(57)【要約】【課題】線形動作が保証された高音質サウンド出力機能と迫力のある大音量サウンド出力機能とを、ユーザが操作負担なく容易に切換えることができる情報処理装置を提供する。【解決手段】本発明に係る情報処理装置は、入出力特性が略線形の第１の利得特性と、入出力特性が飽和特性を有すると共に第１の利得特性よりも高い利得を有する第２の利得特性とが切換可能に構成される増幅部と、第１の利得特性と第２の利得特性とを切換える切換手段と、を具備することを特徴とする。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入出力特性が略線形の第１の利得特性と、入出力特性が飽和特性を有すると共に前記第１の利得特性よりも高い利得を有する第２の利得特性とが切換可能に構成される増幅部と、
前記第１の利得特性と前記第２の利得特性とを切換える切換手段と、
を具備することを特徴とする情報処理装置。
【請求項２】
前記増幅部の利得を調節する調節手段をさらに備え、
前記第１の利得特性および前記第２の利得特性は、前記調節手段による利得調節によって最大利得に調節されたときの利得特性である、
ことを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記切換手段はハードウェアスイッチであることを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項４】
アナログ音信号を生成するオーディオコーディック部と、
前記オーディオコーディック部によって生成された前記アナログ音信号を利得特性に従って増幅する増幅部であり、入力範囲のうちの最大レベルの信号が入力されたときでも飽和が生じないことが保証される第１の利得特性と所定のレベル以上の信号が入力されたときには飽和特性を示すと共に前記第１の利得特性よりも高い利得を有する第２の利得特性とを切換可能に構成される増幅部と、
前記第１の利得特性と前記第２の利得特性を切換える切換手段と、
前記切換手段によって切り換えられた利得特性に従って前記増幅部にて増幅されたアナログ信号を音として放出するスピーカ部と、
を備えることを特徴とする情報処理装置。
【請求項５】
前記増幅部の利得を連続的に、或いは多段階に調節する調節手段をさらに備え、
前記第１の利得特性、および前記第２の利得特性は、前記調節手段による利得調節によって最大利得に調節されたときの利得特性である、
ことを特徴とする請求項４に記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記切換手段はハードウェアスイッチであることを特徴とする請求項４に記載の情報処理装置。
【請求項７】
音声を出力する出力部と、前記出力部に入力される音声信号を増幅する増幅部とを具備する情報処理装置のサウンド制御方法において、
入出力特性が略線形の第１の利得特性と、入出力特性が飽和特性を有すると共に前記第１の利得特性よりも高い利得を有する第２の利得特性とを切換可能に音声信号を増幅する増幅ステップと、
前記第１の利得特性と前記第２の利得特性とを切換える切換ステップと、
を具備することを特徴とする情報処理装置のサウンド制御方法。
【請求項８】
前記増幅部の利得を調節する調節ステップをさらに備え、
前記第１の利得特性および前記第２の利得特性は、前記調節ステップによる利得調節によって最大利得に調節されたときの利得特性である、
ことを特徴とする請求項７に記載の情報処理装置のサウンド制御方法。
【請求項９】
前記切換ステップは、ハードウェアスイッチを用いて切換える、ことを特徴とする請求項７に記載の情報処理装置のサウンド制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報処理装置、およびそのサウンド制御方法に係り、特に、スピーカ等の音声出力装置を内蔵する情報処理装置、およびそのサウンド制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置では、スピーカ等の音声出力装置を内蔵したサウンド機能を具備する形態が多く用いられている。しかしながら、従来の情報処理装置においては、あくまで情報処理機能が「主」であり、サウンド機能は「従」としての位置付けであった。
【０００３】
これに対して、近年、高品質のデジタルＴＶ放送受信機能や、高画質映像を記録したＤＶＤ再生機能を具備する情報処理装置が出現してきている。このため、これらの情報処理装置では、映像表示機能やサウンド機能の性能や品質が従来に比べて遥かに重要視されてきている。
【０００４】
このうち、映像表示機能については、高解像度の液晶ディスプレイ装置等の実現によって高品質の映像表示が可能となってきている。しかしながら、サウンド機能については、情報処理装置の形状等の物理的な制約もあって、「迫力」と「高音質」の双方のユーザニーズを十分満足させる段階に至っていないというのが実情である。
【０００５】
情報処理装置のサウンド機能に関する技術として、例えば、特許文献１は、情報処理装置に外部接続される音響装置に関する技術を開示している。この情報処理装置には、電話回線が接続されており、音響装置を受話器として利用する場合には、音響装置のスピーカの音量を小さく設定し、それ以外の場合には通常音量に設定するという技術を開示している。
【特許文献１】特開平９−５５９９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
情報処理装置のサウンド機能に対するニーズとしては、迫力のあるサウンドを求めるニーズと、高音質のサウンドを求めるニーズが存在する。例えば、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置を用いてゲーム等を楽しもうとする場合、迫力のある大音量のサウンドを求めるニーズがある。一方、音楽や映画を楽しもうとする場合、歪が無く音質の良いサウンドを求めるニーズが高い。
【０００７】
ユーザのニーズに応じてサウンドの音量を調節する機能としては、従来から音声ボリューム調節が存在する。例えば、パーソナルコンピュータの側面等に設けられた音声ボリュームダイヤルの操作によってハード的に音量を調節し、或いはメニュー画面でスライドバーをドラッグしてソフト的に音量を調節する機構である。
【０００８】
これらの音量調節機構を用いることで、ゲーム等を楽しむ場合には大音量に調節し、映画や音楽を楽しむ場合には高音質に調節することがある程度可能である。
【０００９】
具体的には、例えば、音量調節を最大値に調節したときに、スピーカアンプの利得が線形動作範囲よりも高くなる（非線形動作となる）ようにスピーカアンプの利得を予め設定しておく。この結果、音量調節を最大値に調節したときには、多少の音声歪が生じるものの大音量を享受することを可能となる。一方、スピーカアンプの利得を音量調節機構を用いて下げれば、スピーカアンプの利得が線形動作範囲となり、高音質を享受することが可能となる。
【００１０】
しかしながら、この手法では、スピーカアンプの利得の調整はユーザが行うため、高音質での再生を要望する際に、スピーカアンプの利得が本当に線形動作領域に調整されたかどうかが保証されないという問題がある。音声ボリュームダイヤル等による調節は、実際に音を聞きながら調節するユーザの判断に委ねられるからである。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、線形動作が保証された高音質サウンド出力機能と、迫力のある大音量サウンド出力機能とを、ユーザが操作負担なく容易に切換えることができる情報処理装置、およびそのサウンド制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明に係る情報処理装置は、請求項１に記載したように、入出力特性が略線形の第１の利得特性と、入出力特性が飽和特性を有すると共に前記第１の利得特性よりも高い利得を有する第２の利得特性とが切換可能に構成される増幅部と、前記第１の利得特性と前記第２の利得特性とを切換える切換手段と、を具備することを特徴とする。
【００１３】
また、上記課題を解決するため、本発明に係る情報処理装置は、請求項４に記載したように、アナログ音信号を生成するオーディオコーディック部と、前記オーディオコーディック部によって生成された前記アナログ音信号を利得特性に従って増幅する増幅部であり、入力範囲のうちの最大レベルの信号が入力されたときでも飽和が生じないことが保証される第１の利得特性と所定のレベル以上の信号が入力されたときには飽和特性を示すと共に前記第１の利得特性よりも高い利得を有する第２の利得特性とを切換可能に構成される増幅部と、前記第１の利得特性と前記第２の利得特性を切換える切換手段と、前記切換手段によって切り換えられた利得特性に従って前記増幅部にて増幅されたアナログ信号を音として放出するスピーカ部と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
また、上記課題を解決するため、本発明に係るサウンド制御方法は、請求項７に記載したように、音声を出力する出力部と、前記出力部に入力される音声信号を増幅する増幅部とを具備する情報処理装置のサウンド制御方法において、入出力特性が略線形の第１の利得特性と、入出力特性が飽和特性を有すると共に前記第１の利得特性よりも高い利得を有する第２の利得特性とを切換可能に音声信号を増幅する増幅ステップと、前記第１の利得特性と前記第２の利得特性とを切換える切換ステップと、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る情報処理装置、およびそのサウンド制御方法によれば、線形動作が保証された高音質サウンド出力機能と、迫力のある大音量サウンド出力機能とを、ユーザが操作負担なく容易に切換えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明に係る情報処理装置、およびそのサウンド制御方法の実施形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態である情報処理装置１の代表例として、ノートブック型パーソナルコンピュータの外観図を示す図ある。
【００１８】
情報処理装置１は、薄型の長方形状をなす情報処理装置本体２とパネル部３とを備えて構成されている。情報処理装置本体２とパネル部３とはヒンジ部を介して開閉自在に構成されている。
【００１９】
情報処理装置本体２は、その筐体の上面に各種データを入力する他、情報処理装置１の各種操作を行うキーボード５や、情報処理装置１の電源をオン・オフする電源スイッチ６、サウンドモードを切換えるサウンドモードボタンスイッチ７等を備えている。また、情報処理装置本体２は、ＣＰＵ１０や主メモリ１３等の電子部品（図２参照）が実装されたシステム基板や、ＣＤ／ＤＶＤドライブ２３等の外部記憶装置を内蔵している。
【００２０】
パネル部３は、その内側の開口部に、各種情報やＣＤ／ＤＶＤドライブ２３で再生される映像を表示する表示器４を備えている。表示器４は、例えば液晶表示器等で構成されるものである
また、情報処理装置本体２は、ＣＤ／ＤＶＤドライブ２３で再生される音楽や映画の音声を出力するスピーカ（音声出力部）８を筐体の前面左右に備えている他、スピーカ８から出力される音声の音量を調節する、音量ボリューム（利得調節手段）９を筐体側面に備えている。
【００２１】
図２は、情報処理装置１のシステム構成の一例を示すブロック図である。情報処理装置１は、システム全体の制御を行うＣＰＵ１０を備えており、ＣＰＵ１０はホストハブ１１、およびＩ／Ｏハブ１５を介して各種の内部構成品とデータの授受を行っている。
【００２２】
情報処理装置１が備える内部構成品としては、プログラムやデータを一時的に記憶しＣＰＵ１０のワークエリアとして機能する主メモリ１２、ＢＩＯＳを記憶するＢＩＯＳＲＯＭ１６、各種画像データの表示制御を行うグラフィックコントローラ１３、画像を表示する表示器４、音声データを復調すると共にアナログ音声信号に変換するオーディオコーディック部１７、アナログ音声信号を増幅する音声増幅部（スピーカアンプ）１８、および音声を出力するスピーカ（音声出力部）８等がある。
【００２３】
また、Ｉ／Ｏハブ１５には、各種映像音声コンテンツを再生するＣＤ／ＤＶＤドライブ２３が接続されている。さらに、Ｉ／Ｏハブ１５には、ＬＰＣ（Low  Pin  Count）バスを介して組み込み型プロセッサであるＥＣ／ＫＢＣ（Embedded  controller/KeyBoard  Controller）２０が接続されている。
【００２４】
ＥＣ／ＫＢＣ２０には、キーボード５の他、サウンドモードを切換えるサウンドモードボタンスイッチ（切換手段）７や、スピーカ８の音量調節を行う音量ボリューム９が接続されている。
【００２５】
本発明のポイントは、上記構成のうち、主に、音声増幅部１８とそのサウンド制御に関するものである。
【００２６】
ＣＤ／ＤＶＤドライブ２３が再生する映像音声コンテンツには、音楽や映画のように高品質のサウンドを提供するものや、ゲームのように迫力がありダイナミックなサウンドを提供するものが含まれている。一般的にユーザは、音楽や映画の再生では、歪の少ない高品質のサウンド再生を重視する。他方、ゲーム等の再生では、迫力がありダイナミックなサウンド、即ち音量が重視される傾向がある。
【００２７】
本実施形態にかかる情報処理装置１、およびそのサウンド制御方法は、このようなユーザのニーズに応えるものである。
【００２８】
図３は、本実施形態に係る音声増幅部１８の入出力特性の一例を示す図である。音声増幅部１８は、少なくとも図３に示した２つの異なる入出力特性を備えて構成されている。これら２つの入出力特性は、２つのサウンドモード（以下、「音量重視モード」と「音質重視モード」という）に対応するものである。
【００２９】
左側の入出力特性（図３（ａ））は、「音量重視モード」に対応する入出力特性であり、大きな音量出力を実現できる入出力特性である。これに対して、右側の入出力特性（図３（ｃ））は、「音質重視モード」に対応する入出力特性であり、歪の少ない高音質の音声出力を実現できる入出力特性である。
【００３０】
図３（ｃ）に示した「音質重視モード」の入出力特性は、音声増幅部１８をほぼ線形領域で動作させる利得設定としている。このため、想定される最大入力レベルIn  maxが音声増幅部１８に入力された場合であっても歪の発生を少なくすることが可能であり、高音質を実現できる。
【００３１】
これに対して、図３（ａ）に示した「音量重視モード」の入出力特性は、「音質重視モード」の入出力特性よりも高い利得設定としている。このため、同一の入力レベルの音声信号を音声増幅部１８に入力した場合には、「音量重視モード」の方が大きな音量を出力することができる。
【００３２】
ただし、利得を高く設定しているため、ある入力レベルＡ以上の音声信号が入力された場合には、飽和現象が発生し波形歪が発生する。
【００３３】
図３（ｂ）および（ｄ）は、音声増幅部１８に最大入力レベルIn  maxの正弦波が入力されたときの出力波形を模式的に示したものである。
【００３４】
「音質重視モード」に対応する出力波形（図３（ｄ））では、波形歪を生じることなく正弦波の形状を維持した出力波形が得られる。他方、「音量重視モード」に対応する出力波形（図３（ｂ））では、最大出力レベルOut  maxで飽和が発生し、波形歪が生じることになる。しかしながら、音量の観点から見ると、平均的な出力レベル（実効値）は、（図３（ｂ））の方が高く、飽和が発生する最大入力レベルIn  maxが入力された場合であっても、「音量重視モード」の方が平均的には大音量となり、迫力のある音声出力が期待できる。
【００３５】
入力レベルＡ以下（「音量重視モード」における線形領域）の音声信号が入力された場合には、当然のことながら利得の高い「音量重視モード」の方が利得差の分だけ大きな音量を出力できる。例えば、入力レベルＡの音声信号が入力された場合には、「音質重視モード」での出力レベルは図３（ｃ）のレベルＢであるのに対して、「音量重視モード」では、最大出力レベルOut  maxまで出力可能である。
【００３６】
「音量重視モード」と「音質重視モード」との切換えは、例えば、情報処理装置本体２の筐体上部に設けられるサウンドモードボタンスイッチ（切換手段：ハードスイッチ）７の押下操作によって、簡易に切換えることができるように構成されている。
【００３７】
図４は、この切換え処理のフローチャートを示したものである。
【００３８】
ステップＳＴ１では、初期設定として、モードフラグ（MODE）を「０」に設定する。モードフラグ（MODE）は、「０」が「音質重視モード」に対応し、「１」が「音量重視モード」に対応するものである。
【００３９】
次に、ステップＳＴ２で、サウンドモードボタンスイッチ７が押下されたか否かを判定する。図１に示したように、サウンドモードボタンスイッチ７の接点信号はＥＣ／ＫＢＣ２０に接続されている。この接点信号によってサウンドモードボタンスイッチ７の押下をＥＣ／ＫＢＣ２０が判定する。
【００４０】
サウンドモードボタンスイッチ７の押下有りと判定された場合は、さらにステップＳＴ３で、現在のサウンドモードを判断する。この判断は、モードフラグ（MODE）の状態をモニタして行う。現在のサウンドモードが「音量重視モード」（MODE＝１）の場合には、モードフラグ（MODE）を「０」（「音質重視モード」）に変更設定する（ステップＳＴ４）。モードフラグ（MODE）「０」の信号は、図１に示したように、Ｌレベルの信号となって音声増幅部１８に伝達され、音声増幅部１８の入出力特性と「音量重視モード」から「音質重視モード」へ変更する。
【００４１】
一方、ステップＳＴ３において、現在のサウンドモードが「音質重視モード」（MODE＝０）の場合には、モードフラグ（MODE）を「１」（「音量重視モード」）に変更設定する。モードフラグ（MODE）「１」の信号は、図１に示したように、Ｈレベルの信号となって音声増幅部１８に伝達され、音声増幅部１８の入出力特性と「音質重視モード」から「音量重視モード」へ変更する。
【００４２】
このように、サウンドモードボタンスイッチ７の単純な押下操作によって、「音質重視モード」と「音量重視モード」とを交互に切換えることができる。
【００４３】
なお、上記の説明では、ステップＳＴ２やステップＳＴ３の判定処理は、ＥＣ／ＫＢＣ２０が行うものとしているが、ＣＰＵ１０で行っても良い。
【００４４】
また、サウンドモードボタンスイッチ７の操作に換えて、或いはサウンドモードボタンスイッチ７の操作と併用して、ソフトウェアスイッチ（切換手段）を備える形態としても良い。この場合、ＣＰＵ１０の制御の下で切り替えメニュー画面等を表示器４に表示させ、マウス等のクリック操作によって、モードフラグ（MODE）の状態を交互に切換え可能に設定すればよい。設定されたモードフラグ（MODE）のデータはＥＣ／ＫＢＣ２０に伝達される。ＥＣ／ＫＢＣ２０においてＨ／Ｌレベルの信号に変換され、音声増幅部１８の「音量重視モード」と「音質重視モード」とを交互に切換えることができる。
【００４５】
ところで、一般に、情報処理装置１等では、連続的に或いは多段階に音量調節を行う音量調節機構を備えている。情報処理装置本体２の側面に設けられている音量ボリューム９を操作することで、スピーカ８の音量を連続的に或いは多段階に調節可能となっている。或いは、所定のメニュー画面に表示される音量スライドバーをマウス等でドラッグ操作することでも音量を調節することができる。
【００４６】
このような音量調節機構は、例えば、オーディオコーディック部１７において、ソフトウェアによるデジタル利得の変更（音声データに乗ずる係数をソフト的に変更する利得変更方法等）によって実現されている。
【００４７】
図５は、本実施形態に係る「音量重視モード」と「音質重視モード」とに、上記の連続的な或いは多段階の音量調節特性を重畳した入出力特性を例示したものである。
【００４８】
いずれの入出力特性も、図３に示した入出力特性を最大利得とし、音量ボリューム９等による利得調節によって、この最大利得を低下させる特性としている。
【００４９】
ところで、「音量重視モード」では、図５（ａ）に示したように、非常に高い利得から低い利得まで、広い範囲の利得設定が可能である。従って、原理的には、「音量重視モード」を選択していれば、「音質重視モード」の利得範囲を総てカバーできる。迫力のある大音量を楽しみたい場合には、音量ボリューム９等の設定で最大利得に設定し、歪みのない高音質の音楽等を楽しみたい場合は、音量ボリューム９等の設定で線形領域の特性、例えば図５（ａ）の特性αに設定すればよい。
【００５０】
しかしながら、音量ボリューム９等による連続的な或いは多段階の音量調節は、あくまでユーザの聴覚による感覚的な設定に依存するものである。従って、線形領域の範囲で、かつ最大音量が可能な特性αにユーザが設定しようとしても、その通りの設定が実現できる保証がない。特性αよりも利得の高い設定となっており、ユーザがこれに気づかない可能性も十分にあり得る。この場合、ユーザは一部に飽和が生じている（歪みのある）音声を、それと気づかずに聞き続けるという事態になる。
【００５１】
これに対して、「音質重視モード」では、音量ボリューム９等をどの状態に設定しても線形領域に設定されるため、常に歪みの少ない高音質の音声を楽しむことができる。できるだけ大きな音量に設定しようとして、音量ボリューム９等を最大に調節した場合であっても、常に線形領域での動作となる。このように、「音質重視モード」は、歪の少ない「線形領域での動作が保証されているモード」ということができる。
【００５２】
上述したように、本実施形態に係る情報処理装置、およびそのサウンド制御方法によれば、線形動作が保証された高音質サウンド出力機能と、迫力のある大音量サウンド出力機能とを、ユーザが操作負担なく容易に切換えることができる。
【００５３】
なお、本発明は上記の実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に係る情報処理装置の一実施形態の外観例を示す斜視図。
【図２】本発明に係る情報処理装置の一実施形態のシステム構成例を示す図。
【図３】本発明に係るサウンド制御方法の動作概念を示す第１の図。
【図４】「音質重視モード」と「音量重視モード」との切換え方法の一例を示すフローチャート。
【図５】本発明に係るサウンド制御方法の動作概念を示す第２の図。
【符号の説明】
【００５５】
１  情報処理装置
２  情報処理装置本体
３  パネル部
４  表示器
７  サウンドモードボタンスイッチ
８  スピーカ
９  音量ボリューム
１０  ＣＰＵ
１７  オーディオコーディック部
１８  音声増幅部
２３  ＣＤ／ＤＶＤドライブ
【図１】
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【図２】
2007208407.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007208407.tif 000006
【図５】
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