説明

音声出力装置及び音声出力方法

【課題】スピーカーによる振動の影響を軽減し特にハードディスクの振動軽減に適する音
声出力装置を提供する。
【解決手段】音声信号を出力するスピーカーと、前記音声信号の前記ハードディスク装置
への影響を周波数解析する解析手段とを備え、この解析手段は前記周波数解析の結果を、
前記ハードディスク装置が前記スピーカーの該音声信号の出力に先立ち前記影響を緩和す
るため働き始めるように、前記ハードディスク装置へ伝達することを特徴とする音声出力
装置。また、ハードディスク装置と音声信号を出力するスピーカーとを内蔵する音声出力
装置における音声出力方法であって、前記音声信号の前記ハードディスク装置への影響を
周波数解析し、この周波数解析の結果が、前記ハードディスク装置が前記スピーカーの該
音声信号の出力に先立ち前記影響を緩和するため働き始めるように、前記ハードディスク
装置へ伝達されることを特徴とする音声出力方法。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、ハードディスク装置を内蔵するテレビジョン受像装置等の音声出
力装置及び音声出力方法に関する。
【背景技術】
【0002】
テレビジョン受像装置等における映像・音声信号を録画する用途等で、ハードディスク
が用いられる機器が普及している。これらの機器では映像・音声信号をユーザーの視聴の
ために再生することが一般に行われている。
【0003】
しかしながら、上記および放送の音声信号をスピーカーを用いて出力するとき、振動が
ハードディスクに伝わり、そしてハードディスクは振動に弱い部品であるので対策が求め
られることとなる。
【0004】
関連する先行技術では、角速度センサを携帯機器に設けることで回転外乱を検出し、そ
の結果を回転外乱情報として演算を行いその情報をハードディスクに伝え、外乱の影響を
抑える(例えば、特許文献1参照。)。
【0005】
しかし、スピーカーから出力される音圧振動外乱によるハードディスクへの影響を抑え
ることが出力前からできることへの要望があるが、かかる要望を実現するための手段は知
られていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2004−192703号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、スピーカーによる振動の影響を軽減し特にハードディスクの振動軽減に適す
る音声出力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】
【0008】
上記課題を解決するために、実施形態の音声出力装置によれば、ハードディスク装置を
内蔵する音声出力装置において、音声信号を出力するスピーカーと、前記音声信号の前記
ハードディスク装置への影響を周波数解析する解析手段とを備え、この解析手段は前記周
波数解析の結果を、前記ハードディスク装置が前記スピーカーの該音声信号の出力に先立
ち前記影響を緩和するため働き始めるように、前記ハードディスク装置へ伝達することを
特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】この発明の一実施形態を示すハードディスクの説明図。
【図2】同実施形態のシステム機能構成図。
【図3】同実施形態の外乱振動に対する制御例を説明するために示す特性図。
【図4】同実施形態のフローチャート例。
【図5】同実施形態に用いられる解析結果例を示す特性図。
【図6】同実施形態の選択係数とパラメータテーブル例を示す図。
【図7】この発明の実施の形態で説明するテレビジョン放送受信装置の正面側外観を示す斜視図。
【図8】同実施例で説明するテレビジョン放送受信装置11の信号処理系を概略的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明による実施形態を図1乃至図8を参照して説明する。
先に図7としてこの発明の実施の形態で説明するテレビジョン放送受信装置の正面側外
観の斜視図を示す。
すなわち、このテレビジョン放送受信装置11は、主として、装置本体となるほぼ薄型
の直方体形状に形成されたキャビネット12と、このキャビネット12を起立させて支持
するスタンド13とから構成されている。
【0011】
そして、上記キャビネット12には、その正面に、例えば平面型液晶表示パネル等でな
る映像表示器(映像表示部)14の表示画面14aが露出されるとともに、一対のスピー
カー15、操作部16、図示せぬリモートコントローラから送信される操作情報を受ける
ための受光部18等が配置されている。
【0012】
ここで、上記キャビネット12あるいは上記スタンド13は、その内部に後述するHD
Dユニット(図7では図示せず)20を収容可能となされている。
続いて図8は、テレビジョン放送受信装置11の信号処理系を概略的に示す図である。
この信号処理系を構成する各種の回路ブロックは、主として、上記キャビネット12の内
部で背面に近い位置、つまり、上記映像表示器14の表示画面14aの裏側あたりに配置
されている。
【0013】
そして、デジタルテレビジョン放送受信用のアンテナ22で受信したデジタルテレビジ
ョン放送信号は、入力端子23を介してチューナ部24に供給される。このチューナ部2
4は、入力されたデジタルテレビジョン放送信号から所望のチャンネルの信号を選局し復
調している。そして、このチューナ部24から出力された信号は、デコーダ部25に供給
されて、例えばMPEG(moving picture experts group)2デコード処理が施された後
、セレクタ26に供給される。
【0014】
さらに、アナログテレビジョン放送受信用のアンテナ27で受信したアナログテレビジ
ョン放送信号は、入力端子28を介してチューナ部29に供給される。このチューナ部2
9は、入力されたアナログテレビジョン放送信号から所望のチャンネルの信号を選局し復
調している。そして、このチューナ部29から出力された信号は、A/D(analog/digi
tal)変換部30によりデジタル化された後、上記セレクタ26に出力される。
【0015】
また、アナログ信号用の入力端子31に供給されたアナログの映像及び音声信号は、A
/D変換部32に供給されてデジタル化された後、上記セレクタ26に出力される。さら
に、デジタル信号用の入力端子33に供給されたデジタルの映像及び音声信号は、そのま
ま上記セレクタ26に供給される。
【0016】
上記セレクタ26は、4種類の入力デジタル映像及び音声信号から1つを選択して、信
号処理部34に供給している。この信号処理部34は、入力されたデジタル映像信号に所
定の信号処理を施して上記映像表示器14での映像表示に供させている。この映像表示部
14としては、例えば、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等でなるフラットパネ
ルディスプレイが採用される。また、上記信号処理部34は、入力されたデジタル音声信
号に所定の信号処理を施し、アナログ化して上記スピーカー15に出力することにより、
音声再生を行なっている。
【0017】
ここで、このテレビジョン放送受信装置11は、上記した各種の受信動作を含む種々の
動作を制御部35によって統括的に制御されている。この制御部35は、CPU(centra
l processing unit)等を内蔵したマイクロプロセッサであり、上記操作部16や操作子
21(図8では図示せず)からの操作情報、または、上記リモートコントローラ17から
送信された操作情報を、受光部18を介して受けることにより、その操作内容が反映され
るように各部をそれぞれ制御している。
【0018】
ここでは、制御部35は、メモリ部36を使用している。このメモリ部36は、主とし
て、そのCPUが実行する制御プログラムを格納したROM(read only memory)と、該
CPUに作業エリアを提供するためのRAM(random access memory)と、各種の設定情
報及び制御情報等が格納される不揮発性メモリとを備えている。
【0019】
ここで、上記制御部35は、例としてスタンド13内に収容されたHDD(ハードディ
スクドライブ)ユニット20と接続されている。この場合、制御部35からHDDユニッ
ト20に電源電力及び制御信号の供給を行なうライン37は、接続部38を介して制御部
26とHDDユニット20とを接続している。
【0020】
また、制御部35とHDDユニット20との間でデジタル映像及び音声信号を授受する
ライン39は、接続部40を介して制御部35とHDDユニット20とを接続している。
すなわち、制御部35とHDDユニット20との間でのデジタル映像及び音声信号の伝送
は、電源及び制御信号とによって行なわれる。
【0021】
そして、上記テレビジョン放送受信装置11は、セレクタ26で選択されたデジタルの
映像及び音声信号を、HDDユニット20により記録することができるとともに、HDD
ユニット20に記録されたデジタルの映像及び音声信号を再生し、視聴に供させることが
できる。
【0022】
さて図1は、この発明の一実施形態を示すハードディスクの説明図である。図1(a)
はディスク面に対して垂直方向から見た側面図、図1(b)は軌道制御の様子を示す図で
ある。
【0023】
HDDユニット20内には両面に磁気記録層がそれぞれ設けられたディスク状の記憶媒
体であるディスク(プラッター)1と、このディスク1を支持および回転させるディスク
駆動機構としてのスピンドルモータ(SPM)2と、HSA( H e a d S t a c k A s s
e m b l y )3とが配置されている。HSA3は、ディスク1に対する信号の読み書きを
行う素子であるヘッドを搭載した磁気ヘッドスライダを先端部にもつHGA( H e a d G
i m b l e A s s e m b l y)4と、このHGA4を先端に支持した複数のアーム(アク
チュエータ)5と、これらのアーム5をディスク1の面に沿って移動させるボイスコイル
モータ(VCM)7とで構成されている。また、HDDユニット20には、スピンドルモ
ータ(SPM)2、ボイスコイルモータ(VCM)7およびヘッドの制御を行うためのコ
ントローラ、メモリ、ハードディスクコントローラ、その他の回路を搭載したプリント回
路基板(図示せず)が装着されている。
【0024】
ハードディスク(HDDユニット20)は、図1のように回転する磁気ディスク1上を
浮上する磁気ヘッド4を持つアクチュエータ5を制御することによってデータの読み書き
を行う。データを読み書きする速度は、記録・再生素子が目標位置に到達し留まる位置決
め精度に左右される。
【0025】
一方、薄型テレビに内蔵されたハードディスクおよび周りの機構は、スピーカー16か
ら出力される音声の音圧を受けることで振動する。この音圧振動は、ハードディスク内部
のアクチュエータ5を振動させ、ヘッドの位置決め精度を悪化させる。ハードディスクが
テレビの録画・再生機能として使用されている時に、ヘッドの位置決め精度が悪化し、デ
ータの読み書き速度が著しく低下すると、テレビは画質の劣化および録画・再生不能に陥
る。
【0026】
従来よりハードディスクは、位置決め制御に補正を加えることで位置決め精度を向上さ
せたり、ノッチフィルタによる共振周波数での制御ゲインの抑圧により振動の影響を抑え
ている。しかし、振動を受けてからの対応となる応答性の遅さや、多くの周波数に対応し
たノッチフィルタは従来動作への影響し、さらにメモリ容量の制限により、スピーカーと
一体化した薄型テレビ内の環境には対応しきれていない。
【0027】
本実施形態では、以下に説明するように図2の概略図に示すように出力前音声の解析と
伝達を行うことにより、ハードディスクが振動の影響を受ける前に補正を行うことが出来
るので応答性が向上する。また、通常時と異常音圧時を場合分けすることでの通常動作へ
の影響を軽減し、その結果、次の図3のように、低い周波数に対する位置決め補正や、補
正の適用が困難な高い周波数におけるゲインの抑圧など、様々な周波数への対応を可能と
することが目的である。また、演算処理の一部などを能力の高いテレビ側で行うことで処
理の速度や多彩さはより高くなる。
【0028】
図2は、実施形態のシステム機能構成図である。図2は、図8の概略構成の一部を成し
HDD振動補正に関連する信号処理系のブロック図である。図2の信号処理部34とスピ
ーカー15と制御部35とHDDユニット20に関する機能構成を表している。図8のセ
レクタ26よりの音声信号が信号処理部34に入力され、制御部35の指示により信号処
理部34でこの音声信号はFFTが施されFFTの結果の係数に所定の演算が行なわれて、この
演算の結果が例えばスカラー量でHDDユニット20に伝達される。
【0029】
図3は、同実施形態の外乱振動に対する制御例を説明するために示す特性図である。
図3(a)低周波振動の場合には、伝達された周波数と音圧レベル情報により、補正量
が決定され、この補正を追加した制御として周波数に対する位置決め補正が行なわれる。
【0030】
また図3(b)高周波振動の場合には、図3(a)のような補正の適用が困難であるの
で、伝達された周波数と音圧レベル情報により、ノッチフィルタが形成され、このノッチ
フィルタにより様々な共振周波数への対応制御として該周波数に対するゲインの抑圧が行
なわれる。
【0031】
図4は実施形態のフローチャート例である。テレビ(HDDユニット20以外の部分)
側ではまず、入力された音声信号を抽出し(ステップS41,42)FFTで解析を行う(
ステップS44)。先に、テレビのボリューム位置情報を取得し(ステップS43)、図
5のようにFFTの解析結果と組み合わせることで、スピーカーから出力される音圧レベルと
周波数を予測する(ステップS45,46)。例えば図5の一点鎖線の補正条件を満たし
た場合(丸印Hで示した部分)に補正を実行するものとする。
【0032】
一方、事前に補正を実行する条件となる音圧レベルや周波数を決定し、パラメータとし
て保存しておく。解析結果がこの補正条件を満たした場合(ステップS47のYES)、
その音圧レベルと周波数から制御FWパラメータの選択係数を決定し(ステップS48)、
ハードディスクに伝達する(ステップS49)。解析結果がこの補正条件を満たさなかっ
た場合も含め入力された音声信号は出力される(ステップS50)。
【0033】
他方でハードディスクのメモリには、制御補正量やノッチフィルタのパラメータを保存
してあり、HDDユニット20は図6のようにまずテレビより伝達された選択係数(ステ
ップS51,52)に対応したパラメータをメモリから摘出し(ステップS53)、FW(
ファームウェア)を変更する(ステップS54)。例えば選択係数の周波数低(音圧レベ
ルに応じて1、2または3)は、図3(a)の低周波振動の場合を表現する。また他区分
の音圧レベルに応じて、例えば4、5または6は図3(b)の高周波振動の場合のうち比
較的周波数が低いフィルタを表現し、また7、8または9は図3(b)の高周波振動の場
合のうち比較的周波数が高いフィルタを表現する。
【0034】
これら2つの周波数は、予めハードディスクが弱いとわかっている周波数のうち出現頻
度などを加味して選んでおくのもよい。また更に、統計的に最近のこの出現頻度を用いて
選択を変更してもよい。
【0035】
図6に示す各パラメータの内訳としては例えば、数kHzを分岐点とする図3(a)の低
周波振動の場合か図3(b)の高周波振動の場合かの区分と、前者では補正量また後者で
はフィルタ特性を定める数個の周波数パラメータのセットを設けておけばよい。また更に
、必要に応じて各に適するフィルタの種類を指定する情報を設けてもよい。
【0036】
FW変更したハードディスクは、磁気ヘッドの位置決め制御に補正が行われ、外乱振動に
よる位置決め精度の低下を抑える。
以上説明した実施例により、制御FWのパラメータ保持と選択をテレビ側で行い、パラメ
ータをハードディスクに伝達することにより、より多く種類のパラメータの選択が可能と
なる。
【0037】
ハードディスクは振動影響を感知し補正を行う機能を持っている場合があるが、振動の
影響を受けてから処理では必要な処理速度を常に保つことが難しい。本発明によって、ハ
ードディスクが音圧振動の影響を受ける前に、磁気ヘッドの位置決め制御に補正を行うこ
とができ、安定した処理速度を保つことが可能になる。
【0038】
さらにスピーカーからハードディスクへの音圧伝達を防ぐ機構を簡略化することができ
る。
上記のようにFFTを利用したハードディスク内蔵薄型テレビにおける音圧振動対策が可
能である。
(1)ハードディスク内蔵の薄型テレビにおいて、スピーカーから出力される音声を事前
にFFTで解析し、その解析結果を音圧振動外乱情報としてハードディスクに伝達する。
【0039】
(2)ハードディスクの磁気ヘッド位置決め制御に対し、伝達された外乱情報による補正
を行わせる。
(3)演算処理を処理能力の高い基板で行ない、ハードディスクにはコマンドと係数のみ
を伝達する。
効果として、スピーカーから出力される音圧振動外乱によるハードディスクへの影響を
抑えることができる。
なお、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この外その要旨を逸脱しな
い範囲で種々変形して実施することができる。例えばHDDユニット20はスタンド13
という、スピーカー15の在るキャビネット12とは、半ば別筐体に在ったが、HDDユ
ニット20とスピーカー15が完全に同一筐体にあるとき更に効果が期待される。
【0040】
また、上記した実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜に組み合わせること
により、種々の発明を形成することができる。例えば、実施の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良いものである。さらに、異なる実施の形態に係わる
構成要素を適宜組み合わせても良いものである。
【符号の説明】
【0041】
1…ディスク、2…スピンドルモータ(SPM)、3…HSA( H e a d S t a c k A
s s e m b l y )、4…HGA( H e a d G i m b l e A s s e m b l y)、5…アーム
(アクチュエータ)、7…ボイスコイルモータ(VCM)、11…テレビジョン放送受信
装置、12…キャビネット、14…映像表示器(映像表示部)、15…スピーカー、16
…操作部、18…受光部、20…HDDユニット(記録手段)、22…アンテナ、23…
入力端子、24…チューナ部、25…デコーダ部、26…セレクタ、27…アンテナ、2
8…入力端子、29…チューナ部、30…A/D変換部、31…入力端子、32…A/D
変換部、33…入力端子、34…信号処理部、35…制御部、36…メモリ部、37…ラ
イン、38…接続部、39…ライン、40…接続部。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ハードディスク装置を内蔵する音声出力装置において、
音声信号を出力するスピーカーと、
前記音声信号の前記ハードディスク装置への影響を周波数解析する解析手段とを備え、
この解析手段は前記周波数解析の結果を、前記ハードディスク装置が前記スピーカーの該
音声信号の出力に先立ち前記影響を緩和するため働き始めるように、前記ハードディスク
装置へ伝達することを特徴とする音声出力装置。
【請求項2】
前記周波数解析はDFT(Discrete Fourier Transform)に拠るものであることを特徴と
する請求項1に記載の音声出力装置。
【請求項3】
前記周波数解析はFFT(Fast Fourier Transform)に拠るものであることを特徴とする
請求項2に記載の音声出力装置。
【請求項4】
前記結果は、比較的周波数が低い場合は前記ハードディスク装置内に在るアクチュエー
タの位置決め補正のための情報であり、より周波数が高い場合は前記ハードディスク装置
の該音声信号との共振ゲインを抑圧するための情報であることを特徴とする請求項1に記
載の音声出力装置。
【請求項5】
ハードディスク装置と音声信号を出力するスピーカーとを内蔵する音声出力装置におけ
る音声出力方法であって、
前記音声信号の前記ハードディスク装置への影響を周波数解析し、
この周波数解析の結果が、前記ハードディスク装置が前記スピーカーの該音声信号の出力
に先立ち前記影響を緩和するため働き始めるように、前記ハードディスク装置へ伝達され
ることを特徴とする音声出力方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2011−248975(P2011−248975A)
【公開日】平成23年12月8日(2011.12.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−123527(P2010−123527)
【出願日】平成22年5月28日(2010.5.28)
【出願人】(000003078)株式会社東芝 (54,554)
【Fターム(参考)】