音声処理装置
【課題】大きなヘッドルームを設定したアナログ信号をデジタル処理回路で増幅したときのＳ／Ｎ特性を向上する。
【解決手段】音声処理系統１１〜１ｎは、アナログ増幅回路２１〜２ｎ、ＡＤ変換回路３１〜３ｎ、デジタル処理回路４１〜４ｎを有する。第１の音声処理系統１１に入力されたアナログ信号は、分配スイッチ６２を介して第１と第２の音声処理系統のアナログ増幅回路２１、２２に分配される。分配されたアナログ信号は、２６ｄＢに設定されたヘッドルームに基づいてアナログ増幅回路２１、２２で増幅され、ＡＤ変換回路３１、３２で−２６ｄＢＦＳのデジタル信号に変換される。これらのデジタル信号は、切換スイッチ７１、７２を介して、デジタル信号の加算・処理回路４０に入力される。これらのデジタル信号は、デジタル信号の加算・処理回路４０において加算、増幅され、一般的基準の出力レベルである−２０ｄＢＦＳのデジタル信号として出力される。
【解決手段】音声処理系統１１〜１ｎは、アナログ増幅回路２１〜２ｎ、ＡＤ変換回路３１〜３ｎ、デジタル処理回路４１〜４ｎを有する。第１の音声処理系統１１に入力されたアナログ信号は、分配スイッチ６２を介して第１と第２の音声処理系統のアナログ増幅回路２１、２２に分配される。分配されたアナログ信号は、２６ｄＢに設定されたヘッドルームに基づいてアナログ増幅回路２１、２２で増幅され、ＡＤ変換回路３１、３２で−２６ｄＢＦＳのデジタル信号に変換される。これらのデジタル信号は、切換スイッチ７１、７２を介して、デジタル信号の加算・処理回路４０に入力される。これらのデジタル信号は、デジタル信号の加算・処理回路４０において加算、増幅され、一般的基準の出力レベルである−２０ｄＢＦＳのデジタル信号として出力される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、放送スタジオ、レコーディングスタジオなどにおいて、オーディオ信号の処理、調整などをする音声調整卓に使用するのに適した音声処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
放送スタジオ、レコーディングスタジオなどには、入力した音声信号の音量や音質を調整するための一般にミキサーと呼ばれる音声調整卓が設置されている。音声調整卓は、マイクや音声ソースから音声信号を入力し、これにレベル調整、音響効果、音像定位、ミキシングといった様々な調整や加工を施して、所望の音声データを作成する。
【０００３】
この音声調整卓では、入力されたアナログ信号に対してデジタル処理を施すことにより、前記のような音声の加工及び音量調整を行う音声処理装置が使用されている。この音声処理装置のアナログ信号入力部の性能は、アナログ増幅回路及びＡＤ変換回路によって決定され、例えば、ノイズレベルは使用するオペアンプやＡＤ変換回路の性能に依存する。また、入力信号がデジタル処理されることから、前記アナログ信号入力部で処理する信号については、ヘッドルームが考慮される。
【０００４】
このヘッドルームとは、機器で記録可能な最大の信号の大きさと、実際に処理する音のピークとの間の余裕、すなわち、基準レベルから回路が飽和し波形がクリップするまでのレベル差を指す。ヘッドルームが足りないと音のピークで歪みが発生し、ヘッドルームを取りすぎるとＳ／Ｎ比が低下する。特に、信号がデジタルで処理される場合、ヘッドルームが足りないと、信号波形が飽和して発生するクリップの中でも、緩やかに歪むのではなく、信号のピークがすっぱりとデジタル的に切り取られるハードクリップが生じ、大きな歪みとなるため、ヘッドルームの取り方は重要となる。
【０００５】
例えば、生放送やバラエティ番組などで、予測しない高い音圧のレベルがマイクから入力された場合でも、出力波形がハードクリップして歪んだ音声の出力とならないように、アナログ信号入力部でのヘッドルームは、例えば、(２０＋α)ｄＢとするのが望ましい。αは、正の実数であり、例えば、６である。そのため、従来技術では、ＡＤ変換後の基準レベルが−(２０＋α)ｄＢＦＳになるようにアナログ増幅回路を設定し、その後デジタル信号処理によって＋αｄＢのゲイン調整を行うことで、デジタル音声信号の一般的な基準レベルである−２０ｄＢＦＳに合わせると言ったことが行われていた。
【０００６】
なお、ｄＢＦＳとは、デジタル信号の大きさの単位であり、ＦＳはフルスケールのことで、デジタルで表現可能な最大値ということである。０ｄＢＦＳは、デジタルの最大値であり、これを超える信号は全てハードクリップされる。また、信号の大きさは、ｄＢで表され、通常の信号はマイナスの数値で表される。
【０００７】
図３を用いて、従来の音声処理装置１０について説明する。この音声処理装置１０は、複数の音声処理系統１１〜１ｎを備えている。各音声処理系統１１〜１ｎは、それぞれ音声信号を入力する複数のアナログ増幅回路２１〜２ｎ、各アナログ増幅回路２１〜２ｎに接続されたＡＤ変換回路３１〜３４ｎ、及び各ＡＤ変換回路３１〜３１ｎに接続されたデジタル信号処理回路４１〜４ｎを有している。
【０００８】
この音声処理装置１０において、アナログ増幅回路２１〜２ｎにアナログ信号が入力されると、予め定められたヘッドルーム２０＋αｄＢに基づいて、このアナログ信号は、アナログ増幅回路２１〜２ｎで増幅される。ＡＤ変換回路３１〜３ｎにアナログ増幅回路２１から増幅されたアナログ信号が入力され、ＡＤ変換回路３１はこのアナログ信号をデジタル信号に変換する。
【０００９】
デジタル信号処理回路４１〜４ｎは、ＡＤ変換回路３１〜３４ｎからのデジタル信号のゲインを調整する。このゲイン調整は、ＡＤ変換回路３１〜３ｎからの出力レベルである−(２０＋α)ｄＢＦＳを、＋αｄＢのデジタル信号処理をすることである。この信号処理により、例えば、デジタル音声信号の一般的な基準レベルである−２０ｄＢＦＳにすることができる。
【００１０】
このような従来技術は、特許文献１として知られている。特許文献１には、ＡＤ変換回路付リモートヘッドアンプにおいて、ヘッドルームが（２０＋α）ｄＢに設定された回線が接続された場合に、そのデジタル音声信号と共に搬送されるデータを信号処理部が制御することが開示されている。この制御は、＋αｄＢゲインを上げ、デジタルリミッタでヘッドルームを２０ｄＢに圧縮することにより、基準レベルを−２０ｄＢＦＳに合わせている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平１０−５１２５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
このような従来技術のデジタル信号処理においては、＋αｄＢＦＳのゲイン増幅時に、音声信号と同時にノイズ成分までもが増幅され、良好なＳ／Ｎ特性を維持することが難しいといった課題があった。
【００１３】
例えば、ＡＤ変換回路より出力された−２６ｄＢＦＳの信号に対して＋６ｄＢのゲイン調整をして、デジタル音声信号レベルを−２０ｄＢＦＳにする場合において、ノイズレベルも＋６ｄＢの増幅がされる。この＋６ｄＢは音圧を約２倍に増幅することに相当し、ノイズは約２倍となる。引用文献１に記載された発明においても、このＳ／Ｎ特性の問題は解決されていない。
【００１４】
本発明は、前記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたもので、アナログ増幅回路において大きなヘッドルームを設定し、デジタル処理回路において出力レベルの調整をした場合であっても、デジタル処理回路からの出力信号のＳ／Ｎ特性を向上できる音声処理装置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】
【００１５】
本発明は、複数の入力されたアナログ信号を個別に、所定のヘッドルームに基づいて増幅する個別のアナログ増幅回路からなる複数のアナログ増幅回路と、前記個別のアナログ増幅回路から出力されるアナログ信号を前記所定のヘッドルームに応じた所定の出力レベルのデジタル信号に変換する個別のＡＤ変換回路からなる複数のＡＤ変換回路と、前記個別のＡＤ変換回路から出力される前記所定の出力レベルのデジタル信号を個別にデジタル音声信号の一般的基準の出力レベルにゲイン調整したデジタル信号として出力する個別のデジタル信号処理回路からなる複数のデジタル信号処理回路とを有する音声調整卓用音声処理装置において、前記個別のアナログ信号を当該個別のアナログ増幅回路と１以上の他のアナログ増幅回路とに分配するように切換える複数の分配スイッチと、前記分配されたアナログ信号がデジタル信号に変換され、２以上の所定の出力レベルの出力を、デジタル信号処理回路から切換える複数の切換スイッチと前記切換えられた前記２以上の所定の出力レベルの出力を入力し、加算し、必要に応じてゲイン調整し、一般的基準の出力レベルのデジタル信号として出力するデジタル信号の加算・処理回路と、を更に有することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、前記所定のヘッドルームの信号レベルと、前記デジタル信号の加算・処理回路におけるゲイン調整による信号レベルとを自由に設定することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明は、前記デジタル信号の加算・処理回路は、２以上の所定の出力レベルのそれぞれが、略同一又は所定の閾値以内でないときは、エラー判定とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、未使用の音声処理系統がある場合に、使用中の音声処理系統の信号を未使用の音声処理系統に分配し、分配された各系統においてそれぞれ音声処理を施した後、各系統の信号を加算して出力するという簡単な構成で、大きなヘッドルームを設定したアナログ信号に対して、デジタル処理回路において出力レベルの調整をしたときのＳ／Ｎ特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る音声処理装置の構成を説明するブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る音声処理装置の動作を説明するフローチャートである。
【図３】従来の音声処理装置の構成を説明するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態を図１、図２を用いて説明する。なお、従来技術と同一の部分については、同一の符号を付して、説明する。
【００２１】
［実施形態の構成］
図１に示す通り、本実施形態の音声処理装置１０は、複数の音声処理系統１１〜１ｎを備えている。各音声処理系統１１〜１ｎは、それぞれアナログ増幅回路２１〜２ｎ、ＡＤ変換回路３１〜３ｎ、デジタル信号処理回路４１〜４ｎを備えている。
【００２２】
第１の音声処理系統１１から第ｎ−１の音声処理系統１ｎ−１のアナログ増幅回路２１〜２ｎ−１の入力側には、第１の音声処理系統へ入力された音声信号を第２から第ｎの音声処理系統に分配する分配器５１〜５ｎ−１を有する分配用配線５０が設けられている。第２〜第ｎの音声処理系統１２〜１ｎにおけるアナログ増幅回路２２〜２ｎの前段には、分配スイッチ６２〜６ｎが設けられ、この分配スイッチ６２〜６ｎの入力側の２つの端子に、各系統の音源（通常位置）と前記分配用配線５０（分配位置）とが接続されている。
【００２３】
この分配スイッチ６２〜６ｎは、１つの音声処理系統に入力された信号を他の音声処理系統にも分配するものであって、例えば、第１のアナログ増幅回路２１に入力されるアナログ信号を、第２から第ｎの音声処理系統１２〜１ｎのアナログ増幅回路２２〜２ｎに分配するスイッチである。
【００２４】
各音声処理系統１１〜１ｎにおけるＡＤ変換回路３１〜３ｎの後段には、切換スイッチ７１〜７ｎが設けられている。この切換スイッチ７１〜７ｎの出力側の２つの端子は、自系統のデジタル信号処理回路４１〜４ｎ（通常位置）と、分配されたデジタル信号の加算・処理回路４０（分配位置）にそれぞれ接続されている。
【００２５】
デジタル信号の加算・処理回路４０は、ＡＤ変換回路３１〜３ｎのいずれか２以上の音声処理系統から出力されたデジタル信号が同一であるか否かを判定するエラー判定部と、各音声処理系統からのデジタル信号を加算する信号加算部と、加算された信号に対してそのゲインを調整するゲイン調整部とから構成される。
【００２６】
なお、加算前の各系統の信号に対してゲイン調整を行い、その後、各系統の信号を加算するような信号加算部と加算処理部とを設けることも可能である。また、このデジタル加算・処理回路４０は、前記デジタル処理回路４１〜４ｎと同様に、音声信号に対する種々の音響効果を与える加工処理部を備えていても良い。
【００２７】
この音声装置１０には、前記各部を制御する制御装置８０が設けられている。この制御装置８０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）などを有している。例えば、制御装置８０は、ＲＯＭに記憶されているプログラムを実行し、音声処理装置１０の各部を制御する。
【００２８】
より具体的には、制御装置８０は、次の各部を有する。
(1) 前記分配スイッチ６２〜６ｎを操作する入力回線設定部８１。
(2) 各アナログ増幅回路２１〜２ｎの増幅率を設定するアナログ増幅率設定部８２。
(3) 前記切換スイッチ７１〜７ｎを操作する出力先設定部８３。
(4) 前記デジタル信号の加算・処理回路４０のエラー判定、ゲイン調整、加算処理を制御する加算・処理回路制御部８４。
(5) 各音声処理系統のデジタル信号処理回路４１〜４ｎの増幅率を設定するデジタル増幅率設定部８５。
【００２９】
前記制御装置８０には、ＬＥＤなどで構成されたステイタス（エラー表示の有無）の表示部８６と、音声調整卓に設けられた外部コントローラ８７が接続されている。この外部コントローラ８７に入力回線状態の表示部８７ａと、入力回線設定用の入力手段８７ｂが設けられている。
【００３０】
［実施形態の動作］
図２は、本発明の実施形態に係る音声処理装置の動作を説明するフローチャートである。図１と図２とを用いて、本実施形態の音声処理装置１０の動作を説明する。
【００３１】
本実施形態の音声処理装置１０は、一般的には、ステップＳ１０の通常モードで使用される。ここで、通常モードとは、マイクなどの音源からのアナログ入力が予測しない高い音圧のレベルがマイクから入力されることがなく、アナログ増幅回路２１において大きなヘッドルームを必要としない場合や、複数設けられた音声処理系統１１〜１ｎのすべてに音源が接続されており、空いている音声処理系統がない場合に採用される。
【００３２】
そのため、この通常モードにおいて、入力信号に対して大きなヘッドルームを必要としない場合は、ＡＤ変換回路からの出力が−２０ｄＢＦに設定されている。また、音声処理系統１１〜１ｎの中で、生放送やバラエティ番組のマイクのように予測しない高音圧のレベルの入力がある音源については、従来技術と同様に、ＡＤ変換回路の出力を−２６ｄＢＦＳに設定しておき、後段のデジタル信号処理回路４１〜４ｎにおいて＋６ｄＢの増幅処理を行う。
【００３３】
この通常モードにおいては、各音声処理系統１１〜１ｎに設けられた分配スイッチ６２〜６ｎ及び切換スイッチ７１〜７ｎは、各音声処理系統に入力された信号が、それぞれの処理系統に設けられたアナログ増幅回路２１〜２ｎ、ＡＤ変換回路３１〜３ｎ及びデジタル信号処理回路４１〜４ｎにのみ流れる通常位置（図１の各スイッチの位置）にセットされている。
【００３４】
前記のような通常モードに設定されている状態において、音声処理系統１１〜１ｎのいずれかに空きが生じ、しかも、大きなヘッドルームを必要とする音源を接続する必要がある場合には、音声処理装置１０を分配モードに設定する。すなわち、ステップＳ１１において、動作モードを分配モードに変更する指示がされる。この指示は、前記制御装置８０に設けられた外部コントローラ８７の入力手段８７ｂをユーザが操作することにより行われる。
【００３５】
次に、ステップＳ１２において、入力回線の変更、アナログ増幅率の変更などが行われる。例えば、アナログ増幅回路２２が空き状態であれば、制御装置８０の入力回線設定部８１により、分配スイッチ６２を分配位置に切り換え、大きなヘッドルームを必要とする音源が接続された第１の音声処理系統１１のアナログ増幅回路２１に入力されているアナログ信号の一部を、第２の音声処理系統１２のアナログ増幅回路２２に分配する。
【００３６】
同様に、入力回線設定部８１により、第１及び第２の音声処理系統１１、１２に接続された切換スイッチ７１、７２をデジタル信号加算・処理回路５０側の分配位置に切り換える。なお、この入力回線の設定完了は、設定状態通知として入力回線設定部８１に送られ、外部コントローラ８７の表示部８７ａに表示される。
【００３７】
同時に、制御装置８０のアナログ増幅率設定部９２により、分配された信号が入力されるアナログ増幅回路２１、２２のアナログ増幅率の変更、例えば、ヘッドルームを２０ｄＢから２６ｄＢにする変更がなされる。
【００３８】
その結果、音声処理系統１１に入力された音声信号は、分配器９９によって第１と第２の音声処理系統１１、１２に２分配され、この２分配された信号が、各系統のアナログ増幅回路２１、２２により増幅され、その後ＡＤ変換回路３１、３２によってデジタル信号へ変換され、デジタル信号の加算・処理回路４０に入力される。
【００３９】
次に、ステップＳ１３において、デジタル信号の加算・処理回路４０に入力された２系統の信号に対して、エラー判定がされる。このエラー判定は、デジタル信号の加算・処理回路４０に設けられたエラー判定部において、入力された２系統のデジタル信号を比較して、同一か否かを判定するものである。この場合、２系統のデジタル信号の同一性は、両方の信号の周波数成分を比較するなどの方法で判定できる。
【００４０】
デジタル信号の加算・処理回路４０に入力される複数のデジタル信号は基本的には同一であるが、各回路やスイッチなどの不具合で、同一とならない場合がある。このような同一でない複数の信号が加算されると、音声処理装置１０に入力された元のアナログ信号とは、異なるものとなる。その場合には、分配モードに切り換えることなく、通常モードを維持することが好ましいので、エラー判定部において信号の同一性を判定する。
【００４１】
エラー判定部において、デジタル信号が同一と判定された場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）は、ステップＳ１５に進み、分配スイッチ６２と切換スイッチ７１、７２は、分配位置を維持する。その結果、ＡＤ変換回路３１、３２からのデジタル信号の出力は、デジタル信号の加算・処理回路４０に入力され、これらのデジタル信号は加算処理される。また、加算処理されたデジタル信号は、必要に応じて、ゲイン調整される。
【００４２】
例えば、ＡＤ変換回路３１、３２から出力されるデジタル信号のヘッドルームは、それぞれ２６ｄＢである。これらのデジタル信号は同一であり、加算処理されると２倍に増幅されたデジタル信号になる。入力と出力の比が２倍の場合そのｄＢは約６．０２であり、−２６ｄＢＦＳの２倍に増幅されたデジタル信号は約−１９．９８ｄＢＦＳである。これは、一般的基準の出力レベルである−２０ｄＢＦＳに近い値であり、一般的基準の出力レベルで出力する場合は、ゲイン調整をしないで、出力することができる。
【００４３】
ＡＤ変換回路３１、３２からの出力レベルは、−２６ｄＢＦＳに限定されず設定できるが、例えば、−２８ｄＢＦＳに設定された場合、これらのデジタル信号は、加算・処理回路４０での加算処理により約−２２ｄＢＦＳの出力レベルとなり、一般的基準の出力レベルにするには、約＋２ｄＢＦＳのレベル調整が必要となる。
【００４４】
以上のようにして、加算・処理回路４０に入力された各系統の信号の同一性が確認された場合は、エラーがないとして、分配モードへの移行が完了する（ステップＳ１６）。
【００４５】
一方、ステップＳ１４において、これらのデジタル信号が同一と判定されなかった場合は（ステップＳ１４：Ｎｏ）、ステップＳ１７に進む。すなわち、加算・処理回路４０がエラーを判定すると、その情報は制御装置８０に送られ、制御装置８０は、この状態をステイタス表示部８６にエラーとして表示する。また、エラーと判定された場合、分配モードとすることができないので、制御装置８０はその入力回線設定部８１及び出力先設定部８３からの指令により、分配スイッチ６２〜６ｎ及び切換スイッチ７１〜７ｎを通常側に切り換える。
【００４６】
同時に、制御装置８１は、アナログ増幅率設定部８２からの指令により、各アナログ増幅回路２１〜２ｎのアナログ増幅率も、通常モードの時の値に設定する。このようにすると、第１の音声処理系統１１に入力された音声信号は、分配されることなく、そのままの音圧でアナログ増幅回路２１に入力され、通常モードに復帰する（ステップＳ１８）。
【００４７】
［実施形態の効果］
実施形態で例示されているアナログ増幅回路２１におけるヘッドルームの設定値は、２６ｄＢである。この場合の、アナログ増幅回路２１で発生するノイズをα１とし、ＡＤ変換回路３１で発生するノイズをβ１とすると、通常モードにおいて、デジタル信号処理回路４１に入力されるノイズは、（α１＋β１）となる。なお、アナログ増幅回路でのノイズとＡＤ変換回路でのノイズは、単純な加算では計算できないが、便宜上（α１＋β１）と表現する。デジタル信号処理回路４１で、＋６ｄＢのゲイン調節がされると、ノイズは（２α１＋２β１）となる。このノイズは、従来の技術で説明したように、このゲイン調整で約２倍になっている。
【００４８】
一方、アナログ入力を、アナログ増幅回路２１、２２に分配された場合、それぞれのヘッドルームの設定値を２６ｄＢとし、アナログ増幅回路２１、２２で発生するノイズをそれぞれα１／２、α２／２とする。また、ＡＤ変換回路３１、３２で発生するノイズはそれぞれβ１／２、β２／２とする。なお、これらのノイズが異なるのは各回路の特性が異なるからであり、また、１／２になっているのはアナログ入力信号が分配されているからである。
【００４９】
この場合において、デジタル信号の加算・処理回路４０に入力されるノイズは、その加算処理により、（α１／２＋β１／２）と（α２／２＋β２／２）となり、さらに、加算・処理回路４０の６ｄＢ増幅処理により、デジタル信号の出力レベルが約−２０ｄＢＦＳになると、そのノイズは、この増幅処理で、２倍の２（α１／２＋β１／２＋α２／２＋β２／２）＝（α１＋β１＋α２＋β２）となる。
【００５０】
通常モードのノイズ（２α１＋２β１）と分配モードのノイズ（α１＋β１＋α２＋β２）とを比較すると、分配モードのノイズ（α１＋β１＋α２＋β２）の方が小さい。これは、ノイズα１、β１、α２、β２において発生する各ノイズ成分（ノイズの位相）は異なり、これらのノイズの合成ピークは、ノイズ２α１と２β１とのノイズの合成ピークより小さいからである。
【００５１】
このように本実施形態では、アナログ増幅回路２１とアナログ増幅回路２２には同一の音声信号が入力されていることになるので、デジタル信号処理による加算部に入力されるＡＤ変換回路３１の出力音声信号およびＡＤ変換回路３２の出力音声信号は同一となる。従って、デジタル信号処理による加算によって音声信号のレベルは＋６ｄＢされるので、デジタル信号処理回路１の基準レベルを−２０ｄＢＦＳに保つために、予めアナログ増幅回路２１、２２にてそれぞれゲインを−６ｄＢしておく。
【００５２】
つまり、アナログ増幅回路２１、２２の出力レベルはそれぞれ−２６ｄＢＦＳとなり、アナログ増幅回路２１、２２のヘッドルームは２６ｄＢということになる。その一方、デジタル信号加算・処理部４０入力されるＡＤ変換回路３１、３２の信号ノイズ成分は同一ではないため、ここでノイズ成分が増幅されることはない。このように、必要な音声信号成分のみ＋６ｄＢ増幅し、不要なノイズ成分は増幅しない、といったことが実現され、Ｓ／Ｎ特性を犠牲にすることなく、アナログ増幅回路でのヘッドルームを２６ｄＢ確保できることになる。
【００５３】
以上のとおり、本実施形態によれば、使用していない音声処理系統のアナログ増幅回路に入力信号を分配し、分配した信号にアナログ増幅やＡＤ変換処理を行った後、分配された信号を加算して、デジタル処理を施すことにより、Ｓ／Ｎ特性及びヘッドルームの向上が実現できる。
【００５４】
［他の実施形態］
本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、次のような他の実施形態も包含する。
【００５５】
(1) 上記例では、アナログ入力を２分配した場合であるが、未使用の音声処理系統がさらに複数ある場合には３分配、４分配と分配数を増やすことで、アナログ増幅回路のヘッドルームをさらに多く確保することができる。
【００５６】
(2) ヘッドルームをそれほど多く必要としない場合は、アナログ増幅回路のゲイン設定と、デジタル信号処理による増幅部のゲイン設定の配分を調整することで、Ｓ／Ｎ特性を従来よりも向上させることも可能である。
【００５７】
(3) 前記エラー判定部には、エラーか否かを判定する閾値（比較する各系統の同一性がどの程度であるかを示す値）を設定できる機能も併設し、使用環境にあわせて適切なエラー判定ができるようにする。
【００５８】
(4) 音声処理装置のアナログ信号の分配は、スイッチを用いているが、これに限定されず、例えば、分配トランスを用いてもよい。また、スイッチは、アナログ増幅回路の途中段に設けてもよい。
【００５９】
(5) 実施形態の音声処理装置は、制御装置８０に設けた外部コントローラからの制御信号で処理されているが、これに限定されず、例えば、音声処理装置が制御手段を有している構成であってもよい。
【００６０】
(6) 前記実施形態では、アナログ増幅回路２１に入力される音声信号を分配対象にしているが、これに限定されず、例えば、アナログ増幅回路２２、２３、２４に入力されるアナログ信号を分配対象としてもよい。また、多数の音声処理系統を有する音声処理装置において、分配側と被分配側の音声処理系統を組み合わせたものを複数組設けることも可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１０…音声処理装置、１１〜１ｎ…音声処理系統、２１〜２ｎ…アナログ増幅回路、３１〜３ｎ…ＡＤ変換回路、４０…デジタル信号の加算・処理回路、４１〜４ｎ…デジタル信号処理回路、５０…分配用配線、５１〜５ｎ−１…分配器、６２〜６ｎ…分配スイッチ、７１〜７ｎ…切換スイッチ、８０…制御装置、８１…入力回線設定部、８２…アナログ増幅率設定部、８３…出力先設定部、８４…加算・処理回路制御部、８５…デジタル増幅率設定部、８６…ステイタス表示部、８７…外部コントローラ、８７ａ…入力回線状態の表示部、８７ｂ…入力回線設定用の入力手段。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、放送スタジオ、レコーディングスタジオなどにおいて、オーディオ信号の処理、調整などをする音声調整卓に使用するのに適した音声処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
放送スタジオ、レコーディングスタジオなどには、入力した音声信号の音量や音質を調整するための一般にミキサーと呼ばれる音声調整卓が設置されている。音声調整卓は、マイクや音声ソースから音声信号を入力し、これにレベル調整、音響効果、音像定位、ミキシングといった様々な調整や加工を施して、所望の音声データを作成する。
【０００３】
この音声調整卓では、入力されたアナログ信号に対してデジタル処理を施すことにより、前記のような音声の加工及び音量調整を行う音声処理装置が使用されている。この音声処理装置のアナログ信号入力部の性能は、アナログ増幅回路及びＡＤ変換回路によって決定され、例えば、ノイズレベルは使用するオペアンプやＡＤ変換回路の性能に依存する。また、入力信号がデジタル処理されることから、前記アナログ信号入力部で処理する信号については、ヘッドルームが考慮される。
【０００４】
このヘッドルームとは、機器で記録可能な最大の信号の大きさと、実際に処理する音のピークとの間の余裕、すなわち、基準レベルから回路が飽和し波形がクリップするまでのレベル差を指す。ヘッドルームが足りないと音のピークで歪みが発生し、ヘッドルームを取りすぎるとＳ／Ｎ比が低下する。特に、信号がデジタルで処理される場合、ヘッドルームが足りないと、信号波形が飽和して発生するクリップの中でも、緩やかに歪むのではなく、信号のピークがすっぱりとデジタル的に切り取られるハードクリップが生じ、大きな歪みとなるため、ヘッドルームの取り方は重要となる。
【０００５】
例えば、生放送やバラエティ番組などで、予測しない高い音圧のレベルがマイクから入力された場合でも、出力波形がハードクリップして歪んだ音声の出力とならないように、アナログ信号入力部でのヘッドルームは、例えば、(２０＋α)ｄＢとするのが望ましい。αは、正の実数であり、例えば、６である。そのため、従来技術では、ＡＤ変換後の基準レベルが−(２０＋α)ｄＢＦＳになるようにアナログ増幅回路を設定し、その後デジタル信号処理によって＋αｄＢのゲイン調整を行うことで、デジタル音声信号の一般的な基準レベルである−２０ｄＢＦＳに合わせると言ったことが行われていた。
【０００６】
なお、ｄＢＦＳとは、デジタル信号の大きさの単位であり、ＦＳはフルスケールのことで、デジタルで表現可能な最大値ということである。０ｄＢＦＳは、デジタルの最大値であり、これを超える信号は全てハードクリップされる。また、信号の大きさは、ｄＢで表され、通常の信号はマイナスの数値で表される。
【０００７】
図３を用いて、従来の音声処理装置１０について説明する。この音声処理装置１０は、複数の音声処理系統１１〜１ｎを備えている。各音声処理系統１１〜１ｎは、それぞれ音声信号を入力する複数のアナログ増幅回路２１〜２ｎ、各アナログ増幅回路２１〜２ｎに接続されたＡＤ変換回路３１〜３４ｎ、及び各ＡＤ変換回路３１〜３１ｎに接続されたデジタル信号処理回路４１〜４ｎを有している。
【０００８】
この音声処理装置１０において、アナログ増幅回路２１〜２ｎにアナログ信号が入力されると、予め定められたヘッドルーム２０＋αｄＢに基づいて、このアナログ信号は、アナログ増幅回路２１〜２ｎで増幅される。ＡＤ変換回路３１〜３ｎにアナログ増幅回路２１から増幅されたアナログ信号が入力され、ＡＤ変換回路３１はこのアナログ信号をデジタル信号に変換する。
【０００９】
デジタル信号処理回路４１〜４ｎは、ＡＤ変換回路３１〜３４ｎからのデジタル信号のゲインを調整する。このゲイン調整は、ＡＤ変換回路３１〜３ｎからの出力レベルである−(２０＋α)ｄＢＦＳを、＋αｄＢのデジタル信号処理をすることである。この信号処理により、例えば、デジタル音声信号の一般的な基準レベルである−２０ｄＢＦＳにすることができる。
【００１０】
このような従来技術は、特許文献１として知られている。特許文献１には、ＡＤ変換回路付リモートヘッドアンプにおいて、ヘッドルームが（２０＋α）ｄＢに設定された回線が接続された場合に、そのデジタル音声信号と共に搬送されるデータを信号処理部が制御することが開示されている。この制御は、＋αｄＢゲインを上げ、デジタルリミッタでヘッドルームを２０ｄＢに圧縮することにより、基準レベルを−２０ｄＢＦＳに合わせている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平１０−５１２５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
このような従来技術のデジタル信号処理においては、＋αｄＢＦＳのゲイン増幅時に、音声信号と同時にノイズ成分までもが増幅され、良好なＳ／Ｎ特性を維持することが難しいといった課題があった。
【００１３】
例えば、ＡＤ変換回路より出力された−２６ｄＢＦＳの信号に対して＋６ｄＢのゲイン調整をして、デジタル音声信号レベルを−２０ｄＢＦＳにする場合において、ノイズレベルも＋６ｄＢの増幅がされる。この＋６ｄＢは音圧を約２倍に増幅することに相当し、ノイズは約２倍となる。引用文献１に記載された発明においても、このＳ／Ｎ特性の問題は解決されていない。
【００１４】
本発明は、前記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたもので、アナログ増幅回路において大きなヘッドルームを設定し、デジタル処理回路において出力レベルの調整をした場合であっても、デジタル処理回路からの出力信号のＳ／Ｎ特性を向上できる音声処理装置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】
【００１５】
本発明は、複数の入力されたアナログ信号を個別に、所定のヘッドルームに基づいて増幅する個別のアナログ増幅回路からなる複数のアナログ増幅回路と、前記個別のアナログ増幅回路から出力されるアナログ信号を前記所定のヘッドルームに応じた所定の出力レベルのデジタル信号に変換する個別のＡＤ変換回路からなる複数のＡＤ変換回路と、前記個別のＡＤ変換回路から出力される前記所定の出力レベルのデジタル信号を個別にデジタル音声信号の一般的基準の出力レベルにゲイン調整したデジタル信号として出力する個別のデジタル信号処理回路からなる複数のデジタル信号処理回路とを有する音声調整卓用音声処理装置において、前記個別のアナログ信号を当該個別のアナログ増幅回路と１以上の他のアナログ増幅回路とに分配するように切換える複数の分配スイッチと、前記分配されたアナログ信号がデジタル信号に変換され、２以上の所定の出力レベルの出力を、デジタル信号処理回路から切換える複数の切換スイッチと前記切換えられた前記２以上の所定の出力レベルの出力を入力し、加算し、必要に応じてゲイン調整し、一般的基準の出力レベルのデジタル信号として出力するデジタル信号の加算・処理回路と、を更に有することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、前記所定のヘッドルームの信号レベルと、前記デジタル信号の加算・処理回路におけるゲイン調整による信号レベルとを自由に設定することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明は、前記デジタル信号の加算・処理回路は、２以上の所定の出力レベルのそれぞれが、略同一又は所定の閾値以内でないときは、エラー判定とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、未使用の音声処理系統がある場合に、使用中の音声処理系統の信号を未使用の音声処理系統に分配し、分配された各系統においてそれぞれ音声処理を施した後、各系統の信号を加算して出力するという簡単な構成で、大きなヘッドルームを設定したアナログ信号に対して、デジタル処理回路において出力レベルの調整をしたときのＳ／Ｎ特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る音声処理装置の構成を説明するブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る音声処理装置の動作を説明するフローチャートである。
【図３】従来の音声処理装置の構成を説明するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態を図１、図２を用いて説明する。なお、従来技術と同一の部分については、同一の符号を付して、説明する。
【００２１】
［実施形態の構成］
図１に示す通り、本実施形態の音声処理装置１０は、複数の音声処理系統１１〜１ｎを備えている。各音声処理系統１１〜１ｎは、それぞれアナログ増幅回路２１〜２ｎ、ＡＤ変換回路３１〜３ｎ、デジタル信号処理回路４１〜４ｎを備えている。
【００２２】
第１の音声処理系統１１から第ｎ−１の音声処理系統１ｎ−１のアナログ増幅回路２１〜２ｎ−１の入力側には、第１の音声処理系統へ入力された音声信号を第２から第ｎの音声処理系統に分配する分配器５１〜５ｎ−１を有する分配用配線５０が設けられている。第２〜第ｎの音声処理系統１２〜１ｎにおけるアナログ増幅回路２２〜２ｎの前段には、分配スイッチ６２〜６ｎが設けられ、この分配スイッチ６２〜６ｎの入力側の２つの端子に、各系統の音源（通常位置）と前記分配用配線５０（分配位置）とが接続されている。
【００２３】
この分配スイッチ６２〜６ｎは、１つの音声処理系統に入力された信号を他の音声処理系統にも分配するものであって、例えば、第１のアナログ増幅回路２１に入力されるアナログ信号を、第２から第ｎの音声処理系統１２〜１ｎのアナログ増幅回路２２〜２ｎに分配するスイッチである。
【００２４】
各音声処理系統１１〜１ｎにおけるＡＤ変換回路３１〜３ｎの後段には、切換スイッチ７１〜７ｎが設けられている。この切換スイッチ７１〜７ｎの出力側の２つの端子は、自系統のデジタル信号処理回路４１〜４ｎ（通常位置）と、分配されたデジタル信号の加算・処理回路４０（分配位置）にそれぞれ接続されている。
【００２５】
デジタル信号の加算・処理回路４０は、ＡＤ変換回路３１〜３ｎのいずれか２以上の音声処理系統から出力されたデジタル信号が同一であるか否かを判定するエラー判定部と、各音声処理系統からのデジタル信号を加算する信号加算部と、加算された信号に対してそのゲインを調整するゲイン調整部とから構成される。
【００２６】
なお、加算前の各系統の信号に対してゲイン調整を行い、その後、各系統の信号を加算するような信号加算部と加算処理部とを設けることも可能である。また、このデジタル加算・処理回路４０は、前記デジタル処理回路４１〜４ｎと同様に、音声信号に対する種々の音響効果を与える加工処理部を備えていても良い。
【００２７】
この音声装置１０には、前記各部を制御する制御装置８０が設けられている。この制御装置８０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）などを有している。例えば、制御装置８０は、ＲＯＭに記憶されているプログラムを実行し、音声処理装置１０の各部を制御する。
【００２８】
より具体的には、制御装置８０は、次の各部を有する。
(1) 前記分配スイッチ６２〜６ｎを操作する入力回線設定部８１。
(2) 各アナログ増幅回路２１〜２ｎの増幅率を設定するアナログ増幅率設定部８２。
(3) 前記切換スイッチ７１〜７ｎを操作する出力先設定部８３。
(4) 前記デジタル信号の加算・処理回路４０のエラー判定、ゲイン調整、加算処理を制御する加算・処理回路制御部８４。
(5) 各音声処理系統のデジタル信号処理回路４１〜４ｎの増幅率を設定するデジタル増幅率設定部８５。
【００２９】
前記制御装置８０には、ＬＥＤなどで構成されたステイタス（エラー表示の有無）の表示部８６と、音声調整卓に設けられた外部コントローラ８７が接続されている。この外部コントローラ８７に入力回線状態の表示部８７ａと、入力回線設定用の入力手段８７ｂが設けられている。
【００３０】
［実施形態の動作］
図２は、本発明の実施形態に係る音声処理装置の動作を説明するフローチャートである。図１と図２とを用いて、本実施形態の音声処理装置１０の動作を説明する。
【００３１】
本実施形態の音声処理装置１０は、一般的には、ステップＳ１０の通常モードで使用される。ここで、通常モードとは、マイクなどの音源からのアナログ入力が予測しない高い音圧のレベルがマイクから入力されることがなく、アナログ増幅回路２１において大きなヘッドルームを必要としない場合や、複数設けられた音声処理系統１１〜１ｎのすべてに音源が接続されており、空いている音声処理系統がない場合に採用される。
【００３２】
そのため、この通常モードにおいて、入力信号に対して大きなヘッドルームを必要としない場合は、ＡＤ変換回路からの出力が−２０ｄＢＦに設定されている。また、音声処理系統１１〜１ｎの中で、生放送やバラエティ番組のマイクのように予測しない高音圧のレベルの入力がある音源については、従来技術と同様に、ＡＤ変換回路の出力を−２６ｄＢＦＳに設定しておき、後段のデジタル信号処理回路４１〜４ｎにおいて＋６ｄＢの増幅処理を行う。
【００３３】
この通常モードにおいては、各音声処理系統１１〜１ｎに設けられた分配スイッチ６２〜６ｎ及び切換スイッチ７１〜７ｎは、各音声処理系統に入力された信号が、それぞれの処理系統に設けられたアナログ増幅回路２１〜２ｎ、ＡＤ変換回路３１〜３ｎ及びデジタル信号処理回路４１〜４ｎにのみ流れる通常位置（図１の各スイッチの位置）にセットされている。
【００３４】
前記のような通常モードに設定されている状態において、音声処理系統１１〜１ｎのいずれかに空きが生じ、しかも、大きなヘッドルームを必要とする音源を接続する必要がある場合には、音声処理装置１０を分配モードに設定する。すなわち、ステップＳ１１において、動作モードを分配モードに変更する指示がされる。この指示は、前記制御装置８０に設けられた外部コントローラ８７の入力手段８７ｂをユーザが操作することにより行われる。
【００３５】
次に、ステップＳ１２において、入力回線の変更、アナログ増幅率の変更などが行われる。例えば、アナログ増幅回路２２が空き状態であれば、制御装置８０の入力回線設定部８１により、分配スイッチ６２を分配位置に切り換え、大きなヘッドルームを必要とする音源が接続された第１の音声処理系統１１のアナログ増幅回路２１に入力されているアナログ信号の一部を、第２の音声処理系統１２のアナログ増幅回路２２に分配する。
【００３６】
同様に、入力回線設定部８１により、第１及び第２の音声処理系統１１、１２に接続された切換スイッチ７１、７２をデジタル信号加算・処理回路５０側の分配位置に切り換える。なお、この入力回線の設定完了は、設定状態通知として入力回線設定部８１に送られ、外部コントローラ８７の表示部８７ａに表示される。
【００３７】
同時に、制御装置８０のアナログ増幅率設定部９２により、分配された信号が入力されるアナログ増幅回路２１、２２のアナログ増幅率の変更、例えば、ヘッドルームを２０ｄＢから２６ｄＢにする変更がなされる。
【００３８】
その結果、音声処理系統１１に入力された音声信号は、分配器９９によって第１と第２の音声処理系統１１、１２に２分配され、この２分配された信号が、各系統のアナログ増幅回路２１、２２により増幅され、その後ＡＤ変換回路３１、３２によってデジタル信号へ変換され、デジタル信号の加算・処理回路４０に入力される。
【００３９】
次に、ステップＳ１３において、デジタル信号の加算・処理回路４０に入力された２系統の信号に対して、エラー判定がされる。このエラー判定は、デジタル信号の加算・処理回路４０に設けられたエラー判定部において、入力された２系統のデジタル信号を比較して、同一か否かを判定するものである。この場合、２系統のデジタル信号の同一性は、両方の信号の周波数成分を比較するなどの方法で判定できる。
【００４０】
デジタル信号の加算・処理回路４０に入力される複数のデジタル信号は基本的には同一であるが、各回路やスイッチなどの不具合で、同一とならない場合がある。このような同一でない複数の信号が加算されると、音声処理装置１０に入力された元のアナログ信号とは、異なるものとなる。その場合には、分配モードに切り換えることなく、通常モードを維持することが好ましいので、エラー判定部において信号の同一性を判定する。
【００４１】
エラー判定部において、デジタル信号が同一と判定された場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）は、ステップＳ１５に進み、分配スイッチ６２と切換スイッチ７１、７２は、分配位置を維持する。その結果、ＡＤ変換回路３１、３２からのデジタル信号の出力は、デジタル信号の加算・処理回路４０に入力され、これらのデジタル信号は加算処理される。また、加算処理されたデジタル信号は、必要に応じて、ゲイン調整される。
【００４２】
例えば、ＡＤ変換回路３１、３２から出力されるデジタル信号のヘッドルームは、それぞれ２６ｄＢである。これらのデジタル信号は同一であり、加算処理されると２倍に増幅されたデジタル信号になる。入力と出力の比が２倍の場合そのｄＢは約６．０２であり、−２６ｄＢＦＳの２倍に増幅されたデジタル信号は約−１９．９８ｄＢＦＳである。これは、一般的基準の出力レベルである−２０ｄＢＦＳに近い値であり、一般的基準の出力レベルで出力する場合は、ゲイン調整をしないで、出力することができる。
【００４３】
ＡＤ変換回路３１、３２からの出力レベルは、−２６ｄＢＦＳに限定されず設定できるが、例えば、−２８ｄＢＦＳに設定された場合、これらのデジタル信号は、加算・処理回路４０での加算処理により約−２２ｄＢＦＳの出力レベルとなり、一般的基準の出力レベルにするには、約＋２ｄＢＦＳのレベル調整が必要となる。
【００４４】
以上のようにして、加算・処理回路４０に入力された各系統の信号の同一性が確認された場合は、エラーがないとして、分配モードへの移行が完了する（ステップＳ１６）。
【００４５】
一方、ステップＳ１４において、これらのデジタル信号が同一と判定されなかった場合は（ステップＳ１４：Ｎｏ）、ステップＳ１７に進む。すなわち、加算・処理回路４０がエラーを判定すると、その情報は制御装置８０に送られ、制御装置８０は、この状態をステイタス表示部８６にエラーとして表示する。また、エラーと判定された場合、分配モードとすることができないので、制御装置８０はその入力回線設定部８１及び出力先設定部８３からの指令により、分配スイッチ６２〜６ｎ及び切換スイッチ７１〜７ｎを通常側に切り換える。
【００４６】
同時に、制御装置８１は、アナログ増幅率設定部８２からの指令により、各アナログ増幅回路２１〜２ｎのアナログ増幅率も、通常モードの時の値に設定する。このようにすると、第１の音声処理系統１１に入力された音声信号は、分配されることなく、そのままの音圧でアナログ増幅回路２１に入力され、通常モードに復帰する（ステップＳ１８）。
【００４７】
［実施形態の効果］
実施形態で例示されているアナログ増幅回路２１におけるヘッドルームの設定値は、２６ｄＢである。この場合の、アナログ増幅回路２１で発生するノイズをα１とし、ＡＤ変換回路３１で発生するノイズをβ１とすると、通常モードにおいて、デジタル信号処理回路４１に入力されるノイズは、（α１＋β１）となる。なお、アナログ増幅回路でのノイズとＡＤ変換回路でのノイズは、単純な加算では計算できないが、便宜上（α１＋β１）と表現する。デジタル信号処理回路４１で、＋６ｄＢのゲイン調節がされると、ノイズは（２α１＋２β１）となる。このノイズは、従来の技術で説明したように、このゲイン調整で約２倍になっている。
【００４８】
一方、アナログ入力を、アナログ増幅回路２１、２２に分配された場合、それぞれのヘッドルームの設定値を２６ｄＢとし、アナログ増幅回路２１、２２で発生するノイズをそれぞれα１／２、α２／２とする。また、ＡＤ変換回路３１、３２で発生するノイズはそれぞれβ１／２、β２／２とする。なお、これらのノイズが異なるのは各回路の特性が異なるからであり、また、１／２になっているのはアナログ入力信号が分配されているからである。
【００４９】
この場合において、デジタル信号の加算・処理回路４０に入力されるノイズは、その加算処理により、（α１／２＋β１／２）と（α２／２＋β２／２）となり、さらに、加算・処理回路４０の６ｄＢ増幅処理により、デジタル信号の出力レベルが約−２０ｄＢＦＳになると、そのノイズは、この増幅処理で、２倍の２（α１／２＋β１／２＋α２／２＋β２／２）＝（α１＋β１＋α２＋β２）となる。
【００５０】
通常モードのノイズ（２α１＋２β１）と分配モードのノイズ（α１＋β１＋α２＋β２）とを比較すると、分配モードのノイズ（α１＋β１＋α２＋β２）の方が小さい。これは、ノイズα１、β１、α２、β２において発生する各ノイズ成分（ノイズの位相）は異なり、これらのノイズの合成ピークは、ノイズ２α１と２β１とのノイズの合成ピークより小さいからである。
【００５１】
このように本実施形態では、アナログ増幅回路２１とアナログ増幅回路２２には同一の音声信号が入力されていることになるので、デジタル信号処理による加算部に入力されるＡＤ変換回路３１の出力音声信号およびＡＤ変換回路３２の出力音声信号は同一となる。従って、デジタル信号処理による加算によって音声信号のレベルは＋６ｄＢされるので、デジタル信号処理回路１の基準レベルを−２０ｄＢＦＳに保つために、予めアナログ増幅回路２１、２２にてそれぞれゲインを−６ｄＢしておく。
【００５２】
つまり、アナログ増幅回路２１、２２の出力レベルはそれぞれ−２６ｄＢＦＳとなり、アナログ増幅回路２１、２２のヘッドルームは２６ｄＢということになる。その一方、デジタル信号加算・処理部４０入力されるＡＤ変換回路３１、３２の信号ノイズ成分は同一ではないため、ここでノイズ成分が増幅されることはない。このように、必要な音声信号成分のみ＋６ｄＢ増幅し、不要なノイズ成分は増幅しない、といったことが実現され、Ｓ／Ｎ特性を犠牲にすることなく、アナログ増幅回路でのヘッドルームを２６ｄＢ確保できることになる。
【００５３】
以上のとおり、本実施形態によれば、使用していない音声処理系統のアナログ増幅回路に入力信号を分配し、分配した信号にアナログ増幅やＡＤ変換処理を行った後、分配された信号を加算して、デジタル処理を施すことにより、Ｓ／Ｎ特性及びヘッドルームの向上が実現できる。
【００５４】
［他の実施形態］
本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、次のような他の実施形態も包含する。
【００５５】
(1) 上記例では、アナログ入力を２分配した場合であるが、未使用の音声処理系統がさらに複数ある場合には３分配、４分配と分配数を増やすことで、アナログ増幅回路のヘッドルームをさらに多く確保することができる。
【００５６】
(2) ヘッドルームをそれほど多く必要としない場合は、アナログ増幅回路のゲイン設定と、デジタル信号処理による増幅部のゲイン設定の配分を調整することで、Ｓ／Ｎ特性を従来よりも向上させることも可能である。
【００５７】
(3) 前記エラー判定部には、エラーか否かを判定する閾値（比較する各系統の同一性がどの程度であるかを示す値）を設定できる機能も併設し、使用環境にあわせて適切なエラー判定ができるようにする。
【００５８】
(4) 音声処理装置のアナログ信号の分配は、スイッチを用いているが、これに限定されず、例えば、分配トランスを用いてもよい。また、スイッチは、アナログ増幅回路の途中段に設けてもよい。
【００５９】
(5) 実施形態の音声処理装置は、制御装置８０に設けた外部コントローラからの制御信号で処理されているが、これに限定されず、例えば、音声処理装置が制御手段を有している構成であってもよい。
【００６０】
(6) 前記実施形態では、アナログ増幅回路２１に入力される音声信号を分配対象にしているが、これに限定されず、例えば、アナログ増幅回路２２、２３、２４に入力されるアナログ信号を分配対象としてもよい。また、多数の音声処理系統を有する音声処理装置において、分配側と被分配側の音声処理系統を組み合わせたものを複数組設けることも可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１０…音声処理装置、１１〜１ｎ…音声処理系統、２１〜２ｎ…アナログ増幅回路、３１〜３ｎ…ＡＤ変換回路、４０…デジタル信号の加算・処理回路、４１〜４ｎ…デジタル信号処理回路、５０…分配用配線、５１〜５ｎ−１…分配器、６２〜６ｎ…分配スイッチ、７１〜７ｎ…切換スイッチ、８０…制御装置、８１…入力回線設定部、８２…アナログ増幅率設定部、８３…出力先設定部、８４…加算・処理回路制御部、８５…デジタル増幅率設定部、８６…ステイタス表示部、８７…外部コントローラ、８７ａ…入力回線状態の表示部、８７ｂ…入力回線設定用の入力手段。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理対象の音源を接続する複数の音声処理系統を備え、各音声処理系統には、所定のヘッドルームに基づいて入力されたアナログ信号を増幅するアナログ増幅回路と、このアナログ増幅回路から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換回路と、前記ＡＤ変換回路から出力されたデジタル信号を増幅するデジタル信号処理回路が設けられた音声処理装置において、
使用中の音声処理系統に入力されたアナログ信号を、その使用中の音声処理系統のアナログ増幅回路と、他の未使用の音声処理系統のアナログ増幅回路に分配する分配器と、
分配された各音声処理系統のアナログ信号をそれぞれのＡＤ変換回路においてデジタル信号に変換し、その変換した各音声処理系統のデジタル信号を加算してデジタル処理を施す加算・処理回路を有することを特徴とする音声処理装置。
【請求項２】
前記各音声処理系統におけるアナログ増幅回路の前段に、各音声処理系統に接続される音源からのアナログ信号と、前記分配器からのアナログ信号を切り換える分配スイッチを設け、
前記各音声処理系統におけるＡＤ変換回路の後段には、ＡＤ変換回路から出力されるデジタル信号を、各音声処理系統に設けられたデジタル処理回路と、前記加算・処理回路と切り換える切換スイッチを設けたことを特徴とする請求項１に記載の音声処理装置。
【請求項３】
前記デジタル信号の加算・処理回路は、分配された各音声処理系統のデジタル信号が同一又は所定の閾値以内でないときは、エラー判定とすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の音声処理装置。
【請求項１】
処理対象の音源を接続する複数の音声処理系統を備え、各音声処理系統には、所定のヘッドルームに基づいて入力されたアナログ信号を増幅するアナログ増幅回路と、このアナログ増幅回路から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換回路と、前記ＡＤ変換回路から出力されたデジタル信号を増幅するデジタル信号処理回路が設けられた音声処理装置において、
使用中の音声処理系統に入力されたアナログ信号を、その使用中の音声処理系統のアナログ増幅回路と、他の未使用の音声処理系統のアナログ増幅回路に分配する分配器と、
分配された各音声処理系統のアナログ信号をそれぞれのＡＤ変換回路においてデジタル信号に変換し、その変換した各音声処理系統のデジタル信号を加算してデジタル処理を施す加算・処理回路を有することを特徴とする音声処理装置。
【請求項２】
前記各音声処理系統におけるアナログ増幅回路の前段に、各音声処理系統に接続される音源からのアナログ信号と、前記分配器からのアナログ信号を切り換える分配スイッチを設け、
前記各音声処理系統におけるＡＤ変換回路の後段には、ＡＤ変換回路から出力されるデジタル信号を、各音声処理系統に設けられたデジタル処理回路と、前記加算・処理回路と切り換える切換スイッチを設けたことを特徴とする請求項１に記載の音声処理装置。
【請求項３】
前記デジタル信号の加算・処理回路は、分配された各音声処理系統のデジタル信号が同一又は所定の閾値以内でないときは、エラー判定とすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の音声処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−６０５３６（Ｐ２０１２−６０５３６Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０３５９５（Ｐ２０１０−２０３５９５）
【出願日】平成２２年９月１０日（２０１０．９．１０）
【出願人】（３９０００５２２３）株式会社タムラ製作所 (526)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１０日（２０１０．９．１０）
【出願人】（３９０００５２２３）株式会社タムラ製作所 (526)
【Ｆターム（参考）】
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