(57)【要約】      （修正有）【課題】従来のオーディオコーディックはアナローグ入力端子とアナローグ出力端子を接続することによりループバックテストができたが、短時間にスピーカー及びマイクロフォンの高調波歪を含む周波数特性を測定できるようにする。【解決手段】中央演算装置、周辺機器と周辺機器コントローラー及びデータ処理装置において、周辺機器にスイッチ手段を設け、又同時にテーブルを生成する手段をもつことにより、オーディオコーディック及びスピーカー、マイクロフォンの周波数特性が短時間で簡単に測定出来るようになる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周辺機器と、前記周辺機器を制御する周辺機器コントローラーと、中央演算装置とを備えたデーター処理装置において、周辺機器にプリアンブル返送手段又は同期パルス返送手段を設けたことを特徴とするデーター処理装置。
【請求項２】
周辺機器と、前記周辺機器を制御する周辺機器コントローラーと、中央演算装置とを含むデーター処理装置を用いたデーター処理方法において、出力信号に同期するテーブルを生成する工程を含むことを特徴とするデータ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パーソナルコンピューターに係わり、オーディオコーディックの制御方法とデーター処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
代表的な特許文献として、特許文献１があり、パーソナルコンピューターのオーディオコーディックの数を規格に定められた１個から、複数個に増設するものである。
【０００３】
非特許文献１では、エンジンやコンプレッサ等の回転機にとっては、その振動や騒音信号を、回転軸に取りつけた磁気センサーが発生するサンプリング・クロックで次数分析に利用する説明があり、本特許で使用しているサンプリング・クロックの考え方即ち原理が記載されているが、本特許はそのサンプリング・クロックの生成方法に特徴があり、非特許文献１その生成方法が全く異なっているので、本特許の成立を阻むものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2003-50650号  公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】トラキングフィルターに使用するサンプリング・クロックの生成方法に関する文献  http://www.onosokki.co.jp/HP-WK/c_support/newreport/tracking/tracking_1.htm
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のオーディオコーディックはアナローグ入力端子とアナローグ出力端子を接続することによりループバックテストができたが、短時間にスピーカー及びマイクロフォンの高調波歪を含む周波数特性を測定できず、普通５秒以上必要であった。
【０００７】
これらの問題を解決し、パーソナルコンピューターを使用して、オーディオシステムの周波数特性の測定が短時間に容易にできるシステムの提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、上記の課題を解決すべくなされたもので、請求項１に記載の発明は、周辺機器と、前記周辺機器を制御する周辺機器コントローラーと、中央演算装置とを備えたデーター処理装置であって、周辺機器にプリアンブル返送手段又は同期パルス返送手段を設けたことを特徴とするデーター処理装置に関する。
【０００９】
また、請求項２の発明は、周辺機器と、前記周辺機器を制御する周辺機器コントローラーと、中央演算装置とを含むデーター処理装置を用いたデーター処理方法において、出力信号に同期するテーブルを生成する工程を含むことを特徴とするデータ処理方法に関する。
【発明の効果】
【００１０】
オーディオコーディックのアナローグ入力にアナローグ出力を接続するループバックテストにより、オーディオコーディックの基本波及び高調波の周波数特性の測定ができ、またアナローグ入力にマイクロフォンを接続し、アナローグ出力にスピーカーを接続して、約２秒程度の短時間に音場やスピーカー及びマイクロフォンの基本波及び高調波の周波数特性が測定するものである。図７の(a)が同期パルスを使用した場合であり、(b)が同期パルスを使用しない場合の周波数特性であり、その差は明確である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る、一実施形態のシステム構成例を示す図
【図２】本発明に係る、一実施形態のシステム構成例を示す図
【図３】本発明に係る、一実施形態のシステム構成例を示す図
【図４】実施形態の動作を説明するためのタイミング図
【図５】オーディオ出力信号と入力信号の時間関係を示す図
【図６】テーブルを生成する方法の概念図
【図７】同期パルスを使用、不使用の場合の測定した周波数特性の比較
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明にかかる周波数特性測定方法を添付図を参照して詳細に説明する。
【００１３】
図１は、同実施の形態における切替スイッチを適用したパーソナルコンピューター（PC）のオーディオコーディックを使用した構成を示すブロック図である。この図において、１０は中央演算装置であり、１１は周辺機器コントローラ、１２はオーディオコーディックであり、１３はD/A変換器、１４はA/D変換器、１５は切替スイッチ、１６は出力端子、１７はスピーカー、１１８は入力端子、１９はマイクロフォンである。
周辺機器コントローラー１１にはコーディオコーディック１２が接続され、周辺機器コントローラー１１によってコーディオコーディック１２が制御される。図４に同期信号SYNCと周辺機器コントローラー１１から出力されるサウンドデーターSDATA-OUTとAD変換器１４から出力されるサウンドデーターSDATA-INのタイミングを示す。なお、図においてPCMはマルスコードモジュレーションデーターである事を示し、Ｌ、Ｒは左チャンネル、右チャンネルである事を示す。
【００１４】
ループバックテスト行う場合は、スピーカー出力端子１６とマイクロフォン入力端子１８を接続した状態で、切替スイッチ１５を第１接点に接続した状態で、中央演算装置１０は図５の(a)に示すようにプリアンブルに続いてスイープ信号を出力する。オーディオコーディック１２は、プリアンブル信号が来た時点で切替スイッチ１５を第2接点に接続する。中央演算装置１０は図５の(ｂ)に示すようにプリアンブル信号の受信すると、それ以後の受信データを先に送信したスイープ信号に対応する受信データとして読取り演算処理を行うことにより、D/A変換器及びA/D変換器の周波数特性を測定することができる。
前述のスイープ信号とは、振幅が一定で周波数が時間と共に変化する信号で、通常次の如く表されるものである。V=sin(2*PI*f*a^t*t)
上記の式において、Ｖは振幅であり、ＰＩは円周率、ｆはスイープ開始周波数、aは周波数の増加率、ｔは時間である。
【００１５】
スピーカー１７をスピーカー接続端子１６に接続し、マイクロフォン１９をマイクロフォン端子１８に接続して、切替スイッチ１５を第１接点に接続した状態で、中央演算装置１０はプリアンブルに続いてスイープ信号を出力する。オーディオコーディック１２は、プリアンブル信号が来た時点で切替スイッチ１５を第2接点に接続する。中央演算装置１０は先に出力したプリアンブル信号の受信すると、それ以後の受信データを先に送信したスイープデータに対応する受信データとして読取り演算処理を行うことにより、D/A変換器１３、スピーカー１８、マイクロフォン１９、A/D変換器１４の周波数特性を測定することができる。ここで先に求めた、D/A変換器１３、A/D変換器１４の周波数特性を差し引けば、スピーカー、マイクロフォンの周波数特性を測定することができる。
【００１６】
又、周波数特性の既知のマイクロフォン１９を使用すれば、スピーカー１６単体の周波数特性を測定することができるし、また逆に周波数特性の既知のスピーカー１６を使用すれば、マイクロフォン単体の周波数特性を測定することができるし、
【００１７】
以上の説明は、切替スイッチ１５はオーディオコーディック１２に内臓された場合の説明であるが、図２に示すように、切替スイッチ１５をオーディオコーディック１２の外部に設置した時も、同様にD/A変換器１３、A/D変換器１４、スピーカー１７、マイクロフォン１９の周波数特性を測定出来る。
【００１８】
前記の如くプリアンブル返送手段としては、スイッチによる方法もあるし、転送されてきたプリアンブルと同じタイミングで新規にプリアンブルを生成して、返送する方法もある。
【００１９】
又、図３に示すように、切替スイッチ１５をD/A変換器１３及びA/D変換器１４の前に設置しても、同様にD/A変換器１３、A/D変換器１４、スピーカー１７、マイクロフォン１９の周波数特性を測定出来る。
【００２０】
中央演算装置では、プリアンブルを付加した固定振幅のスイープ信号を出力し、オーディオコーディック１２から、D/A変換器１３、スピーカー１７、マイクロフォン１９及びA/D変換器１４を介して切替スイッチ１５を制御して、前記プリアンブルの付加されたスープ信号を読取り、周波数特性を測定するわけであるが、下記の如く、スイープ信号の位相に同期した位相番号を生成して信号処理を行い、スイープ信号の基本波信号はもとより、第ｎ次高調波（ｎは通常３から７）までの周波数特性を測定出来る。
【００２１】
図６を参照しながら、スイープ信号２３と位相番号２４とサンプリング番号２５から入力信号のサンプリング・タイミングを設定するテーブルの作成方法を説明する。
パーソナルコンピューターがサポートしている音声入出力機能は音声信号を固定周波数（例えば44.1KHz、48KHz等）のサンプリング周波数でサンプリングして通常、データ処理を行うものである。時系列のアナローグ信号を上記のサンプリング周波数で示すタイミング毎に量子化しディジタル化した信号を、中央演算装置でプログラム処理するものである。
【００２２】
スイープ信号２３を中央演算装置で発生させ、このスイープ信号２３の１サイクルの位相を整数L分割したスイープ信号２３の位相に同期した位相番号２４を生成し、前記のサンプリング周波数のタイミングにサンプリング番号２５を付与して、前記の位相番号２４で示すタイミングをサンプリング番号２５で表して、その情報を前記位相番号２４で示す順番にテーブルの前記位相番号２４に対応する要素に記録するものである。
前述の整数Lは、整数ｎに対して２＾ｎから生成される、４、８、１６、３２，６４等の整数を使用することが望ましい。
【００２３】
図６のサンプリング番号２５のｎ番目と（ｎ＋１）番目のスイープ信号の位相が各々ａ、ｂで、位相番号２４の（ｍ＋１）番目の位相がｃであるならば、テーブルの（ｍ＋１）番目に記録するデータＤm+1は、直線補間をして、Ｄm+1=ｎ＋（ｃ−ａ）/（ｂ−ａ）となる。なお、このＤm+1は音波の伝播時間を考慮して補正することが望ましい。
【００２４】
テーブルのｍ番目に記録されたデータの整数部がｎで、小数部がｓであるならば、アナロ−グ信号のｍ番目のサンプリングデーターＤmは、アナロ-グ信号をサンプリング周波数でサンプリングしディジタル化したデーターのｎ番目と番目（ｎ＋１）のデーターをＤnとDn+1とするならば、Ｄm＝Ｄn＋（Ｄn+1−Ｄn）*ｓと直線補間で求める事ができる。また、直線補間の代わりに、高次関数補間を行うこともできる。
又、テーブルのデーターの小数部は無視して、アナロ−グ信号のｍ番目のサンプリングデーターＤmを求めることも出来る。
マイクロフォンからの音圧信号をサンプリングして前述の直線補間を行い前述のテーブルのｍ番目に記録されたデーターＤmを求めて、中央演算装置で処理することにより、スイープ信号に対応する基本波及び高調波を測定することができる。
【００２５】
以上の説明は、中央演算装置がプリアンブルの付加したスイープ信号を出力し、周波数特性を測定した場合の説明であるが、プリアンブルの付加した音楽信号やウォーブルトーンを出力し、前記プリアンブルに同期をとり、前記音楽信号を取りこみ、両者の比較を行い音響システムや音場の特定を測定する事も出来る。
【００２６】
本説明は、１ｃｈのオーディオコーディックの場合について説明したが、通常オーディオコーディクはLｃｈとRchの２ｃｈと装備しているが、その場合の切替スイッチ１５は、少なくともLｃｈまたはRｃｈのいずれかに設置する必要がある。
【符号の説明】
【００２７】
１０：中央演算装置
１１： 周辺機器コントローラ
１２： オーディオコーディック
１３： D/A変換器
１４： A/D変換器
１５： 切替スイッチ
１６： 出力端子
１７： スピーカー
１８： 入力端子
１９： マイクロフォン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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