JP3179298B2 - オーディオ再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えばミニディスク
（ＭＤ）よりオーディオデータを再生するディスク装置
等に適用して好適なオーディオ再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ミニディスクよりオーディオデー
タを再生するディスク装置（ＭＤ再生装置）が提案され
ている。ミニディスクには周知のようにＡＴＲＡＣ（Ad
aptiveTransform Acoustic Coding）と称される音声信
号圧縮技術でもって約１／５にデータ量が圧縮された状
態でオーディオデータの記録が行われる。これにより、
直径６４ｍｍのミニディスクに最大７４分の録音が可能
となっている。

【０００３】ところで、コンパクディスク（ＣＤ）より
オーディオデータを再生するディスク装置（ＣＤ再生装
置）では、従来コンパクトディスクからのオーディオデ
ータの読み出し速度を可変することで、倍速再生（２倍
速再生）やバリアブルピッチ再生（例えば０．９〜１．
１倍速再生）等が行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したミニディスク
よりオーディオデータを再生するディスク装置で例えば
倍速再生やバリアブルピッチ再生を実現するには、ミニ
ディスクより間欠的に読み出される圧縮されたオーディ
オデータの平均読み出し速度を再生速度に応じて可変す
る他に、この圧縮されたオーディオデータを伸張処理す
る回路（ＡＴＲＡＣデコーダ）のシステムクロックの周
波数を再生速度に応じて可変する必要があることから容
易に実現できないという欠点がる。また、ＡＴＲＡＣデ
コーダのシステムクロックの周波数を再生速度に応じて
可変するものによれば、システムクロックの周波数の可
変に伴って再生音声信号の周波数、従って再生音声の音
程が変化して聞き取りにくくなる等の欠点がある。

【０００５】なお、従来のＣＤ再生装置等のサーチ、キ
ュー、レビュー時の制御ではディスク上のオーディオデ
ータをトラックジャンプしながら飛び飛び（不連続）に
読み出してデコード処理が行われるため、再生音声が不
連続で聞き取りにくいという欠点がある。しかも、コン
パクトディスクはＣＬＶ（線速度一定）方式のディスク
であり、ディスクの内周と外周でトラックジャンプによ
るデータの飛び間隔が異なってくるため、再生位置によ
って再生速度が変化するという欠点がある。

【０００６】そこで、この発明では、再生音声が明瞭に
聞き取れる状態で再生速度を可変でき、ディスクの読み
出し位置に関係なく一定の再生速度を保つことができ、
しかもシステムマイコンの制御のみで容易に実現できる
オーディオ再生装置を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係るオ
ーディオ再生装置は、記録媒体より圧縮符号化されたオ
ーディオデータを読み出す再生手段と、この再生手段で
読み出されたオーディオデータを一時的に格納するメモ
リ手段と、再生速度に応じて再生手段の平均的な読み出
し速度を制御する再生制御手段と、再生速度に応じてメ
モリ手段よりオーディオデータの一部を、圧縮符号化処
理が完結している単位で、間引いてあるいは繰り返して
読み出し、上記再生速度に依らずに出力平均ビットレー
トが一定となるように制御するメモリコントローラと、
メモリ手段より出力される出力平均ビットレートが一定
のオーディオデータに対して伸長処理をするデコーダと
を備えるものである。

【０００８】請求項２の発明に係るオーディオ再生装置
は、請求項１の発明において、記録媒体はミニディスク
であり、メモリコントローラの制御による間引きあるい
は繰り返し読み出しはサウンドグループ単位で行われる
ものである。

【０００９】

【００１０】

【作用】請求項１の発明においては、再生速度に応じて
記録媒体より読み出されるオーディオデータの平均的な
読み出し速度を制御すると共に、再生速度に応じてメモ
リ手段よりオーディオデータの一部を間引いてあるいは
繰り返して読み出して再生速度に依らずに平均ビットレ
ートを一定としてオーディオデータを出力するため、再
生速度が可変しても再生音声の音程が変化せず、再生音
声を明瞭に聞き取ることが可能となる。また、間引きや
繰り返しの単位を短くすることで、実質的に音声が不連
続となることを防止でき、再生音声が不明瞭となること
を回避し得る。また、オーディオデータは圧縮符号化デ
ータであり、記録媒体からの読み出しが間欠的に行われ
てメモリ手段に供給されるため、メモリコントローラの
制御に時間的余裕ができるため、メモリコントローラに
よる制御処理が容易となる。また、メモリコントローラ
の制御による間引きあるいは繰り返し読み出しは、圧縮
符号化処理が完結している単位で行われるものであり、
間引きあるいは繰り返し読み出しを行ってもメモリ手段
の出力側に配される音声圧縮のデコーダのデコード処理
が中断することがなく、再生音声が途切れることを防止
し得る。

【００１１】また、従来のＣＤ再生装置等のサーチ、キ
ュー、レビュー時の制御のようにディスク上のオーディ
オデータをトラックジャンプしながら不連続に読み出す
ことで間引き処理をするものでなく、記録媒体がＣＬＶ
方式のディスクであってもディスクの内周と外周等の読
み出し位置に関係なく再生速度を一定に保つことが可能
となる。また、メモリ手段からは平均ビットレートを一
定としてオーディオデータを出力するものであり、例え
ばオーディオデータが圧縮されたものであってメモリ手
段の出力側に音声圧縮のデコーダが配される場合、再生
速度に応じてこのデコーダのシステムクロックの周波数
を変化させて処理速度を可変すること等が必要なく、シ
ステムマイコンの制御のみで容易に実現し得る。

【００１２】

【００１３】請求項２の発明においては、記録媒体はミ
ニディスクであり、メモリコントローラの制御による間
引きあるいは繰り返し読み出しはサウンドグループ単位
で行われるものであり、オーディオデータの圧縮処理は
サウンドグループ単位で完結しているため間引きあるい
は繰り返し読み出しを行ってもメモリ手段の出力側に配
される音声圧縮のデコーダのデコード処理が中断するこ
とがなく、再生音声が途切れることを防止し得る。

【００１４】

【実施例】以下、図１を参照しながら、この発明の一実
施例について説明する。本例はミニディスクの記録再生
装置に適用したものである。図において、１は光磁気デ
ィスクとして構成される記録再生可能なミニディスク
（ＭＤ）であり、２はミニディスク１を回転駆動するた
めのスピンドルモータである。

【００１５】まず、記録系について説明する。入力端子
３に供給されるアナログオーディオ信号ＳＡinはＡ／Ｄ
変換器４でデジタル信号に変換されて音声圧縮のエンコ
ーダ／デコーダ５に供給されて、ＡＴＲＡＣ方式の音声
圧縮符号化が行われる。エンコーダ／デコーダ５より出
力される圧縮符号化データはメモリコントローラ６を介
してＤＲＡＭ７に一時的に格納される。

【００１６】このＤＲＡＭ７に格納された圧縮符号化デ
ータはメモリコントローラ６の制御によって順次読み出
され、メモリコントローラ６を介してＥＦＭ（Eight to
Fourteen Modulation）とＣＩＲＣ（Cross Interleave
Reed-Solomon Code）のエンコーダ／デコーダ８に供給
され、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。

【００１７】エンコーダ／デコーダ８より出力される記
録オーディオデータはヘッド駆動回路９に供給される。
これにより、磁気ヘッド１０の出力磁界が記録オーディ
オデータによって変調され、後述する光ピックアップか
らのレーザー光との共働でもって、記録オーディオデー
タがミニディスク１に磁界変調記録される。なお、上述
したメモリコントローラ６およびエンコーダ／デコーダ
８の動作はマイコンを有してなるシステムコントローラ
１１で制御される。

【００１８】次に、再生系について説明する。光ピック
アップ１２を構成する複数の光検出器（図示せず）の出
力信号はＲＦアンプ部１３に供給される。このＲＦアン
プ部１３より得られるトラッキングエラー信号およびフ
ォーカスエラー信号はサーボ制御回路１４に供給され、
サーボ制御回路１４によって光ピックアップ１２のトラ
ッキングサーボおよびフォーカスサーボが行われる。な
お、サーボ制御回路１４によって光ピックアップ１２を
所定位置に移動する送りモータ１５や、スピンドルモー
タ２の回転も制御される。このサーボ制御回路１４の動
作はシステムコントローラ１１によって制御される。

【００１９】また、ＲＦアンプ部１３より得られる再生
ＲＦ信号はエンコーダ／デコーダ８に供給され、復調処
理が行われると共に、誤り訂正処理が行われる。このエ
ンコーダ／デコーダ８で誤り訂正された圧縮符号化デー
タはメモリコントローラ６を介してＤＲＡＭ７に一時的
に格納される。このＤＲＡＭ７に格納された圧縮符号化
データはメモリコントローラ６の制御によって順次読み
出され、メモリコントローラ６を介してエンコーダ／デ
コーダ５に供給されて伸張復号化処理が行われる。そし
て、エンコーダ／デコーダ５より出力される線形なデジ
タルオーディオデータがＤ／Ａ変換器１６に供給されて
アナログ信号に変換され、出力端子１７に出力オーディ
オ信号ＳＡoutが導出される。

【００２０】また、システムコントローラ１１には、ユ
ーザが種々の操作を行うための操作キー部１８が接続さ
れると共に、この操作キー部１８による操作手順やシス
テムの状態等が表示される表示器１９が接続される。

【００２１】次に、図２を使用してミニディスクの信号
フォーマットについて説明する。ミニディスクでは１ク
ラスタの記録単位でもって記録が行われる。したがっ
て、データの書き換えは必ず１クラスタの整数倍で行わ
れる。１クラスタは３６セクタで構成され、先頭の４セ
クタが誤り訂正を完結させるためのリンキングまたはサ
ブデータエリアＡＲｓとされ、残りの０〜１Ｆの３２セ
クタがオーディオデータエリアＡＲａとされる。

【００２２】また、偶数セクタおよび奇数セクタの各セ
クタはそれぞれ２３５２バイトの領域を有し、そのうち
２３３２バイトがオーディオデータ領域とされる。ＡＴ
ＲＡＣ方式で圧縮されたオーディオデータは４２４バイ
トが１単位とされ、これが１サウンドグループと呼ばれ
る。連続する偶数セクタと奇数セクタのオーディオデー
タ領域に０〜Ａの１１サウンドグループが配される。こ
の場合、偶数セクタのオーディオデータ領域には０〜４
サウンドグループの左右チャネルのオーディオデータお
よび５サウンドグループの左チャネルのオーディオデー
タが配され、一方奇数セクタのオーディオデータ領域に
は５サウンドグループの右チャネルのオーディオデータ
および６〜Ａサウンドグループの左右チャネルのオーデ
ィオデータが配される。

【００２３】なお、１サウンドグループの圧縮を解く
と、左右チャネルの５１２サンプル分で、１１．６１ｍ
ｓに相当するオーディオデータ（２０４８バイト）が得
られることになる。

【００２４】次に、本例の再生動作を説明する。まず、
操作キー部１８の操作で通常再生が指定された場合を説
明する。この場合、従来周知のようにミニディスク１の
読み出し動作および読み出し一時停止動作が繰り返さ
れ、ＤＲＡＭ７に一定量以上の圧縮符号化データが必ず
蓄えられるようにされる。

【００２５】そして、メモリコントローラ６の制御によ
って、ＤＲＡＭ７に蓄えられた圧縮符号化データが間引
かれることなく順次読み出されてエンコーダ／デコーダ
５に供給されて伸張復号化処理が行われるため、出力端
子１７に導出されるオーディオ信号ＳＡoutは通常再生
に対応したものとなる。

【００２６】次に、操作キー部１８の操作で２倍速再生
が指定された場合を説明する。この場合も、ミニディス
ク１の読み出し動作および読み出し一時停止動作が繰り
返され、ＤＲＡＭ７に一定量以上の圧縮符号化データが
必ず蓄えられるようにされる。

【００２７】そして、メモリコントローラ６の制御によ
って、偶数セクタに配された０〜２の３サウンドグルー
プと、奇数セクタに配された６〜８の３サウンドグルー
プの圧縮符号化データが順次読み出され、従って３〜
５，９，Ａの５サウンドグループの圧縮符号化データが
間引いて読み出されてエンコーダ／デコーダ５に供給さ
れて伸張復号化処理が行われる。

【００２８】エンコーダ／デコーダ５では、通常再生と
同じ処理速度で６／１１の圧縮符号化データの伸張復号
化処理が行われるため、結果的に出力端子１７に導出さ
れるオーディオ信号ＳＡoutは約２倍速（１１／６倍
速）に対応したものとなる。この場合、サウンドグルー
プ単位で間引かれるが、圧縮符号化処理はサウンドグル
ープ単位で完結しているため、エンコーダ／デコーダ５
のデコード動作が中断することなく、出力端子１７に得
られるオーディオ信号ＳＡoutが途切れることはない。

【００２９】ところで、上述せずもメモリコントローラ
６は、通常ミニディスク１上のデータの同期信号の関係
から、セクタ単位でＤＲＡＭ７のアドレス（番地）によ
り圧縮符号化データを管理している。そのため、偶数セ
クタに関してはセクタの初めから３サウンドグループ
（０〜２のサウンドグループ）の圧縮符号化データがＤ
ＲＡＭ７より読み出されてエンコーダ／デコーダ５に供
給される。

【００３０】これに対して、奇数セクタの圧縮符号化デ
ータは５サウンドグループの後半から始まる。すなわ
ち、上述したように５サウンドグループの圧縮符号化デ
ータは偶数セクタと奇数セクタに跨って配されている。
本例ではサウンドグループ単位で完結した圧縮符号化デ
ータをエンコーダ／デコーダ５に供給するのが基本条件
であり、このように２セクタ間に跨って配される５サウ
ンドグループの圧縮符号化データは間引いたほうがメモ
リコントローラ６における制御が簡単になる。そこで、
奇数セクタに関しては、セクタの初めからではなく、１
／２サウンドグループ分のオフセットを与え、その後の
３サウンドグループ（６〜８のサウンドグループ）の圧
縮符号化データがＤＲＡＭ７より読み出されてエンコー
ダ／デコーダ５に供給される。

【００３１】なお、本例においては、上述した理由から
ＤＲＡＭ７よりエンコーダ／デコーダ５に供給されるサ
ウンドグループが決定されたものであるが、これに限定
されるものでないことは勿論である。また、上述では２
倍速再生が指定された場合もミニディスク１の読み出し
動作および読み出し一時停止動作が繰り返されＤＲＡＭ
７に一定量以上の圧縮符号化データが必ず蓄えられる旨
説明したが、この場合１１サウンドグループのうち５サ
ウンドグループの圧縮符号化データが間引かれることか
ら、ミニディスク１からの平均読み出し速度は通常再生
時の１１／６倍とされることになる。

【００３２】ここで、２倍速再生が指定された場合、０
→２→４→６→８→Ａ→１→３→５→・・・というよう
に１サウンドグループおきにＤＲＡＭ７より圧縮符号化
データを読み出してエンコーダ／デコーダ５に供給する
ことも考えられる。しかし、このような制御を行うには
メモリコントローラ６のかなり複雑な制御が必要であ
り、処理タイミングも頻繁になり、システムコントロー
ラ１１のマイコンの負荷が重くなる不都合がある。ま
た、サウンドグループのつなぎ目で再生波形に歪みが生
じ、その繰り返し周期の変調が再生音声に影響を与える
ことがわかっており、あまり現実的ではない。

【００３３】本例においては、連続した３サンドグルー
プ（０〜２および６〜８のサウンドグループ）をＤＲＡ
Ｍ７より読み出してエンコーダ／デコーダ５に供給する
ものであるため、データの不連続による再生波形の歪み
の繰り返し周期が長くなり、再生音声の劣化を軽減する
ことができる。なお、サウンドグループの連続数を音声
内容に応じて変更できるように構成してもよい。

【００３４】なお、上述の動作説明では、操作キー部１
８によって２倍速再生が指定された場合のみ説明した
が、１１サウンドグループのうち間引くサウンドグルー
プ数を０〜１０まで変化させることで、理論的には１倍
（通常再生）から１１倍までの再生速度を実現すること
ができる。この場合、再生速度に応じてミニディスク１
からの平均読み出し速度を変化させる必要があることは
勿論である。

【００３５】以上説明したように本例においては、再生
速度に応じてミニディスク１からの平均読み出し速度が
制御されると共に、再生速度に応じてＤＲＡＭ７より読
み出される圧縮符号化データが間引かれてエンコーダ／
デコーダ５に供給されてデコード処理されるため、エン
コーダ／デコーダ５に供給される圧縮符号化データの平
均ビットレートは再生速度に依らずに一定であり、再生
速度を可変しても再生音声の音程は変化せず、再生音声
を明瞭に聞き取ることができる。また、本例において
は、間引きの単位が１１サウンドグループ以内であって
比較的短いため、従来のＣＤ再生装置等のサーチ、キュ
ー、レビュー時の制御のような音声の大きな不連続はな
く、再生音声が不明瞭となることことはない。

【００３６】また、従来のＣＤ再生装置等のサーチ、キ
ュー、レビュー時の制御のようにディスク上のオーディ
オデータをトラックジャンプしながら不連続に読み出す
ことで間引き処理をするものでなく、ミニディスク１の
内周と外周等の読み出し位置に関係なく再生速度を一定
に保つことができる。また、ＤＲＡＭ７よりエンコーダ
／デコーダ５には間引き処理によって再生速度に依らず
に平均ビットレートを一定として圧縮符号化データが供
給されるものであり、再生速度に応じてエンコーダ／デ
コーダ５のシステムクロックの周波数を変化させる必要
がなく、システムコントローラ１１の制御のみで容易に
実現することができる。

【００３７】また、本例においては、ミニディスク１よ
り読み出されてＤＲＡＭ７に蓄えられるオーディオデー
タは圧縮符号化データであり、ミニディスク１からのオ
ーディオデータの読み出しが間欠的に行われるため、メ
モリコントローラ６の制御に時間的余裕ができるため、
メモリコントローラ６による制御処理を容易に行うこと
ができる。また、本例では間引き処理がサウンドグルー
プ単位で行われるものであり、オーディオデータの圧縮
処理はサウンドグループ単位で完結しているため、間引
きを行ってもエンコーダ／デコーダ５のデコード処理が
中断することがなく、再生音声が途切れることはない。

【００３８】なお、上述実施例においては、ＤＲＡＭ７
よりエンコーダ／デコーダ５に供給する圧縮符号化デー
タを間引いて供給する例を示したが、サウンドグループ
単位で繰り返し読み出して挿入することで、相対的に再
生速度を遅くできる。例えば、偶数セクタの圧縮符号化
データを供給するときに、まず一度０サウンドグループ
のみ読み出して供給し、次にそのセクタのサウンドグル
ープの全部を順次読み出して供給する。また、奇数セク
タに関しては通常再生時と同様にサウンドグループの全
部を順次読み出して供給する。この場合、０サウンドグ
ループ（１１．６ｍｓ）が２度繰り返して再生されるこ
とになるが、この程度であれば聴感上の不自然さはな
い。これにより、１サウンドグループ再生時間単位で再
生時間軸の補正が可能となるので、外部機器との同期再
生等の場合の時間軸の調整に有効なものとなる。

【００３９】また、上述実施例においては、記録媒体が
ミニディスク１であって、メモリ手段であるＤＲＡＭ７
に格納されるデータは圧縮符号化データであったが、こ
の発明は記録媒体に記録されているオーディオデータが
圧縮符号化データでないものであっても同様に適用する
ことができる。ただしその場合、メモリコントローラに
よるメモリ手段の制御に時間的余裕がなく、圧縮符号化
データを取り扱う場合に比べて制御は難しくなってく
る。

【００４０】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、再生速度に応
じて記録媒体より読み出されるオーディオデータの平均
的な読み出し速度を制御すると共に、再生速度に応じて
メモリ手段よりオーディオデータの一部を間引いてある
いは繰り返して読み出して再生速度に依らずに平均ビッ
トレートを一定としてオーディオデータを出力するた
め、再生速度が可変しても再生音声の音程が変化せず、
再生音声を明瞭に聞き取ることができる。また、間引き
や繰り返しの単位を短くすることで、実質的に音声が不
連続となることを防止でき、再生音声が不明瞭となるこ
とを回避できる。また、オーディオデータは圧縮符号化
データであり、記録媒体からの読み出しが間欠的に行わ
れてメモリ手段に供給されるため、メモリコントローラ
の制御に時間的余裕ができるため、メモリコントローラ
による制御処理が容易となる利益がある。また、メモリ
コントローラの制御による間引きあるいは繰り返し読み
出しは、圧縮符号化処理が完結している単位で行われる
ものであり、間引きあるいは繰り返し読み出しを行って
もメモリ手段の出力側に配される音声圧縮のデコーダの
デコード処理が中断することがなく、再生音声が途切れ
ることを防止できる。

【００４１】また、従来のＣＤ再生装置等のサーチ、キ
ュー、レビュー時の制御のようにディスク上のオーディ
オデータをトラックジャンプしながら不連続に読み出す
ことで間引き処理をするものでなく、記録媒体がＣＬＶ
方式のディスクであってもディスクの内周と外周等の読
み出し位置に関係なく再生速度を一定に保つことができ
る。また、メモリ手段からは平均ビットレートを一定と
してオーディオデータを出力するものであり、例えばオ
ーディオデータが圧縮されたものであってメモリ手段の
出力側に音声圧縮のデコーダが配される場合、再生速度
に応じてこのデコーダのシステムクロックの周波数を変
化させて処理速度を可変すること等が必要なく、システ
ムマイコンの制御のみで容易に実現できる。

【００４２】

【００４３】請求項２の発明によれば、記録媒体はミニ
ディスクであり、メモリコントローラの制御による間引
きあるいは繰り返し読み出しはサウンドグループ単位で
行われるものであり、オーディオデータの圧縮処理はサ
ウンドグループ単位で完結しているため間引きあるいは
繰り返し読み出しを行ってもメモリ手段の出力側に配さ
れる音声圧縮のデコーダのデコード処理が中断すること
がなく、再生音声が途切れることを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るオーディオ再生装置の一実施例
を示す構成図である。

【図２】ミニディスクの信号フォーマットを示す図であ
る。

【符号の説明】

１ ミニディスク ５ 音声圧縮のエンコーダ／デコーダ ６ メモリコントローラ ７ ＤＲＡＭ ８ ＥＦＭとＣＩＲＣのエンコーダ／デコーダ １０ 記録用の磁気ヘッド １１ システムコントローラ １２ 光ピックアップ １４ サーボ制御回路 １８ 操作キー部

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録媒体より圧縮符号化されたオーディ
   オデータを読み出す再生手段と、上記 再生手段で読み出されたオーディオデータを一時的
   に格納するメモリ手段と、 再生速度に応じて上記再生手段の平均的な読み出し速度
   を制御する再生制御手段と、 上記再生速度に応じて上記メモリ手段より上記オーディ
   オデータの一部を、圧縮符号化処理が完結している単位
   で、間引いてあるいは繰り返して読み出し、上記再生速
   度に依らずに出力平均ビットレートが一定となるように
   制御するメモリコントローラと、 上記メモリ手段より出力される上記出力平均ビットレー
   トが一定のオーディオデータに対して伸長処理をするデ
   コーダと を備えることを特徴とするオーディオ再生装
   置。
2. 【請求項２】 上記記録媒体はミニディスクであり、 上記メモリコントローラの制御による間引きあるいは繰
   り返し読み出しはサウンドグループ単位で行われること
   を特徴とする請求項１に記載のオーディオ再生装置。