音频信号处理设备和音频信号再现制造技术

电平检测器检测各个声道的数字音频信号电平。控制器根据该测得的信号预测是否会发生溢出。当控制器预测到会发生溢出时，衰减器使至少一个声道的信号电平衰减。另外，当可变长度延时装置改变信号相位时，可以避免溢出。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可用在DVD再现设备中的音频信号处理设备及音频信号再现设备。电影院里放映的电影的声道绝大多数是环绕型的。最新的环绕系统采用离散多声道系统，该系统的信号是以数据格式而不是矩阵格式记录的。此系统可以使声音自由地向前、向后、向左、向右以及向周围方向传播，因而可以产生令人振撼的音响气氛，使人产生亲临其境的感觉。在用于如DVD之类的多媒体应用场合的大存贮容量盘片形记录媒体中，其记录格式是标准化格式，以满足高画面质量及高音响质量的要求。DVD可记录数字5.1声道的环绕音频信号。图3对数字5.1声道系统与传统的模拟4声道系统的信道结构和声场进行了比较。图3A示出了模拟4声道系统的声道结构和声场。模拟4声道系统是由L(左前)、C(正前)、R(右前)和S(环绕)这4个声道组成的。图3B示出了数字5.1声道系统的声道结构和声场。数字5.1声道是由L(左前)、C(正前)、R(右前)、Ls(左后)和Rs(右后)这5个声道及LFE(低频效果)声道的0.1声道共同组成的。LFE声道用于使超低音喇叭再现超低频分量。LFE声道的信息容量只有其它每个声道信息容量的1/10。因此，LFE声道被称为0.1声道。DVD再现设备的结构适合于数字5.1声道系统。因此，DVD再现设备可再现5.1声道的音频信号。此外，DVD再现设备中还有一个音频信号处理设备，它可对音频信号进行下变频(down-mixing)处理，其作用与传统的双声道立体声系统相同。当音频信号处理设备作下变频处理时，它使数字信号的信号电平衰减，以免产生过量的音频信号。然后对衰减的数字信号进行计算，将所算结果转换成模拟信号，再对该模拟信号进行放大。然而，在数字信号衰减方法中，若LSB(最低有效位)侧的信号数量少于原始信号的量化数量，那么，在信号衰减后，原始信号的信息便会丢失。这样，即使将衰减后的信号电平恢复至原始信号的信号电平，在LSB侧丢失的信息也无法恢复。换句话说，音乐中的细微差异等信息将会被丢失。此外，由于数字信号的衰减，需要对模拟信号进行放大。因此，模拟放大器的放大倍数便相应地有所增大。继而，由于模拟信号中噪声电平增大，再现信号中的噪声便变得明显。在此情况下，除非将模拟放大器的放大倍数提高，否则听众会得到信号电平降低的印象。因此，本专利技术的目的是提供一种音频信号处理设备及音频信号再现设备，该设备可对音频信号作下变频处理而不会降低声音的质量。为解决上述问题，本专利技术第一方面是提供了一种用于计算多个声道的音频信号和产生组合音频信号的音频信号处理设备，它包括用于计算多个声道数字音频信号的计算装置、用于检测多个声道数字音频信号电平的检测装置、和用于根据计算装置的计算处理输出信号与检测装置的输出信号来预测组合音频信号是否会发生溢出以及用于在预测到会发生溢出时对多个声道中的至少一个声道的数字音频信号进行衰减的装置。本专利技术第二方面是提供一种用于计算多个声道的音频信号和产生组合音频信号的音频信号处理设备，它包括用于计算多个声道数字音频信号的计算装置、用于检测多个声道数字音频信号电平的检测装置、和用于根据计算装置的计算处理输出信号与检测装置的输出信号来预测组合音频信号是否会发生溢出以及用于在预测到会发生溢出时对多个声道中的至少一个声道的数字音频信号的相位进行修改的装置。本专利技术还提供了一种音频信号再现设备，它包括用于从记录媒体中再现多个声道数字音频信号的再现装置、和用于处理再现的数字音频信号的信号处理装置，其中，信号处理装置具有用于计算多个声道数字信号的计算装置、用于检测多个声道数字音频信号电平的检测装置、和用于根据计算装置的计算处理输出信号与检测装置的输出信号来预测组合音频信号是否会发生溢出以及用于在预测到会发生溢出时对多个声道中的至少一个声道的数字音频信号进行衰减的装置。根据本专利技术，当用数字计算处理方式对信号进行下变频时，若预测到组合信号会发生溢出，则需要进行衰减或相位修改处理。由于信号并不总受到衰减，因此可以避免低位侧信息的丢失。此外，由于模拟放大器不需要对衰减后的信号电平进行补偿，因而可以避免噪声增大。通过参照附图阅读下列详细说明，可以很容易地看出本专利技术的上述及其它目的、特性和优点，附图中附图说明图1是表示本专利技术实施例总体结构的方框图；图2是表示按照本专利技术实施例的DSP结构的框图；和图3是用于解释环绕系统实例的示意图。下面将参照附图对按照本专利技术实施例的DVD再现设备进行说明。图1所示的DVD再现设备具有作为音频信号处理设备的数字环绕处理器(DSP)11。该DSP11根据上述多声道离散环绕系统和用于下变频信号的计算处理方法对数字5.1声道信号进行解码处理。在图1中，标号1是用于再现数据的DVD。该DVD1在主轴马达2的驱动下转动。光拾取器3从DVD1上读取记录数据。光拾取器3读出的数据输入到RF(射频)处理器5中。驱动控制器7给RF处理器5提供控制信息。RF处理器5根据从驱动控制器7接收到的控制信息将从DVD1读出的RF信号转换成数字数据，并将得到的数字数据提供给数据处理器6。RF处理器5产生跟踪误差信号、聚焦误差信号和主轴伺服信号，并将产生的信号提供给伺服信号处理部分4。伺服信号处理部分4根据从驱动控制器7接收到的控制信息执行跟踪控制处理、聚焦控制处理和主轴控制处理。另外，伺服信号处理部分4执行螺纹(thread)控制处理以便使光拾取器3沿DVD1的径向移动。在图1中，标号9代表系统控制器。该系统控制器9对数字总线上的每个部分进行集中控制，并产生控制信号。系统控制器9产生的控制信号被输入到驱动控制器7、信号分解器8、音频解码器10和MPEG(运动图象专家组)视频解码器14中。数字处理器6对RF处理器5的输出信号进行ECC(误码纠错)处理和解码处理，并将结果数据输入到信号分解器8中。信号分解器8从数据处理器6的输出信号中分离出现视频流和音频流。所分离出的视频流被输入到MPEG视频解码器14中。音频流被输入到音频解码器10中。音频解码器10将音频流转换成数字音频信号/单元流。该数字音频信号/单元流被输入到DSP11中。系统控制器9输出的控制信号也输入到DSP11中。DSP11根据系统控制器9提供的控制信息对数字音频信号/单元流进行数字处理，然后产生预定的数字音频信号。实际上，DSP11执行多音频信号的解码处理、执行用于使多音频信号中的低音混频到一个特定声道以及输出该结果信号的混频/滤波处理、执行用于用双声道真实再现多声道声音源的计算处理、以及执行多声道输出分配处理。DSP11还执行防溢出处理(将在后面说明)。DSP11输出的音频信号被输入到D/A(数字/模拟)转换器12中。该D/A转换器12将从DSP11接收到的音频信号转换成模拟音频信号。该模拟音频信号被输入到放大器13中。放大器13的输出信号就是再现的音频信号，它从端子19输出。信号分解器8分离出的视频数据流被输入到MPEG视频解码器14中。MPEG视频解码器14对视频数据流进行解码。MPEG视频解码器14的输出信号被输入到编码器15中。模式控制器18输出的控制信息也被输入到编码器15中。解码器15根据控制信息将从视频解码器14接收到的数字视频数据转换成NTSC/PAL格式的视频信号。模式控制器18与外部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于计算多个声道的音频信号和产生组合音频信号的音频信号处理设备，它包括：用于计算多个声道的数字音频信号的计算装置；用于检测多个声道的数字音频信号电平的检测装置；和用于根据所述计算装置的计算处理输出信号和所述检测装置的输出信号 来预测组合音频信号是否会发生溢出、以及用于在预测到会发生溢出时对多个声道中的至少一个声道的数字音频信号进行衰减的装置。

【技术特征摘要】
JP 1998-5-14 131872/981．一种用于计算多个声道的音频信号和产生组合音频信号的音频信号处理设备，它包括用于计算多个声道的数字音频信号的计算装置；用于检测多个声道的数字音频信号电平的检测装置；和用于根据所述计算装置的计算处理输出信号和所述检测装置的输出信号来预测组合音频信号是否会发生溢出、以及用于在预测到会发生溢出时对多个声道中的至少一个声道的数字音频信号进行衰减的装置。2．一种用于计算多个声道的音频信号和产生组合音频信号的音频信号处理设备，它包括用于计算多个声道的数字音频信号的计算装置；用于检测多个声道的数字音频信号电平的检测装置；和用于根据所述计算装置的计算处理输出信号和所述检测装置的输出信号来预测组合音频信号是否会发生溢出...

【专利技术属性】
技术研发人员：山崎孝浩，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]