[发明专利]声音再现装置

说明书

技术领域

本发明涉及对音频进行数字处理以建立声场等的声音再现装置。

背景技术

近年来，随着DVD等的多声道(multichannel)环境和软件的普及，对2个以上声道(channel)的数字音频进行再现的设备正在增加。记录在这种DVD中的声音一般是5.1声道的数字音频(参见非专利文献1)，为了正确地再现而需要5个扬声器和1个用于低音再现的副低音扬声器(subwoofer)。进而要求这5个扬声器具有也能正确再现低音成分的能力。

但是，在所有的普通家庭中采用这样的扬声器配置是不太容易的，因此，大部分DVD播放器即使是5.1声道以下的扬声器配置也都具有无遗漏地再现所有声音的功能。具体而言，对多个音频声道进行混音(mix)处理，以比原来少的扬声器个数对各扬声器输出的声音进行再现。通过这样的处理，虽然与原来的声场不同但却能够无遗漏地再现所记录的声音。

另外，在如小型扬声器等那样，各扬声器不具备能够正确地再现低音成分的能力时，做成为将所有低音成分集中在副低音扬声器来输出。这是利用了人类的听觉不具备低音成分的定位感这一事实。

另外，对这样的多个声道数据进行混音的处理并不限于以较少的扬声器个数对所有声音进行再现的情况，也往往用于实施例如以模拟方式建立声场等的处理的情况。

在进行这种处理的情况下，如图1所示，进行将多个声道数据相加等计算。然而在数字数据中能够表现的值有限度，因此在进行多个声道的数据加法运算101、102的处理时，有时会超出能用数字表现的值。这样超出最大值且符号颠倒的数字数据若置之不理，则会作为刺耳的噪声而被感觉到，因此一般是通过将溢出的值置换为正或负的最大值的“限幅处理(clipping process)”来抑制噪声的产生。不过，这样的限幅处理虽然能够防止有害的噪声的产生，但是却存在声音失真的问题。

为了避免这样的问题，必须进行如下处理，即通过标准化处理103预先使数字数据的所有声道一律衰减，以使得在进行数据加法运算102、102的处理时不发生数字溢出。这样使所有声道一律衰减的理由是，若只使特定的声道衰减则会导致声道之间的音量平衡被打乱。

不过，当使数字数据衰减时最终的输出音量变小，因此需要用模拟电路对电平进行补偿。即需要在用DA转换器对数字数据进行了模拟转换后再使用模拟放大器使音量增加。

图2是表示现有的声音再现装置的结构的框图。如图2所示，从记录介质等读出的信息由前端处理器201转换为数字数据211，并输入到数字信号处理器202。

在上述数字信号处理器202中，对所输入的数字数据211进行译码处理或者基于来自控制微机207的控制信号216进行声场处理等各种各样的音频处理，从而生成数字音频信号212和数字接口用音频信号215。此时，根据需要进行上述标准化处理，因此生成被实施了衰减处理的数字音频信号212。该数字音频信号212由DA转换器203转换为模拟音频信号213。

上述模拟音频信号213由模拟放大器204放大。在此，模拟放大器204中的模拟音频信号213的放大量，是根据从控制微机207输出的放大电平控制信号217所设定的，基于该放大量来放大模拟音频信号213。

该放大电平控制信号217是由控制微机207基于输入到数字信号处理器202的数字数据211和对数字信号处理器202的动作进行控制的控制信号216进行计算而得到。

由上述模拟放大器204所放大的模拟音频信号214由扬声器205所再现。而数字接口用音频信号215在已被衰减的状态下从数字音频接口206输出。

非专利文献1：Dolby Licensee Information Manual：Dolby DigitalConsumer Decoder Issue 5

发明内容

但是，上述数据信号处理器202中的声道混音处理因音频处理内容和输入数字数据而发生变化，且所需要的标准化电平发生变化，因此需要每当系统的动作状态发生变化时重新计算数字信号处理器202中的标准化电平，以调整模拟放大器204中的放大量。进而在这样的处理中存在以下三个问题。

第一，由于数字信号处理器202中的处理内容随产品的不同而不同，因此有时计算要在模拟放大器204中设定的放大量并不容易。不仅控制系统变得复杂，而且还需要在每次置换数字信号处理器202时重新设计系统，因此会导致电路设计和控制系统的开发成本增加。