(57)【要約】【課題】本発明は、楽音や音楽等のディジタル信号が複数ある場合に、その聴感上の再生（音圧）レベルをほぼ一定とすることが可能なディジタル信号記録再生装置、及びその制御プログラムを提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、ディジタル音声データについて周波数帯域毎のスペクトルに対するビット割当てを行いデータ量を圧縮する音声圧縮部６ａと、圧縮データを伸長する音声伸長部６ｂと、を有するＭＤ録音再生装置１において、複数の圧縮データから各々のビット割当てに関するスケールファクタを抽出し、各圧縮データについて、等ラウドネス特性に基づく最大音圧レベル或いは平均音圧レベルが一定になるように、各々のスケールファクタを調整するスケールファクタ調整部６ａを有する構成としている。【選択図】  図３
2008203873.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の楽音や音声等のディジタル信号の記録再生を行うディジタル信号記録再生装置において、
複数の前記ディジタル信号からスペクトルを抽出し、聴覚心理特性に基づく最大音圧レベル或いは平均音圧レベルが略一定なるように、各々のスペクトルを調整して前記ディジタル信号の記録再生を行うことを特徴とするディジタル信号再生装置。
【請求項２】
前記聴覚心理特性として、等ラウドネス特性を用いることを特徴とする請求項１に記載のディジタル信号再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミニディスクなどの記録媒体に楽音や音声等のディジタル信号を記録するにあたって、前記楽音や音声等に適応して各周波数帯域のスペクトルに対するビット割当てを行い、データ量を圧縮するディジタル信号記録再生装置、及びその制御プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
楽音や音声等のディジタル信号を高能率で圧縮符号化する方法として、ミニディスクで用いられているＡＴＲＡＣ［Ａｄａｐｔｉｖｅ ＴＲａｎｓｆｏｒｍ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｃｏｄｉｎｇ］が挙げられる。該ＡＴＲＡＣでは、ディジタル信号を高能率で圧縮するために、入力ディジタル信号は複数の周波数帯域（以下、適宜サブバンドフレームと呼ぶ）に分割され、可変長の単位時間でブロック化される。ブロック化されたディジタル信号はＭＤＣＴ［Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ］処理によってスペクトル信号に変換され、さらに聴覚心理特性を利用して割り当てられたビット数で各スペクトル信号がそれぞれ符号化される。
【０００３】
上記の圧縮符号化に適用することができる聴覚心理特性には、等ラウドネス特性やマスキング効果が挙げられる。等ラウドネス特性とは、同じ音圧レベルの音であっても、人間が感じ取る音の大きさが周波数によって変化することを表すものである。従って、人間が感じ取ることのできる音の大きさを示す最小可聴限がその音の周波数によって変化することを表している。
【０００４】
一方、マスキング効果には同時マスキング効果と経時マスキング効果がある。同時マスキング効果とは、複数の周波数成分の音が同時に発生しているときに、ある音が別の音を聴き取り難くさせる現象を言う。また、経時マスキング効果とは、大きな音の時間軸方向の前後では、別の音が聞き取り難くなる現象を言う。
【０００５】
このような聴覚心理特性を利用したビット割り当て法、例えば反復法と呼ばれる割り当て法では、入力されたディジタル信号に適応した実際のビット割り当てを、次のようにして行っている。
【０００６】
まず、各周波数帯域のパワーＳを求め、そのパワーＳによる他の周波数帯域に対するマスキング閾値Ｍを求める。次に、このマスキング閾値Ｍと、各周波数帯域をｎビットで量子化したときの量子化雑音パワーＮ（ｎ）とから、マスキング閾値対雑音比ＭＮＲ（ｎ）＝Ｍ／Ｎ（ｎ）を求める。続いて、そのマスキング閾値対雑音比ＭＮＲ（ｎ）が最小となる周波数帯域にビットの割当てを行った後、該マスキング閾値対雑音比ＭＮＲ（ｎ）を更新し、再び最小の周波数帯域にビットの割り当てが行われる。
【０００７】
このように、聴覚心理特性を利用したビット割り当てにより、各周波数帯域の量子化語長が算出される。また、周波数帯域毎のスペクトルの最大振幅レベルに関連する正規化情報（スケールファクタ）が算出され、量子化語長及びスケールファクタによってスペクトルが量子化された後、圧縮データに符号化される。
【０００８】
一方、上記処理で符号化された圧縮データの逆量子化時には、量子化語長とスケールファクタ、及び量子化時に求められた量子化係数から、各周波数帯域毎にスペクトル展開される。展開されたスペクトルは、可変長の時間単位でブロック化された後、ＩＭＤＣＴ［Ｉｎｖｅｒｓｅ ＭＤＣＴ］処理を施されて時間領域の信号に変換される。さらに、変換された時間領域の信号は、複数の周波数帯域（サブバンドフレーム）を合成することで、楽音や音声等のディジタル信号に復元される。
【０００９】
ところで、前記圧縮データを復号化した再生レベルの調整方法としては、従来より、スペクトルの最大振幅レベルに関連するスケールファクタを変更する方法が知られている。特に、ユーザの利便を図る従来技術として、入力ディジタル信号に基づいて生成される第１の符号化データと、該第１の符号化データに正規化情報変更手段（スケールファクタ変更手段）による処理が施されて成る１種類または複数種類の第２の符号化データと、を記録媒体に別個に記録するディジタル信号記録装置が開示・提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２００１−６９０８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
確かに、上記文献に記載のディジタル信号記録装置であれば、例えば符号化されたディジタル音声データについて、スケールファクタの変更等に係る編集処理によって生成される１種類または複数種類の符号化データと、編集処理を施される前の符号化データと、を各々記録することができるので、再生装置側では複数種類の再生出力を得ることが可能となる。
【００１１】
しかしながら、上記文献に記載のディジタル信号記録装置では、複数の異なるマスター音源から、音圧レベルや周波数分布が大きく異なる楽音や音声等のディジタル信号を同一記録媒体に複数格納した場合、その再生に際して、各々の再生レベルに聴感上の差違を生じることがある、という課題について何ら言及されておらず、またその是正も図られていなかった。
【００１２】
そのため、ユーザは、上記聴感上の差違を是正するために、各ディジタル信号を何度もリハーサル再生し、自身の聴感だけを頼りに手動でスケールファクタを変更しなければならず、その作業は非常に煩わしいものとなっていた。なお、ユーザが不適切なスケールファクタ変更（ある特定の周波数のみを強調するような変更など）を行った場合には、聴覚心理特性を用いた圧縮データの再生音質が低下してしまうこともあった。また、上記文献に記載のディジタル信号記録装置を用いて、復号化後の最大再生レベルがほぼ一定になるようにスケールファクタを変更したとしても、各ディジタル信号に含まれる楽音や音声等の周波数特性の違いにより、聴感上の再生レベルはほぼ一定とならないことが多かった。
【００１３】
本発明は、上記問題点に鑑み、楽音や音声等のディジタル信号が複数ある場合に、その聴感上の再生（音圧）レベルをほぼ一定とすることが可能なディジタル信号記録再生装置、及びその制御プログラム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】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明に係るディジタル信号記録再生装置は、楽音や音声等のディジタル信号について周波数帯域毎のスペクトルに対するビット割当てを行いデータ量を圧縮する信号圧縮部と、圧縮ディジタル信号を伸長する信号伸長部と、を有して成り、記録媒体との間で前記圧縮ディジタル信号の記録再生を行うディジタル信号記録再生装置において、複数の前記圧縮ディジタル信号から各々のビット割当てに関する正規化情報を抽出し、各圧縮ディジタル信号について、所定の聴覚心理特性に基づく最大音圧レベル或いは平均音圧レベルが略一定となるように、各々の正規化情報を調整する正規化情報調整部を有する構成としている。このような構成とすることにより、音圧レベルや周波数分布が大きく異なる複数のディジタル信号が記録媒体に格納されていた場合であっても、その再生に先立って上記の正規化情報調整を行うことで、各々の聴感上の再生レベルをほぼ一定とすることが可能となる。従って、ユーザは、上記聴感上の差違を是正するために煩わしい手動操作を行う必要がなくなる。
【００１５】
なお、上記構成から成るディジタル信号記録再生装置は、前記聴覚心理特性として等ラウドネス特性を用いる構成にするとよい。このような構成とすることにより、同じ音圧レベルの音であっても人間が感じ取る音の大きさが周波数によって変化することを考慮に入れた正規化情報調整が行われるので、各ディジタル信号に含まれる楽音や音声等の周波数特性の違いに関わらず、聴感上の再生レベルをほぼ一定とすることが可能となる。
【００１６】
また、本発明に係るディジタル信号記録再生装置の制御プログラムは、楽音や音声等のディジタル信号について周波数帯域毎のスペクトルに対するビット割当てを行いデータ量を圧縮する信号圧縮処理と、圧縮ディジタル信号を伸長する信号伸長処理と、を行うディジタル信号処理装置を搭載し、記録媒体との間で前記圧縮ディジタル信号の記録再生を行うディジタル信号記録再生装置の制御プログラムであって、複数の前記圧縮ディジタル信号から各々のビット割当てに関する正規化情報を抽出し、各圧縮ディジタル信号について、所定の聴覚心理特性に基づく最大音圧レベル或いは平均音圧レベルが略一定となるように、各々の正規化情報を調整する正規化情報調整部として、前記ディジタル信号処理装置を機能させる構成としている。このように、正規化情報調整部をソフトウェアで実現することにより、該ソフトウェアを書き換えるだけでその設定変更やバージョンアップ等を行うことができ、非常に使い勝手がよい。
【発明の効果】
【００１７】
上記したように、本発明に係るディジタル信号記録再生装置であれば、楽音や音声等のディジタル信号が複数ある場合に、その聴感上の再生（音圧）レベルをほぼ一定とすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明に係るディジタル記録再生装置として、ここでは、ミニディスク録音再生装置を例に挙げて説明を行う。図１は本発明に係るミニディスク録音再生装置の一構成例を示すブロック図である。
【００１９】
本図に示すミニディスク録音再生装置１に設けられた入力端子２には、コンパクトディスク再生装置や衛星放送受信装置などのディジタル音声信号源から出力されたディジタル音声データが、例えば光信号としてシリアル入力される。入力端子２に入力された光信号は、光電素子３によって電気信号に変換された後、ディジタルＰＬＬ［Ｐｈａｓｅ−Ｌｏｃｋｅｄ−Ｌｏｏｐ］回路４に入力される。
【００２０】
ディジタルＰＬＬ回路４は、入力されたディジタル音声データからクロックの抽出を行うとともに、サンプリング周波数および量子化ビット数に対応したマルチビットデータを再現する。このマルチビットデータは信号源毎に異なるサンプリングレート（コンパクトディスク；４４．１［ｋＨｚ］、ディジタルオーディオテープレコーダ；４８［ｋＨｚ］、衛星放送（Ａモード）；３２［ｋＨｚ］など）で標本化されたディジタル信号である。そこで、ディジタルＰＬＬ回路４から出力されたマルチビットデータは、周波数変換回路５によってそのサンプリングレートをミニディスクの規格に対応した４４．１［ｋＨｚ］に変換される。
【００２１】
ＡＴＲＡＣ−ＤＳＰ［Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ］６の音声圧縮部６ａは、ＡＴＲＡＣ方式によって入力されたディジタル音声データの圧縮符号化を行い、符号化されたディジタル音声データをショックプルーフメモリコントローラ７を介して信号処理回路８に送出する。なお、音声圧縮部６ａにおけるディジタル信号の符号化方法については、後ほど詳細に説明を行う。
【００２２】
ショックプルーフメモリコントローラ７で制御されるショックプルーフメモリ９は、音声圧縮部６ａから出力されるディジタル音声データの転送速度と、信号処理回路８に入力されるディジタル音声データの転送速度との差を吸収するとともに、再生時における振動等の外乱による再生信号の中断を補間し、ディジタル音声データを保護するためのものである。
【００２３】
信号処理回路８は、エンコーダおよびデコーダとしての機能を備えており、入力されたディジタル音声データをシリアルの磁界変調信号にエンコードしてヘッド駆動回路１０に与える。ヘッド駆動回路１０は、記録ヘッド１１をミニディスク１２上の所定記録位置に移動させるとともに、前記磁界変調信号に対応した磁界を発生させる。このとき、ミニディスク１２上の所定記録位置には、光ピックアップ１３からレーザ光が照射されており、これによって前記磁界に対応した磁化パターンがミニディスク１２上に形成される。
【００２４】
一方、光ピックアップ１３は、ミニディスク１２から前記磁化パターンに対応したシリアル信号を再生する。再生されたシリアル信号は高周波アンプ１４（以下、ＲＦアンプ１４と呼ぶ）で増幅された後、信号処理回路８によってディジタル音声データにデコードされる。デコードされたディジタル音声データは、ショックプルーフメモリコントローラ７及びショックプルーフメモリ９で外乱による影響を除去された後、ＡＴＲＡＣ−ＤＳＰ６の音声伸長部６ｂに送出される。
【００２５】
音声伸長部６ｂは、ＡＴＲＡＣ方式による圧縮符号化の逆変換処理を行い、フルビットのディジタル音声データを復調する。復調されたディジタル音声データは、ディジタル／アナログ変換回路１５（以下、Ｄ／Ａ変換回路１５と呼ぶ）によってアナログ音声データに変換され、出力端子１６から外部へ出力される。
【００２６】
なお、ＲＦアンプ１４で増幅されたシリアル信号は、サーボ回路１７にも入力されている。サーボ回路１７は、再生されたシリアル信号に応じてドライバ回路１８に制御信号を送出し、該ドライバ回路１８を介してスピンドルモータ１９の回転速度をフィードバック制御する。このようなフィードバック制御により、ミニディスク１２を線速度一定で回転させることができる。
【００２７】
また、サーボ回路１７は、ドライバ回路１８を介して送りモータ２０の回転速度もフィードバック制御している。このようなフィードバック制御により、ミニディスク１２の半径方向に対する光ピックアップ１３の変移制御、すなわちトラッキング制御を行うことができる。さらに、サーボ回路１７は、ドライバ回路１８を介して光ピックアップ１３のフォーカシング制御も行っている。
【００２８】
上記した信号処理回路８、光ピックアップ１３、ＲＦアンプ１４、サーボ回路１７、及びドライバ回路１８等には、図示しない電源回路から電力供給が行われるが、このような電力供給動作や後述する信号処理動作は、全てシステムコントロールマイコン２１によって集中管理されている。なお、システムコントロールマイコン２１には、曲名入力や選曲操作、或いは音質調整動作等を行うための入力装置２２が接続されている。
【００２９】
次に、図２を参照しながら、ＡＴＲＡＣ方式によるディジタル音声データの符号化処理・復号化処理を行うＡＴＲＡＣ−ＤＳＰ６について説明する。図２はＡＴＲＡＣ−ＤＳＰ６の一実施形態を示すブロック図である。本図に示すように、本実施形態のＡＴＲＡＣ−ＤＳＰ６は、音声圧縮部６ａと、音声伸長部６ｂと、スケールファクタ調整部６ｃと、を有して成る。
【００３０】
まず、音声圧縮部６ａにおけるディジタル信号の圧縮符号化処理について詳細に説明する。音声圧縮部６ａは、周波数帯域分割部ａ１と、時間周波数変換部ａ２と、帯域毎のパワー算出部ａ３と、マスキング算出部ａ４と、量子化ビット数算出部ａ５と、スケールファクタ算出部ａ６と、量子化部ａ７と、パッキング部ａ８と、を有して成り、音声圧縮部６ａの入力端には、周波数変換回路５で得られたディジタル音声データ（４４．１［ｋＨｚ］）が入力される。
【００３１】
音声圧縮部６ａの最前段に設けられた周波数帯域分割部ａ１は、帯域分割フィルタであるＱＭＦ［Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｍｉｒｒｏｒ Ｆｉｌｔｅｒ］によって、入力ディジタル音声データを複数の周波数帯域（例えば、３帯域のサブバンドフレームＳＢ１〜ＳＢ３）に分割する。
【００３２】
時間周波数変換部ａ２は、周波数帯域分割部ａ１で得られたサブバンドフレーム単位毎にＭＤＣＴ処理を施すことで、ディジタル音声データをＭＤＣＴ係数に変換する。このときのＭＤＣＴ処理によって得られる変換データＸｍ（ｋ）は、次の（１）式で示される。
【００３３】
【数１】
2008203873.tif 000003
【００３４】
なお、上記（１）式中の変数ｍはフレーム番号を表しており、関数ｘｍ（ｉ）は入力信号を表している。また、関数ｈ（ｉ）は順変換用窓関数を表している。
【００３５】
帯域毎のパワー算出部ａ３は、時間周波数変換部ａ２で得られたＭＤＣＴ係数をさらにｉ個の周波数帯域に分割し、各周波数帯域に属するＭＤＣＴ係数の２乗和から、各周波数帯域のスペクトルパワーＳｉ（ｉ＝１，２，…，Ｉ、例えばＩ＝２５）を算出する。なお、スペクトルパワーＳｉとしては、臨界帯域（周波数選択性・マスキング閾値等の特定の音響心理学的規則性が有効な広帯域オーディオスペクトルの特性的部分；単位［Ｂａｒｋ］）等が用いられる。
【００３６】
マスキング算出部ａ４は、パワー算出部ａ３で得られたスペクトルパワーＳｉに対して聴覚心理特性を利用したマスキングカーブを作成する。
【００３７】
量子化ビット数算出部ａ５は、パワー算出部ａ３で得られたスペクトルパワーＳｉと、マスキング算出部ａ４で得られたマスキングカーブと、に基づいて、ビット割当処理を行い、量子化ビット数を算出する。
【００３８】
一方、時間周波数変換部ａ２で得られたＭＤＣＴ係数は、帯域毎のパワー算出部ａ３だけでなく、スケールファクタ算出部ａ６にも入力される。該スケールファクタ算出部ａ６は、各周波数帯域に属するＭＤＣＴ係数の絶対最大値から、約２［ｄＢ］毎にスケールファクタ（正規化情報）を算出する。
【００３９】
量子化部ａ７は、量子化ビット数算出部ａ５で得られた各周波数帯域の量子化語長と、スケールファクタ算出部ａ６で得られたスケールファクタと、に基づいて、ＭＤＣＴ係数を量子化する。このときの量子化処理によって得られる量子化係数ＭＫ（ｍ）は、次の（２）式で示される。
【００４０】
【数２】
2008203873.tif 000004
【００４１】
なお、上記の（２）式中において、変数ｍはＭＤＣＴ係数のインデックスを表しており、関数Ｋ（ｍ）はＭＤＣＴ係数を表している。また、変数ｉは量子化周波数帯域のインデックスを表しており、関数ＷＬ（ｉ）及び関数ＳＦ（ｉ）は、それぞれ量子化語長及びスケールファクタを表している。
【００４２】
パッキング部ａ８は、量子化係数、量子化語長、スケールファクタをフレーム情報と共にパッキングして圧縮符号化する。圧縮符号化されたディジタル音声データは、信号処理回路８などを介してミニディスク１２に記録される。
【００４３】
続いて、音声伸長部６ｂにおけるディジタル信号の伸長復号化処理について詳細に説明する。音声伸長回路６ｂは、アンパッキング部ｂ１と、逆量子化部ｂ２と、周波数時間変換部ｂ３と、周波数帯域合成部ｂ４と、を有して成り、音声伸長部６ｂの入力端には、圧縮符号化されたディジタル音声データが入力される。
【００４４】
音声伸長部６ｂの最前段に設けられたアンパッキング部ｂ１は、圧縮符号化されたディジタル音声データのフレーム情報から、量子化係数、量子化語長、スケールファクタをアンパッキングする。
【００４５】
逆量子化部ｂ２は、アンパッキング部ｂ１で得られた量子化係数と、量子化語長と、スケールファクタと、に基づいて逆量子化を行う。このときの逆量子化処理によって得られるＩＭＤＣＴ入力信号Ｉ（ｍ）は、次の（３）式で示される。
【００４６】
【数３】
2008203873.tif 000005
【００４７】
なお、上記した（３）式中において、変数ｍはＩＭＤＣＴ入力信号のインデックスを表しており、関数ＭＫ（ｍ）は量子化係数を表している。また、変数ｉは逆量子化周波数帯域のインデックスを表しており、関数ＷＬ（ｉ）及び関数ＳＦ（ｉ）は、それぞれ量子化語長及びスケールファクタを表している。
【００４８】
周波数時間変換部ｂ３は、復元されたＩＭＤＣＴ入力信号に対して、サブバンドフレーム単位毎にＩＭＤＣＴ処理を施す。このときのＩＭＤＣＴ処理によって得られる逆変換データｙｍ（ｉ）は、次の（４）式で示される。
【００４９】
【数４】
2008203873.tif 000006
【００５０】
なお、上記の（４）式中において、変数ｍはフレーム番号を表しており、関数Ｘｍ（ｋ）は変換データを表している。また、関数ｆ（ｉ）は逆変換用窓関数を表している。
【００５１】
周波数帯域合成部ｂ４は、周波数時間変換部ｂ３によって得られた逆変換データ（周波数サブバンドフレーム）をＩＱＭＦ［Ｉｎｖｅｒｓｅ ＱＭＦ］によって帯域合成し、出力ディジタル音声データに復号する。
【００５２】
次に、図３を参照しながら、スケールファクタ調整部６ｃにおけるスケールファクタの調整処理について説明する。図３はスケールファクタ調整部６ｃの一実施形態を示すブロック図である。本図に示すように、本実施形態のスケールファクタ調整部６ｃは、スケールファクタ保存部ｃ１と、音圧レベル算出部ｃ２と、等ラウドネス曲線テーブル部ｃ３と、音圧レベル調整部ｃ４と、を有して成る。
【００５３】
複数の異なるマスター音源から、音圧レベルや周波数分布が大きく異なる楽音や音声等のディジタル信号が複数格納されたミニディスク１２について、スケールファクタの調整処理を行う場合、スケールファクタ保存部ｃ１は、音声伸長部６ｂのアンパッキング部ｂ１を流用して、符号化されたディジタル音声データを１フレーム毎にアンパッキングし、抽出されたスケールファクタを保存する。
【００５４】
音圧レベル算出部ｃ２は、等ラウドネス曲線テーブル部ｃ３に格納された等ラウドネス曲線を用いて、所定の基準周波数（本実施形態では１［ｋＨｚ］）を基準にした各周波数帯域毎の音圧レベルを求める。図４は本実施形態で使用する聴覚心理の一例を示す等ラウドネス曲線であり、本図ではロビンソン−ダットソン曲線を示している。
【００５５】
上記した音圧レベルの算出処理について詳細に説明する。音圧レベル算出部ｃ２は、所定の基準周波数（１［ｋＨｚ］）を含む周波数帯域のスケールファクタＳＦ（ｋ）には加減算を施さず、他の周波数帯域のスケールファクタにはラウドネス曲線に対応したオフセットを加減算する。
【００５６】
例えば、４［ｋＨｚ］を含む周波数帯域のスケールファクタＳＦ（ｍ）が８０［ｄＢ］である場合、該スケールファクタＳＦ（ｍ）には、ラウドネス曲線に対応したオフセット（約１０［ｄＢ］）を加算する。その結果、補正済みスケールファクタＳＦ’（ｍ）はＳＦ’（ｍ）＝ＳＦ（ｍ）＋１０［ｄＢ］となる。このようなオフセット処理を各周波数帯域毎に順次繰り返し、全ての周波数帯域について上記オフセット処理を終えた後、ｊ番目のフレームの補正済みスケールファクタＳＦ’（ｉ）の平均値を求める。このとき得られる平均値ＳＦＡＶＦ（ｊ）は、次の（５）式で示される。
【００５７】
【数５】
2008203873.tif 000007
【００５８】
次に、１曲（１トラック）に含まれるフレーム数をＮとすると、Ｎ個の平均値ＳＦＡＶＦ（ｊ）の中から最大値ＳＦＭＡＸＴ（ｋ）を求め、ｋトラック目の聴感上の最大音圧レベルとする。また、聴感上の平均音圧レベルＳＦＡＶＴ（ｋ）は、次の（６）式によって求められる。
【００５９】
【数６】
2008203873.tif 000008
【００６０】
そして、ミニディスク１２に含まれるＬトラックの中から最大値ＳＦＭＡＸＴ（ｋ）と平均音圧レベルＳＦＡＶＴ（ｋ）を順次求め（ｋ＝１，…，Ｌ）、両者の中から基準となる音圧レベルを１つ選択する。選択された基準音圧レベルをｇ番目のトラックとし、各トラックとの差分値ＳＦＭＡＸＴ（ｋ）−ＳＦＭＡＸＴ（ｇ）、またはＳＦＡＶＴ（ｋ）−ＳＦＡＶＴ（ｇ）を各々ｋ番目のトラックのスケールファクタ調整値とする。
【００６１】
音圧レベル調整部ｃ４は、ミニディスク１２に含まれる各トラックについて、前記スケールファクタ調整値を加減算し、オリジナルのスケールファクタを調整する。そして、音声圧縮部６ａのパッキング部ａ８を流用して、オリジナルのスケールファクタを調整済みのスケールファクタに書き換え、それらをフレーム毎にパッキングした後、符号化データとして出力する。
【００６２】
このように、本実施形態のミニディスク録音再生装置１は、複数の圧縮データから各々のビット割当てに関するスケールファクタを抽出し、各圧縮データについて、所定の聴覚心理特性に基づく最大音圧レベル或いは平均音圧レベルが略一定となるように、各々のスケールファクタを調整する構成としている。このような構成とすることにより、音圧レベルや周波数分布が大きく異なる複数のディジタル音声データがミニディスク１２に格納されていた場合であっても、その再生に先立って上記のスケールファクタ調整を行うことで、各々の聴感上の再生レベルをほぼ一定とすることが可能となる。従って、ユーザは、上記聴感上の差違を是正するために煩わしい手動操作を行う必要がなくなる。
【００６３】
なお、上記の実施形態では、本発明をミニディスク録音再生装置に適用した例を挙げて説明を行ったが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、記録媒体に楽音や音声等のディジタル信号を記録するにあたって、前記楽音や音声等に適応して各周波数帯域のスペクトルに対するビット割当てを行い、データ量を圧縮するディジタル信号記録再生装置に広く適用することが可能である。
【００６４】
また、上記の実施形態では、ＡＴＲＡＣ−ＤＳＰ６の音声圧縮部６ａ、音声伸長部６ｂ、及びスケールファクタ調整部６ｃをブロック化して図示し、あたかもハードウェアで実現しているかのように表現したが、これらはハードウェア・ソフトウェアのいずれで実現しても構わない。特に、ソフトウェアで実現した場合には、該ソフトウェアを書き換えるだけでその設定変更やバージョンアップ等を行うことができ、非常に使い勝手がよい。
【００６５】
また、上記の実施形態では、スケールファクタの調整処理に際して、音声圧縮部６ａのパッキング部ａ８及び音声伸長部６ｂのアンパッキング部ｂ１を流用する構成を例に挙げて説明を行ったが、本発明の構成はこれに限定されるものではなく、スケールファクタ調整部６ｃに独自のパッキング部及びアンパッキング部を持たせた構成としても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明に係るミニディスク録音再生装置の一構成例を示すブロック図である。
【図２】ＡＴＲＡＣ−ＤＳＰ６の一実施形態を示すブロック図である。
【図３】スケールファクタ調整部６ｃの一実施形態を示すブロック図である。
【図４】本実施形態で用いる聴覚心理の一例を示す等ラウドネス曲線である。
【符号の説明】
【００６７】
１    ミニディスク録音再生装置
２    入力端子
３    光電素子
４    ディジタルＰＬＬ回路
５    周波数変換回路
６    ＡＴＲＡＣ−ＤＳＰ
６ａ  音声圧縮部
６ｂ  音声伸長部
６ｃ  スケールファクタ調整部
７    ショックプルーフメモリコントローラ
８    信号処理回路
９    ショックプルーフメモリ
１０  記録ヘッド駆動回路
１１  記録ヘッド
１２  ミニディスク
１３  光ピックアップ
１４  高周波アンプ（ＲＦアンプ）
１５  ディジタル／アナログ変換回路（Ｄ／Ａ変換回路）
１６  出力端子
１７  サーボ回路
１８  ドライバ回路
１９  スピンドルモータ
２０  送りモータ
２１  システムコントロールマイコン
２２  入力装置
ａ１  周波数帯域分割部
ａ２  時間周波数変換部
ａ３  帯域毎のパワー算出部
ａ４  マスキング算出部
ａ５  量子化ビット数算出部
ａ６  スケールファクタ算出部
ａ７  量子化部
ａ８  パッキング部
ｂ１  アンパッキング部
ｂ２  逆量子化部
ｂ３  周波数時間変換部
ｂ４  周波数帯域合成部
ｃ１  スケールファクタ保存部
ｃ２  音圧レベル算出部
ｃ３  等ラウドネス曲線テーブル部
ｃ４  音圧レベル調整部
【図１】
2008203873.tif 000009
【図２】
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【図３】
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【図４】
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