JPH03145233A - デジタル音声機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、送信されてきたデジタル音声信号から、クロ
ックを自己生成するセルフクロック方式のデジタル音声
機器に関するものである。

従来の技術 近年、デジタル音源は民生用のコンパクトディスクを中
心に広く普及してきており、レーザディスク・デジタル
オーディオチーブ・衛星放送と更に広がりをみせている
。デジタル音声信号の特徴は、アナログ音声にくらべて
低歪率・大ダイナミックレンジの音声を容易に伝送・再
生でき、また群遅延一定なフィルタリング等アナログで
は実現が困難であった特殊な処理をデジタル信号処理技
術を用いて、抵抗・コンデンサ・コイル等の素子のばら
つきに影響されずに実現できることである。

先にあげたデジタル音声機器では、再生時、復調された
アナログ音声信号だけでなく、デジタル音声信号をその
まま出力するデジタル伝送方法が採用されるようになっ
てきた。また、デジタル音声信号出力を受信再生するた
めのＤＡユニットやデジタルアンプ機器も活発に開発さ
れている。

以下図面を参照しながら、上述した従来のデジタル音声
機器の一例について説明する。

第４図は従来のデジタル音声機器の一例のブロック図を
示すものである。第４図において、１は送信用デジタル
音声機器、２は受信用デジタル音声機器、１１はデジタ
ル音声信号の復調手段、１２は水晶発振器、１３はデジ
タル音声信号の送信手段、２１はデジタル音声信号の受
信手段、２２はＰＬＬ手段、２３はフィルタリング等の
演算処理手段を表している。

以上のように構成されたデジタル音声機器について、以
下その動作を説明する。

送信用デジタル音声機器１内では、復調手段１１は図示
していないコンパクトディスク等のメディアから読み出
される変調されたデジタル信号を復調し、第５図に示す
ような３線式のデジタル音声信号、すなわち、シリアル
データ信号１４、ピットクロック１５、および、ワード
クロック１６を出力する。この復調手段は水晶発振器１
２を基準クロックとして動作し、従って、出力されるシ
リアルデータ信号１４、ピットクロック１５、およびワ
ードクロック１６の時間軸方向の精度は水晶精度である
。シリアルデータ信号１４、ピットクロック１５、およ
び、ワードクロック１６は送信手段１３に人力され、例
えば第６図に示す同期パターンを含んだパイフェーズ変
調のようなセルフクロック方式のダシタル音声信号１９
に変調されて、受信用デジタル音声機器２へ送られる。

受信用デジタル音声機器２内では、まずデジタル音声信
号１９は受信手段２１へ入力され、シリアルデータ信号
２４、ピットクロック２５、および、ワードクロック２
６に分離復調される。この受信手段２１は、ＰＬＬ手段
２２により生成されるクロックを基準に動作する。シリ
アルデータ信号２４、ピットクロック２５、および、ワ
ードクロック２６は演、算処理手段２３に入力され、フ
ィルタリング処理が行われた後、図示していないＤ／Ａ
コンバータに入力されアナログ信号に変換されるか、あ
るいは、デジタル信号のまま他のデジタル音声機器へ送
られる。

送信用デジタル音声機器ｌから受信用デジタル音声機器
２への伝送は、光ケーブルや同軸ケーブルが主に用いら
れるが、伝送中にデジタル音声信号１９のジッタが増加
することは避けられない。受信手段２１内部に構成され
るＰＬＬ手段２２の構成にもよるが、受信後のシリアル
データ信号２４、ピットクロック２５、および、ワード
クロック２６は、送信前のシリアルデータ信号１４、ピ
ットクロック１５、および、ワードクロック１６の時間
軸方向の精度が水晶精度であったのに比べると、相当ジ
ッタが悪化したものとなる。

そこで、ジッタの悪化をなくすために、第７図に示すよ
うなデジタル音声機器が提案されている。（特願平１−
３１７９２号添付の明細書参照〉。

第７図は従来のデジタル音声機器の改善例のブロック図
を示すものである。第７図において、第４図と共通の構
成要素は同じ番号で表し、共通の動作をするところはそ
の説明は省略する。また、２７は水晶発振器、３１はメ
モリコントロール手段、３２はデジタルバッファメモリ
を表している。

受信手段２１の出力であるジッタの悪化したシリアルデ
ータ信号２４、ピットクロック２５、および、ワードク
ロック２６はメモリコントロール手段３１に人力される
。メモリコントロール手段３１はデジタルバッファメモ
リ３２のデータ信号３３とアドレス信号３４との制御を
行っており、入力用のシリアルデータ信号２４、ピット
クロック２５、および、ワードクロック２６に応じて、
入力があれば順次デジタル音声信号をデジタルバッファ
メモリ３２に書き込むように動作する。

一方、演算処理手段２３は水晶精度のデジタル音声信号
を出力するために独自の水晶発振器２７を有しており、
この水晶発振！Ｓ２７のクロックから分周して作られた
ピットクロック２９、および、ワードクロック３０がメ
モリコントロール手段３１に入力される。メモリコント
ロニル手段３１は出力用のピットクロック２９、および
、ワードクロック３０に応じて、順次デジタル音声信号
をデジタルバッファメモリ３２から読み出し、シリアル
データ信号２８として演算処理手段２３へ出力する。こ
のように、−旦デジタルバッファメモリ３２に書き込ま
れたデジタル音声信号を水晶精度のクロックで読み出す
ことによって、伝送中に重畳されたジッタが除去される
。

発明が解決しようとする課題 しかしながら第７図に示したような従来の構成では、水
晶発振器１２と水晶発振器２７の発振周波数が互いにず
れているとき、デジタルバッファメモリ３２の容量が有
限であるために、充分時間が経過すれば、書き込みアド
レスが読み出しアドレスに追いつかれて、あるいは、逆
に読み出しアドレスが書き込みアドレスに追いつかれて
、デジタル音声信号が不連続になる点が生じる。

本発明は上記従来の問題点を解決するもので、有限のデ
ジタルバッファメモリを備えたデジタル音声機器であっ
て、書き込み用のクロックと読み出し用のクロックの周
波数が互いにずれていても、デジタル音声信号が不連続
にならないデジモル音声Ｉａ器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 上記課題を解決するために本発明のデジタル音声機器は
、デジタル音声信号を一時記憶するデジタルバッファメ
モリと、前記デジタル音声信号の振幅レベルが所定の時
間以上連続して所定のレベルより小さいことを検出する
レベル検出器と、前記レベル検出器の出力により前記デ
ジタルバッファメモリのマージンを初期設定値に近づけ
るメモリコントロール手段とを、備えた構成を有してい
る。

作用 本発明のデジタル音声機器は上記した構成によって、入
力されるデジタル音声信号の振幅レベルが所定の時間以
上連続して所定のレベルより小さいとき、デジタルバッ
ファメモリのマージンを初期設定値に近づけるように書
き込みアドレスをコントロールし、書き込みアドレスが
読み出しアドレスに追いつかれて、あるいは、逆に読み
出しアドレスか書き込みアドレスに追いつかれて、デジ
タル音声信号が不連続になる点が生じることのないよう
にすることができる。

実施例 以下、本発明の一実施例のデジタル音声機器について、
図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の第１の実施例におけるデジタル音声機
器のブロック図を示すものである。第１図において、第
４図および第７図と共通の構成要素は同し番号で表すも
のとする。また、３８はレベル検出器を表している。

以上のように構成されたデジタル音声機器について、第
４図および第７図の例と異なる点を中心にその動作を説
明する。

受信手段２１の出力であるジッタの悪化したシフアルデ
ータ信号２４、ピットクロック２５、および、ワードク
ロック２６はメモリコントロール手段３１に入力される
と同時に、レベル検出器３８にも人力される。レベル検
出器３８の内部では、入力されたデジタル音声信号を所
定のレベルと比較し、所定のレベル以下の状態が所定の
時間以上連続したとき、人力されたデジタル音声信号は
無音部であると判断して無音部検出信号３９を出力する
。この無音部検出信号３９はメモリコントロール手段３
１に入力される。メモリコントロール手段３１は無音部
検出信号３９が入力されると、デジタルバッファメモリ
３２に書き込む信号を調整して、デジタルバッファメモ
リ３２の書き込みアドレスと読み出しアドレスとの差を
初期設定値に近づけるように作用する。

アドレスの調整の仕方の例についてもう少し具体的に説
明する。

最も簡単な方法は、無音部検出信号３９が入力されれば
デジタルバッファメモリ３２をすべてクノアして、書き
込みアドレスと読み出しアドレスとを改めて初期設定値
から再スタートすることである。しかし、この方法では
クリアされた直後は読み出しアドレスが書き込みアドレ
スの初期値まで進んでくるまでは常に音が出ないので、
極短い無音部を再生したときに無音部が長くなりすぎて
違和感を生じる可能性がある。

そこで、この問題が生じないようにするには無音部でｌ
サンプルのデジタル音声信号が入力される度に１サンプ
ルずつ調整を行うようにすればよい。例えば、無音部検
出信号３９が入力されていて、かつ、書き込みと読み出
しのアドレス差が初期設定値より大きいときに、さらに
１サンプルの無音信号が入力されれば、この信号は書き
込まずに書き込みアドレスのインクリメントも行わない
。そうすると、読み出しは通常通り行うので、アドレス
差は１サンプル分だけ小さくなる方向に調整される。逆
に、無音部検出信号３９が入力されていて、かつ、書き
込みと読み出しのアドレス差が初期設定値より小さいと
きに、さらに１サンプルの無音信号が入力されれば、２
サンプル分の無音信号の書き込みを行う。そうすると、
読み出しは通常通り行うので、アドレス差は１サンプル
分だけ大きくなる方向に調整される。

第２図は本発明の他の実施例であって、汎用のデジタル
シグナルプロセッサを用いてソフトウェアで実施した例
におけるデジタル音声機器のブロック図、第３図はその
ソフトウェアのフローチャートを表したものである。第
２図において、第４図および第７図と共通の構成要素は
同じ番号で表すものとする。また、４１はデジタルシグ
ナルプロセッサ、４２はデジタルシグナルプロセッサの
データメモリを表している。

以上のように構成されたデジタル音声機器について、第
４図および第７図の例と異なる点を中心に、第３図のフ
ローチャートに沿ってその動作を説明する。

デジタルシグナルプロセッサ４１のデジタル音声信号の
入出力は、デジタルシグナルプロセッサ４１内部の入力
レジスタ、出力レジスタを介して行われる。受信手段２
１の出力であるジッタの悪化したシリアルデータ信号２
４、ビットクロック２５、および、ワードクロック２６
はデジタルシグナルプロセッサ４１の入力レジスタに入
力される。また、演算処理手段２３を動作させている水
晶発振器２７の発振クロックを分周した出力用のピット
クロック２９、および、ワードクロック３゜に応して出
力レジスタからデジタル音声信号が出力される。出力が
完了し、次のデジタル音声信号を出力レジスタに転送す
ることが要求される。出力要求があれば、データメモリ
４２より次のデジタル音声信号を読み出し、読み出しア
ドレスをインクリメントする。出力要求がなければ、入
力レジスタに新しいデジタル音声信号が入力されたかど
うかを確認し、入力がなければスタートへ戻る。入力が
あれば、その入力信号の振幅レベルを所定の値と比較す
る。入力信号が所定レベル以上であればその入力信号を
メモリへ書き込んで書き込みアドレスをインクリメント
した後、スタートへ戻る。所定レベル未満であれば、所
定レベル未満の状態が過去どれだけ継続しているがを調
べる。所定時間未満であれば、その入力信号をメモリへ
書きこんで書き込みアドレスをインクリメントした後、
スタートへ戻る。所定時間以上継続しているときはアド
レス差の調整にはいる。すなわち、アドレス差が初期設
定値以上ならば入力されたデジタル音声信号を無視して
、何も行わずにスタートへ戻る。アドレス差が初期設定
値以下ならば入力信号をメモリへ書き込んで書き込みア
ドレスをインクリメントする操作を２回繰り返す。この
ようにすることによって、読み出しは通常通り行われて
いるので、アドレス差は１サンプル分ずつ初期設定値に
近づく方向に調整される。

発明の効果 以上のように、本発明のデジタル音声機器は、デジタル
音声信号を一時記憶するデジタルバッファメモリと、前
記デジタル音声信号の振幅レベルが所定の時間以上連続
して所定のレベルより小さいことを検出するレベル検出
器と、前記レベル検出器の出力により前記デジタルバッ
ファメモリのマージンを初期設定値に近づけるメモリコ
ントロール手段とを設けることにより、書き込み用のア
ドレスが読み出し用のアドレスに追いつがれて、あるい
は、逆に読み出し用のアドレスが書き込み用のアドレス
に追いつがれて、あるいは、逆に読み出し用のアドレス
が書き込み用のアドレスに追いつかれて、デジタル音声
信号が不連続になる点が生じることのないようにするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例であるデジタル音声機器
のブロック図、第２図は本発明の第２の実施例であるデ
ジタル音声機器のブロック図、第３図は本発明の第２の
実施例におけるデジタルシグナルプロセッサのフローチ
ャート、第４図は従来のデジタル音声機器の第１図の例
のブロック図、第５図は３線式デジタル音声信号の例を
示す波形図、第６図は同期パターンを含んだパイフェー
ス変調されたデジタル音声信号の例を示す波形図、第７
図は従来のデジタル音声機器の第２の例のブロック図で
ある。 １・・・・・・受信用デジタル音声機器、２・・・・・
・送信用デジタル音声機器、１１・・・・・・復調手段
、１２・・・・・・水晶発振器、１３・・・・・・送信
手段、２１・・・・・・受信手段、２２・・・・・・Ｐ
ＬＬ手段、２３・・・・・・演算処理手段、２７・・・
・・・水晶発振器、３１・・・・・・メモリコントロー
ル手段、３２・・・・・・デジタルバッファメモリ、３
８・・・・・・レベル検出器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 送信されてきたデジタル音声信号から、クロックを自己
   生成するセルフクロック方式のデジタル音声機器におい
   て、デジタル音声信号を一時記憶するデジタルバッファ
   メモリと、前記デジタル音声信号の振幅レベルが所定の
   時間以上連続して所定のレベルより小さいことを検出す
   るレベル検出器と、前記レベル検出器の出力によりデジ
   タルバッファメモリのマージンを初期設定値に近づける
   メモリコントロール手段とを、備えたことを特徴とする
   デジタル音声機器。