JPH11191900A - オーディオデータ処理装置 - Google Patents

オーディオデータ処理装置

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JPH11191900A
JPH11191900A JP10270372A JP27037298A JPH11191900A JP H11191900 A JPH11191900 A JP H11191900A JP 10270372 A JP10270372 A JP 10270372A JP 27037298 A JP27037298 A JP 27037298A JP H11191900 A JPH11191900 A JP H11191900A
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audio
bus
processor
audio data
memory
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JP10270372A
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Paul Michael Embree
マイケル エンブリー ポール
Jeffrey Mark Claar
マーク クラー ジェフリー
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Sony Pictures Entertainment Inc
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    • G11B27/105Programmed access in sequence to addressed parts of tracks of operating record carriers of operating discs
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    • G11B2020/10537Audio or video recording
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    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B2220/00Record carriers by type
    • G11B2220/20Disc-shaped record carriers

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、メモリの待ち時間を従来に比して
短縮することができるオーディオデータ処理装置を提供
する。 【解決手段】 MUX41,42は、DSPバスと、P
CIバスとに接続されるとともに、それぞれDRAMバ
ンク43,44に接続されている。MUX41,42
は、それぞれ信号SEL0,SEL1によって制御され、
これらの論理レベルがローのとき、データは選択された
DRAM バンクとPCIバス(SCSI−2コントロ
ーラ)間で転送され、論理レベルがハイのとき、データ
は選択されたDRAMバンクとDSPバス間で転送され
る。この結果、DSPがDRAMバンク44からのデー
タを読み出しているときに、SCSIコントローラは、
DRAMバンク43をアクセスしてデータを記憶するこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、オーディオデータ
のリアルタイム(実時間)処理におけるメモリ割当方法
及びオーディオデータ処理装置に関する。特に、本発明
は、リアルタイムでオーディオデータを記憶する、例え
ばダイナミックランダムアクセスメモリ(dynamic rand
om access memory、以下、DRAMという。)のバンク
切換に関する。
【0002】
【従来の技術】オーディオデータのリアルタイム処理で
は、メモリの高速アクセスタイムが必要とされる。典型
的なオーディオ装置は、汎用プロセッサ及び専用のデジ
タルシグナルプロセッサ(digital signal processor、
以下、DSPという。)を内蔵している。汎用プロセッ
サ、すなわちホストプロセッサは、例えばパーソナルコ
ンピュータ(personal computer、以下、PCとい
う。)に用いられている汎用の中央演算処理装置(cent
ral processing unit、以下、CPUという。)からな
る。ホストプロセッサは、データの記憶、ユーザインタ
ーフェイス、ネットワークの制御、汎用コマンド及び状
態監視機能を実行する。また、ホストプロセッサは、例
えばシリアル通信、ハードディスクコントローラ等の周
辺装置に対するインターフェイスを有する。DSPは、
通常、例えばデジタルフィルタリング等のオーディオデ
ータをリアルタイムで処理するための信号処理機能を実
行する。ホストプロセッサ、スモールコンピュータシス
テムインターフェイス(small computer system interf
ace、以下、SCSIという。)コントローラ等のダイ
レクトメモリアクセス(direct memory access、以下、
DMAという。)装置は、独立した複数のメモリバンク
をアクセスする。
【0003】オーディオデータのリアルタイム処理は、
通常、記録モード、再生モード及び編集モードの3つの
基本的な動作モードを含む。
【0004】記録モードにおいて、オーディオデータ
は、オーディオ入力チャンネルを介して入力され、DS
Pによって、ランダムアクセスメモリ(random access
memory、以下、RAMという。)に一旦記憶される。そ
して、このオーディオデータは、SCSIコントローラ
を介して、ハードディスク駆動装置等の大容量記憶装置
に転送されて記憶される。
【0005】再生モードにおいて、ハードディスク駆動
装置等に記憶されたオーディオデータは、先ず、SCS
Iコントローラを介してRAMに転送される。そして、
DSPは、RAMをアクセスしてオーディオデータを処
理し、適切なオーディオ出力チャンネルを介して出力さ
れる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このように、RAM
は、DSPとSCSIコントローラの両方からアクセス
される複数のメモリバンクとして構成される。従来の技
術では、1つのメモリバンクにデータを転送し、そのメ
モリバンクが一杯になった後に、次のメモリバンクへの
データ転送が開始されていた。したがって、あるメモリ
バンクにデータの転送を行っているときには、そのメモ
リバンクをDSPによって直ちにアクセスすることがで
きないため、処理が遅れてしまうという問題があった。
【0007】本発明の目的は、オーディオデータのリア
ルタイム処理において、メモリを効率的に割り当てるメ
モリ割当方法及びオーディオデータ処理装置を提供する
ことである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明に係るオーディオ
データ処理装置は、第1のバスに接続された第1のプロ
セッサと、第2のバスに接続された第2のプロセッサ
と、第1のバス及び第2のバスに接続され、オーディオ
データを記憶するP個のメモリバンクとを備える。第1
のプロセッサ及び第2のプロセッサは、P個のメモリバ
ンクをアクセスし、N個のオーディオチャンネルのオー
ディオデータを、該オーディオチャンネルのP個の異な
るグループに対応したP個のサブセットとしてP個のメ
モリバンクにそれぞれ記憶して、オーディオデータをリ
アルタイムで処理する。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るメモリ割当方
法及びオーディオデータ処理装置について、図面を参照
しながら説明する。なお、この実施の形態において、当
業者にとって周知の技術については、説明を省略する。
【0010】図1は、本発明を適用したオーディオ記録
/再生システムの具体的な構成を示すブロック図であ
る。
【0011】このオーディオ記録/再生システムは、図
1に示すように、N個の組込ボックス(embedded box、
以下、EBX#1〜EBX#Nともいう。)11〜1
Nと、K個の遠隔のクライアントコンピュータ(remote
client computer、以下、RCC#1〜RCC#Kとも
いう。)21〜2Kと、ネットワークチャンネル3と、オ
ーディオ技術学会(Audio Engineering Society)標準
に準拠した入力/出力チャンネル(以下、AES入力/
出力チャンネル)4とを備える。ここで、N及びKは正
数である。
【0012】各EBX11〜1Nは、大容量記憶装置を有
するオーディオデータ処理装置からなる。具体的には、
各EBX11〜1Nは、例えばパーソナルコンピュータ
(personal computer、以下、PC:という。)と、1
つ以上のデジタルシグナルプロセッサ(digital signal
processor、以下、DSPという。)とを備える。な
お、本発明は、この実施の形態と同様の機能を有する他
の構成のシステムにも適用できることはいうまでもな
い。オーディオ信号をサンプリングして得られるデータ
(以下、オーディオサンプルデータという。)は、複数
のダイナミックランダムアクセスメモリ(dynamic rand
om access memory、以下、DRAMという。)バンクに
記憶される。これらのDRAMバンクは、PCの後述す
るスモールコンピュータシステムインターフェイス(sm
all computer system interface、以下、SCSIとい
う。)−2コントローラとDSPの両方からアクセスで
きるようになっている。EBX11〜1Nの具体的な構成
については、後述する。
【0013】各RCC21〜2Kは、グラフィカルユーザ
インターフェイス(graphical userinterface、以下、
GUIという。)を有し、ユーザは、このGUIを用い
てコマンドと制御情報をネットワークチャンネル3を介
してEBX11〜1Nに送信する。各RCC21〜2K(以
下、これらを総称してRCC2ともいう。)は、EBX
1〜1N(以下、これらを総称してEBX1ともい
う。)との間の通信モードとして、2つの通信モード、
すなわち個別アドレッシングモードと、同報アドレッシ
ングモードとを有する。個別アドレッシングモードにお
いて、RCC2は、コマンド及び制御情報を特定のEB
X1に送信する。個別アドレスの宛先は、コマンド及び
制御情報の一部としてエンコードされる。
【0014】AES入力/出力チャンネル4は、EBX
1毎に16個のAES標準に準拠したオーディオ入力/
出力チャンネルからなる。このAES標準は、AES3
−1995であり、ニューヨーク州ニューヨークのオー
ディオ技術学会(Audio Engineering Society, Inc.)
から入手可能である。同期クロック信号は、EBX11
〜1Nの全てをリアルタイムで同期して動作させるため
のマスタタイミング信号である。
【0015】ここで、EBX1について詳細に説明す
る。図2は、EBX1の具体的な構成を示すブロック図
である。EBX1は、図2に示すように、1つ以上のプ
ロセッサ111〜11M(Mは正数)と、例えばDRA
M、スタティクランダムアクセスメモリ(static rando
m access memory、以下、SRAMという。)等からな
るメインメモリ14とを備える。プロセッサ111〜1
Mとメインメモリ14は、チップセット13を介して
接続されている。また、このチップセット13は、ホス
トバス12とペリフェラルバス15間のインターフェイ
スとして動作する。
【0016】プロセッサ111〜11Mは、何れの種類の
マイクロプロセッサで構成することができ、例えばカリ
フォルニア州サンタクララのインテル社(Intel Corpor
ation)製のペンティアム(Pentium、商標)又はペンテ
ィアムプロ(Pentium Pro、商標)からなる。
【0017】チップセット13は、例えばDRAMから
なるキャッシュメモリのコントローラ(cache DRAM con
troller、以下、CDCという。)と、ペリフェラルバ
ス15を制御するコントローラと、データパス装置(da
ta path unit、以下、DPUという。)と、ペリフェラ
ルコンポーネントインターコネクト(peripheral compo
nent interconnect、以下、PCIという。)ブリッジ
とを備える。すなわち、ペリフェラルバス15は、PC
Iバスからなり(以下、PCIバス15ともいう。)、
PCIブリッジは、トランザクションを、ホストバス1
2からPCIバス15に、及びPCIバス15からホス
トバス12に変換する。
【0018】ホストバス12は、接続された多数のプロ
セッサ111〜11Mへのトランザアクションをサポート
するバスである。ホストバス12は、パラレル動作及び
複数のプロセッサをサポートするように、パラレルバス
又はマルチプロセッサバスとして用いられる。また、ホ
ストバス12は、処理効率を高めるために、パイプライ
ン形式のバスとしてもよい。なお、本発明は、ホストバ
ス12の構成によって限定されるものではない。また、
本発明は、例えばホストバス12に接続されるプロセッ
サが1つであっても、すなわちホストバス12が単一の
プロセッサバスであっても、適用することができる。
【0019】ペリフェラルバス15は、プロセッサ11
1〜11M又はメインメモリ14と、複数の周辺装置22
1〜22P(Pは正数)との間の通信経路を形成してい
る。周辺装置221〜22Pは、例えばディスクコントロ
ーラ221、ローカルエリアネットワークカード(local
area network card、以下、LANカードという。)2
2等の入出力(I/O)装置からなる。ディスクコン
トローラ221は、例えば光ディスク記録/再生装置2
3、ハードディスク駆動装置24等の複数の大容量記憶
装置とのインターフェイスを行うSCSI−2コントロ
ーラからなる(以下、SCSI−2コントローラ221
ともいう。)。
【0020】信号処理副装置(signal processing subs
ystem、以下、SPSという。)19は、1つ以上のデ
ジタルシグナルプロセッサ(digital signal processo
r、以下、DSPという。)と、複数のメモリバンクか
らなるメモリ装置と、PCIバスインターフェイス回路
とを備える。SPS19には、シリアルI/O通信装置
20を介してAESI/Oチャンネルインターフェイス
21が接続されている。なお、ペリフェラルバス15と
して、PCIバスの代わりに、他の種類のバスを用いる
ようにしてもよい。
【0021】拡張バス17は、ペリフェラルバス15と
複数の周辺装置181〜18L(Lは正数)間の通信経路
を形成している。拡張バス17は、例えばインダストリ
アルスタンダードアーキテクチャ(Industry Standard
Architecture、以下、ISAという。)バス、エクステ
ンドインダストリアルスタンダードアーキテクチャ(Ex
tended Industry Standard Architecture、以下、EI
SAという。)バス等からなる。
【0022】PCI/ISA−EISAブリッジ16
は、ペリフェラルバス(PCIバス)15と拡張バス
(ISAバス又はEISAバス)17間の通信経路を形
成している。
【0023】SPS19は、上述したように、1つ以上
のDSPと、メモリ装置40とを備える。このメモリ装
置40は、本発明に基づいて動作する。ここで、SPS
19に内蔵されたメモリ装置40の具体的な構成につい
て説明する。
【0024】メモリ装置40は、図3に示すように、複
数、例えば2つの2−1マルチプレクサ(以下、MUX
#0,MUX#1ともいう。)41,42と、複数、例
えば2つのメモリバンク(以下、DRAMバンク#0,
DRAMバンク#1ともいう。)43,44とを備え
る。なお、以下に説明するように、N個のメモリバンク
を備えるメモリ装置40では、N個の2−1マルチプレ
クサが用いられる。
【0025】MUX41,42は、DSPバスと、SC
SIアクセス用のPCIバスとに接続されるとともに、
それぞれDRAMバンク43,44に接続されている。
各MUX41,42は、概念的には2つのマルチプレク
サ、すなわちアドレス用の片方向マルチプレクサと、デ
ータ用の両方向マルチプレクサとから構成される。これ
らのマルチプレクサは、例えば米国カリフォルニア州サ
ンタクララのクオリティーセミコンダクタ社(Quality
Semiconductor)製の両方向スイッチ(部品番号QS3
257)、又はそれと同等の素子によって実現すること
ができる。
【0026】MUX41,42は、それぞれ信号SEL
0,SEL1によって制御される。具体的には、例えば信
号SEL0,SEL1の論理レベルがロー(Low)のと
き、データは選択されたDRAM バンクとPCIバス
(SCSIコントローラ)間で転送され、信号SE
0,SEL1の論理レベルがハイ(High)のとき、デー
タは選択されたDRAMバンクとDSPバス間で転送さ
れる。
【0027】DRAMバンク43,44は、例えば4M
バイト又は16Mバイト×32のDRAMからなり、互
いに独立して動作するようになっている。なお、DRA
Mバンク43,44を、例えばSRAM等の他の種類の
メモリを用いて構成するようにしてもよい。
【0028】2つのDRAMバンク43,44は、信号
SEL0及び信号SEL1を制御することにより、同時に
2つの異なるプロセッサでアクセスすることができる。
例えば、DSPがDRAMバンク44からのデータを読
み出しているときに、SCSIコントローラは、DRA
Mバンク43をアクセスしてデータを記憶することがで
きる。
【0029】図4は、オーディオ信号をサンプリングし
て得られるデータ、すなわちオーディオサンプルデータ
のタイミングチャートを示す図である。
【0030】この図4において、オーディオクロック信
号は、48KHzのオーディオ信号のサンプリングレー
ト(サンプリング周波数)に対応したクロックであり、
そのサンプリング周期は、約20μsである。記録モー
ドにおいては、AESI/Oチャンネルインターフェイ
ス21及びシリアルI/O通信装置20を介して、16
個のオーディオチャンネルCH#0〜CH#15のオー
ディオサンプルデータがサンプリング周期毎に供給さ
れ、SPS19のDRAMバンク43,44に記憶され
る。一方、再生モードにおいては、DRAMバンク4
3,44に記憶された16個のオーディオチャンネルC
H#0〜CH#15のオーディオサンプルデータが、サ
ンプリング周期毎に読み出され、シリアルI/O通信装
置20及びAESI/Oチャンネルインターフェイス2
1を介して出力される。
【0031】クロック(CLK)信号は、オーディオク
ロック信号の1周期内の16個のオーディオチャンネル
CH#0〜CH#15を識別するためのものである。各
オーディオチャンネルCH#0〜CH#15のオーディ
オサンプルデータは、各オーディオチャンネルCH#0
〜CH#15のオーディオ信号を、上述したサンプリン
グ周波数でサンプリングして得られるオーディオデータ
である。なお、オーディオクロック信号の1周期内に含
まれるチャンネル数は、選択されるチャンネル数に対応
し、任意である。具体的には、図4では、選択されたチ
ャンネル数を16としており、オーディオクロック信号
周期(期間)T1,T2,・・・内に、オーディオチャン
ネルCH#0〜CH#15の16チャンネルのオーディ
オサンプルデータがそれぞれ含まれている。
【0032】ここで、複数のメモリバンク、例えば2つ
のDRAMバンク43,44(DRAMバンク#0,#
1)を用いた場合の各DRAMバンク#0,#1におけ
るオーディオサンプルデータの配置について説明する。
図5は、2つのDRAMバンク#0,#1におけるオー
ディオサンプルデータの配置(割付)を示す図である。
【0033】この図5に示すように、DRAMバンク#
0には、偶数のオーディオチャンネルCH#0,#2,
#4,・・・#14のオーディオサンプルデータが記憶
され、DRAMバンク#1には、奇数のオーディオチャ
ンネルCH#1,#3,#5,・・・#15のオーディ
オサンプルデータが記憶される。
【0034】なお、オーディオサンプルデータの記憶
は、2つ以上のメモリバンクを用いて行うようにしてよ
い。この場合、本発明では、全てのオーディオチャンネ
ルのオーディオサンプルデータを、全てのメモリバンク
に均等に分配するようにする。これにより、例えばオー
ディオチャンネルCH#0〜CH#15の全てのチャン
ネルのオーディオサンプルデータをアクセスするのに、
アクセスが1つ又は数個のメモリバンクに集中すること
を避けることができる。このようにオーディオサンプル
データをメモリバンクに均等に割り付けることによっ
て、SCSIコントローラとDSPが同じメモリを同時
にアクセスする機会を少なく、又は無くすことができ
る。したがって、オーディオサンプルデータを、メモリ
バンクにより高速に書き込んだり、メモリバンクからよ
り高速に読み出したりすることができ、リアルタイム処
理を確実に行うことができる。
【0035】ここで、複数のメモリバンクを用いた場合
の各メモリバンクに対するオーディオサンプルデータの
割り付けについて説明する。例えば、P個のメモリバン
ク、すなわちDRAMバンク#0,#1,・・・#P−
1を用いる場合、DRAMバンク#0には、オーディオ
チャンネルCH#0,CH#P,CH#2P,CH#3
P,・・・のオーディオサンプルデータが記憶される。
DRAMバンク#1には、オーディオチャンネルCH#
1,CH#P+1,CH#2P+1,CH#3P+1,
・・・のオーディオサンプルデータが記憶される。DR
AMバンク#Pには、オーディオチャンネルCH#P−
1,CH#2P−1,CH#3P−1,・・・のオーデ
ィオサンプルデータが記憶される。すなわち、各DRA
Mバンクには、オーディオチャンネルの異なるグループ
に対応したオーディオサンプルデータのサブセットがそ
れぞれ記憶される。
【0036】つぎに、大容量記憶装置からオーディオサ
ンプルデータを読み出して再生する際のEBX1の動作
について、図6に示すフローチャートを用いて説明す
る。なお、メモリバンクとして、2つのDRAMバンク
#0,#1を用いた場合について説明する。また、オー
ディオサンプルデータを大容量記憶装置に記憶する際に
も同様にメモリバンクを用いて行われる。
【0037】ステップS1において、EBX1のプロセ
ッサ11は、ハードディスク駆動装置24又はその他の
大容量記憶装置からオーディオサンプルデータを読み出
すインストラクションをSCSI−2コントローラ22
1に供給する。
【0038】ステップS2において、プロセッサ11
は、チャンネルが偶数チャンネルであるかを判定し、該
当するときはステップS3に進み、該当しないときはス
テップS5に進む。
【0039】ステップS3において、SPS19に内蔵
されたDRAMバンク#0が選択されるとともに、チャ
ンネルに対応した領域が選択される。
【0040】ステップS4において、選択された領域に
オーディオサンプルデータが記憶され、処理は終了す
る。
【0041】一方、ステップS5において、SPS19
に内蔵されたDRAMバンク#1が選択されるととも
に、チャンネルに対応した記憶領域が選択される。
【0042】ステップS6において、選択された領域に
オーディオサンプルデータが記憶され、処理は終了す
る。
【0043】
【発明の効果】以上の説明でも明らかなように、本発明
に係るオーディオデータ処理装置は、例えばSCSI−
2コントローラと、DSPと、P個のメモリバンクとを
備え、複数のメモリバンクは、SCSI−2コントロー
ラとDSPの両方によってアクセスされる。そして、オ
ーディオデータのリアルタイム処理において、N個のオ
ーディオチャンネルのP個の異なるグループに対応した
P個のサブセットを、P個メモリバンクにそれぞれ記憶
するようにすることにより、SCSI−2コントローラ
とDSPは、P個のメモリバンクを均等にアクセスし、
この結果、メモリの待ち時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明を適用したオーディオ記録/再生シス
テムの具体的な構成を示すブロック図である。
【図2】 上記オーディオ記録/再生システムのEBX
の具体的な構成を示すブロック図である。
【図3】 メモリ装置の具体的な構成を示すブロック図
である。
【図4】 オーディオサンプルデータのタイミングチャ
ートである。
【図5】 DRAMバンク上のオーディオサンプルデー
タの具体的な配置を示す図である。
【図6】 オーディオデータの再生動作を説明するため
のフローチャートである。
【符号の説明】
41,42 マルチプレクサ、43,44 DRAMバ
ンク

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1のプロセッサと第2のプロセッサを
    備える装置における、N個のオーディオチャンネルのオ
    ーディオデータをリアルタイムで複数のメモリバンクに
    割り当てるオーディオデータのメモリ割当方法におい
    て、 上記第1のプロセッサ又は第2のプロセッサでP個のメ
    モリバンクにアクセスするステップと、 オーディオチャンネルのP個の異なるグループに対応し
    たオーディオデータのP個のサブセットを、上記P個の
    メモリバンクにそれぞれ記憶する記憶ステップとを有す
    るメモリ割当方法。
  2. 【請求項2】 上記記憶ステップの前に、上記第1のプ
    ロセッサと第2のプロセッサの何れか1つによってアク
    セスされるメモリバンクを選択するステップを有する請
    求項1記載のメモリ割当方法。
  3. 【請求項3】 上記メモリバンクの数Pは、2である請
    求項1記載のメモリ割当方法。
  4. 【請求項4】 上記オーディオデータのサブセットの1
    つは、偶数のオーディオチャンネルに対応し、上記オー
    ディオデータのサブセットのもう1つは、奇数のオーデ
    ィオチャンネルに対応する請求項3記載のメモリ割当方
    法。
  5. 【請求項5】 第1のバスに接続された第1のプロセッ
    サと、 第2のバスに接続された第2のプロセッサと、 上記第1のバス及び第2のバスに接続され、オーディオ
    データを記憶するP個のメモリバンクとを備え、 上記第1のプロセッサ及び第2のプロセッサは、上記P
    個のメモリバンクをアクセスし、N個のオーディオチャ
    ンネルのオーディオデータを、該オーディオチャンネル
    のP個の異なるグループに対応したP個のサブセットと
    して上記P個のメモリバンクにそれぞれ記憶して、オー
    ディオデータをリアルタイムで処理するオーディオデー
    タ処理装置。
  6. 【請求項6】 上記第1のバス及び第2のバスに接続さ
    れ、上記第1のプロセッサと第2のプロセッサの何れか
    1つによってアクセスするために、上記メモリバンクを
    選択するP個のセレクタを備える請求項5に記載のオー
    ディオデータ処理装置。
  7. 【請求項7】 上記P個のセレクタは、P個のアドレス
    マルチプレクサと、P個のデータトランシーバとを含む
    請求項6記載のオーディオデータ処理装置。
  8. 【請求項8】 上記オーディオデータのサブセットの1
    つは、偶数のオーディオチャンネルに対応し、上記オー
    ディオデータのサブセットのもう一つは、奇数のオーデ
    ィオチャンネルに対応する請求項5記載のオーディオデ
    ータ処理装置。
  9. 【請求項9】 上記P個のメモリバンクは、ダイナミッ
    クランダムアクセスメモリからなる請求項5記載のオー
    ディオデータ処理装置。
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