(57)【要約】【課題】録音装置において、クリッピング歪のない音質良好な録音を可能にする。【解決手段】録音すべき音信号を第１〜第ｎのレベル設定回路１８（１）〜１８（ｎ）に入力する。回路１８（１）〜１８（ｎ）では、ボリュームＶ１〜Ｖｎにより互いに異なるように録音レベルを設定する。回路１８（１）〜１８（ｎ）でレベル調整されたｎチャンネルの音信号をＲＡＭ１６の記録トラックＲＣ１〜ＲＣｎに並列的に記録する。ＣＰＵ１２によりいずれかのチャンネルで音信号の振幅がクリッピングレベルを越えたか判定する。クリッピングレベルを越えないと判定されたチャンネルのうち最も録音レベルの高いチャンネルの音信号を録音信号として選択する。第１チャンネルでクリップし、第２チャンネルでクリップしなかった場合、記録後に第１チャンネルの音信号のクリッピング区間を第２チャンネルの音信号の対応区間で録音レベルを揃えて置換してもよい。【選択図】図１
2007201664.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
録音すべき音信号を複数チャンネルに分割する分割手段と、
前記複数チャンネルの音信号の録音レベルを互いに異なるように設定する設定手段と、
前記複数チャンネルの音信号を複数の記録トラックにそれぞれ記録する記録手段と、
前記複数チャンネルの音信号を記録する際又は記録した後、いずれかのチャンネルの音信号の振幅がクリッピングレベルを越えたか判定する判定手段と、
前記複数の記録トラックに記録された複数の音信号のうち前記クリッピングレベルを越えないと判定された音信号を録音信号として選択する選択手段と
を備えた録音装置。
【請求項２】
前記選択手段では、前記クリッピングレベルを越えないと判定された音信号のうち録音レベルが最も高い音信号を前記録音信号として選択する請求項１の記載の録音装置。
【請求項３】
録音すべき音信号を複数チャンネルに分割する分割手段と、前記複数チャンネルの音信号の録音レベルを互いに異なるように設定する設定手段と、コンピュータとを備えた録音装置であって、前記コンピュータを、
前記複数チャンネルの音信号を複数の記録トラックにそれぞれ記録する記録手段と、
前記複数チャンネルの音信号を記録する際又は記録した後、いずれかのチャンネルの音信号の振幅がクリッピングレベルを越えたか判定する判定手段と、
前記複数の記録トラックに記録された複数の音信号のうち前記クリッピングレベルを越えないと判定された音信号を録音信号として選択する選択手段と
して機能させるプログラム。
【請求項４】
録音すべき音信号を第１及び第２チャンネルに分割する分割手段と、
前記第１チャンネルの音信号の録音レベルが前記第２チャンネルの音信号の録音レベルより高くなるように前記第１及び第２チャンネルの音信号の録音レベルを設定する設定手段と、
前記第１及び第２チャンネルの音信号を第１及び第２の記録トラックにそれぞれ記録する記録手段と、
前記第１及び第２チャンネルの音信号を記録する際又は記録した後、前記第１チャンネルの音信号の振幅がクリッピングレベルを越え且つ前記第２チャンネルの音信号の振幅が前記クリッピングレベルを越えなかったか判定する判定手段と、
この判定手段での判定結果が肯定的になるのに応答して前記第１の記録トラックに記録された音信号から前記クリッピングレベルを越えた信号部分を含むクリッピング区間を検出する検出手段と、
前記第２の記録トラックに記録された音信号から前記検出に係るクリッピング区間に対応する代用区間の音信号を抽出する抽出手段と、
前記抽出に係る代用区間の音信号に対して前記第１及び第２チャンネルの音信号の録音レベルを一致させるような係数を乗算する乗算手段と、
前記第１の記録トラックにおいて前記第１チャンネルの音信号中に前記検出に係るクリッピング区間の音信号に代えて前記乗算に係る代用区間の音信号を記録する第２の記録手段と
を備えた録音装置。
【請求項５】
録音すべき音信号を第１及び第２チャンネルに分割する分割手段と、前記第１チャンネルの音信号の録音レベルが前記第２チャンネルの音信号の録音レベルより高くなるように前記第１及び第２チャンネルの音信号の録音レベルを設定する設定手段と、コンピュータとを備えた録音装置であって、前記コンピュータを、
前記第１及び第２チャンネルの音信号を第１及び第２の記録トラックにそれぞれ記録する記録手段と、
前記第１及び第２チャンネルの音信号を記録する際又は記録した後、前記第１チャンネルの音信号の振幅がクリッピングレベルを越え且つ前記第２チャンネルの音信号の振幅が前記クリッピングレベルを越えなかったか判定する判定手段と、
この判定手段での判定結果が肯定的になるのに応答して前記第１の記録トラックに記録された音信号から前記クリッピングレベルを越えた信号部分を含むクリッピング区間を検出する検出手段と、
前記第２の記録トラックに記録された音信号から前記検出に係るクリッピング区間に対応する代用区間の音信号を抽出する抽出手段と、
前記抽出に係る代用区間の音信号に対して前記第１及び第２チャンネルの音信号の録音レベルを一致させるような係数を乗算する乗算手段と、
前記第１の記録トラックにおいて前記第１チャンネルの音信号中に前記検出に係るクリッピング区間の音信号に代えて前記乗算に係る代用区間の音信号を記録する第２の記録手段と
して機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、大音量の音を良好な音質で記録するに好適な録音装置及びプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、クリッピング歪を防止した録音装置としては、ディジタル形式の入力音信号の振幅がクリッピングレベルを越えた場合に、ＦＩＲ（Finite  Impulse  Response）フィルタの各遅延器の乗算係数を変更することにより越えた信号部分を越えた方向とは反対方向にシフトして信号全体をダイナミックレンジ内に納めるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３６８３９７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記した従来技術によると、振幅の複数のピークが連続してクリッピングレベルを越えるような大音量の入力音信号については、クリッピングを防止できないという問題点がある。また、信号波形に修正を加えることになるので、スペクトラム（周波数成分）が変化し、原音に対する忠実性が損なわれるという問題点もある。
【０００４】
この発明の目的は、クリッピング歪のない音質良好な録音をなしうる新規な録音装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明に係る第１の録音装置は、
録音すべき音信号を複数チャンネルに分割する分割手段と、
前記複数チャンネルの音信号の録音レベルを互いに異なるように設定する設定手段と、
前記複数チャンネルの音信号を複数の記録トラックにそれぞれ記録する記録手段と、
前記複数チャンネルの音信号を記録する際又は記録した後、いずれかのチャンネルの音信号の振幅がクリッピングレベルを越えたか判定する判定手段と、
前記複数の記録トラックに記録された複数の音信号のうち前記クリッピングレベルを越えないと判定された音信号を録音信号として選択する選択手段と
を備えたものである。
【０００６】
第１の録音装置によれば、録音すべき音信号を分割した複数チャンネルの音信号を互いに録音レベルを異にして記録すると共に、記録に係る複数チャンネルの音信号のうちいずれかのチャンネルの音信号の振幅がクリッピングレベルを越えたか判定し、越えないと判定された音信号を録音信号として選択するようにしたので、大音量の音信号を録音する場合であっても、クリッピング歪を防止することができる。また、信号波形に加工を加えないので、原音に忠実で音質良好な録音が可能になる。
【０００７】
第１の録音装置において、前記選択手段では、前記クリッピングレベルを越えないと判定された音信号のうち録音レベルが最も高い音信号を前記録音信号として選択するようにしてもよい。このようにすると、振幅がクリッピングレベルに最も近い音信号が録音信号として選択される。一般に、録音レベルは、歪まないギリギリのレベルが音質的には最も良いとされているので、録音の音質が一層向上する。
【０００８】
この発明に係る第２の録音装置は、
録音すべき音信号を第１及び第２チャンネルに分割する分割手段と、
前記第１チャンネルの音信号の録音レベルが前記第２チャンネルの音信号の録音レベルより高くなるように前記第１及び第２チャンネルの音信号の録音レベルを設定する設定手段と、
前記第１及び第２チャンネルの音信号を第１及び第２の記録トラックにそれぞれ記録する記録手段と、
前記第１及び第２チャンネルの音信号を記録する際又は記録した後、前記第１チャンネルの音信号の振幅がクリッピングレベルを越え且つ前記第２チャンネルの音信号の振幅が前記クリッピングレベルを越えなかったか判定する判定手段と、
この判定手段での判定結果が肯定的になるのに応答して前記第１の記録トラックに記録された音信号から前記クリッピングレベルを越えた信号部分を含むクリッピング区間を検出する検出手段と、
前記第２の記録トラックに記録された音信号から前記検出に係るクリッピング区間に対応する代用区間の音信号を抽出する抽出手段と、
前記抽出に係る代用区間の音信号に対して前記第１及び第２チャンネルの音信号の録音レベルを一致させるような係数を乗算する乗算手段と、
前記第１の記録トラックにおいて前記第１チャンネルの音信号中に前記検出に係るクリッピング区間の音信号に代えて前記乗算に係る代用区間の音信号を記録する第２の記録手段と
を備えたものである。
【０００９】
第２の録音装置によれば、録音すべき音信号を分割した第１及び第２チャンネルの音信号を後者より前者の録音レベルを高くした状態で記録すると共に、第１チャンネルの音信号の振幅がクリッピングレベルを越え且つ第２チャンネルの音信号の振幅がクリッピングレベルを越えなかったか判定し、この判定結果が肯定的になるのに応答して記録に係る第１チャンネルの音信号からクリッピングレベルを越えた信号部分を含むクリッピング区間を検出する。そして、記録に係る第２チャンネルの音信号から検出に係るクリッピング区間に対応する代用区間の音信号を抽出すると共に、この代用区間の音信号にはクリッピング区間の音信号と録音レベルを一致させるような係数を乗算する。この後、記録に係る第１チャンネルの音信号中においてクリッピング区間の音信号を乗算に係る代用区間の音信号で置換する。従って、大音量の音信号を録音する場合であっても、クリッピング歪を防止することができる。また、録音レベルを揃えるために乗算を必要とするものの、波形形状（周波数成分）の変化がないため、音質の劣化を防止することができる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、記録に係る複数チャンネルの音信号のうちからクリッピングのない音信号を選択したり、記録に係る第１チャンネルの音信号のクリッピング区間をクリッピングのない第２チャンネルの音信号の対応区間で録音レベルを揃えて置換したりする構成にしたので、大音量の音信号であっても、クリッピング歪のない音質良好な録音が可能になる効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、この発明の一実施形態に係る録音装置の構成を示すもので、この録音装置は、小型コンピュータによって録音・再生処理が制御されるようになっている。
【００１２】
バス１０には、ＣＰＵ（中央処理装置）１２、ＲＯＭ（リード・オンリィ・メモリ）１４、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）１６、レベル設定回路１８（１）〜１８（ｎ）（ｎは２以上の整数）、操作部２０、Ｄ／Ａ（ディジタル／アナログ）変換器２２等が接続されている。
【００１３】
ＣＰＵ１２は、ＲＯＭ１４にストアされたプログラムに従って録音・再生処理を実行するもので、録音処理については、図２，３を参照して後述する。
【００１４】
ＲＡＭ１６は、ＣＰＵ１２の各種処理に際してレジスタ、フラグ等として用いられる記憶領域を含むと共に、音データを記録するための記録トラックＲＣ１〜ＲＣｎとして用いられる記憶領域を含んでいる。
【００１５】
レベル設定回路１８（１）〜１８（ｎ）は、それぞれ記録トラックＲＣ１〜ＲＣｎに対応したもので、操作部２０に設けられたボリュームＶ１〜Ｖｎによりそれぞれ入力音データの録音レベルが設定されるようになっている。操作部２０において、ＲＳは録音開始を指示するための録音スイッチ、ＰＳは再生開始を指示するための再生スイッチ、ＤＳは各種情報を表示するための表示器である。
【００１６】
録音されるべき音信号はマイクロホン２４等の音響−電気変換器から入力増幅器２６を介してＡ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換器２８に供給され、音波形を表わす音データ（ディジタル音信号）に変換される。録音されるべき音信号としては、歌唱音信号、楽器演奏音信号、スピーチ音信号等がある。Ａ／Ｄ変換器２８から送出される音データは、第１〜第ｎチャンネル（以下「チャンネル」を「ＣＨ」と略記する）の音データに分割され、第１〜第ｎＣＨの音データは、レベル設定回路１８（１）〜１８（ｎ）にそれぞれ入力音データとして供給される。
【００１７】
Ｄ／Ａ変換器２２は、記録音を再生する際に入力音データをアナログ音信号に変換するものである。Ｄ／Ａ変換器２２から送出されるアナログ音信号は、出力増幅器３０を介してスピーカ３２等の電気−音響変換器に供給され、音に変換される。
【００１８】
次に、図２を参照して録音処理の一例を説明する。ステップ４０では、ボリュームＶ１〜Ｖｎの操作に基づいてレベル設定回路１８（１）〜１８（ｎ）でそれぞれ録音レベルを設定する。このとき、設定に係る録音レベルは、ボリューム毎に表示器ＤＳに表示する。また、システム起動当初は、ＲＯＭ１４に予め記憶しておいた録音レベルを回路１８（１）〜１８（ｎ）に供給して自動的に録音レベルを設定してもよく、その後必要に応じてＶ１等のボリュームで設定値を変更するようにしてもよい。録音レベルの設定は、第１〜第ｎＣＨで互いに録音レベルが異なるように行なう。一例として、第１ＣＨの録音レベルを最も高くし、第２ＣＨ，第３ＣＨ…と進むにつれて６ｄＢずつ低下するように録音レベルを設定することができる。
【００１９】
ステップ４２では、録音スイッチＲＳの操作に基づいて各ＣＨの録音を開始する。ステップ４４では、第１〜第ｎＣＨの音データ（回路１８（１）〜１８（ｎ）でそれぞれ録音レベルが設定された音データ）をＲＡＭ１６の記録トラックＲＣ１〜ＲＣｎにそれぞれ記録する。このような記録の進行中又は記録の終了後に、ステップ４６では、第１ＣＨがクリップしたか判定する。この判定は、第１ＣＨの音データの振幅がクリッピングレベルを越えたか判定するものである。クリッピングレベルは、音データのビット数を例えば１６ビットとすれば、１６ビットで表現可能な最高又は最低の振幅レベルに相当する。
【００２０】
ステップ４６の判定結果が否定的（Ｎ）であった（クリップしなかった）ときは、ステップ４８に移り、第１ＣＨの録音データ（記録トラックＲＣ１の音データ）を仮採用とし、第１ＣＨの録音データに仮採用マークを付加する。ステップ４６の判定結果が肯定的（Ｙ）であった（クリップした）ときは、ステップ５０に移り、第１ＣＨに関して前述したと同様に第２ＣＨがクリップしたか判定する。
【００２１】
ステップ５０の判定結果が否定的（Ｎ）であった（クリップしなかった）ときは、ステップ５２に移り、第１ＣＨに関して前述したと同様に第２ＣＨの録音データ（記録トラックＲＣ２の音データ）に仮採用マークを付加する。ステップ５０の判定結果が肯定的（Ｙ）であった（クリップした）ときは、第１，第２ＣＨに関して前述したと同様の処理を第３ＣＨ〜第ｎＣＨについて実行する。ステップ５４では、第ｎＣＨがクリップしたか判定する。ステップ５４の判定結果が否定的（Ｎ）であった（クリップしなかった）ときは、ステップ５６に移り、第１ＣＨについて前述したと同様に第ｎＣＨの録音データ（録音トラックＲＣｎの音データ）に仮採用マークを付加する。
【００２２】
ステップ５４の判定結果が肯定的（Ｙ）であった（クリップした）ときは、ステップ５８に移り、全ＣＨでクリップしたことを表示器ＤＳに表示する。ステップ６０では、全録音データ（記録トラックＲＣ１〜ＲＣｎの音データ）を消去する。これは、全録音データがクリップしており、いずれも採用できないからである。ステップ６０の後は、ステップ４０に戻る。ユーザは、ステップ５８での表示を参照することで再録音を試みることができる。すなわち、ステップ４０で第１〜第ｎＣＨの録音レベルを再設定した後、再録音を行なうことができる。
【００２３】
一方、ステップ６２では、仮採用ＣＨの録音データ（仮採用マークが付加された音データ）のうち録音レベルが最高であるＣＨの録音データを選択する。一例として、第１ＣＨの録音レベルが最高であり且つ第１〜第ｎＣＨのいずれの録音データも仮採用状態であったときは、第１ＣＨの録音データが選択される。ステップ６４では、選択に係るＣＨ以外の録音データを消去する。この後、処理エンドとする。
【００２４】
図３は、録音処理の他の例を示すものである。この例では、録音チャンネルとして第１及び第２ＣＨのみを使用する。ステップ７０では、図２に関して前述したと同様にボリュームＶ１，Ｖ２を用いるなどして第１，第２ＣＨの音データについて録音レベルを設定する。この場合、一例として、第１ＣＨの音データの録音レベルは、第２ＣＨの音データの録音レベルより高くなるように設定する。
【００２５】
次に、ステップ７２では、録音スイッチＲＳの操作に応じて各ＣＨの録音を開始する。ステップ７４では、第１，第２ＣＨの音データ（回路１８（１），１８（２）でそれぞれ録音レベルが設定された音データ）をＲＡＭ１６の記録トラックＲＣ１，ＲＣ２にそれぞれ記録する。このような記録進行中又は記録の終了後に、ステップ７６では、第１ＣＨの音データの振幅がクリッピングレベルを越え（クリップし）且つ第２ＣＨの音データの振幅がクリッピングレベルを越えなかった（クリップしなかった）か判定する。
【００２６】
ステップ７６の判定結果が否定的（Ｎ）であったときは、第１ＣＨがクリップしなかったか又は第２チャンネルがクリップしたことになり、ステップ７８に移る。この場合、第１ＣＨの録音レベルを第２ＣＨより高くしてあるので、第１ＣＨがクリップしなかったことは、第２ＣＨもクリップしなかったことを意味し、第２ＣＨがクリップしたことは、第１ＣＨもクリップしたことを意味する。
【００２７】
ステップ７８では、第１及び第２ＣＨのいずれもクリップしなかったか判定する。この判定の結果が肯定的（Ｙ）であれば、ステップ７９で第１ＣＨの録音データを採用する。これは、第１ＣＨの録音データの方が第２ＣＨの録音データより録音レベルが高いからである。ステップ７９の後は、ステップ９０に移る。
【００２８】
ステップ７８の判定結果が否定的（Ｎ）であったときは、第１及び第２ＣＨがいずれもクリップしたことになり、ステップ８０に移る。ステップ８０では、全ＣＨ（第１及び第２ＣＨ）がクリップしたことを表示器ＤＳに表示する。そして、ステップ８１では、全録音データ（記録トラックＲＣ１，ＲＣ２の音データ）を消去する。この後は、ステップ７０に戻る。ユーザは、図２に関して前述したと同様にステップ８０の表示を参照することで再録音を試みることができる。
【００２９】
一方、ステップ７６の判定結果が肯定的（Ｙ）であったときは、ステップ８２に移り、第１ＣＨの録音データ（記録トラックＲＣ１の音データ）からクリップされた信号部分を含むクリッピング区間を検出する。一例として、第１ＣＨの録音データが図４（Ａ）に示すような音波形を表わしているものとすると、クリップされた信号部分Ｓａ，Ｓｂを含む時刻ｔ１〜ｔ２の間のクリッピング区間を検出する。なお、図４において、横軸は時間ｔを、縦軸は振幅Ａを、ＣＬａ，ＣＬｂはクリッピングレベルをそれぞれ示す。
【００３０】
ステップ８４では、第２ＣＨの録音データ（記録トラックＲＣ２の音データ）から検出に係るクリッピング区間に対応する代用区間の録音データを抽出する。第２ＣＨの録音データが例えば図４（Ｂ）に示すような音波形を表わすものとすると、時刻ｔ１〜ｔ２の間の代用区間の録音データを抽出してＲＡＭ１６内の所定の記憶領域に書込む。
【００３１】
ステップ８６では、抽出に係る代用区間の録音データに係数を乗算する。このとき乗算する係数は、第１，第２ＣＨの音信号の録音レベルを一致させるような係数とする。係数乗算の結果、代用区間の録音データの録音レベルは、第１ＣＨの音データの録音レベルに一致する。このとき、係数が乗算された音データは、１６ビットでは表現しきれないので、ビット数を例えば２４ビットに増加させて音波形を表わすこととする。図４（Ｃ）では、２４ビットで表現可能な最高及び最低の振幅レベルをそれぞれＬａ，Ｌｂで示す。
【００３２】
ステップ８８では、記録トラックＲＣ１において第１ＣＨの録音データ中にクリッピング区間に代えて乗算に係る代用区間の録音データを記録する。図４（Ｃ）には、図４（Ａ）の録音データにおいてｔ１〜ｔ２間のクリッピング区間に代えて図４（Ｂ）のｔ１〜ｔ２間の代用区間の録音データに前述の係数を乗算した音データを接続したときの音波形を示す。図４（Ｃ）によれば、ビット数が若干増加するものの、原音に忠実で音質良好な記録音が得られることがわかる。なお、音データを接続する際には、必要に応じて補間処理を用いてもよい。
【００３３】
ステップ９０では、第２ＣＨの録音データを消去し、第１ＣＨの録音データ（図４（Ｃ）の音データ）を残存させる。この後は、処理エンドとする。
【００３４】
上記した実施形態によれば、記録に係る複数ＣＨの音データのうちからクリッピングのない音データを選択したり、第１ＣＨの音データのクリッピング区間をクリッピングのない第２ＣＨの音データの対応区間で録音レベルを揃えて置換したりしたので、大音量の音であっても、クリッピング歪のない音質良好な録音を行なうことができる。
【００３５】
この発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、種々の改変形態で実施可能なものである。例えば、次のような変更が可能である。
【００３６】
（ａ）上記した実施形態では、ディジタル音信号を記録する例を示したが、この発明は、アナログ音信号を記録する場合にも適用可能である。
【００３７】
（ｂ）上記した実施形態では、モノラル録音の例を示したが、この発明は、ステレオ録音において左右いずれのチャンネルの録音にも適用可能である。
【００３８】
（ｃ）全ＣＨでクリップした場合には、全録音データを消去せず、最も歪みが少ない録音データを選択（採用）してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】この発明の一実施形態に係る録音装置の構成を示すブロック図である。
【図２】録音処理の一例を示すフローチャートである。
【図３】録音処理の他の例を示すフローチャートである。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）図３の録音処理を説明するための波形図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０：バス、１２：ＣＰＵ、１４：ＲＯＭ、１６：ＲＡＭ、１８（１）〜１８（ｎ）：レベル設定回路、２０：操作部、２２：Ｄ／Ａ変換器、２４：マイクロホン、２６，３０：増幅器、２８：Ａ／Ｄ変換器、３２：スピーカ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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