(57)【要約】【課題】  低コストで信号処理の対象となる信号の品位（Ｓ／Ｎ）を改善する。【解決手段】  オーディオ信号処理回路におけるＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）の前段と後段の多チャネルＡ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）及び多チャネルＤ／Ａ変換器（ＤＡＣ）で、ＡＤＣとＤＡＣのチャネル数より小さいチャネル数のオーディオ信号を扱う場合には、ＡＤＣとＤＡＣの余ったチャネルにもオーディオ信号を並列に入力することで、各チャネル毎に並列に変換処理を行ない、ハードウエアの増加を招くことなく、出力レベルを向上することにより、低コストでＳ／Ｎの改善を図るようにした。例えば、５．１サラウンドスピーカシステムとステレオスピーカシステムとを切り替えるような構成において有効な構成を提供する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎ（ｎ＞２）チャネル分の入力信号に対して共通の信号変換処理を並列の処理によって行ない、ｎチャネル分の出力信号を出力するｎ個の変換処理手段と、
前記ｎ個の変換処理手段の特定の複数個の変換処理手段の出力信号を入力して合成し、ｍ（ｎ＞ｍ）チャネル分の合成出力信号を出力するｍ個の信号合成手段とを有し、
前記ｎ個の変換処理手段にｍチャネルの入力信号を入力し、ｍチャネルの各入力信号毎に前記特定の複数個の変換処理手段で並列に変換処理した複数の出力信号を前記信号合成手段によって合成し、ｍチャネルの合成出力信号として出力する、
ことを特徴とする信号処理装置。
【請求項２】
前記信号変換処理はデジタル入力信号をアナログ出力信号に変換するＤ／Ａ変換処理であることを特徴とする請求項１記載の信号処理装置。
【請求項３】
前記信号変換処理はアナログ入力信号をデジタル出力信号に変換するＡ／Ｄ変換処理であることを特徴とする請求項１記載の信号処理装置。
【請求項４】
前記入力信号及び出力信号がオーディオ信号であることを特徴とする請求項１記載の信号処理装置。
【請求項５】
前記ｍチャネルの合成出力信号がステレオオーディオ信号であることを特徴とする請求項４記載の信号処理装置。
【請求項６】
前記ｎチャネルがマルチチャネルサラウンドシステムに対応するチャネル数であることを特徴とする請求項５記載の信号処理装置。
【請求項７】
前記ｍチャネルの各入力信号を前記特定の複数個の変換処理手段に入力させる分岐手段を有することを特徴とする請求項１記載の信号処理装置。
【請求項８】
前記分岐手段はモード切り替え信号に応じて、前記ｍチャネルの各入力信号を前記特定の複数個の変換処理手段に入力させる処理モードと、ｐ（ｎ≧ｐ＞ｍ）チャネルの各入力信号を前記ｎ個の変換処理手段に入力させる処理モードとを切り替える入力経路切り替え手段であることを特徴とする請求項７記載の信号処理装置。
【請求項９】
前記分岐手段のモード切り替え動作に対応して、前記ｎ個の変換処理手からの出力信号を前記信号合成手段に入力してｍチャネルの合成出力信号に合成して出力する処理モードと、前記ｎ個の変換処理手からの出力信号を前記信号合成手段に入力せずにｐチャネルの出力信号として出力する処理モードとを切り替える出力経路切り替え手段を有することを特徴とする請求項８記載の信号処理装置。
【請求項１０】
ｎ（ｎ＞２）チャネル分の入力信号に対して共通の信号変換処理を並列の処理によって行ない、ｎチャネル分の出力信号を出力するｎ個の変換処理手段と、
前記ｎ個の変換処理手段の特定の複数個の変換処理手段の出力信号を入力して合成し、ｍ（ｎ＞ｍ）チャネル分の合成出力信号を出力するｍ個の信号合成手段とを有する信号処理装置の制御方法であって、
前記ｎ個の変換処理手段にｍチャネルの入力信号を入力し、ｍチャネルの各入力信号毎に前記特定の複数個の変換処理手段で並列に変換処理した複数の出力信号を前記信号合成手段によって合成し、ｍチャネルの合成出力信号として出力する、
ことを特徴とする信号処理装置の制御方法。
【請求項１１】
前記信号変換処理はデジタル入力信号をアナログ出力信号に変換するＤ／Ａ変換処理であることを特徴とする請求項１０記載の信号処理装置の制御方法。
【請求項１２】
前記信号変換処理はアナログ入力信号をデジタル出力信号に変換するＡ／Ｄ変換処理であることを特徴とする請求項１０記載の信号処理装置の制御方法。
【請求項１３】
前記入力信号及び出力信号がオーディオ信号であることを特徴とする請求項１０記載の信号処理装置の制御方法。
【請求項１４】
前記ｍチャネルの合成出力信号がステレオオーディオ信号であることを特徴とする請求項１３記載の信号処理装置の制御方法。
【請求項１５】
前記ｍチャネルの各入力信号を前記特定の複数個の変換処理手段に入力させる分岐手段を有することを特徴とする請求項９記載の信号処理装置の制御方法。
【請求項１６】
前記分岐手段はモード切り替え信号に応じて、前記ｍチャネルの各入力信号を前記特定の複数個の変換処理手段に入力させる処理モードと、ｐ（ｎ≧ｐ＞ｍ）チャネルの各入力信号を前記ｎ個の変換処理手段に入力させる処理モードとを切り替える入力経路切り替え手段であることを特徴とする請求項１５記載の信号処理装置の制御方法。
【請求項１７】
前記分岐手段のモード切り替え動作に対応して、前記ｎ個の変換処理手からの出力信号を前記信号合成手段に入力してｍチャネルの合成出力信号に合成して出力する処理モードと、前記ｎ個の変換処理手からの出力信号を前記信号合成手段に入力せずにｐチャネルの出力信号として出力する処理モードとを切り替える出力経路切り替え手段を有することを特徴とする請求項１６記載の信号処理装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｄ／Ａ変換器やＡ／Ｄ変換器等のように、複数チャネルの入力信号に所定の変換処理を施して出力する複数の並列な変換処理手段を有する信号処理装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ホームシアタ等において、５．１チャネルや６．１チャネルといった多チャネル化したオーディオシステムが提供されており、このようなシステムを構成する各種回路装置において、信号処理を行なうＡ／Ｄ変換器、ＤＳＰ、Ｄ／Ａ変換器といった各種信号処理用の回路素子においても、取り扱う多チャンネルオーディオ信号に合わせて、多チャンネル化した並列処理構造を有するものが提供されている。例えば、５．１チャネル用に６チャネル入力のＤ／Ａ変換器が提供され、７．１チャネル用に８チャネル入力のＤ／Ａ変換器が提供されるといった具合である。
しかし、このように多チャネル化された回路素子を、チャネル数の少ない他の仕様装置に利用しようとした場合、入力信号のチャネル数が少ないために、一部のチャネルの変換器が余ってしまう場合がある。
そこで、従来は、余ったチャネルの変換器の有効利用を図るために、伝送するオーディオ信号とは別の制御信号等を時分割で余ったチャネルの変換器に入力し、必要な変換処理を行なうようにした構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平０５−３１３６６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した従来技術では、空きチャネルの有効利用は図り得るものの、オーディオシステムにおいて最も必要となる、オーディオ信号の信号品位（Ｓ／Ｎ）の改善を図ることができないという課題がある。
そこで本発明は、低コストで信号処理の対象となる信号の品位（Ｓ／Ｎ）を改善できる信号処理装置及びその制御方法を提供することを目的する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上述の目的を達成するため、本発明にかかる信号処理装置は、ｎ（ｎ＞２）チャネル分の入力信号に対して共通の信号変換処理を並列の処理によって行ない、ｎチャネル分の出力信号を出力するｎ個の変換処理手段と、前記ｎ個の変換処理手段の特定の複数個の変換処理手段の出力信号を入力して合成し、ｍ（ｎ＞ｍ）チャネル分の合成出力信号を出力するｍ個の信号合成手段とを有し、前記ｎ個の変換処理手段にｍチャネルの入力信号を入力し、ｍチャネルの各入力信号毎に前記特定の複数個の変換処理手段で並列に変換処理した複数の出力信号を前記信号合成手段によって合成し、ｍチャネルの合成出力信号として出力することを特徴とする。
【０００５】
また、本発明にかかる信号処理装置の制御方法は、ｎ（ｎ＞２）チャネル分の入力信号に対して共通の信号変換処理を並列の処理によって行ない、ｎチャネル分の出力信号を出力するｎ個の変換処理手段と、前記ｎ個の変換処理手段の特定の複数個の変換処理手段の出力信号を入力して合成し、ｍ（ｎ＞ｍ）チャネル分の合成出力信号を出力するｍ個の信号合成手段とを有する信号処理装置の制御方法であって、前記ｎ個の変換処理手段にｍチャネルの入力信号を入力し、ｍチャネルの各入力信号毎に前記特定の複数個の変換処理手段で並列に変換処理した複数の出力信号を前記信号合成手段によって合成し、ｍチャネルの合成出力信号として出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明にかかる信号処理装置及びその制御方法によれば、ｎ個の変換処理手段にｍチャネルの入力信号を入力し、ｍチャネルの各入力信号毎に特定の複数個の変換処理手段で並列に変換処理した複数の出力信号を信号合成手段によって合成し、ｍチャネルの合成出力信号として出力するようにしたことから、合成後の各出力信号は信号品位（Ｓ／Ｎ）の改善したものとなり、余ったチャネルの変換処理手段を利用した低コスト構造で、信号品位を向上した信号処理が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の実施の形態にかかる信号処理装置及びその制御方法は、オーディオ信号処理回路におけるＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）の前段と後段の多チャネルＡ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）及び多チャネルＤ／Ａ変換器（ＤＡＣ）で、ＡＤＣとＤＡＣのチャネル数より小さいチャネル数のオーディオ信号を扱う場合には、ＡＤＣとＤＡＣの余ったチャネルにもオーディオ信号を並列に入力することで、各チャネル毎に並列に変換処理を行ない、ハードウエアの増加を招くことなく、出力レベルを向上することにより、低コストでＳ／Ｎの改善を図るようにした。例えば、５．１サラウンドスピーカシステムとステレオスピーカシステムとを切り替えるような構成において有効な構成を提供する。
【実施例１】
【０００８】
まず、本発明の基本的構成例を示す実施例１を説明する。
図１は本実施例１のＤ／Ａ変換を行なうための回路構成を示すブロック図であり、図２は図１に示す回路の動作を示すタイミングチャートである。
図１に示すように、この回路は、前段のＤＳＰ（図１では省略する）で生成されたオーディオ信号のＤ／Ａ変換を行なうＤ／Ａ変換器１０と、このＤ／Ａ変換器１０の出力信号を合成してスピーカシステム等に出力する信号合成手段としてのオペアンプ２０、３０とを有している。
Ｄ／Ａ変換器１０は、ワードクロックＬＲＣＫ及びビットクロックＢＣＫの入力端子と、３チャネル分の入力信号ＤＡＴＡ１、ＤＡＴＡ２、ＤＡＴＡ３の入力端子を有しており、３チャネル分のステレオ出力信号ＦＬ、ＦＲを出力する出力端子を有している（すなわち、ｎ＝３）。
また、オペアンプ２０、３０は、それぞれ３つの入力信号を合成して出力するものであり、共通の３つの入力信号を合成することで、それぞれ４．５ｄＢのＳＮを改善した出力信号を得ることが可能である。
【０００９】
このような構成の回路において、図２（Ａ）に示すように、Ｄ／Ａ変換器１０に１チャネルのステレオオーディオデータＤＡＴＡ１（ＦＬｃｈＤＡＴＡ、ＦＲｃｈＤＡＴＡ）を入力すると、残りの２チャネルＤＡＴＡ２、ＤＡＴＡ３の分のＤ／Ａ変換手段が無駄になる。なお、図２（Ａ）では、ＬＲＣＫに基づいて、時分割によって１チャネルＤＡＴＡ１のＦＬｃｈＤＡＴＡとＦＲｃｈＤＡＴＡが順番にＤ／Ａ変換器１０に入力される様子を示しており、残りの２チャネルＤＡＴＡ２、ＤＡＴＡ３は、データがないｎｏＤＡＴＡとして示している（すなわち、ｍ＝１）。
そこで、本実施例１では、図２（Ｂ）に示すように、１チャネルのステレオオーディオデータＤＡＴＡ１（ＦＬｃｈＤＡＴＡ、ＦＲｃｈＤＡＴＡ）を３つのチャネル用のＤ／Ａ変換手段に分岐させて並列に入力し、３つのＤ／Ａ変換手段の出力信号ＤＡＴＡ１ＯＵＴ、ＤＡＴＡ２ＯＵＴ、ＤＡＴＡ３ＯＵＴをオペアンプ２０、３０で合成する。３チャネル分の出力信号は、それぞれ左右のステレオデータＦＬｃｈ、ＦＲｃｈとして出力され、３チャネルのデータＦＬｃｈは一方のオペアンプ２０に入力されて合成され、３チャネルのデータＦＲｃｈは他方のオペアンプ３０に入力されて合成され、それぞれ左右のステレオデータとしてスピーカ等に出力される。
なお、以上のようなＤ／Ａ変換器１０の制御は、外付けの制御回路だけでなく、ＤＳＰで行うようにしてもよい。
以上のような構成及び制御によって、多チャネルＤ／Ａ変換器１０で余ったチャネルを利用して容易にノイズ低減を行なうことが可能となる。
【実施例２】
【００１０】
次に、本発明の具体的構成例を示す実施例２を説明する。
図３は本実施例２のオーディオ信号処理装置の回路構成を示すブロック図である。
図示のように、この信号処理装置は、マイク等の入力手段（図示せず）から入力されたアナログオーディオ信号をＤＳＰで演算処理が可能なデジタルオーディオ信号に変換するためのＡ／Ｄ変換部（ＡＤＣ）１００と、Ａ／Ｄ変換部１００からのデジタルオーディオ信号に対して各種の信号処理を行なうＤＳＰ２００と、このＤＳＰ２００で処理されたオーディオ信号をデジタル録音媒体に対して録音したり、再生する録音再生部３００と、この録音再生部３００からのデジタルオーディオ信号をアナログ信号に変換してスピーカ（図示せず）に出力するＤ／Ａ変換部（ＤＡＣ）４００とを有する。
本実施例２では、Ａ／Ｄ変換部１００及びＤ／Ａ変換部４００において、実施例１で示したものと同様の方法によって余分なチャネルを用いた並列演算処理と合成処理を行ない、ＳＮを改善するものである。ただし、本例では、モードの切り替えにより、Ａ／Ｄ変換部１００やＤ／Ａ変換部４００のチャネル数に一致、または近いチャネル数（すなわち、ｐ（ｎ≧ｐ＞ｍ）チャネル）のオーディオデータを通常（従来と同様）の変換処理で合成せずに出力するモードと、少数のチャネル数のオーディオデータを並列に変換処理して合成して出力するモードとを切り替えて利用するものである。
【００１１】
図４はＡ／Ｄ変換部１００の構成を示すブロック図である。
図４に示すように、本例のＡ／Ｄ変換部１００は、切り替えスイッチ１１１、１１２と、アンプ１２１〜１２４と、Ａ／Ｄ変換器１３１、１３２と、加算回路１４０とを有し、アナログ入力信号Ｌ（１）、Ｒ（１）、Ｌ（２）、Ｒ（２）をデジタル信号に変換するものである。
切り替えスイッチ１１１、１１２は、切り替えコントロール信号によって動作するものであり、上述したように、ｐチャネルのオーディオデータを通常（従来と同様）の変換処理で合成せずに出力するモードの場合には、入力信号Ｌ（２）、Ｒ（２）をアンプ１２３、１２４に入力し、ｍチャネルのオーディオデータを並列に変換処理して合成して出力するモードの場合には、入力信号Ｌ（１）、Ｒ（１）をアンプ１２３、１２４に入力するように切り替わる。
アンプ１２１〜１２４は、Ａ／Ｄ変換器１３１、１３２に入力するアナログ信号を増幅するものである。
【００１２】
Ａ／Ｄ変換器１３１、１３２は、それぞれ２つの入力端子を有し、各入力端子からのアナログ入力信号をデジタル信号に変換して出力する。そして、上述したｐチャネルの入力信号を変換するモードでは、Ａ／Ｄ変換器１３１に入力信号Ｌ（１）、Ｒ（１）が入力され、Ａ／Ｄ変換器１３２に入力信号Ｌ（２）、Ｒ（２）が入力されるので、それらの信号をデジタル信号に変換して出力する。また、ｎチャネルの入力信号を変換するモードでは、Ａ／Ｄ変換器１３１とＡ／Ｄ変換器１３２の両方に入力信号Ｌ（１）、Ｒ（１）が入力されるので、それらの信号をデジタル信号に変換して出力する。
加算回路１４０は、上述した信号合成手段であり、例えばＤＳＰ２００の内部に構成され、Ａ／Ｄ変換器１３１、１３２の出力信号ＤＡＴＡ１、２が入力される。そして、切り替えコントロール信号によって動作し、上述したｐチャネルの入力信号を変換するモードでは、Ａ／Ｄ変換器１３１、１３２の出力信号ＤＡＴＡ１、２をそのままＤＳＰ２００の信号処理系に出力するが、ｎチャネルの入力信号を変換するモードでは、Ａ／Ｄ変換器１３１、１３２の出力信号ＤＡＴＡ１、２をＬとＲ毎に加算し、−６ｄＢのレベル調整をして出力し、ノイズ除去を行なうものである。なお、この場合のレベル調整値は一例である。
【００１３】
図５はＤ／Ａ変換部４００の構成を示すブロック図である。
図５に示すように、本例のＤ／Ａ変換部４００は、切り替えスイッチ４１１、４１２と、Ｄ／Ａ変換器４２１、４２２と、オペアンプ４３１〜４３４とを有し、ＤＳＰ２００または録音再生部３００から出力されたデジタルオーディオデータＤＡＴＡ１、２をアナログ信号に変換して出力するものである。
切り替えスイッチ４１１は、切り替えコントロール信号によって動作するものであり、上述したように、ｐチャネルのオーディオデータを通常（従来と同様）の変換処理で合成せずに出力するモードの場合には、ＤＡＴＡ１をＤ／Ａ変換器４２２に入力し、ｍチャネルのオーディオデータを並列に変換処理して合成して出力するモードの場合には、ＤＡＴＡ２をＤ／Ａ変換器４２２に入力する。
Ｄ／Ａ変換器４２１、４２２は、それぞれ２つの入力端子を有し、各入力端子からのデジタル入力信号をアナログ信号に変換して出力する。そして、上述したｐチャネルの入力信号を変換するモードでは、Ｄ／Ａ変換器４２１に入力信号ＤＡＴＡ１が入力され、Ｄ／Ａ変換器４２２に入力信号ＤＡＴＡ２が入力されるので、それらの信号をアナログ信号に変換して出力する。また、ｎチャネルの入力信号を変換するモードでは、Ｄ／Ａ変換器４２１とＤ／Ａ変換器４２２の両方に入力信号ＤＡＴＡ１が入力されるので、それらの信号をアナログ信号に変換して出力する。
【００１４】
切り替えスイッチ４１２は、切り替えコントロール信号によって動作するものであり、上述したように、ｐチャネルのオーディオデータを変換処理して合成せずに出力するモードの場合には、Ｄ／Ａ変換器４２２から出力されたＤＡＴＡ２のＦＬ、ＦＲをオペアンプ４３３、４３４に入力し、ｍチャネルのオーディオデータを並列に変換処理して合成して出力するモードの場合には、Ｄ／Ａ変換器４２２から出力されたＤＡＴＡ１のＦＬ、ＦＲをオペアンプ４３１、４３２に入力するよう動作する。
オペアンプ４３１〜４３４のうち、オペアンプ４３１、４３２は、上述した信号合成手段であり、Ｄ／Ａ変換器４２１、４２２からの出力信号ＤＡＴＡ１が入力される。そして、上述したｐチャネルの入力信号を変換するモードでは、Ｄ／Ａ変換器４２１の出力信号ＤＡＴＡ１のＦＲ、ＦＬを増幅して出力するが、ｎチャネルの入力信号を変換するモードでは、Ｄ／Ａ変換器４２１、４２２の出力信号ＤＡＴＡ１のＦＲ、ＦＬを合成し、−６ｄＢのレベル調整をして出力し、３ｄＢのノイズ除去を行なう。なお、この場合のレベル調整値及びノイズ除去値は一例である。
また、ｐチャネルの入力信号を変換するモードでは、Ｄ／Ａ変換器４２２の出力信号ＤＡＴＡ２はオペアンプ４３３、４３４に入力され、オペアンプ４３３、４３４ではＤＡＴＡ２のＦＲ、ＦＬを増幅して出力する。
【実施例３】
【００１５】
図６は本発明の実施例３として図５に示したＤ／Ａ変換部のＤ／Ａ変換器を多チャネル型のＤ／Ａ変換器で置換した構成を示すブロック図である。
多チャネル型のＤ／Ａ変換器４４０は、図１に示した例と同様の動作によって、上述したｐチャネルの入力信号を変換するモードの制御と、ｎチャネルの入力信号を変換するモードの制御とを選択的に実行する。その他は、図５に示した例と同様であるので、共通の構成要素には同一符号を付して説明は省略する。
このような構成では、Ｄ／Ａ変換器４４０を中心に、点線ａ内を１チップ化することが可能であるという利点がある。
【００１６】
なお、以上の実施例１〜３は本発明をオーディオ信号処理用のＤ／Ａ変換器及びＡ／Ｄ変換器に適用した例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、オーディオ信号以外のＤ／Ａ変換器及びＡ／Ｄ変換器や、その他の各種信号処理装置にも同様に適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例１によるＤ／Ａ変換を行なうための回路構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す回路の動作を示すタイミングチャートである。
【図３】本発明の実施例２によるオーディオ信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図４】図４に示すオーディオ信号処理装置に設けられるＡ／Ｄ変換部の構成を示すブロック図である。
【図５】図４に示すオーディオ信号処理装置に設けられるＤ／Ａ変換部の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施例３によるＤ／Ａ変換部の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００１８】
１０、４２１、４２２、４４０……Ｄ／Ａ変換器、２０、３０、４３１〜４３４……オペアンプ、１００……Ａ／Ｄ変換部、１１１、１１２、４１１、４１２……切り替えスイッチ、１２１〜１２４……アンプ、１３１、１３２……Ａ／Ｄ変換器、１４０……加算回路、２００……ＤＳＰ、３００……録音再生部、４００……Ｄ／Ａ変換部。
【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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