JPH07114477B2 - ディジタル・テレビジョン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はディジタル信号処理手段を有するディジタル
・テレビジョンに関し、さらに詳しく言えば、マイクロ
フォンにてピックアップされた音信号を周波数スペクト
ルに分析し、その周波数スペクトルに応じた映像をグラ
フイック表示するようにしたディジタル・テレビジョン
に関するものである。

〔従来の技術〕

近年、テレビジョンには、回路のトランジスタ化、IC
化、さらにLSI化と技術の進歩に伴って、アナログ技術
からディジタル技術によるディジタル信号処理が用いら
れるようになった。そのディジタル信号処理は、アナロ
グ信号処理に比べ、機器の性能を向上させ、多機能化を
可能にするという多くの利点を備えている。そのうえ、
ディジタル・テレビジョンには大容量化、低価格化のメ
モリが付加され、さらに各種機能が実現されるようにな
った。

例えば、その機能の一つにPIP機能がある。このPIP機能
によれば、別系統の映像を子画面とし、親画面の４隅に
重ねて表示したり、あるいは当該親画面の一部や裏番組
のテレビ放送を子画面上に表示したりすることができ
る。

一方、同じディジタル信号処理技術を利用したものに、
スペクトラムアナライザがある。スペクトラムアナライ
ザは、入力信号波形をサンプリングし、高速フーリェ変
換（FFT）した後、演算処理してその入力信号の周波数
を解析、表示する。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上記ディジタル・テレビジョンには、各種機
能を有するものが提案されているが、上記スペクトラム
アナライザのように、入力信号を解析、表示するものが
ない。すなわち、スペクトラムアナライザのような高価
なものを付加することは、一般家庭に普及させる上で障
害となるからである。

しかしながら、上記ディジタル・テレビジョンとして、
音信号を何等かの形で表示することは一つの表現手段と
しての利用拡大を図ることができる。一方、例えばオー
ディオ機器においては、音量、スレテオバランスを棒グ
ラフのように表示するものがあり、見易さといった点か
ら消費者に喜ばれている。

この発明は、スペクトラムアナライザのように、入力音
信号を周波数解析し、この解析した周波数スペクトルを
テレビジョン独特の映像でグラフイック表示すれば、デ
ィジタル・テレビジョンの利用拡大を図ることができる
ことに着目してなされたものであり、その目的は、音信
号を新たな方法で視覚的に楽しむことができるディジタ
ル・テレビジョンを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、この発明は、マイクロフォ
ンにてピックアップされた音信号を所定周波数でサンプ
リングし、ディジタル信号に変換するA/D変換手段と、
その音信号を高速フーリエ変換して周波数スペクトルデ
ータを得るとともに、同周波数スペクトルデータを画像
データとするディジタル信号処理手段と、上記画像デー
タを記憶する画像データ記憶手段と、同画像データ記憶
手段から上記画像データを読み出して受像管の画面に表
示するための処理を行なう画面表示処理手段とを備えて
なるディジタル・テレビジョンにおいて、上記画面表示
処理手段は、上記周波数スペクトルデータの画像データ
がｎ個であるとすると、上記画面の所定領域をｎ個の表
示領域に区画するとともに、各表示領域の輝度、色もし
くは色彩の少なくとも一つを上記の各画像データに対応
させて変化させて、上記周波数スペクトルデータをグラ
フイック表示するようにしたことを特徴としている。

〔作用〕

上記構成において、マイクトフォンにてピックアップさ
れた音の信号が入力されると、A/D変換手段にてその音
信号が所定周波数でサンプリングされ、ディジタル信号
に変換される。このディジタル信号は、ディジタル信号
処理手段にてスペクトラムアナライザと同様に、周波数
スペクトル解析が行なわれ、上記ピックアップされた音
の周波数スペクトルデータが得られる。周波数スペクト
ルデータは画像データとして上記画像データ記憶手段に
記憶され、上記画面表示処理手段にてグラフイック表示
を行なうための処理が行なわれる。

すなわち、その周波数スペクトルデータの画像データが
ｎ個であるとすると、当該ディジタル・テレビジョンの
画面の所定領域がｎ個の表示領域に区画されるととも
に、各表示領域の輝度、色もしくは色彩の少なくとも一
つが上記の各画像データに対応して変化し、周波数スペ
クトルデータがグラフイック表示される。なお、このグ
ラフイック表示にあたって、画面全体に表示してもよい
し、PIP機能により子画面に表示するようにしてもよ
い。

〔実 施 例〕

以下、この発明の一実施例を図面を参照しながら説明す
る。第１図に示されているように、このディジタル・テ
レビジョン１には、マイクロフォン２にてピックアップ
された音信号（アナログ信号）を所定周波数でサンプリ
ングしてディジタルに変換するA/D変換部３と、そのサ
ンプリングしたデータを高速フーリェ変換した後演算処
理し、その入力信号の周波数を解析し、その周波数スペ
クトルデータを画像データに変換するディジタル信号処
理部４と、その画像データを記憶する画像メモリ５と、
この記憶されている画像データに応じて親画面にスペク
トルを棒グラフ、もしくはグラフイック表示するための
表示処理を行なう第１の画面表示処理部６と、その画像
データに応じて子画面にスペクトルを棒グラフ、あるい
はグラフイック表示するための表示処理を行なう第２の
画面表示処理部７と、上記画像メモリ５に記憶されてい
る画像データを上記第１の画面表示処理部６と第２の画
面表示処理部７に切り替える切替スイッチ８とが設けら
れている。

なお図示しないが、このディジタル・テレビジョン１に
はテレビ信号およびビデオ信号などを入力し、その信号
に応じた画像を受像管に表示する回路が従来同様に備え
られている 次に、上記構成のディジタル・テレビジョンの動作を第
２図および第３図の表示状態図に基づいて説明する。

まず、切替スイッチ８が端子ａ側に切り替えられている
ものとする。音源Ｏからの音がマイクロフォン２にてピ
ックアップされ、その音信号がA/D変換部３にて所定周
波数でサンプリングされ、ディジタルに変換される。デ
ィジタル信号処理部４おいて、それらディジタルデータ
が読み取られ、高速フーリェ変換および表示のための処
理が行なわれる。このとき、スペクトラムアナライザ同
様に、読み取られた時系列データは上記高速フーリェ変
換処理用に順序を入れ替えて格納されるが、それに対し
て窓関数処理も行なわれる。

続いて、その格納されたデータに対してフーリェ変換処
理が行なわれ、累加処理が行なわれる。すなわち、複数
回フーリェ変換した結果の平均が採られ、混入雑音など
が除去されて本来の信号のデータが抽出される。その本
来のデータが入力音信号の周波数スペクトルのデータに
対応しているものであり、そのデータが画像データとし
て画像メモリ５に記憶される。

このように、画像メモリ５に記憶されたデータは、切替
スイッチ８を介して第１の画面表示処理部６に入力され
る。第１の画面表示処理部６においては、入力画像デー
タに対し、第２図に示されるように、入力音信号の周波
数スペクトルを棒グラフで表示するための表示処理が行
なわれ、その表示信号が受像管に出力される。すると、
その受像管の親画面には、その解析された音信号の周波
数スペクトルが棒グラフで表示される。この場合、その
棒グラフは入力音信号に応じて変化するため、音が映像
の形で表現される。

一方、切替スイッチ８が端子ｂ側に切り替えられると、
上記画像メモリ５から読み出される画像データは第２の
画面処理部７にて処理され、上記受像管の親画面に重ね
られる子画面に上記入力音信号の周波数スペクトルが棒
グラフで表示されることになる。

また、音源Ｏの代りに、第３図に示されているように、
フラットな周波数の音信号を出力する音源部10、増幅器
12およびスピーカ13などの振幅周波数特性を平坦化する
イコライザ回路11から構成される音源装置を用い、この
音源装置から出力される音を上記マイクロフォン２に入
力すると、このディジタル・テレビジョン１の受像管に
は、その音信号の周波数スペクトルが棒グラフで表示さ
れる。そこで、その棒グラフを見ながら、上記イコライ
ザ回路11の調整を行なえば、周波数の等価を行なうこと
ができる。その調整された上記イコライザシステムに音
楽ソースを入力することにより、一層忠実度の高い臨場
感のある音楽等を楽しむことができる。

上記実施例では入力音信号の周波数スペクトルを棒グラ
フで表示するようにしているが、この発明においては、
ディジタル・テレビジョンの操作が、親画面でグラフイ
ック表示にされ、切替スイッチ８が端子ａ側に切り替え
られると、第４図および第５図に示されるように、上記
ディジタル信号処理部４において、例えば1Hz間隔毎に
得られたスペクトルデータ1,2,…,nが画像データとして
画像メモリ５に記憶される。そして、この画像メモリ５
に記憶されたデータは、切替スイッチ８を介して第１の
画面表示処理部６に入力される。

この入力があると、第１の画面表示処理部６において
は、第６図に示されるように、受像管の画面を画像デー
タの数ｎで等分してｎ個の表示領域を設定するととも
に、その入力画像データに対応して、各表示領域の輝
度、色および彩度などを変化させるグラフイック表示処
理が行なわれ、そのグラフイック表示信号が受像管に出
力される。

これにより、その親画面には、マイクロフォン２にてピ
ックアップされた音の周波数スペクトルに応じて、各表
示領域の輝度、色および彩度などが変えられて表示され
る。したがって、そのピックアップした音が音楽である
と、その音楽に応じて各表示領域1,2,…,n部分における
画素の輝度、色および彩度が変えられるため、あたかも
抽象画のように変化し、音楽を聞きながら変わった映像
を楽しむことができ、ディジタル・テレビジョンの利用
が拡大される。

なお、上記の例では親画面全体を使用してグラフイック
表示を行なうようにしているが、切替スイッチ８を端子
ｂ側に切り替えることにより、子画面に上記と同様にし
て、入力音信号の周波数スペクトルがグラフイック表示
されることになる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明のディジタル・テレビジ
ョンによれば、マイクロフォンのピックアップした音の
信号をスペクトル解析する解析機能を有するディジタル
信号処理手段と、その周波数スペクトルデータを画像デ
ータとして記憶する画像データ記憶手段と、その画像デ
ータに基づいて入力音信号の周波数スペクトルを各表示
領域の輝度、色、彩度などの変化としてグラフイック表
示する画面表示処理手段とが設けられているため、この
ディジタル・テレビジョンの画面（親画面もしくは子画
面）には、入力信号の周波数スペクトルがそのスペクト
ルに応じた輝度、色、彩度などの変化として例えばモザ
イク模様的にグラフイック表示される。したがって、音
を映像の形で視覚的に楽しめるだけでなく、新たな利用
の拡大を図ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すディジタル・テレビ
ジョンの概略的部分ブロック図、第２図は上記ディジタ
ル・テレビジョンの表示画面例を示す状態図、第３図は
上記ディジタル・テレビジョンに用いられる音源装置の
概略的ブロック図、第４図および第５図は上記ディジタ
ル・テレビジョンの動作を説明するための図、第６図は
上記ディジタル・テレビジョンのグラフィック表示画面
例を示す状態図である。 図中、１はディジタル・テレビジョン、２はマイクロフ
ォン、３はA/D変換部、４はディジタル信号処理部、５
は画像メモリ、６は第１の画面表示処理部、７は第２の
画面表示処理部である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マイクロフォンにてピックアップされた音
   信号を所定周波数でサンプリングし、ディジタル信号に
   変換するA/D変換手段と、その音信号を高速フーリエ変
   換して周波数スペクトルデータを得るとともに、同周波
   数スペクトルデータを画像データとするディジタル信号
   処理手段と、上記画像データを記憶する画像データ記憶
   手段と、同画像データ記憶手段から上記画像データを読
   み出して受像管の画面に表示するための処理を行なう画
   面表示手段とを備えてなるディジタル・テレビジョンに
   おいて、上記画面表示処理手段は、上記周波数スペクト
   ルデータの画像データがｎ個であるとすると、上記画面
   の所定領域をｎ個の表示領域に区画するとともに、各表
   示領域の輝度、色もしくは色彩の少なくとも一つを上記
   の各画像データに対応させて変化させて、上記周波数ス
   ペクトルデータをグラフィック表示するようにしたこと
   を特徴とするディジタル・テレビジョン。