JP2020017936A - 音声データ記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】デジタルの音声データとして記録される音声データ記録装置に於いて、マイクの後段で記録手段の入力許容最大値未満となるようにする音声データ記録装置を提供する。【解決手段】音声データ記録装置１において、マイクロフォン５、１５の後段に増幅度切換え機能付き増幅回路８、１８、ボリューム９、１９、検出回路１３、２３及びＣＰＵ４を接続する。ＣＰＵ４は、検出回路１３、２３からの直流電圧に基づいて増幅度切換え機能付き増幅回路８、１８の切換えの要否及びボリューム９、１９の調節の要否を判断する。増幅度切換え機能付き増幅回路８、１８及びボリューム９、１９にそれぞれ増幅度切換えの制御及びレベル調節の制御を行い、ミキサ１０、２０の後段にボリューム１１、２１、検出回路１４、２４及びＣＰＵ４を接続し、ＣＰＵ４が検出回路１４、２４からの直流電圧に基づいてボリューム１１、２１の調節の制御を行う。【選択図】図１

Description

この発明は、マイクロフォンがピックアップした音声をアナログ音声信号に変換し、そのアナログ音声信号に他のアナログ音声信号をミキシング可能とするミキサが備えられ、そのミキサからのアナログ音声信号をデジタルの音声データとして記録する記録装置に関する。
特に、前記アナログ音声信号をデジタルの音声データとして記録する手段が、入力許容最大値という音声信号のレベルに係る制約を有すると共に、より一層好適な音声データの記録を可能とさせ得る音声データ記録装置の改良に関する。

この発明はより具体的に、前記マイクロフォンの後段でアナログ音声信号が増幅され、その増幅の部位よりも後段に前記ミキサが接続され、前記ミキサの後段で前記アナログ音声信号が前記記録手段によってデジタルの音声データとして記録される音声データ記録装置に於いて、前記マイクロフォンの後段では前記記録手段の入力許容最大値未満となるように音声信号を増幅度の切換可能な増幅及び調節用の増幅を行い、更に、ミキサの後段ではより好適なデータ記録を得るように音声信号の増幅を行う構成の音声データ記録装置の改良に関する。

マイクロフォンが音声をピックアップしてアナログ音声信号に変換し、そのアナログの音声信号をデジタルの音声データとして記録する場合、前記アナログ音声信号は一般にレベルが低いので増幅を行う。
そして、そのアナログ音声信号に増幅を行う程度（レベルの程度）ついては、今日、自動的に調節を行う技術が広く知られ、手動ではなく自動的に増幅を行う方法が主流になっている。アナログ音声信号のレベルを自動的に増幅を行う技術として、以下の文献が挙げられる。

特開平８−３３１６９６号公報

特許文献１の文献で開示されている発明（以下、『先行発明』と称する。）では、図１〜図３に示されているように、マイクロホン感度自動調整装置のゲインの調節は、ゲイン固定アンプ２の後段に接続されたＡＧＣ回路８が機能することによって行われている。
斯かる構成のゲインの調整では、マイク１がピックアップした音声はＡＧＣ回路８によってレベルが調節されることになる。

さて、先行発明のＡＧＣ回路８を機能させるべく電源をＯＮ状態にすると、ＡＧＣ回路８はマイク１から音声に対して常に感度自動調整が出力して出力がほぼ一定となるように機能することになる。
斯かる常に感度自動調整が機能する構成の装置では、入力音声のレベル変化の激しい場合にはそのレベル変化によく追従してレベルが比較的に均一なレベルの信号を得ることが可能となって、ＡＧＣ回路８による効果が得られる。

しかしながら、列車が録音地点に近付いて来て最接近の後に遠離って行く等という場面に於いて前記列車からの音声をマイク１で収録しようとする場合、近付いて来る列車からの音声はレベルが増加するのでＡＧＣ回路８はレベルがほぼ一定であるように、つまり、レベルを下げるように機能し、列車がマイク１に最接近した後は列車からの音声が遠離って行くので音声のレベルが下がるがＡＧＣ回路８は上げるように機能する。
従って、ＡＧＣ回路８がこのように機能する場合では、列車が音声記録の地点に対して接近しているのか？、或いは、遠離っているのか？、を実際の列車音声の接近・離隔ほど明確には知ることができないという問題が生じる。

他方、マイクロフォンは本来、音声を音声信号に変換するだけでは得られる音声信号は微弱であることから、増幅することが必要である。
然るに、マイクロフォンに後段で音声信号を増幅し、その増幅した高いレベルとなった音声信号を記録することについて、音声を記録する手段にとって入力する音声信号の入力許容可能なレベルがある。

つまり、記録すべき音声信号のレベルが音声信号を記録する手段の入力許容最大値を超えた場合には、つまり、リニアに記録が可能なレベルＬを超えた音声信号が入力された場合には、レベルＬを超えた部分について記録手段はその通りに記録することができないという状態になり、音声信号の波形のピーク部分が切り取られて当初の波形がクリップされることになる。
従って、音声信号の記録手段はクリップされた音声信号を記録することになるので、記録媒体には波形のピーク部分が切り取られたデータとして記録され、結果的に、そのデータを再生すると波形のピーク部分が切り取られ音声信号が再生されることになり、再生音声はクリップした部分は歪んだ音声となって当初の音声とは異なり、忠実な音声の再生が得られないという問題が生じる。

そこで、増幅した音声信号が、音声信号を記録する手段のリニアに記録可能なレベルを超えてクリップされることを回避するために、音声信号を記録する手段の既知である記録可能なレベルに基づいて、予め一定時間内の音声信号のレベルからクリップが起こるか否かを判断し、起こると判断した場合には音声信号の増幅度を切り換えるという方法が考えられる。
しかしながら、クリップ発生を回避するために必要以上に音声信号の増幅を抑えると、記録対象の音声信号のレベルが低すぎると、その低いレベルが音声記録に反映され、結果的に、音声データを再生した際にレベルの低い音声しか得られないという新たな問題が生じる。

この発明は、上述した事情に鑑みて為されたものであり、マイクロフォンが音声をアナログ音声信号に変換し、続いて、アンプがそのアナログ音声信号を増幅し、更に、記録手段がそのアナログ音声信号を音声データとして記録する音声データ記録装置に於いて、アナログ音声信号を前記記録手段の入力許容最大値未満となるようレベルに増幅し、且つ、アナログ音声信号のレベルを前記記録手段の入力許容最大値未満であってデータ記録上でより一層な好適なレベルに近付けた状態でデータ記録が可能にさせ得る音声データ記録装置を提供するものである。

本願発明の発明者は職務上、音声をマイクロフォンでピックアップしてアナログ音声信号（以下、「音声信号」と称する。）に変換し、その音声信号をデジタルの音声データとして記録する装置及び記録したデジタルの音声データを再生する装置の設計という職務に長期間に亘って携わって来た経験に基づき、鋭利研究を重ねることによって前述の発明課題を解決して発明の完成に到った。
つまり、この発明は、マイクロフォンがピックアップした音声を音声信号に変換し、その音声信号を増幅度切換機能付き増幅回路によって増幅させ、その増幅した音声信号をデジタルデータとして記録を行う音声データ記録装置に於いて、
前記増幅度切換え機能付き増幅回路は、増幅された音声信号のレベルが音声データを記録する記録手段の入力許容最大値のレベルを超えた場合にはその入力許容最大値のレベル未満に増幅度を切換え、且つ、その増幅回路の増幅度切換えの機能を終えた後、その切換え後の増幅度で増幅された音声信号に対して第一のレベル調節を行い、データ記録対象の音声信号に第三の音声信号がミキシングされた後、その音声信号に第二のレベル調節を行うように構成した音声データ記録装置である。

具体的には、使用者が所望した際に、マイクロフォンがピックアップした音声を音声信号に変換し、その音声信号をアンプが増幅した後、その増幅後の音声信号のレベルが音声データ記録手段の入力許容最大値未満であって且つ音声データを記録するのに好適なレベルとなるように調節し、加えて、第三の音声信号をミキシングした後であっても、より一層好適なレベルで記録できるようにレベル調節を行った後にその音声信号をデータ記録し得る構成とした音声データ記録装置である。
つまり、この発明では、音声信号に対し、マイクロフォンの後段でレベルを増幅度が切換え可能な増幅と調節、及び、前記記録手段の実質的に直前の前段でのレベルの調節をそれぞれ行う構成とした。

尚、ここで言う音声信号のレベルの調節とは、記録手段の入力許容範囲内であって、よりレベルの高い値に調節することを言う。
その詳細な構成は、マイクロフォンがピックアップした音声を音声信号に変換し、その音声信号を増幅し、更に、その音声信号に第三の新たな音声信号をミキシングし、加えて、そのミキシングされた音声信号をデジタルの音声データに変換してその変換された音声データを記録手段によって記録を行う音声データ記録装置であって、
上記マイクロフォンの後段に、マイクロフォンからの音声信号を増幅し、その増幅した音声信号のレベルが上記記録手段の入力許容最大値と同じ若しくは超えている場合には入力許容範囲未満の値となるように増幅度を切換える増幅度切換え機能付き増幅回路が、更に、その後段により一層好適なレベルへと調節を行う第一のレベル調節手段がそれぞれ接続され、
そのレベル調節手段の後段に、音声信号に第三の新たな音声信号をミキシングするミキサが接続され、
更に、上記記録手段の実質的な直前の前段に、前記ミキサからの音声信号のレベルを音声データの記録により一層好適なレベルへと調節する第二のレベル調節手段が接続され、
少なくとも使用者が所望した際には、上記増幅度切換え機能付き増幅回路と上記第一のレベルの調節手段、及び、上記第二のレベルの調節手段が共に機能して音声信号のレベルを調節するように構成された音声データ記録装置である。

尚、上記の増幅度切換え機能付き増幅回路及びレベル調節の具体的な手段の構成は、マイクロフォンからの音声信号を増幅度切換え機能付き増幅回路と、その増幅度切換え機能付き増幅回路からの音声信号のレベルを調節するボリュームと、そのボリュームの後段に接続されて音声信号の直流電圧値を検出する第一の検出回路と、その第一の検出回路からの検出値に基づいて前記増幅度切換え機能付き増幅回路に増幅度の切換え制御信号及びレベル調節用の制御を行うＣＰＵを備えてなるものが挙げられる。
つまり、機能的には、最初に前記増幅度切換え機能付き増幅回路がマイクロフォンからの音声信号を増幅するが、前記検出回路とＣＰＵの共働によってその増幅された音声信号のレベルが前記記録手段の入力許容最大値と等しい若しくは超えると判断されると、前記増幅度切換え機能付き増幅回路に入力許容最大値未満となるように増幅度切換えの制御が行われ、その後、レベル調節の手段が前記検出回路とＣＰＵの共働によって前記ボリュームを制御することで増幅後の音声信号のレベルを調節する構成となっている。

又、上記ミキサ以降に於ける音声信号のレベルを上記の記録手段の入力許容最大値未満であってもデータ記録を行うことに対してより一層好適となるように機能する第二のレベル調節手段の具体的な構成は、上記ミキサの後段に接続され且つ初期状態で最大と最小の中間の値に設定されているボリュームと、そのボリュームからの音声信号の直流電流の電圧値を検出する検出回路と、その検出回路からの検出値に基づいて前記ボリュームに調節用の制御信号を送るＣＰＵを備えて構成される調整用回路が挙げられる。
上記の少なくとも使用者が所望した際とは、この発明は、音声信号のレベルを記録手段の入力許容最大値を超えることがなく且つ最大値に近いほどベターな音声データの記録が可能になることに鑑み、装置全体の機能を立上げた際にマイクロフォンから音声信号がアンプで増幅された時点でのレベル、データ記録の対象の音源に変動が生じた際の音声信号のレベル等は未知であり、その未知のレベルを予め仮の標準として設定したレベルに調節することで結果的に好ましい音声のデータ記録を行うという趣旨である。

音声データを記録する際には一般にマイクロフォンがピックアップした音声を音声信号に変換し、その音声信号をアンプによって増幅するが、その増幅された音声信号のレベルがその音声信号をデータとして記録する記録手段の入力許容最大値に対してどれほどの値となるかは不明であり、記録対象の音声信号のレベルが前記記録手段の入力許容最大値を超える場合には音声信号の波形のピークの部分が切り取られる、いわゆるクリップが生じ、結果的に記録対象の音声信号のデータ記録が得られないという問題が生じることになる。
しかし、本発明の音声データ記録装置は、増幅度切換え機能付き増幅回路が記録手段の入力許容最大値未満の範囲で音声信号をレベル増幅させ、且つ、第一のレベル調節手段が音声データ記録により一層好適な値となるようにレベルの調整を行い得るので、音声信号のレベルは記録手段の入力許容最大値未満のレベルで且つより一層好適なレベルに保持されて記録されるという効果が得られている。

加えて、本発明の音声データ記録装置は、第二のレベル調節手段がミキサ以降の音声信号のレベルを必要に応じて音声データの記録用により一層好適となるように調節されるので、その分より一層好適なレベルで音声信号がデジタルデータとして記録され、結果的に、記録された音声データを再生した際にひずみの発生などの問題は生じることがなく且つ好適なレベルが十分に確保されるという効果が得られている。

この発明を実施するための最良の一形態であって、記録メディアを装着した状態の電気的構成を示すブロック図である。

この発明の音声データ記録装置１の構成及び機能を、図１に示す電気的構成のブロック図に基づいて説明する。しかし、この形態によってこの発明が限定されるものではない。
音声データ記録装置１は、図１に電気的構成を説明するブロック図を示すが、音声を受け取って音声信号に変換し、その音声信号を更にデータ記録が可能なデジタルの音声データに変換し、そのデジタルの音声データの記録を行う手段へと送る二つのチャネル２，３と、それら二つのチャネル２，３からデジタルの音声データを記録メディア２５へと送り且つ記録メディア２５から記録されたデジタルの音声データを読み出し、デジタルの音声データをアナログの音声信号に変換する手段へと送り、更に、前記二つのチャネル２，３に於いて音声信号のレベルを調節すると共に装置全体を制御するためのＣＰＵ４が備えられている。

尚、ＣＰＵ４は複数の機能が備えられており、その機能の詳細な内容は好適な箇所で適宜説明を行う。
音声データ記録装置１では、ピックアップされた音声はＬチャネル２及びＲチャネル３によって音声信号に変換され、最終的に音声データは記録メディア２５に記録されるが、これら二つのチャネル２，３の制御はＣＰＵ４によって行われる。

加えて、ＣＰＵ４は、音声がマイクロフォン５，１５にピックアップされ、その音声が音声信号に変換されて記録手段４ａへと送られる際、予め定められた順序・手続きに従って制御が逐次進められる、つまり、シーケンス制御を行うものである。
ここで、Ｌチャネル２の構成について説明を行うと、マイクロフォン５と、増幅度切換え機能付き増幅回路８と、第一のボリューム９と、ミキサ１０と、第二のボリューム１１及びアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤＣ１２が、この順序で接続されている。

尚、第一のボリューム９の出力側にその直流電流の電圧値を検出する第一の検出回路１３が、第二のボリューム１１の出力側にその直流電流の電圧値を検出する第二の検出回路１４がそれぞれ接続され、検出された直流電流の電圧値はＣＰＵ４に送られるように構成されている。
又、第一のボリューム９は、機能立上げの制御信号を受けていない初期の状態では常に最大の値をとる位置に復帰するように設定されている。

Ｌチャネル２には、マイクロフォン５からの音声信号を増幅し、且つ、その音声信号のレベルが記録手段４ａの入力許容最大値を超えた場合には入力許容最大値未満の範囲で増幅するように機能する増幅度切換え機能付き増幅回路８が備えられている。
増幅度切換え機能付き増幅回路８は、マイクロフォン５からの音声信号を増幅するアンプ６と、アンプ６の増幅度を切換える切換え手段７及び第一の検出回路１３、アンプ６の後段に直列で接続された第一のボリューム９と、ボリューム９の更に後段に接続された第一の検出回路１３及びＣＰＵ４を備えて構成されている。

第一の検出回路１３は、オペアンプ、抵抗及びコンデンサ（以上、図示省略）を備えて構成され、ボリューム９から音声信号を受け取ると直流電流に変換し、その電圧値（レベル）をＣＰＵ４に送るものである。
ＣＰＵ４は、第一の検出回路１３からのボリュームに於ける音声信号のレベルの現在値を受け取ると、その現在値を記録手段４ａの入力許容最大値（閾値）に係る予め記憶されている値と比較し、その比較の結果に基づいて切換え手段７に増幅度の切換え制御のための信号を送るように機能するものである。

増幅度切換え機能付き増幅回路８の機能を確認的に述べると、マイクロフォン５が入力の音声をピックアップして音声信号に変換してアンプ６に送出すると、アンプ６はその音声信号を入力し、切換え手段７と共働して最初は高いレベルで増幅する。
その増幅された音声信号は第一のボリューム９を介して第一の検出回路１３に送られるが、第一の検出回路１３はこの時の音声信号のレベルである直流電流の電圧値をＣＰＵ４に送る。

ＣＰＵ４は、第一の検出回路１３からの直流電流の電圧値と予め記録されている記録手段４ａの入力許容最大値（目標値Ａ）を比較して入力許容最大値以上である場合には、制御信号を切換え手段７に送って、記録手段４ａに於けるアンプ６からの音声信号のレベルがその入力許容最大値となるように増幅度が切換えられる構成となっている。
以下に於いて、アンプ６の増幅度の切換えの原理を説明する。
記録手段４ａの入力許容最大値は既知であり、その既知である記録手段４ａの入力許容最大値に対応するアンプ６からの音声信号の出力レベルの値も既知である。

そこで、記録手段４ａの入力許容最大値に対応するアンプ６からの音声信号のレベルの値を閾値とし、その時の音声信号の値（直流の電圧値）が前記閾値未満であるか否か？、の判別を行い、前記閾値以上であればアンプ６からの音声信号のレベルを切換えて下げるように機能するように構成されている。
具体的な作動としては、アンプ６によって増幅された音声信号のレベルが記録手段４ａにとっての入力許容最大値以上か未満か？、の判別は、切換え手段７の増幅度が最初に高いレベルで増幅するように選択され、且つ、第一のボリューム９が最大の値を取った状態で行う。

ここで、仮にアンプ６の増幅した音声信号のレベルが記録手段４ａにとって入力許容最大値以上である場合には、第一のボリューム９からの音声信号が第一の検出回路１３に於いて直流の電圧値に変換されてその直流値がＣＰＵ４に送られ、ＣＰＵ４は第一の検出回路１３からの電圧値と予め記録されている値を比較して前記電圧値が前記記憶の値以上であれば、切換え手段７に出力の制御信号を送る。
増幅度切換え機能付き回路８に於いて、切換え手段７はＣＰＵ４からの制御信号を受け取って切換え機能を出力し、抵抗負荷が増加してアンプ６の増幅度が減少へと切換わり、結果的に、第一のボリューム９が受け取る音声信号のレベルは閾値より低い値となる。

尚、増幅度切換機能に係るＣＰＵ４の機能は、以下に詳述する通りである。
つまり、音声データ記録装置１で電源をＯＮにして機能を立上げた初期状態に於いて、増幅度切換え調節手段の機能初期の状態では第一のボリューム９は常に最大の値を取るように設定されているが、ＣＰＵ４は第一のボリューム９からの音声信号のレベル即ち第一の検出回路１３から直流電流の電圧値を受け取るとその値が記録手段４ａの入力許容最大値に対応する増幅度切換え機能付き増幅回路８にとっての目標値Ａ即ち閾値Ａ（例えば、第一の検出回路１３に於ける値が２．５Ｖ）未満であるか？、第一の検出回路１３に於ける値が２．５Ｖ以上であるか？、の判別を行う。

ここで、ＣＰＵ４は、その判別結果が第一の検出回路１３に於ける値が２．５Ｖ（閾値Ａ）以上であれば、第一のボリューム９からの音声信号のレベルが第一の検出回路１３に於ける値が２．５Ｖ未満となるように、制御信号を増幅度切換え回路８へ送るように構成されている。
さて、前述の閾値Ａが意味を持つ理由は、つまり、増幅度切換え機能付き増幅回路８によって音声信号を一定値未満（閾値Ａ未満）のレベルに保持させようとする理由は、記録手段４ａには一定レベルを超えた音声信号が入力されるとその一定レベルを超えた音声信号はレベルに対応したデータとして記録されず、その一定レベル以上のピーク部分がレベルの値を反映せず切り取られクリップされた状態となって記録されることになる。

よって、前記のピーク部分が切り取られたデータ記録部分は音声信号を忠実に記録されていないことになり、結果的に、元の音声に対応して忠実に記録されていないデータは再生すると元のレベルに比して歪みなどを含んだデータとして再生されることになる。
従って、斯様な現象の生じることを避けるために、レベルが記録手段４ａの入力許容範囲内の音声信号を記録するように、記録すべき音声信号のレベルが常に記録手段４ａの入力許容範囲未満となるようにレベルの加工を行う必要がある。

音声データ記録装置１の機能を発明の課題に基づいて述べると、音声データ記録装置１に電源を入れて機能を立上げると、マイクロフォン５がピックアップした音声を音声信号に変換して増幅度切換え機能付き増幅回路８及び第一のボリューム９を介して第一の検出回路１３へと送るが、第一の検出回路１３は初期状態で常に最大の値に復帰している第一のボリューム９から音声信号を受けて直流電流に変換してその電圧値をＣＰＵ４へ送る。
ここで、ＣＰＵ４は、第一の検出回路１３からの音声信号のレベルが第一の検出回路１３に於ける値が２．５Ｖ（閾値Ａ）未満であるか、或いは、第一の検出回路１３に於ける値が２．５Ｖ以上であるか？、の判別を行い、第一の検出回路１３に於ける値が２．５Ｖ以上であれば第一のボリューム９からの音声信号のレベルが第一の検出回路１３に於ける値が２．５Ｖ未満となるように、制御信号を切換え手段７へ送るように構成されている。

他方、ＣＰＵ４は、第一の検出回路１３からの音声信号のレベルが第一の検出回路１３に於ける値が２．５Ｖ未満であれば新たな制御信号を送ることはない。
ここで、増幅度切換え機能付き増幅回路８の増幅度切換えの機能は完了する。
次に、第一のボリューム９による音声信号のレベルの調節の機能について説明を行う。レベルを調整する手段は、増幅度切換え機能付き増幅回路８、第一のボリューム９、第一の検出回路１３及びＣＰＵ４を備えて構成されている。

前記音声信号のレベルの調節の原理及び機能は、増幅度切換え機能付き増幅回路８に於いて切換え手段７が必要に応じて機能した後、音声信号は最大値の状態の第一のボリューム９を介してミキサ１０へと送られる。
この時の音声信号のレベルは、第一の検出回路１３でピックアップされて直流電流に変換された電圧値となってＣＰＵ４へ送られる。

ＣＰＵ４は、第一の検出回路１３からの検出結果の電圧に基づいて、記録手段４ａにとって最も好適となるように、音声信号のレベルが目標値Ｂ（例えば、第一の検出回路１３に於ける値が３９ｍＶ）となるように第一のボリューム９に調節用の制御信号を送るように構成されている。
ここで、増幅度切換え回路８の選択及び第一のボリューム９の調節が行われて増幅度切換え調節手段の機能は完了し、その状態が固定される。

続いて、第一のボリューム９からの音声信号はミキサ１０へ送られるが、ミキサ１０に於いて例えばバックグランドミュージック、ナレーションなどの第三の新たな音声信号（ＸＬＲ、ＡＵＸ）がミキシング（混合）される。
さて、この発明の音声データ記録装置１では、記録手段４ａにその入力許容最大値以上のレベルの音声信号が送られるとそれを回避するために、ミキサ１０に入力される第三の新たな音声信号にも上述した増幅度切換え機能付き増幅回路８、第一のボリューム９、第一の検出回路１３及びＣＰＵ４と同等に機能する回路や手段によって記録手段４ａの入力許容最大値未満にレベルが調節される構成となっている。

バックグランドミュージック、ナレーションなどに係る音声信号のレベルが未知であることから、同様に、記録手段４ａにその入力許容最大値を超えるレベルの音声信号が送ることを回避するためにミキサ１０の前段に、増幅度が切換え可能な増幅手段、ボリューム９、検出回路１３及びＣＰＵ４からなるレベル調節のための回路と同じ機能を有する回路（図示省略）が接続されている。
従って、ミキサ１０に送られる新たな第三の音声信号であるバックグランドミュージック、ナレーションなどに係る音声信号のレベルは、記録手段４ａの入力許容最大値未満であって記録手段４ａの入力許容最大値を超えレベルの音声信号がミキサ１０に送り込まれることはない。

さて、ミキサ１０の後段には、第二のレベル調節手段が接続されている。第二のレベル調節手段の機能目的は、記録手段４ａがデータ記録を行うのに好適な値（目標値Ｃであって、第二の検出回路１４に於ける値が例えば３５０ｍＶ）が知られており、ミキサ１０の後段に於いて記録対象の音声信号のレベルを記録手段４ａのデータ記録に好適な値となるように調節することである。
第二のレベル調節手段は具体的に、ミキサ１０の後段に接続され、初期状態で最大と最小のほぼ中間の値に設定されている第二のボリューム１１、第二のボリューム１１の後段に接続される第二の検出回路１４及びＣＰＵ４を備えて構成される。

又、その具体的な機能は、ミキサ１０からの音声信号は第二のボリューム１１に送られが、第二の検出回路１４は第二のボリューム１１の出力端からの音声信号に係る電圧を受けると直流に変換した後にその直流の電圧をＣＰＵ４に伝え、ＣＰＵ４は第二の検出回路１４から前記直流の電圧を受けるとその電圧値とＣＰＵ４そのものが内蔵する目標値Ｃを比較し、検出回路１４からの電圧値が目標値Ｃに達しない場合にその差異を補うように第二のボリューム１１へ調節用の制御信号を送るように構成されている。
尚、第二の検出回路１４は、オペアンプ、抵抗及びコンデンサ（以上、図示省略）を備えて構成されており、第一の検出回路１３と同様な機能を行うものである。

つまり、この発明の音声データ記録装置１ではＡＤＣ１２への音声信号が常に、音声データの記録に最適なレベルである目標値の第二の検出回路１４に於ける値が３５０ｍＶとなるように調節される構成となっている。
従って、ミキサ１０からの音声信号は、ＣＰＵ４からの制御信号によってレベル調節状態とされた第二のボリューム１１を介してＡＤＣ１２へ送られてデジタル化された音声信号となって記録手段４ａへと送られる。

尚、第二のボリューム１１による音声信号のレベルの調節では、音声信号のレベルは増幅度切換え機能付き増幅回路８によって記録手段４ａの入力許容最大値未満となっているので、記録手段４ａがデータ記録を行うのに好適な値（目標値Ｃ、第二の検出回路１４に於ける値が３５０ｍＶ）未満である場合いに不足分を埋めるように機能する。
さて、上述したように、ＡＤＣ１２から送られて来る音声信号はそのレベルが常に記録手段４ａの入力許容最大値未満であるので、記録手段４ａは入力許容最大値未満のレベルの音声信号を受け取ることになり、よって、データ記録上で問題が生じるということはない。

同様にして、ＡＤＣ１２から送られて来る音声信号のレベルは第二のボリューム１１によって調節の目標値Ｃ（第二の検出回路１４に於ける値が３５０ｍＶ）になるように調節されていて十分なレベルが確保されているので、記録手段４ａにとって常に好適なレベルの音声信号を受け取って記録することになり、レベルが低すぎて音声信号からの音声データを記録し損なうといった問題の生じることはない。
尚、前記の『記録手段４ａの実質的な直前に於いて』とは、記録手段４ａにとって音声信号のレベルに変化がなく受け取り、且つ、記録手段４ａに最も近い前段に位置させたことを意味する。

又、この発明の音声データ記録装置１に於いて、音声信号のレベルについて増幅度の切換及び調節及びミキサ１０以降でのレベル調節に要する時間を五秒間と設定している。
この五秒間という時間は、音声信号のレベルのサンプリングの回数は多いほどベターであるが、音声信号のレベルに要する時間は短いほどベターであるという事情を考慮して、この発明の発明者が前記サンプリングに長い時間を必要とせず且つ前記サンプリングに確からしさを得ることについての経験則に基づいて設定した値である。

従って、マイクロフォン５への音声入力から第二の検出回路１４に係る音声信号のレベルの安定までの時間は、装置に於ける音声信号のレベル調節に要する時間、特にＣＰＵ４の処理時間、装置の使い勝手などに基づいて適宜選択するのがよい。
Ｌチャネル２の構成及び機能は、上記詳述した通りである。
他方、Ｒチャネル３は、図面から明らかなように、上述のＬチャネル２と全く同じように構成され、且つ、Ｒチャネル３の各構成要素はＬチャネル２に対応する構成要素と全く同じように機能するように構成されている。

つまり、Ｒチャネル３は、マイクロフォン１５から始まって、増幅度切換え機能付き増幅回路１８、第一のボリューム１９、ミキサ２０、第二のボリューム２１、ＡＤＣ２２がこの順序で接続され、Ｒチャネル３の各手段はＬチャネル２の対応する手段と全く同様に機能するように構成されている。
又、Ｒチャネル３に於いて、Ｌチャネル２と全く同じように、増幅度切換え機能付き増幅回路１８はアンプ１６と切換え手段１７を備えて構成され、第一のボリューム１９の後段に第一の検出回路２３、第二のボリューム２１の後段に第二の検出回路２４がそれぞれ接続されている。

従って、Ｒチャネル３に於いて、アンプ１６が音声信号を増幅し、続いて、その音声信号のレベルが記録手段４ａの入力許容最大値と同じ若しくはより大である場合には増幅度切換え機能付き増幅回路１８が入力許容の範囲内となるように機能して切換いを行い、その後、第二のボリューム１１、第二の検出回路１４、ＣＰＵ４を備えてなる第二のレベル調節手段が記録手段４ａの音声データ記録が好適となるように音声信号のレベルの調節を行う構成になっている。
加えて、ミキサ２０以降に於いて、記録手段４ａの好適な入力レベルに対応させて音声信号のレベル調節を行う第二のレベル調節手段が備えられている。

尚、音声データ記録装置１では、装置本体に記録メディア２５が着脱可能となるように構成されていて、斯かる着脱によって音声データ記録装置１と記録メディア２５は電気回路的に接続及び接続解除となる構成である。
又、上述した増幅度の切換え及びレベル調節の機能は、使用者が操作・表示部３２に配設したレベル調節釦（図示省略）を押圧すると、ＣＰＵ４に制御信号が送られ、ＣＰＵ４は上述した増幅度切換え調節手段及び第二のレベル調節手段がシーケンス的に制御信号を送ることによって機能する構成となっている。

他方、音声データ記録装置１は、記録メディア２５に記録された音声データを再生するデータ再生手段（図示省略）も備えて構成されている。前記データ再生手段は、ＣＰＵ４に内蔵されている。
又、記録メディア２５は、具体的にＵＳＢメモリ、ＳＤカードなどが挙げられる。よって、ＵＳＢメモリ、ＳＤカードなどは汎用性があることから、他の音声データ記録・再生装置によって記録された音声データの再生が可能である。

以下に於いて、この発明の音声データ記録装置１の使用及び機能について説明する。
使用者は、音声データ記録装置１に記録メディア２５を装着接続し、家庭電源に接続を行うなどして所定の電力供給可能な状態にした後、操作・表示部３２を操作してメインスイッチ（図示省略）をＯＮにする。
さて、Ｌチャネル２とＲチャネル３は全体の構成が全く同じで且つ対応する手段等が全く同じであることから、全く同じように機能するので、Ｌチャンネル２の機能についてのみ詳述する。

まず、音声データ記録装置１は、操作・表示部３２の前記メインスイッチがＯＮになると機能立上げの状態となって、マイクロフォン５は周囲の音声を拾って音声信号に変換してアンプ６へと送る。
ここで、使用者は、前記レベル調節釦をＯＮとすると、アンプ６によって増幅された音声信号は第一のボリューム９を介して、第一の検出回路１３へと送られる。

第一の検出回路１３は、第一のボリューム９からの音声信号を受け取ると直流電流に変換し、その電圧値をＣＰＵ４へ送る。
ここで、ＣＰＵ４は、第一の検出回路１３からの直流の電圧値とＣＰＵ４が記憶している閾値Ａの第一の検出回路１３に於ける値が２．５Ｖを比較して、第一の検出回路１３に於ける値が２．５Ｖ以上であれば現時点での増幅度切換え機能付き増幅回路８に流れる音声信号のレベルが記録手段４ａの入力許容最大値を超えていると判断し、切換え手段７に切換えを行うための制御信号を送る。

増幅度切換え機能付き増幅回路８は、ＣＰＵ４からの制御信号を受けて切換え手段７が切換え機能を奏し、音声信号の増幅度が大から小へと切換わる。
続いて、この切換え手段７が切換った状態に於いて、マイクロフォン５からの音声信号は増幅度切換え機能付き増幅回路８によって増幅され、更に、その新たな増幅度で増幅された音声信号は第一のボリューム９を介して第一の検出回路１３へと送られる。

第一の検出回路１３は、新たな増幅度で増幅され、第一のボリューム９から受け取った音声信号を直流電流に変換し、その電圧値をＣＰＵ４へと送る。
ここで、ＣＰＵ４は、第一の検出回路１３からの直流の電圧値とＣＰＵ４そのものが記憶している目標値Ｂの第一の検出回路１３に於ける値の３９ｍＶを比較し、第一の検出回路１３に於ける値が３９ｍＶとなるようにレベル調節用の制御信号を第一のボリューム９に送る。

ボリューム９では、ＣＰＵ４からの制御信号を受け取ると、ボリューム９の出力端の電圧が目標値Ｂである第一の検出回路１３に於ける値が３９ｍＶとなるように調節が行われる。
ここで、ボリューム９からの音声信号のレベルは目標値Ｂとなってミキサ１０へと送られる。

ミキサ１０に於いては、マイクロフォン５からの音声信号と第三の新たな音声信号であるバックグランドミュージック、ナレーション（ＸＬＲ、ＡＵＸ）がミキシング（混合）される。
そのミキシングされた音声信号は、第二のボリューム１１を介して第二の検出回路１４へ送られる。

第二の検出回路１４は、第二のボリューム１１からの音声信号を受け取ると直流電流に変換した後、その電圧値をＣＰＵ４へ送る。
ＣＰＵ４は、第二の検出回路１４からの直流電流の電圧値とＣＰＵ４そのものが予め記憶している目標値Ｃ（第二の検出回路１４に於ける値が３５０ｍＶ）を比較して第二のボリューム１１からの音声信号のレベルに係る直流電流の電圧値が目標値Ｃの第二の検出回路１４に於ける値が３５０ｍＶである場合には、第二のボリューム１１からの音声信号のレベルは好適と判断して制御信号を送らずその状態を保持する。
よって、ミキサ１０からの音声信号のレベルで音声データ記録される。

他方、ＣＰＵ４は、第二の検出回路１４からの直流電流の電圧値がＣＰＵ４そのものに予め記憶の目標値Ｃ（第二の検出回路１４に於ける値が３５０ｍＶ）に達していない場合には、目標値Ｃの第二の検出回路１４に於ける値が３５０ｍＶに達するように第二のボリューム１１に調節用の制御信号を送る。
第二のボリューム１１は、ＣＰＵ４からの制御信号に基づきミキサ１０からの音声信号のレベルが目標値Ｃの第二の検出回路１４に於ける値が３５０ｍＶとなるように、増幅を行う。よって、第二のボリューム１１からの音声信号の直流電流の電圧値は、目標値Ｃの第二の検出回路１４に於ける値が３５０ｍＶである状態が確保される。

ＡＤＣ１２は、第二のボリューム１１から受けて第二の検出回路１４に於ける直流の電圧値が３５０ｍＶである音声信号を受けてアナログ／デジタル変換を行った後、デジタルの音声信号を記録手段４ａへ送る。
記録手段４ａは、ＡＤＣ１２から音声信号に係るデジタルデータを受け取り、所定の信号処理を行ってデータ化を行い、更にそのデータを記録メディア２５に送る。

音声信号に係るデジタルデータは、記録メディア２５に記録される。
他方、Ｒチャネル３については、記述した通り、構成及び機能はＬチャネル２と全く同様であることから、Ｌチャネル２の機能と同じように機能する。
従って、Ｒチャネル３は、Ｌチャネル２が機能している際は同様に同じ機能を行う。
よって、記録手段４ａは、Ｌチャネル２からの音声信号に係るデータとＲチャネル３からの音声信号に係るデータを対応づけて記録メディア２５に記録する。

次に、音声データ記録装置１による記録メディア２５に記録されたデジタルデータの再生を説明する。
使用者が所望するデータの再生を行う際は、操作・表示部３２から所望するデータを再生するように操作を行う。

ＣＰＵ４は、操作・表示部３２からの命令信号に基づいて前記データ再生手段に使用者が再生を所望するデータを再生するように制御信号を送る。
前記データ再生手段は、ＣＰＵ４から制御信号に基づいて記録メディア２５から対応するデータを読み出して再生し、ＤＡＣ２６，２７へ送る。

この時、その再生対象のデータのレベルは前述したように記録手段４ａの入力許容最大値未満であるから、記録メディア２５には再生の際にひずみなどの不具合の原因を含むことのないデータが記録されていることから、前記データ再生手段が記録メディア２５からのデータを再生するとひずみなどの不具合を生じるということはない。
よって、再生されたデータはＤＡＣ２６，２７によってデジタルデータはアナログ信号に変換され、続いてアンプ２８，２９で増幅され、ヘッドホン３０，３１から音声となって出力される。

ヘッドホン３０，３１から出力される音声は、既述したようにひずみなどの不具合の原因を含むことのないデータの再生音であるから、ひずみなどの不具合な音声を含まずマイクロフォン５，１５が捉えた音声の記録された音声として聞き取ることが可能になる。
この発明の音声データ記録装置１では、閾値Ａ（目標値Ａ）、目標値Ｂ及び目標値Ｃは検出回路によって検出される構成であるが、音声信号の特定点に於けるレベルを、その特定点とＣＰＵ４の間に介在させた検出回路の検出電圧によって求めていることにより、装置全体がコンパクトに抑えられている。

Claims (3)

1. マイクロフォンがピックアップした音声をアナログ音声信号に変換し、そのアナログ音声信号を増幅し、更に、そのアナログ音声信号に第三の新たなアナログ音声信号をミキシングし、加えて、そのミキシングされたアナログ音声信号をデジタルの音声データに変換してその変換された音声データを記録手段によって記録を行う音声データ記録装置であって、
   上記マイクロフォンの後段に、マイクロフォンからのアナログ音声信号を増幅し、その増幅したアナログ音声信号のレベルが上記記録手段の入力許容最大値と同じ若しくは超えている場合には入力許容範囲未満の値となるように増幅度を切換え得る増幅度切換え機能付き増幅回路が、更に、その後段により一層好適なレベルへと調節を行う第一のレベル調節手段がそれぞれ接続され、
   その第一のレベル調節手段の後段に、アナログ音声信号に第三の新たなアナログ音声信号をミキシングするミキサが接続され、
   続いて、上記記録手段の実質的な直前の前段に、前記ミキサからのアナログ音声信号のレベルを音声データの記録により一層好適なレベルへと調節する第二のレベル調節手段が接続され、
   少なくとも使用者が所望した際には、上記増幅度切換え機能付き増幅回路と上記第一のレベルの調節手段、及び、上記第二のレベルの調節手段が共に機能してアナログ音声信号のレベルを調節するように構成された音声データ記録装置。
2. 上記の増幅度切換え機能付き増幅回路及び上記の第一のレベル調節手段が、マイクロフォンからのアナログ音声信号を増幅度切換え可能に増幅するアンプと、そのアンプからの音声信号のレベルを調節する第一のボリュームと、その第一のボリュームの後段に接続されて音声信号の直流電圧値を検出する第一の検出回路と、その第一の検出回路からの検出値に基づいて前記増幅度切換え機能付き増幅回路に増幅度の切換え制御信号及びレベル調節用の制御を行うＣＰＵを備えて構成される請求項１に記載の音声データ記録装置。
3. 上記ミキサ以降に於けるアナログ音声信号のレベルをデータ記録を行うことに対してより一層好適となるように機能する第二のレベル調節手段が、上記ミキサの後段に接続され且つ初期状態で最大と最小の中間の値に設定されている第二のボリュームと、その第二のボリュームからの音声信号の直流電流の電圧値を検出する第二の検出回路と、その第二の検出回路からの検出値に基づいて前記第二のボリュームに調節用の制御信号を送るＣＰＵを備えて構成される請求項１又は／及び請求項２に記載の音声データ記録装置。

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