される期間またはその後において動作を停止し、
   前記音響装置は、前記信号処理部を制御する制御部を更に備え、
   前記制御部は、外部から提供される制御信号が第１状態になったことに応じて前記信号処理部に動作を開始させ、前記制御信号が第２状態になったことに応じて前記信号処理部に動作を停止させる、
   ことを特徴とする音響装置。
8. 前記制御部は、
   前記制御信号と前記制御信号を遅延させた遅延制御信号との論理和に応じて、前記第１部分において前記フィルタに動作を開始させ、かつ、前記第３部分において前記フィルタに動作を停止させ、
   前記制御信号と前記遅延制御信号との論理積に応じて前記変換部を動作させる、
   ことを特徴とする請求項７に記載の音響装置。
9. 前記第１部分が入力される前記期間において前記フィルタが動作を開始した後に、前記第１部分が入力される前記期間において前記変換部が動作を開始する、
   ことを特徴とする請求項２乃至８のいずれか１項に記載の音響装置。
10. 前記第３部分が入力される前記期間またはその後の期間において前記変換部が動作を停止した後に、前記フィルタが動作を停止する、
    ことを特徴とする請求項３乃至９のいずれか１項に記載の音響装置。
11. 請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の音響装置と、
    前記アナログ音響信号に基づく音を出力するスピーカーと、を備える、
    ことを特徴とする電子機器。