專利名稱：音頻再現(xiàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明在廣義上涉及數(shù)字信號處理技術(shù)，特別是涉及從外部接收數(shù)字音頻信號，對其進行音頻聲場處理、縮混(downmix)處理、低音再現(xiàn)處理等各種音頻處理，向外部輸出PCM數(shù)據(jù)的音頻再現(xiàn)裝置。
背景技術(shù)：
近年來，隨著DVD等多聲道環(huán)境和軟件的普及，對3聲道或3聲道以上的數(shù)字音頻進行再現(xiàn)的裝置日益增加。在DVD上所記錄的聲音，一般為5.1聲道的數(shù)字音頻，為正確地進行再現(xiàn)，需用5個揚聲器和1個用于低音再現(xiàn)的副低音揚聲器。進一步，要求5個揚聲器具備即便是低音分量也能正確地再現(xiàn)的能力。
但是，在所有的普通家庭中齊備這樣的揚聲器設(shè)備是困難的。因此，大部分DVD播放機，都具備即便用小于5.1聲道的揚聲器設(shè)備也能不丟失地再現(xiàn)全部聲音的功能。若使用這種功能，則各揚聲器輸出的聲音是對多個音頻聲道進行了混聲處理的，以比原來少的揚聲器數(shù)進行再現(xiàn)。通過這種處理，雖然與原來的聲場不同，但所記錄的聲音可以不丟失地進行再現(xiàn)。
另外，在像小型揚聲器那樣的各揚聲器中不具備對低音分量進行正確再現(xiàn)的能力的情況下，采用將所有的低音分量匯集到副低音揚聲器進行輸出的方法。這種方法利用了人們對低音分量沒有定位感這一事實。
這種對多個聲道數(shù)據(jù)進行混合的處理，不限于以少量的揚聲器對所有聲音進行再現(xiàn)的情況，還廣泛用于例如進行仿真地形成聲場等的處理的情況。
當(dāng)進行音頻聲場處理、縮混處理、低音再現(xiàn)處理等音頻處理時，進行多個聲道數(shù)據(jù)的相加處理、積和運算處理?？墒?，在PCM數(shù)據(jù)中存在可以表示的最大值，因此，當(dāng)進行多個聲道的數(shù)據(jù)相加處理時，有時會超過能以數(shù)字表示的最大值。超過了最大值的PCM數(shù)據(jù)，如保持原樣則作為刺耳的噪聲而被感覺到，因此一般都要進行將溢出了的值置換為正或負的最大值的“限幅處理”。但是，盡管噪聲可以避免，但聲音發(fā)生了失真。
為避免這種情況，在進行音頻處理前，預(yù)先計算最佳的歸一化系數(shù)，并通過歸一化處理使PCM數(shù)據(jù)的全部聲道一律地衰減，從而在進行數(shù)據(jù)相加處理時不會發(fā)生數(shù)字溢出。通過歸一化處理使全部聲道一律地衰減的原因在于，若只是使特定的聲道衰減，則在聲道之間電平將不相同。
當(dāng)使PCM數(shù)據(jù)衰減時，最終的輸出音量將減小，因此，為使各種情況下的聽覺電平一致，最好在作為音頻再現(xiàn)裝置的輸出目的端的模擬再現(xiàn)電路中對電平進行校正。即，在由D/A轉(zhuǎn)換器將PCM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬數(shù)據(jù)后，必須用模擬放大器使音量增加。
發(fā)明內(nèi)容
音頻處理部中所需要的歸一化電平，隨輸入聲道結(jié)構(gòu)、音頻處理內(nèi)容、揚聲器再現(xiàn)條件等輸出控制信息而變化。因此，每當(dāng)系統(tǒng)的動作狀況改變時，必須重新計算音頻處理部中的歸一化電平，并在作為音頻再現(xiàn)裝置的輸出目的端的模擬再現(xiàn)電路中調(diào)整放大量。
作為音頻再現(xiàn)裝置的實現(xiàn)方法，在多數(shù)情況下由數(shù)字信號處理器或系統(tǒng)LSI等半導(dǎo)體裝置實現(xiàn)，但存在以下3個問題。
第1，數(shù)字信號處理器的處理內(nèi)容隨產(chǎn)品而不同，因此不容易計算要在模擬放大器中設(shè)定的放大量。不僅控制系統(tǒng)復(fù)雜，而且每當(dāng)更換數(shù)字信號處理器時都必須重新設(shè)計系統(tǒng)，所以將使電路設(shè)計和控制系統(tǒng)的開發(fā)成本增加。
第2，歸一化電平的變更，不僅取決于數(shù)字信號處理器的處理時序，而且從數(shù)字信號處理器的處理到模擬放大器的處理還存在延遲時間，因此很難實時地進行控制。
第3，當(dāng)數(shù)字信號處理器中兼有多種音頻處理功能時，內(nèi)部參數(shù)將根據(jù)輸入條件而復(fù)雜地變化，因此從外部掌握數(shù)字信號處理器的內(nèi)容變得極其困難。
本發(fā)明是鑒于如上所述的現(xiàn)有的問題而開發(fā)的，其目的在于提供一種音頻再現(xiàn)裝置，即使是在對應(yīng)于各種輸入條件、再現(xiàn)條件的情況下，也能實現(xiàn)最佳的歸一化處理，而不會使作為音頻再現(xiàn)裝置的輸出目的端的再現(xiàn)電路的控制變得復(fù)雜。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的音頻再現(xiàn)裝置，根據(jù)歸一化方法指示信息來選擇歸一化條件，按照該條件來選擇是從外部設(shè)定歸一化系數(shù)還是在內(nèi)部自動地計算歸一化系數(shù)。
按照本發(fā)明的音頻再現(xiàn)裝置，可以根據(jù)安裝音頻再現(xiàn)裝置的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和成本條件對歸一化處理進行切換。
圖1是表示本發(fā)明第1實施方式的音頻再現(xiàn)裝置的一個結(jié)構(gòu)例的電路框圖。
圖2是表示圖1中的歸一化方法指示信息的一個結(jié)構(gòu)例的圖。
圖3是表示圖1中的譯碼部的處理步驟的流程圖。
圖4是表示圖1中的歸一化處理部的處理步驟的流程圖。
圖5是表示圖1中的音頻處理部的處理步驟的流程圖。
圖6是表示圖1的音頻再現(xiàn)裝置的縮混處理中的最佳歸一化系數(shù)的一例的圖。
圖7是表示本發(fā)明第2實施方式的音頻再現(xiàn)裝置的一個結(jié)構(gòu)例的電路框圖。
圖8是表示圖7中的歸一化方法指示信息的一個結(jié)構(gòu)例的圖。
圖9是表示圖7中的音頻處理部的處理步驟的流程圖。
圖10是表示本發(fā)明第3實施方式的音頻再現(xiàn)裝置的一個結(jié)構(gòu)例的電路框圖。
圖11是表示圖10中的歸一化方法指示信息的一個結(jié)構(gòu)例的圖。
圖12是表示圖10中的控制部的處理步驟的流程圖。
圖13是表示圖10中的歸一化處理部的處理步驟的流程圖。
圖14是表示圖10中的第1音頻處理部的處理步驟的流程圖。
圖15是表示圖10中的第2音頻處理部的處理步驟的流程圖。
圖16是表示本發(fā)明第4實施方式的音頻再現(xiàn)裝置的一個結(jié)構(gòu)例的電路框圖。
圖17是表示圖16中的控制部的處理步驟的流程圖。
圖18是表示圖16中的第1音頻處理部的處理步驟的流程圖。
圖19是表示圖16中的第2音頻處理部的處理步驟的流程圖。
具體實施例方式
以下，邊參照附圖邊說明本發(fā)明的實施方式。
《第1實施方式》圖1是表示本發(fā)明第1實施方式的音頻再現(xiàn)裝置的一個結(jié)構(gòu)例的電路框圖。圖1的音頻再現(xiàn)裝置，由譯碼部10、控制部20、歸一化處理部40、音頻處理部30構(gòu)成。
譯碼部10，具有以下的功能對從外部輸入的音頻位流(ABS)進行譯碼而生成PCM數(shù)據(jù)后輸出到歸一化處理部40，并且在對音頻位流進行譯碼時，將從標題信息分析處理等取得的、對譯碼后的PCM數(shù)據(jù)的聲道結(jié)構(gòu)信息，作為輸入聲道結(jié)構(gòu)信息G發(fā)送到控制部20。
控制部20，具有以下的功能分別從外部接收輸出控制信息Z、歸一化方法指示信息M、外部指定歸一化系數(shù)信息E，從譯碼部10接收輸入聲道結(jié)構(gòu)信息G，將這些信息發(fā)送到歸一化處理部40和音頻處理部30。輸出控制信息Z，例如包括與作為輸出目的端的再現(xiàn)電路連接的揚聲器的聲道信息、低音管理信息、以及對音頻處理部30的各種設(shè)定等。歸一化方法指示信息M，是在進行音頻處理前指定通過內(nèi)部運算處理計算音量歸一化系數(shù)或使用從外部指定的系數(shù)的信息。外部指定歸一化系數(shù)信息E，是當(dāng)由歸一化方法指示信息M選擇了由外部指定的歸一化系數(shù)時使用的音量歸一化處理用的電平數(shù)據(jù)。
歸一化處理部40，具有以下的功能從控制部20接收歸一化方法指示信息M、外部指定歸一化系數(shù)信息E，根據(jù)歸一化方法指示信息M的指示內(nèi)容，對由譯碼部10輸出的PCM數(shù)據(jù)進行歸一化處理。
音頻處理部30，在內(nèi)部包含歸一化系數(shù)計算部31和音頻處理運算部32，具有以下的功能從控制部20接收輸入聲道結(jié)構(gòu)信息G、輸出控制信息Z、歸一化方法指示信息M，當(dāng)由歸一化方法指示信息M指定了歸一化系數(shù)的內(nèi)部計算時，由歸一化系數(shù)計算部31計算歸一化系數(shù)，由音頻處理運算部32進行縮混處理、低音再現(xiàn)處理等音頻處理。
圖2表示本實施方式的歸一化方法指示信息M的每個設(shè)定值的指示內(nèi)容的例子。按照圖2，如設(shè)定值為0則為“外部指定”，如設(shè)定值為1則為“內(nèi)部計算”。
圖3～圖5是表示本實施方式的處理概要的流程圖。圖3示出譯碼部10的處理步驟，圖4示出歸一化處理部40的處理步驟，圖5示出音頻處理部30的處理步驟。
在本實施方式中，為便于說明，在圖1的音頻再現(xiàn)裝置中，設(shè)由音頻處理部30進行的音頻處理為縮混處理，設(shè)輸出控制信息Z表示輸出聲道結(jié)構(gòu)信息，用圖3～圖5的流程圖說明進行了如下設(shè)定的情況。
輸入聲道結(jié)構(gòu)信息5聲道(L/R/C/LS/RS)輸出控制信息(輸出聲道結(jié)構(gòu))3聲道(L/R/C)外部指定歸一化系數(shù)2.41)歸一化方法指示信息M為“0(外部指定)”時首先，在譯碼部10中，對從外部輸入的音頻位流進行譯碼，生成PCM數(shù)據(jù)。此處，譯碼后的PCM數(shù)據(jù)的聲道結(jié)構(gòu)為5聲道(L/R/C/LS/RS)，在對音頻位流進行譯碼時，該信息從標題信息分析處理等取得，并作為輸入聲道結(jié)構(gòu)信息G發(fā)送到控制部20。并且，將譯碼后的PCM數(shù)據(jù)輸出到歸一化處理部40。
控制部20，分別從外部接收作為輸出控制信息Z的輸出聲道結(jié)構(gòu)信息、歸一化方法指示信息M、外部指定歸一化系數(shù)信息E，從譯碼部10接收輸入聲道結(jié)構(gòu)信息G，將這些信息發(fā)送到歸一化處理部40、音頻處理部30。
在歸一化處理部40中，從控制部20接收歸一化方法指示信息M、外部指定歸一化系數(shù)信息E。此處，由于歸一化方法指示信息M為“0”，指示了使用外部指定系數(shù)的歸一化處理，因此，對從譯碼部10輸入的整個PCM數(shù)據(jù)除以外部指定歸一化系數(shù)(＝2.4)，實施歸一化處理。
音頻處理部30，從控制部20分別接收輸入聲道結(jié)構(gòu)信息G、輸出控制信息(輸出聲道結(jié)構(gòu)信息)Z、歸一化方法指示信息M。此處，由于歸一化方法指示信息M為“0”，指示了使用外部指定系數(shù)的歸一化處理，所以歸一化系數(shù)計算部31的歸一化系數(shù)為1.0，因而在由音頻處理運算部32實施的縮混處理中，實質(zhì)上不實施歸一化處理。
如上所述，當(dāng)從外部將歸一化方法指示信息M設(shè)定為“0(外部指定)”時，在音頻處理部30中的縮混處理中不進行歸一化處理，但由作為前級處理的歸一化處理部40使用外部指定系數(shù)進行歸一化處理，因此實際上已進行了使用“2.4”的歸一化系數(shù)的歸一化處理。
2)歸一化方法指示信息M為“1(內(nèi)部計算)”時關(guān)于譯碼部10和控制部20中的動作，與歸一化方法指示信息M為外部指定時相同，因而省略其說明。動作的不同之處僅在于歸一化處理部40，在音頻處理部30中的歸一化處理。
此處，由于歸一化方法指示信息M為“1”，指示了使用內(nèi)部計算系數(shù)的歸一化處理，因此由音頻處理部30進行歸一化處理。即，音頻處理部30，從控制部20接收輸入聲道結(jié)構(gòu)信息G、輸出控制信息(輸出聲道結(jié)構(gòu)信息)Z、歸一化方法指示信息M，此處，由于歸一化方法指示信息M為“1”，由歸一化系數(shù)計算部31計算歸一化系數(shù)。
這里，由于輸入聲道結(jié)構(gòu)為5聲道(L/R/C/LS/RS)、輸出聲道結(jié)構(gòu)為3聲道(L/R/C)，各輸出聲道的縮混處理為L＝L+0.7×LS、R＝R+0.7×RS、C＝C、LS＝0、RS＝0。
圖6表示縮混處理中的最佳歸一化系數(shù)的例子。為了對各聲道防止溢出并保持聲道均衡，歸一化系數(shù)為1.7，在由音頻處理運算部32實施的縮混處理中，對從歸一化處理部40輸入的整個PCM數(shù)據(jù)除以內(nèi)部計算的歸一化系數(shù)(＝1.7)，實施歸一化處理，進一步實施縮混處理，將PCM數(shù)據(jù)向外部輸出。
在本實施方式中，與輸入聲道結(jié)構(gòu)為5聲道不同，輸出聲道結(jié)構(gòu)為3聲道，因此，最佳的歸一化系數(shù)本身為當(dāng)歸一化方法指示信息M為“1”時計算出的1.7(參照圖6)。
但是，在考慮了安裝音頻再現(xiàn)裝置的整個系統(tǒng)的情況下，當(dāng)歸一化方法指示信息M為“1”時，輸入聲道結(jié)構(gòu)和輸出聲道結(jié)構(gòu)有各種各樣的組合，所以由音頻再現(xiàn)裝置的后級電路校正的音量電平每次都要切換校正值，因而有可能使與其相應(yīng)的電路結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜。
與之相比，當(dāng)歸一化方法指示信息M為“0”時，歸一化系數(shù)固定為“2.4”，因此后級處理的電平校正值是恒定的。而且，最容易發(fā)生溢出的輸入聲道結(jié)構(gòu)和輸出聲道結(jié)構(gòu)的組合為5聲道輸入(L/R/C/LS/RS)、2聲道輸出(L/R)，所以衰減量變得最大的歸一化系數(shù)為2.4(參照圖6)。因此，要使后級處理的電平校正值的控制得到簡化，只需將“2.4”作為固定值進行歸一化處理即可。
這樣，按照本實施方式，由歸一化方法指示信息M選擇由外部指定或由內(nèi)部計算歸一化系數(shù)，當(dāng)選擇外部指定時，可以由歸一化處理部40一律地進行歸一化處理，其結(jié)果是，可以固定地設(shè)定歸一化系數(shù)，而與輸入聲道或輸出控制設(shè)定無關(guān)，因而可以根據(jù)再現(xiàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分別進行設(shè)定。
例如，當(dāng)想要以簡單的方式進行與外部連接的音頻電路的控制時，通過外部指定，可以將與外部連接的音頻電路的歸一化處理省去，相反，當(dāng)對音質(zhì)更為重視時，可以通過選擇內(nèi)部計算來得到最佳歸一化狀態(tài)的輸出信號。
《第2實施方式》圖7是表示本發(fā)明第2實施方式的音頻再現(xiàn)裝置的一個結(jié)構(gòu)例的電路框圖。圖7的音頻再現(xiàn)裝置，由譯碼部10、控制部20、音頻處理部30構(gòu)成。
圖7的音頻再現(xiàn)裝置與第1實施方式的音頻再現(xiàn)裝置的不同點在于，省略了歸一化處理部40，以及控制部20和音頻處理部30接收的管理信息。本實施方式的控制部20，作為從外部接收的信息，除輸出控制信息Z以外，在包含歸一化方法指示信息M、外部指定輸入聲道條件信息F這一點上是不同的。
圖8表示本實施方式的歸一化方法指示信息M的每個設(shè)定值的指示內(nèi)容。歸一化方法指示信息M，作為進行歸一化處理時的輸入聲道條件，指示使用由外部指定的條件或由譯碼部10抽取出的輸入聲道結(jié)構(gòu)信息G。外部指定輸入聲道條件信息F，是當(dāng)歸一化方法指示信息M指示外部指定以作為輸入聲道條件時使用的輸入聲道結(jié)構(gòu)條件，該條件固定地使用，與由譯碼部10抽取出的輸入聲道結(jié)構(gòu)信息G無關(guān)。
圖9是表示本實施方式的音頻處理部30的處理步驟的流程圖。音頻處理部30，在內(nèi)部包含歸一化系數(shù)計算部31和音頻處理運算部32，從控制部20接收輸入聲道結(jié)構(gòu)信息G、輸出控制信息Z、歸一化方法指示信息M、外部指定輸入聲道條件信息F，當(dāng)由歸一化方法指示信息M指示“外部指定”作為輸入聲道條件時，使用外部指定輸入聲道條件信息F和輸出控制信息Z，當(dāng)指示“內(nèi)部計算”時，由歸一化系數(shù)計算部31使用輸入聲道結(jié)構(gòu)信息G和輸出控制信息Z計算歸一化系數(shù)，進一步由音頻處理運算部32進行音頻處理。
按照本實施方式的音頻再現(xiàn)裝置，基于歸一化方法指示信息M的歸一化方法的選擇，僅決定于輸入聲道結(jié)構(gòu)信息G，因此對輸出控制設(shè)定的歸一化處理必定是由音頻處理部30實施。
一般來說，輸入數(shù)據(jù)流的聲道結(jié)構(gòu)在很多情況下可以通過譯碼處理抽出，而且當(dāng)控制音頻再現(xiàn)裝置時很難事先預(yù)測歸一化系數(shù)，因此，通過固定地設(shè)定由音頻再現(xiàn)裝置再現(xiàn)的聲道數(shù)最多時的歸一化系數(shù)，可以進行在可聽度電平上很少有不諧調(diào)感的再現(xiàn)。
而當(dāng)輸出控制以與揚聲器結(jié)構(gòu)相關(guān)的設(shè)定為主時，在再現(xiàn)過程中變更設(shè)定的情況極少，大部分都使用固定值，因此，即使是由音頻處理部30自動地計算歸一化系數(shù)也不會發(fā)生相對的變化，就不需要由外部進行電平校正。所以，僅自動地判定輸出控制條件就可以很容易地進行最佳的電平設(shè)定。
因此，由于使歸一化處理的選擇只與輸入條件相對應(yīng)，在控制和音質(zhì)這兩個方面都能進行有效的處理。
《第3實施方式》圖10是表示本發(fā)明第3實施方式的音頻再現(xiàn)裝置的一個結(jié)構(gòu)例的電路框圖。圖10的音頻再現(xiàn)裝置，由譯碼部10、控制部20、歸一化處理部40、第1音頻處理部30、第2音頻處理部50構(gòu)成。
譯碼部10，與第1實施方式一樣，具有以下的功能對從外部輸入的音頻位流進行譯碼而生成PCM數(shù)據(jù)后輸出到歸一化處理部40，并在對音頻位流進行譯碼時，將從標題信息分析處理等取得的與譯碼后的PCM數(shù)據(jù)對應(yīng)的聲道結(jié)構(gòu)信息，作為輸入聲道結(jié)構(gòu)信息G發(fā)送到控制部20。
控制部20，具有以下的功能分別從外部接收輸出控制信息Z、歸一化方法指示信息M、外部指定歸一化系數(shù)信息E、從譯碼部10接收輸入聲道結(jié)構(gòu)信息G，將這些信息發(fā)送到音頻處理部30，在內(nèi)部包含輸入聲道結(jié)構(gòu)信息生成部21。輸出控制信息Z、外部指定歸一化系數(shù)信息E，與第1實施方式的情況相同，因而省略其說明。歸一化方法指示信息M，與第1實施方式的情況相同，但分別與第1音頻處理部30、第2音頻處理部50相對應(yīng)，因此將設(shè)定值擴展1位而用2位表示。
輸入聲道結(jié)構(gòu)信息生成部21，具有對第1音頻處理部30、第2音頻處理部50生成輸入聲道結(jié)構(gòu)信息G的功能。例如至第2音頻處理部50的PCM數(shù)據(jù)的輸入聲道結(jié)構(gòu)，隨第1音頻處理部30的處理而改變，因此根據(jù)從譯碼部10接收到的輸入聲道結(jié)構(gòu)信息G和從外部指定的輸出控制信息Z來進行計算。
歸一化處理部40，具有以下的功能從控制部20接收歸一化方法指示信息M、外部指定歸一化系數(shù)信息E，根據(jù)歸一化方法指示信息M的指示內(nèi)容，對由譯碼部10輸出的PCM數(shù)據(jù)進行歸一化處理。
第1音頻處理部30，在內(nèi)部包含第1歸一化系數(shù)計算部31和第2音頻處理運算部32，具有以下的功能從控制部20接收輸入聲道結(jié)構(gòu)信息G、輸出控制信息Z、歸一化方法指示信息M，當(dāng)由歸一化方法指示信息M指定了在內(nèi)部計算歸一化系數(shù)時，由第1歸一化系數(shù)計算部31計算歸一化系數(shù)，由第1音頻處理運算部32進行音頻處理。
第2音頻處理部50，與第1音頻處理部30同樣地，在內(nèi)部包含第2歸一化系數(shù)計算部51和第2音頻處理運算部52，具有以下的功能從控制部20接收輸入聲道結(jié)構(gòu)信息G、輸出控制信息Z、歸一化方法指示信息M，當(dāng)由歸一化方法指示信息M指定了在內(nèi)部計算歸一化系數(shù)時，由第2歸一化系數(shù)計算部51計算歸一化系數(shù)，由第2音頻處理運算部52進行音頻處理。
此外，對第1音頻處理部30和第2音頻處理部50，分配各自固有的音頻處理運算。
圖11示出本實施方式的歸一化方法指示信息M的每個設(shè)定值的指示內(nèi)容。
圖12～圖15，是表示本實施方式的處理概要的流程圖。圖12表示控制部20的處理步驟，圖13表示歸一化處理部40的處理步驟，圖14表示第1音頻處理部30的處理步驟，圖15表示第2音頻處理部50的處理步驟。
對于以下各種情況，用圖12～圖15的流程圖說明按如上方式構(gòu)成的音頻再現(xiàn)裝置的動作。
·歸一化方法指示信息M的設(shè)定值為“00”時·歸一化方法指示信息M的設(shè)定值為“01”時·歸一化方法指示信息M的設(shè)定值為“11”時1)歸一化方法指示信息M的設(shè)定值為“00”時首先，與第1實施方式同樣地，在譯碼部10中，對從外部輸入的音頻位流進行譯碼，生成PCM數(shù)據(jù)。此處，譯碼后的PCM數(shù)據(jù)的聲道結(jié)構(gòu)，在對音頻位流進行譯碼時，從標題信息分析處理等取得，作為輸入聲道結(jié)構(gòu)信息G發(fā)送到控制部20。另外，將譯碼后的PCM數(shù)據(jù)輸出到歸一化處理部40。
控制部20，分別從外部接收輸出控制信息Z、歸一化方法指示信息M、外部指定歸一化系數(shù)信息E，從譯碼部10接收輸入聲道結(jié)構(gòu)信息G。
此處，在輸入聲道結(jié)構(gòu)信息生成部21中，從輸入聲道結(jié)構(gòu)信息G和輸出控制信息Z分別生成用于向第1音頻處理部30和第2音頻處理部50發(fā)送的輸入聲道結(jié)構(gòu)信息G。例如，如果第1音頻處理部30與緊接譯碼后的輸入聲道結(jié)構(gòu)無關(guān)而具有輸出2聲道(L/R)的功能，則對于第2音頻處理部50的輸入聲道結(jié)構(gòu)為2聲道(L/R)，與緊接譯碼后的輸入聲道結(jié)構(gòu)無關(guān)。
由輸入聲道結(jié)構(gòu)信息生成部21生成與第1音頻處理部30和第2音頻處理部50對應(yīng)的輸入聲道結(jié)構(gòu)信息G后，控制部20，將輸出控制信息Z、歸一化方法指示信息M、外部指定歸一化系數(shù)信息E、輸入聲道結(jié)構(gòu)信息G發(fā)送到歸一化處理部40、音頻處理部30。
在歸一化處理部40中，從控制部20接收歸一化方法指示信息M、外部指定歸一化系數(shù)信息E。此處，由于歸一化方法指示信息M為“00”，如圖11所示，指示了使用外部指定系數(shù)的歸一化處理，因此，在歸一化處理部40中對從譯碼部10輸入的整個PCM數(shù)據(jù)除以外部指定歸一化系數(shù)，實施歸一化處理。
第1音頻處理部30，從控制部20接收對第1音頻處理部30的輸入聲道結(jié)構(gòu)信息G、輸出控制信息Z、歸一化方法指示信息M。此處，由于歸一化方法指示信息M為“00”，已由歸一化處理部40實施了對第1音頻處理部30的歸一化處理，所以第1歸一化系數(shù)計算部31的歸一化系數(shù)為1.0，因而在由第1音頻處理運算部32實施的音頻處理運算中，實質(zhì)上不實施歸一化處理。
然后，在第2音頻處理部50中，也從控制部20接收對第2音頻處理部50的輸入聲道結(jié)構(gòu)信息G、輸出控制信息Z、歸一化方法指示信息M，與第1音頻處理部30同樣地，第2歸一化系數(shù)計算部51的歸一化系數(shù)為1.0，因而在由第2音頻處理運算部52實施的音頻處理運算中，實質(zhì)上不實施歸一化處理。
如上所述，當(dāng)從外部將歸一化方法指示信息M設(shè)定為“00(第1音頻處理部30和第2音頻處理部50均為外部指定)”時，第1音頻處理部30和第2音頻處理部50都不進行歸一化處理，但由作為前級處理的歸一化處理部40使用外部指定系數(shù)進行歸一化處理，因此實際上已進行了使用外部指定歸一化系數(shù)的歸一化處理。
進一步，在這種情況下，由于使用固定的外部指定歸一化系數(shù)，不需要在與音頻再現(xiàn)裝置的后級連接的電路中進行電平校正。
2)歸一化方法指示信息M的設(shè)定值為“01”時關(guān)于譯碼部10和控制部20中的動作，與歸一化方法指示信息M的設(shè)定值為“00”時相同，因而將其說明省略。
在歸一化處理部40中，從控制部20接收歸一化方法指示信息M、外部指定歸一化系數(shù)信息E。此處，由于歸一化方法指示信息M為“01”，如圖11所示，指示了使用外部指定系數(shù)的歸一化處理，因此，在歸一化處理部40中對從譯碼部10輸入的整個PCM數(shù)據(jù)除以外部指定歸一化系數(shù)，實施歸一化處理。
第1音頻處理部30，從控制部20接收對第1音頻處理部30的輸入聲道結(jié)構(gòu)信息G、輸出控制信息Z、歸一化方法指示信息M。此處，由于歸一化方法指示信息M為“01”，已由歸一化處理部40實施了對第1音頻處理部30的歸一化處理，所以第1歸一化系數(shù)計算部31的歸一化系數(shù)為1.0，因而在由第1音頻處理運算部32實施的音頻處理運算中，實質(zhì)上不實施歸一化處理。
在第2音頻處理部50中，也從控制部20接收對第2音頻處理部50的輸入聲道結(jié)構(gòu)信息G、輸出控制信息Z、歸一化方法指示信息M，此處，由于歸一化方法指示信息M為“01”，由第2歸一化系數(shù)計算部51計算歸一化系數(shù)。例如，如果由第2音頻處理運算部52實施如下的相加處理，L＝L+0.7×LS、R＝R+0.7×RS則為防止發(fā)生溢出必須使歸一化系數(shù)為“1.7”。
如上所述，當(dāng)從外部將歸一化方法指示信息M設(shè)定為“01(第1音頻處理部30為外部指定、第2音頻處理部50為內(nèi)部計算)”時，雖然在第2音頻處理部50中進行歸一化處理，但在第1音頻處理部30中不進行歸一化處理，實際上由作為前級處理的歸一化處理部40使用外部指定系數(shù)進行了對第1音頻處理部30的歸一化處理。
進一步，在這種情況下，由于對第1音頻處理部30使用固定的外部指定歸一化系數(shù)，不需要在與音頻再現(xiàn)裝置的后級連接的電路中進行電平校正。
另外，對于第2音頻處理部50，考慮歸一化系數(shù)隨輸入聲道結(jié)構(gòu)、輸出控制設(shè)定而改變的情況，例如，如果歸一化系數(shù)隨輸出控制設(shè)定的變化從功能上說只是與外部連接的揚聲器的再現(xiàn)條件等的初始設(shè)定發(fā)生變更、在再現(xiàn)過程中不發(fā)生變化，就能以最佳的方式進行與防止溢出對應(yīng)的歸一化，因此，能夠起到更有效的作用。在這種情況下，音量電平的變化不受再現(xiàn)過程中的模式切換等帶來的影響。
3)歸一化方法指示信息M的設(shè)定值為“11”時關(guān)于譯碼部10和控制部20中的動作，與歸一化方法指示信息M的設(shè)定值為“00”和“01”時相同，因而將其說明省略。
在歸一化處理部40中，從控制部20接收歸一化方法指示信息M、外部指定歸一化系數(shù)信息E，由于歸一化方法指示信息M為“11”，如圖11所示，此處不實施歸一化處理，第1音頻處理部30，從控制部20接收對第1音頻處理部30的輸入聲道結(jié)構(gòu)信息G、輸出控制信息Z、歸一化方法指示信息M。此處，由于歸一化方法指示信息M為“11”，由第1歸一化系數(shù)計算部31計算歸一化系數(shù)。進一步，在由第1音頻處理運算部32實施的音頻處理運算中，實施使用由第1歸一化系數(shù)計算部31計算出歸一化系數(shù)的歸一化處理。同樣地，在第2音頻處理部50中，由于歸一化方法指示信息M為“11”，也由第2歸一化系數(shù)計算部51計算歸一化系數(shù)。
如上所述，當(dāng)從外部將歸一化方法指示信息M設(shè)定為“11(第1音頻處理部30和第2音頻處理部50均為內(nèi)部計算)”時，在第1音頻處理部30和第2音頻處理部50的任一個中都進行基于內(nèi)部計算的歸一化處理，在這種情況下，可以預(yù)計到第1音頻處理部30、第2音頻處理部50的歸一化系數(shù)都將隨著輸入聲道結(jié)構(gòu)、輸出控制設(shè)定而變化，因此，特別是在再現(xiàn)過程中進行模式設(shè)定切換等時必須由后級處理的電路等進行電平校正。由于能以最佳的方式進行與防止溢出對應(yīng)的歸一化，在本實施方式中，可以使S/N得到最佳的結(jié)果。只要是能夠由后級處理的電路等進行實時的電平校正的系統(tǒng)，其設(shè)定值就是最有效的。
如上所述。按照第3實施方式的音頻再現(xiàn)裝置，對每個音頻處理部都可以設(shè)定歸一化方法，因此，可以根據(jù)安裝音頻再現(xiàn)裝置的系統(tǒng)的便利性對音頻處理部的每種功能設(shè)定最佳的歸一化處理的指示。
例如，揚聲器聲道結(jié)構(gòu)或低音管理設(shè)定等只能在系統(tǒng)初始設(shè)定時改變，在再現(xiàn)過程中使用固定的值。就這種功能而言，由內(nèi)部的音頻處理部自動計算歸一化系數(shù)并實施歸一化處理的方法對S/N也是有利的，在每種再現(xiàn)媒體中也不會產(chǎn)生因音量電平變化帶來的不諧調(diào)感。
但是，當(dāng)對在聲場處理等再現(xiàn)過程中進行設(shè)定切換的功能由內(nèi)部自動地實施歸一化處理時，每種再現(xiàn)媒體的歸一化條件將發(fā)生變化，若在后級處理的模擬電路等中不實施電平校正，則音量電平將發(fā)生變化，因而有可能產(chǎn)生不諧調(diào)感。當(dāng)考慮這種情況時，例如，可以限定為在再現(xiàn)過程中進行設(shè)定變更的功能，并根據(jù)最容易發(fā)生溢出的條件實施外部處理，從而能夠?qū)崿F(xiàn)最佳的電平設(shè)定，而不會使后級的模擬電路等的控制變得復(fù)雜。
因此，固定的音頻處理設(shè)定，可以進行最佳的歸一化處理，并且僅將再現(xiàn)過程中與音頻處理設(shè)定相關(guān)的部分的電平設(shè)定固定化，因此很容易進行這樣的系統(tǒng)的電平控制。
此外，在本實施方式中，為便于說明，以2個音頻處理部進行了說明，不言而喻，對于包含3個或3個以上的音頻處理部的音頻再現(xiàn)裝置也能取得同樣的效果。在這種情況下，只需根據(jù)要控制的音頻處理部的個數(shù)擴展歸一化方法指示信息M的位長即可實現(xiàn)。
《第4實施方式》圖16是表示本發(fā)明第4實施方式的音頻再現(xiàn)裝置的一個結(jié)構(gòu)例的電路框圖。圖16的音頻再現(xiàn)裝置，與第3實施方式同樣地，由譯碼部10、控制部20、歸一化處理部40、第1音頻處理部30、第2音頻處理部50構(gòu)成。至于歸一化方法指示信息M，也與第3實施方式的情況一樣，如圖11所示。
圖16的音頻再現(xiàn)裝置與第3實施方式的音頻再現(xiàn)裝置的不同之處在于將分別在第1音頻處理部30、第2音頻處理部50的內(nèi)部構(gòu)成的歸一化系數(shù)計算部31、51配置在控制部20的內(nèi)部，從控制部20向第1音頻處理部30、第2音頻處理部50發(fā)送的信息中還含有歸一化系數(shù)信息T。
圖17～圖19，是表示本實施方式的處理概要的流程圖。圖17表示控制部20的處理步驟，圖18表示第1音頻處理部30的處理步驟，圖19表示第2音頻處理部50的處理步驟。
在此，與第3實施方式的音頻再現(xiàn)裝置的處理的不同之處僅在于，在圖17的控制部20的處理流程圖中實施第1音頻處理部30、第2音頻處理部50的歸一化系數(shù)的計算、在圖18、圖19的處理流程圖中省去了各歸一化系數(shù)的計算。
按照本實施方式的音頻再現(xiàn)裝置，當(dāng)與第3實施方式的音頻再現(xiàn)裝置比較時，將歸一化系數(shù)計算集中在控制部20中進行處理，可以相應(yīng)地使整個再現(xiàn)裝置的處理最佳化。
特別是，考慮了由數(shù)字信號處理器或系統(tǒng)LSI內(nèi)部的處理器實現(xiàn)本發(fā)明的音頻再現(xiàn)裝置的情況，但是，由于將第1音頻處理部30、第2音頻處理部50的各自的歸一化處理集中在控制部20內(nèi)，與在第1音頻處理部30、第2音頻處理部50的內(nèi)部計算歸一化系數(shù)時相比，因子程序共用而減少了程序命令存儲器、因進行集中處理而減少了管理信息的轉(zhuǎn)移等使用的工作存儲器、減少了執(zhí)行處理步驟數(shù)等，因此可以使處理最優(yōu)化。
如上所述，本發(fā)明的音頻再現(xiàn)裝置，僅通過切換歸一化處理設(shè)定即可根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)或成本條件實現(xiàn)最佳的音頻再現(xiàn)系統(tǒng)，因此，作為進行各種音頻處理并向外部輸出PCM數(shù)據(jù)的裝置是有用的。
權(quán)利要求
1.一種音頻再現(xiàn)裝置，具有使全部聲道的PCM數(shù)據(jù)一律地衰減以防止因溢出而引起的音質(zhì)惡化的功能，該音頻再現(xiàn)裝置的特征在于，包括歸一化處理部，接收指示使用外部指定和內(nèi)部計算中的任何一方的歸一化系數(shù)進行歸一化的歸一化方法指示信息、和當(dāng)上述歸一化方法指示信息為外部指定時使用的外部指定歸一化系數(shù)信息，對上述PCM數(shù)據(jù)進行音量歸一化處理；音頻處理部，接收上述歸一化方法指示信息、表示上述PCM數(shù)據(jù)的聲道結(jié)構(gòu)的輸入聲道結(jié)構(gòu)信息、以及指示上述PCM數(shù)據(jù)的再現(xiàn)條件的輸出控制信息，對從上述歸一化處理部輸出的PCM數(shù)據(jù)進行音頻處理，上述歸一化處理部，僅當(dāng)上述歸一化方法指示信息為外部指定時，使用上述外部指定歸一化系數(shù)信息進行歸一化處理；上述音頻處理部，僅當(dāng)上述歸一化方法指示信息為內(nèi)部計算時，使用上述輸入聲道結(jié)構(gòu)信息和上述輸出控制信息進行歸一化處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的音頻再現(xiàn)裝置，其特征在于上述音頻處理部，包括歸一化系數(shù)計算部，僅當(dāng)上述歸一化方法指示信息為內(nèi)部計算時，使用上述輸入聲道結(jié)構(gòu)信息和上述輸出控制信息計算歸一化系數(shù)；運算部，僅當(dāng)上述歸一化方法指示信息為內(nèi)部計算時，使用由上述歸一化系數(shù)計算部計算出的歸一化系數(shù)實施音頻處理運算。
3.一種音頻再現(xiàn)裝置，具有使全部聲道的PCM數(shù)據(jù)一律地衰減以防止因溢出而引起的音質(zhì)惡化的功能，該音頻再現(xiàn)裝置的特征在于，包括譯碼部，對音頻位流進行譯碼而生成PCM數(shù)據(jù)，并且將所生成的PCM數(shù)據(jù)的聲道結(jié)構(gòu)作為輸入聲道結(jié)構(gòu)信息輸出；控制部，接收上述輸入聲道結(jié)構(gòu)信息、指示使用外部指定和內(nèi)部計算中的任何一方的歸一化系數(shù)進行歸一化的歸一化方法指示信息、當(dāng)上述歸一化方法指示信息為外部指定時使用的外部指定歸一化系數(shù)信息、以及指示上述PCM數(shù)據(jù)的再現(xiàn)條件的輸出控制信息，對內(nèi)部處理進行控制；歸一化處理部，從上述控制部接收上述歸一化方法指示信息、和上述外部指定歸一化系數(shù)信息，對從上述譯碼部輸出的PCM數(shù)據(jù)進行音量歸一化處理；以及音頻處理部，從上述控制部接收上述歸一化方法指示信息、上述輸入聲道結(jié)構(gòu)信息、以及上述輸出控制信息，對從上述歸一化處理部輸出的PCM數(shù)據(jù)進行音頻處理，上述歸一化處理部，僅當(dāng)上述歸一化方法指示信息為外部指定時，使用上述外部指定歸一化系數(shù)信息進行歸一化處理；上述音頻處理部，僅當(dāng)上述歸一化方法指示信息為內(nèi)部計算時，使用上述輸入聲道結(jié)構(gòu)信息和上述輸出控制信息進行歸一化處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的音頻再現(xiàn)裝置，其特征在于上述音頻處理部，包括歸一化系數(shù)計算部，僅當(dāng)上述歸一化方法指示信息為內(nèi)部計算時，使用上述輸入聲道結(jié)構(gòu)信息和上述輸出控制信息計算歸一化系數(shù)；運算部，僅當(dāng)上述歸一化方法指示信息為內(nèi)部計算時，使用由上述歸一化系數(shù)計算部計算出的歸一化系數(shù)實施音頻處理運算。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的音頻再現(xiàn)裝置，其特征在于上述音頻再現(xiàn)裝置，包括至少2個音頻處理部；上述歸一化方法指示信息，是指示在各音頻處理部中是否實施歸一化系數(shù)的內(nèi)部計算和歸一化處理的音頻處理部歸一化指示信息；上述控制部，包括生成對各音頻處理部的輸入聲道結(jié)構(gòu)信息的輸入聲道結(jié)構(gòu)信息生成部；上述歸一化處理部，當(dāng)上述音頻處理部歸一化指示信息中、對至少1個音頻處理部的歸一化指示為不實施時，使用上述外部指定歸一化系數(shù)信息進行歸一化處理；上述各音頻處理部，僅當(dāng)上述音頻處理部歸一化指示信息為實施時，使用上述輸入聲道結(jié)構(gòu)信息和上述輸出控制信息進行歸一化處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的音頻再現(xiàn)裝置，其特征在于上述控制部，包括計算對各音頻處理部的歸一化系數(shù)的歸一化系數(shù)計算部；上述各音頻處理部，使用由上述歸一化系數(shù)計算部計算出的歸一化系數(shù)進行音頻處理。
7.一種音頻再現(xiàn)裝置，具有使全部聲道的PCM數(shù)據(jù)一律地衰減以防止因溢出而引起的音質(zhì)惡化的功能，該音頻再現(xiàn)裝置的特征在于，包括譯碼部，對音頻位流進行譯碼而生成PCM數(shù)據(jù)，并且將所生成的PCM數(shù)據(jù)的聲道結(jié)構(gòu)作為輸入聲道結(jié)構(gòu)信息輸出；控制部，接收上述輸入聲道結(jié)構(gòu)信息、進行歸一化時指示由外部指定輸入聲道條件或使用上述輸入聲道結(jié)構(gòu)信息的歸一化方法指示信息、當(dāng)上述歸一化方法指示信息為外部指定時使用的外部指定輸入聲道條件信息、以及指示上述PCM數(shù)據(jù)的再現(xiàn)條件的輸出控制信息，對內(nèi)部處理進行控制；以及音頻處理部，從上述控制部接收上述歸一化方法指示信息、上述外部指定輸入聲道條件信息、上述輸入聲道結(jié)構(gòu)信息、以及上述輸出控制信息，對從上述歸一化處理部輸出的PCM數(shù)據(jù)進行音頻處理，上述音頻處理部，當(dāng)上述歸一化方法指示信息為外部指定時，使用上述外部指定輸入聲道條件信息和上述輸出控制信息進行歸一化處理，當(dāng)上述歸一化方法指示信息為內(nèi)部計算時，使用上述輸入聲道結(jié)構(gòu)信息和上述輸出控制信息進行歸一化處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的音頻再現(xiàn)裝置，其特征在于上述音頻處理部，包括歸一化系數(shù)計算部，當(dāng)上述歸一化方法指示信息為外部指定時，使用上述外部指定輸入聲道條件信息和上述輸出控制信息計算歸一化系數(shù)，當(dāng)上述歸一化方法指示信息為內(nèi)部計算時，使用上述輸入聲道結(jié)構(gòu)信息和上述輸出控制信息計算歸一化系數(shù)；運算部，使用由上述歸一化系數(shù)計算部計算出的歸一化系數(shù)實施音頻處理運算。
全文摘要
本發(fā)明提供一種音頻再現(xiàn)裝置。該音頻再現(xiàn)裝置包括對音頻位流進行譯碼而生成(PCM)數(shù)據(jù)，輸出輸入聲道結(jié)構(gòu)信息(G)的譯碼部(10)；接收輸入聲道結(jié)構(gòu)信息(G)、歸一化方法指示信息(M)、外部指定歸一化系數(shù)信息(E)、輸出控制信息(Z)，對內(nèi)部處理進行控制的控制部(20)；對(PCM)數(shù)據(jù)進行音量歸一化處理的歸一化處理部(40)；以及對(PCM)數(shù)據(jù)進行音頻處理的音頻處理部(30)。歸一化處理部(40)，僅當(dāng)歸一化方法指示信息(M)為外部指定時，使用外部指定歸一化系數(shù)信息(E)進行歸一化處理。音頻處理部(30)，僅當(dāng)歸一化方法指示信息(M)為內(nèi)部計算時，使用輸入聲道結(jié)構(gòu)信息(G)和輸出控制信息(Z)進行歸一化處理。
文檔編號G11B20/04GK1901756SQ200610056850
公開日2007年1月24日 申請日期2006年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月22日
發(fā)明者藤田剛史, 川島一郎 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社