JPH088505B2 - ディジタル音声信号の音量を制御する装置およびその方法 - Google Patents

ディジタル音声信号の音量を制御する装置およびその方法

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JPH088505B2
JPH088505B2 JP4227321A JP22732192A JPH088505B2 JP H088505 B2 JPH088505 B2 JP H088505B2 JP 4227321 A JP4227321 A JP 4227321A JP 22732192 A JP22732192 A JP 22732192A JP H088505 B2 JPH088505 B2 JP H088505B2
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G3/00Gain control in amplifiers or frequency changers without distortion of the input signal
    • H03G3/002Control of digital or coded signals
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G3/00Gain control in amplifiers or frequency changers without distortion of the input signal
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/02Digital function generators
    • G06F1/03Digital function generators working, at least partly, by table look-up
    • G06F1/0307Logarithmic or exponential functions

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は音声出力の改良方法およ
び装置に関し、具体的には、感知された音声伝送を滑ら
かに等級化する方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】音量を人間が感知するのは、対数関数に
基づく。たとえば、音声信号の振幅の半分の低下は、明
らかに、元の音量の半分よりかなり少ないボリュームの
低下に相当する。すなわち、最高音量の50%がユーザ
には音量の半分に聞こえるような音量目盛りを音声サブ
システムが備えていれば、アプリケーションにはかなり
便利である。時間の経過に応じて1音量レベルからより
高いまたは低い音量レベルへの滑らかな遷移に対応する
ように音量を変換するのは、特にやっかいな問題であ
る。
【0003】時間とともに音量を増大するとき、費用に
対して最も効率のよい解決法は、ディジタル信号プロセ
ッサ(DSP)に適切な変換をさせることである。しか
し、大半のDSPは、16ビットの固定小数点プロセッ
サであり、丸め誤差となる制限された精度に帰因する切
捨て問題のために対数関数を効果的に実行できない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、DSPを利
用して迅速で、非線形で、円滑で、正確な等級化方法を
提供することで上記問題を解決するものである。他のア
プリケーションは、線形値の非線形値への変換に関連す
るものであった。こうした解決法の例は、IBMテクニ
カルディスクロージャブルテン、vol.28, no.3, 1217な
いし1221頁「補正されたディジタルアナログ変換器を備
えたカラーまたはグレー目盛り選択回路」(IBM Techni
cal Disclosure Bulletin, Vol.28, no.3, pp.1217-122
1, entitled "COLOR OR GREY SCALE SELECTION CIRCUIT
WITH CORRECTED D/A CONVERTER") に記載されている。
このテクニカルディスクロージャブルテンには、適切な
補正法を使用する線形ディジタルアナログ変換器を利用
した対数的明度ステップへの近似が記載されている。補
正法は、オフセットCを線形A/D変換器電圧の出力に
加算し、定数を乗算することにより実行される。この解
決法は、16ビットプロセッサの乗算に特有の低い精度
のために上記問題の解決法としては非実用的である。
【0005】したがって、本発明の第1の目的は、円滑
かつ正確に時間の推移に応じて音量を増減することが可
能な、コンピュータシステムハードウェアに関連した、
音量制御装置および方法を提供することにある。等級化
された音量の増減は、感知された音の対数特性に対応す
る。すなわち、所定の音量目盛り上の最高値の50%
は、感知された音量の半分に対応する。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の上記および他の
目的は、ディジタル信号プロセッサ(DSP)のメモリ
にアルゴリズムを常駐させることにより実施される。望
ましい線形音量、望ましい変化(ramp)率、およびディ
ジタル音声値に関連したアルゴリズムと整数目盛りがホ
ストコンピュータからシステムバスを介して音声サブシ
ステムにダウンロードされる。音声サブシステムは、ホ
ストコンピュータとDSPの間で共有されたメモリを備
えている。この共有メモリは、論理(アルゴリズム)と
整数値のダウンロード処理を容易にするのに使用され
る。ホストコンピュータから渡された論理の制御下で、
DSPは、時間単位当たりの線形変化を表す対数値の集
合を決定する。これらの値は、音声サンプルを表すディ
ジタル値を、感知された音の対数特性を表す値に等級化
するための乗数として使用される。次に、これらの値
は、D/A変換器に入力され、その後聴取者に向けて再
生される。
【0007】
【実施例】ディジタル音声サブシステムの設計者は、人
間は音量を対数に基づいて感知するということを特に考
慮する必要がある。このことは、「音声技術者用ハンド
ブック、新音声辞典(Handbook for Sound Engineers,
The New Audio Cyclopedia)」、Glen Ballou Editor,
Howard W. Sams & Company (1987) に詳述されている。
通常、技術者には、ハードウェア装置とのインターフェ
ースを取るユーザのソフトウェアアプリケーションの管
理下で円滑で連続的な音量の推移を支援することを望む
ものもいる。音量の推移すなわち「変化(ramps )」
は、ユーザの立場からは、継続的でなければならない。
変化すなわち目盛りは、音量のあるレベルから他のレベ
ルへの継続的な増加である。たとえば、家庭用ステレオ
システムでは、ステレオから出力される音量を調整する
ためにノブを回す。同様に、パーソナルコンピュータや
他のプロセッサに常駐するマルチメディアアプリケーシ
ョンでは、大容量から小容量に、ソフト音量出力から激
しい音量出力に音声出力を操作するよう要求される。
【0008】ハードウェアの音の出力を活動化する信号
の調整は対数的である。したがって、1台のハードウェ
アで対数値にできるだけ近くに近似するよう信号を等級
化することが重要である。しかし、迅速な「変化(ram
p)」中に容量目盛りの非線形化という複雑な動作を、
アプリケーションを実行中のホストコンピュータに実行
させることは実際的ではない。ホトスコンピュータは、
代表的なマルチメディアアプリケーション中に注意が必
要な他の多くのタスクを備えている。これらのタスクに
は、画面上のイメージの操作、ディスクの入出力(I/
O)、キーボードとマウスの処理が含まれている。
【0009】音の処理は、予備プロセッサで実行される
ことになっている。このタスクの適切な選択は、図1に
詳述されているようにコンピュータの音声サブシステム
のディジタル信号プロセッサ(DSP)を使用すること
である。この図には、IBM社が1990年9月18日
に発表し発送したM音声捕捉再生アダプタに付随する技
術情報の一部が示されている。本発明は、このカードに
付随した音声機能の拡張である。
【0010】図1を参照すると、入出力バス10は、音
声サブシステムがPS/2または他のPCコンピュータ
と通信することができるマイクロチャンネルまたはPC
入出力バスである。入出力バスを使用して、ホストコン
ピュータは、情報をサブシステムに渡す。このサブシス
テムは、コマンドレジスタ20、状況レジスタ30、ア
ドレス高位バイトカウンタ40、アドレス低位バイトカ
ウンタ50、データ高位バイト双方向ラッチ60、およ
びデータ低位バイト双方向ラッチ70を備えている。
【0011】ホストコマンドとホスト状況レジスタは、
コマンドを発行し音声サブシステムの状況を監視するよ
うホストコンピュータにより使用される。アドレスとデ
ータラッチは、ホストコンピュータにより、音声サブシ
ステム上の共有メモリ80にアクセスするのに使用され
る。メモリ80は、8Kx16ビットの迅速スタティッ
クRAMである。共有メモリ80は、ホストコンピュー
タ(パーソナルコンピュータまたはPS/2)とディジ
タル信号プロセッサ(DSP)90間の通信手段であ
る。このメモリが共有されているのは、ホストコンピュ
ータとDSP90がそれにアクセス可能であるという意
味である。
【0012】制御論理100の一部であるメモリ仲裁機
構により、ホストコンピュータとDSPが同時にメモリ
にアクセスするという事態は避けられる。共有メモリ8
0は、情報の一部が、DSP90を制御するのに使用さ
れた論理となるように分割可能である。DSP90は、
コマンドを発行し、音声サブシステムの他の部分の状況
を監視する制御レジスタ110と状況レジスタ120を
備えている。
【0013】音声サブシステムは、他のRAMブロック
を備えている。これはサンプルメモリ130と呼ばれ
る。サンプルメモリ130は、2Kx16ビット静的R
AMであり、DSPはこのサンプルメモリ130を使用
して再生されるサンプル信号を出力したり、到来するデ
ィジタル音声のサンプル信号をホストコンピュータに転
送するために記憶する。ディジタルアナログ変換器(D
AC)140とアナログディジタル変換器(ADC)1
50は、ホストコンピュータおよび音声サブシステムの
ディジタルワールドと音声のアナログワールド間のイン
ターフェースである。DAC140は、サンプルメモリ
130からディジタルサンプルを取り出し、これらのサ
ンプルをアナログ信号に変換し、これらの変換信号をア
ナログ出力部160に供給する。アナログ出力部160
は、信号の条件を整えて、出力コネクタに送る。すると
コネクタから、スピーカまたはヘッドホンを介して聴取
者の耳に届く。DAC140は、両方の出力に連続する
動作を実行するよう多重化される。
【0014】ADC150は、DAC140の対抗部分
である。ADC150は、(マイクロフォン、ステレオ
プレーヤ、ミキサーなどの入力コネクタからの信号を受
信した)アナログ入力部からアナログ信号を取り出し、
これらのアナログ信号をディジタルサンプルに変換し
て、それらをサンプルメモリ130に記憶する。制御論
理100は、他のタスクの中で、DSP割込み要求の後
でホストコンピュータに割込みを発行し、入力選択スイ
ッチを制御し、読取り、書込みおよび使用許可ストロー
ブ信号を様々なラッチ機構およびサンプルメモリならび
に共有メモリに発行する論理ブロックである。
【0015】音声サブシステムが何をするかを概略知る
ために、アナログ信号がサンプル化され記憶される方法
を考えてみる。ホストコンピュータは、入出力バス10
を介してDSP90に音声アダプタがアナログ信号をデ
ィジタル化したことを通知する。DSP90は、その制
御レジスタ110を使用してADC150を使用可能に
する。ADC150は、到来信号をディジタル化して、
サンプルをサンプルメモリ130に入力する。DSP9
0は、サンプルメモリ130からサンプルを取り出し
て、それらを共有メモリ80に転送する。次に、DSP
90は、入出力バス10を介してホストコンピュータ
に、ディジタルサンプルをホストコンピュータが読み取
る準備状態にあることを通知する。ホストコンピュータ
は、入出力バス10を介してこれらのサンプルを取り出
して、それらをホストコンピュータのRAMまたはディ
スクに記憶する。
【0016】他の多くの事象が背景で発生している。制
御論理100は、ホストコンピュータとDSP90が同
時に共有メモリ80にアクセスしないようにする。制御
論理100はさらに、DSP90とDAC140が同時
にサンプルメモリ130にアクセスしないようにして、
アナログ信号のサンプリングを制御し、他の機能を実行
する。上記に記載されたシナリオは連続動作である。ホ
ストコンピュータが共有メモリ80からディジタルサン
プルを読み取っている間に、DAC140はサンプルメ
モリ130に新しいデータを入力し、DSP90はサン
プルメモリ130から共有メモリ80にデータを転送す
る。
【0017】ディジタル音声の再生はほぼ同じ様動作す
る。ホストコンピュータはDSP90に、音声サブシス
テムがディジタル化されたデータを再生することを通知
する。本発明では、ホストコンピュータが、DSP90
を制御するコードとそのメモリ又はディスクからディジ
タル音声サンプルを取り出して、それらを入出力バス1
0を介して共有メモリ80に転送する。コードの制御下
で、DSP90はサンプルを取り出し、そのサンプル
を、コードの制御下で対数的に等級化された値を示す整
数値に変換して、それらをサンプルメモリ130に入力
する。次に、DSP90は、ディジタル化されたサンプ
ルを音声信号に変換するDAC140を活動化させる。
音声再生回路は音声信号を条件付けして、それらを出力
コネクタに入力する。再生も連続動作である。
【0018】連続録音再生中に、DAC140とADC
150がどちらも動作していると、DSP90はサンプ
ルメモリと共有メモリ間でサンプルを転送し、ホストコ
ンピュータは入出力バス10を介してサンプルを転送す
る。すなわち、音声サブシステムは、同時に異なる音を
再生し記録する機能を備えている。ホストコンピュータ
がサンプルメモリ130に直接アクセスできない理由
は、DSP90にディジタル化されたデータを転送させ
るのと異なり、DSP90が、データをサンプルメモリ
130に記憶する前に処理するためである。DSP処理
の1つの局面は、音声情報を表す線形の整数値を対数関
数に基づく等級化された整数値に変換され、DAC14
0に入力されて、真のアナログ音声信号に変換すること
である。音声サブシステムは、コスト上の理由で標準1
6ビット浮動小数点DSP90を使用する。通常、図2
の流れ図に示すように、DSP90は、ホストコンピュ
ータから共有メモリ80に渡された論理の制御下で音量
関数を実行する。ホストコンピュータ210に常駐する
ホストアプリケーション200が音量を上下させるとき
には、そのアプリケーションは、望ましい線形音量22
0を表す16ビット整数値と望ましい変化(ramp)率2
30を表す整数値とを音声サブシステムの共有メモリに
渡す。図1のDSP90は、図1の共有メモリ80に常
駐している論理への入力として2つの値を使用する。
【0019】論理の制御下で、DSP90は、機能ブロ
ック240に示してあるように、単位時間当たりの線形
変化を決定し、機能ブロック250に描かれているよう
に現線形音量を計算する。次に、DSP90は、機能ブ
ロック270に示すように、対数関数に基づく現音量を
計算する。これらの値は、機能ブロック287と280
に示すホストコンピュータから毎秒最高88200サン
プルの割合で音声サブシステムに渡される16ビット符
号音声サンプルの乗数として使用される。その結果作成
されるディジタル値はDAC140に渡されて、その後
図1の160において聴取者に送られる。最後に、新し
い現線形音量が機能ブロック260で計算される。その
時、決定ブロック275に示してあるように1単位時間
が経過し、ステップ250、270、287、280、
285、275、260が、目盛の残りの時間間隔で繰
り返される。
【0020】処理問題は、「対数関数の基づく現音量を
作成する」と記載されたステップの図2の機能ブロック
220で発生する。通常、その機能は以下のように実施
される。 1.y(x)=eaxの写像関数を仮定する。 2.16ビットDSP最高目盛りが100となるよう決
定する。 3.音声サンプルが−32768ないし32767の範
囲にあり、最高目盛り対数音量が32767となるよう
決定する。すなわち、16ビット信号音声サンプルで1
6ビット符号乗算を実行しその結果から16個の最上位
ビットを取り出すと、乗数が32767であれば、音声
が一定に保たれる。値が小さくなれば、音声サンプルの
振幅が減少する。 4.アルファ(a)を解く、ただしe100a=32767
である。 a=0.103971 5.eaxのマクローリン級数展開を行なう、ただしa=
アルファである。 eax=1+ax+a2 2 /2+a3 3 /6+… マクローリン級数とその対数関数の受取りに関する記載
は、Shenk, Al;計算と解析幾何((Calculus and Analy
tic Geometry)、Goodyear Publishing Company (197
7))を参照のこと。 6.マクローリン級数を妥当な数の項に切り捨てる、た
とえば3。 eax=1+.103971 x+ .0054049x2 + .00019732 x3 7.範囲0ないし1.0の浮動小数点定数を範囲0ない
し32768の固定小数点定数に変換する。 .103971 ===> 3407 .0054049 ===> 177 .00018732 => 6 8.次に、16ビットエンジンの公式を実行し、xの範
囲が0..100であると、最大値100に関して、x
3 がレジスタの16ビット幅を越えることになり、2項
に落とす。 eax=1+.103971x + .0054049x2 9.次に、実際のアルゴリズムをコード化する。 a.xとxを乗算してx2 を誘導する。 b.x2 に177を乗算して、大半の有効16ビットを
保持する。 c.xに3407を乗算して、大半の有効16ビットを
累算する。 d.1を加算する。 問題はそのコードが実際に動作するかどうかである。0
ないし100の小数点を検査することにより、そのこと
を判定する。
【0021】 表1 非線形音量目盛りの16ビット固定小数点アルゴリズムの検査 査値 eax 固定小数点アルゴリズム 0 1 1 10 2.8 2 20 8 5 30 22.5 8 40 63.5 13 50 179 19 60 507 26 70 1430 34 80 4037 43 90 11397 53 100 32179 65 x2 項の後でマクローリン級数を切り捨てると、アプリ
ケーションに必要な指数曲線が適切に形成されない。他
方、より高位の方程式の項は16ビットディジタル信号
プロセッサの容量から溢れる。すべての入力を2つ分事
前に等級化することでより近い近似が可能である。しか
し、この方法によりx3 項が算入されるので、低範囲の
目盛りでは関数の精度が低下する。巾級数の展開は、1
6ビット固定小数点プロセッサでは実質的に非実用的で
ある。
【0022】解法 時間に応じて音量を最もよく示す整数値を効果的に計算
する方法の実施例を以下に示す。 1.100が最高容量に等しくなることにする。値10
0は16ビット値32767に対応しなければならな
い。この値は16ビット音声サンプルと乗算されてその
結果の最上位16ビットが取り出されると、音声サンプ
ルは一定である。 2.線形音量目盛りで6低下すると、対数目盛りは半分
減少することになることにする。この選択は便宜的に6
dBの低下に相当する。6dBの低下により信号の電圧
は半分に低下することになる。線形目盛りの各1小数点
はパワー利得または損失の1dBに相当する。 3.6段階分音量を減少させるには、値32767を取
りそれを6音量目盛り段階分右にシフトすることで可能
になる。すなわち、100から94に低下させる(電圧
を半分にする)ために、X’7FFF’(32767)
で始まり、1ビット右にシフトしてX’3FFF’(1
6383)を獲得する。同様に、100から88に低下
させる(電圧を1/4にする)ために、X’7FFF
(32767)で始まり、2ビット右にシフトしてX’
1FFF’(8191)を獲得する。 4.各6低下の間に5つ小数点を置くには、5マスクを
形成する。各マスクは、 Mask(n) = Mask(n-1)*1/(6_TH ROOT(2)) 実際のアルゴリズムは、図3に流れ図に示してある。 1.目盛り0ないし100を取りそれを逆転する。すな
わち、 o 100は0になる。 o 99は1になる。 o 98は2になる。 o 等々。 2.95で目盛りを切り捨てる。 3.切り捨てられ反転された目盛りを6で割る。 4.マスクの表への指標として剰余を使用し、マスクを
選択する。 a.剰余=0はマスクX’7FFF’を選択する。 b.剰余=1はマスクX’7FFF’/(6*SQRT
(2))を選択する。 c.等々。 5.選択されたマスクをレジスタにロードする。 6.6による除算の結果を右にシフトする回数として使
用する。除算の結果がゼロであると、シフトを行なわな
い。 表2はこの方法を使用した結果を示す。
【0023】 この方法による結果は本発明の基準に合致する。さら
に、本方法を実施するのに必要な論理はわずか共有メモ
リの30ワードしか必要としない。
【0024】失敗した他の解法 幾何容量変化(ramping )関数を提供するために考慮さ
れる他の解法は、連続する定数との乗算を使用して容量
変化(ramp)を低下させる。すなわち、容量がvで示さ
れると、 v(1)=v(0)*e v(2)=v(1)*e v(3)=v(2)*e v(n)=v(nー1)*e ただし、nステップの後でv(n)=容量である。
【0025】上記方法が動作するかどうかを判定するた
めに、要件のサンプルセットを定義しなければならな
い。 1.容量目盛りは、0と32767(X’7FFF’)
の間の数である。 2.変化(ramp)は人間の耳には非常に滑らかである。
容量目盛りは少なくとも50ミリ秒毎に更新される。 3.アルゴリズムは、1秒内の精度で最高60秒の変化
(ramp)を生成する。 4.以下のような目盛りが選択される。 o 100が最高容量である。 o 各1ポイントの上下が1デジベルの増減に相当す
る。すなわち、容量を6減少させると、6dB減少する
ことになる。これは音量振幅が半分に減少することを意
味する。
【0026】毎秒44100サンプルでサンプリングす
るシステムでは、音量目盛りを更新する便利上の時間
は、2048サンプル毎又は46.4ミリ秒である。こ
の更新された率は円滑性の要件を満たす。
【0027】非線形目盛りのほぼ半分を60秒で低下さ
せるには、100から52に低下させる。これは約48
dBの変化(ramp)である。 1.すなわち、Vendが終端容量(dB)でVsta
rtが開始容量(dB)であれば、 −48=20*log10(Vend/Vstart) 2-8=Vend/Vstart Vend=2-8*Vstart 2.46.4ミリ秒毎に更新して、60秒で低下するに
は、60/0.0464=1292ステップが必要にな
る。 3.乗数は32627である。これは2-8*32767
の1292乗根である。 4.開始レベルは32767(X’7FFF)で、目標
レベルは127(X’7FX’)である。 5.以下には、本方法をシミュレートするREXXプロ
グラムを示す。 /*****OS/2 REXX *******/ start =32767 count =0 actual=start multiplier=32627 DO WHILE actual > 127 actual = actual *multiplier actual= TRUNC (actual/32768) count = count+1 END SAY 'count'='count SAY 'actual'='actual 6.計数は、1155ステップ又は53.6秒で目標に
到達することを示し、このエラーは大きすぎて受け入れ
られない。
【0028】同じ要件に合致するように以前記載された
方法が使用できるか? 1.32767の音量乗数から始まる。これは、たとえ
ば100から始まる線形容量目盛りを修飾するのに使用
される。すなわち、 v(0)=32767x100/32768 v(0)=100 2.目標容量乗数は32767x(52/100)=1
7039である。すなわち、 v(n)=17039x100/32768=52 3.ステップの規模は(32767−17039)/1
292=12.17であり、12.に切り捨てる。 4.切り捨てステップ規模が12であると、変化(ram
p)は(32767−17039)/12=1311ス
テップで完了する。これらのステップは60.83秒に
なるので、本発明の目標精度に合致する。連続乗算の方
法は、16ビット固定小数点ディジタル信号プロセッサ
でも十分な精度で実施可能である。乗数の切捨てエラー
は、幾何級数的に増大して、受け入れできないタイミン
グ精度となる。本発明の解法の切捨てエラーは線形に増
大し、全体的なタイミング性能が向上する。
【0029】詳細な解法 図3を再び参照すると、変化(ramping )方法の流れ図
が示してある。機能ブロック300では、値がゼロから
100パーセントに等級化される線形容量に指定され
る。次に、機能ブロック310では、ゼロから100ま
での目盛りが、ゼロが100、99が1、等となるよう
に反転される。次に、機能ブロック320では、目盛り
が95で切り捨てられる。すなわち、95を越える任意
の値が、機能ブロック330で対数値ゼロに等しく設定
されて、制御が370に渡される。
【0030】音量が95以下の場合、音量値を6分割す
る。他の整数値は6と代替して、変化(ramping )処理
を特定の聴音に調整することが理解される。剰余は、マ
スク表360への指標として次のステップのマスク値を
選択するために使用される。たとえば、 a.剰余=0はマスクX’7FFF’を選択する。 b.剰余=1はマスク7208を選択する。 c.等々。
【0031】最後に、機能ブロック350では、マスク
はその結果分シフトされる。この動作は、選択されたマ
スクをレジスタにロードすることで実施される。右にシ
フトする回数として2の6乗根による除算の結果を使用
し、その結果分シフトする。除算の結果がゼロであれ
ば、シフトは実行されない。その結果の値は対数音量と
して使用される。図1を参照すると、上記の方法は、ホ
ストコンピュータから入出力バス10を介して共有メモ
リ80にダウンロードされる論理として実施される。そ
の論理は、DSP90により使用されて、現線形音量を
現対数音量に変換する。
【0032】図2を参照して以前に説明したように、ホ
ストアプリケーションは、望ましい線形音量かつ変化
(ramp)率で、連続音声サンプル287をそのハードデ
ィスク290から音声サブシステムに渡す。DSP90
はそれ自体が初期化された論理を使用して、単位時間当
たりの線形変化を決定し、現線形音量を作成する。その
後、DSP90は現対数値を計算し、音声サンプル値を
乗算して、DACを駆動するのに使用されるディジタル
値を作成する。これらのステップは、音量が、望ましい
値まで滑らかで正確に変化するまで繰り返される。本発
明は特定のシステム環境で好ましい実施例に応じて記載
されてきたが、当分野の技術者には理解できるように、
本発明は、請求項の精神と範囲から逸脱しないかぎり他
の異なるハードウェア及びソフトウェア環境で修正して
実施可能である。
【0033】
【発明の効果】本発明によれば、円滑かつ正確に時間の
推移に応じた音量を増減することが可能な、コンピュー
タハードウェアに関連した、音量制御を行うことができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による音声捕捉及び再生装置の構成図。
【図2】本発明による音声再生の流れ図。
【図3】本発明による音声再生の他の流れ図。
【符号の説明】
80 共有メモリ 100 制御論理 130 サンプルメモリ 140 ディジタルアナログ変換器 150 アナログディジタル変換器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−89511(JP,A) 特開 平1−162008(JP,A) 特開 昭55−67231(JP,A) 特開 昭58−186841(JP,A) 実開 昭57−102215(JP,U) 米国特許5289546(US,A) 英国特許出願公開2052898(GB,A) 欧州特許出願公開535839(EP,A)

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】最初の時点で、最初の線形音量値を最初の
    対数的に目盛付けられた、ディジタル音声信号の音量値
    に変換するディジタル信号プロセッサ手段を有し、この
    ディジタル信号プロセッサ手段は、 除算によって得られる剰余に従って、計算されたマスク
    値のテーブルからマスク値を選択するための手段と、 前記除算によって得られ整数値に従って、選択されたマ
    スク値をシフトする手段と、 前記最初の時点で前記最初の対数的に目盛付けられた音
    量値を前記ディジタル音声信号に乗ずる手段と、 前記乗算されたディジタル音声信号を音声信号に変換す
    るディジタルアナログ変換手段と、 を備えていることを特徴とするディジタル音声信号の音
    量を制御する装置。
  2. 【請求項2】所望の線形音量値および所望の変化率を受
    信する手段と、 前記最初および所望の線形音量値並びに前記所望の変化
    率に従って、単位時間毎に線形音量変化を計算する手段
    と、 単位時間の経過後、現在の線形音量を更新する手段と、 を更に備えたことを特徴とする請求項1記載の装置。
  3. 【請求項3】前記ディジタル信号プロセッサ手段は現在
    の線形音量値を現在の対数的に目盛付けられた、現時点
    におけるディジタル音声信号の音量値に変換し、前記乗
    算する手段は現在の対数的に目盛付けられた音量値を現
    時点におけるディジタル音声信号に乗算し、前記ディジ
    タルアナログ変換手段は現時点における現在の乗算され
    たディジタル音声信号を音声信号に変換することを特徴
    とする請求項2記載の装置。
  4. 【請求項4】前記所望の線形音量および前記所望の変化
    率はコンピュータのメモリに格納されているアプリケー
    ションから受けることを特徴とする請求項2記載の装
    置。
  5. 【請求項5】最初の時点で最初の線形音量値を最初の対
    数的に目盛付けられた、ディジタル音声信号の音量値に
    変換するステップを備え、この変換するステップは 除算によって得られる剰余に従って、計算されたマスク
    値のテーブルからマスク値を選択するステップと、 前記除算によって得られる整数値に従って、前記選択さ
    れたマスク値をシフトするステップと、 前記最初の時点で前記最初の対数的に目盛付けられた音
    量値を前記ディジタル音声信号に乗ずるステップと、 前記乗算されたディジタル音声信号を音声信号に変換す
    るステップと、 を備えていることを特徴とするディジタル音声信号の音
    量を制御する方法。
  6. 【請求項6】所望の線形音量値および所望の変化率を受
    信するステップと、 前記最初および所望の線形音量値並びに所望の変化率に
    従って、単位時間毎に線形音量変化を計算するステップ
    と、 単位時間の経過後に現在の線形音量を更新するステップ
    と、 を備えていることを特徴とする請求項5記載の方法。
  7. 【請求項7】前記現在の線形音量値は現在の対数的に目
    盛付けられた、現時点におけるディジタル音声信号の音
    量値に変換され、前記現在の対数的に目盛付けられた音
    量値は現時点における前記ディジタル音声信号に乗じら
    れ、現在時点における前記乗じられたディジタル音声信
    号は音声信号に変換されることを特徴とする請求6記載
    の方法。
  8. 【請求項8】前記所望の線形音量および所望の変化率は
    コンピュータのメモリに格納されているアプリケーショ
    ンから受信されることを特徴とする請求項6記載の方
    法。
  9. 【請求項9】動作を制御するコンピュータにより認識可
    能な信号を保持する記憶手段を有する、コンピュータの
    動作を方向づける制御要素において、 前記信号は、 各々が時間間隔の系列の1つに関連づけられているディ
    ジタル化された音声サンプルの系列を含むディジタル音
    声信号と、 前記時間間隔の系列内の最初の時間間隔に関連づけられ
    た最初の線形音量値と、 前記時間間隔の系列内の2番目の時間間隔に関連づけら
    れた所望の線形音量値と、 現在の時間間隔に関連付けられた現在の線形音量値を前
    記最初の線形音量値から前記所望の線形音量値に滑めら
    かに段付けるための所望の変化率と、 前記線形音量値を除算することによって計算され、この
    除算によって得られる剰余に従って、計算されたマスク
    値のテーブルを成形するマスク値を選択し、前記除算に
    よって得られる整数値に従って前記選択されたマスク値
    をシフトする、現在の対数的音量値と、 を備え、前記現在の時間間隔に関連づけられた音声サン
    プルは現在の対数音量値が乗じられ、かつディジタルア
    ナログ変換器によって音声信号に変換されるようにする
    ことを特徴とする制御要素。
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Families Citing this family (66)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH088505B2 (ja) 1991-10-03 1996-01-29 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション ディジタル音声信号の音量を制御する装置およびその方法
US5834339A (en) * 1996-03-07 1998-11-10 Tessera, Inc. Methods for providing void-free layers for semiconductor assemblies
DE4433084A1 (de) * 1994-09-16 1996-03-21 Jun Anton Kreckl Anlaufgeschützter Spiegel
US8661477B2 (en) * 1994-10-12 2014-02-25 Touchtunes Music Corporation System for distributing and selecting audio and video information and method implemented by said system
US7188352B2 (en) * 1995-07-11 2007-03-06 Touchtunes Music Corporation Intelligent digital audiovisual playback system
ATE188793T1 (de) 1994-10-12 2000-01-15 Touchtunes Music Corp Intelligentes system zur numerischen audio- visuellen reproduktion
US7424731B1 (en) * 1994-10-12 2008-09-09 Touchtunes Music Corporation Home digital audiovisual information recording and playback system
US5668338A (en) * 1994-11-02 1997-09-16 Advanced Micro Devices, Inc. Wavetable audio synthesizer with low frequency oscillators for tremolo and vibrato effects
US6246774B1 (en) 1994-11-02 2001-06-12 Advanced Micro Devices, Inc. Wavetable audio synthesizer with multiple volume components and two modes of stereo positioning
US6047073A (en) * 1994-11-02 2000-04-04 Advanced Micro Devices, Inc. Digital wavetable audio synthesizer with delay-based effects processing
US6272465B1 (en) 1994-11-02 2001-08-07 Legerity, Inc. Monolithic PC audio circuit
US5742695A (en) * 1994-11-02 1998-04-21 Advanced Micro Devices, Inc. Wavetable audio synthesizer with waveform volume control for eliminating zipper noise
US5753841A (en) * 1995-08-17 1998-05-19 Advanced Micro Devices, Inc. PC audio system with wavetable cache
US5847304A (en) * 1995-08-17 1998-12-08 Advanced Micro Devices, Inc. PC audio system with frequency compensated wavetable data
FR2753868A1 (fr) * 1996-09-25 1998-03-27 Technical Maintenance Corp Procede de selection d'un enregistrement sur un systeme numerique de reproduction audiovisuel et systeme pour mise en oeuvre du procede
US6170048B1 (en) * 1997-03-24 2001-01-02 Texas Instruments Incorporated PC circuits, systems and methods
FR2769165B1 (fr) * 1997-09-26 2002-11-29 Technical Maintenance Corp Systeme sans fil a transmission numerique pour haut-parleurs
EP0932253A3 (en) * 1998-01-15 2001-02-14 Texas Instruments Incorporated Soft gain update method & apparatus
FR2781582B1 (fr) * 1998-07-21 2001-01-12 Technical Maintenance Corp Systeme de telechargement d'objets ou de fichiers pour mise a jour de logiciels
FR2781580B1 (fr) 1998-07-22 2000-09-22 Technical Maintenance Corp Circuit de commande de son pour systeme de reproduction audiovisuelle numerique intelligent
US8028318B2 (en) * 1999-07-21 2011-09-27 Touchtunes Music Corporation Remote control unit for activating and deactivating means for payment and for displaying payment status
FR2781591B1 (fr) 1998-07-22 2000-09-22 Technical Maintenance Corp Systeme de reproduction audiovisuelle
US6535611B1 (en) * 1999-01-15 2003-03-18 Oak Technology, Inc. Method and apparatus for reducing switching noise of a digital volume control
US8726330B2 (en) * 1999-02-22 2014-05-13 Touchtunes Music Corporation Intelligent digital audiovisual playback system
FR2796482B1 (fr) 1999-07-16 2002-09-06 Touchtunes Music Corp Systeme de gestion a distance d'au moins un dispositif de reproduction d'informations audiovisuelles
JP2001043062A (ja) * 1999-07-27 2001-02-16 Nec Corp パーソナルコンピュータ、その音量調整方法及び記録媒体
FR2805377B1 (fr) 2000-02-23 2003-09-12 Touchtunes Music Corp Procede de commande anticipee d'une selection, systeme numerique et juke-box permettant la mise en oeuvre du procede
FR2805072B1 (fr) 2000-02-16 2002-04-05 Touchtunes Music Corp Procede d'ajustement du volume sonore d'un enregistrement sonore numerique
FR2805060B1 (fr) 2000-02-16 2005-04-08 Touchtunes Music Corp Procede de reception de fichiers lors d'un telechargement
FR2808906B1 (fr) * 2000-05-10 2005-02-11 Touchtunes Music Corp Dispositif et procede de gestion a distance d'un reseau de systemes de reproduction d'informations audiovisuelles
FR2811175B1 (fr) 2000-06-29 2002-12-27 Touchtunes Music Corp Procede de distribution d'informations audiovisuelles et systeme de distribution d'informations audiovisuelles
FR2811114B1 (fr) 2000-06-29 2002-12-27 Touchtunes Music Corp Dispositif et procede de communication entre un systeme de reproduction d'informations audiovisuelles et d'une machine electronique de divertissement
FR2814085B1 (fr) 2000-09-15 2005-02-11 Touchtunes Music Corp Procede de divertissement base sur les jeux concours a choix multiples
US6881503B2 (en) * 2002-06-28 2005-04-19 Seagate Technology Llc Perpendicular magnetic recording media with laminated magnetic layer structure
US8584175B2 (en) 2002-09-16 2013-11-12 Touchtunes Music Corporation Digital downloading jukebox system with user-tailored music management, communications, and other tools
US9646339B2 (en) * 2002-09-16 2017-05-09 Touchtunes Music Corporation Digital downloading jukebox system with central and local music servers
US8332895B2 (en) 2002-09-16 2012-12-11 Touchtunes Music Corporation Digital downloading jukebox system with user-tailored music management, communications, and other tools
US8103589B2 (en) 2002-09-16 2012-01-24 Touchtunes Music Corporation Digital downloading jukebox system with central and local music servers
US11029823B2 (en) 2002-09-16 2021-06-08 Touchtunes Music Corporation Jukebox with customizable avatar
US8151304B2 (en) * 2002-09-16 2012-04-03 Touchtunes Music Corporation Digital downloading jukebox system with user-tailored music management, communications, and other tools
US7822687B2 (en) 2002-09-16 2010-10-26 Francois Brillon Jukebox with customizable avatar
US10373420B2 (en) 2002-09-16 2019-08-06 Touchtunes Music Corporation Digital downloading jukebox with enhanced communication features
US7142678B2 (en) * 2002-11-26 2006-11-28 Microsoft Corporation Dynamic volume control
US20040252209A1 (en) * 2003-06-11 2004-12-16 Innovative Technology Licensing,Llc Digital programmable gain stage with high resolution for CMOS image sensors
US7272235B2 (en) * 2003-06-26 2007-09-18 Microsoft Corporation Method and apparatus for audio normalization
US7596234B2 (en) * 2003-06-26 2009-09-29 Microsoft Corporation Method and apparatus for playback of audio files
US8054980B2 (en) * 2003-09-05 2011-11-08 Stmicroelectronics Asia Pacific Pte, Ltd. Apparatus and method for rendering audio information to virtualize speakers in an audio system
JP2006126482A (ja) * 2004-10-28 2006-05-18 Seiko Epson Corp 音声データ処理装置
US20060247811A1 (en) * 2005-05-02 2006-11-02 Texas Instruments Incorporated Batch processing control of volume events in a digital amplifier environment
GB0620819D0 (en) * 2006-10-20 2006-11-29 Calrec Audio Ltd Digital signal processing
US9330529B2 (en) * 2007-01-17 2016-05-03 Touchtunes Music Corporation Game terminal configured for interaction with jukebox device systems including same, and/or associated methods
US9171419B2 (en) 2007-01-17 2015-10-27 Touchtunes Music Corporation Coin operated entertainment system
US9953481B2 (en) * 2007-03-26 2018-04-24 Touchtunes Music Corporation Jukebox with associated video server
US8136040B2 (en) * 2007-05-16 2012-03-13 Apple Inc. Audio variance for multiple windows
US10290006B2 (en) 2008-08-15 2019-05-14 Touchtunes Music Corporation Digital signage and gaming services to comply with federal and state alcohol and beverage laws and regulations
US8332887B2 (en) 2008-01-10 2012-12-11 Touchtunes Music Corporation System and/or methods for distributing advertisements from a central advertisement network to a peripheral device via a local advertisement server
WO2010005569A1 (en) 2008-07-09 2010-01-14 Touchtunes Music Corporation Digital downloading jukebox with revenue-enhancing features
KR101748448B1 (ko) 2009-03-18 2017-06-16 터치튠즈 뮤직 코포레이션 엔터테인먼트 서버 및 관련 소셜 네트워킹 서비스
US10564804B2 (en) 2009-03-18 2020-02-18 Touchtunes Music Corporation Digital jukebox device with improved user interfaces, and associated methods
US9292166B2 (en) 2009-03-18 2016-03-22 Touchtunes Music Corporation Digital jukebox device with improved karaoke-related user interfaces, and associated methods
US10719149B2 (en) 2009-03-18 2020-07-21 Touchtunes Music Corporation Digital jukebox device with improved user interfaces, and associated methods
CA2881456A1 (en) 2010-01-26 2011-08-04 Touchtunes Music Corporation Digital jukebox device with improved user interfaces, and associated methods
GB2522772B (en) 2011-09-18 2016-01-13 Touchtunes Music Corp Digital jukebox device with karaoke and/or photo booth features, and associated methods
US11151224B2 (en) 2012-01-09 2021-10-19 Touchtunes Music Corporation Systems and/or methods for monitoring audio inputs to jukebox devices
WO2015070070A1 (en) 2013-11-07 2015-05-14 Touchtunes Music Corporation Techniques for generating electronic menu graphical user interface layouts for use in connection with electronic devices
EP3123293A4 (en) 2014-03-25 2017-09-27 Touchtunes Music Corporation Digital jukebox device with improved user interfaces, and associated methods

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2052898A (en) 1979-06-25 1981-01-28 Tokyo Shibaura Electric Co Digitally controlled signal level adjusting apparatus
US5289546A (en) 1991-10-03 1994-02-22 International Business Machines Corporation Apparatus and method for smooth audio scaling

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5489511A (en) * 1977-12-27 1979-07-16 Toshiba Corp Level regulator on digital control system
JPS5567231A (en) * 1978-11-14 1980-05-21 Nec Corp Digital compressor
GB2059203B (en) * 1979-09-18 1984-02-29 Victor Company Of Japan Digital gain control
NL8100307A (nl) * 1981-01-23 1982-08-16 Philips Nv Werkwijze voor het verzwakken van een digitaal signaal en een inrichting voor het uitvoeren van deze werkwijze.
JPS58186841A (ja) * 1982-04-24 1983-10-31 Ohkura Electric Co Ltd 対数変換装置
US4731851A (en) * 1986-09-24 1988-03-15 Rca Corporation Digital signal gain control circuitry for varying digital signals in substantially equal db steps
US4928569A (en) * 1986-11-15 1990-05-29 Yamaha Corporation Envelope shape generator for tone signal control
JPH01162008A (ja) * 1987-12-18 1989-06-26 Seiko Epson Corp 音量調整回路

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2052898A (en) 1979-06-25 1981-01-28 Tokyo Shibaura Electric Co Digitally controlled signal level adjusting apparatus
US5289546A (en) 1991-10-03 1994-02-22 International Business Machines Corporation Apparatus and method for smooth audio scaling

Also Published As

Publication number Publication date
KR950012036B1 (ko) 1995-10-13
US5289546A (en) 1994-02-22
CA2077056A1 (en) 1993-04-04
EP0535839A1 (en) 1993-04-07
JPH05276046A (ja) 1993-10-22
KR930009266A (ko) 1993-05-22

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