JP2010033669A

JP2010033669A - 信号処理装置

Info

Publication number: JP2010033669A
Application number: JP2008196017A
Authority: JP
Inventors: Shinji Yoshioka; 信治吉岡
Original assignee: Funai Electric Co Ltd
Current assignee: Funai Electric Co Ltd
Priority date: 2008-07-30
Filing date: 2008-07-30
Publication date: 2010-02-12
Also published as: US20100030352A1; CN101640544A; EP2149881A1

Abstract

【課題】信号処理部の設定が変更される際に、ノイズが発生するのを抑制するとともに、音声の先頭部分が途切れるのを抑制し、かつ、回路構成が複雑化するのを抑制することが可能な信号処理装置を提供する。
【解決手段】ＡＶアンプ（信号処理装置）１００は、入力されたデジタル音声信号に対して所定の処理を施すＤＳＰ１と、デジタル音声信号をアナログ音声信号に変換するＤ／Ａ変換部２と、電源投入時にＤＳＰ１のクロック周波数を所定のサンプリング周波数に応じた設定にする制御部４とを備えている。そして、ＤＳＰ１は、クロック周波数と異なるサンプリング周波数のデジタル音声信号が入力された場合に、その入力されたデジタル音声信号の先頭に所定時間分の無音信号を付加する。
【選択図】図１

Description

本発明は、入力されたデジタル音声信号に対して所定の処理を施す信号処理部を備えた信号処理装置に関する。

従来、入力されたオーディオデータに対して所定の処理を施すオーディオＤＳＰ（Digital Signal Processor）と、オーディオＤＳＰにより所定の処理が施されたオーディオデータをデジタルデータからアナログデータに変換するＤ／Ａコンバータとを備えたラジオ受信機が知られている（たとえば、特許文献１参照）。このラジオ受信機は、オーディオＤＳＰに入力されるオーディオデータのサンプリング周波数に応じて、オーディオＤＳＰの動作クロックが変更されるように構成されている。

また、従来では、再生用クロックの周波数が４８ｋＨｚに初期設定されたディスク記録再生装置が知られている（たとえば、特許文献２参照）。このディスク記録再生装置は、初期設定された再生用クロックの周波数と、再生するオーディオ信号のサンプリング周波数とが異なる場合に、再生用クロックがオーディオ信号のサンプリング周波数と同じ周波数に変更されるように構成されている。すなわち、再生するオーディオ信号のサンプリング周波数が４４．１ｋＨｚである場合に、再生用クロックの周波数が４８ｋＨｚから４４．１ｋＨｚに変更される。

しかしながら、上記特許文献１のラジオ受信機では、オーディオＤＳＰの動作クロックが変更される際にノイズが発生するという不都合がある。また、上記特許文献２のディスク記録再生装置では、上記特許文献１のラジオ受信機と同様に、再生用クロックの周波数が変更される際にノイズが発生するという不都合がある。そこで、従来では、上記のような不都合を解消するために、種々の信号処理装置が提案されている（たとえば、特許文献３および４参照）。

上記特許文献３には、入力された音声データの音声属性情報（サンプリング周波数）が変化した場合に、所定の期間だけミュートを行う音声処理部を備えた光ディスク装置（信号処理装置）が開示されている。この光ディスク装置では、ミュートされている所定の期間内に音声処理部の設定が変更されるので、音声処理部の設定が変更される際のノイズが発生するのを抑制することが可能である。

また、上記特許文献４には、デジタルオーディオ信号に所定の処理を施す音響補正部と、音響補正部に入力されるデジタルオーディオ信号のサンプリング周波数を所定のサンプリング周波数に変換するためのサンプリングレートコンバータとを備えた信号処理装置が開示されている。この信号処理装置では、音響補正部に入力されるデジタルオーディオ信号のサンプリング周波数がサンプリングレートコンバータにより所定のサンプリング周波数に変換されることによって、音響補正部の設定を変更する必要がないので、音響補正部の設定を変更する際のノイズが発生するのを抑制することが可能である。

また、従来では、Ｓ／ＰＤＩＦ（Sony/Philips Digital Interface）信号の伝送レートを判別することが可能なＳ／ＰＤＩＦ信号受信回路も知られている（たとえば、特許文献５参照）。

特開２００５−１４１８７３号公報特許第４０６２４２５号公報特開２００７−１９３８６３号公報特開２００５−１６６１８８号公報特開２００１−２５１２８４号公報

しかしながら、上記特許文献３に開示された光ディスク装置（信号処理装置）では、所定の期間だけミュートを行うことにより、ノイズが発生するのを抑制することが可能である一方、そのミュートされている所定の期間は音声が途切れてしまうので、音声データの先頭部分が再生されないという問題点がある。

また、上記特許文献４に開示された信号処理装置では、ノイズが発生するのを抑制することが可能であるが、サンプリングレートコンバータを別途設ける必要があるので、その分、回路構成が複雑化するという問題点がある。

なお、上記特許文献５に開示されたＳ／ＰＤＩＦ信号受信回路では、信号処理部の設定が変更される際に、ノイズが発生するのを抑制する構成については、開示も示唆もされていない。

本発明は、上述した課題を解決するものであって、その目的とするところは、信号処理部の設定が変更される際に、ノイズが発生するのを抑制するとともに、音声の先頭部分が途切れるのを抑制し、かつ、回路構成が複雑化するのを抑制することが可能な信号処理装置を提供することである。

本発明の信号処理装置は、デジタル音声信号が入力されるとともに、入力されたデジタル音声信号に対して所定の処理を施す信号処理部と、信号処理部により所定の処理が施されたデジタル音声信号をアナログ音声信号に変換するＤ／Ａ変換部とを備えた信号処理装置において、電源投入時に信号処理部を所定のサンプリング周波数に応じた設定にする制御部をさらに備え、信号処理部は、所定のサンプリング周波数と異なるサンプリング周波数のデジタル音声信号が入力された場合に、その入力されたデジタル音声信号の先頭に所定時間分の無音信号を付加する。

このように構成することによって、所定のサンプリング周波数と異なるサンプリング周波数のデジタル音声信号が入力された場合に、その入力されたデジタル音声信号の先頭に所定時間分の無音信号を付加することにより、所定時間分の無音信号が再生されている間に信号処理部の設定が変更されるので、信号処理部の設定が変更される際のノイズが発生するのを抑制することができる。また、本発明の信号処理装置では、上記特許文献３のようにミュートする場合と異なり、所定時間分の無音信号を付加するので、音声の先頭部分が途切れるのを抑制することができる。また、本発明の信号処理装置では、上記特許文献４のようにサンプリングレートコンバータを別途設ける必要がないので、その分、回路構成が複雑化するのを抑制することができる。また、本発明の信号処理装置では、電源投入時に信号処理部が所定のサンプリング周波数に応じた設定にされているので、所定のサンプリング周波数のデジタル音声信号が入力された場合に、信号処理部の設定を変更する必要がない。したがって、この場合には、無音信号が付加されることなく、入力されたデジタル音声信号に基づく音声がそのまま再生されるので、音声の先頭部分が途切れること、および、ノイズが発生することを抑制しながら、所定時間分の無音信号が再生されるのを抑制することができる。

上記信号処理装置において、好ましくは、制御部は、信号処理部に所定のサンプリング周波数と異なるサンプリング周波数のデジタル音声信号が入力された場合に、信号処理部をその入力されたデジタル音声信号のサンプリング周波数に応じた設定にする。

このように構成することによって、所定のサンプリング周波数と異なるサンプリング周波数のデジタル音声信号が入力された場合にも、デジタル音声信号を適切に再生することができる。

上記信号処理装置において、好ましくは、制御部は、所定のサンプリング周波数を利用履歴に基づいて変更する。

このように構成することによって、電源投入時に信号処理部を利用頻度の高いサンプリング周波数に応じた設定にすることにより、信号処理部の設定が変更される可能性を低減することができる。このため、所定時間分の無音信号が再生される可能性を低減することができる。

上記信号処理装置において、好ましくは、信号処理部は、複数のデジタル音声信号が入力された場合において、先に入力されたデジタル音声信号のサンプリング周波数と、後に入力されたデジタル音声信号のサンプリング周波数とが異なる場合に、後に入力されたデジタル音声信号の先頭に所定時間分の無音信号を付加する。

このように構成することによって、サンプリング周波数の異なる複数のデジタル音声信号が入力された場合にも、音声の先頭部分が途切れるのを抑制しながら、ノイズが発生するのを抑制することができる。

本発明によれば、信号処理部の設定が変更される際に、ノイズが発生するのを抑制するとともに、音声の先頭部分が途切れるのを抑制し、かつ、回路構成が複雑化するのを抑制することが可能な信号処理装置を提供することができる。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態では、信号処理装置の一例であるＡＶアンプに本発明を適用した場合について説明する。

図１は、本発明の一実施形態によるＡＶアンプの全体構成を示したブロック図である。まず、図１を参照して、本実施形態によるＡＶアンプ１００の構成について説明する。

本発明の一実施形態によるＡＶアンプ１００には、図１に示すように、ＤＶＤプレーヤ１５０と、スピーカ１５１とが接続されている。ＡＶアンプ１００は、ＤＶＤプレーヤ１５０からＳ／ＰＤＩＦ（Sony/Philips Digital Interface）規格のデジタル音声信号が入力されるように構成されている。また、ＡＶアンプ１００は、ＤＶＤプレーヤ１５０から入力されたデジタル音声信号をアナログ音声信号に変換してスピーカ１５１に出力するように構成されている。

ＡＶアンプ１００は、デジタル音声信号に対して所定の処理を施すＤＳＰ（Digital Signal Processor）１と、デジタル音声信号をアナログ音声信号に変換するＤ／Ａ変換部２と、フラッシュメモリまたはＥＥＰＲＯＭなどからなる記憶部３と、ＡＶアンプ１００の動作を制御する制御部４とを備えている。なお、ＤＳＰ１は、本発明の「信号処理部」の一例である。

ＤＳＰ１は、ＤＶＤプレーヤ１５０から入力されたデジタル音声信号に対して、デコード処理やエラー訂正処理などの所定の処理を施すとともに、その所定の処理が施されたデジタル音声信号をＤ／Ａ変換部２に出力するように構成されている。また、ＤＳＰ１は、ＤＶＤプレーヤ１５０から入力されるデジタル音声信号のサンプリング周波数を判別するとともに、その判別されたデジタル音声信号のサンプリング周波数を制御部４に出力する機能を有する。

また、ＤＳＰ１は、制御部４によりクロック周波数が設定されている。そして、ＤＳＰ１は、ＤＶＤプレーヤ１５０から入力されたデジタル音声信号のサンプリング周波数がクロック周波数と異なる場合に、その入力されたデジタル音声信号の先頭に所定時間（たとえば、１秒）分の無音信号を付加するように構成されている。

Ｄ／Ａ変換部２は、ＤＳＰ１から入力されたデジタル音声信号をアナログ音声信号に変換してスピーカ１５１に出力する機能を有する。記憶部３は、利用履歴に基づいて変更される所定のサンプリング周波数を記憶している。具体的には、記憶部３は、ＡＶアンプ１００の前回起動時において、最も多くＡＶアンプ１００に入力されたデジタル音声信号のサンプリング周波数を所定のサンプリング周波数として記憶している。なお、所定のサンプリング周波数の初期値としては、たとえば、４８ｋＨｚが用いられる。

ここで、本実施形態では、制御部４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、およびＲＡＭなどにより構成されている。この制御部４は、ＡＶアンプ１００の電源投入時に、ＤＳＰ１のクロック周波数を所定のサンプリング周波数に応じた設定にするように構成されている。具体的には、制御部４は、ＡＶアンプ１００の電源投入時に、ＤＳＰ１のクロック周波数を所定のサンプリング周波数と同じ値に設定する。

また、本実施形態では、制御部４は、ＤＳＰ１に入力されたデジタル音声信号のサンプリング周波数がＤＳＰ１のクロック周波数と異なる場合に、ＤＳＰ１のクロック周波数をＤＳＰ１に入力されたデジタル音声信号のサンプリング周波数と同じ値に設定するように構成されている。

図２は、本発明の一実施形態によるＡＶアンプの動作を説明するためのフローチャートである。次に、図１および図２を参照して、本実施形態によるＡＶアンプ１００の動作について説明する。

まず、ＡＶアンプ１００（図１参照）では、図２のステップＳ１において、制御部４（図１参照）により、ＡＶアンプ１００の電源がオンされたか否かが判断される。そして、制御部４により、電源がオンされたと判断された場合には、ステップＳ２に移る。その一方、制御部４により、電源がオンされていないと判断された場合には、ステップＳ１が繰り返し行われる。

次に、ステップＳ２において、制御部４により、ＤＳＰ１（図１参照）のクロック周波数が設定される。具体的には、制御部４により、記憶部３（図１参照）に記憶された所定のサンプリング周波数と同じ値にＤＳＰ１のクロック周波数が設定される。たとえば、所定のサンプリング周波数が４８ｋＨｚの場合には、ＤＳＰ１のクロック周波数が４８ｋＨｚに設定される。

次に、ステップＳ３において、ＤＳＰ１により、ＤＶＤプレーヤ１５０（図１参照）からＳ／ＰＤＩＦ規格のデジタル音声信号が入力されたか否かが判断される。そして、ＤＳＰ１により、デジタル音声信号が入力されたと判断された場合には、ステップＳ４に移る。その一方、ＤＳＰ１により、デジタル音声信号が入力されていないと判断された場合には、ステップＳ１０に移る。

次に、ステップＳ４において、ＤＳＰ１により、入力されたデジタル音声信号のサンプリング周波数が判別される。そして、ＤＳＰ１により、入力されたデジタル音声信号のサンプリング周波数が制御部４に出力される。その後、ステップＳ５において、制御部４により、そのサンプリング周波数を有するデジタル音声信号の入力回数がカウントされる。

次に、ステップＳ６において、制御部４により、入力されたデジタル音声信号のサンプリング周波数がＤＳＰ１のクロック周波数と異なるか否かが判断される。そして、制御部４により、サンプリング周波数がクロック周波数と異なると判断された場合には、ステップＳ７に移る。その一方、制御部４により、サンプリング周波数がクロック周波数と同じであると判断された場合には、ステップＳ９に移る。

次に、ステップＳ７において、制御部４により、ＤＳＰ１が入力されたデジタル音声信号の先頭に所定時間（たとえば、１秒）分の無音信号を付加する。そして、ステップＳ８において、制御部４により、ＤＳＰ１のクロック周波数が入力されたデジタル音声信号のサンプリング周波数と同じ値に設定される。たとえば、入力されたデジタル音声信号のサンプリング周波数が４４．１ｋＨｚであり、ＤＳＰ１のクロック周波数が４８ｋＨｚであった場合には、ＤＳＰ１のクロック周波数が４４．１ｋＨｚに変更される。

次に、ステップＳ９において、ＤＳＰ１により、デジタル音声信号に所定の処理が施され、所定の処理が施されたデジタル音声信号がＤ／Ａ変換部２（図１参照）に出力される。そして、Ｄ／Ａ変換部２により、デジタル音声信号がアナログ音声信号に変換されてスピーカ１５１（図１参照）に出力される。これにより、サンプリング周波数がクロック周波数と同じであると判断されている場合（ステップＳ６：No）には、スピーカ１５１により、ＡＶアンプ１００に入力されたデジタル音声信号に基づく音声のみが再生される。また、サンプリング周波数がクロック周波数と異なると判断され（ステップＳ６：Yes）、無音信号が付加されている（ステップＳ７）場合には、スピーカ１５１により、所定時間（たとえば、１秒）分の無音信号に基づく音声が再生された後、ＡＶアンプ１００に入力されたデジタル音声信号に基づく音声が再生される。

次に、ステップＳ１０において、制御部４により、ＡＶアンプ１００の電源がオフされたか否かが判断される。そして、制御部４により、電源がオフされたと判断された場合には、ステップＳ１１に移る。その一方、制御部４により、電源がオフされていないと判断された場合には、ステップＳ３に戻る。

次に、ステップＳ１１において、制御部４により、記憶部３に記憶された所定のサンプリング周波数が更新される。具体的には、制御部４により、ステップＳ５においてカウントされた結果に基づいて、最も多く入力されたデジタル音声信号のサンプリング周波数が所定のサンプリング周波数として記憶部３に記憶される。たとえば、サンプリング周波数が４４．１ｋＨｚのデジタル音声信号が１回入力され、サンプリング周波数が４８ｋＨｚのデジタル音声信号が２回入力されている場合には、４８ｋＨｚが所定のサンプリング周波数として記憶部３に記憶される。その後、ＡＶアンプ１００の動作が終了する。

本実施形態では、上記のように、入力されたデジタル音声信号のサンプリング周波数がＤＳＰ１のクロック周波数と異なる場合（ステップＳ６：Yes）に、その入力されたデジタル音声信号の先頭に所定時間（たとえば、１秒）分の無音信号を付加する（ステップＳ７）ことによって、所定時間分の無音信号に基づく音声が再生された後、入力されたデジタル音声信号に基づく音声が再生される（ステップＳ９）。したがって、この場合には、所定時間分の無音信号が再生されている間にＤＳＰ１のクロックが安定するので、ＤＳＰ１のクロック周波数が変更される際のノイズが発生するのを抑制することができる。

また、本実施形態では、上記特許文献３のようにミュートする場合と異なり、所定時間分の無音信号を付加する（ステップＳ７）ので、音声の先頭部分が途切れるのを抑制することができる。

また、本実施形態では、上記特許文献４のようにサンプリングレートコンバータを別途設ける必要がないので、その分、回路構成が複雑化するのを抑制することができる。

また、本実施形態では、ＤＳＰ１のクロック周波数を電源投入時に所定のサンプリング周波数と同じ値に設定することによって、所定のサンプリング周波数のデジタル音声信号が入力された場合（ステップＳ６：No）に、ＤＳＰ１のクロック周波数を変更する必要がない。したがって、この場合には、無音信号が付加されることなく、入力されたデジタル音声信号に基づく音声がそのまま再生される（ステップＳ９）ので、音声の先頭部分が途切れること、および、ノイズが発生することを抑制しながら、所定時間分の無音信号が再生されるのを抑制することができる。

また、本実施形態では、入力されたデジタル音声信号のサンプリング周波数がＤＳＰ１のクロック周波数と異なる場合（ステップＳ６：Yes）に、ＤＳＰ１のクロック周波数を入力されたデジタル音声信号のサンプリング周波数と同じ値に変更する（ステップＳ８）ことによって、入力されたデジタル音声信号のサンプリング周波数がＤＳＰ１のクロック周波数と異なる場合にも、デジタル音声信号を適切に再生することができる。

また、本実施形態では、ＤＳＰ１のクロック周波数を所定のサンプリング周波数と同じ値に設定する（ステップＳ２）ことによって、所定のサンプリング周波数が前回起動時において最も多くＡＶアンプ１００に入力されたデジタル音声信号のサンプリング周波数であることから、デジタル音声信号が入力される際にＤＳＰ１のクロック周波数が変更される可能性を低減することができるので、所定時間分の無音信号が再生される可能性を低減することができる。

また、本実施形態では、電源がオン状態である間（ステップＳ１０：No）には、上記したステップＳ３〜Ｓ９が繰り返し行われることによって、サンプリング周波数の異なる複数のデジタル音声信号が入力された場合にも、音声の先頭部分が途切れるのを抑制しながら、ノイズが発生するのを抑制することができる。また、サンプリング周波数が同じ複数のデジタル音声信号が入力された場合には、音声の先頭部分が途切れること、および、ノイズが発生することを抑制しながら、所定時間分の無音信号が再生されるのを抑制することができる。

本発明は、上述した以外にも種々の実施形態を採用することができる。たとえば、上記実施形態では、信号処理装置の一例であるＡＶアンプ１００に本発明を適用する例を示したが、これに限らず、本発明の信号処理装置がＤＶＤプレーヤ１５０に設けられていてもよいし、本発明の信号処理装置がスピーカ１５１に設けられていてもよい。

また、上記実施形態では、デジタル音声信号を出力するＤＶＤプレーヤ１５０がＡＶアンプ１００に接続される例を示したが、これに限らず、デジタル音声信号を出力するＣＤプレーヤやデジタルメディアサーバなどのその他の信号出力装置（図示省略）がＡＶアンプ１００に接続されていてもよい。

また、上記実施形態では、記憶部３に記憶された所定のサンプリング周波数を利用履歴に基づいて変更する例を示したが、これに限らず、記憶部３に記憶された所定のサンプリング周波数が一定（たとえば、４８ｋＨｚ）であってもよい。

また、上記実施形態では、前回起動時において最も多くＡＶアンプ１００に入力されたデジタル音声信号のサンプリング周波数を所定のサンプリング周波数として記憶部３に記憶する例を示したが、これに限らず、通算して最も多くＡＶアンプ１００に入力されたデジタル音声信号のサンプリング周波数を所定のサンプリング周波数として記憶部３に記憶してもよい。

また、上記実施形態では、無音信号を付加した後、クロック周波数をサンプリング周波数と同じ値に設定する例を示したが、これに限らず、クロック周波数をサンプリング周波数と同じ値に設定した後、無音信号を付加してもよい。

本発明の一実施形態によるＡＶアンプの全体構成を示したブロック図である。本発明の一実施形態によるＡＶアンプの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

１ＤＳＰ（信号処理部）
２Ｄ／Ａ変換部
４制御部
１００ＡＶアンプ（信号処理装置）

Claims

デジタル音声信号が入力されるとともに、入力されたデジタル音声信号に対して所定の処理を施す信号処理部と、
前記信号処理部により所定の処理が施されたデジタル音声信号をアナログ音声信号に変換するＤ／Ａ変換部と、を備えた信号処理装置において、
電源投入時に前記信号処理部を所定のサンプリング周波数に応じた設定にする制御部をさらに備え、
前記信号処理部は、前記所定のサンプリング周波数と異なるサンプリング周波数のデジタル音声信号が入力された場合に、その入力されたデジタル音声信号の先頭に所定時間分の無音信号を付加することを特徴とする信号処理装置。
請求項１に記載の信号処理装置において、
前記制御部は、前記信号処理部に前記所定のサンプリング周波数と異なるサンプリング周波数のデジタル音声信号が入力された場合に、前記信号処理部をその入力されたデジタル音声信号のサンプリング周波数に応じた設定にすることを特徴とする信号処理装置。
請求項１または請求項２に記載の信号処理装置において、
前記制御部は、前記所定のサンプリング周波数を利用履歴に基づいて変更することを特徴とする信号処理装置。
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の信号処理装置において、
前記信号処理部は、複数のデジタル音声信号が入力された場合において、先に入力されたデジタル音声信号のサンプリング周波数と、後に入力されたデジタル音声信号のサンプリング周波数とが異なる場合に、前記後に入力されたデジタル音声信号の先頭に所定時間分の無音信号を付加することを特徴とする信号処理装置。