JPH06178232A - 音声受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ＬＳＩ化に適した複数のチャンネル変換回路を
提供し、放送モ−ド，スピ−カ数に応じた最適な音声デ
−タを再生するコンパクトな音声受信装置を提供するこ
と。 【構成】変換モ−ドに応じて複数の音声デ−タを入力チ
ャンネル数，出力チャンネル数によって最適な時分割多
重を行う音声セレクタと、該音声セレクタ出力デ−タを
混合する加算器と、該加算器の出力デ−タにある係数を
乗算し、この出力を該加算器の入力へ導くフィ−ドバッ
クル−プを設ける。 【効果】コンパクトなチャンネル数変換回路を実現する
ことができる。また、受信チャンネル数に限定されずに
放送モ−ド，ユ−ザ選択，スピ−カ数に応じた最適な音
声を再生することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＰＣＭ音声受信機におけ
る、２チャンネルステレオ放送等の、複数音声チャンネ
ル放送受信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】昨今、衛星放送やＥＤＴＶ放送の発展と
ともに、テレビの大画面、高画質化が進んでいる。さら
に、ハイビジョンの試験放送も開始されており、この様
な大画面、高画質テレビに対応した新しい音響システム
が重要になっている。

【０００３】例えばハイビジョン放送においては、音声
は当然ＰＣＭ放送が採用され、大画面、高画質に見合っ
た新しい音響システムが提案されている。特に特徴ある
放送方式として３−１ステレオ方式という４チャンネル
ステレオ放送が採用されている。この方式は、テレビ画
面のセンタ−と左右の前方３チャンネル、後方２個のス
ピ−カによる１チャンネルを設けたものである。これに
関連する文献としては、例えば、テレビジョン学会誌Ｖ
ｏｌ.４２.No.６（1988）ｐ579〜587”ハイビジョン用
ステレオ音声方式”がある。

【０００４】上記３−１ステレオ放送に対する高品位テ
レビジョンの音声処理回路の構成の例として特開平３−
８０６３９がある。上記従来例を図３に示し、高品位テ
レビジョンの音声処理について説明する。１はＭＵＳＥ
音声信号入力端子であり、２は音声信号を復調しCH1,CH
2,CH3,CH4を出力し、放送音声モ−ド判定信号を選別す
る音声信号処理手段、２は音声信号処理手段１で選別さ
れた音声モ−ド判定信号を検出する放送音声モ−ド検出
手段、３は放送音声モ−ド検出手段２で検出された音声
モ−ドによって音声デ−タ処理を行うセレクタ，ラッチ
等の制御信号を設定する音声切換設定手段、５は音声切
換設定手段４からの制御信号によって音声信号処理手段
２が復調した音声信号（CH1,CH2,CH3,CH4）を第１から
第５の出力として導く音声切換手段である。この従来例
の動作を３−１ステレオ放送受信時，２−２ステレオ放
送受信時について説明する。

【０００５】３−１ステレオ放送の場合、音声切換設定
手段４からの制御信号によってCH1の音声デ−タが第１
の出力、CH2の音声デ−タが第２の出力、CH3の音声デ−
タが第３の出力、CH4の音声デ−タが第４，第５の出力
としてそれぞれ出力される。また、２−２ステレオ放送
の場合、音声切換設定手段４からの制御信号によってCH
1の音声デ−タが第１の出力、CH2の音声デ−タが第２の
出力、CH3の音声デ−タが第４の出力、CH4の音声デ−タ
が第５の出力としてそれぞれ出力される。このように音
声切換手段５が制御され臨場感溢れるハイビジョン音声
を再生する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図６に、３−１ステレ
オ方式４チャンネルステレオを再生するのに適したスピ
−カシステムを示す。この３−１ステレオ方式に見合っ
たセンタ−，左右，後方２個の計５個のスピ−カに対し
て、現行の放送は、左右の２チャンネルでの放送が主流
となっており、さらに一般家庭のオ−ディオ機器も２チ
ャンネルが主流である。一方、最近のテレビジョンシス
テムには左右２チャンネルのスピ−カに加えてセンタ−
のスピ−カも装備したものが登場してきており、ユ−ザ
の使用するスピ−カ数の多様化が進んでいる。したがっ
て上記従来例において、２チャンネルステレオ放送受信
時に前記５個のスピ−カを無駄なく用いて臨場感溢れる
音声を再生させるには通常の２チャンネルアンプとドル
ビ−サラウンドプロセッサ付きアンプが必要となり、３
−１ステレオ放送等の受信時には前記一般家庭でのオ−
ディオ機器に対して適応するためのデ−タ変換が必要と
なり、システム自体が大きくなるという問題がある。本
発明は、通常の２チャンネル放送やハイビジョン放送等
のマルチチャンネルオ−ディオ放送を受信する際に、ユ
−ザ保有のスピ−カ数に応じた臨場感溢れる最適な音声
デ−タを再生可能とし、かつこのシステム自体をコンパ
クトにすることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、音声信号処理手段にｍチャンネルの音声デ−タを任
意に増加または減少させたｎチャンネルの音声デ−タに
変換するチャンネル数変換手段と、入力される音声デ−
タのチャンネル数を検出する検出手段と、ユ−ザが使用
するスピ−カ数や、変換方法より出力チャンネル数ｎを
決定して、上記チャンネル数変換手段への制御信号を生
成する制御信号生成手段を持たせる。

【０００８】さらに、上記音声信号処理手段の回路縮小
化のために、該音声信号処理手段に任意の複数のパラレ
ルチャンネルの音声デ−タをシリアルに時分割多重する
音声セレクタと、この音声セレクタで時分割多重された
音声デ−タを一方の入力とする加算器と、この加算器の
出力デ−タに時分割に値が変化する係数を乗じる乗算器
と、この乗算器からのシリアルな出力デ−タより所望の
デ−タを取り出すラッチ手段とを設け、この取り出され
たデ−タの１つを前記加算器の他方の入力へ導き、ユ−
ザが選択したスピ−カ使用数のモ−ドに応じて時分割に
値が変化する乗算器の係数と、前記音声セレクタで複数
のパラレルチャンネルの音声デ−タを時分割多重する種
類と順序とを制御する。

【０００９】

【作用】本発明において、チャンネル数変換手段は例え
ば２チャンネル放送の音声デ−タを５チャンネルのスピ
−カへ対応する音声デ−タに変換する場合にはｍを２、
ｎを５と設定し、2ch→5ch変換を行う。また３−１ステ
レオ放送の音声デ−タを２チャンネルのスピ−カや音声
機器に対応する音声デ−タに変換する場合にはｍを４、
ｎを２と設定し、かつ4ch→2ch変換を行う。また、チャ
ンネル数変換手段は例えば２チャンネル放送なのか、３
−１の４チャンネル放送なのか等を検出する。

【００１０】次に、音声信号処理手段の回路縮小化のた
めの各部の作用について説明する。例えば、音声デ−タ
４チャンネルを使用する３−１ステレオ放送受信時に、
ユ−ザがスピ−カ２個(Lch,Rch）使用のモ−ドを選択し
た場合、音声セレクタはch3,ch4,ch1,ch2の順に時分割
多重を行い、このシリアルに多重されたデ−タを加算器
へ導く。この加算器の他方の入力には、乗算器の出力信
号がフィ−ドバックされ、0,ch3,0.7(ch3+ch4),0.7(ch3
+ch4)と時分割多重されたデ−タが導かれる。この時、
加算器からは音声セレクタと乗算器の出力とが順次時分
割多重された(ch3),(ch3+ch4),（ch1+0.7(ch3+ch4)),(c
h2+0.7(ch3+ch4)）が出力され、乗算器へ導かれる。こ
の乗算器では、上記加算器からの時分割多重されたデ−
タに対して、1,0.7,0.7,0.7の係数が乗算され、後段の
ラッチ手段へ（ch3)×1,(ch3+ch4)×0.7,(ch1+0.7(ch3+
ch4))×0.7,(ch2+0.7(ch3+ch4))×0.7を導く。このラッ
チ手段では、上記の時分割多重された４つの信号の内、
(ch1+0.7(ch3+ch4))×0.7,(ch2+0.7(ch3+ch4))×0.7を
各々L'ch,R'ch用デ−タとして出力し、(ch3)×1,(ch3+c
h4)×0.7が選択されて上記加算器へフィ−ドバックされ
る。

【００１１】また、音声デ−タ２チャンネルを使用する
通常の２チャンネルステレオ放送受信時に、ユ−ザがス
ピ−カ５個使用のモ−ドを選択した場合について説明す
ると、音声セレクタは例えばch1,ch2,ch1,ch2,ch1,ch2,
ch1,ch2の順に時分割多重を行い、この多重したデ−タ
を加算器へ導く。加算器の他方の入力には例えばch1(n-
1)+ch2(n-1),ch1(n)+ch1(n-1)+ch2(n-1),0,ch1(n),0,0,
0,ch1(n)の順に時分割多重されたデ−タが導かれる。乗
算器では、この加算器より導かれたデ−タch1(n)+ch1(n
-1)+ch2(n-1),ch1(n)+ch2(n)+ch1(n-1)+ch2(n-1),ch1
(n),ch1(n)-ch2(n),ch1(n),ch2(n),ch1(n),ch1(n)+ch2
(n)に対して係数を1,0.2,1,0.3,0.7,0.7,1,1の順に切り
換えて乗算し、(ch1(n)+ch1(n-1)+ch2(n-1))×1,(ch1
(n)+ch2(n)+ch1(n-1)+ch2(n-1))×0.2,ch1(n)×1，(ch1
(n)-ch2(n))×0.3,ch1(n)×0.7,ch2(n)×0.7,ch1(n)×
1,(ch1(n)+ch2(n))×1を出力し、このうちch1(n)×0.7,
ch2(n)×0.7,(ch1(n)+ch2(n)+ch1(n-1)+ch2(n-1))×0.
2，(ch1(n)-ch2(n))×0.3,-(ch1(n)-ch2(n))×0.3をそ
れぞれL'ch,R'ch,C'ch,S1'ch,S2'chとして出力する。

【００１２】このように、例えば３−１ステレオを２チ
ャンネルへ変換する場合、２チャンネル放送を５チャン
ネルへ変換する場合にもch1〜ch4のパラレルの音声デ−
タをそれぞれに適した時分割多重し、上記乗算器から上
記加算器へのフィ−ドバックル−プを設けることによ
り、加算器及び乗算器の共有化が可能となり、コンパク
トな回路規模とすることができる。

【００１３】

【実施例】本発明の音声チャンネル数変換の概念につい
て図２を用いて説明する。201はｍチャンネルの入力音
声デ−タをｎチャンネルの音声デ−タに変換するチャン
ネル数変換手段であり、例えば２チャンネルステレオ放
送を前記５個のスピ−カシステムまたは音声機器に対応
するための2ch→5ch音声チャンネル数変換や、３−１ス
テレオ放送を現状の２チャンネルオ−ディオ機器に対応
するための4ch→2ch音声チャンネル数変換を行う。202
は入力される音声デ−タが何チャンネルであるかを検出
し、チャンネル数変換手段201への制御信号を生成する
手段であり、203はユ−ザが使用するスピ−カ数や変換
方法により出力チャンネル数を決定し、チャンネル数変
換手段201への制御信号を生成する手段である。

【００１４】次に、上記概念を採用した本発明のチャン
ネル数変換手段の具体的な一実施例を図１に示し、本発
明のチャンネル数変換に関する音声信号処理について説
明する。図１において101は音声デ−タの入力端子であ
る。102は音声セレクタであり、入力端子101からの４チ
ャンネル音声パラレルデ−タを順次選択し、時分割多重
する。103は音声セレクタ102で時分割多重された音声デ
−タとラッチ手段123からの音声デ−タとを加算する加
算器、104は音声デ−タに例えば４−２チャンネル数変
換に必要な係数を乗算する乗算器、105,106,107,108,10
9は乗算器104からの音声デ−タから所望の音声デ−タを
L'ch,R'ch,C'ch,S1'ch,S2'ch出力として取り出すラッチ
手段、123は加算器103へ導くデ−タを取り出すラッチ手
段、124はラッチ手段123からのデ−タを遮断するゲ−ト
であり、110,111,112,113,114は本発明を用いた音声信
号処理を施したデ−タの出力端子である。また115,116,
117,118,119,120,121,122,125は放送モ−ド，ユ−ザ選
択，スピ−カ数に応じた例えばマイコンからの制御信号
入力端子である。

【００１５】この一実施例の動作を入力される音声デ−
タの放送モ−ドが３−１ステレオで、ユ−ザのスピ−カ
数がＬ，Ｒの２つの場合について説明する。図４は、図
１における各部の信号のタイミングを示すタイミング図
であり、入力端子101から入力された音声デ−タ401が、
音声セレクタで例えばch3,ch4,ch1,ch2の順に音声デ−
タの１／４のサイクルで選択され、402のように時分割
多重されて加算器103に導かれる。加算器103の他方の入
力として、ゲ−ト124より乗算器104からのフィ−ドバッ
クされた音声デ−タ0,ch3,0.7(ch3+ch4),0.7(ch3+ch4)
が導かれる。この時加算器103では、上記ch3,ch4,ch1,c
h2の入力タイミングに対して、ゲ−ト124からの音声デ
−タ0,ch3,0.7(ch3+ch4),0.7(ch3+ch4)が順に加算さ
れ、ch3+0,ch3+ch4,ch1+0.7(ch3+ch4),ch2+0.7(ch3+ch
4)なるデ−タ404が出力される。乗算器104では加算器10
3の出力デ−タに対して例えば1,0.7,0.7,0.7なる係数40
5が乗算され、ch3,0.7(ch3+ch4),0.7(ch1+0.7(ch3+ch
4)),0.7(ch2+0.7(ch3+ch4))なるデ−タ406が出力され
る。ラッチ手段105,106,107,108,109では、後段の出力
端子110〜114に対して乗算器104からの出力のうちで最
適な音声デ−タを選択し、各出力110〜114へ導く。この
場合、上記時分割多重され乗算器104より出力される音
声処理デ−タのうちL'chとして0.7(ch1+0.7(ch3+ch
4))、R'chとして0.7(ch2+0.7(ch3+ch4))を選択し、C'c
h，S1'ch，S2'chに無信号が導かれる。このように、パ
ラレルな複数のチャンネルの音声デ−タをシリアルな複
数の音声デ−タに変換した後に、加算回路にて時分割に
複数のチャンネルを加算または減算することにより、チ
ャンネル数変換回路に用いられる加算回路の兼用化が図
れ、回路規模の低減が図れる。次に、本一実施例におけ
る乗算器104の一実施例を図５に示す。

【００１６】この一実施例では、乗算器をシフト回路と
加算器で構成している。図５において501は図１に示し
た本発明の一実施例における加算器103からの音声デ−
タの入力端子であり、502,503,504,505,506,507の係数
乗算器は、シフト回路で構成され、例えば後段に設置し
たゲ−トやセレクタ等の入力に対して配線上でシフトす
ることで回路規模の増大を抑えることができる。この一
実施例では係数乗算器502,503,504,505,506,507はそれ
ぞれ入力端子501からのデ−タに対して0.5，0.25,0.12
5,0.0625,１,２を乗算する。513,514,515は放送モ−
ド，ユ−ザ選択，スピ−カ数に応じた例えばマイコンか
らの制御信号の入力端子116から導かれる制御信号の入
力端子であり、510は加算手段、508は513から入力され
る制御信号によって上記加算手段510へ導かれる上記係
数乗算器502の出力デ−タを遮断または伝達するゲ−
ト、509は514から入力される制御信号によって係数乗算
器503,504の出力を選択するセレクタであり、511は515
から入力される制御信号によって係数乗算器502，506，
507，加算手段510の出力を選択するセレクタであり、51
2は図１のラッチ手段105,106,107,108,109,123への出力
端子である。この回路構成では、例えば図５において入
力端子501に振幅Ａなる信号が入力され、セレクタ509が
図中の●印側を選択し、制御信号入力端子513からは制
御信号のＨレベルが入力され、セレクタ511が入力端子
２を選択したとすると、出力端子512には{(8＋2＋1)／1
6}Ａ=（11／16)Ａ（約０.６９Ａ）なる信号が得られ、
またセレクタ509が図中の○印側を選択し、制御信号入
力端子513からは制御信号のＨレベルが入力され、セレ
クタ511が入力端子２を選択したとすると、出力端子512
には{(8＋4＋1)／16}Ａ=（13／16)Ａ（約０.８１Ａ）な
る信号が得られる。

【００１７】このように、放送モ−ドやユ−ザ選択によ
る各部の制御信号(513,514,515の入力)によって、表２
に示したような513入力，509選択，511選択によって計
７つの係数を実現することができる。したがって、本一
実施例の構成とすることにより入力されるｍチャンネル
の音声デ−タをｎチャンネルの音声デ−タに変換するチ
ャンネル数変換手段をコンパクトな回路規模で実現する
ことができる。

【００１８】次に、図１の実施例で２チャンネルのステ
レオ放送受信時にユ−ザ使用のスピ−カ数が５つの場合
を図７のタイミングチャ−トを用いて説明する。図１に
おいて入力端子101から入力された音声デ−タ701を、音
声セレクタ102で例えばLch,Rch,Lch,Rch,Lch,Rch,Lch,R
chと音声デ−タ701の１／８サイクル毎に順次選択し、70
2のように時分割多重する。加算器103へは、この時分割
多重デ−タ702が一方の入力として導かれ、他方の入力
としてはゲ−ト124より、L(n-1)+R(n-1),L(n)+L(n-1)+R
(n-1),0,L(n),0,0,0,L(n)なる音声デ−タ703が導かれ
る。この結果、加算器103からはL(n)+L(n-1)+R(n-1),L
(n)+R(n)+L(n-1)+R(n-1),L(n),L(n)-R(n),L(n),R(n),L
(n),L(n)+R(n)なるデ−タ704が順次シリアルに出力され
る。乗算器104では上記加算器103の出力デ−タ704に対
して例えばシリアルデ−タ毎に順次1，0.2,1,0.3,0.7,
0.7,1,1なる係数705が乗算され、1×(L(n)+L(n-1)+R(n-
1)),0.2×(L(n)+R(n)+L(n-1)+R(n-1)),1×L(n),0.3×(L
(n)-R(n)),0.7×L(n),0.7×R(n),1×L(n),1×(L(n)+R
(n))なるデ−タ706が順次出力される。ラッチ手段105,1
06,107,108,109では、後段の出力端子110〜114に対して
乗算器104からの出力のうちで最適な音声デ−タを選択
し、各出力へ導く。この場合、上記時分割多重され乗算
器104より出力される音声処理デ−タのうちL'chとして
0.7×L(n)、R'chとして0.7×R(n)、C'chとして0.2×(L
(n)+R(n)+L(n-1)+R(n-1))、S1'chとして0.3×(L(n)-R
(n))、S2'chとして-0.3×(L(n)-R(n))が選択され、出力
端子110〜114へ導かれる。

【００１９】このように、チャンネル数変換手段に図１
の実施例を用いることにより、２チャンネルのステレオ
放送受信時にユ−ザ使用のスピ−カ数が５つの場合にも
最適な音声デ−タをコンパクトな回路規模で合成するこ
とができる。

【００２０】したがって、本発明の音声信号処理では乗
算器104からのデ−タを加算器103の入力とするフィ−ド
バックル−プを設けることにより、加算器103，乗算器1
04等の共有化が図れ、コンパクトなチャンネル数変換回
路を実現することができる。また、本発明の音声信号処
理について３−１ステレオを２チャンネルへ変換する場
合、２チャンネルステレオ放送を５チャンネルに変換す
る場合について説明したが、本発明では音声セレクタに
おいて変換モ−ドに応じて任意の音声デ−タを、任意の
順序で時分割多重し、かつ上記乗算器104において変換
モ−ドに応じた係数を乗ずることによって、表１に示し
た変換を行うことが可能となり、放送モ−ド，ユ−ザ選
択，スピ−カ数に応じた最適な音声を再生することがで
きる。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【表２】

【００２３】

【発明の効果】本発明の音声信号処理回路では、乗算
器，加算器等の共有化が図れ、かつ乗算器を単純なシフ
ト回路とセレクタ、加算手段によって構成するため、コ
ンパクトなチャンネル数変換回路を実現することができ
る。

【００２４】また、上記チャンネル数変換回路は、マル
チチャンネルを使ったＰＣＭ音声放送における、４チャ
ンネルステレオモ−ドを始めとした多数の放送モ−ドに
対応して、音声セレクタでの時分割多重方法，乗算器で
の係数を切り換えることによって、一般家庭用の左右ス
ピ−カ一体形テレビ受像機等の２チャンネル音声機器を
始めとしてスピ−カ数に応じた最適な高品位テレビジョ
ン音声の再生を可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のチャンネル数変換手段の一実施例を示
す図である。

【図２】本発明のチャンネル数変換手段を用いた音声信
号処理回路図である。

【図３】従来例の音声信号処理回路である。

【図４】４−２変換を説明するタイミングチャ−トであ
る。

【図５】本発明に用いられる乗算器104の模式図であ
る。

【図６】３−１ステレオを再生するのに適したスピ−カ
配置図である。

【図７】２−５変換を説明するタイミングチャ−トであ
る。

【符号の説明】

１…ＭＵＳＥ音声信号入力端子、２…音声信号復調手
段、３…放送音声モ−ド検出手段、４…音声切換設定手
段、５…音声切換手段、101，501…音声デ−タ入力端
子、102…音声セレクタ、115,116,117,118,119,120,12
1,122,125,513,514，515…制御信号入力端子、124,508
…ゲ−ト、509,511…セレクタ、105,106,107，108,109,
123…ラッチ回路、103,510…加算器、104,502,503,504,
505,506,507…乗算器、201…チャンネル数変換手段、11
0,111,112,113,114,512…音声デ−タ出力端子、202…入
力音声デ−タチャンネル数検出手段、203…出力音声デ
−タチャンネル数決定手段、401,402,403,404,406,701,
702,703,704,706・・・音声デ−タ、405,705…係数、601…
モニタ、602,603,604,605,606…スピ−カ。

フロントページの続き (72)発明者 小島 昇 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所映像メディア研究所内 (72)発明者 永田 辰雄 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所映像メディア研究所内 (72)発明者 中川 一三夫 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所映像メディア研究所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力されるｍ（正の整数）チャンネルの音
   声デ−タをｎ（正の整数）チャンネルの音声デ−タに変
   換するチャンネル数変換手段と、入力される音声デ−タ
   のチャンネル数ｍを検出し、該チャンネル数変換手段へ
   の制御信号を生成する検出手段と、ユ−ザの使用するス
   ピ−カ数によって出力チャンネル数ｎを設定し、該チャ
   ンネル数変換手段への制御信号を生成する決定手段と、
   入力されるパラレルなｍチャンネルの音声デ−タをｍ以
   上のレ−トでシリアルに時分割多重する手段と、該シリ
   アルに時分割多重する手段の多重レ−トを入力チャンネ
   ル数ｍと出力デ−タチャンネル数ｎによって切り換える
   手段を具備することを特徴とする音声受信装置。
2. 【請求項２】請求項１記載のチャンネル数変換手段にお
   いて、該音声セレクタと、該音声セレクタで時分割多重
   された音声デ−タを一方の入力とする加算手段と、該加
   算手段の出力デ−タにデ−タチャンネル数ｍとｎに応じ
   てある係数を乗じる乗算手段と、該乗算手段の出力デ−
   タから各出力の最適なデ−タを選択するラッチ手段と、
   該乗算の出力デ−タを該加算手段の他方の入力へ導くフ
   ィ−ドバックル−プを具備したことを特徴とする音声受
   信装置。