JP6368843B1 - Data communication reproduction device, data communication reproduction method, and data communication reproduction program - Google Patents

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Abstract

【課題】音声等のデータ通信において、送信されてくるデータを再生すると共に、送信元におけるエコーの発生の抑制を、大幅な設計変更を伴わずに実現可能なデータ通信再生装置、データ通信再生方法及びデータ通信再生プログラムを提供する。【解決手段】データの通信及び再生を行うデータ通信再生装置において、1チャンネルのデータを受信データとして受信し、受信データの位相を反転した逆位相データを生成し、受信データ及び逆位相データから成る2チャンネルの拡張データを生成する逆位相付加部と、拡張データが混在する2チャンネルの再生データを記憶する再生データ記憶部と、再生データ記憶部に記憶された再生データを再生するデータ再生部と、再生データの両チャンネルのデータを合成して1チャンネルの送信データを生成し送信するデータ合成部とを備える。【選択図】図2Data communication reproducing apparatus and data communication reproducing method capable of reproducing transmitted data and suppressing the occurrence of echoes at the transmission source without significant design change in data communication such as voice And a data communication reproduction program. In a data communication reproducing apparatus for performing communication and reproduction of data, data of one channel is received as reception data, reverse phase data in which the phase of the reception data is inverted is generated, and the reception data and the reverse phase data are included. An anti-phase adding unit that generates 2-channel extension data, a reproduction data storage unit that stores reproduction data of two channels in which extension data is mixed, and a data reproduction unit that reproduces reproduction data stored in the reproduction data storage unit; A data synthesizing unit that synthesizes the data of both channels of the reproduction data to generate and transmit one-channel transmission data. [Selection] Figure 2

Description

本発明は、音声等のデータの通信及び再生を行うデータ通信再生技術に関し、特に送信元のデータを再生すると共に、当該データに起因して発生するエコーを除去する技術に関する。   The present invention relates to a data communication reproduction technique for performing communication and reproduction of data such as voice, and more particularly to a technique for reproducing data of a transmission source and removing an echo generated due to the data.

近年、教育界ではアクティブ・ラーニングという言葉がホットなキーワードとなっており、アクティブ・ラーニング型授業が大学を中心に取り入れられている。アクティブ・ラーニングは能動的学習と訳され、学ぶ姿勢や態度が受動的ではなく、能動的であることを意味している。このアクティブ・ラーニングを実践する授業がアクティブ・ラーニング型授業であり、このような授業をサポートする製品が販売されている。   In recent years, the word “active learning” has become a hot keyword in the education world, and active learning-type classes have been adopted mainly by universities. Active learning is translated as active learning, meaning that the attitude and attitude of learning is active rather than passive. Classes that practice this active learning are active learning-type classes, and products that support such classes are sold.

アクティブ・ラーニング型授業をサポートする製品として、PC(Personal Computer)やタブレット型端末等のIT(Information Technology)機器を使用するものがある。これらの製品では、教師と生徒それぞれに1人1台でIT機器、例えばPCを配置し、教師と生徒で情報を共有すべく、教師用のPC(以下、「教師PC」とする)と生徒用のPC(以下、「生徒PC」とする)との間で、或いは生徒PC間で音声や画像等のデータの通信を行っている。通信されるデータの内、音声データに関しては、個別指導も想定して出力機器としてヘッドホンを使用し、生徒の音声だけではなく生徒が聞いている教材音声等も教師が聴取できるように、マイクからの音声(以下、「マイク音声」とする)以外のデータも通信されることがある。   As products that support active learning type classes, there are products that use IT (Information Technology) equipment such as PCs (Personal Computers) and tablet terminals. In these products, a teacher PC (hereinafter referred to as “teacher PC”) and a student are arranged in order to share information between the teacher and the student. For example, data such as voice and images are communicated with a personal computer (hereinafter referred to as “student PC”) or between student PCs. Among the data to be communicated, for audio data, headphones are used as output devices assuming individual guidance, so that the teacher can listen not only to the student's voice but also to the teaching material voice that the student is listening to. Data other than the voice (hereinafter referred to as “microphone voice”) may be communicated.

PCにおけるPCで再生された音声等の取得では、一般的に、再生用のデバイスバッファから取得するループバック・キャプチャ機能が使用される。即ち、PCで再生された音声や他のPCから送信されてくる音声データ等は再生用のデバイスバッファに格納され、このデバイスバッファからデータを取得する。   Generally, in the acquisition of audio or the like reproduced by a PC in a PC, a loopback capture function obtained from a reproduction device buffer is used. That is, audio reproduced on a PC, audio data transmitted from another PC, etc. are stored in a device buffer for reproduction, and data is acquired from this device buffer.

このループバック・キャプチャ機能を使用して、教師PCから生徒PCにマイク音声を送信し、生徒PCでそのマイク音声を再生すると共に、生徒PCの音声データを教師PCに送信し、その音声データを教師PCで再生する場合、エコーが発生することがある。つまり、教師PCから送信されるマイク音声は生徒PCのデバイスバッファに格納され、その時に生徒PCで再生されている教材音声等もデバイスバッファに格納されており、それらとマイク音声が合わさって音声データとし教師PCに送信されるので、教師PCでは、自身が送信したマイク音声がタイムラグを持って再生され、これがエコーとなる。   Using this loopback capture function, the microphone sound is transmitted from the teacher PC to the student PC, the microphone sound is reproduced by the student PC, the voice data of the student PC is transmitted to the teacher PC, and the voice data is transmitted. When playing back on the teacher PC, an echo may occur. In other words, the microphone sound transmitted from the teacher PC is stored in the device buffer of the student PC, and the teaching material sound and the like reproduced on the student PC at that time are also stored in the device buffer. And transmitted to the teacher PC, the microphone sound transmitted by the teacher PC is reproduced with a time lag and becomes an echo.

このようなエコー或いはノイズをキャンセルする方法は、従来から種々提案されている。例えば、特開平9−331377号公報(特許文献1)に記載のノイズキャンセル回路では、音声信号入力手段と雑音信号入力手段が用意され、雑音信号入力手段から入った音声信号を位相反転し、位相反転した信号と音声入力手段からの音声信号を合成することにより周辺の雑音を消去し、聞き手に送信している。この特許文献1の方法を上記の教師PCでのエコーのキャンセルに応用しようとすると、教師PCのマイク音声を雑音と見做し、生徒PCでの再生用のデバイスバッファに格納される音声データを音声入力手段からの音声信号と見做して、キャンセル処理を行うことになる。   Various methods for canceling such echo or noise have been proposed. For example, in the noise cancellation circuit described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-331377 (Patent Document 1), an audio signal input unit and a noise signal input unit are prepared, and an audio signal input from the noise signal input unit is phase-inverted, By synthesizing the inverted signal and the voice signal from the voice input means, the surrounding noise is eliminated and transmitted to the listener. If the method of Patent Document 1 is applied to cancel the echo in the teacher PC, the microphone sound of the teacher PC is regarded as noise, and the audio data stored in the device buffer for reproduction on the student PC The canceling process is performed in consideration of the audio signal from the audio input means.

特開平9−331377号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-331377

しかしながら、上記のように特許文献1を応用するためには、生徒PCにおいて、音声信号入力手段に相当する再生用のデバイスの他に、雑音信号入力手段に相当する別のデバイスが必要となり、更に、その別のデバイスのバッファに雑音に相当する教師PCのマイク音声を格納し、そのバッファからマイク音声を取得するための大幅な設計変更が必要となる。   However, in order to apply Patent Document 1 as described above, in the student PC, in addition to the playback device corresponding to the audio signal input means, another device corresponding to the noise signal input means is required. Therefore, a significant design change is required to store the microphone sound of the teacher PC corresponding to the noise in the buffer of the other device and to acquire the microphone sound from the buffer.

本発明は上述のような事情よりなされたものであり、本発明の目的は、音声等のデータ通信において、送信されてくるデータを再生すると共に、送信元におけるエコーの発生の抑制を、大幅な設計変更を伴わずに実現可能なデータ通信再生装置、データ通信再生方法及びデータ通信再生プログラムを提供することにある。   The present invention has been made under the circumstances as described above, and an object of the present invention is to reproduce transmitted data in data communication such as voice and to greatly suppress the occurrence of echoes at the transmission source. An object of the present invention is to provide a data communication reproduction device, a data communication reproduction method, and a data communication reproduction program that can be realized without design change.

本発明は、データの通信及び再生を行うデータ通信再生装置に関し、本発明の上記目的は、1チャンネルのデータを受信データとして受信し、前記受信データの位相を反転した逆位相データを生成し、前記受信データ及び前記逆位相データから成る2チャンネルの拡張データを生成する逆位相付加部と、前記拡張データ及び2チャンネルの自己データをチャンネル毎に混在して2チャンネルの再生データを生成するデータ混在部と、前記再生データを記憶する再生データ記憶部と、前記再生データ記憶部に記憶された前記再生データを、前記自己データが混在した状態で再生するデータ再生部と、前記再生データの両チャンネルのデータを合成することにより前記拡張データの値を相殺して1チャンネルの送信データを生成し送信するデータ合成部とを備えることにより達成される。 The present invention relates to a data communication reproducing apparatus that performs data communication and reproduction, and the object of the present invention is to receive data of one channel as received data, and generate reverse phase data in which the phase of the received data is inverted, Data mixture for generating two-channel reproduction data by mixing the extension data and the two-channel self data for each channel, and generating a two-channel reproduction data composed of the reception data and the anti-phase data. A reproduction data storage unit for storing the reproduction data, a data reproduction unit for reproducing the reproduction data stored in the reproduction data storage unit in a state where the self data is mixed, and both channels of the reproduction data Data for generating and transmitting 1-channel transmission data by canceling out the value of the extended data by combining the data of It is achieved by providing a forming unit.

また、本発明は、データの通信及び再生を行うデータ通信再生方法に関し、本発明の上記目的は、1チャンネルのデータを受信データとして受信し、前記受信データの位相を反転した逆位相データを生成し、前記受信データ及び前記逆位相データから成る2チャンネルの拡張データを生成する逆位相付加ステップと、前記拡張データ及び2チャンネルの自己データをチャンネル毎に混在して2チャンネルの再生データを生成するデータ混在ステップと、前記再生データを記憶する再生データ記憶ステップと、前記再生データ記憶ステップで記憶された前記再生データを、前記自己データが混在した状態で再生するデータ再生ステップと、前記再生データの両チャンネルのデータを合成することにより前記拡張データの値を相殺して1チャンネルの送信データを生成し送信するデータ合成ステップとを有することにより達成される。
The present invention also relates to a data communication reproduction method for performing communication and reproduction of data. The above object of the present invention is to receive one-channel data as reception data and generate reverse phase data obtained by inverting the phase of the reception data. Then, an anti-phase adding step for generating 2-channel extension data composed of the reception data and the anti-phase data, and the extension data and the self-data of 2 channels are mixed for each channel to generate 2-channel reproduction data. A data mixing step; a reproduction data storage step for storing the reproduction data; a data reproduction step for reproducing the reproduction data stored in the reproduction data storage step in a state where the self data is mixed ; By synthesizing the data of both channels, the value of the extended data is canceled out to 1 channel. It is achieved by having a data synthesizing step of generating and transmitting a transmission data.

本発明の上記目的は、前記受信データがデジタル信号であり、前記逆位相付加部又は前記逆位相ステップでは、前記受信データの符号を反転することにより、前記逆位相データを生成することにより、或いは、前記データ合成部又は前記データ合成ステップでは、前記再生データの両チャンネルのデータを加算して前記送信データを生成することにより、より効果的に達成される。   The object of the present invention is to generate the anti-phase data by inverting the sign of the reception data in the anti-phase adding unit or the anti-phase step in the reception data is a digital signal, or The data synthesizing unit or the data synthesizing step is more effectively achieved by adding the data of both channels of the reproduction data to generate the transmission data.

さらに、本発明の上記目的は、上記のデータ通信再生方法を実行するためのデータ通信再生プログラムにより達成される。   Furthermore, the object of the present invention is achieved by a data communication reproduction program for executing the data communication reproduction method.

本発明のデータ通信再生装置、データ通信再生方法及びデータ通信再生プログラムによれば、1チャンネルの受信データの位相を反転した逆位相データに基づいてデータの再生及び送信を行うことにより、大幅な設計変更を伴うことなく、データの再生とエコーの発生の抑制を行うことができる。   According to the data communication reproduction device, the data communication reproduction method, and the data communication reproduction program of the present invention, a significant design can be achieved by performing data reproduction and transmission based on the reverse phase data obtained by inverting the phase of the reception data of one channel. Data reproduction and echo generation can be suppressed without any change.

本発明の処理内容と従来の処理内容を簡略化して示したイメージ図である。It is the image figure which simplified and showed the processing content of this invention, and the conventional processing content. 本発明の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of this invention. アナログ信号からデジタル信号への変換方法を説明する図である。It is a figure explaining the conversion method from an analog signal to a digital signal. 本発明の動作例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation example of this invention. 教師PCと生徒PC間でのデータの流れを示すイメージ図である。It is an image figure which shows the flow of the data between a teacher PC and a student PC. 教師PC及び生徒PCで生成されるデータの内容を示すイメージ図である。It is an image figure which shows the content of the data produced | generated by teacher PC and student PC.

本発明では、PC等のIT機器間で音声等のデータ(以下、総称して「音声データ」とする)を通信し再生する際に発生するエコーを、既存の構成に大幅な設計変更を加えることなく、抑制する。通常、PC等では1つの音源からなる1チャンネル(モノラル)の音声データ、又は2つの音源からなる2チャンネル(ステレオ)の音声データを再生し、通信する際は同じチャンネル数の音声データを通信する。しかし、本発明では、再生時は2チャンネルの音声データ(再生データ)を再生するが、通信時は1チャンネルの音声データを通信する。そのため、音声データを送信する際には、2チャンネルの音声データ中の両チャンネルのデータを合成し、1チャンネルの音声データ(送信データ)に変換して送信する。受信した1チャンネルの音声データを再生する際には、受信した音声データ(受信データ)の位相を反転させた音声データ(逆位相データ)を生成し、受信データと逆位相データを別々のチャンネルに割り当てた2チャンネルの音声データ(拡張データ)として再生する。受信データを受信する機器が有する音源から出力される2チャンネルの音声データ(以下、「自己データ」とする)は、そのまま2チャンネルの音声データとして再生される。これら再生される自己データ及び拡張データを送信するときには、両データが混在した2チャンネルの音声データを1チャンネルの音声データに変換して送信することになるが、自己データについては通常通り2チャンネルの音声データが1チャンネルの音声データに変換されるだけであるが、拡張データについては両チャンネルのデータを合成することにより値が相殺されることになる。よって、実質的には自己データのみが送信されることになるので、受信データを送信した機器ではエコーが抑制される。なお、再生データは基本的にはヘッドホンから出力され、回り込みによる自己データへの再生データの重畳はないが、再生データをスピーカーから出力する場合でも、回り込む再生データは別の手段で消去し、自己データへの重畳はないようにして、エコー抑制をサポートすることも可能である。   In the present invention, echoes generated when data such as voice (hereinafter collectively referred to as “voice data”) is communicated and reproduced between IT devices such as PCs are subjected to significant design changes to the existing configuration. Suppress without. Normally, a PC or the like reproduces one channel (monaural) audio data consisting of one sound source or two channels (stereo) audio data consisting of two sound sources, and communicates audio data of the same number of channels when communicating. . However, in the present invention, two-channel audio data (reproduction data) is reproduced during reproduction, but one-channel audio data is communicated during communication. Therefore, when audio data is transmitted, the data of both channels in the audio data of 2 channels are synthesized, converted into audio data of 1 channel (transmission data), and transmitted. When the received audio data of one channel is reproduced, the audio data (reverse phase data) obtained by inverting the phase of the received audio data (reception data) is generated, and the received data and the antiphase data are transmitted to different channels. It is played back as allocated 2-channel audio data (extended data). Two-channel audio data (hereinafter referred to as “self data”) output from a sound source of a device that receives the received data is reproduced as it is as two-channel audio data. When transmitting the self data and the extended data to be reproduced, the two-channel audio data in which both data are mixed is converted into the one-channel audio data and transmitted. Only the audio data is converted into audio data of one channel, but the value of the extension data is canceled by synthesizing the data of both channels. Therefore, since only the self data is actually transmitted, the echo is suppressed in the device that transmitted the received data. Note that the playback data is basically output from the headphones, and there is no superimposition of the playback data on its own data due to wraparound, but even when playback data is output from the speaker, the wraparound playback data is erased by another means, It is also possible to support echo suppression without superimposing on the data.

上述の処理を簡略化して説明したものを図1に示す。図1では、受信データを正弦波とし、自己データ中の両チャンネルのデータは受信データとは異なる周波数の同じ正弦波であるとしており、比較のために、拡張データの両チャンネルに同じ受信データを割り当てた場合のデータを図1(A)に示し、本発明である逆位相データを割り当てた場合のデータを図1(B)に示す。図1において、「左」は左チャンネル、「右」は右チャンネルを示しており、図1(B)では、拡張データの右チャンネルに逆位相データを割り当てている。図1(A)に示される逆位相データを使用しない場合は、左チャンネルと右チャンネルとでは同じ受信データ及び自己データが混在(加算)して再生データとなるので、再生データの両チャンネルのデータも同じデータであり、この両チャンネルのデータから送信データが合成されるので、送信データ中に受信データの内容が残ったままになる。一方、図1(B)に示される逆位相データを使用する場合は、再生データの左チャンネルには受信データが混在し、右チャンネルには逆位相データが混在しているので、この両チャンネルのデータを合成すると、受信データと逆位相データとが相殺するので、送信データは自己データと同じになる。   FIG. 1 shows a simplified description of the above process. In FIG. 1, the received data is a sine wave, and the data of both channels in the self data is the same sine wave of a frequency different from that of the received data. For comparison, the same received data is applied to both channels of the extended data. The data when assigned is shown in FIG. 1 (A), and the data when assigned anti-phase data according to the present invention is shown in FIG. 1 (B). In FIG. 1, “left” indicates the left channel, and “right” indicates the right channel. In FIG. 1B, antiphase data is assigned to the right channel of the extension data. When the reverse phase data shown in FIG. 1 (A) is not used, the same received data and self data are mixed (added) in the left channel and the right channel to form reproduction data. Since the transmission data is synthesized from the data of both channels, the contents of the reception data remain in the transmission data. On the other hand, when the reverse phase data shown in FIG. 1B is used, the reception data is mixed in the left channel of the reproduction data, and the reverse phase data is mixed in the right channel. When the data is combined, the received data and the antiphase data cancel each other, so that the transmitted data is the same as the self data.

なお、通信時が1チャンネルの音声データであれば、再生時は2より多いチャンネル数の音声データであっても良い。この場合、拡張データにおいては、任意の2つのチャンネルに受信データ及び逆位相データを割り当て、その他のチャンネルには値がゼロのデータを格納する。   If the communication data is one-channel audio data, the reproduction data may be audio data having more than two channels. In this case, in the extended data, received data and antiphase data are assigned to any two channels, and data having a value of zero is stored in the other channels.

以下に、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図2に本発明に係るデータ通信再生装置の構成例を示しており、本構成例のデータ通信再生装置1は、逆位相付加部10、データ混在部20、再生データ記憶部30、データ再生部40及びデータ合成部50を備える。   FIG. 2 shows a configuration example of a data communication reproduction device according to the present invention. The data communication reproduction device 1 of this configuration example includes an antiphase adding unit 10, a data mixing unit 20, a reproduction data storage unit 30, and a data reproduction unit. 40 and a data synthesis unit 50.

データ通信再生装置1が受信する受信データDrはデジタル信号である。音声データの中には元々デジタル信号として生成されるデータもあるが、マイク音声等は、PCM(Pulse Code Modulation)方式等を用いてアナログ信号からデジタル信号に変換される。PCM方式では、図3に示されるように、アナログ信号の振幅を一定の間隔(サンプリング周期)毎に8ビットや16ビット等の精度で数値化(量子化)して、デジタル信号に変換する。通常、デジタル信号は符号付数値で表現され、この場合、アナログ信号の最大値を1とすると、デジタル信号は1/2(ビット数−1)の間隔で数値化される。デジタル信号の位相の反転は、符号を逆にすることにより行うことができる。本実施形態では、デジタル信号は16ビットの符号付数値で表現されるものとする。 The reception data Dr received by the data communication reproduction device 1 is a digital signal. Some audio data is originally generated as a digital signal, but microphone audio or the like is converted from an analog signal to a digital signal using a PCM (Pulse Code Modulation) method or the like. In the PCM method, as shown in FIG. 3, the amplitude of an analog signal is digitized (quantized) with a precision of 8 bits, 16 bits, etc. at regular intervals (sampling period) and converted into a digital signal. Usually, a digital signal is represented by a signed numerical value. In this case, if the maximum value of the analog signal is 1, the digital signal is digitized at intervals of 1/2 (number of bits-1) . Inversion of the phase of the digital signal can be performed by reversing the sign. In this embodiment, the digital signal is expressed by a 16-bit signed numerical value.

逆位相付加部10は、受信データDrを入力し、受信データDrから逆位相データDaを生成し、受信データDrと逆位相データDaから拡張データDxを生成する。受信データDrはデジタル信号であるから、受信データDrの符号を反転したものを逆位相データDaとする。そして、受信データDrと逆位相データDaを別々のチャンネル、例えば受信データDrを左チャンネルに、逆位相データDaを右チャンネルに割り当てることにより、2チャンネルの拡張データDxを生成する。   The reverse phase adding unit 10 receives the reception data Dr, generates reverse phase data Da from the reception data Dr, and generates extension data Dx from the reception data Dr and the reverse phase data Da. Since the received data Dr is a digital signal, the inverted phase data Da is obtained by inverting the sign of the received data Dr. Then, by assigning the reception data Dr and the reverse phase data Da to different channels, for example, the reception data Dr to the left channel and the reverse phase data Da to the right channel, the two-channel extension data Dx is generated.

データ混在部20は、拡張データDx及びデータ通信再生装置1が有する音源(以下、「自己音源」とする)から出力される自己データDsを入力し、これらを混在して再生データDpを生成する。拡張データDx及び自己データDsは共に2チャンネルのデジタル信号であるから、拡張データDxの左チャンネルのデータと自己データDsの左チャンネルのデータを加算して再生データDpの左チャンネルのデータとし、拡張データDxの右チャンネルのデータと自己データDsの右チャンネルのデータを加算して再生データDpの右チャンネルのデータとする。自己音源から自己データDsが出力されていない場合は、拡張データDxがそのまま再生データDpとなる。   The data mixing unit 20 receives the extended data Dx and the self data Ds output from the sound source (hereinafter referred to as “self sound source”) included in the data communication playback device 1, and generates the playback data Dp by mixing them. . Since the extension data Dx and the self data Ds are both 2-channel digital signals, the left channel data of the extension data Dx and the left channel data of the self data Ds are added to obtain the left channel data of the reproduction data Dp. The right channel data of the data Dx and the right channel data of the self data Ds are added to obtain the right channel data of the reproduction data Dp. When the self data Ds is not output from the self sound source, the extension data Dx becomes the reproduction data Dp as it is.

再生データ記憶部30は、データ混在部20から出力される再生データDpを記憶する。例えばPCの場合、再生用のデバイスバッファが再生データ記憶部30に相当する。   The reproduction data storage unit 30 stores the reproduction data Dp output from the data mixing unit 20. For example, in the case of a PC, a device buffer for reproduction corresponds to the reproduction data storage unit 30.

データ再生部40は、再生データ記憶部30に記憶されている再生データDpを読み出し、ヘッドホン等を介して外部に出力する。再生データDpを出力する際に、ゲインを乗算する等により、再生データDpの大きさを調整するようにしても良い。   The data reproduction unit 40 reads the reproduction data Dp stored in the reproduction data storage unit 30 and outputs it to the outside via headphones or the like. When outputting the reproduction data Dp, the size of the reproduction data Dp may be adjusted by multiplying the gain or the like.

データ再生部40から読み出される再生データDpは、データ合成部50にも入力される。データ合成部50は、2チャンネルの再生データDpから1チャンネルの送信データDtを生成し、送信する。具体的には、再生データDpの左チャンネルのデータと右チャンネルのデータを加算し、送信データDtとする。   The reproduction data Dp read from the data reproduction unit 40 is also input to the data synthesis unit 50. The data synthesizer 50 generates 1-channel transmission data Dt from the 2-channel reproduction data Dp and transmits it. Specifically, the left channel data and the right channel data of the reproduction data Dp are added to obtain transmission data Dt.

このような構成において、本実施形態の動作例を図4のフローチャートを参照して説明する。   In such a configuration, an operation example of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

データ通信再生装置1は受信した受信データDrを逆位相付加部10に入力し、自己音源からの自己データDsをデータ混在部20に入力する(ステップS10)。   The data communication reproducing apparatus 1 inputs the received data Dr received to the antiphase adding unit 10 and inputs the self data Ds from the self sound source to the data mixing unit 20 (step S10).

逆位相付加部10は、受信データDrの符号を反転することにより逆位相データDaを生成し(ステップS20)、受信データDr及び逆位相データDaをそれぞれ左チャンネル及び右チャンネルに割り当てることにより、拡張データDxを生成し(ステップS30)、データ混在部20に出力する。   The anti-phase adding unit 10 generates the anti-phase data Da by inverting the sign of the reception data Dr (step S20), and assigns the reception data Dr and the anti-phase data Da to the left channel and the right channel, respectively. Data Dx is generated (step S30) and output to the data mixing unit 20.

データ混在部20は、自己データDs及び拡張データDxを加算し、再生データDpを生成する(ステップS40)。再生データDpは再生データ記憶部30に記憶される(ステップS50)。   The data mixing unit 20 adds the self data Ds and the extension data Dx to generate reproduction data Dp (step S40). The reproduction data Dp is stored in the reproduction data storage unit 30 (step S50).

再生データ記憶部30に記憶された再生データDpはデータ再生部40及びデータ合成部50に読み出され、データ再生部40は再生データDpを外部に出力する(ステップS60)。データ合成部50は、再生データDpの両チャンネルのデータを加算し、送信データDtとして出力する(ステップS70)。   The reproduction data Dp stored in the reproduction data storage unit 30 is read by the data reproduction unit 40 and the data synthesis unit 50, and the data reproduction unit 40 outputs the reproduction data Dp to the outside (step S60). The data synthesizing unit 50 adds the data of both channels of the reproduction data Dp and outputs it as transmission data Dt (step S70).

以上の動作が一定の間隔(サンプリング周期)で繰り返される。なお、データ再生部40の動作及びデータ合成部50の動作は、順番が逆でも、同時に実行されても良い。   The above operation is repeated at a constant interval (sampling period). Note that the operation of the data reproducing unit 40 and the operation of the data synthesizing unit 50 may be executed in the reverse order or at the same time.

本実施形態を生徒PCに応用した場合の音声データの内容について、図5及び図6を参照して説明する。本説明では、図5に示されるように、教師PCの音声データが受信データとして生徒PCに送信され、生徒PCの音声データが送信データとして教師PCに送信される場合を想定する。教師PC及び生徒PCで再生する音声データはステレオ(2チャンネル)データで、各チャンネルのデータは2バイト(16ビット)のデジタル信号である。また、再生データ記憶部30として、再生用のデバイスバッファを使用する。なお、図6において、Lは教師PCでの音声データの左チャンネルのデータ、Rは教師PCでの音声データの右チャンネルのデータ、lは生徒PCでの自己データの左チャンネルのデータ、rは生徒PCでの自己データの右チャンネルのデータを表わす。   The contents of the audio data when this embodiment is applied to a student PC will be described with reference to FIGS. In this description, as shown in FIG. 5, it is assumed that the voice data of the teacher PC is transmitted to the student PC as received data, and the voice data of the student PC is transmitted to the teacher PC as transmitted data. The audio data reproduced by the teacher PC and the student PC is stereo (2-channel) data, and the data of each channel is a 2-byte (16-bit) digital signal. In addition, a playback device buffer is used as the playback data storage unit 30. In FIG. 6, L is the left channel data of the audio data on the teacher PC, R is the right channel data of the audio data on the teacher PC, l is the left channel data of the self data on the student PC, and r is It represents the data of the right channel of the student data on the student PC.

先ず、教師PCにおいて、デバイスバッファに記憶された音声データをキャプチャ(獲得)する(図5の[1])。この場合の音声データは、図6(A)に示されるように、左チャンネルのデータ(L)と右チャンネルのデータ(R)が交互に並んだ形となる。この音声データを1チャンネルに合成して、受信データとして生徒PCに送信する(図5の[2])。この場合の受信データは、図6(B)に示されるように、左チャンネルのデータと右チャンネルのデータを加算したデータ(L+R)が並んだ形となる。   First, the teacher PC captures (acquires) audio data stored in the device buffer ([1] in FIG. 5). As shown in FIG. 6A, the audio data in this case has a form in which left channel data (L) and right channel data (R) are alternately arranged. This audio data is combined into one channel and transmitted to the student PC as received data ([2] in FIG. 5). As shown in FIG. 6B, the received data in this case has a form in which data (L + R) obtained by adding the left channel data and the right channel data is arranged.

生徒PCは、図6(B)で示される受信データを受信し(図5の[3])、受信データから逆位相データを生成し、受信データ及び逆位相データから拡張データを生成する(図5の[4])。この場合の拡張データは、図6(C)に示されるように、加算したデータ(L+R)と加算したデータの符号を反転したデータ(−(L+R))が交互に並んだ形となる。   The student PC receives the received data shown in FIG. 6B ([3] in FIG. 5), generates reverse phase data from the received data, and generates extended data from the received data and reverse phase data (FIG. 5). 5 [4]). As shown in FIG. 6C, the extended data in this case has a form in which the added data (L + R) and the data obtained by inverting the sign of the added data (-(L + R)) are alternately arranged.

更に、生徒PCは、図6(C)で示される拡張データに自己データを混在して再生データを生成し、デバイスバッファに記憶する。この場合の再生データは、図6(D)に示されるように、拡張データの左チャンネルのデータ(L+R)に自己データの左チャンネルのデータ(l)を加算したデータ(l+(L+R))と、拡張データの右チャンネルのデータ(−(L+R))に自己データの右チャンネルのデータ(r)を加算したデータ(r−(L+R))とが交互に並んだ形となる。   Further, the student PC generates reproduction data by mixing the self data with the extension data shown in FIG. 6C and stores it in the device buffer. As shown in FIG. 6D, the reproduction data in this case is data (l + (L + R)) obtained by adding the left channel data (l) of the self data to the left channel data (L + R) of the extension data. The data (r− (L + R)) obtained by adding the right channel data (r) of the self data to the right channel data (− (L + R)) of the extension data is alternately arranged.

そして、生徒PCは、デバイスバッファに記憶された再生データをキャプチャし(図5の[5])、再生データを再生すると共に、再生データの両チャンネルのデータを加算して送信データを生成し、教師PCに送信する。この場合の送信データは、図6(E)に示されるように、自己データの左チャンネルのデータ(l)と右チャンネルのデータ(r)を加算したデータ(l+r)が並んだ形となり、教師PCから送信された音声データは消去されている。   Then, the student PC captures the reproduction data stored in the device buffer ([5] in FIG. 5), reproduces the reproduction data, adds the data of both channels of the reproduction data, generates transmission data, Send to teacher PC. As shown in FIG. 6E, the transmission data in this case is a form in which the left channel data (l) of the self data and the data (l + r) obtained by adding the right channel data (r) are arranged side by side. The audio data transmitted from the PC has been deleted.

教師PCは、図6(E)で示される送信データは受信し(図5の[7])、同じ送信データを左右両チャンネルに割り振り、再生する(図5の[8])。この場合の再生されるデータは、図6(F)に示されるように、加算したデータ(l+r)が両チャンネルに割り振られ、交互に並んだ形となる。   The teacher PC receives the transmission data shown in FIG. 6E ([7] in FIG. 5), allocates the same transmission data to the left and right channels, and reproduces them ([8] in FIG. 5). As shown in FIG. 6 (F), the data to be reproduced in this case has a form in which the added data (l + r) is allocated to both channels and arranged alternately.

このように、本実施形態では、受信データの位相を反転した逆位相データを1つのチャンネルに割り振るだけの処理でエコーを抑えることができるので、既存の構成に大幅な設計変更を加える必要がなく、また、再生時も位相を反転させただけの逆位相データを使用するので、違和感を抑えた再生が可能である。   As described above, in this embodiment, since echo can be suppressed by simply allocating the anti-phase data obtained by inverting the phase of the received data to one channel, it is not necessary to make a significant design change to the existing configuration. In addition, since the reverse phase data obtained by inverting the phase is used during reproduction, reproduction with a sense of incongruity is possible.

上述の実施形態は、再生データ記憶部30をメモリとして、それ以外の構成要素の処理をプログラムとして実現することにより、コンピュータとメモリの構成で実現可能である。各構成要素は専用IC(Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアでも実現可能である。また、データ通信再生装置1が受信する受信データはデジタル信号であるが、アナログ信号であっても良く、位相反転やデータの加算をアナログ信号に対して行っても良い。或いは、処理の途中段階でAD(Analog to Digital)変換及び/又はDA(Digital to Analog)変換を挿入し、アナログ信号に対する処理とデジタル信号に対する処理を混在させても良い。   The above-described embodiment can be realized with a configuration of a computer and a memory by realizing the reproduction data storage unit 30 as a memory and processing of other components as a program. Each component can also be realized by hardware such as a dedicated IC (Integrated Circuit) or FPGA (Field Programmable Gate Array). The received data received by the data communication reproduction device 1 is a digital signal, but may be an analog signal, and phase inversion or data addition may be performed on the analog signal. Alternatively, AD (Analog to Digital) conversion and / or DA (Digital to Analog) conversion may be inserted in the middle of processing, and processing for analog signals and processing for digital signals may be mixed.

なお、本発明は上記形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。   In addition, this invention is not limited to the said form, A various deformation | transformation is possible in the range which does not deviate from the summary of this invention.

1 データ通信再生装置
10 逆位相付加部
20 データ混在部
30 再生データ記憶部
40 データ再生部
50 データ合成部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Data communication reproduction | regeneration apparatus 10 Reverse phase addition part 20 Data mixing part 30 Reproduction data storage part 40 Data reproduction part 50 Data composition part

Claims (7)

データの通信及び再生を行うデータ通信再生装置において、
1チャンネルのデータを受信データとして受信し、前記受信データの位相を反転した逆位相データを生成し、前記受信データ及び前記逆位相データから成る2チャンネルの拡張データを生成する逆位相付加部と、
前記拡張データ及び2チャンネルの自己データをチャンネル毎に混在して2チャンネルの再生データを生成するデータ混在部と、
前記再生データを記憶する再生データ記憶部と、
前記再生データ記憶部に記憶された前記再生データを、前記自己データが混在した状態で再生するデータ再生部と、
前記再生データの両チャンネルのデータを合成することにより前記拡張データの値を相殺して1チャンネルの送信データを生成し送信するデータ合成部とを備えることを特徴とするデータ通信再生装置。
In a data communication reproduction apparatus for performing data communication and reproduction,
An anti-phase adding unit that receives data of one channel as reception data, generates anti-phase data obtained by inverting the phase of the reception data, and generates extension data of two channels including the reception data and the anti-phase data;
A data mixing unit for generating the reproduction data of two channels by mixing the extension data and the self data of two channels for each channel;
A reproduction data storage unit for storing the reproduction data;
A data reproduction unit for reproducing the reproduction data stored in the reproduction data storage unit in a state where the self data is mixed ;
A data communication reproducing apparatus comprising: a data combining unit configured to generate transmission data of one channel by canceling the value of the extension data by combining the data of both channels of the reproduction data.
前記受信データがデジタル信号であり、
前記逆位相付加部が、前記受信データの符号を反転することにより、前記逆位相データを生成する請求項1に記載のデータ通信再生装置。
The received data is a digital signal;
The data communication reproducing apparatus according to claim 1, wherein the reverse phase adding unit generates the reverse phase data by inverting the sign of the received data.
前記データ合成部が、
前記再生データの両チャンネルのデータを加算して前記送信データを生成する請求項1又は2に記載のデータ通信再生装置。
The data synthesis unit
The data communication reproduction device according to claim 1 or 2, wherein the transmission data is generated by adding data of both channels of the reproduction data.
データの通信及び再生を行うデータ通信再生方法において、
1チャンネルのデータを受信データとして受信し、前記受信データの位相を反転した逆位相データを生成し、前記受信データ及び前記逆位相データから成る2チャンネルの拡張データを生成する逆位相付加ステップと、
前記拡張データ及び2チャンネルの自己データをチャンネル毎に混在して2チャンネルの再生データを生成するデータ混在ステップと、
前記再生データを記憶する再生データ記憶ステップと、
前記再生データ記憶ステップで記憶された前記再生データを、前記自己データが混在した状態で再生するデータ再生ステップと、
前記再生データの両チャンネルのデータを合成することにより前記拡張データの値を相殺して1チャンネルの送信データを生成し送信するデータ合成ステップとを有することを特徴とするデータ通信再生方法。
In a data communication reproduction method for performing communication and reproduction of data,
An anti-phase addition step of receiving data of one channel as reception data, generating anti-phase data obtained by inverting the phase of the reception data, and generating extension data of two channels composed of the reception data and the anti-phase data;
A data mixing step of generating the reproduction data of 2 channels by mixing the extension data and the self data of 2 channels for each channel;
A reproduction data storage step for storing the reproduction data;
A data reproduction step of reproducing the reproduction data stored in the reproduction data storage step in a state where the self data is mixed ;
A data communication reproduction method comprising: a data combination step of generating and transmitting one-channel transmission data by canceling out the value of the extension data by combining the data of both channels of the reproduction data.
前記受信データがデジタル信号であり、
前記逆位相ステップでは、前記受信データの符号を反転することにより、前記逆位相データを生成する請求項4に記載のデータ通信再生方法。
The received data is a digital signal;
5. The data communication reproduction method according to claim 4, wherein, in the reverse phase step, the reverse phase data is generated by inverting a sign of the received data.
前記データ合成ステップでは、
前記再生データの両チャンネルのデータを加算して前記送信データを生成する請求項4又は5に記載のデータ通信再生方法。
In the data synthesis step,
6. The data communication reproduction method according to claim 4, wherein the transmission data is generated by adding data of both channels of the reproduction data.
請求項4乃至6のいずれかに記載のデータ通信再生方法を実行するためのデータ通信再生プログラム。   A data communication reproduction program for executing the data communication reproduction method according to claim 4.
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