JP3373221B2 - ディジタルオーディオ信号の記録再生装置 - Google Patents

ディジタルオーディオ信号の記録再生装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はディジタルオ−ディオ信
号の記録再生装置に関し、特にコンパクトディスク等の
ディジタルオ−ディオディスクの記録再生装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】コンパクトディスク(以下CDと称す
る)、ミニディスク(以下MDと称する)などを用いた
ディジタル音声記録媒体では、現在、周波数帯域0〜2
0KHz、量子化ビット数16ビット、音声チャネル2
チャネルという性能からなる規格が普及している。
【0003】人間の耳は20Hz〜20KHz の音を知
覚することが出来ると言われており、上記性能を満たし
ている従来のCDは、オ−ディオ装置の記録媒体として
不足のないものとされていた。ところが最近の研究によ
ると、人間の耳は20KHz以上の音も知覚しているこ
とが報告されており、CDのオ−ディオ再生能力として
も20KHz 以上の音も再生出来ることが要求されてき
ている。又、より高音質を追及するに当り、従来のCD
によるオ−ディオ再生ではダイナミックレンジの不足が
挙げられ、量子化ビット数の見直しが考えられている。
さらに、最近のオ−ディオ装置の動向として、家庭の中
でも映画館やコンサ−トホ−ルのような臨場感を演出で
きる音場再生というものが注目されてきており、音声チ
ャネル2チャネルとは別にこの音場再生のための信号を
もCDに記録することが提案されている。
【0004】かかる要求を満す1つの目安として、周波
数帯域0〜40KHz 、量子化ビット数20ビット、音
声チャネル4チャネルの性能を満たすCD(以下ス−パ
−CDと称する)の規格化が考えられる。しかし、上記
規格からなるス−パ−CDの再生装置は、従来の規格
(周波数帯域0〜20KHz 、量子化ビット数16ビッ
ト、音声チャネル2チャネル)のものよりも複雑な回路
構成となり、再生装置は高価なものとなる。よって、ス
−パ−CDの上記規格を一般化してしまうと、高音質を
要求しないユ−ザにも、高音質、高価格な再生装置の購
入を強要することとなり、ス−パ−CDの一般普及化に
とって好ましくないという問題が発生する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる問題
を解決すべくなされたものであり、従来のCDに比べて
広帯域、高音質、多チャネルを有するス−パ−CDの記
録再生装置において、従来規格の性能を満たして低価格
にした再生装置と、ス−パ−CDの規格を満たした高音
質で高価格な再生装置の各々に対応可能な記録方式を採
用したディジタルオ−ディオ信号の記録再生装置を提供
することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によるディジタル
オーディオ信号の記録装置は、複数のチャンネル各々に
対応したディジタルオーディオ信号を記録媒体に記録す
るディジタルオーディオ信号の記録装置であって、各チ
ャンネル毎の入力オーディオ信号の各々を互いに異なる
周波数帯域に分割して各周波数帯域毎の帯域ディジタル
データ群に変換する変換手段と、前記帯域ディジタルデ
ータ群の各々を時間軸上において区分して帯域サブブロ
ックを得るサブブロック生成手段と、前記帯域サブブロ
ックを所定数毎に組み合わせて情報データ部を生成する
情報データ部生成手段と、前記情報データ部に含まれる
前記帯域サブブロック各々のチャンネル及び周波数帯域
を夫々示す識別データを含むヘッダ部を生成するヘッダ
部生成手段と、前記ヘッダ部を前記情報データ部の直前
に配置して組み合わせたブロックを生成するブロック生
成手段と、前記ブロックを前記記録媒体に記録する記録
手段とを有する。
【0007】本発明によるディジタルオーディオ信号の
再生装置は、複数チャンネル分のディジタルオーディオ
信号が複数のサブブロックからなる情報データ部と前記
サブブロック各々に対応したチャンネル及び周波数帯域
を示す複数の識別データを含むヘッダ部とからなるブロ
ックに区分けして記録されている記録媒体から前記ディ
ジタルオーディオ信号を再生するディジタルオーディオ
信号の再生装置であって、前記記録媒体から前記ディジ
タルオーディオ信号を読み取る読取手段と、前記読取手
段にて読み取られた前記ディジタルオーディオ信号から
前記ブロック毎に前記ヘッダ部における前記識別データ
を抽出する識別データ抽出手段と、前記識別データ抽出
手段にて抽出された前記識別データが所定の識別データ
と等しいとき前記所定の識別データにて示されるチャン
ネル及び周波数帯域に該当する前記サブブロックの前記
ディジタルオーディオ信号のみを再生ディジタルオーデ
ィオ信号として出力するオーディオ信号出力手段と、
有する。
【0008】本発明によるディジタルオーディオ信号の
再生装置は、複数チャンネル分のディジタルオーディオ
信号が複数のサブブロックからなる情報データ部と前記
サブブロック各々に対応したチャンネル及び周波数帯域
を示す複数の識別データを含むヘッダ部とからなるブロ
ックに区分けして記録されている記録媒体から前記ディ
ジタルオーディオ信号を再生するディジタルオーディオ
信号の再生装置であって、前記記録媒体から前記ディジ
タルオーディオ信号を読み取る読取手段と、前記読取手
にて読み取られた前記ディジタルオーディオ信号から
前記ブロック毎に前記ヘッダ部における前記識別データ
抽出する識別データ抽出手段と、前記識別データ抽出
手段にて抽出された前記識別データが所定の識別データ
と等しいとき前記所定の識別データにて示されるチャン
ネル及び互いに異なる複数の周波数帯域各々に該当する
前記サブブロックにおける前記ディジタルオーディオ信
号各々を帯域合成してこれを再生ディジタルオーディオ
信号として出力するオーディオ信号出力手段と、を有す
る。
【0009】
【0010】
【作用】以上の構成により、本発明におけるディジタル
オ−ディオ信号の記録装置は、被記録オ−ディオ信号を
複数の周波数成分毎に各々デ−タ化して記録し、さら
に、このデ−タの各々の周波数帯域を示す識別デ−タを
付加して記録する。又、本発明におけるディジタルオ−
ディオ信号の再生装置は、上記識別デ−タにより上記各
デ−タを選択的に抽出してこれを再生する。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。本
実施例では、周波数帯域0〜40KHz 、量子化ビット
数20ビット、音声チャネル4チャネルのオ−ディオ信
号を記録する記録媒体と、その記録装置及び再生装置を
示す。
【0012】図1は本発明における記録媒体の1ブロッ
クのデ−タフォ−マットを示している。この1ブロック
においては、アドレス部、ヘッダ部、情報デ−タ部から
構成されている。先頭に配置されたアドレス部は、この
ブロックの位置を示すアドレスが記録される。情報デ−
タ部は、9個のサブブロックから構成されており、オ−
ディオ信号チャネル毎に周波数帯域分割されたデ−タが
各々に格納される。ヘッダ部は、9個のサブブロックヘ
ッダから構成されており、上記9個のサブブロックの各
々のオ−ディオ信号チャネル及び周波数帯域の種類を示
す識別デ−タとしてのラベルが記録されている。これに
より例えば、図1中のサブブロック0に記録されたデ−
タの種類は、サブブロックヘッダ0に記録されている識
別デ−タのラベルから識別でき、サブブロック8に記録
されたデ−タの種類はサブブロックヘッダ8に記録され
ている識別デ−タのラベルから識別できる。
【0013】上記記録媒体においては、かかる構成の1
ブロックがトラックに沿ってアドレス順に繰返し存在す
ることになり、その連続するブロック間には図1には示
していない同期信号が挿入される。図2は本発明におけ
るディジタルオ−ディオ信号の記録装置の構成を示す図
である。
【0014】チャネル1ないし4からなる記録オ−ディ
オ信号は、各々帯域分割・デ−タ生成手段1aないし1
dに供給される。帯域分割・デ−タ生成手段1aないし
1dは各々同じ内部構成でありこれを第3図に示す。第
3図中、帯域分割手段11は、アナログ信号である記録
オ−ディオ信号を0〜20KHz のオ−ディオ信号成分
と20KHz〜40KHz のオ−ディオ信号成分とに帯
域分割して、これらを各々20ビットA/Dコンバ−タ
12及び13に供給する。20ビットA/Dコンバ−タ
12は、0〜20KHz のオ−ディオ信号成分を20ビ
ット量子化して、その内、上位16ビットをロ−バンド
上位信号として出力し、下位4ビットをロ−バンド下位
信号として出力する。20ビットA/Dコンバ−タ13
は、20KHz〜40KHz の記録オ−ディオ信号成分
を20ビット量子化して、その20ビット量子化信号を
20−16ビット圧縮手段14に供給する。20−16
ビット圧縮手段14は、例えば差分PCM法などの方式
により上記20ビット量子化信号を16ビットに圧縮し
て、ハイバンド信号として出力する。尚、帯域分割手段
11は、例えばコンデンサ、抵抗素子により構成される
アナログのバンドパスフィルタであるが、DCT(Disc
rete Cosine Transform : 離散コサイン変換)を応用し
たディジタル信号処理回路により帯域分割を行なう方法
もある。これによるとアナログの記録オ−ディオ信号は
図示していないA/Dコンバ−タを介してDCTを応用
した帯域分割手段11に供給されることになる。この
際、20ビットA/Dコンバ−タ12及び13が不要と
なるのはいうまでもない。
【0015】かかる構成により帯域分割・デ−タ生成手
段1aないし1dは、記録オ−ディオ信号の各チャネル
毎に量子化されたロ−バンド上位信号、ロ−バンド下位
信号及びハイバンド信号を生成しブロック形成手段2に
供給する。以下、この帯域分割・デ−タ生成手段1aな
いし1dの出力信号の各々を、図4に示される名称にて
呼ぶこととする。これによると、帯域分割・デ−タ生成
手段1aから出力されるロ−バンド上位信号は「A1
L」、ロ−バンド下位信号は「ALQ(1/4)」、ハ
イバンド信号は「A1H」。帯域分割・デ−タ生成手段
1bから出力されるロ−バンド上位信号は「A2L」、
ロ−バンド下位信号は「ALQ(2/4)」、ハイバン
ド信号は「A2H」。帯域分割・デ−タ生成手段1cか
ら出力されるロ−バンド上位信号は「A3L」、ロ−バ
ンド下位信号は「ALQ(3/4)」、ハイバンド信号
は「A3H」。帯域分割・デ−タ生成手段1dから出力
されるロ−バンド上位信号は「A4L」、ロ−バンド下
位信号は「ALQ(4/4)」、ハイバンド信号は「A
4H」となる。
【0016】ブロック形成手段2は、これらの信号の各
々を時間軸上において区分し、同一時間帯にあるもの同
士を組合せて図1中の情報デ−タ部のサブブロック0な
いし8に割りあてる。さらに、サブブロック0ないし8
に記録された各々のデ−タの種類、すなわちオ−ディオ
信号チャネル及び周波数帯域の種類を示すための識別デ
−タとしてのラベルを生成して図1中のサブブロックヘ
ッダ0ないし8に割りあてる。図5はサブブロック0な
いし8に記録された帯域分割・デ−タ生成手段1aない
し1dの出力信号の各々とラベルとの対応を示したもの
である。この対応によると、例えばラベル「10」は
「A1L」と対応し、ラベル「14」は「ALQ」と対
応する。この際、ラベル「14」の「ALQ」とは、
「ALQ(1/4)」、「ALQ(2/4)」、「AL
Q(3/4)」、「ALQ(4/4)」を合わせたもの
である。
【0017】次に、ブロック形成手段2は、上記情報デ
−タ部とヘッダ部とを組合せて1つのブロックとし、さ
らにこのブロックの先頭にブロックの位置を示すアドレ
スを付加して図6に示す信号を形成して、これを符号化
回路3に供給する。符号化回路3はブロック形成手段2
の出力信号に誤り訂正符号を付加して変調回路4に供給
する。変調回路4は例えばEFM(Eight to Fourteen
Moduration) 変調であり、変調された信号は光ヘッド5
に供給され、スピンドルモ−タ6によって回転駆動せし
められる光ディスク7に光電変換して記録される。
【0018】尚、図5のラベル中に上述の説明には記載
されていないラベルがあるが、これらは本実施例では説
明しない他のシステム構成を持つ装置において、アプリ
ケ−ションを提供するものである。例えばラベル「0
0」は、そこに記録されているデ−タが意味を持たない
とき使用されるもので、記録されているデ−タのすべて
を必要としないシステムでは、不要デ−タにラベル「0
0」を付加する。これによりシステムは、不要デ−タが
記録されている箇所の読み出しを行なう必要がなくな
り、利用効率を上げることができる。ラベル「01」
は、そのシステムで用いる制御プログラム等が記録され
ていることを表わす。ラベル「02」ないし「0F」及
びラベル「19」ないし「FF」は予備であり、デ−タ
の種類が拡張した場合等に、この予備を使用して対応す
ることができる。
【0019】図7に示した本発明におけるディジタルオ
−ディオ信号の再生装置は、周波数帯域0〜40KHz
、量子化ビット数20ビット、音声チャネル4チャネ
ルのオ−ディオ信号が記録されているス−パ−CDの再
生を行なうものである。光ピックアップ71は光ディス
ク7に対して情報の読取りを行ない再生信号を得る。こ
の再生信号は、復調回路72によりEFM(Eight to F
ourteen Moduration) 復調されてエラ−訂正回路73に
供給される。エラ−訂正回路73は、復調回路72の出
力信号のエラ−訂正を行ない、信号抽出手段74に供給
する。この際、エラ−訂正回路73の出力信号としては
図6に示す信号が得られる。信号抽出手段74は、1ブ
ロック毎に、この信号のサブブロックヘッダ領域から
「10」、「11」、「12」、「13」、「14」、
「15」、「16」、「17」、「18」と等しいラベ
ルを検出して、それに対応するサブブロックのデ−タす
なわち「A1L」、「A2L」、「A3L」、「A4
L」、「A1H」、「A2H」、「A3H」、「A4
H」、「ALQ」を分離抽出して、「A1L」、「A1
H」を帯域合成・再生信号生成手段75a、「A2
L」、「A2H」を帯域合成・再生信号生成手段75
b、「A3L」、「A3H」を帯域合成・再生信号生成
手段75c、「A4L」、「A4H」を帯域合成・再生
信号生成手段75dに各々供給する。この際、分離抽出
された「ALQ」16ビットはさらに「ALQ(1/
4)」、「ALQ(2/4)」、「ALQ(3/
4)」、「ALQ(4/4)」の各々4ビットに分離さ
れて、「ALQ(1/4)」を帯域合成・再生信号生成
手段75a、「ALQ(2/4)」を帯域合成・再生信
号生成手段75b、「ALQ(3/4)」を帯域合成・
再生信号生成手段75c、「ALQ(4/4)」を帯域
合成・再生信号生成手段75dに各々供給される。
【0020】帯域合成・再生信号生成手段75aないし
75dは各々同じ内部構成であり、これを第8図に示
す。第8図中、20ビットD/Aコンバ−タ76は、1
6ビットのディジタルオ−ディオ信号であるロ−バンド
上位信号(「A1L」、「A2L」、「A3L」、「A
4L」に相当)と4ビットのディジタルオ−ディオ信号
であるロ−バンド下位信号(「ALQ(1/4)」、
「ALQ(2/4)」、「ALQ(3/4)」、「AL
Q(4/4)」に相当)とを合わせた20ビットディジ
タルオ−ディオ信号をアナログ信号に変換して帯域合成
手段77に供給する。16−20ビット伸張手段78
は、20−16ビット圧縮手段14により圧縮された1
6ビットのディジタルオ−ディオ信号であるハイバンド
信号(「A1H」、「A2H」、「A3H」、「A4
H」に相当)を20ビットのディジタルオ−ディオ信号
に伸張して20ビットD/Aコンバ−タ79に供給す
る。20ビットD/Aコンバ−タ79は、供給された2
0ビットディジタルオ−ディオ信号をアナログ信号に変
換して、帯域合成手段77に供給する。帯域合成手段7
7は、20ビットD/Aコンバ−タ76からのアナログ
信号と20ビットD/Aコンバ−タ79からのアナログ
信号との帯域合成を行ない、その合成信号を再生オ−デ
ィオ信号として出力する。
【0021】かかる構成による帯域合成・再生信号生成
手段75aは、「A1L」、「A1H」、「ALQ(1
/4)」の帯域合成を行ない、再生オ−ディオ信号チャ
ネル1として出力する。帯域合成・再生信号生成手段7
5bは、「A2L」、「A2H」、「ALQ(2/
4)」の帯域合成を行ない、再生オ−ディオ信号チャネ
ル2として出力する。帯域合成・再生信号生成手段75
cは、「A3L」、「A3H」、「ALQ(3/4)」
の帯域合成を行ない、再生オ−ディオ信号チャネル3と
して出力する。帯域合成・再生信号生成手段75dは、
「A4L」、「A4H」、「ALQ(4/4)」の帯域
合成を行ない、再生オ−ディオ信号チャネル4として出
力する。
【0022】図9に示した本発明におけるディジタルオ
−ディオ信号の再生装置は、周波数帯域0〜40KHz
、量子化ビット数20ビット、音声チャネル4チャネ
ルのオ−ディオ信号が記録されているス−パ−CDか
ら、周波数帯域0〜20KHz 、量子化ビット数16ビ
ット、音声チャネル2チャネル分の記録情報のみの再生
を行なうものである。
【0023】光ピックアップ71が光ディスク7に対し
て情報の読取りを行ない再生信号を得る。この再生信号
は復調回路72によりEFM(Eight to Fourteen Modu
ration) 復調されてエラ−訂正回路73に供給される。
エラ−訂正回路73は、復調回路72の出力信号のエラ
−訂正を行ない抽出手段91に供給する。この際、エラ
−訂正回路73の出力信号は図6に示す信号である。抽
出手段91はこの信号のサブブロックヘッダ領域からラ
ベル「10」(「A1L」に対応するラベル)及びラベ
ル「11」(「A2L」に対応するラベル)を検出し
て、それに対応するサブブロックのデ−タ「A1L」及
び「A2L」を各々抽出して16ビットD/Aコンバ−
タ92及び93にそれぞれ供給する。16ビットD/A
コンバ−タ92はディジタルオ−ディオ信号である「A
1L」をアナログ信号に変換して、再生オ−ディオ信号
チャネル1として出力する。16ビットD/Aコンバ−
タ93はディジタルオ−ディオ信号である「A2L」を
アナログ信号に変換して、再生オ−ディオ信号チャネル
2として出力する。
【0024】
【発明の効果】以上の如く本発明のディジタルオ−ディ
オ信号の記録装置は、被記録オ−ディオ信号を複数の周
波数成分毎にデ−タ化して各々記録し、さらに、このデ
−タの各々の種類を示す識別デ−タを付加して記録す
る。又、本発明におけるディジタルオ−ディオ信号の再
生装置は、上記識別デ−タにより上記各デ−タを選択的
に抽出してこれを再生する構成となっている。
【0025】よって、本発明によれば、ス−パ−CDの
再生装置を用途に応じて高価ではあるが高品位な再生音
を得ることが出来るものとすることも出来、反対に、再
生音の品位はス−パ−CDの機能を十分発揮しないが比
較的安価なものとすることも出来て好ましいのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の記録媒体のデ−タフォ−マット図。
【図2】本発明のディジタルオ−ディオ信号の記録装置
の構成図。
【図3】帯域分割・デ−タ生成手段ブロックの構成図。
【図4】本発明のオ−ディオ信号の記録用帯域分割デ−
タ名を示す図。
【図5】ラベル/デ−タ対応表。
【図6】本発明のディジタルオ−ディオ信号のデ−タ構
成図。
【図7】本発明のディジタルオ−ディオ信号の再生装置
の構成図。
【図8】帯域合成・再生信号生成手段ブロックの構成
図。
【図9】本発明のディジタルオ−ディオ信号の再生装置
の構成図。
【主要部分の符号の説明】
1a〜1d 帯域分割・デ−タ生成手段 2 ブロック形成手段 74、91 信号抽出手段 75a〜75d 帯域合成・再生信号生成手段
フロントページの続き (72)発明者 野村 知 山梨県中巨摩郡田富町西花輪2680番地パ イオニアビデオ株式会社 (56)参考文献 特開 平2−199925(JP,A) 特開 平1−282779(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 20/10 - 20/16

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のチャンネル各々に対応したディジ
    タルオーディオ信号を記録媒体に記録するディジタルオ
    ーディオ信号の記録装置であって、 各チャンネル毎の入力オーディオ信号の各々を互いに異
    なる周波数帯域に分割して各周波数帯域毎の帯域ディジ
    タルデータ群に変換する変換手段と、 前記帯域ディジタルデータ群の各々を時間軸上において
    区分して帯域サブブロックを得るサブブロック生成手段
    と、 前記帯域サブブロックを所定数毎に組み合わせて情報デ
    ータ部を生成する情報データ部生成手段と、 前記情報データ部に含まれる前記帯域サブブロック各々
    のチャンネル及び周波数帯域を夫々示す識別データを含
    むヘッダ部を生成するヘッダ部生成手段と、 前記ヘッダ部を前記情報データ部の直前に配置して組み
    合わせたブロックを生成するブロック生成手段と、 前記ブロックを前記記録媒体に記録する記録手段とを有
    することを特徴とするディジタルオーディオ信号の記録
    装置。
  2. 【請求項2】 複数チャンネル分のディジタルオーディ
    オ信号が複数のサブブロックからなる情報データ部と前
    記サブブロック各々に対応したチャンネル及び周波数帯
    域を示す複数の識別データを含むヘッダ部とからなるブ
    ロックに区分けして記録されている記録媒体から前記デ
    ィジタルオーディオ信号を再生するディジタルオーディ
    オ信号の再生装置であって、前記記録媒体から前記ディジタルオーディオ信号を読み
    取る読取手段と、 前記読取手段にて読み取られた前記ディジタルオーディ
    オ信号から前記ブロック毎に前記ヘッダ部における前記
    識別データを抽出する識別データ抽出手段と、 前記識別データ抽出手段にて抽出された前記識別データ
    が所定の識別データと等しいとき前記所定の識別データ
    にて示されるチャンネル及び周波数帯域に該当する前記
    サブブロックの前記ディジタルオーディオ信号のみを再
    生ディジタルオーディオ信号として出力するオーディオ
    信号出力手段と、 を有することを特徴とするディジタル
    オーディオ信号の再生装置。
  3. 【請求項3】 複数チャンネル分のディジタルオーディ
    オ信号が複数のサブブ ロックからなる情報データ部と前
    記サブブロック各々に対応したチャンネル及び周波数帯
    域を示す複数の識別データを含むヘッダ部とからなるブ
    ロックに区分けして記録されている記録媒体から前記デ
    ィジタルオーディオ信号を再生するディジタルオーディ
    オ信号の再生装置であって、 前記記録媒体から前記ディジタルオーディオ信号を読み
    取る読取手段と、 前記読取手段にて読み取られた前記ディジタルオーディ
    オ信号から前記ブロック毎に前記ヘッダ部における前記
    識別データを抽出する識別データ抽出手段と、 前記識別データ抽出手段にて抽出された前記 識別データ
    が所定の識別データと等しいとき前記所定の識別データ
    にて示されるチャンネル及び互いに異なる複数の周波数
    帯域各々に該当する前記サブブロックにおける前記ディ
    ジタルオーディオ信号各々を帯域合成してこれを再生デ
    ィジタルオーディオ信号として出力するオーディオ信号
    出力手段と、を有することを特徴とするディジタルオー
    ディオ信号の再生装置。
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