Audio mixing device and method, and electronic apparatus

本発明は、複数のディジタルオーディオ信号をミキシングしかつディジタル／アナログ変換（以下、ＤＡ変換という。）して出力するオーディオミキシング装置及び方法、並びに当該オーディオミキシング装置を備えた電子機器に関する。

ディジタルオーディオデータをミキシングしかつＤＡ変換して出力するオーディオミキシング装置が、例えば特許文献１において開示されている。 本明細書において、オーディオデータ又はオーディオ信号は音声及び／又は音楽などを含む低周波のデータ又は信号をいう。

図５は従来技術に係るオーディオミキシング装置の構成を示すブロック図である。 図５において、ＰＤＭ（Pulse Density Modulation）信号発生器１，２，３はそれぞれ、入力されるディジタルオーディオ信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３をΔ−Σ変調することによりＰＤＭ信号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を発生してそれぞれＤＡ変換器１１，１２，１３に出力する。 ＤＡ変換器１１，１２，１３はそれぞれ、入力されたＰＤＭ信号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３をアナログオーディオ信号Ａ１，Ａ２，Ａ３にＤＡ変換して加算器１４に出力する。 加算器１４は入力される３つのアナログオーディオ信号Ａ１，Ａ２，Ａ３を加算して、加算後のミキシングされたアナログオーディオ信号Ａ１０を出力する。

この従来技術に係るオーディオミキシング装置では、ミキシングするオーディオデータの数と、同じ数のＤＡ変換器が必要となり、装置の大規模化、消費電力が大きい等の課題があった。

本発明の目的は以上の問題点を解決し、従来技術に比較して構成が簡単であって、消費電力を軽減できるオーディオミキシング装置及び方法、並びに当該オーディオミキシング装置を備えた電子機器を提供することにある。

第１の発明に係るオーディオミキシング装置は、
複数のディジタルオーディオ信号からそれぞれ変換された複数のＰＤＭ信号を加算する加算手段と、
上記加算手段から出力されるディジタルオーディオ信号をアナログオーディオ信号にＤＡ変換して出力するＤＡ変換手段とを備えオーディオミキシング装置であって、
上記加算手段の前段に設けられ、複数のディジタルオーディオ信号をそれぞれ、所定の同一の同期化タイミングクロックを用いて互いに同期化して上記加算手段に出力する同期化手段を備えたことを特徴とする。

第２の発明に係る電子機器は、上記オーディオミキシング装置を備えたことを特徴とする。

第３の発明に係るオーディオミキシング方法は、
加算器が、複数のディジタルオーディオ信号からそれぞれ変換された複数のＰＤＭ信号を加算するステップと、
ＤＡ変換器が、上記加算器から出力されるディジタルオーディオ信号をアナログオーディオ信号にＤＡ変換して出力するステップとを含むオーディオミキシング方法であって、
上記加算器の前段に設けられた同期化回路が、複数のディジタルオーディオ信号をそれぞれ、所定の同一の同期化タイミングクロックを用いて互いに同期化して上記加算器に出力するステップを含むことを特徴とする。

従って、本発明に係るオーディオミキシング装置及び方法、並びに当該オーディオミキシング装置を備えた電子機器によれば、１つのＤＡ変換手段のみで構成できるために、従来技術に比較して構成が簡単であって、消費電力を軽減できるオーディオミキシング装置及び方法、並びに当該オーディオミキシング装置を備えた電子機器を提供できる。 また、複数のディジタルオーディオ信号をそれぞれ、所定の同一の同期化タイミングクロックを用いて互いに同期化して加算しているので、入力される複数のディジタルオーディオ信号が非同期であっても、信号特性をほとんど劣化させずに加算処理を行うことができる。

本発明の第１の実施形態に係るオーディオミキシング装置の構成を示すブロック図である。

本発明の第２の実施形態に係るオーディオミキシング装置の構成を示すブロック図である。

図２の同期化回路２１，２２，２３の詳細構成を示すブロック図である。

図１及び図２のディジタル加算器４の回路動作を示すタイミングチャートである。

従来技術に係るオーディオミキシング装置の構成を示すブロック図である。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。 なお、以下の各実施形態において、同様の構成要素については同一の符号を付している。

図１は本発明の第１の実施形態に係るオーディオミキシング装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態に係るオーディオミキシング装置は、図５の従来技術に係るオーディオミキシング装置に比較して、ＰＤＭ信号発生器１，２，３の後段に、ディジタル加算器４及びＤＡ変換器５の順序で信号処理することを特徴としている。

図１において、ＰＤＭ信号発生器１，２，３はそれぞれ、入力されるディジタルオーディオ信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３をΔ−Σ変調することによりＰＤＭ信号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を発生してディジタル加算器４に出力する。 ここで、ディジタルオーディオ信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３は、例えば１６ビット〜２４ビットのリニアＰＣＭ信号、もしくは、８ビットＡ−ｌａｗ信号又は８ビットμ−ｌａｗ信号である。 また、ＰＤＭ信号発生器１，２，３は例えば入力信号のインターポレーション機能と、インターポレーションされた信号をΔ−Σ変調するΔ−Σ変調機能とを含むが、後者の機能のみを備えてもよい。 また、ＰＤＭ信号を記録媒体に記録しているような場合（例えば、スーパーオーディオＣＤ（ＳＡＣＤ）の場合）のオーディオ信号の再生においては、ＰＤＭ信号発生器１，２，３が不要となり、オーディオ信号としては、複数のＰＤＭ信号がそれぞれディジタル加算器４に入力される。

次いで、ディジタル加算器４は入力される３つのＰＤＭ信号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３をアナログ加算して、加算結果のＰＤＭ信号Ｐ１０をＤＡ変換器５に出力する。 ＤＡ変換器５は入力されたＰＤＭ信号Ｐ１０をアナログオーディオ信号Ａ１０にＤＡ変換して出力する。

以上のように構成された第１の実施形態に係るオーディオミキシング装置によれば、１つのＤＡ変換器５のみで構成できるために、従来技術に比較して構成が簡単であって、消費電力を軽減できるオーディオミキシング装置を実現できる。

図２は本発明の第２の実施形態に係るオーディオミキシング装置の構成を示すブロック図である。 第２の実施形態に係るオーディオミキシング装置は、図１の第１の実施形態に係るオーディオミキシング装置に比較して、ＰＤＭ信号発生器１，２，３とディジタル加算器４との間にそれぞれ、同期化回路２１，２２，２３を設けたことを特徴としている。 ここで、同期化回路２１，２２，２３は、ＰＤＭ信号発生器１，２，３からそれぞれ出力されるＰＤＭ信号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３をそれぞれ、所定の同一の同期化タイミングクロックを用いて互いに同期化することにより、同期化されたＰＤＭ信号Ｐ１ａ，Ｐ２ａ，Ｐ３ａを発生してディジタル加算器４に出力する。

図３は図２の同期化回路２１，２２，２３の詳細構成を示すブロック図である。 図３において、各同期化回路２１，２２，２３は、互いに縦続接続された３個の遅延型フリップフロップ３１，３２，３３と、多数決論理回路３４とを備えて構成される。 ここで、各フリップフロップ３１，３２，３３のクロック入力端子には、所定の同一の同期化タイミングクロックが入力され、入力されたＰＤＭ信号は各フリップフロップ３１，３２，３３により順次一時的に記憶された後、次段のフリップフロップに出力するとともに、多数決論理回路３４に出力する。 多数決論理回路３４は、入力される３個の信号のうち少なくとも２個の信号がハイレベルであるときにハイレベルのＰＤＭ信号を出力することにより、同期化されたＰＤＭ信号を発生して出力する。

以上のように構成された第２の実施形態に係るオーディオミキシング装置によれば、１つのＤＡ変換器５のみで構成できるために、従来技術に比較して構成が簡単であって、消費電力を軽減できるオーディオミキシング装置を実現できる。 また、複数のディジタルオーディオ信号をそれぞれ、所定の同一の同期化タイミングクロックを用いて互いに同期化して加算しているので、入力される複数のディジタルオーディオ信号が非同期であっても、信号特性をほとんど劣化させずに加算処理を行うことができる。

すなわち、加算するディジタルオーディオ信号の更新周波数が非同期の場合でも信号特性をほとんど劣化させずに加算処理を行うことができる。 例えば、携帯電話端末では、音声の送受信データと、携帯電話端末で再生する音楽データとの加算機能を有しているが、一般的には、音声の送受信データの更新周波数と、携帯電話端末で再生する音楽データの更新周波数は非同期であるため、従来はそれぞれの信号をＤＡ変換器によりアナログ信号に変換した後に加算していた。 本実施形態はこれらの問題点を解決するものである。

図４は図１及び図２のディジタル加算器４の回路動作を示すタイミングチャートである。 なお、図４（ｄ）には入力されるＰＤＭ信号のハイレベルの数（加算値）を示す。 図４に示すように、各１ビットのＰＤＭ信号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の各値を加算して、加算値を示す２ビットのＰＤＭ信号を発生する。

以上の実施形態においては、オーディオミキシング装置について説明しているが、本発明はこれに限らず、当該オーディオミキシング装置を例えば携帯電話機などの電子機器などに装備して構成してもよい。

以上の実施形態においては、３つのオーディオ信号を加算するディジタル加算器４について説明しているが、加算するオーディオ信号の個数についてはこれに限らず、２つ又は４つ以上の複数であってもよい。

以上詳述したように、本発明に係るオーディオミキシング装置及び方法、並びに当該オーディオミキシング装置を備えた電子機器によれば、１つのＤＡ変換手段のみで構成できるために、従来技術に比較して構成が簡単であって、消費電力を軽減できるオーディオミキシング装置及び方法、並びに当該オーディオミキシング装置を備えた電子機器を提供できる。 また、複数のディジタルオーディオ信号をそれぞれ、所定の同一の同期化タイミングクロックを用いて互いに同期化して加算しているので、入力される複数のディジタルオーディオ信号が非同期であっても、信号特性をほとんど劣化させずに加算処理を行うことができる。

１，２，３…ＰＤＭ信号発生器、
４…ディジタル加算器、
５…ＤＡ変換器、
２１，２２，２３…同期化回路、
３１，３２，３３…フリップフロップ、
３４…多数決論理回路。