(57)【要約】【課題】  突発的な大音量やそのレベルの大きさに拘わらず，その音質を維持したまま録音することが可能となる。【解決手段】  本発明によるデジタル録音装置１００は，通常のレベルのアナログ音信号を入力する系統と，十分に減衰したレベルで入力する系統の２系統の入力手段を有し，音信号は，この２系統の入力手段から同時に，かつ独立してメモリ２０４，２１０に記憶され，音信号生成部２１２は，独立して記憶されたメモリからデジタル音信号を組み合わせて一連のデジタル音信号を生成する。何れのメモリから抜出するかは，通常のレベルで入力された音信号の音質が維持できるかどうかで判断され，第１ＡＤ変換器２０２の飽和により通常のレベルでは音質の維持が困難になったとき，減衰したレベルで入力された音信号が抜出される。【選択図】    図１
2007133035.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集音した音響をアナログ音信号に変換するマイクロホンと；
前記マイクロホンが変換したアナログ音信号をデジタル音信号に変換する第１ＡＤ変換器と；
前記第１ＡＤ変換器のデジタル音信号を記憶する第１メモリと；
前記アナログ音信号を所定の減衰率で減じる減衰器と；
前記減じられたアナログ音信号をデジタル音信号に変換する第２ＡＤ変換器と；
前記第２ＡＤ変換器のデジタル音信号を記憶する第２メモリと；
前記デジタル音信号の振幅最大値に応じて，前記第１メモリおよび前記第２メモリの何れかのデジタル音信号を所要時間範囲分抜出して新たにデジタル音信号を生成する音信号生成部と；
前記生成されたデジタル音信号を記憶する音信号メモリと；
を備えることを特徴とする，デジタル録音装置。
【請求項２】
前記新たなデジタル音信号は，振幅最大時点直前のゼロクロス点まで遡った時間範囲分抜出されることを特徴とする，請求項１に記載のデジタル録音装置。
【請求項３】
前記音信号生成部は，
デジタル音信号の振幅最大値が前記第１ＡＤ変換器の測定範囲内である場合，前記第１メモリから抜出し，
デジタル音信号の振幅最大値が前記第１ＡＤ変換器の測定範囲外である場合，前記第２メモリから抜出して新たにデジタル音信号を生成することを特徴とする，請求項１に記載のデジタル録音装置。
【請求項４】
前記第２メモリからの抜出時には，該第２メモリのデジタル音信号が（前記第１ＡＤ変換器の測定範囲／デジタル音信号の振幅最大値）倍されることを特徴とする，請求項３に記載のデジタル録音装置。
【請求項５】
前記音信号生成部は，
デジタル音信号の振幅最大値が，前記第１ＡＤ変換器の測定範囲内であっても所定閾値範囲外であれば，前記第２メモリから抜出し，
前記第２メモリからの抜出時には，該第２メモリのデジタル音信号が（１／減衰率）倍されることを特徴とする，請求項４に記載のデジタル録音装置。
【請求項６】
前記振幅最大値より次の振幅最大値が小さい場合，先の振幅最大時点を１とする漸減関数が計算され，
前記第２メモリからの抜出時に，該第２メモリのデジタル音信号が（前記第１ＡＤ変換器の測定範囲／デジタル音信号の振幅最大値×漸減関数）倍されることを特徴とする，請求項４に記載のデジタル録音装置。
【請求項７】
前記漸減関数は，振幅最大値が先の振幅最大値×漸減関数より大きくなったとき１に再設定されることを特徴とする，請求項６に記載のデジタル録音装置。
【請求項８】
前記減衰率は１／１００であることを特徴とする，請求項１に記載のデジタル録音装置。
【請求項９】
前記第１メモリおよび第２メモリは，前記新たなデジタル音信号が生成されると該時間範囲のメモリ領域が上書き可能になることを特徴とする，請求項１に記載のデジタル録音装置。
【請求項１０】
集音した音響をアナログ音信号に変換するマイクロホンからの該アナログ音信号をデジタル音信号に変換し，第１メモリに記憶する第１メモリ記憶工程と；
前記第１メモリ記憶工程と並行して，前記アナログ音信号を所定の減衰率で減じたアナログ音信号をデジタル音信号に変換し，第２メモリに記憶する第２メモリ記憶工程と；
前記デジタル音信号の振幅最大値に応じて，前記第１メモリおよび前記第２メモリの何れかのデジタル音信号を所要時間範囲分抜出して新たにデジタル音信号を生成し，音信号メモリに記憶する音信号生成工程と；
を含むことを特徴とする，デジタル録音方法。
【請求項１１】
コンピュータに，
集音した音響をアナログ音信号に変換するマイクロホンからの該アナログ音信号をデジタル音信号に変換し，第１メモリに記憶し；
前記第１メモリへの記憶と並行して，前記アナログ音信号を所定の減衰率で減じたアナログ音信号をデジタル音信号に変換し，第２メモリに記憶し；
前記デジタル音信号の振幅最大値に応じて，前記第１メモリおよび前記第２メモリの何れかのデジタル音信号を所要時間範囲分抜出して新たにデジタル音信号を生成し，音信号メモリに記憶する；
ように機能させることを特徴とする，プログラム。
【請求項１２】
コンピュータに，
集音した音響をアナログ音信号に変換するマイクロホンからの該アナログ音信号をデジタル音信号に変換し，第１メモリに記憶し；
前記第１メモリへの記憶と並行して，前記アナログ音信号を所定の減衰率で減じたアナログ音信号をデジタル音信号に変換し，第２メモリに記憶し；
前記デジタル音信号の振幅最大値に応じて，前記第１メモリおよび前記第２メモリの何れかのデジタル音信号を所要時間範囲分抜出して新たにデジタル音信号を生成し，音信号メモリに記憶する；
ように機能させるプログラムを記憶した記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，デジタル録音装置，デジタル録音方法，そのプログラムおよび記憶媒体にかかり，例えば，音声等の音を連続して記憶することが可能なデジタル録音装置，デジタル録音方法，そのプログラムおよび記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年，汎用メモリの記憶容量は凄まじい勢いで増大している。このようにメモリ容量の制限が無くなりつつある背景を受けて，従来，アナログで処理していたものが日々デジタル化されている。例えば，音声等の音信号をアナログ信号のまま録音していたものが，音信号を一旦デジタル信号化して大容量のメモリに記憶する録音方式に移行してきている。このようにデジタル録音されたデジタル音信号は，記憶媒体の経年による音質の劣化が無く，複製を作る際にも高速のデジタル転送を利用することができる。
【０００３】
デジタル録音装置においては，量子化精度に制限があることから，その録音範囲であるダイナミックレンジをどこに設定するかが問題となる。ダイナミックレンジをあまりに低く設定すると，ダイナミックレンジを超える，即ち０ｄＢ以上の大音量は，ＡＤ（Ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器の飽和をもたらし音質が保証されない。また，ダイナミックレンジを高く設定すると，小さな音を拾うことができず，必要な音信号の欠落も起こりうる。
【０００４】
上記の問題に対する解決策として，ダイナミックレンジの広いＡＤ変換器を利用し，入力レベルに合わせてリミッタ特性またはアッテネート特性を段階的に変化させる技術が知られている（例えば，特許文献１）。かかる技術では，入力レベルの変化に応じて，入力信号を段階的にシフトし，大音量入力であっても音質を維持することができる。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−５５４２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし，上記技術では，ダイナミックレンジの広い，即ち高価なＡＤ変換器が必要であり，ダイナミックレンジの変化範囲は，音質を維持するために必要なダイナミックレンジとの兼ね合いからあまり広く設定することができない。また，入力レベルの変化に応じて，入力信号を段階的に減衰するので時間遅れも生じ，突発的な大音量に対して十分な減衰を得ることができず，その音質までも確保することが困難であった。
【０００７】
本発明は，従来のデジタル録音方法が有する上記問題点に鑑みてなされたものであり，本発明の目的は，突発的な大音量やそのレベルの大きさに拘わらず，その音質を維持したまま録音することが可能な，新規かつ改良されたデジタル録音装置，デジタル録音方法，そのプログラムおよび記憶媒体を提供することである。
【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，本発明のある観点によれば，集音した音響をアナログ音信号に変換するマイクロホンと；上記マイクロホンが変換したアナログ音信号をデジタル音信号に変換する第１ＡＤ変換器と；上記第１ＡＤ変換器のデジタル音信号を記憶する第１メモリと；上記アナログ音信号を所定の減衰率で減じる減衰器と；上記減じられたアナログ音信号をデジタル音信号に変換する第２ＡＤ変換器と；上記第２ＡＤ変換器のデジタル音信号を記憶する第２メモリと；上記デジタル音信号の振幅最大値に応じて，上記第１メモリおよび上記第２メモリの何れかのデジタル音信号を所要時間範囲分抜出して新たにデジタル音信号を生成する音信号生成部と；上記生成されたデジタル音信号を記憶する音信号メモリと；を備えることを特徴とする，デジタル録音装置が提供される。上記減衰器（ａｔｔｅｎｕａｔｏｒ）の所定の減衰率は１／１００（−４０ｄＢ）であっても良い。
【０００９】
上記デジタル録音装置は，通常のレベルのアナログ音信号を入力する系統と，十分に減衰したレベルで入力する系統の２系統の入力手段を有する。音信号は，この２系統の入力手段から同時に，かつ独立してメモリに記憶される。上記音信号生成部は，独立して記憶されたメモリからデジタル音信号を組み合わせて一連のデジタル音信号を生成する。何れのメモリから抜出するかは，上記通常のレベルで入力された音信号の音質が維持できるかどうかで判断され，ＡＤ変換器の飽和により通常のレベルでは音質の維持が困難になったとき，減衰したレベルで入力された音信号が抜出される。
【００１０】
また，上記減衰器により上記２系統の入力レベルに十分なダイナミックレンジの変化範囲格差を付けることができ，大音量の音信号であっても波形を歪ませることなく音質を維持することができる。また，敢えてダイナミックレンジが広い高価なＡＤ変換器を準備する必要もない。
【００１１】
上記新たなデジタル音信号は，振幅最大時点直前のゼロクロス点まで遡った時間範囲分抜出されるとしても良い。また，上記時間範囲は，音信号による波の周期単位で形成されるとしても良い。
【００１２】
音信号生成部が，上記第１メモリおよび上記第２メモリの何れかのデジタル音信号を所要時間範囲分抜出するとき，そのダイナミックレンジの変換範囲の差（減衰率）から振幅が途切れる可能性がある。しかし，ゼロクロス点では変換範囲の差による振幅の影響がない。従って，音信号生成部は，振幅最大時点直前のゼロクロス点まで遡って抜出することによって，音の歪みを生じることなく，遅延のない連続した音信号波形を得ることができる。
【００１３】
上記音信号生成部は，デジタル音信号の振幅最大値が上記第１ＡＤ変換器の測定範囲内である場合，上記第１メモリから抜出し，デジタル音信号の振幅最大値が上記第１ＡＤ変換器の測定範囲外である場合，上記第２メモリから抜出して新たにデジタル音信号を生成するとしても良い。
【００１４】
デジタル音信号の振幅最大値が上記第１ＡＤ変換器の測定範囲外にある場合，第１メモリに記憶されたデジタル音信号は飽和するので，第１ＡＤ変換器のデジタル音信号はもはや音質を維持することができない。かかる時間範囲においては，ダイナミックレンジが広い第２メモリのデジタル音信号を参照することで，音質の維持を図ることが可能となる。
【００１５】
上記第２メモリからの抜出時には，該第２メモリのデジタル音信号が（上記第１ＡＤ変換器の測定範囲／デジタル音信号の振幅最大値）倍されるとしても良い。
【００１６】
かかる構成により，所定の減衰率で減じられたデジタル音信号を，測定されたデジタル音信号の振幅最大値で表現でき，ダイナミックレンジを有効に活用することが可能となる。このようにして，違和感を与えることなく音質を維持できる。
【００１７】
上記音信号生成部は，デジタル音信号の振幅最大値が，上記第１ＡＤ変換器の測定範囲内であっても所定閾値範囲外であれば，上記第２メモリから抜出し，上記第２メモリからの抜出時には，該第２メモリのデジタル音信号が（１／減衰率）倍されるとしても良い。
【００１８】
上記第１ＡＤ変換器の測定範囲内であり，かつ，所定閾値範囲外である段階を，付加的に設けることによって，第１メモリと第２メモリの抜出切替時に中間的な処理を挟むことができ，切替がスムーズに行われる。
【００１９】
上記振幅最大値より次の振幅最大値が小さい場合，先の振幅最大時点を１とする漸減関数が計算され，上記第２メモリからの抜出時に，該第２メモリのデジタル音信号が（上記第１ＡＤ変換器の測定範囲／デジタル音信号の振幅最大値×漸減関数）倍されるとしても良い。
【００２０】
この漸減関数により第２メモリのデジタル音信号の倍率も漸減し，少しずつ通常のレベル（第１ＡＤ変換器の測定範囲内）に復帰させることができ，音の減少感を強調することが可能となる。
【００２１】
上記漸減関数は，振幅最大値が先の振幅最大値×漸減関数より大きくなったとき１に再設定されるとしても良い。上述したように振幅最大値が減少している領域には，漸減関数を乗算する倍率が適用され，増加している領域には適用されないとすることができる。振幅最大値が増加した場合，漸減関数を１に再設定することで，次に振幅最大値が減少している領域の漸減関数を１から始めることができる。
【００２２】
上記第１メモリおよび第２メモリは，上記新たなデジタル音信号が生成されると該時間範囲のメモリ領域が上書き可能になるとしても良い。
【００２３】
新たなデジタル音信号が生成されると，第１メモリおよび第２メモリの内容は不要となる。従って，両メモリは何重にも上書きすることが可能であり，両メモリのメモリ容量を小さくすることが可能となる。
【００２４】
上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，集音した音響をアナログ音信号に変換するマイクロホンからの該アナログ音信号をデジタル音信号に変換し，第１メモリに記憶する第１メモリ記憶工程と；上記第１メモリ記憶工程と並行して，上記アナログ音信号を所定の減衰率で減じたアナログ音信号をデジタル音信号に変換し，第２メモリに記憶する第２メモリ記憶工程と；上記デジタル音信号の振幅最大値に応じて，上記第１メモリおよび上記第２メモリの何れかのデジタル音信号を所要時間範囲分抜出して新たにデジタル音信号を生成し，音信号メモリに記憶する音信号生成工程と；を含むことを特徴とする，デジタル録音方法が提供される。
【００２５】
また，コンピュータに上記デジタル録音方法を行わせるプログラムやそのプログラムを記憶した記憶媒体が提供される。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したように本発明によれば，突発的な大音量であっても，その音信号を歪ませることなく，その音質を維持したまま録音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】
【００２７】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書および図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２８】
音声等の音信号を記憶，再生する技術として，この音信号を一旦デジタル信号に変換し，かつ大容量のメモリに記憶するデジタル録音方式がある。かかるデジタル録音方式では，その音の録音時に一旦デジタル化された音信号を再度アナログ信号に戻して出力している。
【００２９】
このようなデジタル録音方式では，アナログ信号をデジタル信号に変換する際のＡＤ変換器の量子化精度に制限があり，そのダイナミックレンジをどこに設定するかが問題となる。ダイナミックレンジを低く設定すると０ｄＢ以上の大音量がＡＤ変換器の飽和をもたらし，ダイナミックレンジを高く設定すると小さな音を拾い損ねる可能性がある。
【００３０】
また，ダイナミックレンジのみの問題であれば，単純にＡＤ変換器の分解能を高くすることで解決できるが，ＡＤ変換器のコストが高くなるばかりか大量のメモリ容量を消費してしまい，その代償として音信号の録音時間を短縮せざるを得なくなってしまう。
【００３１】
また，入力レベルに合わせてリミッタ特性またはアッテネート特性を段階的に変化させる技術も存在するが，入力信号が段階的に減じられるので，例えば１０ｍｓｅｃといった時間遅れが生じ，突発的な大音量に対して十分な減衰を得ることができず波形が歪んでしまい，その音質を確保することが困難であった。
【００３２】
図１７は，このような従来のデジタル録音装置の録音機能に関する概略的な回路構成を示したブロック図である。かかるデジタル録音装置では，マイクロホンにおいて集音した音響がアナログ音信号に変換され，そのアナログ音信号をデジタル変換し，一旦ＲＡＭに記憶した後，そのデジタル音信号をメインメモリに転送している。以下で，このような電気信号の流れを具体的に説明する。
【００３３】
先ず，デジタル録音装置のマイクロホン１０は，そのマイクロホン１０周辺の音を集音し，アナログの電気信号（アナログ音信号）に変換する。上記マイクロホン１０としては，振動板とボイスコイルを利用したダイナミックマイクロホンや，振動板とコンデンサを一体形成したコンデンサマイクロホン等が適用され，特にデジタル録音装置のような小型機器にはコンデンサマイクロホンが利用される傾向にある。
【００３４】
マイクロホン１０から出力されたアナログ音信号は，ＡＧＣ（Ａｕｔｏ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）１２を通じてＡＤ変換器１４に入力される。このＡＤ変換器１４の分解能は，任意に選択することが可能であるが，一般に２の累乗で表され，ここでは３２ｂｉｔが適用される。
【００３５】
ＡＤ変換器１４においてサンプリングされたアナログ音信号は，３２ｂｉｔのデジタル音信号に変換され，データ処理部２０内のＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）２２に伝達される。このときＡＤ変換器１４は，変換処理と並行して，そのアナログ音信号の絶対量を，アナログもしくはデジタルの信号でレベル検出器１６に伝達する。
【００３６】
レベル検出器１６は，その音信号の大きさに応じてＡＧＣ１２の利得を調整し，ＡＤ変換器１４は，適切なレベルのアナログ音信号を得ることができる。このように適切なレベルに調整されたデジタル音信号がＤＳＰ２２に伝達され，ＤＳＰ２２は，さらにフィルタリング等の加工を行って，音信号をＲＡＭ２４に記憶する。
【００３７】
当該デジタル録音装置は，図１７にあるように右方向の音を集音するマイクロホンと左方向の音を集音するマイクロホンとを備え，その両方向の音から生成されたデジタル音信号はお互いに独立してＲＡＭ２４に記憶される。従って，ＲＡＭ２４は，左方向のデジタル音信号を記憶する領域２６と，右方向のデジタル音信号を記憶する領域２８とを有することとなる。このように記憶されたデジタル音信号は，最終的にメインメモリ３０に転送される。
【００３８】
また，音信号の録音開始や録音終了等の指令，および記憶先のフォルダ等の指示をｋｅｙ３２を利用して行い，その指示が正しくデジタル録音装置に認識されているかどうかをＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）１２６で確認することができる。
【００３９】
このようなデジタル録音装置は，さらなる機能として，録音中に大音量の入力を検知すると各音信号入力経路のアッテネート特性を段階的に変化させ，その大音量に合わせたデジタル音信号を得ることができる。
【００４０】
図１８Ａ，Ｂは，このようなアッテネート特性を具体的な回路構成で示した説明図である。図１８ＡではＡＧＣ１２からのアナログ音信号を，図１８ＢではＡＤ変換器１４で変換された後のデジタル音信号をレベル検出器１６に出力している。
【００４１】
レベル検出器１６は，このようなアナログ音信号もしくはデジタル音信号の振幅の大きさに応じてＡＧＣ１２の利得を調整する。具体的には，音信号が増大した場合，ＡＧＣ１２の利得を徐々にまたは段階的に減じ，音信号が減少した場合，ＡＧＣ１２の利得を徐々にまたは段階的に増やしている。従来のデジタル録音装置では，このようなレベル検出器１６とＡＧＣ１２によってリミッタ機能またはアッテネート機能を実施していた。
【００４２】
図１９Ａ，Ｂは，従来のデジタル録音装置によるアッテネート特性を説明するためのタイミングチャートである。図１９Ａはマイクロホンの，図１９ＢはＡＤ変換器１４の入力信号を示す。ここで，図１９Ａに示されたような音信号の入力を想定する。ある時点からＡＤ変換器１４のダイナミックレンジの範囲外となる大音量の音信号５０が入力された場合，従来のデジタル録音装置のレベル検出器１６では，その入力レベルの変化に応じて，入力信号を段階的に減衰する。
【００４３】
しかし，レベル検出部１６は，ＡＧＣ１２の利得を段階的に減じているので，図１９Ｂに示したようにＡＤ変換器１４の入力信号は徐々に減衰し，音信号の振幅は先頭の振幅最大値６０から，次の振幅最大値６２，振幅最大値６４といったように，少しずつ小さくなって，最終的にＡＤ変換器１４のダイナミックレンジの範囲内に落ち着く。
【００４４】
上述したようなＡＧＣ１２の利得を調整する方法では，図１９Ａに示したような突発的な大音量に対して，その振幅が閾値を超えてはじめて減衰処理が行われるため，直ぐに十分な減衰を得ることができない。従って，時点６０，６２，６４においてＡＤ変換器１４の入力振幅の飽和が生じ，その波形が歪んでしまう。
【００４５】
本発明の実施形態では，上述した音信号のダイナミックレンジの遅延や，十分な減衰を得られないといった従来の問題を解決し，突発的な大音量やそのレベルの大きさに拘わらず，その音質を維持したまま録音することが可能なデジタル録音装置を提供する。以下に，本発明の実施形態によるデジタル録音装置を詳細に説明する。
【００４６】
（第１の実施形態：デジタル録音装置１００）
図１は，デジタル録音装置１００の外観を示した外観図である。図１に示された，通称ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）レコーダと呼ばれるデジタル録音装置１００は，ユーザが様々な場所に持ち運ぶことができるように小型，軽量に形成され，様々な音を録音することができる。
【００４７】
ここで，デジタル録音装置１００は，筐体１０２の表面に，筐体１０２上部から，右チャンネル用マイクロホン１１０と，左チャンネル用マイクロホン１１２と，金属カバー１１４と，左チャンネル用のＶＵ（Ｖｏｌｕｍｅ  Ｕｎｉｔ）メーター１１６と，右チャンネル用のＶＵメーター１１８と，ヘッドホン端子１２０と，ボリューム調整摘み１２２と，録音レベル調整摘み１２４と，ＬＣＤ１２６と，操作ボタン群１３０とを含んで構成される。
【００４８】
上記右チャンネル用マイクロホン１１０および左チャンネル用マイクロホン１１２は，当該デジタル録音装置１００の周辺の，各マイクロホンが指向する方向の音をそれぞれ独立して集音する。上記金属カバー１１４は，弧状の金属材料で，右チャンネル用マイクロホン１１０および左チャンネル用マイクロホン１１２を覆うように形成され，両マイクロホン１１０，１１２を保護する。
【００４９】
左チャンネル用のＶＵメーター１１６および右チャンネル用のＶＵメーター１１８は，左右それぞれのチャンネル用マイクロホン１１０，１１２で集音した音の音量を表示する。上記ヘッドホン端子１２０は，録音された音信号の出力端子であり，ボリューム調整摘み１２２は，その音信号の出力音量を調整できる。
【００５０】
また，上記録音レベル調整摘み１２４は，デジタル録音装置１００の音信号の入力レベルを調整する摘みであり，ユーザが，その録音状況に応じて自由に調整することが可能である。例えば，ユーザは，大音量入力が予想される場合，その入力レベル（感度）を下げ，小さい音の集音を所望する場合，その入力レベルを上げる。通常は，入力レベルのフルスケールに対して−１２ｄＢ程度に設定することが多い。
【００５１】
また，上記ＬＣＤ１２６は，録音機能を含む各機能を遂行するための案内や，上記ボリューム調整摘み１２２により調整された音量の絶対値等を表示する。
【００５２】
上記操作ボタン群１３０は，再生ボタン１３０Ａ，停止ボタン１３０Ｂ，録音ボタン１３０Ｃ，一時停止ボタン１３０Ｄ，早送りボタン１３０Ｅ，早戻しボタン１３０Ｆ，メニューボタン１３０Ｇ，ファイル分割ボタン１３０Ｈおよび照明ボタン１３０Ｉに分けられ，ユーザの所望する操作を受け付ける。
【００５３】
デジタル録音装置１００は，例えば，サンプリングレート９６［ｋＨｚ］，量子化ビット数３２ビットの能力を有するＡＤ変換器を利用して，音声等の音をステレオ（２チャンネル）入力し，さらに４．６［Ｍｂｐｓ］といった高ビットレートのデータに符号化し非圧縮のＷＡＶ形式のファイルとして保存することができる。かかる構成により，楽器の演奏や人の歌声等のように品質が要求される音声を高音質に録音し得る。
【００５４】
次に，デジタル録音装置１００の全体的な電気的な流れを説明する。
【００５５】
図２は，デジタル録音装置１００の全体的な回路構成を示したブロック図である。上記デジタル録音装置１００は，制御部１５０と，操作ボタン群１３０と，右チャンネル用マイクロホン１１０と，左チャンネル用マイクロホン１１２と，フラッシュメモリ１５２と，マイクロホンアンプ１５４と，ＡＤ／ＤＡ変換器１５６と，ＬＣＤ１２６と，ヘッドホンアンプ１５８と，ＵＳＢインターフェース１６０とを含んで構成される。
【００５６】
上記制御部１５０は，ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１６２およびＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）１６４を含んで形成され，デジタル録音装置１００全体を制御する。上記ＣＰＵ１６２は，ユーザが押圧した操作ボタン群１３０の各種ボタン１３０Ａ〜１３０Ｉを認識し，その操作に応じた処理を行う。
【００５７】
例えば，録音ボタン１３０Ｃがユーザによって押圧されると，ＣＰＵ１６２は，その時の日付や時刻等に対応したファイル名からなるＷＡＶ形式の音声ファイルをフラッシュメモリ１５２に作成し，デジタル音信号を格納するために当該音声ファイルを開く。
【００５８】
また，ＣＰＵ１６２は，ユーザの録音開始指示に従って，右チャンネル用マイクロホン１１０および左チャンネル用マイクロホン１１２に対して電力の供給を開始し，周囲の音声（音声や楽器の音等）を集音する。このように集音された音はアナログ音信号に変換され，さらにマイクロホンアンプ１５４を介してＡＤ／ＤＡ（Ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ／Ｄｉｇｉｔａｌ  ｔｏ  Ａｎａｌｏｇ）変換器１５６に入力され，デジタル音信号としてＤＳＰ１６４に伝達される。
【００５９】
ＤＳＰ１６４は，入力されたデジタル音信号を，所定の時間単位毎に線形符号化処理を施し，２チャンネル分のデータを１つにまとめることによって，リニアＰＣＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｃｏｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式の符号化データを生成し，これらをフラッシュメモリ１５２に順次記憶する。このときＣＰＵ１６２は，上記符号化データをフラッシュメモリ１５２の音声ファイルに格納して，当該音声ファイルのファイルサイズを増加させる。
【００６０】
また，録音中のもしくは録音された音信号を再生する際には，ユーザはＬＣＤ１２６を参照しつつ再生ボタン１３０Ａを押圧し，ＤＳＰ１６４がかかるユーザの操作に応じてフラッシュメモリ１５２に記憶された音声ファイルからデジタル音信号をロードし，ＡＤ／ＤＡ変換器１５６がそのデジタル音信号をアナログ音信号に変換する。こうして生成されたアナログ音信号は，ヘッドホンアンプ１５８およびヘッドホン端子１２０を通じて，外部のヘッドホン１７０に伝達される。ユーザは，かかるヘッドホン１７０から上記音信号を聴くことが可能となる。
【００６１】
また，ＣＰＵ１６２は，ＵＳＢインターフェース１６０がＵＳＢケーブル（図示せず）によりパーソナルコンピュータと接続されたことを認識すると，動作モードを，デジタル録音装置１００単体で上述した録音処理等を行い得る「単独動作モード」から「ストレージモード」に自動的に変更する。この様にして，フラッシュメモリ１５２は当該パーソナルコンピュータの外部ストレージとして利用できるようになり，ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）から１つのドライブとして認識され得る。
【００６２】
このときパーソナルコンピュータは，フラッシュメモリ１５２に格納されている音声ファイルを通常のＷＡＶ形式の音声ファイルとして認識することができる。
【００６３】
その後，ＵＳＢインターフェース１６０からＵＳＢケーブル（図示せず）が取り外されたことをＣＰＵ１６２が認識すると，動作モードを「ストレージモード」から「単独動作モード」に自動的に戻し，デジタル録音装置１００単体で上述した録音処理等の各種処理を行い得るようになる。
【００６４】
図３は，第１の実施形態におけるデジタル録音装置１００の特徴部分を詳細に示した機能ブロック図である。上記デジタル録音装置１００の録音処理に関する録音ブロックは，マイクロホン１１０と，マイクロホンアンプ１５４と，第１ＡＤ変換器２０２と，第１メモリ２０４と，減衰器２０６と，第２ＡＤ変換器２０８と，第２メモリ２１０と，音信号生成部２１２と，音信号メモリ２１４とを含んで構成される。
【００６５】
上記デジタル録音装置１００は，図３に示したように，第１ＡＤ変換器２０２を介す，通常のレベルのアナログ音信号を入力する系統と，減衰器２０６を介して十分に減衰したアナログ音信号を入力する系統の２系統の入力手段を有している。音信号は，上記２系統の入力手段から同時に，かつ独立して，それぞれ第１メモリ２０４と第２メモリ２１０に記憶される。そして音信号生成部２１２によって，それぞれのメモリ２０４，２１０からデジタル音信号を組み合わせて一連のデジタル音信号が生成される。
【００６６】
本実施形態では，このような２系統の入力を独立に設けることにより，ＡＤ変換器においてスケールオーバーとなるような大音量が入力されたとしても，最終的に録音される音信号を歪ませることなく，かつ，その音信号にできるだけ大きなダイナミックレンジを適応してその音信号の音質を保つ。
【００６７】
以下に，各構成要素の機能を詳細に説明する。ここで，上述したマイクロホン１１０と，マイクロホンアンプ１５４とは既に説明しているので，ここでは，構成が相違する第１ＡＤ変換器２０２と，第１メモリ２０４と，減衰器２０６と，第２ＡＤ変換器２０８と，第２メモリ２１０と，音信号生成部２１２と，音信号メモリ２１４とを主に説明する。
【００６８】
上記第１ＡＤ変換器２０２は，例えば，ΔΣ（デルタシグマ）方式による３２ｂｉｔの分解能を有するＡｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ等から形成され，マイクロホン１１０で変換されマイクロホンアンプ１５４を介して入力されたアナログ音信号をデジタル音信号に変換する。また，かかる第１ＡＤ変換器２０２のサンプリングレートは，例えば，４４．１ｋＨｚや９６ｋＨｚとすることができる。従って，サンプリング周期は１０〜２３μｓｅｃ程度となる。
【００６９】
このような３２ｂｉｔの第１ＡＤ変換器２０２は１９３ｄＢのダイナミックレンジを有しており，人間が音と感ずる音圧レベルである０〜１２０ｄＢの音を拾うには十分な分解能である。
【００７０】
上記第１メモリ２０４は，ＲＡＭ，Ｅ２ＰＲＯＭ，不揮発性ＲＡＭ，フラッシュメモリ，カードメモリ，ＵＳＢメモリ，ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）等の記憶媒体から形成され，第１ＡＤ変換器２０２で変換されたデジタル音信号を記憶する。
【００７１】
上記減衰器２０６は，マイクロホン１１０で変換されマイクロホンアンプ１５４を介して入力されたアナログ音信号を所定の減衰率で減じる。日常に存在する大音量としては，例えば，拍手や物が落下した時の衝撃音等があるが，これらの大音量は１０ｄＢを上回る場合が有り得るので，それらを十分にカバーするため上記減衰率を１／１００（電圧換算−４０ｄＢ，音圧レベル換算では−２０ｄＢ）としている。しかし，減衰率の具体的な値はかる場合に限られず，２の累乗である１／１２８を適応して口述の演算負荷を軽減したり，その他の様々な数値を適応したりすることができる。また，当該デジタル録音装置１００の用途によっては，１以上の数値を適応することも可能である。
【００７２】
このような減衰器２０６により上述した２系統の入力レベルに十分なダイナミックレンジの変化範囲格差を設けることができる。
【００７３】
上記第２ＡＤ変換器２０８は，減衰器２０６によって減じられたアナログ音信号を，第１ＡＤ変換器２０２同様，デジタル音信号に変換する。この第２ＡＤ変換器２０８は，第１ＡＤ変換器２０２と同じＡｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒで形成されても良いし，分解能が相違するものを意図的に利用するとしても良い。さらに，第２ＡＤ変換器２０８は，第１ＡＤ変換器２０２と一体形成することもできる。例えば，１チップに２つのＡＤ変換器が設けられた半導体装置を利用することが可能である。
【００７４】
上記第２メモリ２１０は，第１メモリ２０４と同様の記憶媒体により形成され，第２ＡＤ変換器２０８で変換されたデジタル音信号を記憶する。この第２メモリ２１０は，第１メモリ２０４と独立して管理されるが，両メモリ２０４，２１０の領域は，１つの記憶媒体に設けられるとしても良いし，別体の記憶媒体に設けられるとしても良い。
【００７５】
上記音信号生成部２１２は，第１ＡＤ変換器２０２から入力されたデジタル音信号の振幅最大値に応じて，第１メモリ２０４および第２メモリ２１０の何れかのデジタル音信号を所要時間範囲分抜出し，さらにその抜出したデジタル音信号を組み合わせて新たに一連のデジタル音信号を生成する。
【００７６】
ここで，新たなデジタル音信号を時間単位で見ると，同時間（同時点）におけるいずれか一方のメモリのデジタル音信号が必ず含まれることとなる。従って，この２つのメモリのデータは同時点において排他的に処理される。何れのメモリから抜出するかは，通常のレベルで入力された音信号の音質が維持できるかどうかで判断され，ＡＤ変換器の飽和により音質の維持が困難になったとき，減衰された音信号，即ち第２メモリ２１０が選択される。
【００７７】
音信号生成部２１２は，デジタル音信号の振幅最大値が上記第１ＡＤ変換器の測定範囲内である場合，上記第１メモリから抜出し，デジタル音信号の振幅最大値が上記第１ＡＤ変換器の測定範囲外である場合，上記第２メモリから抜出して新たにデジタル音信号を生成するとしても良い。
【００７８】
デジタル音信号の振幅最大値が第１ＡＤ変換器２０２の測定範囲外にある場合，第１メモリ２０４に記憶されたデジタル音信号は飽和するので，そのデジタル音信号はもはや音質を維持することができない。このようにデジタル音信号の振幅最大値が第１ＡＤ変換器２０２の測定範囲外にある時間範囲においては，ダイナミックレンジが広い第２メモリのデジタル音信号を参照することで，音質の維持を図ることが可能となる。
【００７９】
図４は，上記音信号生成部２１２の処理を説明するための説明図である。図４を参照すると，音声等のアナログ音信号３００がマイクロホン１１０から入力され，第１ＡＤ変換器２０２を介す，通常のレベルのアナログ音信号を入力する系統と，減衰器２０６を介して十分に減衰したアナログ音信号を入力する系統の２系統に分かれる。
【００８０】
このように２系統からの音信号は，それぞれデジタル化されて，第１メモリ２０４および第２メモリ２１０に記憶される。図４において，通常のレベルで入力する系統において，音信号３００が第１ＡＤ変換器２０２により定められる測定範囲を超える部分が生じており，この部分に関しては，第１ＡＤ変換器２０２で正確な値をサンプリングすることができない。
【００８１】
そこで，アナログ音信号３００を十分に減衰したレベルで入力する系統を利用する。かかる系統の第２ＡＤ変換器２０８では，入力される音信号の振幅が第１ＡＤ変換器２０２の１／１００であるので，第１ＡＤ変換器２０２では飽和した音信号であっても測定することが可能である。従って，第２メモリ２１０には，大音量であってもクリップ（Ｃｌｉｐ）により歪むことのない音信号が保持される。
【００８２】
本実施形態では，減衰器２０６の減衰率を１／１００としているが，図４の両メモリ２０４，２１０の波形は，理解を容易にするため約１／２の減衰率で表現している。
【００８３】
そして音信号生成部２１２は，それぞれ第１メモリ２０４，第２メモリ２１０からデジタル音信号を組み合わせて一連のデジタル音信号を生成する。音信号生成部２１２は，通常時において，第１メモリ２０４のデジタル音信号をそのまま音信号メモリ２１４に転送する。従って，第１メモリ２０４と音信号メモリ２１４の音信号は等しく形成される。
【００８４】
しかし，デジタル音信号の振幅最大値が第１ＡＤ変換器２０２の測定範囲外３０２にある場合，その期間は，第２メモリ２１０のデジタル音信号３０４が音信号メモリ２１４に充填される。従って，最終的な音信号メモリ２１４のデジタル音信号は，第１メモリ２０４のデジタル音信号に第２メモリ２１０のデジタル音信号３０４を重ねた（上書きした）形状となる。
【００８５】
このとき，上記新たなデジタル音信号を生成するための第２メモリ２１０のデジタル音信号３０４は，振幅最大時点直前のゼロクロス点まで遡った時間範囲分抜出されるとしても良い。
【００８６】
本実施形態では，デジタル音信号の振幅最大値が第１ＡＤ変換器２０２の測定範囲外３０２にある場合に，第２ＡＤ変換器２０８のデジタル音信号を参照するとしている。しかし，音信号生成部２１２が，第１メモリ２０４および第２メモリ２１０の何れかのデジタル音信号を所要時間範囲分抜出するとき，そのダイナミックレンジの変換範囲の差（減衰率）により振幅が途切れてしまう。従って，音信号生成部２１２は，振幅最大時点直前のゼロクロス点３１０（図４）まで遡って抜出することによって，音を歪ませることなく，遅延のない連続した音信号波形を得ることができる。
【００８７】
しかし，このようなゼロクロス点を利用した切替を振幅最大時点以後に行うと遅れが生じてしまい，少なくとも１周期分の振幅を歪ませてしまう。また，アナログ回路においてもできなくはないが当該デジタル録音装置のサンプリングスピードを考慮すると，事後的に正確なゼロクロス点を検出した上で，振幅最大値がスケールオーバーする前の時点まで遡ってメモリ上で切り替えると有効である。このような切替時点の遡及により，切替の時定数が負（マイナス）になると考えることができる。
【００８８】
図５は，音信号生成部２１２で生成されるデジタル音信号の時間的な推移を示したタイミングチャートである。かかるタイミングチャートでは，上から，第１メモリ２０４に記憶されるデジタル音信号，第２メモリ２１０に記憶されるデジタル音信号，音信号メモリ２１４に記憶されるデジタル音信号が表され，チャート毎に，縦軸は，音信号の振幅値，横軸は，右から左に推移する時間の流れを示している。以下に示される同様のタイミングチャートもかかる設定の下で表されている。
【００８９】
音信号生成部２１２は，デジタル音信号の振幅最大値ａ１が第１ＡＤ変換器２０２の測定範囲３５０内であるうちは，第１メモリ２０４からデジタル信号を抜出して，そのデジタル音信号を音信号メモリ２１４に転送する。従って，第１メモリ２０４の所要時間範囲３５６分のデジタル音信号が，音信号メモリ２１４にコピーされる。
【００９０】
第１メモリ２０４におけるデジタル音信号の振幅ａ１がスケールオーバーとなると，第１メモリ２０４の値から入力された音信号はクリップ状態となり，もはや復元することはできない。当該第１メモリ２０４が上記のようなデジタル音信号のスケールオーバーを検知すると（検知点３５２），その旨音信号生成部２１２に伝達され，音信号生成部２１２は，抜出先を第１メモリ２０４から第２メモリ２１０に変更する。
【００９１】
ここでは，デジタル音信号のスケールオーバーを第１メモリ２０４が検知する場合を想定しているが，かかる場合に限られず，第１ＡＤ変換器２０２にスケールオーバー検出機能が設けられている場合，第１ＡＤ変換器２０２がスケールオーバーを検出するとしても良く，また，音信号生成部２１２が第１ＡＤ変換器２０２や第１メモリ２０４を監視して，スケールオーバーを把握するとしても良い。
【００９２】
このとき，音信号生成部２１２は，上述したように検知点３５２以降のスケールオーバーした期間のみに関して第２メモリ２１０から抜出するのではなく，この期間が属する（振幅最大時点を含む）周期の前段のゼロクロス点３５４まで遡って抜出する。このような処理により，第１メモリ２０４の所定時間範囲３５６に加えて，第２メモリ２１０の所要時間範囲３５８分のデジタル音信号が，所定倍されて音信号メモリ２１４にコピーされる。
【００９３】
また，音信号生成部２１２が新たなデジタル音信号を生成した後には，第１メモリ２０４および第２メモリ２１０の該時間範囲のメモリ領域をフリー，即ち，上書き可能な状態にすることができる。
【００９４】
新たなデジタル音信号が生成されると，第１メモリ２０４および第２メモリ２１０の内容は不要となる。このように両メモリの内容は何回も上書きすることができるので，両メモリのデジタル音信号のために過大なメモリ容量を設ける必要がなくなる。
【００９５】
上記音信号メモリ２１４は，このように音信号生成部２１２によって生成されたデジタル音信号を最終的な音信号として記憶する。
【００９６】
上記デジタル録音装置１００では，一旦記憶した音信号から新たな音信号を再構築するため突発的な信号の変化に対しても，ダイナミックレンジを有効に利用しつつ応答することができ，その結果，音質を維持することが可能となる。
【００９７】
図６は，上述したデジタル録音装置１００の概略的な回路構成を示したブロック図である。ここでは，上述したデジタル録音装置１００の具体的な構成を踏まえて，２つのマイクロホン１１０の関係を図に表している。かかるデジタル録音装置１００の各構成要素は，マイクロホン１１０からの経路が左右の２経路設けられていること以外，既に上述されている構成要素と実質的に機能が同一なので重複説明を省略する。
【００９８】
（音信号生成部２１２）
次に，第１メモリ２０４と第２メモリ２１０のデジタル音信号のスケール配分を定義し，そのスケール配分を前提とした音信号生成部２１２の処理について詳細に説明する。
【００９９】
図７は，第１メモリ２０４と第２メモリ２１０のデジタル音信号のスケール配分を示した説明図である。ここでは，第１メモリ２０４および第２メモリ２１０における例えば３２ｂｉｔのデジタル音信号が表されている。
【０１００】
第１メモリ２０４における＋ＦＳ＿１および第２メモリ２１０における＋ＦＳ＿２は，互いのＡＤ変換器２０２，２０８の＋側測定範囲（Ｆｕｌｌ  Ｓｃａｌｅ）を示し，第１メモリ２０４における−ＦＳ＿１および第２メモリ２１０における−ＦＳ＿２は，−側測定範囲（Ｆｕｌｌ  Ｓｃａｌｅ）を示している。そして，第１メモリ２０４には，所定の閾値（Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ），例えば，上記ＦＳ＿１を０．８倍した値が設けてある。かかる閾値は，ＦＳ＿１を１以下の少数で乗算した値であれば良く，任意に決定することが可能である。かかる閾値は，＋側が＋ＴＨ０＿１で，―側が−ＴＨ０＿１となる。
【０１０１】
また，第２メモリ２１０には，第１メモリ２０４に入力される音信号を減衰率で乗算した値が保持される。例えば，第１メモリ２０４の＋ＦＳ＿１に対応する第２メモリ２１０の＋ＴＨ１＿２は，＋ＦＳ＿１に減衰率を乗算した値となり，−ＦＳ＿１に対応する−ＴＨ１＿２は，−ＦＳ＿１に減衰率を乗算した値となる。
【０１０２】
さらに，第１メモリ２０４の＋ＴＨ０＿１に対応する＋ＴＨ０＿２は，＋ＴＨ０＿１に減衰率を乗算した値となり，−ＴＨ０＿１に対応する−ＴＨ０＿２は，−ＴＨ０＿１に減衰率を乗算した値となる。
【０１０３】
以下，上記図７に示したスケール配分を基に音信号生成部２１２の処理について説明する。ここでは，大きく，第１メモリ２０４におけるデジタル音信号の最大振幅値（絶対値）ａ１がａ１≦ＴＨ０＿１，ＴＨ０＿１＜ａ１≦ＦＳ＿１，およびＦＳ＿１＜ａ１の場合を挙げている。
【０１０４】
図８は，第１メモリ２０４のデジタル音信号の最大振幅値ａ１≦ＴＨ０＿１の場合における音信号生成部２１２の処理を示したタイミングチャートである。音信号の最大振幅値ａ１≦ＴＨ０＿１の場合，第１メモリ２０４におけるデジタル音信号の振幅最大値Ａ１は第１ＡＤ変換器２０２の測定範囲３５０内にあると判断され，第２メモリ２１０のデジタル音信号は参照されることなく，第１メモリ２０４のデジタル音信号がそのまま音信号メモリ２１４に転送される。
【０１０５】
図８および以下に述べる同様のタイミングチャートでは，ハッチングがかけられたデジタル音信号は利用されず，ハッチングのない領域が新たなデジタル音信号にコピーされる。
【０１０６】
図９は，第１メモリ２０４のデジタル音信号の最大振幅値ａ１がＴＨ０＿１＜ａ１≦ＦＳ＿１の場合における音信号生成部２１２の処理を示したタイミングチャートである。音信号の最大振幅値ａ１がＴＨ０＿１＜ａ１≦ＦＳ＿１の場合，デジタル音信号の振幅最大値Ａ２は第１ＡＤ変換器２０２の測定範囲３５０内ではあるが，所定閾値ＴＨ０＿１範囲外であると判断される。そして音信号生成部２１２は，第１メモリ２０４のデジタル音信号の参照を中断し，第２メモリ２１０のデジタル音信号を抜出する。
【０１０７】
ただし，音信号生成部２１２が，かかる第２メモリ２１０から音信号を抜出するときには，当該第２メモリ２１０のデジタル音信号を（１／減衰率）倍して参照する。即ち，第１メモリ２０４のデジタル音信号ｘ１の最大振幅値ａ１がＴＨ０＿１とＦＳ＿１との間にある期間４００の間，音信号生成部２１２は，第２メモリ２１０の音信号ｘ２を（ＦＳ＿１／ＴＨ１＿２）倍して音信号メモリ２１４に記憶している。図９においては，例えば，振幅Ａ３が（ＦＳ＿１／ＴＨ１＿２）倍されてＡ４となる。
【０１０８】
上記第１メモリ２０４と第２メモリ２１０の参照切替点は，上述したように，ＴＨ０＿１＜ａ１≦ＦＳ＿１となる周期の先頭のゼロクロス点である。ここで，ゼロクロス点は，デジタル音信号の値が負から正に，もしくは正から負に変化する点であっても良く，また，どちらか一方の変化点のみを利用するとしても良い。
【０１０９】
上記のような中間的な段階を付加的に設けることによって，第１メモリ２０４と第２メモリ２１０の抜出切替時に移行期間を挟むことができ，切替をスムーズに行うことができる。
【０１１０】
図１０は，第１メモリ２０４のデジタル音信号の最大振幅値ａ１がＦＳ＿１＜ａ１の場合における音信号生成部２１２の処理を示したタイミングチャートである。音信号の最大振幅値ａ１がＦＳ＿１＜ａ１の場合，デジタル音信号の振幅最大値Ａ５が第１ＡＤ変換器２０２の測定範囲３５０外であると判断される。そして音信号生成部２１２は，第１メモリ２０４のデジタル音信号の参照を中断し，第２メモリ２１０のデジタル音信号を抜出する。
【０１１１】
ここで，音信号生成部２１２が上記第２メモリ２１０を参照するときには，当該第２メモリ２１０のデジタル音信号を（第１ＡＤ変換器２０２の測定範囲／デジタル音信号の振幅最大値）倍する。上記第１ＡＤ変換器２０２の測定範囲は，正負の測定範囲の一側の最大測定範囲を示し，デジタル音信号の振幅最大値は，デジタル音信号の最大絶対値を示す。デジタル音信号ｘ１の最大振幅値ａ１がＦＳ＿１以上である期間４０２の間，音信号生成部２１２は，期間４０２の第２メモリ２１０の値ｘ２を（ＦＳ＿１／Ａ６）倍して音信号メモリ２１４に記憶している。
【０１１２】
かかる第１メモリ２０４と第２メモリ２１０の参照切替点も，上述したように，ＦＳ＿１＜ａ１となる周期の先頭のゼロクロス点である。
【０１１３】
かかる構成により，所定の減衰率で減じられたデジタル音信号を，可聴なレベルの最大範囲を利用して聴くことができ，違和感を与えることなく音質を維持することができる。
【０１１４】
ここで，音信号の最大振幅値ａ１がＦＳ＿１＜ａ１であり，かつ，連続する音信号の波において最大振幅値が増大する場合を想定する。
【０１１５】
図１１は，第１メモリ２０４のデジタル音信号の最大振幅値ａ１がＦＳ＿１＜ａ１であり，かつ，連続する音信号の波において最大振幅値が増大する場合における音信号生成部２１２の処理を示したタイミングチャートである。上述したように，音信号の最大振幅値ａ１がＦＳ＿１＜ａ１の場合，デジタル音信号の振幅最大値が第１ＡＤ変換器２０２の測定範囲３５０外であると判断される。そして音信号生成部２１２は，第１メモリ２０４のデジタル音信号の参照を中断し，第２メモリ２１０のデジタル音信号を抜出する。
【０１１６】
音信号生成部２１２は，ＦＳ＿１＜ａ１となる最初の周期４１０において，図１１における第２メモリ２１０の値を（ＦＳ＿１／Ａ８）倍して音信号メモリ２１４に記憶する。連続する次の波の音信号の最大振幅値ａ１がＦＳ＿１＜ａ１となるとき，最大振幅値が直前の周期４１０の波より大きいかどうか判断され，直前の波より大きいと，音信号生成部２１２は，図１１における周期４１２の第２メモリ２１０の値を（ＦＳ＿１／Ａ１０）倍して音信号メモリ２１４に記憶する。上記のような倍率で第２メモリ２１０の計算をしている限りにおいては，音信号メモリ２１４の最大振幅値は，期間４１０と期間４１２とで等しくなる。
【０１１７】
また，音信号生成部２１２は，予め第２メモリ２１０を参照し，デジタル音信号の振幅最大値が連続して第１ＡＤ変換器２０２の測定範囲外にある場合，その連続する振幅最大値を比較する。そして，先の振幅最大値より次の振幅最大値が小さい場合，先の振幅最大時点を１とする漸減関数ｆ（ｎ）が計算され，第２メモリ２１０からの抜出時に，該第２メモリ２１０のデジタル音信号が（第１ＡＤ変換器２０２の測定範囲／デジタル音信号の振幅最大値×漸減関数）倍されるとしても良い。ここで，ｎは初期値を０とするサンプリング回数であり，第１ＡＤ変換器２０２の音信号のサンプリング毎に１ずつインクリメントされる。
【０１１８】
図１２は，第１メモリ２０４のデジタル音信号の最大振幅値ａ１がＦＳ＿１＜ａ１であり，かつ，連続する音信号の波において最大振幅値が減少する場合における音信号生成部２１２の処理を示したタイミングチャートである。音信号の最大振幅値ａ１がＦＳ＿１＜ａ１の場合，デジタル音信号の振幅最大値が第１ＡＤ変換器２０２の測定範囲３５０外であると判断される。そして音信号生成部２１２は，第１メモリ２０４のデジタル音信号の参照を中断し，第２メモリ２１０のデジタル音信号を抜出する。
【０１１９】
このとき，音信号生成部２１２は，予め第２メモリ２１０のデジタル音信号を参照し，前回周期４２０の最大振幅値Ａ１２もＦＳ＿１＜ａ１（ＴＨ１＿２＜Ａ１２）であれば，前回周期４２０における第２メモリ２１０の最大振幅値Ａ１２に漸減関数ｆ（ｎ）を乗算して，今回周期の最大振幅値Ａ１３と比較する。ここでＡ１２×ｆ（ｎ）＞Ａ１３であれば，音信号生成部２１２は，第２メモリ２１０のデジタル音信号ｘ２を（ＦＳ＿１／Ａ１３×ｆ（ｎ））倍して音信号メモリ２１４に記憶する。
【０１２０】
上記の条件を満たさない場合，音信号生成部２１２は，周期４２２の第２メモリ２１０のデジタル音信号ｘ２を単に（ＦＳ＿１／Ａ１３）倍して音信号メモリ２１４に記憶する。
【０１２１】
図１３は，このような漸減関数ｆ（ｎ）を詳細に説明するための説明図である。漸減関数ｆ（ｎ）は，初期値を１としてサンプリング回数ｎが経過する毎に減じられ，最終的に０になる関数である。例えば，ｆ（ｎ）＝１−ａ×ｎや１／ｂ×ｎ等の式で表すことができる。ここで，ａやｂは，サンプリング間隔と，漸減の傾斜によって設定され，１以下の小さい数値（大きい時定数）で表される。
【０１２２】
先ず，音信号生成部２１２は，周期４２０において，第１メモリ２０４のデジタル音信号の最大振幅値ａ１がＦＳ＿１を超えていると，前回周期４２０の最大振幅値がＦＳ＿１＜ａ１であるかどうか，および前回最大振幅値×ｆ（ｎ）＞Ａ１２であるかどうかを判断する。ここでは，前回最大振幅値×ｆ（ｎ）＞Ａ１２の条件を満たさないので，漸減関数ｆ（ｎ）はリセットされて，そのＡ１２を後の計算のため保持する。そして，当該周期４２０の先頭のゼロクロス点をｎ＝０（ｆ（ｎ）＝１）として，漸減関数ｆ（ｎ）を開始する。漸減関数ｆ（ｎ）は，上述したようにｎ＝０のときに１の値をとり，サンプリング回数を重ねる毎に減じられる。従って，かかるＡ１２×ｆ（ｎ）も減じられ，図１３のような曲線Ａ１２×ｆ（ｎ）が導出される。この曲線Ａ１２×ｆ（ｎ）はＴＨ０＿２を下回るまで継続され，以降はＴＨ０＿２を保持する。
【０１２３】
この漸減関数ｆ（ｎ）は，上述したように振幅最大値が先の振幅最大値×漸減関数より大きくなったとき１に再設定される。振幅最大値が減少している領域には，漸減関数を数式に含む倍率が適用され，増加している領域には適用されないとすることができる。振幅最大値が増加した場合，漸減関数を１に再設定することで，次に振幅最大値が減少している領域の漸減関数を１から始めることができる。
【０１２４】
次に，音信号生成部２１２は，周期４２２において，第１メモリ２０４のデジタル音信号の最大振幅値ａ１がＦＳ＿１を超えると，前回周期４２０の最大振幅値ａ１がＦＳ＿１＜ａ１であるかどうかを判断する。上記の条件を満たすと，次に，音信号生成部２１２は，Ａ１２×ｆ（ｎ）を計算し，Ａ１２×ｆ（ｎ）とＡ１３とを比較する。さらにＡ１２×ｆ（ｎ）＞Ａ１３の条件を満たす場合は，漸減関数ｆ（ｎ）はリセットされず，ｎは引き続きインクリメントされる。そして，音信号生成部２１２は，周期４２２において，第２メモリ２１０のデジタル音信号ｘ２を（ＦＳ＿１／Ａ１２×ｆ（ｎ））倍した値を音信号メモリ２１４に記憶する。
【０１２５】
図１３を参照すると，初回の振幅Ａ１２が曲線Ａ１２×ｆ（ｎ）を超えているが，本実施形態では，初回の振幅を比較対象としないので問題は生じない。
【０１２６】
この漸減関数ｆ（ｎ）により第２メモリ２１０のデジタル音信号の倍率も漸減し，少しずつ通常のレベル（第１ＡＤ変換器２０２の測定範囲内）に復帰させることができる。
【０１２７】
本実施形態においては，最大振幅値が小さくなる場合のみに漸減関数を乗じて，音の減少感を出しているが，勿論，最大振幅が大きくなる場合に漸増関数を乗じることも可能である。本実施形態では，最大振幅が徐々に大きくなる場合にこのような処理を実施すると，最先の最大振幅値を非常に小さな振幅で復元しなくてはならなくなるので，その音信号の減少に対して違和感を生じることを考慮し，大きくなる場合には漸増関数を乗じていない。
【０１２８】
また，かかる漸減関数により音信号の元の波形の線形性を維持できなくなるが，元々ノイズ的な要素を含む大音量の音信号を対象としているため問題が生じることはない。
【０１２９】
図１４は，第１メモリ２０４のデジタル音信号の最大振幅値ａ１がＦＳ＿１＜ａ１であり，かつ，連続する音信号の波において最大振幅値が減少もしくは増加する場合における音信号生成部２１２の処理を示したタイミングチャートである。音信号の最大振幅値ａ１がＦＳ＿１＜ａ１の場合，デジタル音信号の振幅最大値が第１ＡＤ変換器２０２の測定範囲３５０外であると判断される。そして音信号生成部２１２は，第１メモリ２０４のデジタル音信号の参照を中断し，第２メモリ２１０のデジタル音信号を抜出する。
【０１３０】
このとき，音信号生成部２１２は，周期４３０において，第２メモリ２１０のデジタル音信号を（ＦＳ＿１／Ａ１５）倍して音信号メモリ２１４に記憶し，周期４３２において，第２メモリ２１０のデジタル音信号を（ＦＳ＿１／Ａ１６×ｆ（ｎ））倍して音信号メモリ２１４に記憶し，周期４３４において，第２メモリ２１０のデジタル音信号を（ＦＳ＿１／Ａ１７）倍して音信号メモリ２１４に記憶する。
【０１３１】
図１５は，このような漸減関数ｆ（ｎ）を詳細に説明するための説明図である。
【０１３２】
先ず，音信号生成部２１２は，周期４３０において，漸減関数ｆ（ｎ）をリセットする。こうして，図１５のような曲線Ａ１５×ｆ（ｎ）が導出される。音信号生成部２１２の処理上の詳細な条件に関しては，既に図１３を挙げて説明しているので，ここでは，重複した説明を省略する。
【０１３３】
次に，音信号生成部２１２は，周期４３２において，第１メモリ２０４のデジタル音信号の最大振幅値ａ１がＦＳ＿１を超え，前回周期４３０の最大振幅値がＦＳ＿１＜ａ１であり，さらに，Ａ１５×ｆ（ｎ）＞Ａ１６の条件を満たす場合は，漸減関数ｆ（ｎ）はリセットされず，ｎは引き続きインクリメントされる。そして，音信号生成部２１２は，周期４３２において，（ＦＳ＿１／Ａ１５×ｆ（ｎ））倍した値を音信号メモリ２１４に記憶する。
【０１３４】
続いて，音信号生成部２１２は，周期４３４において，Ａ１６×ｆ（ｎ）＜Ａ１７となることを受け，漸減関数ｆ（ｎ）をリセットする。従って，図１５のような曲線Ａ１７×ｆ（ｎ）が新たに導出され，第２メモリ２１０のデジタル音信号を（ＦＳ＿１／Ａ１７）倍して音信号メモリ２１４に記憶する。
【０１３５】
このようにＦＳ＿１＜ａ１の範囲において，振幅最大値が変化する場合であっても，上記音信号生成部２１２は，その音質を維持すべく，第２メモリ２１０のデジタル音信号を適宜参照し，適切な録音を実施することができる。
【０１３６】
上述のタイミングチャートで示した音信号は，理解を容易にするためサイン波を利用しているが，実際の音信号はかかる場合に限られず，様々な周波数の信号が混在した波形で表される。また，理解を容易にするため判断される最大振幅値を正の波形を使って説明しているが，勿論正負を問わず，その絶対値において判断するとしても良い。
【０１３７】
（第２の実施形態：デジタル録音方法）
続いて，音声等の音を連続して記憶することが可能なデジタル録音装置１００を利用してデジタル録音を行うデジタル録音方法の詳細な動作を説明する。
【０１３８】
図１６は，第２の実施形態におけるデジタル録音方法の流れを示したフローチャート図である。本実施形態では，通常のレベルのアナログ音信号を入力する系統と，十分に減衰したレベルで入力する系統の２系統の入力手段を利用し，独立して当該音信号を記憶しているメモリからデジタル音信号を組み合わせて一連のデジタル音信号を生成している。
【０１３９】
先ず，デジタル録音装置１００は，以下で利用するＦｌａｇを０にリセットし，その後集音した音響をアナログ音信号に変換するマイクロホン１１０からの該アナログ音信号をデジタル音信号に変換し，第１メモリ２０４に記憶し，それと並行して，アナログ音信号を所定の減衰率で減じたアナログ音信号をデジタル音信号に変換し，第２メモリ２１０に記憶する（Ｓ５００）。
【０１４０】
続いて，デジタル録音装置１００の制御部１５０は，第１メモリ２０４に記憶された音信号の最大振幅値ａ１を読み込み，それが，第１ＡＤ変換器２０２のフルスケールＦＳ＿１より大きいかどうか判断する（Ｓ５０２）。
【０１４１】
音信号の最大振幅値ａ１がフルスケールＦＳ＿１より大きいと，振幅が漸減中であることを示すＦｌａｇが１であるかどうか，および，第２メモリ２１０における最大振幅値ａ２が含まれる周期以前の最大振幅値Ａ０と漸減関数ｆ（ｎ）とを含むＡ０×ｆ（ｎ）とａ２とが比較される（Ｓ５０４）。ここで，Ｆｌａｇ＝１であり，かつＡ０×ｆ（ｎ）＞ａ２であれば，当該ａ２を含む波は漸減中と判断され，音信号生成部２１２は，第２メモリ２１０における，ａ２を含む１周期分のデジタル音信号ｘ２を（ＦＳ＿１／Ａ０×ｆ（ｎ））倍する（Ｓ５０６）。
【０１４２】
Ｆｌａｇ＝１およびＡ０×ｆ（ｎ）＞ａ２の何れかの条件を満たさない場合，音信号生成部２１２は，第２メモリ２１０における，ａ２を含む１周期分のデジタル音信号ｘ２を（ＦＳ＿１／ａ２）倍する（Ｓ５０８）。このとき，新たにａ１＞ＦＳ＿１の条件を満たした場合を考慮して，以後の波に漸減関数が適用された場合の最大振幅値の初期値となるＡ０に当該第２メモリ２１０の最大振幅値ａ２をセットし，Ｆｌａｇを１にセットする。また，当該最大振幅値ａ２を含む波は，少なくとも漸減中ではないのでｆ（ｎ）がリセット，即ち，当該周期の先頭のゼロクロス点をｎ＝０にセットする（Ｓ５１０）。
【０１４３】
また，音信号の最大振幅値ａ１がＦＳ＿１より小さいと（Ｓ５０２），さらにその音信号ａ１と所定の閾値ＴＨ０＿１とが比較され（Ｓ５１２），ａ１がＴＨ０＿１より大きい場合，音信号生成部２１２は，第２メモリ２１０における，ａ２を含む１周期分のデジタル音信号ｘ２を（ＦＳ＿１／ＴＨ１＿１）倍する（Ｓ５１４）。
【０１４４】
音信号ａ１が所定の閾値ＴＨ０＿１より小さいと（Ｓ５１２），音信号生成部２１２は，第１メモリ２０４における，ａ１を含む１周期分のデジタル音信号ｘ１をそのまま結果として出力する（Ｓ５１６）。演算処理（Ｓ５１４，Ｓ５１６）を終了すると，少なくともａ１＞ＦＳ＿１であることの連続性が途切れるのでＦｌａｇを０にリセットする（Ｓ５１８）。
【０１４５】
音信号生成部２１２は，このようにして出された結果を新たにデジタル音信号として，音信号メモリ２１４に記憶する（Ｓ５２０）。
【０１４６】
また，コンピュータに上述したデジタル録音方法を行わせるプログラムやそのプログラムを記憶した記憶媒体も提供される。
【０１４７】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１４８】
例えば，上述した実施形態においては，ＡＤ変換器を２つ利用して，ダイナミックレンジを大きくしているが，かかる場合に限られず，ＡＤ変換器を３つ以上準備して，それぞれ相違する減衰率で上記同様の録音機能を実施することも可能である。また，それぞれの減衰率を各ＡＤ変換器間で等しく，例えば，１倍，１／１０倍，１／１００倍とすることもできる。
【０１４９】
なお，本明細書のデジタル録音方法における各工程は，必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく，並列的あるいは個別に実行される処理（例えば，並列処理あるいはオブジェクトによる処理）も含むとしても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１５０】
【図１】デジタル録音装置の外観を示した外観図である。
【図２】デジタル録音装置の全体的な回路構成を示したブロック図である。
【図３】第１の実施形態におけるデジタル録音装置の特徴部分を詳細に示した機能ブロック図である。
【図４】音信号生成部の処理を説明するための説明図である。
【図５】音信号生成部で生成されるデジタル音信号の時間的な推移を示したタイミングチャートである。
【図６】デジタル録音装置の概略的な回路構成を示したブロック図である。
【図７】第１メモリと第２メモリのデジタル音信号のスケール配分を示した説明図である。
【図８】音信号生成部の処理を示したタイミングチャートである。
【図９】音信号生成部の処理を示したタイミングチャートである。
【図１０】音信号生成部の処理を示したタイミングチャートである。
【図１１】音信号生成部の処理を示したタイミングチャートである。
【図１２】音信号生成部の処理を示したタイミングチャートである。
【図１３】漸減関数を詳細に説明するための説明図である。
【図１４】音信号生成部の処理を示したタイミングチャートである。
【図１５】漸減関数を詳細に説明するための説明図である。
【図１６】第２の実施形態におけるデジタル録音方法の流れを示したフローチャート図である。
【図１７】従来のデジタル録音装置の録音機能に関する概略的な回路構成を示したブロック図である。
【図１８Ａ】アッテネート特性を具体的な回路構成で示した説明図である。
【図１８Ｂ】アッテネート特性を具体的な回路構成で示した説明図である。
【図１９Ａ】従来のデジタル録音装置によるアッテネート特性を説明するためのタイミングチャートである。
【図１９Ｂ】従来のデジタル録音装置によるアッテネート特性を説明するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
【０１５１】
１０，１１０，１１２  マイクロホン
１００  デジタル録音装置
２０２  第１ＡＤ変換器
２０４  第１メモリ
２０６  減衰器
２０８  第２ＡＤ変換器
２１０  第２メモリ
２１２  音信号生成部
２１４  音信号メモリ
【図１】
2007133035.tif 000003
【図２】
2007133035.tif 000004
【図３】
2007133035.tif 000005
【図４】
2007133035.tif 000006
【図５】
2007133035.tif 000007
【図６】
2007133035.tif 000008
【図７】
2007133035.tif 000009
【図８】
2007133035.tif 000010
【図９】
2007133035.tif 000011
【図１０】
2007133035.tif 000012
【図１１】
2007133035.tif 000013
【図１２】
2007133035.tif 000014
【図１３】
2007133035.tif 000015
【図１４】
2007133035.tif 000016
【図１５】
2007133035.tif 000017
【図１６】
2007133035.tif 000018
【図１７】
2007133035.tif 000019
【図１８Ａ】
2007133035.tif 000020
【図１８Ｂ】
2007133035.tif 000021
【図１９Ａ】
2007133035.tif 000022
【図１９Ｂ】
2007133035.tif 000023