(57)【要約】【課題】  オーディオデータとして音声再生するためのタイミング変換が、パーソナルコンピュータなどを介在させることなく実現でき、さらにオーディオ再生を途切れることなく連続的に行うことが可能となるデータ再生装置を提供する。【解決手段】  ＵＳＢホストコントローラ１が、物理的なＵＳＢインタフェースと、ＵＳＢプロトコルに準じたＵＳＢの一般的な通信を可能にする機能と、ＵＳＢドライバなどの各機能を有したコントローラと、前記コントローラに対し起動、初期化、設定などを制御するための機能を有したマイクロコンピュータを備え、前記マイクロコンピュータは、記憶メディア１１からのデータの転送、転送されたデータのメモリ２に対する蓄積、メモリ２に蓄積されているデータがＤＳＰ３により処理される状況下におけるメモリ２のデータ記憶量の消費状態を監視し、前記コントローラへ各種リクエストを出力する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＵＳＢホストコントローラとメモリとＤＳＰを内蔵し、ＵＳＢデバイスに蓄積されたオーディオデータを再生するデータ再生装置であって、
前記ＵＳＢホストコントローラは、
前記ＵＳＢデバイスを直接接続し前記ＵＳＢデバイスからデータを転送する機能を有したコントローラと、
前記コントローラを制御するための機能を有し、前記ＵＳＢデバイスからのデータの転送と、前記転送されたデータの前記メモリへの蓄積と、前記蓄積されているデータがオーディオ再生される状況下における前記メモリのデータ記憶量の消費状態の監視とを行ない、前記コントローラへ各種リクエストを出力するマイクロコンピュータとを備え、
前記ＤＳＰは、前記メモリに蓄積された時間的に同期していないデータをディジタルオーディオ再生処理のタイミングに乗せて出力する、
ことを特徴とするデータ再生装置。
【請求項２】
前記ＵＳＢデバイスを直接接続するための機能は、物理的なＵＳＢインタフェースと、ＵＳＢプロトコルに準じたＵＳＢの一般的な通信を可能にする機能と、ＵＳＢドライバ機能を含むことを特徴とする請求項１記載のデータ再生装置。
【請求項３】
前記ＵＳＢホストコントローラは、前記メモリにおけるデータ記憶量を常に監視し、前記メモリのデータ記憶量に応じて前記ＵＳＢデバイスからのデータ転送やデータ転送の一時停止を制御することを特徴とする請求項１記載のデータ再生装置。
【請求項４】
前記ＤＳＰは、前記メモリに蓄積された時間的に同期していないデータをディジタルオーディオ再生処理のサンプリング周波数のタイミングに乗せてＤ／Ａコンバータへ出力することを特徴とする請求項１記載のデータ再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ある決められた容量のパケットとして所定の時間的なフレーム間隔に従って転送されるデータを、前記転送されるタイミングと異なるタイミングにより再生処理するデータ再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のＵＳＢを用いたデータ再生装置、例えば記憶メディアに記録された音声データをＵＳＢを用いて転送し再生するオーディオシステムにおいては、オーディオシステムと音声データが記憶された記憶メディアとの間には必ずパーソナルコンピュータに代表されるホストコントローラを介在させる必要があった。
このため、記憶メディアに記録された音声データを再生するためには必ずパーソナルコンピュータを起動しておく必要があった。
この場合のホストコントローラの動作は次のような手順でなされる。
すなわち、記憶メディアに対し音声データの送信要求を行い、これに対し記憶メディアから送信された音声データを受信する。そして、受信した前記音声データをＵＳＢオーディオデバイスが再生可能なデータ形式に変換し、そのＵＳＢオーディオデバイスに送信する。
そして、ＵＳＢオーディオデバイスでは、受信した前記音声データをアナログ音声信号またはディジタル音声信号として出力することにより、記憶メディアに記録された音声データを再生する。
このようにデータをＵＳＢを用いて転送し再生するものとしては、インターネットを経由してダウンロードしたデータファイルを外部インタフェース、ＵＳＢ端子を介して再生装置へ転送するものがある（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２５１３５１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、上述のＵＳＢを用いたデータ再生装置では、パーソナルコンピュータに代表されるホストコントローラを介在させ、パーソナルコンピュータを起動しておく必要があるという課題がある。
特に、ＵＳＢの規格上「マスストレージクラス」で規定される記憶デバイスをオーディオシステムに接続した場合のデータ転送方式はバルク転送で行われる結果、ある決められた容量のパケットとしてＵＳＢで決められた時間的なフレーム間隔に従ってデータが転送される。
したがって、オーディオデータとして音声再生を実現するためには、データのサンプリング周波数および量子化ビットに応じてオーディオデータが出力されるようにタイミング変換を行う必要がある。
また、オーディオデータとして音声再生を実現するためには、連続的な再生が必要であり、オーディオ再生を途切れることなく連続的に行う必要がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、オーディオデータとして音声再生するためのタイミング変換が、パーソナルコンピュータなどを介在させることなく実現でき、さらにオーディオ再生を途切れることなく連続的に行うことが可能となるデータ再生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明に係るデータ再生装置は、ＵＳＢホストコントローラとメモリとＤＳＰを内蔵し、ＵＳＢデバイスに蓄積されたオーディオデータを再生するデータ再生装置であって、前記ＵＳＢホストコントローラは、前記ＵＳＢデバイスを直接接続し前記ＵＳＢデバイスからデータを転送する機能を有したコントローラと、前記コントローラを制御するための機能を有し、前記ＵＳＢデバイスからのデータの転送と、前記転送されたデータの前記メモリへの蓄積と、前記蓄積されているデータがオーディオ再生される状況下における前記メモリのデータ記憶量の消費状態の監視とを行ない、前記コントローラへ各種リクエストを出力するマイクロコンピュータとを備え、前記ＤＳＰは、前記メモリに蓄積された時間的に同期していないデータをディジタルオーディオ再生処理のタイミングに乗せて出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明のデータ再生装置は、ＵＳＢデバイスを直接接続し、前記ＵＳＢデバイスからデータを転送する機能を備えたコントローラと、前記コントローラを制御するための機能、前記ＵＳＢデバイスからのデータの転送、前記転送されたデータのメモリへの蓄積、前記蓄積されているデータがオーディオ再生される状況下における前記メモリのデータ記憶量の消費状態を監視し、前記コントローラへ各種リクエストを出力するマイクロコンピュータとをＵＳＢホストコントローラが備え、ＤＳＰにより、前記メモリに蓄積された時間的に同期していないデータをディジタルオーディオ再生処理のタイミングに乗せて出力するように構成したので、ある決められた容量のパケットとして所定の時間的なフレーム間隔に従って転送されるデータに対し、オーディオデータとして音声再生するためのタイミング変換が、パーソナルコンピュータなどを介在させることなく実現でき、さらにオーディオ再生を途切れることなく連続的に行うことが可能になる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
パーソナルコンピュータに代表されるホストコントローラを介在させることなく、ある決められた容量のパケットとして所定の時間的なフレーム間隔に従って転送されるデータに対し、オーディオデータとして音声再生するためのタイミング変換を実現可能にし、さらにオーディオ再生を途切れることなく連続的に行うことの出来るデータ再生装置を提供するという目的を、ＵＳＢデバイスを直接接続し、前記ＵＳＢデバイスからデータを転送する機能を備えたコントローラと、前記コントローラを制御するための機能、前記ＵＳＢデバイスからのデータの転送、前記転送されたデータのメモリへの蓄積、前記蓄積されているデータがオーディオ再生される状況下における前記メモリのデータ記憶量の消費状態を監視し、前記コントローラへ各種リクエストを出力するマイクロコンピュータとをＵＳＢホストコントローラが備え、ＤＳＰにより、前記メモリに蓄積された時間的に同期していないデータをディジタルオーディオ再生処理のタイミングに乗せて出力することで実現した。
【実施例１】
【０００７】
図１は、この実施例のＵＳＢを用いたデータ再生装置の構成を示すブロック図である。このブロック図は、ＵＳＢの規格上「マスストレージクラス」で規定される記憶デバイス１１をオーディオシステムに接続した場合を示している。
このＵＳＢを用いたデータ再生装置１００は、ＵＳＢホストコントローラ１、メモリ２、ＤＳＰ３、Ｄ／Ａコンバータ４を備えている。この場合、メモリ２はＦＩＦＯを用いることが出来る。また、ＵＳＢ端子６および再生信号出力端子７を有し、ＵＳＢ端子６には前記記憶メディア１１がＵＳＢ接続され、再生信号出力端子７にはオーディオシステム２００が接続されている。オーディオシステム２００は、アンプ２１とスピーカ２２から構成される。
【０００８】
ＵＳＢホストコントローラ１は、コントローラと、それを動作させるためのマイクロコンピュータにより構成されている。前記コントローラは、物理的なＵＳＢインタフェースと、ＵＳＢプロトコルに準じたＵＳＢの一般的な通信を可能にする機能と、記憶メディア１１であるストレージデバイスが接続されることからマスストレージクラスで決められた制御を行うためのＵＳＢドライバなどの各機能を備えている。
また、前記マイクロコンピュータは、前記コントローラに対し起動、初期化、設定などを制御するための機能を備えている。そして、記憶メディア１１からのデータの転送と、転送されたデータのメモリ２に対する蓄積と、メモリ２に蓄積されているデータがＤＳＰ３により処理される状況下におけるメモリ２のデータ記憶量の消費状態の監視とを行ない、前記コントローラへ各種リクエストを出力する。
前記コントローラは、前記マイクロコンピュータからのリクエストを受け、外部と通信を行う。この結果、ＵＳＢホストコントローラ１は、メモリ２におけるデータ記憶量Ｍを常に監視し、メモリ２のデータ記憶量Ｍが所定の下限値Ｃを下回るか、またはデータ記憶量Ｍの最大値Ａを下回ると記憶メディア１１へデータの転送要求を出力し、またメモリ２のデータ記憶量Ｍが所定の最大値Ａに達するかあるいは最大値Ａを超えると記憶メディア１１からのデータ転送を一時停止する機能を有する。
【０００９】
メモリ２は、ＵＳＢホストコントローラ１からの転送要求により記憶メディア１１から転送されたデータを蓄積するものである。
記憶メディア１１にはデータ、例えば、音声データが記録されており、ＵＳＢの規格上「マスストレージクラス」で規定される記憶デバイスであり、「マスストレージクラス」は、そのデータ転送方式においてバルク転送と呼ばれる、ある決められた容量のパケットとしてＵＳＢで決められた時間的なフレーム間隔に従ってデータが転送される。
ＤＳＰ３は、メモリ２に蓄積された時間的に同期していないデータをディジタルオーディオのサンプリング周波数のタイミングに乗せてＤ／Ａコンバータ４へ出力する。
Ｄ／Ａコンバータ４は、ディジタルオーディオのサンプリング周波数のタイミングに乗せてＤＳＰ３が出力するデータをアナログ信号へ変換する。
アンプ２１は、Ｄ／Ａコンバータ４により変換された前記アナログ信号を増幅する。
ＵＳＢ端子６は、データ再生装置１００に設けられたＵＳＢ接続するための接続端子である。
スピーカ端子７は、スピーカ２２を接続するためデータ再生装置１００に設けられた端子である。
スピーカ２２は、スピーカ端子７から出力された電気的な前記アナログ信号を音に変換する。
【００１０】
図２は、このデータ再生装置を構成するＵＳＢホストコントローラ１とメモリ２とＤＳＰ３と、データ再生装置にＵＳＢ接続された記憶メディア１１の動作を示すフローチャートである。また、図３は、メモリ２へのデータ転送量と、メモリ２に蓄積されたデータに対しＤＳＰ３が再生処理を行なったときのメモリ２のデータ記憶量Ｍの変化を示す説明図である。
以下、図２のフローチャートと図３に示す説明図をもとに動作について説明する。
ＵＳＢホストコントローラ１はメモリ２のデータ記憶量Ｍを常に監視しており、オーディオ再生が開始されると（ステップＳ１）、先ずメモリのデータ記憶量Ｍが下限値Ｃを下回っているか否かを判定する（ステップＳ２）。この結果、メモリのデータ記憶量Ｍが下限値Ｃを下回っていない場合には、次にメモリのデータ記憶量Ｍが最大値Ａを下回っているか否かを判定する（ステップＳ３）。このステップＳ３の判定の結果、メモリのデータ記憶量Ｍが最大値Ａを下回っていないのであれば、現在のメモリのデータ記憶量Ｍは最大値Ａを超えていることになるため、記憶メディア１１からメモリ２へのデータ転送の一時停止を行う（ステップＳ５）。
一方、ステップＳ２においてメモリのデータ記憶量Ｍが下限値Ｃを下回っているか、あるいはステップＳ３においてメモリ２のデータ記憶量Ｍが最大値Ａを下回っていると判定したときには、記憶メディア１１からメモリ２へのデータ転送要求を行う（ステップＳ４）。
【００１１】
記憶メディア１１は、ＵＳＢホストコントローラ１からのデータ転送要求に応じてメモリ２へデータの転送を行う（ステップＳ１１）。この記憶メディア１１からメモリ２へのデータの転送は、バルク転送という転送方式で行われ、ある決められた容量のパケットとしてＵＳＢで決められた時間的なフレーム間隔に従ってデータの転送が行われる。
【００１２】
一方、ＤＳＰ３は、オーディオ再生が開始されると（ステップＳ２１）、先ずメモリ２へデータが最大値Ａを上限として記憶されているか否かを判定する（ステップＳ２２）。
このとき、最大値Ａを上限としてメモリ２にデータが蓄積されていると、ＤＳＰ３はメモリ２からデータを受け取りオーディオ再生処理を行い（ステップＳ２３）、オーディオ再生信号を出力する（ステップＳ２４）。このとき、メモリ２からは、オーディオデータのサンプリング周期および量子化ビットに乗せたタイミングでＤＳＰ３へデータが出力される。
すなわち、オーディオデータとして音声再生を実現するためには、データのサンプリング周期および量子化ビットに応じてオーディオデータを出力する必要があるが、記憶メディア１１からメモリ２へのデータの転送は、バルク転送という転送方式で行われ、ある決められた容量のパケットとしてＵＳＢで決められた時間的なフレーム間隔に従ってデータの転送が行われるため、前記サンプリング周期および量子化ビットに応じてオーディオデータが出力されるようにタイミング変換を行う。
また、最大値Ａを上限としてメモリ２にデータが蓄積されていない場合には、
ＵＳＢホストコントローラ１により最大値Ａを上限としてメモリ２にデータが蓄積されるのを待ち、最大値Ａを上限としてメモリ２にデータが蓄積されると、ＤＳＰ３はメモリ２から時間的に同期していないデータを受け取り、ディジタルオーディオのサンプリング周波数のタイミングに乗せてオーディオ再生処理を行い（ステップＳ２３）、オーディオ再生信号を出力する（ステップＳ２４）。
【００１３】
このように、ＵＳＢホストコントローラ１はメモリ２のデータ記憶量Ｍを常に監視し、メモリ２の記憶容量の最大値Ａ、下限値Ｃをもとに、メモリ２に記憶されたデータの残量が少なくなったら記憶メディア１１へデータ転送要求を出し、メモリ２に記憶されたデータが記憶容量満杯に達しそうになれば転送要求を一時停止し、ハードディスク、記憶メディア１１の状態、データが転送される信号線上に影響する外乱などによりデータエラーを起こした場合にデータを送りなおす必要が生じてもデータが途切れることを回避する。
さらにＵＳＢホストコントローラ１は記憶メディア１１のデータをメモリ２へ蓄積し、ＤＳＰ３が前記メモリ２へ蓄積されたデータをタイミング変換し、オーディオデータとして音声再生し、記憶メディア１１に格納された音声データをパソコンなどの外部ホストコントローラなしで再生する。
【００１４】
図３は、上述したステップＳ１からステップＳ２３までのＵＳＢホストコントローラ１とＤＳＰ３の各動作によるメモリ２へのデータ転送量と、ＤＳＰ３の再生処理によるメモリ２のデータ記憶量Ｍの変化を示している。
図３は、オーディオサンプリング周波数が４４．１ＫＨｚ、量子化ビット数１６ビット、ステレオ再生の場合のメモリ２のデータ記憶量Ｍの変化の一例を示している。また、ＵＳＢ転送レートについては１２Ｍｂｐｓ（Ｆｕｌｌ−Ｓｐｅｅｄ規格に準じた最大転送レート）を前提とするがオーディオ再生を実現しうるＵＳＢ規格に定める他の転送レートを用いてもよい。上記フォーマットに準じてオーディオ再生を行う場合、１．４１１２Ｍｂｐｓ（１６ｂｉｔ×２×４４１００）以上の転送速度でデータが供給される必要がある。
【００１５】
一方、データを供給する側のハードディスクはＵＳＢ規格に準じてデータ供給するがＵＳＢ規格で定める１２Ｍｂｐｓという転送レートは最大値であり、実際はオフセットデータに限らず複数の種類のデータを送るため、ＵＳＢホストコントローラ１が各データ転送量を制御する。すなわち、データ転送の総量が時間的に１２Ｍｂｐｓを超えないように制御する。
この結果、マスストレージクラスに準じた例えばハードディスクドライブによるハードディスクである記憶メディア１１により転送できるデータ転送の平均速度は１２Ｍｂｐｓ以下になる。しかし、１２Ｍｂｐｓ≫１．４１１２Ｍｂｐｓであるためハードディスクからオフセットデータを供給することは十分可能である。
【００１６】
図３のＡ点はデータを蓄えるメモリ２の記憶容量の最大値であり、図２のステップＳ３における最大値Ａであり、オーディオ再生動作が開始されると、先ず、データが最大値Ａを上限としてメモリ２に蓄積される。その後、オーディオ再生が始まるが、オーディオ再生により１．４１１２Ｍｂｐｓでメモリ２に蓄積されたデータが消費される。
ＵＳＢホストコントローラ１は、メモリ２に蓄積されたデータ量が最大値Ａを超える前にハードディスク、記憶メディア１１のデータ転送を一時停止させる。この状態が図３のＢ点である。
データ転送を停止すると、メモリ２内のデータは１．４１１２Ｍｂｐｓの割合で減少していく。そして、メモリ２内のデータ量がゼロなる前にデータ転送を再開する。この状態が図３のＣ点であり、このポイントは図２のステップＳ２の下限値Ｃである。下限値Ｃが示すデータ量は必ずゼロを超えていなければならず、さもなければオーディオ再生が途切れることになる。実際上、ハードディスク、記憶メディア１１の状態、データが転送される信号線上に影響する外乱などによりデータエラーを起こす場合があり、このような場合には、再度、データを送りなおす必要が生じる。
この時間内ではデータが供給されず、メモリ２内のデータは１．４１１２Ｍｂｐｓの割合で減少していくため、メモリ２に蓄積されたデータ量の最大値Ａ（ｂｉｔ）／１．４１１２Ｍｂｐｓの時間ｔが経過するとオーディオ信号が途切れることになる。この時間ｔは、データ転送停止から再開までの時間である。オーディオ信号が途切れるのを防止するためには、前記時間ｔを出来るだけ長くすることであるが、このためにはメモリ２に蓄積されたデータ量の最大値Ａを大きくする必要がある。実際には、この最大値Ａの値は、このデータ再生装置を搭載した機器の性能目標、材料費等との兼ね合いにより決定される。
【００１７】
以上のように、この実施例によれば、ＵＳＢホストコントローラ１によりメモリ２のデータ記憶量Ｍを常に監視し、メモリ２の記憶容量の最大値Ａ、下限値Ｃをもとに、メモリ２に記憶されたデータの残量が少なくなったら記憶メディア１１へデータ転送要求を出し、メモリ２に記憶されたデータが記憶容量満杯に達しそうになれば転送要求を一時停止し、ハードディスク、記憶メディア１１の状態、データが転送される信号線上に影響する外乱などによりデータエラーを起こした場合にデータを送りなおす必要が生じてもデータが途切れることを回避し、オーディオ再生を連続的に行うことの出来るデータ再生装置を提供できる効果がある。
【００１８】
また、ＵＳＢホストコントローラ１は記憶メディア１１のデータをメモリ２へ蓄積し、ＤＳＰ３が前記メモリ２へ蓄積されたデータをタイミング変換し、オーディオデータとして音声再生するなど、ある決められた容量のパケットとして所定の時間的なフレーム間隔に従って転送されるデータに対し、オーディオデータとして音声再生するためのタイミング変換を実現でき、記憶メディア１１に格納された音声データをパソコンなどの外部ホストコントローラなしで再生できるデータ再生装置を提供できる効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
パーソナルコンピュータを介在させることなく、ある決められた容量のパケットとして所定の時間的なフレーム間隔に従って転送されるデータに対し、オーディオデータとして音声再生するためのタイミング変換を実現し、さらにオーディオ再生を途切れることなく連続的に行うことによって、ＵＳＢデバイスに蓄積されたオーディオデータを再生する用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施例のＵＳＢを用いたデータ再生装置の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施例のデータ再生装置を構成するＵＳＢホストコントローラとメモリとＤＳＰと、データ再生装置にＵＳＢ接続された記憶メディアの動作を示すフローチャートである。
【図３】この発明の実施例のデータ再生装置におけるメモリへのデータ転送量と、ＤＳＰが再生処理を行なったときのメモリのデータ記憶量の変化を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２１】
１……ＵＳＢホストコントローラ、２……メモリ、３……ＤＳＰ、４……Ｄ／Ａコンバータ、１１……記憶メディア、１００……データ再生装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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