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技術 情報再生装置

出願人 シャープ株式会社
発明者 大久保滋
出願日 2003年2月3日 (17年10ヶ月経過) 出願番号 2003-026163
公開日 2004年8月26日 (16年4ヶ月経過) 公開番号 2004-241010
状態 特許登録済
技術分野 デジタル記録再生の信号処理 圧縮、伸長・符号変換及びデコーダ
主要キーワード ビープ音信号 ショック音 ディザー信号 セレクタ入力 リミットサイクル 択一選択 ビットディジタル信号 左チャンネル音
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2004年8月26日)のものです。
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図面 (6)

課題

ビープ音用の制御回路基板上に必要なくポータブル機器を作成可能とすること。

解決手段

情報信号2値信号に変換する信号変換手段と、該信号変換手段からの出力信号増幅する増幅手段と、モードの切り替え指令するモード切替司令手段と、該モード切替司令手段からの司令信号に従って制御信号を生成する制御手段と、ビープ音信号を生成するビープ音生成手段とを備え、前記制御手段は、前記モード切替司令手段の司令信号が出力された際には、前記信号変換手段に入力される情報信号に、前記ビープ音生成手段で生成されたビープ音信号を加算して入力するように制御する。

概要

背景

最近では、ポータブルMD(Mini Disc)プレイヤー等の小型機器にも、1ビット方式のディジタルアンプが搭載されつつある。音声信号パルスコード変調されたPCM(Pulse Code Modulation)信号にオーバーサンプリング処理を施した信号を、デルタシグマ変調を施こすことにより1ビットディジタル信号を生成する。この1ビットディジタル信号をスイッチングアンプ増幅し、さらに、LPF(Low Pass Filter)を通すことにより、高周波成分を取り除いてアナログ信号を出力する。

概要

ビープ音用の制御回路基板上に必要なくポータブル機器を作成可能とすること。情報信号2値信号に変換する信号変換手段と、該信号変換手段からの出力信号を増幅する増幅手段と、モードの切り替え指令するモード切替司令手段と、該モード切替司令手段からの司令信号に従って制御信号を生成する制御手段と、ビープ音信号を生成するビープ音生成手段とを備え、前記制御手段は、前記モード切替司令手段の司令信号が出力された際には、前記信号変換手段に入力される情報信号に、前記ビープ音生成手段で生成されたビープ音信号を加算して入力するように制御する。

目的

本発明は、そのような状況に鑑みてなされたもので、本発明の目的とするところは、ビープ音用の制御回路が基板上に必要なくポータブル機器を作成可能であり、さらに、再生される音声のレベルに関係なく、ビープ音が感知できるようにすることにある

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
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請求項1

情報信号2値信号に変換する信号変換手段と、該信号変換手段からの出力信号増幅する増幅手段と、モードの切り替え指令するモード切替司令手段と、該モード切替司令手段からの司令信号に従って制御信号を生成する制御手段と、ビープ音信号を生成するビープ音生成手段とを備え、前記制御手段は、前記モード切替司令手段の司令信号が出力された際には、前記信号変換手段に入力される情報信号に、前記ビープ音生成手段で生成されたビープ音信号を加算して入力するように制御することを特徴とする情報再生装置

請求項2

請求項1記載の情報再生装置において、ディザー信号発生手段と、ディザー信号とビープ音信号とを切り替える信号切替手段を具備し、該信号切替手段は、ビープ音もしくはディザー信号の何れか一方を選択信号として選択し、前記制御手段は、前記信号変換手段に入力される情報信号に、前記選択信号を加算するように制御することを特徴とする情報再生装置。

請求項3

情報信号を2値信号に変換する信号変換手段と、該信号変換手段からの出力信号を増幅する増幅手段と、モードの切り替えを指令するモード切替司令手段と、該モード切替司令手段からの司令信号に従って制御信号を生成する制御手段と、ビープ音信号を生成するビープ音生成手段とを備え、前記制御手段は、前記モード切替司令手段の司令信号が出力された際には、前記信号変換手段に、前記情報信号に代わって、前記ビープ音生成手段で生成されたビープ音信号を入力するように制御することを特徴とする情報再生装置。

請求項4

請求項1乃至請求項3のいずれかに記載において、前記ビープ音生成手段が生成するビープ音信号が、方形波であることを特徴とする情報再生装置。

請求項5

請求項1乃至請求項3のいずれかに記載において、前記ビープ音生成手段が生成するビープ音信号の周波数が、前記モード切替司令手段の司令信号により、複数から選択できることを特徴とする情報再生装置。

請求項6

請求項1乃至請求項3のいずれかに記載において、前記ビープ音生成手段が生成するビープ音信号のレベルが、前記モード切替司令手段の司令信号により、任意の値に設定できることを特徴とする情報再生装置。

技術分野

0001

本発明は、情報信号増幅手段(スイッチングアンプ)により、増幅して再生する情報再生装置に関するものである。

0002

最近では、ポータブルMD(Mini Disc)プレイヤー等の小型機器にも、1ビット方式のディジタルアンプが搭載されつつある。音声信号パルスコード変調されたPCM(Pulse Code Modulation)信号にオーバーサンプリング処理を施した信号を、デルタシグマ変調を施こすことにより1ビットディジタル信号を生成する。この1ビットディジタル信号をスイッチングアンプで増幅し、さらに、LPF(Low Pass Filter)を通すことにより、高周波成分を取り除いてアナログ信号を出力する。

0003

また、ポータブルMDプレイヤー等の小型機器には、操作キーを押した時や、動作モードが変わった時などに、それをユーザに知らせるためのビープ音を発生させるものがある。1ビット方式のディジタルアンプにビープ音を発生するようにした回路構成を、図5に示す。

0004

図5において、100はオーバーサンプリング部、101はデルタ−シグマ変調回路、102はPWM(Pulse Width Modulation)変調回路、103は左チャンネル用スイッチングアンプ、104は左チャンネル用LPF、105は右チャンネル用スイッチングアンプ、106は右チャンネル用LPF、107はヘッドホン、108はビープ制御回路、109はシステムコントローラ、110は操作ボタンである。

0005

図5に示す構成において、オーバーサンプリング部100は、入力されてきたサンプリング周波数44.1KHzのPCM信号を、サンプリング周波数8fsの24ビットPCM信号に変換する。ここで、fs=44.1KHzである。デルタ−シグマ変調回路101は、オーバーサンプリング部100から出力された、サンプリング周波数8fsのPCM信号に対して、デルタ−シグマ変調処理を施し、左チャンネル用6ビットPCM信号と、右チャンネル用6ビットPCM信号を生成する。PWM変調回路102では、デルタ−シグマ変調回路101から出力される左チャンネル用6ビットPCM信号に対してパルス幅変調処理を施すことにより、左チャンネル用1ビットPWM信号を生成し、デルタ−シグマ変調回路101から出力される右チャンネル用6ビットPCM信号に対してパルス幅変調処理を施すことにより、右チャンネル用1ビットPWM信号を生成する。

0006

PWM変調回路102から出力される左チャンネル用1ビットPWM信号は、左チャンネル用スイッチングアンプ103でアナログ信号に変換かつ増幅され、左チャンネル用LPF104で高域周波数成分カットされて、ヘッドホン107の左チャンネル音声となる。PWM変調回路102から出力される右チャンネル用1ビットPWM信号は、右チャンネル用スイッチングアンプ105でアナログ信号に変換かつ増幅され、右チャンネル用LPF106で高域周波数成分がカットされて、ヘッドホン107の右チャンネル音声となる。

0007

また、ユーザが操作ボタン110を操作してモードの切り替えを指示すると、これを受けたシステムコントローラ109が、ビープ用制御回路108に制御信号送出する。そして、これを受けたビープ用制御回路108は、ビープ音を生成して、生成されたビープ音は、左チャンネル用スイッチングアンプ103および右チャンネル用スイッチングアンプ105で増幅されたアナログ信号にそれぞれ加えられ、これにより、ユーザはビープ音を感知することができるようになっている。

0008

なお、1ビットディジタル信号をスイッチングアンプで増幅するようにした構成ではないが、左オーディオ信号を増幅する左パワーアンプと、右オーディオ信号を増幅する右パワーアンプと、左および右パワーアンプの出力の直流電圧と等しい直流電圧を発生するセンターアンプとを備えるOCL(Output Condenserless)方式の増幅器において、ビープ音を増幅し、前記左、右パワーアンプおよびセンターアンプの出力端に供給するビープアンプと、該ビープアンプから前記センターアンプの出力端に供給されるビープ信号を減衰する減衰手段と、前記左、右パワーアンプおよびセンターアンプの動作中、前記ビープアンプを不動作とし、前記ビープアンプの動作中、前記左、右パワーアンプおよびセンターアンプを不動作にする制御手段とを、備えた構成が知られている(特許文献1参照)。この引用文献1に記載された技術では、左、右パワーアンプおよびセンターアンプが同時にオンオフすることにより、ヘッドホンの両端で出力変動が起こるため、ショック音を低減することができ、また、ビープ音を減衰させることによって、ビープ音を不快音感じさせないようにすることができる。

背景技術

0009

【特許文献1】
特開平07−147522号公報

0010

しかしながら、上述した図5に示した従来構成のように、スイッチングアンプで増幅されたアナログ信号にビープ音を加える方式は、ビープ音用の制御回路および配線基板上に必要であり、小型軽量化コストダウンが不可欠な小型機器にとっては、小型軽量化・コストダウンの阻害要因となる。また、再生される音声のレベルが大きい場合には、ビープ音が主音声マスクされ、ユーザがビープ音を感知できないという問題が発生する。

発明が解決しようとする課題

0011

本発明は、そのような状況に鑑みてなされたもので、本発明の目的とするところは、ビープ音用の制御回路が基板上に必要なくポータブル機器を作成可能であり、さらに、再生される音声のレベルに関係なく、ビープ音が感知できるようにすることにある。

課題を解決するための手段

0012

上記した目的を達成するために、本願による情報再生装置の代表的な1つの発明では、情報信号を2値信号に変換する信号変換手段と、該信号変換手段からの出力信号を増幅する増幅手段と、モードの切り替えを指令するモード切替司令手段と、該モード切替司令手段からの司令信号に従って制御信号を生成する制御手段と、ビープ音信号を生成するビープ音生成手段とを備え、前記制御手段は、前記モード切替司令手段の司令信号が出力された際には、前記信号変換手段に入力される情報信号に、前記ビープ音生成手段で生成されたビープ音信号を加算して入力するように制御する。

0013

以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。ここで、以下の各実施形態では、情報再生装置としてMD再生装置を例にとって説明するが、MD再生装置以外にも脱着式半導体メモリ記録媒体とした情報再生装置などにも、本発明は適用可能である。

0014

図1は、本発明の第1実施形態に係るMD再生装置の構成を示すブロック図である。図1において、1はMD(Mine Disc)、2は光ピックアップ、3はMDシステムLSI、4は左チャンネル用スイッチングアンプ、5は左チャンネル用LPF(Low Pass Filter)、6は右チャンネル用スイッチングアンプ、7は右チャンネル用LPF、8はヘッドホン、9はシステムコントローラ、10は操作ボタンである。また、MDシステムLSI3中において、11は信号処理部、12はATRAC(Advanced TRansform Acoustic Coding)伸張処理部、13はオーバーサンプリング部、14はデルタ−シグマ変調回路、15はPWM(Pulse Width Modulation)変調回路、16はビープ音生成回路、17は加算器である。

0015

まず、MD1を再生して音声を出力する経路に関して説明する。光ピックアップ2は、MD1から信号を取り出して、MDシステムLSI3に送る。

0016

MDシステムLSI3では、信号処理部11にて、エラー訂正スクランブル解除等の処理を施す。ATRAC伸長処理部12は、信号処理部11から入力された圧縮データに対して、アンパッキング周波数時間領域変換帯域合成の処理を施し、音声データを作成する。この音声データは、サンプリング周波数44.1KHzのPCM(Pulse Code Modulation)信号である。オーバーサンプリング部13では、サンプリング周波数44.1KHzのPCM信号を、サンプリング周波数8fsの24ビットPCM信号に変換する。ここで、fs=44.1KHzである。デルタ−シグマ変調回路14は、オーバーサンプリング部13から出力された、サンプリング周波数8fsのPCM信号に対して、デルタ−シグマ変調を施し、左チャンネル用6ビットPCM信号と、右チャンネル用6ビットPCM信号を生成する。PWM変調回路15では、デルタ−シグマ変調回路14から出力される左チャンネル用6ビットPCM信号に対してパルス幅変調を施すことにより、左チャンネル用1ビットPWM信号を生成し、デルタ−シグマ変調回路14から出力される右チャンネル用6ビットPCM信号に対してパルス幅変調を施すことにより、右チャンネル用1ビットPWM信号を生成する。PWM変調回路15から出力される左チャンネル用1ビットPWM信号と、右チャンネル用1ビットPWM信号は、MDシステムLSI3の出力端子より出力される信号である。

0017

MDシステムLSI3から出力された左チャンネル用1ビットPWM信号は、左チャンネル用スイッチングアンプ4によってアナログ信号に変換かつ増幅された後、左チャンネル用LPF5によって高域周波数成分がカットされ、ヘッドホン8によって左チャンネル音声になる。また、MDシステムLSI3から出力された右チャンネル用1ビットPWM信号は、右チャンネル用スイッチングアンプ6によってアナログ信号に変換かつ増幅された後、右チャンネル用LPF7によって高域周波数成分がカットされ、ヘッドホン8によって右チャンネル音声になる。

0018

続いて、ビープ音を発生する動作について説明する。ユーザが操作ボタン10を操作することにより、システムコントローラ9にモードが切り替わったことを知らせる信号が送られる。これを受けて、システムコントローラ9は、ビープ音生成回路16に制御信号を送る。ビープ音生成回路16は、制御信号に応じたビープ音を生成し(この制御信号については、図4を用いて後述する)、加算器17に出力する。加算器17は、オーバーサンプリング部13から出力されたサンプリング周波数8fsのPCM信号と、ビープ音生成回路16から出力されたビープ音信号とを加算し、デルタ−シグマ変調回路14に出力する。その後のデータの流れは、通常の再生と同じである。これにより、ユーザはビープ音を感知することができる。

0019

ここで、本願明細書でいうモードの切り替えとは、例えば、再生モードから停止モードへの切り替え、停止モードから再生モードへの切り替え、録音モードから停止モードへの切り替え、停止モードから録音モードへの切り替え、BASS特性の切り替えなど指すものであり、このようなモードの切り替え時にビープ音が出力される。

0020

なお、本実施形態では、ビープ音信号とMDからの再生データを、オーバーサンプリング処理後に足し合わせているが、ATRAC伸長処理後に足し合わせる構成にしても良い。

0021

このような構成をとることにより、小型機器の基板上にビープ用の回路が必要無くなり、小型軽量化とコストダウンを図ることができる。

0022

ここで、一般的に、デルタ−シグマ変調回路で無音信号入力時にリミットサイクルが発生するのを避けるために、デルタ−シグマ変調回路の入力信号には、ディザー成分が加算されることが多い。これは、リミットサイクルが発生すると、デルタ−シグマ変調回路の出力が固定パターンとなり、ノイズとして聞こえるためであり、これを避けるために、上記のようにディザー成分を加算することによって、デルタ−シグマ変調回路に無音信号が入力されることがないようにしている。

0023

図2は、ディザー成分を加算するようにした、本発明の第2実施形態に係るMD再生装置の構成を示すブロック図である。なお、図2において、図1に示した構成要素と均等なものには同一符号を付し、その説明は重複を避けるため割愛する(これは、以下の第3実施形態においても同様である)。図2において、18はディザー成分を生成するディザー成分生成回路、19は、ビープ音生成回路16の出力とディザー成分生成回路18の出力を択一選択して、加算器17に出力するセレクタ回路である。

0024

本実施形態においては、MD1からの再生データを出力する際は、システムコントローラ9からセレクタ回路19に送られる制御信号は“0”とされ、セレクタ回路19はディザー成分生成回路18の出力を選択して、加算器17において、ディザー成分がMD1からの再生データに加算され、これがデルタ−シグマ変調回路14に出力される。これにより、MD1からの再生データが無音データであっても、デルタ−シグマ変調回路14ではリミットサイクルが発生しない。

0025

続いて、ビープ音を発生する動作について説明する。ユーザが操作ボタン10を操作することにより、システムコントローラ9にモードが切り替わったことを知らせる信号が送られる。これを受けて、システムコントローラ9は、ビープ音生成回路16に制御信号を送ると共に、セレクタ回路19に制御信号“1”を送る。これにより、セレクタ回路19はビープ音生成回路16の出力を選択して、加算器17において、ビープ音信号がMD1からの再生データに加算され、デルタ−シグマ変調回路14に出力される。かような動作によって、ユーザはビープ音を感知することができる。

0026

本実施形態においても、先の第1実施形態と同様の作用効果を奏する。また、本実施形態においては、デルタ−シグマ変調回路には、無音信号が入力されることも無く、リミットサイクルは発生しない。さらに、ビープ音用に新たに加算器を用意する必要も無くなる。

0027

次に、本発明の第3実施形態を説明する。図3は、本発明の第3実施形態に係るMD再生装置の構成を示すブロック図である。本実施形態が先の第2実施形態と相違するのは、加算器17の一方の入力端には、ディザー成分生成回路18の出力のみが入力するようにされ、セレクタ回路19は、加算器17の出力とビープ音生成回路16の出力を択一選択して、デルタ−シグマ変調回路14に出力するようにした点にある。

0028

図3に示す本実施形態では、オーバーサンプリング回路13から出力されるMD1からの再生信号は、加算器17により、ディザー成分と加算される。MD1からの再生データを音声として出力する際は、システムコントローラ9からセレクタ回路19に送られる制御信号は“0”となり、デルタ−シグマ変調回路14には、MD1からの再生信号とディザー成分とが加算された信号が入力される。デルタ−シグマ変調回路14からの出力信号は、PWM変調回路15、スイッチングアンプ4およびLPF5、スイッチングアンプ6およびLPF7を経由することにより、ヘッドホン8の左チャンネル音声および右チャンネル音声となる。

0029

続いて、ビープ音を発生する動作について説明する。ユーザが操作ボタン10を操作することにより、システムコントローラ9にモードが切り替わったことを知らせる信号が送られる。これを受けて、システムコントローラ9は、ビープ音生成回路16に制御信号を送ると共に、セレクタ回路19に制御信号“1”を送る。これにより、セレクタ回路19はビープ音生成回路16の出力を選択して、デルタ−シグマ変調回路14には、ビープ音信号のみが入力される。

0030

このような構成と動作をとる本実施形態では、MD1からの再生音音量レベルが大きい場合でも、ユーザはビープ音を確実に感知することができる。本実施形態においても、先の第1実施形態と同様の作用効果を奏する他に、デルタ−シグマ変調回路には、無音信号が入力されることが無く、リミットサイクルは発生しない。

0031

次に、上述した第1〜第3実施形態に適用されるビープ音生成回路16の構成例について説明する。図4は、ビープ音生成回路16の構成の1例を示すブロック図である。

0032

図4において、21は5bitカウンタ、22はセレクタ回路、23はbit拡張回路、24はXOR回路、25はセレクタ回路である。

0033

周波数44.1KHzのクロック信号が5bitカウンタ21に入力されることにより、5bitカウンタ21は、周波数22.05KHzのq0、周波数11.025KHzのq1、周波数5.5125KHzのq2、周波数2.75625KHzのq3、周波数1.278125KHzのq4を、それぞれ出力する。5bitカウンタ21からの出力q1、q2、q3及びq4は、セレクタ回路22に入力される。ここで、q0をセレクタ回路22の入力から除外しているのは、22.05KHzという周波数が、人間の可聴帯域を超えているからであり、5bitカウンタ21に入力される周波数が低く、q0が人間の可聴帯域内に有るならば、q0をセレクタ入力としても良い。また、5bitカウンタとしているが、任意のbit数のカウンタで構成可能である。

0034

セレクタ回路22に入力されるセレクト信号は、システムコントロール9から送られる制御信号「1」である。制御信号「1」の値により、セレクタ回路22からは任意の周波数の方形波が出力される。bit拡張回路23では、1bitの信号を任意のbit数、例えば24bitに拡張する。このbit拡張回路23の出力は、ALL0又はALL1の24bit信号になる。

0035

XOR回路24では、bit拡張回路23から出力される24bitのALL0又はALL1信号と、システムコントローラ9から送られる制御信号「2」との、排他的論理和をとる。制御信号「2」の値が7FFFFFHならば、XOR回路24の出力は、7FFFFFH又は800000Hとなる。これは、24bitフル振幅の方形波を表している。制御信号「2」の値が400000Hならば、XOR回路24の出力は、400000H又はBFFFFFHとなる。これは、24bitフル振幅の半分の振幅の方形波を表している。このように、XOR回路24の出力は、制御信号「2」の値により、任意の振幅の方形波が出力可能である。

0036

ところで、XOR回路24はALL0信号を出力することができない。制御信号「2」の値が000000Hならば、XOR回路24の出力は、000000H又はFFFFFFHとなるからである。このために、セレクタ回路25が設けられている。ビープ音生成回路16からALL0信号を出力したいときには、システムコントローラ9から送られる制御信号「3」を“1”にすることにより、セレクタ回路25の出力をALL0とすることができる。

0037

以上のように、ビープ音生成回路16からは、任意の周波数で、任意の振幅(任意のレベル)のビープ音が出力可能である。

発明を実施するための最良の形態

0038

任意の振幅のビープ音が出力可能な構成とすれば、スイッチングアンプにより、ボリュームが変化したときでも、それに合わせてビープ音の振幅レベルを変化させることにより、一定レベルのビープ音をユーザに感知させることが可能である。

図面の簡単な説明

0039

本願請求項1に記載の発明に係る情報再生装置は、上述したような構成としているので、ビープ音用の制御回路を基板上に必要としないポータブル機器を構成することが可能となる。
本願請求項2に記載の発明に係る情報再生装置は、上述したような構成としているので、リミットサイクルが発生することがなく、かつ、ビープ音を加算するための加算器を新たに設けることなく、ビープ音を情報信号に付加することが可能となる。
本願請求項3に記載の発明に係る情報再生装置は、上述したような構成としているので、情報信号の値の如何にかかわらず、ビープ音を再生することが可能となる。
本願請求項4に記載の発明に係る情報再生装置は、上述したような構成としているので、簡単な回路で、ビープ音生成回路を構成することが可能となる。
本願請求項5に記載の発明に係る情報再生装置は、上述したような構成としているので、ビープ信号の周波数を、モード切替司令手段の司令信号により、複数から選択することが可能となる。
本願請求項6に記載の発明に係る情報再生装置は、上述したような構成としているので、任意のレベルのビープ音信号を生成することが可能となる。

図1
本発明の第1実施形態に係るMD再生装置(情報再生装置)の構成を示すブロック図である。
図2
本発明の第2実施形態に係るMD再生装置(情報再生装置)の構成を示すブロック図である。
図3
本発明の第3実施形態に係るMD再生装置(情報再生装置)の構成を示すブロック図である。
図4
本発明の各実施形態で用いられるビープ音生成回路の構成例を示すブロック図である。
図5
従来技術による、1ビット方式のディジタルアンプにビープ音を発生するようにした回路構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 MD
2光ピックアップ
3MDシステムLSI
4左チャンネル用スイッチングアンプ
5 左チャンネル用LPF
6右チャンネル用スイッチングアンプ
7 右チャンネル用LPF
8ヘッドホン
9システムコントローラ
10 操作ボタン
11信号処理部
12ATRAC伸張処理部
13オーバーサンプリング部
14デルタ−シグマ変調回路
15PWM変調回路
16 ビープ音生成回路
17 加算器
18ディザー成分生成回路
19セレクタ回路
21 5bitカウンタ
22 セレクタ回路
23 bit拡張回路
24 XOR回路
25 セレクタ回路

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