JP3125516B2 - 音声信号処理装置 - Google Patents

音声信号処理装置

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JP3125516B2 JP05115915A JP11591593A JP3125516B2 JP 3125516 B2 JP3125516 B2 JP 3125516B2 JP 05115915 A JP05115915 A JP 05115915A JP 11591593 A JP11591593 A JP 11591593A JP 3125516 B2 JP3125516 B2 JP 3125516B2
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謙太郎 寺西
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広明 高岸
昭人 松本
弓美子 本島
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  • Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
  • Noise Elimination (AREA)
  • Circuits Of Receivers In General (AREA)

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
ける音声信号処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】放送衛星や通信衛星を使ったPCM音楽
放送の普及とともに、音響関係の高性能化を図るデジタ
ル信号処理化が急ピッチで進んできている。現在実施さ
れている音声PCM放送の具体的なものとしては、例え
ば現行NTSCテレビジョン方式のBS(衛星)放送の
音声や、ハイビジョン放送の音声などがある。これらの
放送のうち、例えばハイビイジョン放送のPCM音声を
受信するデジタル信号処理の従来例として、1992年
テレビジョン学会年次大会講演予稿集16−6.p30
5〜306の”第二世代MUSE音声デコーダIC”に
記載されているMUSE受信用音声処理LSIがある。
【0003】この従来例では、MUSE信号に時分割多
重されている音声データを抽出し、音声LPF、音声デ
ータの時間伸長及びフレームデインタリーブ、音声同期
及びコントロール信号の検出、ビットインタリーブ、誤
り訂正、ワードデインタリーブ後のPCM音声データを
復調し、更に復調後の音声データをユーザの選択した音
声出力モードとする選択及びデジタルオーディオインタ
フェース用音声出力への変換などの処理が行われる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来例の回路構成
では、現行NTSCテレビジョン方式のBS放送やハイ
ビジョン放送で予定されている多くの音声モードを送信
側で切り換えた場合に、これらの切換に応じて音声デー
タ処理をデジタル的に切り換えたり、出力信号形式をデ
ジタル的に切り換えたりすることにより、再生音に不連
続が生じ、聴感上の耳ざわりなブツ音が発生するという
問題を生じる。また変更後の音声放送モードとユーザの
使用するスピーカ形式が適さない場合、ユーザが自ら音
声出力モードを切り換えないと、最適な音声出力が提供
されず、例えば留守録音時に録音不可能になったり、メ
ンテナンスをする人のいない展示用受信機では、急に音
声が出力されなくなってしまうという問題を生じる。
【0005】本発明は、上記音声信号処理に関して、音
声放送モードの変化に応じて入力される音声データに変
化が生じた場合に、ソフトミュート(フェードイン/フ
ェードアウト)手段を用い、上記のデジタル的に信号を
切り換えた時の耳ざわりなブツ音の抑圧を行ない、初期
設定手段を用い、音声放送モードとユーザの使用するス
ピーカ数に応じた初期設定をすることにより、例えばユ
ーザが音声放送モードの切り換わり毎にスピーカ出力モ
ードを設定しなくとも自動的に最適な音声出力形式を提
供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、放送音声モード信号とユーザの使用するスピーカ数
設定の出力選択制御信号を一時的に保持し遅延する手段
を設け、上記遅延手段で遅延した該出力選択制御信号を
用いて、下記のソフトミュート手段によって音声データ
をフェードアウトした後に上記のデジタル的な音声デー
タ処理の変更を行う構成とする。また、ソフトミュート
手段は音声データを漸次的に減衰するフェードアウト、
または復帰させるフェードイン機能を有し、上記音声出
力の音声放送モード信号の変化を検出する音声放送モー
ド信号遷移検出手段と、上記ソフトミュート手段のミュ
ート状態を検出する手段を設け、上記音声出力の音声放
送モード信号に変化が生じた場合等に、 ソフトミュート手段によって、音声信号処理装置に
ミュートをかける(フェードアウト)。
【0007】 ミュートが完全にかかっていることを
検出した場合、一時的に保持した出力選択制御信号によ
って、データ処理をデジタル的に切り換える。
【0008】 ソフトミュート手段によって、音声信
号処理装置のミュートを解除する(フェードイン)。
【0009】の一連の動作を行なう様に、上記の音声放
送モード信号遷移検出手段,遅延手段,ミュート状態検
出手段,ソフトミュート手段を制御する。
【0010】また、音声放送モード信号とユーザのスピ
ーカ数設定信号により、最適な出力選択を設定する初期
設定手段を設け、上記音声放送モード信号に変化が生じ
た場合、初期設定手段からの制御信号で音声出力選択を
制御する。
【0011】
【作用】本発明において、上記音声信号処理装置への音
声放送モード信号が変更された場合に、音声放送モード
信号の変化を検出し、ソフトミュート手段によって直ち
にフェードアウトを行う。音声データが完全にミュート
されている状態で、データ処理を上記音声放送モード信
号に応じてデジタル的に切り換え、その後上記ソフトミ
ュートのミュートを解除(フェードイン)する。この結
果、上記ソフトミュート手段によるミュートが完全にか
かった状態で、各データ処理の切り換えが可能となり、
音声放送モード信号の変更時にデータをディジタル的に
切り換えてもブツ音を回避することができる。
【0012】また、音声放送モード信号とユーザのスピ
ーカ数設定信号よりスピーカへの最適な出力選択を設定
する初期設定手段を設け、放送局から伝送される上記音
声放送モード信号が切り換わった場合、自動的に初期設
定手段に応じてスピーカへの出力モードを設定すること
により、常にユーザの用いるスピーカ形式に最適な音声
出力を提供することが可能となる。
【0013】
【実施例】図1に示した本発明の音声信号処理システム
の具体的な一実施例を用い、MUSE放送受信時の音声
処理システムの場合について説明する。図1において、
1はPCM音声データの入力端子、2はPCMデコー
ダ、5、6は出力選択制御信号の入力端子で、それぞれ
5はMUSE放送の音声放送モード信号入力端子、6は
ユーザの使用するスピーカ数設定信号入力端子である。
3は出力選択制御信号の初期設定を行なう初期設定手
段、4は初期設定手段3からの制御信号を遅延する遅延
手段である。8はMUSE方式によるハイビジョン放送
の3−1方式4チャンネルステレオ音声を、例えば一般
の2チャンネルステレオ音声に変換する等の機能を有し
たチャンネル数変換手段、9はソフトミュート手段、1
0はデジタルオーディオインタフェース(EIAJ・C
P−1201)に準拠した音声データに変換するデジタ
ルオーディオインタフェース変換部であり、11はオー
バサンプリングデジタルフィルタ、12はスピーカへの
再生音を決定するスピーカ選択手段、13はDAコンバ
ータ、14、15はそれぞれアナログ音声データとデジ
タル音声データを出力する出力端子、16はソフトミュ
ート手段9のミュート状態を検出するミュート状態検出
手段、17は入力端子5から入力される音声放送モード
信号の変化を検出する音声放送モード信号遷移検出手
段、101はアナログ音声用のデータ処理部、102は
デジタル音声用のデータ処理部である。
【0014】PCMデコーダ2は、入力端子1から入力
されたPCM音声データに対して、ビットまたはワード
デインタリーブや誤り訂正等のPCMデコード処理を行
い、通常の音声デジタル信号に変換する。初期設定手段
3は、入力端子5からの音声放送モード信号と入力端子
6からのユーザの使用するスピーカ数設定信号との組み
合わせから最適な音声出力モードを設定し、チャンネル
数変換手段8、スピーカ選択手段12の制御信号にデコ
ードし、遅延手段4に導く。チャンネル数変換手段8で
は、PCMデコードされた音声データを、初期設定手段
3からの制御信号に応じて、例えば4チャンネルの音声
データを一般の左右2チャンネルステレオにマトリクス
変換し、ソフトミュート手段9とデジタルオーディオイ
ンタフェース部10に導く。
【0015】アナログ音声用のデータ処理部101につ
いて説明する。ソフトミュート手段9では、必要に応じ
て導かれた音声データを漸次的に減衰させるフェードア
ウト、または復帰させるフェードイン動作させ、スピー
カ選択手段12に導く。例えば入力端子5からの音声放
送モード信号が変化した場合には、最初に音声放送モー
ド信号遷移検出手段17からの制御信号によってスピー
カ選択手段12に導かれる音声データがソフトミュート
手段9でフェードアウトされ、その後にチャンネル数変
換手段8やスピーカ選択手段12の出力モードが初期設
定手段3からの制御信号に応じて切り換えられ、その後
再びこの音声データがフェードインされる。スピーカ選
択手段12では、初期設定手段3からの制御信号に応じ
て、ソフトミュート手段9からの複数の音声データから
各スピーカへの出力モードを決定し、DAコンバータ1
3へ音声データを導く。DAコンバータ13では、デジ
タル音声データをアナログ音声データに変換し、出力端
子14へ導く。
【0016】一方、デジタル音声用のデータ処理部10
2では、デジタルオーディオインタフェース変換部10
で、音声データにチャンネルステータスが付加され、出
力端子15へ導かれる。
【0017】また、ミュート状態検出手段16は、例え
ばup/downカウンタで構成されるソフトミュート
手段9の乗算係数発生器の係数を検出し、ソフトミュー
ト手段9のミュート状態を検出し、ミュート状態に応じ
て遅延手段4を制御する。音声放送モード信号遷移検出
手段17は、入力端子5から入力される音声放送モード
信号の変化を検出し、検出の結果として音声放送モード
信号に変化があった場合にソフトミュート手段9によっ
てフェードアウトするようにソフトミュート手段9を制
御する。遅延手段4は、ミュート状態検出手段16によ
って初期設定手段3からの制御信号をある一定期間遅延
させ、チャンネル数変換手段8、スピーカ選択手段12
に導き、各々の信号処理を制御する。
【0018】次に、入力端子5からの音声放送モード信
号が変わった場合の初期設定手段3における音声出力制
御の更新について図2を用いて説明する。
【0019】 まず、変更後の音声放送モードを検出
し、伝送されるデータのチャンネル数がユーザの使用す
るスピーカ数より多いか判定し、等しいまたは少ない場
合には、チャンネル数変換無し、スピーカ選択有りと設
定する。
【0020】 上記の判定において、伝送されるチ
ャンネル数がスピーカ数より多い場合には、該音声放送
モードがチャンネル数変換可能か否かを判定し、チャン
ネル数変換できない場合には、チャンネル数変換無し、
スピーカ選択有りと設定する。
【0021】 上記の判定において、チャンネル数
変換可能である場合には、スピーカ数に応じたチャンネ
ル数変換を設定する。
【0022】 上記、、の判定によって設定さ
れたチャンネル数変換の有無・種類、スピーカ選択を新
しい初期設定とする。
【0023】このように音声放送モードが切り換わった
場合には、以上の〜の一連の判定、設定を行ない、
初期設定手段3に設定されている出力選択制御信号を更
新する。この結果、音声放送モードとユーザの用いるス
ピーカ数に応じた最適な音声出力を提供することが可能
となる。
【0024】次に、音声放送モード信号が変更された場
合の、本実施例における各信号処理の出力モード切り換
えとソフトミュート動作について、図1、図3、図4を
用いて説明する。図3は、図1における遅延手段4とソ
フトミュート手段9の制御を行う制御手段の一構成例で
あり、図4は、入力切換信号が変更された場合の動作フ
ローチャートである。
【0025】図3において、201は図1におけるチャ
ンネル数変換手段8、スピーカ選択手段12で構成する
音声データ処理部、202はソフトミュート手段9にお
いて、フェードアウト、フェードインするための係数を
音声データに乗算する手段であり、例えばup/dow
nカウンタの出力を係数として用いることができる。2
03は係数乗算手段202によってフェードアウト、ま
たはフェードインした音声データと、音声データ処理部
201からの音声データを選択するセレクタ、205は
係数乗算手段202で乗じる係数の値を検出する係数値
検出手段であり、ソフトミュート手段9のミュート状態
を検出する手段16である。206は出力選択制御信号
取り込み手段、208、209、210は出力選択制御
信号を取り込むラッチ手段、212はデコードされた制
御信号を音声データ処理部に伝達または遮断するスイッ
チであり、係数値検出手段205によって検出される係
数値が最小である場合にON、最小でない場合にOFF
する。207は係数乗算手段202の係数値によって、
ラッチ手段208へクロックを伝達または遮断するセレ
クタであり、係数値が最大である場合に○印を、最大で
ない場合に●印を選択する。211はラッチ手段210
の前後の出力選択制御信号を比較する手段である。21
3はPCMデコードされた音声データの入力端子、21
4はオーバサンプリングデジタルフィルタへの音声デー
タの出力端子である。
【0026】図3の回路が定常状態にある場合、セレク
タ203、およびセレクタ207は○印の方を選択し、
スイッチ212はOFFしている。
【0027】 まず、入力された音声放送モード信号
とユーザの使用するスピーカ設定信号は初期設定手段3
で最適な初期設定を行われた後、音声データ処理部20
1の制御信号にデコードされスイッチ212へ送られ
る。音声放送モード信号はラッチ手段208へも送られ
る。
【0028】 ラッチ手段208への音声放送モード
信号の切換が行われると、比較手段211でこの音声放
送モード信号の変化が検出される。
【0029】 比較手段211からの制御信号によっ
て、ソフトミュート手段6のセレクタ203は●印に切
り換わり、係数乗算手段202の係数を発生するup/
downカウンタは出力をカウントダウンし、ソフトミ
ュート手段6の出力音声データをフェードアウトする。
フェードアウトが開始されると、カウンタ出力による係
数値は最大値でなくなり、セレクタ207は●印に切り
換わり、ラッチ手段208は音声放送モード信号の取り
込みを停止する。
【0030】 カウンタ値が最小値に到達すると、ス
イッチ212をONし、音声データ処理部201で出力
音声形式を変更する。なお、カウンタは、最小値に到達
した後、一定期間(保持期間)その値を保持し、ここで
は、保持期間を音声データ処理部201にデコード制御
信号が伝達されてから、音声データ処理部201の処理
が変更するまでの時間としている。
【0031】 音声データ処理部201での音声出力
形式の切換に必要な一定時間後に、ソフトミュート手段
のフェードインをするべく、up/downカウンタ出
力のカウントアップを開始し、フェードインを行う。こ
の時、up/downカウンタのカウントアップが開始
されると、カウンタ出力は最小値でなくなり、スイッチ
212はOFFとなり、音声データ処理部201への初
期設定信号が遮断される。
【0032】 カウンタ値が最大値に到達すると、セ
レクタ207、およびセレクタ203を○印の方を選択
し、ラッチ手段208は新たな音声放送モード信号の取
り込みが可能となる。そして、変更されたデコード制御
信号に対応した音声データがソフトミュート手段9から
再生され、図1に示した遅延手段4とソフトミュート手
段9の制御手段は定常状態に戻る。
【0033】このように音声放送モード信号に変化があ
った場合には、以上の〜の一連の動作を行う。この
結果、音声データ処理部201でのチャンネル数変換、
スピーカ選択のデジタル的な処理変更は、再生音が完全
にミュートされている時に行なわれるため、この処理変
更に伴う音声データの不連続によって生じるブツ音等を
回避することができる。
【0034】なお、図3に示したソフトミュート手段9
と出力選択制御信号の取り込みの制御手段の構成では、
音声データ処理部201の後段にソフトミュート手段9
を配置しているが、本発明では音声データ処理部201
に含まれる各信号処理回路と、ソフトミュート手段の配
置に限定されるものではない。
【0035】次に、本発明の音声信号処理回路の他の一
実施例を図5に示す。図5における各記号は図1の実施
例と同様であり、各々の信号処理も同様である。図5で
18は音声放送モード信号とユーザの使用するスピーカ
数設定信号両方の信号の切り換えを検出する出力選択制
御信号遷移検出手段、19は初期設定手段3からの音声
放送モード信号とユーザの使用するスピーカ数設定信号
の切り換えを判別する出力選択制御切換判別信号、20
は初期設定手段3で設定した出力形式をチャンネル数変
換手段8・スピーカ選択手段12へ伝える出力設定信号
である。本実施例の構成が図1の実施例と異なる点は、
出力選択制御信号遷移検出手段18において初期設定手
段3からの制御信号を観察し、音声放送モード信号とユ
ーザの使用するスピーカ数設定信号両方の変化を検出す
る点であり、アナログ音声用のデータ処理部101、デ
ジタル音声用のデータ処理部102は同様である。
【0036】図5に示した実施例においての、遅延手段
4、ソフトミュート手段9の制御を行う制御手段を図6
に示す。図6における各記号は図3の実施例と同様であ
り、各々の信号処理も同様である。図3に示した構成例
と異なる点は、図6に示した構成例は出力選択制御信号
遷移検出手段18へ入力される音声放送モード信号とユ
ーザの使用するスピーカ数設定信号両方を初期設定手段
3の出力から取った点であり、本実施例では初期設定手
段3からの制御信号の変化を検出することにより、音声
放送モード信号の変更時と、入力端子6からのユーザの
使用するスピーカ数設定信号が切り換わったときの両方
で生じる信号処理切り換えによるブツ音発生を回避する
音声信号処理回路を実現することが可能となる。
【0037】また、図5の実施例において入力端子5か
らの音声放送モード信号が切り換わった場合、入力端子
6からのユーザの使用するスピーカ数設定信号に応じ
て、初期設定手段3に設定されている制御信号を更新
し、最適な音声出力を提供することが可能となる。
【0038】なお、本発明の図5に示した本発明の実施
例においてソフトミュート手段9、スピーカ選択手段1
2を入れ替える、またはソフトミュート手段9とスピー
カ選択手段12の間、スピーカ選択手段12とオーバサ
ンプリングデジタルフィルタ11の間にデジタルオーデ
ィオインターフェイス変換部10への取り出し口を設け
るかの何れかの構成としても前述した実施例と同様に音
声放送モード信号の変更時のブツ音発生を回避し、入力
端子5、6からの音声放送モード信号、ユーザの使用す
るスピーカ数設定信号によってチャンネル数変換手段
8、スピーカ選択手段12の制御信号の初期設定を行な
うことにより、音声放送モードが切り換わった場合でも
最適な音声出力を提供することが可能となる。
【0039】次に、本発明の音声信号処理回路の他の一
実施例を図7に示す。図7における各記号は図1の実施
例と同様であり、各々の信号処理も同様である。本実施
例の構成が図1の実施例と異なる点は、デジタル音声用
のデータ処理部102の、デジタルオーディオインタフ
ェース変換部10へのデータ取り出し口を、ソフトミュ
ート手段9とスピーカ選択手段12の間に取ったことで
あり、アナログ音声用のデータ処理部101について
は、図1の実施例と同様である。この為、図7に示した
実施例においても、遅延手段4、ソフトミュート手段9
の制御を行う制御手段は、図3に示した一構成例で実現
することができ、図4に示した手順でソフトミュート手
段を制御し、出力選択制御信号の取り込みを行う。よっ
て、ソフトミュート手段9で処理された音声データがア
ナログ用,デジタル用の両方のデータ処理部に導かれる
為、出力端子15から再生されるデジタル音声について
も、音声放送モード信号の変更時に漸次的に音声データ
を減衰するフェードアウト、復帰するフェードインを行
うことができ、ブツ音などの発生を回避することが可能
となる。
【0040】この結果、音声信号処理回路を図7に示し
た本実施例の構成とすることによって、前述の実施例と
同様に音声放送モード信号の変更時のブツ音発生を回避
する音声信号処理回路を実現することが可能となり、か
つ入力端子5、6からの音声放送モード信号、ユーザの
使用するスピーカ数設定信号を用いて最適な初期設定を
更新することにより、音声放送モードとユーザの用いる
スピーカ数に応じた最適な音声出力を提供することが可
能となる。
【0041】なお本発明の図7に示した実施例に対し
て、チャンネル数変換手段8とソフトミュート手段9の
処理順番を入れ替える、またはスピーカ選択手段12と
オーバサンプリングデジタルフィルタ11の間にデジタ
ルオーディオインターフェイス変換部10への取り出し
口を設けるかの何れかの構成としても前述した実施例と
同様に音声放送モード信号の変更時のブツ音発生を回避
し、入力端子5、6からの音声放送モード信号、ユーザ
の使用するスピーカ数設定信号によってチャンネル数変
換手段8、スピーカ選択手段12の制御信号の初期設定
を行なうことにより、音声放送モードが切り換わった場
合でも最適な音声出力を提供することが可能となる。
【0042】
【発明の効果】本発明の音声信号処理装置では、音声放
送モードが切り換わった場合、音声データ処理をデジタ
ル的に切り換えることによって生じるブツ音の発生を回
避し、音声放送モードとユーザの用いるスピーカ数から
音声出力の制御信号を初期設定することによって、最適
な音声出力を得ることが可能となる。これにより、例え
ば留守録音時や、展示用受信機においても音声放送モー
ドによって音声出力が停止する等の不都合を生じること
を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の音声信号処理装置の一実施例を示す図
である。
【図2】本発明の初期設定手段、チャンネル数変換手段
のフローチャートである。
【図3】本発明の遅延手段,ソフトミュート手段の構成
図である。
【図4】本発明の入力信号切換時の動作タイミングチャ
ートである。
【図5】本発明の音声信号処理装置の他の実施例を示す
図である。
【図6】本発明の遅延手段,ソフトミュート手段の他の
構成図である。
【図7】本発明の音声信号処理装置の他の実施例を示す
図である。
【符号の説明】
1…PCM音声データ入力端子、 2…PCMデコーダ、 3…初期設定手段、 4…遅延手段、 5…音声放送モード信号入力端子、 6…ユーザの使用するスピーカ数設定信号入力端子、 8…チャンネル数変換手段、 9…ソフトミュート手段、 10…デジタルオーディオインタフェース変換部、 11…オーバサンプリングデジタルフィルタ、 12…スピーカ選択手段、 13…DAコンバータ、 14…アナログ音声データ出力端子、 15…デジタル音声データ出力端子、 16…ミュート状態検出手段、 17…音声放送モード信号遷移検出手段、 18…出力選択制御信号遷移検出手段、 19…出力選択制御切換判別信号、 20…出力設定信号、 101…アナログ音声用のデータ処理部、 102…デジタル音声用のデータ処理部、 201…音声データ処理部、 202…係数乗算手段、 203,207…セレクタ、 205…係数値検出手段、 206…出力選択制御信号取り込み手段、 208,209,210…ラッチ手段、 211…比較手段、 212…スイッチ、 213…入力音声データ、 214…出力音声データ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H04R 3/00 310 H04R 3/00 310 (72)発明者 高岸 広明 東京都小平市上水本町五丁目20番1号株 式会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者 松本 昭人 東京都小平市上水本町五丁目20番1号株 式会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者 本島 弓美子 東京都小平市上水本町五丁目20番1号株 式会社日立製作所半導体事業部内 (56)参考文献 特開 平2−11076(JP,A) 特開 昭57−67336(JP,A) 特開 平1−176104(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 1/10 H04B 1/16 H04N 5/44 - 7/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力されたPCM音声データをデコードし
    て音声データとして出力するPCM音声受信機におい
    て、 前記音声データを処理する音声データ処理手段と前記音
    声データの音声放送モードを検出し、音声放送モードの
    変更を検出する第1の検出手段と使用するスピーカ数を
    設定する設定信号の変更を検出する第2の検出手段とを
    備え、 前記第1の検出手段で音声放送モードの変更又は前記第
    2の検出手段で設定信号の変更を検出すると、前記音声
    データ処理手段は音声データを漸次的に減衰し、ミュー
    ト状態にして、前記変更を検出した後の音声放送モード
    又はスピーカ数に応じて音声データを処理した後、前記
    音声データを漸次的に復帰することを特徴とするPCM
    音声受信機。
JP05115915A 1993-05-18 1993-05-18 音声信号処理装置 Expired - Fee Related JP3125516B2 (ja)

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