JP3127659B2 - オーディオ信号処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタルオーディオ
記録再生装置からのオーディオ信号処理装置に関し、特
に可変速再生を行う際に生じるオーディオ信号の欠落を
防止することを考慮したオーディオ信号処理装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＶＴＲのような回転磁気ヘッド
を用いた記録再生装置を利用してディジタルオーディオ
信号の記録再生をする場合において、可変速再生を行っ
て、その再生速度が通常の速度を超えると、その速度に
よっては回転磁気ヘッドがトラックを正確にトレースで
きないために、得られるオーディオ信号が部分的に欠落
し、オーディオ信号が不連続になる事態がしばしば生じ
る。そのためにこのままの状態で再生すると、オーディ
オ信号の不連続部分で異音が生じ、ユーザが音を聞きな
がら検索する上で非常に都合が悪い。

【０００３】上述したような、オーディオ信号の不連続
部分で生じる異音を低減するための幾つかの手法が従来
から提案されている。以下、これらの中で代表的な手法
について説明する。

【０００４】第１に、Ｖミュート処理を行うことで対処
する手法がある。このＶミュート処理は、オーディオ信
号の不連続部分の前後の一定区間の信号振幅を抑圧する
（減少させる）ことによって、オーディオ信号の不連続
部分から生じる異音を目立たなくする手法である。

【０００５】第２に、クロスフェード処理を行うことで
対処する手法がある。このクロスフェード処理は、オー
ディオ信号の不連続部分の前後の一定区間の信号振幅を
徐々に減少させて、不連続点においてその近傍の前後の
信号を重ね合わせることによって前後の信号が滑らかに
つながり、オーディオ信号の不連続部分から生じる異音
を際だたなくする手法である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、ＶＴＲ
のような回転磁気ヘッドを用いた記録再生装置におい
て、可変速再生を行う際に生じるオーディオ信号の欠落
を防止することを考慮した従来のオーディオ信号処理装
置では、オーディオ信号の不連続部分に対する主な対処
法としてＶミュート処理によって対処する手法やクロス
フェード処理によって対処する手法があるが、そのいず
れも以下に述べるような問題点が存在する。

【０００７】Ｖミュート処理の手法が適用できるのは、
可変速再生中に一定時間に現れるオーディオ信号の不連
続部分が比較的少数の場合であるが、回転磁気ヘッドに
よる可変速再生においては１秒間に数十回もの不連続部
分が現れる。そのためにこれらの不連続部分に対してＶ
ミュート処理では十分に対処することは困難であり、従
って不連続部分から生じる異音（ビート音）を気になら
ない程に低減させることは不可能である。

【０００８】また、クロスフェード処理の手法が適用で
きるのは、フォーマットがオーディオ信号の不連続部分
の前後でダブルレコーディングが保証されているもの
（いわゆるＤ２フォーマット等）であるか、あるいは通
常必要とされる以上の数の回転磁気ヘッドを搭載した装
置ででなければならない。すなわちクロスフェード処理
の手法を用いるには、ディジタルオーディオテープレコ
ーダの記録フォーマットに依存したり、特殊なハードウ
ェアを必要とするために、汎用性に欠けるという問題が
生じる。

【０００９】そこで本発明は、かかる従来の実情に鑑み
て提案されたものであって、入力オーディオ信号にＶミ
ュート処理を施した信号と、この信号のＶミュート処理
を受けた箇所を補う処理を施されたオーディオ信号を重
ね合わせる（クロスフェードする）ことにより、オーデ
ィオ信号の不連続部分を補正することができるオーディ
オ信号処理装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係るオーディオ
信号処理装置は、上述したような課題を解決するため
に、不連続部分を有するオーディオ信号が入力されるオ
ーディオ信号処理装置において、上記入力オーディオ信
号の上記不連続部分を検出する不連続部分検出手段と、
上記入力オーディオ信号の低周波数成分を取り出すロー
パスフィルタ手段と、上記不連続部分検出手段からの検
出信号に応じて上記入力オーディオ信号と上記ローパス
フィルタ手段からの信号とを混合して出力する混合手段
とを有して成ることを特徴とする。

【００１１】また、上記混合手段として、上記入力オー
ディオ信号にＶミュート処理を施すと共に、このＶミュ
ート部分で上記ローパスフィルタ手段からの信号を混合
（クロスフェード）して出力するものを用い、上記入力
オーディオ信号を上記Ｖミュートのために遅延させる第
１の遅延手段と、上記ローパスフィルタ手段における信
号処理時間分の遅延を得るための第２の遅延手段とを設
けることが考えられる。このとき、上記第１の遅延手段
における遅延時間を、上記Ｖミュートに要する時間幅の
半分とすることが好ましい。

【００１２】また、いわゆるダイナミックトラッキング
ヘッドと称される回転磁気ヘッド装置の可動ヘッドのサ
ーボ信号（いわゆるダイナミックトラッキングサーボ信
号）におけるトラッキングジャンプ部分を検出すること
によって、上記入力オーディオ信号の不連続部分を検出
することが考えられる。

【００１３】

【作用】入力オーディオ信号にＶミュートを施した信号
とこの信号のＶミュート部分を補うための低周波成分の
信号とを混合（例えばクロスフェード）させることによ
って、上記入力オーディオ信号の不連続部分を円滑に連
続させることが可能となる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明に係るオーディオ信号処理装置
の実施例を図１のブロック図を参照しながら説明する。
テープ走行方向に対して斜方向に記録再生を行うＶＴＲ
等の機器において、テープの可変速再生を行う際に、そ
の再生速度によっては回転磁気ヘッドがトラックをトレ
ースしきれない場合がある。このような場合、入力オー
ディオ信号には不連続部分、すなわちデータの欠落が生
じ（以下データジャンプと呼ぶ）、その結果、上記入力
オーディオ信号は図２に示すような通常の連続した入力
信号ではなく、図３に示すような、矢印Ｍ₁ 及びＭ₂ で
示す不連続部分が生じた信号となる。この不連続部分に
全く処理を施さずにそのまま再生すると、「プツ」「プ
チ」等の異音が生じる。可変速再生においてはこの不連
続部分が繰り返し現れるために上記異音が連続して生
じ、その結果としてビート音として聞こえ、ユーザがサ
ーチ音を聞く上で非常に聞きづらいものとなってしま
う。

【００１５】そこで本実施例では、上記入力オーディオ
信号の不連続部分に対して以下に示すディジタル信号処
理を行うことによって上記異音の低減を図る。以下に現
れる信号は全てエラー訂正処理を施した（デコーダ出
力）オーディオ信号である。

【００１６】図１を構成する装置において、例えば回転
磁気ヘッド装置の、トラックの走査方向に対して垂直な
方向に移動可能な磁気ヘッドであるいわゆるダイナミッ
クトラッキングヘッドからサーボ信号Ｓ_S が生成される
が、不連続部分（データジャンプ）を有する入力オーデ
ィオ信号Ｓ_AIの当該不連続部分を検出するために、この
サーボ信号Ｓ_S におけるトラックジャンプ部分の検出を
行っている。上記サーボ信号Ｓ_S 及び記録トラック毎の
基準パルスである同期信号がそれぞれ入力端子１１及び
１２から入力して、データジャンプ検出部１３に入る。
ここで上記同期信号に基づいて上記不連続部分（データ
ジャンプ）を検出し、上記データジャンプの情報を伝達
するトリガ信号Ｓ_T として出力され、後述する信号混合
処理部１８に入力される。

【００１７】一方、上記入力オーディオ信号Ｓ_AIが入力
端子１４から入力して、遅延回路１５に入る。この遅延
回路１５において、後述する信号混合処理部１８で実行
するＶミュート処理を施し上記入力オーディオ信号Ｓ_AI
の抑圧に要する時間の半分、すなわちＶミュート幅の半
分の時間（後述する時間幅τ₁ ）だけ上記入力オーディ
オ信号Ｓ_AIを上記トリガ信号Ｓ_T に対して遅延させる。
つまりＶミュート処理を行うためには、上記入力オーデ
ィオ信号Ｓ_AIの当該不連続点からＶミュートに要する時
間幅の半分の時間だけ以前の信号値から抑圧を開始する
ので、それに伴って上記入力オーディオ信号Ｓ_AIをＶミ
ュート幅の半分の時間だけ遅延させる必要がある。

【００１８】その後、上記遅延回路１５から出力された
信号は２系統に分岐される。一方の信号はローパスフィ
ルタ１７に入力され、ここで高周波数帯域が制限され
る。この制限された信号をＬＰＦ出力信号Ｓ_L とする。
図４にこのＬＰＦ出力信号Ｓ_Lの波形を示す。この図４
に示すように、上記ＬＰＦ出力信号Ｓ_L は上記入力オー
ディオ信号Ｓ_AIから低周波成分のみを取り出した信号、
すなわち高周波成分を除去した信号であるために、滑ら
かに変化する信号である。上記入力オーディオ信号Ｓ_AI
の不連続部分（データジャンプ）には高周波成分が存在
するので、この部分は上記ローパスフィルタ１７におい
て除去される。その結果、上記ＬＰＦ出力信号Ｓ_L は滑
らかに連続な出力信号である。

【００１９】また、もう一方の信号は遅延回路１６にお
いて、上記ローパス信号Ｓ_L と位相を合わせるために遅
延調整されて出力される。この出力信号は、周波数帯域
制限は施していないものであるので、上記遅延回路１５
から出力された信号に対してわずかに遅延しているだけ
の同波形の出力信号である。この出力信号をスルー信号
Ｓ_THとする。なお、上記遅延回路１６における上記入力
オーディオ信号Ｓ_AIの遅延時間τ₂ のオーダーは、上記
遅延回路１５における上記オーディオ信号Ｓ_AIの遅延時
間、すなわち後述するＶミュートに要する時間幅の半分
の時間幅τ₁ のオーダーに比べ無視できる程小さな値で
ある（つまりτ₁ 》τ₂ ）。

【００２０】上記スルー信号Ｓ_TH及び上記ローパス信号
Ｓ_L は共に信号混合処理部１８に入力される。この信号
混合処理部１８において、上記データジャンプ検出部１
３から出力される上記トリガ信号Ｓ_T に応じて上記スル
ー信号Ｓ_TH及び上記ＬＰＦ出力信号Ｓ_L のそれぞれに利
得（ゲイン）制御が施される。以下、この利得制御につ
いて説明する。

【００２１】上記スルー信号Ｓ_THには、上記トリガ信号
Ｓ_T に応じてＶミュート処理が施される。すなわち、上
記信号混合処理部１８では上記入力オーディオ信号Ｓ_AI
にデータジャンプが生じていない場合は常に上記スルー
信号Ｓ_THのみを出力するが、上記入力オーディオ信号Ｓ
_AIにデータジャンプが生じると、そのデータジャンプの
情報は上記トリガ信号Ｓ_T によって上記信号混合処理部
１８に伝達され、それに応じて、上記入力オーディオ信
号Ｓ_AIの不連続点の前後における信号振幅の急激な変化
を防止するために上記スルー信号Ｓ_THに対して図５のＡ
に示すような利得制御を行う。つまり図５のＡに示すよ
うに、上記スルー信号Ｓ_THが有する、注目する任意の不
連続点ａ（利得の値が０の位置）を中心とした時間幅２
τ₁ の区間ｂｃの信号振幅が、負の利得をかけることに
より抑制される。すなわち、時間幅τ₁ の区間ｂａでは
利得を１から０（上記不連続転ａの位置）まで減少さ
せ、時間幅τ₁ の区間ａｃでは電圧利得を０から１まで
増大させることによって上記スルー信号Ｓ_THを滑らかに
変化させることで信号振幅の急激な変化を防止する。

【００２２】それに対して、上記ローパス信号Ｓ_L に
は、上記スルー信号Ｓ_THに施すＶミュート処理による信
号レベル低下を補償するための処理が施される。すなわ
ち、上述のように上記信号混合処理部１８では上記入力
オーディオ信号Ｓ_AIにデータジャンプが生じていない場
合は常に上記スルー信号Ｓ_THのみを出力するので、この
場合には上記ＬＰＦ出力信号Ｓ_L の値は０であるが、上
記入力オーディオ信号Ｓ _AIにデータジャンプが生じる
と、そのデータジャンプの情報は上記トリガ信号Ｓ _T に
よって上記信号混合処理部１８に伝達され、上記スルー
信号Ｓ_THに施すＶミュート処理による信号レベル低下を
補償するために上記ローパス信号Ｓ_L に対して図５のＢ
に示すような利得制御を行う。つまり図５のＢにおい
て、上記トリガ信号Ｓ_T によって指示される上記スルー
信号Ｓ_THが有する上記不連続点ａに対応して、上記ロー
パス信号Ｓ_L 上の点ａ’が同様に上記トリガ信号Ｓ_T に
よって指示される。上記スルー信号Ｓ_THと上記ローパス
信号Ｓ_L とは上記遅延回路１６によって位相を合わせら
れているので、上記点ａ’は上記不連続点ａと完全に一
致している。上記点ａ’を中心として、上記区間ｂｃと
同様の時間幅τ₁ である区間ｂ’ｃ’をとり、区間ｂ’
ａ’では点ｂ’から徐々に正の利得をかけ、利得を徐々
に０から１まで増大させる。また時間幅τ₁ の区間ａ’
ｃ’では利得を徐々に１から０まで減少させることによ
って、上記スルー信号Ｓ_TH上の上記区間ｂｃにおける利
得の変化と対称的な利得の変化を、上記ＬＰＦ出力信号
Ｓ_L 上の上記区間ｂ’ｃ’に対して与える。

【００２３】そして更に、上記信号混合処理部１８にお
いて上述の利得を加えた上記スルー信号Ｓ_TH及び上記Ｌ
ＰＦ出力信号Ｓ_L をクロスフェードさせて出力オーディ
オ信号Ｓ_AOとして出力端子１９から出力される。

【００２４】上記出力オーディオ信号Ｓ_AOの波形を図６
に示す。上記スルー信号Ｓ_TH及び上記ＬＰＦ出力信号Ｓ
_L をクロスフェードさせることによって、見かけ上利得
の変化はなくなる。従って図６において、上記出力オー
ディオ信号Ｓ_AOは、上記図２における上記入力オーディ
オ信号Ｓ_AIの不連続部分を示す上記矢印Ｍ₁ 及びＭ
₂が、補正部分を示す矢印Ｎ₁ 及びＮ₂ のように上記Ｌ
ＰＦ出力信号Ｓ_L によって連続に補償された波形を示
す。この波形は上記図２における波形と比べると、上記
図１における通常のオーディオ信号の波形にかなり近い
形態を示している。

【００２５】なお、本発明が適用されるのは、本実施例
で示すＶＴＲの可変速再生時に限定されるものではな
く、シャトル再生時におけるオーディオ装置のように不
連続な信号が続けて生じる場合でも利用可能である。

【００２６】また本発明は、記録フォーマットによらず
全ての回転磁気ヘッドを用いたディジタルオーディオプ
レーヤで利用可能である。

【００２７】

【発明の効果】入力オーディオ信号と、ローパスフィル
タによって取り出された入力オーディオ信号の低周波成
分の信号とを混合することによって、出力オーディオ信
号に欠落が生じることを防止することが可能となる。

【００２８】すなわち、不連続部分（データジャンプ）
を有する入力オーディオ信号の当該不連続部分を検出
し、その検出信号に応じて、入力オーディオ信号にＶミ
ュート処理を施した信号と上記入力オーディオ信号に前
記Ｖミュート処理を施した信号を補正する処理を施した
信号を混合（例えばクロスフェード）させた出力信号を
生成することによって、特にデータジャンプが頻繁に生
じる場合、従来の手法ではフィールド境界でかなり電圧
利得が抑圧されるためにフィールド周波数に応じたビー
ト音が生じていたが、本発明を用いればこのビート音の
防止が可能である。例えばシャトル再生時のオーディオ
装置においても従来と比較して格段に聞き易いサーチ音
が得られる。また、Ｖミュート処理におけるデータジャ
ンプ毎の強制的な利得の抑圧を補償する処理を施すため
に、出力信号には利得の抑圧による信号レベルの低下が
なく滑らかで連続的な信号が得られる。従って従来のＶ
ミュート処理による手法と比較して、より自然なサーチ
音を生成することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るオーディオ信号処理装置の一実施
例の概略構成を示すブロック図である。

【図２】通常の再生オーディオ信号の波形の一例を示す
波形図である。

【図３】データジャンプが生じたオーディオ信号の波形
の一例を示す波形図である。

【図４】ローパス信号の波形の一例を示す波形図であ
る。

【図５】スルー信号及びローパス信号の電圧利得を示す
波形図である。

【図６】本発明に係るオーディオ信号処理装置を用いて
生成される出力オーディオ信号の波形の一例を示す波形
図である。

【符号の説明】

１１，１２，１４・・・入力端子 １３・・・データジャンプ検出部 １５，１６・・・遅延回路 １７・・・ローパスフィルタ １８・・・信号混合処理部 １９・・・出力端子

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 不連続部分を有するオーディオ信号が入
   力されるオーディオ信号処理装置において、 上記入力オーディオ信号の上記不連続部分を検出する不
   連続部分検出手段と、 上記入力オーディオ信号の低周波数成分を取り出すロー
   パスフィルタ手段と、 上記不連続部分検出手段からの検出信号に応じて上記入
   力オーディオ信号と上記ローパスフィルタ手段からの信
   号とを混合して出力する混合手段とを有して成ることを
   特徴とするオーディオ信号処理装置。
2. 【請求項２】 上記混合手段として、上記入力オーディ
   オ信号にＶミュート処理を施すと共に、このＶミュート
   部分で上記ローパスフィルタ手段からの信号を混合して
   出力するものを用い、 上記入力オーディオ信号を上記Ｖミュートのために遅延
   させる第１の遅延手段と、 上記ローパスフィルタ手段における信号処理時間分の遅
   延を得るための第２の遅延手段とを有して成ることを特
   徴とする請求項１記載のオーディオ信号処理装置。
3. 【請求項３】 上記第１の遅延手段における遅延時間
   を、上記Ｖミュートに要する時間幅の半分とすることを
   特徴とする請求項２記載のオーディオ信号処理装置。