(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アナログオーディオ信号をデジタル信号に変換して記録媒体に記録するオーディオ装置において、
上記アナログオーディオ信号を上記デジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータと、
入力される複数種の上記アナログオーディオ信号が持つ周波数帯域を識別して識別モードを設定するモード識別手段と、
入力された上記アナログオーディオ信号が上記Ａ／Ｄコンバータより上記デジタル信号に変換され、変換された該デジタル信号の周波数特性をデジタルフィルタにより帯域制限する帯域制限手段と、
上記帯域制限手段より出力される帯域制限されたデジタル信号を符号化処理するデジタル信号処理部と、
上記デジタル信号処理部からの出力を記録媒体にデジタル記録するデジタル記録部とを備え、
入力された複数種の上記アナログオーディオ信号に対し、上記モード識別手段によって設定された上記識別モードに対応した周波数帯域を設定し、設定された上記アナログオーディオ信号の周波数帯域に対応して上記デジタル信号の帯域制限を上記帯域制限手段によって変更することを特徴とするオーディオ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、オーディオ装置に関する。詳しくは、入力アナログ信号に対しその使用周波数帯域の信号のみを取り出す処理を施して記録媒体にデジタル記録することによって、使用帯域外の信号（ノイズ成分）が記録されることによる再生音質の劣化を改善したものである。
【０００２】
【従来の技術】
カセットテープの再生音声やＦＭラジオ放送やＡＭラジオ放送などのアナログ音声を、ミニディスク（以下、「ＭＤ」という）プレーヤやデジタルコンパクトカセット（以下、「ＤＣＣ」という）プレーヤなどのデジタルオーディオ機器に記録することがある。
【０００３】
これらアナログ音声信号は、デジタルオーディオ機器に内蔵されたＡ／Ｄコンバータでデジタル信号に変換されてからＭＤやＤＣＣなどの記録媒体にデジタル記録される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＣＤプレーヤやＤＣＣプレーヤなどのデジタルオーディオ機器では、図３（ａ）に示すように、約２０Ｈｚ〜約２２ＫＨｚの帯域の音声を記録することができるが、カセット再生機器やラジオ受信機から出力されるアナログ音声の周波数帯域は、一般に、デジタルオーディオ機器の記録可能な帯域に比べて狭い。例えばＦＭラジオ放送の使用帯域は約３０Ｈｚ〜１５ＫＨｚであり、１９ＫＨｚのパイロット信号は受信時にローパスフィルタ処理が施されて出力されないようになされる。
【０００５】
しかし、このローパスフィルタはアナログフィルタであり、図３（ｂ）に示すようにカットオフ周波数が１５ＫＨｚとなるような周波数特性である。
【０００６】
このフィルタ特性は急峻な帯域制限がなされていないので、フィルタ出力は、図３（ｃ）に示すように１５ＫＨｚ以上の周波数も僅かながら出力されてしまう。１５ＫＨｚ以上の高周波数帯域には音声信号は含まれていないから、ノイズ成分となる。この他にホワイトノイズ（斜線図示）も含まれる。また、低周波数帯域ではフィルタを用いていないので３０Ｈｚ以下に存在するノイズ成分も出力されて、ＭＤやＤＣＣなどを用いたデジタルオーディオ機器の場合には使用する記録媒体に応じた音声圧縮符号化処理がなされる。周知のようにＭＤではＡＴＲＡＣ（Adaptive TRansform Acoustic Coding）処理、ＤＣＣではＰＡＳＣ（Precision Adaptive Sub-band Coding））処理である。使用帯域３０Ｈｚ〜１５ＫＨｚに混入したノイズ成分（ホワイトノイズを含む）はレベルの高い音声信号によってマスクされるため、これらのノイズ成分は記録媒体に記録されないようになっている。
【０００７】
しかし、この使用帯域外の周波数成分（２０Ｈｚ〜３０Ｈｚ及び１５ＫＨｚ〜２２ＫＨｚ）にあって各音声圧縮符号化処理による最小可聴限界以上のレベルを有するノイズ成分は記録媒体に記録されてしまう。特にパイロット信号の残留成分はそのレベルも比較的高いのでこれも記録されてしまう。
【０００８】
同様にして、使用帯域が約１００Ｈｚ〜約６ＫＨｚのＡＭラジオ放送や、約２０Ｈｚ〜１０ＫＨｚ（若しくは２０Ｈｚ〜２０ＫＨｚ）のカセットテープ（周波数の上限はテープの種類などによって異なる）などにおいても、一般に帯域制限フィルタとして急峻なフィルタは用いられていない。そのため、各機器から出力される音声信号には、下限周波数以下の低周波数帯域及び上限周波数以上の高周波数帯域にもそれぞれノイズ成分が含まれている場合が多い。これをデジタルオーディオ機器に記録した場合、使用帯域の下限周波数から２０Ｈｚまで及び上限周波数から２２ＫＨｚまでの最小可聴限界以上のレベルのノイズ成分（高域ノイズ）も音声信号と共に記録媒体に記録されてしまう。
【０００９】
デジタルオーディオ機器のダイナミックレンジは一般にアナログオーディオ機器に比べて非常に広く、例えば、ＭＤ用機器のダイナミックレンジは９６ｄＢ程度であるので上述した高域ノイズも再生される。この高域側の再生ノイズは再生音質の劣化の原因となっている。
【００１０】
また、デジタル機器での音声圧縮符号化処理では、本来処理すべき音声帯域（例えばＦＭ音声では３０Ｈｚ〜１５ＫＨｚ）以外の帯域（２０Ｈｚ〜３０Ｈｚ及び１５ＫＨｚ〜２２ＫＨｚ）に存在する成分（ＦＭ音声に対して全てノイズ成分となる）までも圧縮符号化しなければならない。そのため、本来の音声信号に割り当てられるべき符号化量（ビット数）が少なくなって音声信号のダイナミックレンジが狭くなってしまう。つまり、デジタルオーディオ機器の性能を最大限まで発揮できなくなる。
【００１１】
そこで、この発明は、入力アナログ音声をデジタル記録する場合に、アナログ音声の使用帯域以外の不要な周波数帯域のノイズ成分を阻止（カット）することにより、再生音質を改善できるオーディオ装置を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るオーディオ装置は、アナログオーディオ信号をデジタル信号に変換して記録媒体に記録するオーディオ装置において、上記アナログオーディオ信号を上記デジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータと、入力される複数種の上記アナログオーディオ信号が持つ周波数帯域を識別して識別モードを設定するモード識別手段と、入力された上記アナログオーディオ信号が上記Ａ／Ｄコンバータより上記デジタル信号に変換され、変換された該デジタル信号の周波数特性をデジタルフィルタにより帯域制限する帯域制限手段と、上記帯域制限手段より出力される帯域制限されたデジタル信号を符号化処理するデジタル信号処理部と、上記デジタル信号処理部からの出力を記録媒体にデジタル記録するデジタル記録部とを備え、入力された複数種の上記アナログオーディオ信号に対し、上記モード識別手段によって設定された上記識別モードに対応した周波数帯域を設定し、設定された上記アナログオーディオ信号の周波数帯域に対応して上記デジタル信号の帯域制限を上記帯域制限手段によって変更することを特徴とする。
【００１３】
アナログオーディオ信号はＡ／Ｄコンバータで信号に変換されて出力され、帯域制御手段で入力信号の使用周波数帯域がその通過帯域となるように調整される。そしてデジタル信号処理部で符号化処理されてデジタル信号処理部でデジタル記録される。よって、デジタル信号処理部では、入力信号の使用帯域以外の信号に対する符号化処理を行う必要がなく、その分、入力信号に対する符号化処理の分解能を高めることができる。したがって、再生音質が大幅に改善され、ハイファイなデジタル記録が可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態としてのオーディオ装置１００について説明する。このオーディオ装置１００は、カセットテープの記録再生の他、ＡＭ・ＦＭラジオ放送の受信やＣＤの再生及びＭＤの記録再生が可能なオーディオ装置（いわゆるミニコンポ）である。
【００１５】
図１において、オーディオ装置１００は、カセットテープ記録再生部１、ＦＭラジオ受信部２、ＡＭラジオ受信部３、ＣＤ再生部４及びＭＤ記録再生部５を有する。
【００１６】
カセットテープ記録再生部１ではカセットテープの記録再生が行われてアナログ音声信号が出力される。ＦＭラジオ受信部２、ＡＭラジオ受信部３では、それぞれＦＭラジオ放送やＡＭラジオ放送が受信されてそれらのアナログ音声信号が出力される。ＣＤ再生部４ではＣＤの再生が行われてそのデジタル音声信号が出力される。また、ＭＤ記録再生部５では、音声データのＭＤへの記録及び再生が行われる。
【００１７】
オーディオ装置１００は、さらにＡ／Ｄコンバータ６、デジタルシグナルプロセッサ回路（以下、「ＤＳＰ回路」という）７、マイコン８及びＭＤ信号処理回路９を有する。
【００１８】
ユーザの操作によってカセットテープやＡＭ・ＦＭラジオ放送の音声をＭＤ記録再生部５でＭＤに記録する場合に、カセットテープ記録再生部１やＦＭラジオ受信部２、ＡＭラジオ受信部３より出力されるアナログ音声信号ＳＡがＡ／Ｄコンバータ６に供給されてデジタル音声信号ＳＤへの変換処理が行われる。
【００１９】
ＤＳＰ回路７には、Ａ／Ｄコンバータ６より出力されるデジタル音声信号ＳＤが供給される。ＤＳＰ回路７はフィルタ特性を変えることのできるデジタルバンドパスフィルタ（以下、「デジタルＢＰＦ」という）として構成され、デジタル音声信号ＳＤの周波数帯域が所望の如く制限される。
【００２０】
ユーザの操作によってカセットテープの音声をＭＤに記録する場合には、カセットテープ再生部１よりのモード信号ＳＴＡがマイコン８に供給される。ＦＭラジオ放送の音声やＡＭラジオ放送の音声をＭＤに記録する場合には、ＦＭラジオ受信部２やＡＭラジオ受信部３からそれぞれモード信号ＳＦＭやＳＡＭがマイコン８に供給される。マイコン８では各モード信号を識別し、識別したモードに応じてＤＳＰ回路７のデジタルＢＰＦの係数を制御する。この係数制御によって、入力音声信号の使用周波数帯域そのものがその通過帯域として設定される。ＦＭ放送のときにはその通過帯域は３０Ｈｚ〜１５ＫＨｚであり、ＡＭ放送では１００Ｈｚ〜６ＫＨｚが通過帯域となり、カセットテープでは２０Ｈｚ〜１００ＫＨｚ（２０Ｈｚ〜２０ＫＨｚ）が通過帯域となるように係数制御が行われる。デジタルフィルタがあるため通過帯域は急峻な特性に設定できる。
【００２１】
ＭＤ信号処理回路９には、ＤＳＰ回路７のデジタルフィルタで帯域制限されたデジタル音声信号ＳＤＳが供給されて、ＡＴＲＡＣ方式の音声圧縮符号化、誤り訂正処理のためのエンコード処理が行われると共に、変調処理が行われる。ＭＤ信号処理回路９より出力される記録音声データはＭＤ記録再生部５に供給される。これによりカセットテープやＦＭラジオやＡＭラジオなどの記録音声データがＭＤに磁界変調記録される。
【００２２】
ユーザの操作によってＣＤ再生部４で再生された音声をＭＤに記録する場合には、この再生音声信号ＳＣＤはデジタル信号であるので、Ａ／Ｄコンバータ６及びＤＳＰ回路７を介さずにＭＤ信号処理回路９に直接供給される。
【００２３】
次に再生系について説明する。オーディオ装置１００は、再生系としてＤ／Ａコンバータ１０、パワーアンプ１１及びスピーカ１２を有する。ＭＤ記録再生部５で再生された再生音声データはＭＤ信号処理回路９に供給されて復調処理が行われると共に、誤り訂正処理のためのデコード処理、誤り訂正された圧縮符号化データの伸張復号化処理が行われる。
【００２４】
Ｄ／Ａコンバータ１０には、ＭＤ信号処理回路９より復号化されたデジタル音声信号が供給されてアナログ音声信号に変換される。パワーアンプ１１には、Ｄ／Ａコンバータ１０よりアナログ音声信号が供給されて増幅される。そして、スピーカ１２よりその音声が出力される。
【００２５】
以上の構成において、ＦＭラジオ受信部２で受信したＦＭラジオ放送の音声をＭＤ記録再生部５でＭＤに記録する場合の動作を図１及び図２を用いて説明する。
【００２６】
ユーザの操作などによって、ＦＭラジオ受信部２で受信したＦＭラジオ放送の音声をＭＤ記録再生部５でＭＤに記録する場合、ＦＭラジオ受信部２の出力信号ＳＡは、Ａ／Ｄコンバータ６に供給される。このＦＭラジオ信号ＳＡは図２（ａ）に示すように、使用周波数帯域３０Ｈｚ〜１５ＫＨｚ以外にもノイズ成分を持った音声信号である。ＦＭラジオ信号ＳＡは、Ａ／Ｄコンバータ６でデジタル信号ＳＤに変換されて出力される。図２（ｂ）に示すように、このデジタル信号ＳＤも３０Ｈｚ以下の低周波数成分及び１５ＫＨｚ以上の高周波数成分を持っている。
【００２７】
ＦＭラジオ受信部２からは、ＭＤに記録する音声がＦＭラジオ受信部２より出力したものであることを識別するためのモード信号ＳＦＭがマイコン８に出力される。マイコン８では、モード信号ＳＦＭが供給されると、そのモード（ＦＭモード）に応じたアルゴリズムによる制御によってＤＳＰ回路７のデジタルＢＰＦの係数を変化させる。このときのＤＳＰ回路７のフィルタ特性は急峻なフィルタ特性となされており、図２（ｃ）に示すように、下限周波数３０Ｈｚ及び上限周波数１５ＫＨｚで急峻にカットオフされる。これにより、ＤＳＰ回路７より出力されるデジタル音声信号ＳＤＳは、図２（ｄ）に示すように、３０Ｈｚ以下の周波数及び１５ＫＨｚ以上の周波数帯域数にそれぞれノイズ成分を含まないデジタル信号となる。
【００２８】
ＭＤ信号処理回路９では、図２（ｅ）に示すように、ＭＤに記録可能な２０Ｈｚ〜２２ＫＨｚまでの周波数帯域の信号成分に対して音声圧縮符号化処理が行われるが、対象とされるデジタル音声信号ＳＤＳは３０Ｈｚ〜１５ＫＨｚまでの周波数成分である。よって、図２（ｆ）に示すように、２０Ｈｚ〜３０Ｈｚまでの周波数帯域の信号のための符号化処理及び１５ＫＨｚ〜２２ＫＨｚの周波数帯域の信号のための符号化処理は行われず、その分、３０Ｈｚ〜１５ＫＨｚまでの音声信号に対する割当ビット数が増加する。
【００２９】
これによって、不要なノイズ成分を再生しなくなるから、再生音質を大幅に改善できる。
【００３０】
カセットテープの音声やＡＭラジオ受信部３で受信したＡＭラジオ放送の音声がＭＤに記録される場合にも、各モードの使用周波数帯域のデジタル音声信号ＳＤＳのみがＭＤ信号処理回路９に供給されるように、ＤＳＰ回路７のデジタルＢＰＦの係数が制御される。これにより、ＦＭラジオ放送の音声が記録される場合と同様に、使用周波数帯域の信号のみが記録されるのでハイファイな再生音質を楽しむことができる。
【００３１】
なお、上述した本実施の形態においては、カセットテープ記録再生部１で再生した音声をＭＤ記録部５でＭＤに記録する場合、一律にＤＳＰ回路７のデジタルＢＰＦの係数を変化させてフィルタ処理を行ったが、カセットテープの種類に応じてカセットテープ記録再生部１よりその種類を識別するためのモード信号がマイコン８に供給されるようにして、そのモード信号によってカセットテープの種類を識別したマイコン８の制御によってＤＳＰ回路７のデジタルＢＰＦの係数を変化させるようにしてもよい。例えば、デジタルＢＰＦでカットする上限周波数を、ノーマルテープの場合には１５ＫＨｚ、クロムテープの場合１６ＫＨｚなどとしてもよい。
【００３２】
また、上述した本実施の形態においては、再生側のアナログ音声がＡＭ・ＦＭラジオの出力音声やカセットテープの再生音声である場合を示したが他のアナログ音声に対しても適用できる。また、記録側についてもＭＤに限らず、本発明はＤＣＣやＤＡＴなどの記録可能な他のデジタル機器にも適用される。
【００３３】
【発明の効果】
この発明によれば、入力アナログオーディオ信号がＡ／Ｄコンバータでデジタル信号に変換されてデジタルフィルタに出力される。そして、モード識別部で識別されたモードに応じて、デジタルフィルタは使用周波数帯域の周波数信号のみが出力されるようにその係数が制御される。これにより、デジタル信号処理部では使用帯域以外の周波数成分の符号化処理を行う必要がなく、さらにその分のビット数を使用帯域の音声信号の符号化処理に割り当てることができる。したがって、この発明では使用帯域外のノイズ成分がカットされるため再生ノイズが減少し、ハイファイな再生音を実現できるという顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るディスク装置の実施の形態としてのオーディオ装置１００の構成を示す図である。
【図２】オーディオ装置１００の各部の入出力信号などを示す図である。
【図３】ＦＭラジオ出力の使用周波数帯域などを示す図である。
【符号の説明】
１  カセットテープ記録再生部
２  ＦＭラジオ受信部
３  ＡＭラジオ受信部
４  ＣＤ再生部
５  ＭＤ記録再生部
６  Ａ／Ｄコンバータ
７  デジタルシグナルプロセッサ回路
８  マイコン
９  ＭＤ信号処理回路
１０  Ｄ／Ａコンバータ
１１  パワーアンプ
１２  スピーカ
１００  オーディオ装置
【図１】
0003849164.tif 000002
【図２】
0003849164.tif 000003
【図３】
0003849164.tif 000004