JP7147599B2

JP7147599B2 - 音信号処理装置、音響システム、音信号処理方法およびプログラム

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Publication number: JP7147599B2
Application number: JP2019014016A
Authority: JP
Inventors: 大介高橋; 直森川
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 2019-01-30
Filing date: 2019-01-30
Publication date: 2022-10-05
Anticipated expiration: 2039-01-30
Also published as: EP3690634B1; US11048471B2; JP2020123802A; US20200241831A1; EP3690634A1

Description

この発明の一実施形態は、音信号を入力するまたは出力する音信号処理装置、該音信号処理装置を備える音響システム、音信号処理方法およびプログラムに関する。

特許文献１および特許文献２には、複数の入力信号をミキシングして、複数の出力系統に分配するマトリクス装置が開示されている。

特開平１０－３０２５９７号公報特開２００２－１６９５６７号公報

従来の音響システムでは、音響機器の数がマトリクス装置の出力系統の数よりも多くなった場合に対処できない。出力系統よりも多い音響機器を接続するためには、利用者は、既存のマトリクス装置をより出力系統の数の多いマトリクス装置に置き換えるか、新たにマトリクス装置を追加するしかない。また、マトリクス装置を置き換えたり追加した場合、利用者は、設定をやり直す必要もあり、煩わしい。

そこで、この発明の一実施形態は、音響機器の数が増大した場合でも容易に対処できる音信号処理装置、音響システム、音信号処理方法およびプログラムを提供する。

音信号処理装置は、出力部と、受付部と、表示部と、処理部と、を備えている。出力部は、複数チャンネルの音信号をネットワークを介して出力する。受付部は、利用者の操作を受け付ける。処理部は、前記出力部から出力される音信号の送信先機器から、該送信先機器の出力チャンネル数に係る情報を受信し、前記出力チャンネル数に係る情報に基づいて、前記送信先機器の出力チャンネルを自装置のバスとして見せかける仮想バスを前記表示部に表示し、前記出力部に係る複数チャンネルと前記仮想バスとの対応関係の設定を前記受付部で受け付けて、前記設定に係る設定情報を生成し、前記出力部から出力される音信号と、前記設定情報と、を前記送信先機器に送信する。

利用者は、音響機器の数が増大した場合でも容易に対処できる。

音響システム１の構成を示すブロック図である。ミキサの構成を示すブロック図である。信号処理の構成を機能的に示したブロック図である。アンプの構成を示すブロック図である。信号処理の構成を機能的に示したブロック図である。ミキサの動作を示すフローチャートである。アンプの動作を示すフローチャートである。表示器およびユーザＩ／Ｆの一例を示す平面図である。表示器およびユーザＩ／Ｆの一例を示す平面図である。従来のマトリクス装置の機能を示した概念図である。本実施形態の仮想マトリクスバスの機能を示した概念図である。

図１は、音響システム１の構成を示すブロック図である。音響システム１は、ネットワーク１３を介して接続されるミキサ１１、および複数（ｎ個）のアンプ１２－１乃至アンプ１２－ｎを備えている。複数のアンプ１２－１乃至１２－ｎのそれぞれには、さらに複数のスピーカが接続されている。例えば、アンプ１２－１には、複数（ｍ個）のスピーカ１２１－１乃至１２１－ｍが接続されている。

ミキサ１１は、ネットワークを介して接続されているマイク等の音響機器（不図示）から音信号を入力する。また、ミキサ１１は、アンプ１２－１等の音響機器に対して音信号を出力する。

アンプ１２－１乃至１２－ｎは、それぞれミキサ１１から出力された音信号を受信する。アンプ１２－１乃至１２－ｎは、接続された複数のスピーカに音信号を出力する。複数のスピーカは、それぞれ入力した音信号に基づいて放音する。

図２は、ミキサ１１の構成を示すブロック図である。ミキサ１１は、表示器２０１、ユーザＩ／Ｆ２０２、オーディオＩ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）２０３、信号処理部（ＤＳＰ）２０４、ネットワークＩ／Ｆ２０５、ＣＰＵ２０６、フラッシュメモリ２０７、およびＲＡＭ２０８を備えている。これら構成は、通信バス１７１を介して接続されている。

表示器２０１は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）またはＯＬＥＤ（Organic Light-Emitting Diode）等からなり、種々の情報を表示する。ユーザＩ／Ｆ２０２は、スイッチ、摘まみ、またはタッチパネル等からなり、ユーザの操作を受け付ける。ユーザＩ／Ｆ２０２がタッチパネルである場合、該ユーザＩ／Ｆ２０２は、表示器２０１とともに、ＧＵＩ（Graphical User Interface以下略）を構成する。

ＣＰＵ２０６は、ミキサ１１の動作を制御する制御部である。ＣＰＵ２０６は、記憶媒体であるフラッシュメモリ２０７に記憶された所定のプログラムをＲＡＭ２０８に読み出して実行することにより各種の動作を行なう。

なお、ＣＰＵ２０６が読み出すプログラムは、自装置内のフラッシュメモリ２０７に記憶されている必要はない。例えば、プログラムは、サーバ等の外部装置の記憶媒体に記憶されていてもよい。この場合、ＣＰＵ２０６は、該サーバから都度プログラムをＲＡＭ２０８に読み出して実行すればよい。

信号処理部２０４は、各種信号処理を行なうためのＤＳＰから構成される。信号処理部２０４は、オーディオＩ／Ｏ２０３またはネットワークＩ／Ｆ２０５を介して入力される音信号に、ミキシング等の信号処理を施す。信号処理部２０４は、信号処理後の音信号を、オーディオＩ／Ｏ２０３またはネットワークＩ／Ｆ２０５を介して、他の機器に出力する。

図３は、信号処理部２０４およびＣＰＵ２０６で実現される信号処理の機能的ブロック図である。図３に示すように、信号処理は、機能的に、入力チャンネル３０１、バス３０２、および出力チャンネル３０３で構成される。

入力チャンネル３０１は、複数チャンネル（例えば３２チャンネル）の信号処理機能を有する。入力チャンネル３０１の各チャンネルには、入力信号が供給される。入力チャンネル３０１の各チャンネルは、入力信号に対して、各種の信号処理を施す。また、入力チャンネル３０１の各チャンネルは、信号処理後のオーディオ信号を、後段のバス３０２へ送出する。

バス３０２は、複数のバスを有する。バス３０２は、例えばステレオバス、ミックス（ＭＩＸ）バス、またはマトリクス（ＭＸ）バス等の複数のバスを有する。ステレオバスは、ホールや会議室におけるメインスピーカに対応するバスである。ミックスバスは、１または複数の入力チャンネルの音信号をモニタスピーカ等の特定の場所に送出するためのバスである。マトリクスバスは、ステレオバスやミックスバスの音信号をさらに複数のスピーカ等に分配するために利用される。

利用者は、ユーザＩ／Ｆ２０２を操作して、各チャンネルの入力信号について、それぞれのバスに対する送出レベルを設定する。バス３０２における各バスは、設定された送出レベルに応じて、入力チャンネル３０１から入力されるオーディオ信号をミキシングする。

各バスでミキシングされた音信号は、出力チャンネル３０３に出力される。出力チャンネル３０３は、各バスに対応する各チャンネルで信号処理を施す。

その後、信号処理を施された音信号は、オーディオＩ／Ｏ２０３またはネットワークＩ／Ｆ２０５に供給される。ネットワークＩ／Ｆ２０５は、対応する機器（例えばアンプ１２－１）に、各出力チャンネルの音信号を送信する。

図４は、アンプ１２－１の構成を示すブロック図である。なお、アンプ１２－１乃至１２－ｎは、全て同じ構成を有するため、図４では代表してアンプ１２－１の構成を示す。

アンプ１２－１は、ネットワークインタフェース（Ｉ／Ｆ）１０１、ＣＰＵ１０２、ＤＳＰ１０３、フラッシュメモリ１０４、ＲＡＭ１０５、Ｄ／Ａ変換器１０６、パワーアンプ（ＡＭＰ）１０７、およびオーディオインタフェース（Ｉ／Ｆ）１０８を備えている。

ネットワークインタフェース（Ｉ／Ｆ）１０１、ＣＰＵ１０２、ＤＳＰ１０３、フラッシュメモリ１０４、ＲＡＭ１０５、Ｄ／Ａ変換器１０６、およびパワーアンプ（ＡＭＰ）１０７は、通信バス１５１に接続されている。パワーアンプ１０７は、Ｄ／Ａ変換器１０６およびオーディオＩ／Ｆ１０８に接続されている。

ＣＰＵ１０２は、記憶媒体であるフラッシュメモリ１０４に記憶されているプログラムをＲＡＭ１０５に読み出して、所定の機能を実現する。なお、ＣＰＵ１０２が読み出すプログラムも、自装置内のフラッシュメモリ１０４に記憶されている必要はない。例えば、プログラムは、サーバ等の外部装置の記憶媒体に記憶されていてもよい。この場合、ＣＰＵ１０２は、該サーバから都度プログラムをＲＡＭ１０５に読み出して実行すればよい。

図５は、ＣＰＵ１０２およびＤＳＰ１０３で実現される信号処理の機能的ブロック図である。図５に示すように、信号処理は、機能的に、入力チャンネル４０１、バス４０２、および出力チャンネル４０３で構成される。

入力チャンネル４０１は、複数チャンネル（例えば１６チャンネル）の信号処理機能を有する。入力チャンネル４０１の各チャンネルには、ネットワークＩ／Ｆ１０１を介してミキサ１１から送信された音信号が入力される。

入力チャンネル４０１の各チャンネルは、入力信号に対して、各種の信号処理を施す。また、入力チャンネル４０１の各チャンネルは、信号処理後のオーディオ信号を、後段のバス４０２へ送出する。

バス４０２は、複数のバス（例えば８つのＢＵＳ１乃至ＢＵＳ８）を有する。それぞれのバスに対する送出レベルは、ミキサ１１から送信される設定情報に基づいて行なう。バス４０２における各バスは、設定情報に基づいて、入力チャンネル４０１から入力されるオーディオ信号をミキシングする。

各バスでミキシングされた音信号は、出力チャンネル４０３に出力される。出力チャンネル４０３は、各バスに対応する各チャンネルで信号処理を施す。

その後、信号処理を施された音信号は、オーディオＩ／Ｆ１０８に供給される。オーディオＩ／Ｆ１０８は、スピーカ１２１－１乃至１２１－ｍに音信号を出力する。

図６は、ミキサ１１の動作を示すフローチャートである。図７は、アンプ１２－１の動作を示すフローチャートである。

ミキサ１１は、まず、ネットワーク内にアンプ１２－１等の、出力対象となる音響機器が接続されているか否かを確認する（Ｓ１１）。ミキサ１１は、出力対象となる音響機器が接続されていると判断した場合（Ｓ１１がＹｅｓの場合）、出力対象となる音響機器から、出力チャンネル数に係る情報を受信する（Ｓ１２）。例えば、上記アンプ１２－１では、８つの出力チャンネル数を有する。ミキサ１１は、アンプ１２－１の識別情報（例えばＩＰアドレス、ＭＡＣアドレス等）と、出力チャンネル数に係る情報と、を受信する。

そして、ミキサ１１は、取得した情報に基づいて、表示器２０１に仮想マトリクスバスを表示する（Ｓ１３）。図８は、表示器２０１およびユーザＩ／Ｆ２０２の一例を示す平面図である。

ミキサ１１の操作パネル上には、図８に示すように、タッチスクリーン２５１およびチャンネルストリップ２５２が配置されている。タッチスクリーン２５１は、表示器２０１およびユーザＩ／Ｆ２０２を構成する。フェーダ操作子は、ユーザＩ／Ｆの一例である。なお、実際のミキサでは、さらに多数のノブまたはスイッチ等が設けられている。

チャンネルストリップ２５２は、１つのチャンネルに対する操作を受け付ける複数の操作子を縦に並べて配置した領域である。この図では、操作子として、チャンネル毎に１つフェーダ操作子だけが配置されているが、実際には多数のノブまたはスイッチ等が設けられている。

通常、チャンネルストリップ２５２の各チャンネルは、入力チャンネルに対応する。利用者は、各入力チャンネルのフェーダ操作子を操作して、各入力チャンネルに対する音信号の入力レベルを設定する。また、利用者は、各入力チャンネルのノブを操作して、各入力チャンネルからバスへの送出レベルを設定する。

ただし、図８におけるフェーダ操作子は、各バスに対する送出レベルを設定するための操作子として機能している。利用者が、タッチスクリーン２５１に表示されている「ＳＥＮＤＳＯＮＦＡＤＥＲ」をタッチすると、ミキサ１１は、フェーダ操作子を、各バスに対する送出レベルを設定するための操作子として機能させる、センズオンフェーダーモードに移行する。

図８の例では、マトリクスバスＭＴ１が選択されている。チャンネルストリップ２５２における各フェーダ操作子は、入力側のＭＩＸバスに対応する。利用者は、チャンネルストリップ２５２の各フェーダ操作子を操作することで、マトリクスバスＭＴ１に対する各ＭＩＸバスの送出レベルを設定することができる。

図９は、仮想マトリクスバスが表示された場合の表示器２０１およびユーザＩ／Ｆ２０２の一例を示す平面図である。

ミキサ１１は、アンプ１２－１の８つの出力系統に対応させて、タッチスクリーン２５１に、８つの仮想マトリクスバスＶＭＴ１乃至ＶＭＴ８を表示する。図９の例では、チャンネルストリップ２５２の各フェーダ操作子は、ＶＭＴ１に対する送出レベルを設定するための操作子として機能している。利用者は、チャンネルストリップ２５２の各フェーダ操作子を操作することで、仮想マトリクスバスＶＭＴ１に対する各ＭＩＸバスの送出レベルを設定することができる。

この様に、ミキサ１１は、送信先機器から出力チャンネル数に係る情報を受信し、出力チャンネル数に係る情報に基づいて、送信先機器の出力チャンネルを自装置のバスとして見せかける仮想バスを表示する。これにより、利用者は、あたかもマトリクスバスが拡張された様に認識することができる。

ミキサ１１は、フェーダ操作子が操作され、仮想マトリクスバスに対する設定変更がなされたか否かを判断する（Ｓ１４）。なお、ミキサ１１は、Ｓ１１の判断において、出力対象の音響機器が接続されていないと判断した場合（Ｓ１１がＮｏの場合）、Ｓ１２およびＳ１３の処理を回避して、Ｓ１４の判断を行なう。

ミキサ１１は、設定変更がなされていないと判断した場合（Ｓ１４がＮｏの場合）、Ｓ１１の判断に戻る。ミキサ１１は、仮想マトリクスバスの設定変更がされたと判断した場合（Ｓ１４がＹｅｓの場合）、設定された内容に基づいて、対応する音響機器に対して、設定情報を送信する（Ｓ１５）。また、ミキサ１１は、全ての出力チャンネルの音信号を出力する。

一方、アンプ１２－１は、自装置の出力チャンネルの数を示す情報を送信する（Ｓ２０）。自装置の出力チャンネルの数を示す情報は、定期的にネットワーク内にブロードキャストで送信してもよいし、ミキサ１１からの問い合わせに対してユニキャストで返信してもよい。

また、アンプ１２－１は、ネットワークを介して、出力チャンネル３０３の各チャンネルの音信号を受信する（Ｓ２１）。

アンプ１２－１は、設定情報を受信したか否かを判断する（Ｓ２２）。アンプ１２－１は、設定情報を受信したと判断した場合（Ｓ２２がＹｅｓ）、受信した設定情報に基づいて、ミキシングを行なう（Ｓ２３）。

ミキサ１１が送信する設定情報は、ミキサ１１における出力チャンネル３０３の各チャンネルの音信号の、各仮想マトリクスバスに対する送出レベルに関する情報を含む。各仮想マトリクスバスは、送信先機器であるアンプ１２－１の各バス（出力チャンネル）に対応する。例えば、仮想マトリクスバスＶＭＴ１は、アンプ１２－１のＢＵＳ１（出力チャンネル１）に対応する。したがって、アンプ１２－１の入力チャンネル４０１は、各音信号を、ＶＭＴ１に対する送出レベルでＢＵＳ１に送出する。

これにより、ミキサ１１で利用者から受け付けた仮想マトリクスバスの設定が、アンプ１２－１において反映される。

図１０は、参考例として、従来のマトリクス装置（マトリクスプロセッサ）９１の機能を示す概念図である。従来、利用者は、ミキサ１１のバスの数よりも出力系統の数が多い場合には、マトリクスプロセッサ９１を接続して、出力チャンネルの音信号を再分配していた。従来のマトリクスプロセッサ９１は、ミキサ１１から出力された各出力チャンネルの音信号を分配して、アンプ等の音響機器に出力する。利用者は、マトリクスプロセッサのユーザＩ／Ｆまたは専用のアプリケーションソフトウェアを用いて、各出力チャンネルの音信号の送出レベルを設定する。

ここで、利用者がマトリクスプロセッサ９１の出力系統の数よりも多くの音響機器を接続したい場合、利用者は、出力系統の数の多いマトリクスプロセッサに置き換えるか、新たにマトリクスプロセッサ９１を追加する必要がある。また、マトリクスプロセッサを置き換えたり追加した場合、利用者は、設定をやり直す必要もあり、煩わしい。

これに対して、図１１は、本実施形態の仮想マトリクスバスの機能を示した概念図である。ミキサ１１は、複数の出力系統を有する音響機器がネットワークを介して接続された場合、自装置の仮想マトリクスバスを設定する。ミキサ１１は、出力系統の増減に応じて、自装置の仮想マトリクスバスを増減させる。ミキサ１１は、出力チャンネルの音信号および設定情報を出力する。実際の音信号の再分配は、設定情報に基づいて各音響機器において行なわれる。これにより、ミキサ１１は、利用する音響機器の数がミキサ１１のバスの数よりも多くなった場合でも、自装置のバスが拡張された様に見せかけることができる。つまり、音響機器の数が増減した場合でも、利用者にとってはバスの数が増減しただけのように認識できるため、容易に対処できる。

本実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

例えば、本実施形態では、センズオンフェーダーモードにおいて、仮想マトリクスバスを表示する例を示した。しかし、本発明は、送信先機器の出力チャンネルを自装置のバスとして見せかける仮想バスを表示する態様であれば、センズオンフェーダーに限るものではない。

また、本実施形態では、送信先機器の一例として、ミキシング機能を備えたアンプを示した。他にも、ミキシング機能を備えたパワードスピーカも、本発明の送信先機器の一例である。

１…音響システム
１１…ミキサ
１２…アンプ
１３…ネットワーク
９１…マトリクスプロセッサ
１０１…表示器
１０２…ＣＰＵ
１０３…ＤＳＰ
１０４…フラッシュメモリ
１０５…ＲＡＭ
１０６…Ｄ／Ａ変換器
１０７…パワーアンプ
１０８…オーディオＩ／Ｆ
１２１…スピーカ
１５１，１７１…通信バス
２０１…表示器
２０２…ユーザＩ／Ｆ
２０３…オーディオＩ／Ｏ
２０４…信号処理部
２０５…ネットワークＩ／Ｆ
２０６…ＣＰＵ
２０７…フラッシュメモリ
２０８…ＲＡＭ
２５１…タッチスクリーン
２５２…チャンネルストリップ
３０１，４０１…入力チャンネル
３０２，４０２…バス
３０３，４０３…出力チャンネル

Claims

複数チャンネルの音信号をネットワークを介して出力する出力部と、
利用者の操作を受け付ける受付部と、
表示部と、
前記出力部から出力される音信号の送信先機器から、該送信先機器の出力チャンネル数に係る情報を受信し、
前記出力チャンネル数に係る情報に基づいて、前記送信先機器の出力チャンネルを自装置のバスとして見せかける仮想バスを前記表示部に表示し、
前記出力部に係る複数チャンネルと前記仮想バスとの対応関係の設定を前記受付部で受け付けて、
前記設定に係る設定情報を生成し、
前記出力部から出力される音信号と、前記設定情報と、を前記送信先機器に送信する、
処理を行なう処理部と、
を備えた音信号処理装置。
前記設定情報は、前記出力部の各チャンネルの音信号の、それぞれの仮想バスに対する送出レベルに関する情報を含む、
請求項１に記載の音信号処理装置。
前記受付部は、チャンネル毎のレベルを受け付けるフェーダ操作子を備え、
前記送出レベルを前記フェーダ操作子で受け付ける、
請求項２に記載の音信号処理装置。
複数チャンネルの音信号を入力する入力部を備え、
前記処理部は、前記入力部の各チャンネルの音信号を、前記出力部の各チャンネルの音信号にミキシングするミキシング処理を行なう、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の音信号処理装置。
音信号処理装置と、前記音信号処理装置にネットワークを介して接続される送信先機器と、を備え、
前記音信号処理装置は、
複数チャンネルの音信号をネットワークを介して出力する出力部と、
利用者の操作を受け付ける受付部と、
表示部と、
前記出力部から出力される音信号の送信先機器から、該送信先機器の出力チャンネル数に係る情報を受信し、
前記出力チャンネル数に係る情報に基づいて、前記送信先機器の出力チャンネルを自装置のバスとして見せかける仮想バスを前記表示部に表示し、
前記出力部に係る複数チャンネルと前記仮想バスとの対応関係の設定を前記受付部で受け付けて、
前記設定に係る設定情報を生成し、
前記出力部から出力される音信号と、前記設定情報と、を前記送信先機器に送信する、
処理を行なう処理部と、
を備え、
前記送信先機器は、
前記音信号処理装置に前記出力チャンネル数に係る情報を送信し、
前記音信号処理装置から前記複数チャンネルの音信号と、前記設定情報と、を受信し、
前記設定情報に基づいて、前記複数チャンネルの音信号を、自装置の各出力チャンネルにミキシングするミキシング処理を行なう、
処理部を備えた、
音響システム。
音信号処理装置は、
送信先機器の出力チャンネル数に係る情報を受信し、
前記出力チャンネル数に係る情報に基づいて、前記送信先機器の出力チャンネルを自装置のバスとして見せかける仮想バスを表示部に表示し、
自装置の出力部に係る複数チャンネルと前記仮想バスとの対応関係の設定を受付部で受け付けて、
前記設定に係る設定情報を生成し、
前記出力部から出力される音信号と、前記設定情報と、を前記送信先機器に送信する、
処理を行ない、
前記送信先機器は、
前記音信号処理装置に前記出力チャンネル数に係る情報を送信し、
前記音信号処理装置から前記複数チャンネルの音信号と、前記設定情報と、を受信し、
前記設定情報に基づいて、前記複数チャンネルの音信号を、自装置の各出力チャンネルにミキシングする、
処理を行なう、
音信号処理方法。
前記設定情報は、前記出力部の各チャンネルの音信号の、それぞれの仮想バスに対する送出レベルに関する情報を含む、
請求項６に記載の音信号処理方法。
前記受付部は、チャンネル毎のレベルを受け付けるフェーダ操作子を備え、
、前記送出レベルを前記フェーダ操作子で受け付ける、
請求項７に記載の音信号処理方法。
前記音信号処理装置は、複数チャンネルの音信号を入力する入力部を備え、
前記音信号処理装置は、前記入力部の各チャンネルの音信号を、前記出力部の各チャンネルの音信号にミキシングするミキシング処理を行なう、
請求項６乃至請求項８のいずれか１項に記載の音信号処理方法。
音信号処理装置に、
送信先機器の出力チャンネル数に係る情報を受信し、
前記出力チャンネル数に係る情報に基づいて、前記送信先機器の出力チャンネルを自装置のバスとして見せかける仮想バスを表示部に表示し、
自装置の出力部に係る複数チャンネルと前記仮想バスとの対応関係の設定を受付部で受け付けて、
前記設定に係る設定情報を生成し、
前記出力部から出力される音信号と、前記設定情報と、を前記送信先機器に送信する、
処理を実行させ、
前記送信先機器に、
前記音信号処理装置に前記出力チャンネル数に係る情報を送信し、
前記音信号処理装置から前記複数チャンネルの音信号と、前記設定情報と、を受信し、
前記設定情報に基づいて、前記複数チャンネルの音信号を、自装置の各出力チャンネルにミキシングする、
処理を実行させる、
プログラム。