JP2014078297A

JP2014078297A - 録音装置

Info

Publication number: JP2014078297A
Application number: JP2012225515A
Authority: JP
Inventors: Shigeyuki Adachi; 茂之安達
Original assignee: Teac Corp
Current assignee: Teac Corp
Priority date: 2012-10-10
Filing date: 2012-10-10
Publication date: 2014-05-01
Anticipated expiration: 2032-10-10
Also published as: JP6079119B2; US9666196B2; CN103731795B; US20140098961A1; CN103731795A

Abstract

【課題】ミックスダウンのレベルによらず、圧縮処理を効果的に実行でき、これによりマスタリング処理を簡易に実行できる録音装置を提供する。
【解決手段】ＤＳＰ１４は、複数トラックに割り当てられた音声信号をステレオ音声信号にミックスダウンする。ＤＳＰ１４は、マスタリング処理する際に、圧縮処理に先立って音声信号をノーマライズし、その後に圧縮処理を行い、再度、ノーマライズ処理を行ってマスタデータを作成し、レコーダ３４に記録する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数のトラックに音声信号を記録するマルチトラックレコーダ等の録音装置に関する。

従来から、複数のトラックに音声信号を記録するマルチトラックレコーダが知られている。マルチトラックレコーダを用いることで、例えばエレキギターを使ってリズムギターパートをトラック１、リードギターパートをトラック２に記録し、内蔵マイクを使ってボーカル音声をトラック３に記録し、これらをミックスダウンしてステレオ信号を生成して記録する等が可能である。

下記の特許文献１には、マルチチャンネル音響システムにおける自動マスタリング機能について記載されている。チャンネルフェーダを均一な値に調整し、少なくとも２つのチャンネルを均一な出力レベルに制限し、それ以外の各チャンネルを、２つのチャンネルの均一な出力レベル値よりも小さいデシベルである出力レベル値に制限した上で、パラメータであるチャンネルフェーダ、スレッシュホールド、リリース、出力レベルの内の少なくとも１つの値を調整することにより、エンコードチャンネルのさらなる圧縮及び／又は制限を行うことが記載されている。

特表２０１１−５３０８４３号公報

ところで、マルチトラックレコーダにおいては、通常、歪まない程度にできるだけ大きなレベルでミックスダウンを行い、その後、マスタリング処理を行うことで録音を完了させる。マスタリング処理は、音質補正（イコライザ処理）や音圧を上げる処理（圧縮処理）、指定したレベルに合わせ込む処理（ノーマライズ）を実行することであるが、ある程度の知識や経験がないと所望の結果を得るのが難しい。特に、音圧を上げる圧縮処理は、閾値（スレッシュホールド）や比率（レシオ）の調整が比較的困難であるため、例えば曲の種類毎にいくつかプリセットを用意しておき、ユーザがこれらのプリセットの中から所望のプリセットを選択できるような構成が提案されているが、適正な録音レベルでミックスダウンされていなければプリセットも効果がない問題がある。

図５Ａ及び図５Ｂに、マスタリング処理における圧縮処理（コンプレッサ）を模式的に示す。図５Ａは、ミックスダウンが適正なレベルで行われている場合の圧縮処理である。図において、０ｄＢＦＳは、基準となる目標レベルであり、ＴＨは、圧縮処理における閾値である。圧縮処理は、閾値を超えるレベルを所定の比率で圧縮し、閾値以下のレベルをそのまま維持する処理である。従って、図５Ａに示すように、ミックスダウンが適正なレベルで行われ、そのレベルが閾値ＴＨに達する場合には圧縮処理が意味を持つ。

他方、図５Ｂは、ミックスダウンが適正なレベルで行われていない場合、つまり、レベルが小さすぎる場合の圧縮処理である。オーバレベルによる歪みを考慮すると、ミックスダウンのレベルを小さくすることが有効であるが、レベルが小さすぎると閾値ＴＨに達しないこととなり、圧縮が全く行われないため意味がなくなってしまう。これは、複数のプリセットを用意しても同様であり、選択されたプリセットの閾値ＴＨとの比較においてミックスダウンのレベルが小さければ、圧縮処理は実質的に機能しないことになる。

本発明の目的は、ミックスダウンして得られるステレオ音声信号等の音声信号のレベルによらず、圧縮処理を効果的に実行でき、これによりマスタリング処理を簡易に実行できる録音装置を提供することにある。

本発明は、音声信号を記録する録音装置であって、音声信号のレベルを目標の基準レベルまで増幅するプリノーマライズ手段と、前記プリノーマライズ手段で処理された音声信号のレベルのうち、所定の閾値を超えるレベルを圧縮する圧縮手段とを備えることを特徴とする。

本発明の１つの実施形態では、さらに、複数トラックの各トラックに割り当てられた音声信号からステレオ音声信号を生成するミックスダウン手段を備え、前記プリノーマライズ手段は、前記ステレオ音声信号のレベルを前記基準レベルまで増幅することを特徴とする。

本発明の他の実施形態では、さらに、前記圧縮手段で処理された音声信号のレベルを前記基準レベルまで増幅するポストノーマライズ手段を備えることを特徴とする。

本発明のさらに他の実施形態では、前記圧縮手段は、前記プリノーマライズ手段で処理された音声信号のレベルのうち、所定の閾値を超えるレベルを圧縮すると同時に、音声信号のレベルを前記基準レベルまで増幅することを特徴とする。

本発明によれば、音声信号のレベルによらず、圧縮処理を効果的に実行でき、これによりマスタリング処理を簡易に実行することができる。本発明によれば、音声信号のレベルが小さい場合でも、確実に圧縮処理を実行できるので、ユーザはマスタリング処理の有効性を実感し得る。

実施形態におけるマルチトラックレコーダの構成図である。ミックスダウン処理の機能ブロック図である。実施形態におけるマスタリング処理のフローチャートである。実施形態におけるミックスダウン後のレベル説明図である。実施形態におけるプリノーマライズ後のレベル説明図である。ミックスダウンが適正レベルの場合の圧縮処理説明図である。ミックスダウンが適正レベルでない場合の圧縮処理説明図である。他の実施形態におけるマスタリング処理のフローチャートである。

以下、図面に基づき本発明の実施形態について、録音装置としてマルチトラックレコーダを例にとり説明する。

図１に、本実施形態におけるマルチトラックレコーダ１の構成ブロック図を示す。音声信号入力回路１０は、複数の入力ポートを備え、複数の音源（ソース）からの音声信号を入力する。複数の音声信号を例示すると、ギター、ボーカル、ドラム等である。音声信号入力回路１０は、内蔵マイク及び／又は入力ポートを備え、音声信号を入力する。内蔵マイクと入力ポートの双方を備える場合、内蔵マイクと入力ポートは相互に切替可能である。音声信号入力回路１０から入力された音声信号は、バス１６を介してＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）１４に供給される。

ＤＳＰ１４は、ＣＰＵ３２の制御の下で、音声信号入力回路１０から供給された複数チャンネルの音声信号に対して、所定のデジタル処理、具体的には、ミックスダウン処理やマスタリング処理等を施し、バス１８を介してレコーダ３４に記録する。レコーダ３４の記録媒体は、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ等の光ディスクやハードディスク、フラッシュメモリ媒体等である。ＤＳＰ１４の処理には、操作子２０の操作に応じて各音声信号のパン（ＰＡＮ）や音量レベルを調整する処理も含まれる。

操作子２０は、マルチトラックレコーダ１の操作面に設けられる。操作子２０は、各種のキースイッチや選択ボタン、メニューボタン、決定ボタン、パン（ＰＡＮ）つまみ、レベルつまみ等から構成される。ユーザは、操作子２０を操作することで、各音声信号を、複数トラックの少なくとも１つのトラックに割り当てる。操作子２０の操作状態は検出回路２２で検出される。検出回路２２は、バス１８を介して操作子２０の操作状態検出信号をＣＰＵ３２に供給する。

ＣＰＵ３２は、マルチトラックレコーダの全体を統括制御する。ＣＰＵ３２は、フラッシュＲＯＭ２８に記憶されたプログラムに従い、ワーキングメモリとしてのＲＡＭ３０を用いて各種処理を実行する。具体的には、検出回路２２からの操作状態検出信号に基づいて、複数チャンネルの各音声信号を複数トラックの少なくとのいずれかのトラックに割り当てる。例えば、トラックがトラック１〜トラック８まで存在する場合に、チャンネルＡをトラック１に割り当て、チャンネルＢをトラック２に割り当て、チャンネルＣをトラック８に割り当てる等である。また、ＣＰＵ３２は、各種の情報を表示回路２６に供給する。表示回路２６は、各種情報を表示部２４に表示する。

ＣＰＵ３２は、ユーザによる操作子２０の操作に応じて各種メニュー画面や設定画面を表示すべく表示回路２６に指令し、表示回路２６は、ＣＰＵ３２からの情報に応じてメニュー画面や設定画面を表示部２４に表示する。

また、ＣＰＵ３２は、各トラック毎に割り当てられた音声信号のレベルを、例えば棒グラフ形式（レベルメータ）で表示すべく表示回路２６に指令し、表示回路２６は、ＣＰＵ３２からの情報に応じてレベルメータ画像を表示部２４に表示する。

さらに、ＣＰＵ３２は、検出回路２２からの操作状態検出信号に応じ、レコーダ３４に記録された音声信号を読み出してＤＳＰ１４に供給し、ＤＳＰ１４はバス及び音声信号出力回路１２を介して音声信号を外部に出力する。音声出力回路１２は、アナログ出力ポートやデジタル出力ポート等の各種出力ポートを有する。

本実施形態におけるＤＳＰ１４は、上記のように、ミックスダウン処理及びマスタリング処理を行うので、ミックスダウン処理部及びマスタリング処理部として機能する。これらの各処理は、予めプログラムメモリに記憶されたプログラムを順次読み出し、ＤＳＰ１４がプログラムを逐次実行することで実現される。もちろん、ＤＳＰ１４の代わりに、ミックスダウン処理を行うハードウェア、マスタリング処理を行うハードウェアを設けることもできる。要するに、ミックスダウン処理、マスタリング処理は、ハードウェアあるいはソフトウェアのいずれで実行してもよい。

ミックスダウン処理は、音声信号入力回路１０から供給された複数チャンネルの音声信号をＬチャンネル及びＲチャンネルの音声信号に合成する処理である。ミックスダウン処理は、各トラックのレベルつまみを用いてレベルとバランスを調節し、かつ、全体のレベルを調節しながら行われる。また、トラックのＰＡＮつまみを用いてＬチャンネル及びＲチャンネルのステレオの定位を設定する。Ｌチャンネル及びＲチャンネルのレベル（ステレオメータ）は表示部２４に表示され、ユーザは表示されるレベルを視認しつつ調節する。

図２に、ミックスダウン処理の機能ブロック図を示す。トラック１〜トラック８の８個のトラックにそれぞれ音声信号が割り当てられている。各トラックは、できるだけフルスケール（０ｄＢ）に近いレベルで録音される。各トラックの音声信号のレベルは、チャンネル毎に設けられたチャンネルフェーダ２０ａで調整され、さらにＰＡＮつまみ２０ｂでＬ，Ｒ左右のレベルを調整しつつ定位される。マスタフェーダ２０ｃは、０ｄＢに設定され、全体のレベルが調整されてマスタトラック（ステレオトラック）にミックスダウンされる。ユーザは、ステレオメータを視認しつつ、レベルがオーバしない程度にできるだけフルスケールに近いレベルでミックスダウンを行う。

また、マスタリング処理は、イコライザ処理（イコライジング）、圧縮処理、ノーマライズを含む処理であり、ユーザがマスタリングすべき音声信号の開始点と終了点を設定し、「マスタ録音」のボタンを操作あるいはメニューを選択することで開始される。マスタリングにおける圧縮処理の閾値及び比率は予め複数セット（複数のプリセット）が用意されており、ユーザが所望のプリセットを選択できるように構成される。しかしながら、ミックスダウン処理した結果の音声信号のレベルが適当でなく、小さすぎる場合には、音声信号のレベルが圧縮処理における閾値以下となり、圧縮処理の効果がなくなってしまう。

そこで、本実施形態では、マスタリング処理において、音声信号の圧縮処理に先立ってノーマライズを行い、音声信号のレベルを調整した上で圧縮処理を行うようにしている。本実施形態において、圧縮処理に先立って行うノーマライズをプリノーマライズと称する。

図３に、マスタリング処理のフローチャートを示す。ＤＳＰ１４で実行される処理である。まず、ユーザからの指示に応じ、音声信号入力回路１０から供給された複数チャンネルの音声信号をＬチャンネル及びＲチャンネルの音声信号に合成するミックスダウン処理を行う（Ｓ１０１）。ミックスダウン処理されたＬチャンネル及びＲチャンネルのステレオ音声信号は、ＲＡＭ３０あるいはレコーダ３４に記憶される。

次に、ユーザから「マスタ録音」が指示されると、ＤＳＰ１４は、プリノーマライズを実行する（Ｓ１０２）。具体的には、ＲＡＭ３０あるいはレコーダ３４に記憶されたステレオ音声信号を読み出し、音声信号のピーク値が基準となる目標レベル（例えば０ｄＢＦＳ）に達するまで全体を増幅することで合わせ込む。

図４Ａ及び図４Ｂに、プリノーマライズ処理の様子を示す。図４Ａは、ミックスダウン処理された音声信号のレベルである。図において、ＴＨは後段の圧縮処理における閾値であり、プリセット値（固定値）であってもよいし、ユーザによる任意設定値であってもよい。図４Ａの場合、ミックスダウン処理された音声信号のレベルが小さすぎ、閾値ＴＨに達していないため、圧縮処理が実質的に行われず、圧縮処理の意味がない。

これに対し、図４Ｂは、プリノーマライズ処理された音声信号のレベルである。音声信号レベルのピークがフルスケール（図における０ｄＢＦＳ）となるように増幅されるため、閾値ＴＨに達するようになり、圧縮処理が実質的に行われるようになる。プリノーマライズは、適当なレベルでミックスダウン処理した場合と同様の効果をもたらすといえる。

プリノーマライズを行った後、必要に応じてイコライザ処理（イコライジング）を行い、さらに圧縮処理を行う（Ｓ１０３）。すなわち、音声信号のうち、閾値を超えるレベルを所定の比率で圧縮し、音声信号の音圧を向上させる。本実施形態における閾値及び比率は、ユーザが選択したプリセットの閾値及び比率である。比率は、例えば１０：１等である。圧縮処理では、閾値を超えたレベルは圧縮されて相対的に小さくなるものの、元の音声信号の波形は残っている。

次に、圧縮処理を行った音声信号に対し、再度、ノーマライズを行う（Ｓ１０４）。このノーマライズは、圧縮処理後に行われるため、圧縮前のノーマライズと区別するためにポストノーマライズと称する。圧縮処理された音声信号のピーク値を、再び目標の基準レベル（例えば０ｄＢＦＳ）となるように増幅する。

以上のようにして処理された音声信号は、マスタデータとしてレコーダ３４に記録される。マスタデータは、ユーザからの再生指示に応じて読み出され、音声信号出力回路１２から出力される。なお、マスタデータをＷＡＶ形式等に変換し、外部のパーソナルコンピュータに出力してもよい。

本実施形態では、圧縮処理に先だってプリノーマライズを実行することでミックスダウン処理された音声信号のレベルを適当なレベルに調整するので、たとえミックスダウン処理された音声信号のレベルが小さすぎる場合であっても、圧縮処理を効果的に実行し、音声信号の音圧を向上させることができる。

なお、本実施形態において、プリノーマライズを行う際に、ミックスダウン処理して得られたステレオ音声信号のピーク値を検出する必要があるが、単にステレオ信号のピークを検出する他に、まず、ステレオ音声信号からピーク検出に不要な周波数帯をカットし、その上でピークを検出してもよい。ピーク検出に不要な周波数帯は、例えば下は２０Ｈｚ以下、上は１２ｋＨｚ以上等である（適用する装置の構成や特性に応じて任意に設定）。ステレオ音声信号のエンベロープを検出し、エンベロープのピークを検出してもよい。

本実施形態では、図３に示すように、Ｓ１０２におけるプリノーマライズと、Ｓ１０４におけるポストノーマライズの合計２回のノーマライズ処理があるため、マスタリング処理に要する時間が相対的に増大する可能性がある。

そこで、マスタリング処理の時間を短縮する必要がある場合には、図３におけるＳ１０３の圧縮処理と、Ｓ１０４におけるポストノーマライズ処理を同時に行い、これによりＳ１０４のポストノーマライズ処理を省略することができる。

図６に、他の実施形態の処理フローチャートを示す。ＤＳＰ１４で実行される処理である。まず、ユーザからの指示に応じ、音声信号入力回路１０から供給された複数チャンネルの音声信号をＬチャンネル及びＲチャンネルの音声信号に合成するミックスダウン処理を行う（Ｓ２０１）。ミックスダウン処理されたＬチャンネル及びＲチャンネルのステレオ音声信号は、ＲＡＭ３０あるいはレコーダ３４に記憶される。

次に、ユーザから「マスタ録音」が指示されると、ＤＳＰ１４は、プリノーマライズを実行する（Ｓ２０２）。具体的には、ＲＡＭ３０あるいはレコーダ３４に記憶されたステレオ音声信号を読み出し、音声信号のピーク値が基準となる目標レベル（例えば０ｄＢＦＳ）に達するまで全体を増幅することで合わせ込む。

プリノーマライズを行った後、必要に応じてイコライザ処理（イコライジング）を行い、さらに圧縮処理を行う（Ｓ２０３）。すなわち、音声信号のうち、閾値を超えるレベルを所定の比率で圧縮し、音声信号の音圧を向上させる。閾値及び比率は、ユーザが選択したプリセットの閾値及び比率である。

但し、圧縮処理を行う際に、圧縮処理後の出力レベルを演算して推定し、推定したレベルに対し、そのピーク値が目標の基準レベル（０ｄＢＦＳ）となるように圧縮及び増幅する。より具体的に説明すると、ミックスダウンして得られたステレオ音声信号のうち、閾値ＴＨを超えた部分については所定の比率（これをｒとする）で圧縮するが、所定の比率で圧縮した場合に得られるであろう音声信号のレベルを演算により算出し、そのレベルのピーク値を算出し、算出したピーク値を目標の基準レベルに合わせ込むための増幅率βを算出する。そして、ミックスダウンして得られたステレオ音声信号のうち、閾値以下の部分については比率βで増幅し、閾値ＴＨを超える部分については比率β・ｒで圧縮及び増幅を行う。言い換えれば、閾値以下の部分は比率βで圧縮し、閾値を超える部分については比率β・ｒで圧縮を行うといえる。

このように、圧縮処理において、同時にノーマライズを実行することで、圧縮処理を行った後に再度ノーマライズ処理を行う必要がなくなり、マスタリング処理に要する時間を短縮できる。

以上、本発明の実施形態について、マルチトラックレコーダを例にとり説明したが、本発明はこれに限定されず、音声信号に対して圧縮処理を行って記録媒体に記録する任意の録音装置に適用することができる。

１マルチレコーダ、１０音声信号入力回路、１２音声信号出力回路、１４ＤＳＰ、１８バス、２０操作子、２２検出回路、２４表示部、２６表示回路、２８フラッシュＲＯＭ、３０ＲＡＭ、３２ＣＰＵ、３４レコーダ。

Claims

音声信号を記録する録音装置であって、
音声信号のレベルを目標の基準レベルまで増幅するプリノーマライズ手段と、
前記プリノーマライズ手段で処理された音声信号のレベルのうち、所定の閾値を超えるレベルを圧縮する圧縮手段と、
を備えることを特徴とする録音装置。
請求項１記載の録音装置において、さらに、
複数トラックの各トラックに割り当てられた音声信号からステレオ音声信号を生成するミックスダウン手段と、
を備え、前記プリノーマライズ手段は、前記ステレオ音声信号のレベルを前記基準レベルまで増幅することを特徴とする録音装置。
請求項１，２のいずれかに記載の録音装置において、さらに、
前記圧縮手段で処理された音声信号のレベルを前記基準レベルまで増幅するポストノーマライズ手段と、
を備えることを特徴とする録音装置。
請求項１，２のいずれかに記載の録音装置において、
前記圧縮手段は、前記プリノーマライズ手段で処理された音声信号のレベルのうち、所定の閾値を超えるレベルを圧縮すると同時に、音声信号のレベルを前記基準レベルまで増幅する
ことを特徴とする録音装置。