JP4165578B2 - デジタルオーディオ信号処理用記録媒体、デジタルオーディオ信号用の通信方法及び受信方法、並びにデジタルオーディオ記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、デジタルオーディオ信号のレベルをコンプレス（圧縮）、リミット（制限）するプログラムが記録されたデジタルオーディオ信号処理用記録媒体に関し、特に信号レベルが急峻に立ち上がる場合にその立ち上がり時からなだらかに減衰させて聴感を向上させるプログラムが記録されたデジタルオーディオ信号処理用記録媒体に関する。本発明はまた、デジタルオーディオ信号のレベルをコンプレス（圧縮）、リミット（制限）するプログラムや、このプログラムにより処理されたデジタルオーディオ信号を通信回線を介して伝送するためのデジタルオーディオ信号用の通信方法に関する。本発明はまた、デジタルオーディオ信号のレベルを最適にコンプレス（圧縮）、リミット（制限）して記録したデジタルオーディオ記録媒体に関する。本発明はまた、デジタルオーディオ信号のレベルを最適にコンプレス（圧縮）、リミット（制限）して記録するとともに、更にユーザの好みに応じて再生するためのデジタルオーディオ記録媒体に関する。

従来のコンプレス／リミット回路としては、例えば特開平３−１９８４１３号公報、特開平６−１６４２７５号公報などに示されるものがある。図２０はかかる従来のコンプレス／リミット回路を模式的に示し、また、図２１（ａ）は遅延回路１及びレベル検出回路（レベル検出処理）３に入力される信号、図２１（ｂ）は遅延回路１により遅延された信号、図２１（ｃ）はスムーズフィルタ（スムーズフィルタ処理）５によりゲイン調整用アンプ（ゲイン調整処理）２に設定されるゲイン曲線Ｇ、図２１（ｄ）はゲイン調整用アンプ（ゲイン調整処理）２の出力信号の一例を示している。

図２０においてデジタルオーディオ信号は遅延回路１により時間ｔ1の分だけ遅延され、次いでゲイン調整用アンプ（ゲイン調整処理）２によりゲイン制御信号Ｇに基づいてゲインが調整される。この場合、ゲインＧは通常時には「１」に設定され、コンプレス／リミット機能が設定されている場合には信号レベルが急峻に立ち上がるときに、その立ち上がり時からなだらかに減衰するように「１」から徐々に低下する値に設定される。

例えば図２１（ａ）に示すように急峻に立ち上がる信号Ａ、例えば１ｋＨｚのバースト波が入力された場合、この入力信号のレベルａがレベル検出回路３により検出される。そして、ゲイン生成回路４はこの検出レベルをコンプレス／リミット用の閾値Ｖthと比較し、この閾値Ｖthを超えると、この差分Δ（＝ａ−Ｖth）に応じたコンプレスゲインｇ（Δ）を生成し、これをスムーズフィルタ５に出力する。スムーズフィルタ５は係数乗算器、遅延器、加算器より成るＩＩＲフィルタ（ローパスフィルタ）で構成され、設定係数に応じた時定数で図２１（ｃ）の曲線で示すように「１」から徐々に低下するゲインＧをゲイン調整用アンプ（ゲイン調整処理）２に設定する。

したがって、遅延回路１により遅延された信号ｂは、立ち上がり時点近傍から「１」から例えば０．２になだらかに低下するゲインＧにより減衰され、また、ゲインＧの減衰率（時定数）は設定係数に応じた値となる。ここで、信号ｂのゲインＧの減衰が開始される時点をアタックポイント、減衰される時間をアタック時間といい、遅延時間ｔ1はアタック時間ｔ2の２倍程度、又はそれ以上が必要とされている。

図２２は一般的なサラウンドオーディオ用のエンコーダを示すブロック図である。この例では、ドルビーサラウンド方式の４系統、すなわちＬ、Ｃ、Ｓ、Ｒの４系統の信号からなるマルチチャンネル信号をエンコードして２チャンネルの信号Ｌｔ、Ｒｔに変換するエンコーダが示されている。このエンコーダは加算器９１、９３、９７、１００と、減衰器９２、９４と、ＢＰＦ９５と、ノイズリダクションエンコーダ９６と、移相器９８、９９とを有している。減衰器９２、９４は３ｄＢ減衰させるものであり、ＢＰＦ９５のパスバンドは１００Ｈｚ〜７ｋＨｚである。また、移相器９８は９０°進相（＋９０°）させるものであり、一方、移相器９９は９０°遅相（−９０°）させるものである。

図２３は図２２に示したエンコーダなどにより２系統の信号Ｌｔ、Ｒｔとされ、記録あるいは伝送されたものをデコードして元のマルチチャンネル信号（本例では４チャンネルＬ＝Ｌｔ、Ｃ＝Ｌｔ＋Ｒｔ、Ｓ＝Ｌｔ−Ｒｔ、Ｒ＝Ｒｔ）に変換する従来のサラウンドオーディオ用デコーダを示している。このデコーダは、入力２チャンネル信号Ｌｔ、Ｒｔをデコードして４チャンネル化した後、これらの４チャンネルの各信号（Ｌｔ、Ｒｔ、Ｌｔ＋Ｒｔ、Ｌｔ−Ｒｔ）のレベル変化をコントロール回路７８で監視して、いずれか１つの信号レベルが著しく大きくなった場合には、他の３チャンネルの信号レベルを減衰・低下させるよう、対応するアンプ７４〜７７のゲインを制御する。信号ＧL、ＧR、ＧC、ＧSはコントロール回路７８から各アンプ７４〜７７に与えられるゲイン制御信号である。このゲイン制御により、サラウンドオーディオのリスナーに、より明確な方向感のある音場を提供している。このため、コントロール回路７８は各アンプのゲインを０〜３０ｄＢ減衰させるような出力信号を供給する構成となっている。

しかしながら、上記図２０に示す従来のコンプレス／リミット回路では、信号レベルの減衰がなだらかになるようにアタック時間ｔ2を長くしようとすると、入力信号の遅延時間ｔ1を長くしなければならないので、出力信号は時間遅れが長いエコーのような信号となって却って耳障りになるという問題点がある。なお、エコーの問題を解決するために入力信号の遅延時間ｔ1を短くすると、ｔ1 ≧２ｔ2の関係により、アタック時間ｔ2を長くすることができないという問題点がある。ところで、最近では、パーソナルコンピュータ（以下、パソコン又はＰＣという。）によるマルチメディア化が急速に進み、動画像や音声の信号をＰＣにより処理することが普及している。また、最近では、いわゆるインターネットなどの通信回線を介して動画像や音声の信号をデータ送信側とデータ受信側に伝送することが普及している。さらに、ユーザにとって最適にコンプレス／リミットされたオーディオ信号を再生することができるデジタルオーディオ記録媒体が望まれている。

そこで、本発明は上記の問題点に鑑み、デジタルオーディオ信号の遅延時間を短くしてエコーを防止することができるとともにアタック時間を長くすることができるデジタルオーディオ信号処理用のプログラムが記録された記録媒体を提供することを第１の目的とする。本発明はまた、複数系統の信号に対してコンプレス／リミット特性処理を行うにあたり、複数系統の信号レベルのバランスを図りつつ入力信号の遅延時間を短くしてエコーを防止することができるとともにアタック時間を長くすることができるデジタルオーディオ信号処理用のプログラムが記録された記録媒体を提供することを第２の目的とする。本発明はまた、マルチチャンネル再生のための複数系統の信号に対してコンプレス／リミット特性処理を行うにあたり、デコード前の少ない系統の信号から共通レベルを検出することにより、マルチチャンネルの信号レベルのバランスを図りつつ入力信号の遅延時間を短くしてエコーを防止することができるとともにアタック時間を長くすることができるデジタルオーディオ信号処理用のプログラムが記録された記録媒体を提供することを第３の目的とする。本発明はまた、デジタルオーディオ信号の遅延時間を短くしてエコーを防止することができるとともにアタック時間を長くすることができるプログラムを通信回線を介して伝送するためのデジタルオーディオ信号用の通信方法を提供することを第４の目的とする。本発明はまた、デジタルオーディオ信号の遅延時間を短くしてエコーを防止することができるとともにアタック時間を長くすることができるプログラムにより処理されたデジタルオーディオ信号を通信回線を介して伝送するためのデジタルオーディオ信号用の通信方法を提供することを第５の目的とする。本発明はまた、デジタルオーディオ信号の遅延時間を短くしてエコーを防止することができるとともにアタック時間を長くすることができるデジタルオーディオ記録媒体を提供することを第６の目的とする。本発明はまた、ユーザの好みに応じてデジタルオーディオ信号の遅延時間を短くしてエコーを防止することができるとともにアタック時間を長くすることができるデジタルオーディオ記録媒体を提供することを第７の目的とする。

本発明は上記目的を達成するために、以下の（１）〜（１０）に記載の手段よりなる。
すなわち、
（１）複数系統のデジタル入力信号の各レベルを検出するレベル検出ステップと、
前記レベル検出ステップにより検出された複数系統のデジタル入力信号の各レベルの平均値又は最大値を共通レベルとして検出する検出ステップと、
前記検出ステップにより検出された共通レベルに基づいて時間的に可変のコンプレス／リミット用の第１のゲインを生成するゲイン生成ステップと、
複数系統のデジタル入力信号に基づいて更に多系統のデジタル信号を生成するデコードステップと、
前記ゲイン生成ステップにより生成された前記第１のゲインにフィルタ処理を施して時定数を付与した第２のゲインを生成するスムーズフィルタステップと、
前記複数系統のデジタル入力信号及び前記デコードステップで取り出された多系統のデジタル信号の各々を前記フィルタ処理を施して時定数を付与された第２のゲインで減衰させる減衰ステップとを、
有するプログラムが記録されたデジタルオーディオ信号処理用記録媒体。
（２）前記ゲイン生成ステップは、複数の異なるコンプレス／リミット用の第１のゲインとして生成するために用意される複数のゲイン生成ステップを有するとともに、前記プログラムは更に、前記複数のゲイン生成ステップの中から１つを選択する選択ステップを有することを特徴とする請求項１に記載のデジタルオーディオ信号処理用記録媒体。
（３）前記プログラムは更に、前記複数のゲイン生成ステップにおける複数の異なるコンプレス／リミット用の特性をイラスト表示するプログラムを有することを特徴とする請求項２に記載のデジタルオーディオ信号処理用記録媒体。
（４）前記プログラムは更に、デジタル入力信号の特性とコンプレス／リミット用の特性をイラスト表示するプログラムを有することを特徴とする請求項１又は２に記載のデジタルオーディオ信号処理用記録媒体。
（５）請求項１ないし４のいずれか１項に記載のデジタルオーディオ信号処理用記録媒体のプログラムに対して、通信回線又はネットワークを介して伝送するためにパケット化し、そのパケット化されたプログラムにヘッダを付加するステップと、
前記ヘッダが付加されたプログラムを通信回線又はネットワークを介して受信側に伝送するステップとを、
有するデジタルオーディオ信号用の通信方法。
（６）請求項１ないし４のいずれか１項に記載のデジタルオーディオ信号処理用記録媒体のプログラムに対して、通信回線又はネットワークを介して伝送するためにパケット化し、そのパケット化されたプログラムにヘッダを付加して、前記ヘッダが付加されたプログラムを通信回線又はネットワーク用のデジタル信号列に変換し、前記デジタル信号列を通信回線又はネットワークを介して伝送した場合の前記デジタル信号列を受信するデジタルオーディオ信号用の受信方法であって、
前記ヘッダに基づいてデジタル信号列を受信するステップと、
前記パケットからプログラムを分離するステップとを、
有するデジタルオーディオ信号用の受信方法。
（７）請求項１ないし４のいずれか１項に記載のデジタルオーディオ信号処理用記録媒体に記録されたプログラムに基づいてオーディオ信号を処理するステップと、
前記プログラムに基づいて処理されたオーディオ信号に対して、通信回線又はネットワークを介して伝送するためにパケット化し、そのパケット化されたオーディオデータにヘッダを付加するステップと、
前記ヘッダが付加されたオーディオデータを通信回線又はネットワーク用のデジタル信号列に変換するステップと、
前記デジタル信号列を通信回線又はネットワークを介して伝送するステップとを、
有するデジタルオーディオ信号用の通信方法。
（８）オーディオ信号を請求項１ないし４のいずれか１項に記載のデジタルオーディオ信号処理用記録媒体に記録されたプログラムに基づいて処理し、前記プログラムに基づいて処理されたオーディオ信号に対して、通信回線又はネットワークを介して伝送するためにパケット化し、そのパケット化されたオーディオデータにヘッダを付加して、前記ヘッダが付加されたオーディオデータを通信回線又はネットワークを介して伝送した場合の前記デジタル信号列を受信するデジタルオーディオデータ用の受信方法であって、
前記ヘッダに基づいてオーディオデータを受信するステップと、
前記パケットからオーディオデータを分離するステップとを、
有するデジタルオーディオ信号用の受信方法。
（９）オーディオ信号を請求項１ないし４のいずれか１項に記載のデジタルオーディオ信号処理用記録媒体に記録されたプログラムに基づいて処理して記録したデジタルオーディオ記録媒体。
（１０）オーディオ信号を請求項１ないし４のいずれか１項に記載のデジタルオーディオ信号処理用記録媒体に記録されたプログラムに基づいて処理して記録するとともに、請求項１ないし４のいずれか１項に記載のプログラムを記録したデジタルオーディオ記録媒体。

以上説明したように本発明によれば、デジタルオーディオ信号処理用のプログラムによりゲインの時定数を延長するようにしたので、デジタルオーディオ信号の遅延時間を短くしてエコーを防止することができるとともにアタック時間を長くすることができる。また、本発明によれば、デジタルオーディオ信号処理用のプログラムによりゲインの時定数を延長して複数系統のデジタル入力信号を減衰するようにしたので、複数系統の信号に対してコンプレス／リミット特性処理を行うにあたり、複数系統の信号レベルのバランスを図りつつ入力信号の遅延時間を短くしてエコーを防止することができるとともにアタック時間を長くすることができる。また、本発明によれば、複数系統のデジタル入力信号から更に多系統のデジタル入力信号を生成すると共に、デジタルオーディオ信号処理用のプログラムによりゲインの時定数を延長してこの多系統のデジタル入力信号を減衰するようにしたので、マルチチャンネル再生のための複数系統の信号に対してコンプレス／リミット特性処理を行うにあたり、デコード前の少ない系統の信号から共通レベルを検出することにより、マルチチャンネルの信号レベルのバランスを図りつつ入力信号の遅延時間を短くしてエコーを防止することができるとともにアタック時間を長くすることができる。また、特性をイラスト表示することにより選択指定が容易になり、また、入力信号の特性を共に表示することで比較しながらレベル管理が正確に行えるようになる。また、本発明によれば、上記のプログラムを通信回線又はネットワークを介して伝送するようにしたので、デジタルオーディオ信号の遅延時間を短くしてエコーを防止することができるとともにアタック時間を長くすることができるプログラムを通信回線を介して伝送することができる。また、本発明によれば、上記のプログラムにより処理されたデジタルオーディオ信号を通信回線又はネットワークを介して伝送するようにしたので、デジタルオーディオ信号の遅延時間を短くしてエコーを防止することができるとともにアタック時間を長くすることができるデジタルオーディオ信号を通信回線を介して伝送することができる。また、本発明によれば、上記のプログラムにより処理されたデジタルオーディオ信号をデジタルオーディオ記録媒体に記録するようにしたので、デジタルオーディオ信号の遅延時間を短くしてエコーを防止することができるとともにアタック時間を長くすることができるデジタルオーディオ記録媒体を実現することができる。また、本発明によれば、上記のプログラムにより処理されたデジタルオーディオ信号と上記のプログラムの両方をデジタルオーディオ記録媒体に記録するようにしたので、ユーザの好みに応じてデジタルオーディオ信号の遅延時間を短くしてエコーを防止することができるとともにアタック時間を長くすることができるデジタルオーディオ記録媒体を実現することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明に係るデジタルオーディオ信号処理用記録媒体の一実施形態が適用されたデジタルオーディオ信号処理システムを示すブロック図、図２は図１のパーソナルコンピュータのデジタルオーディオ信号処理プログラムを説明するためのフローチャート、図３は図２のデコード処理内のコンプレス／リミット処理を詳しく説明するための機能ブロック図、図４は図３のコンプレス／リミット処理による減衰特性を示す波形図、図５は図３のスムーズフィルタ処理と時定数延長処理の一例を詳しく説明するための機能ブロック図、図６は図３のスムーズフィルタ処理と時定数延長処理の他の例を詳しく説明するための機能ブロック図である。

図１に示すパソコン１０６には、ディスクドライブ１０４又はネットワークターミナル１０５から図２に示すようなデジタルオーディオ信号処理プログラム（図３に詳しく示すコンプレス／リミット処理１３をデコード処理内に含む）とサラウンドミュージックなどのミュージックソースが供給される。

パソコン１０６は例えばインテル社のＰＰ５５Ｃの拡張命令セット（ＭＭＸ）のように、主として画像や音声などのデジタル信号を効率的に処理するために追加された特定用途向けの命令セットを有するＣＰＵ１０６ａと、データ処理時のバッファとして使用されるＲＡＭ１０６ｂと、ディスクドライブ１０４又はネットワークターミナル１０５から供給されるデータを変換するデータコンバータ１０６ｃと、処理後のオーディオデータをＤ／Ａ変換器とアンプを介して複数のスピーカ（図では１０３Ｌ、１０３Ｒ、更にはサラウンド用のスピーカ１０３Ｃ、１０３Ｓ）に供給するためのオーディオインタフェース（Ｉ／Ｆ）１０６ｄと、図示省略の表示部の表示制御を行うディスプレイ・プロセッサ１０６ｅと、図示省略のマウスやキーボードからの操作入力信号に基づいて操作信号を発生する操作信号発生部１０６ｆを有する。

このような構成において、図２に示すようにＣＰＵ１０６ａはデジタルオーディオ信号処理プログラムが記録されたディスクがディスクドライブ１０４にセットされた状態で、不図示のキーボードを介してプログラムロード命令（コマンド）が入力されると（ステップＳ１）、ディスクからプログラムデータを読み出して内部ＲＡＭにロードし（ステップＳ２）、ロードが終了するとプログラムロードフラグをセットし（ステップＳ３）、終了する。このとき、ＣＰＵ１０６ａはＭＭＸ対応であるので、高速信号処理が可能になる。

また、ＣＰＵ１０６ａはサラウンドミュージックなどのミュージックソースが記録されたディスクがディスクドライブ１０４にセットされた状態で、不図示のキーボードを介してプレイコマンドが入力されると、ディスクの最初のトラックにアクセスしてそのディスクの種類を示すサブコードを読み取り、そのサブコードが「ミュージックソース」か否かをチェックし（ステップＳ４）、ＹＥＳの場合には図３に詳しく示すデコード処理（及びコンプレス／リミット処理１３）を実行し（ステップＳ５）、次いで処理後のオーディオデータをオーディオＩ／Ｆ１０６ｄに渡す（ステップＳ６）。次いでステップＳ５に戻り、デコード処理（及びコンプレス／リミット処理）を繰り返す。また、ステップＳ４において「ミュージックソース」でない場合には「演奏不能」を不図示の表示部に表示し（ステップＳ７）、終了する。

ＣＰＵ１０６ａは図３に示すようなコンプレス／リミット処理１３を実行する。ここで、図示省略の操作部は各別の選択キーによってアタック時間ｔ2、コンプレス開始閾値Ｖth、ゲインＧの圧縮の度合いなどがそれぞれあらかじめ指定できるように構成されている。そして、操作部からの指定値の信号はＣＰＵ１０６ａにより所定のパラメータに変換され、ＣＰＵ１０６ａ内のレジスタ（内部ＲＡＭ）にセットされて図３に示すスムーズフィルタ処理５と時定数延長処理６における係数が切り換えられる。なお、図３に示す処理の参照符号は、従来例（図２０図示）のハードウエアの処理と同一のものには同一の参照符号を付す。

図３において、入力デジタルオーディオ信号は遅延処理１により時間ｔ1だけ遅延された信号が選択され、次いでゲイン調整処理２によりゲイン制御信号に基づいてゲインＧが調整される。ゲインＧはコンプレス／リミット機能が設定されていない通常時には「１」に設定され、コンプレス／リミット機能が設定されている場合には信号レベルが急峻に立ち上がるときにその立ち上がり時からなだらかに減衰するように「１」から徐々に低下する値に設定される。

例えば図４（ａ）に示すように急峻に立ち上がる信号Ａが入力された場合、図４（ｂ）に示すように遅延処理１により、従来例より比較的短い時間ｔ1だけ遅延されてゲイン調整処理２に渡され、ゲイン調整処理２のバッファに一時保存される。ここで、ゲイン調整処理２により入力信号ＡのゲインＧの減衰が開始される時点をアタックポイント、減衰される時間をアタック時間といい、遅延時間ｔ1はアタック時間ｔ2の２倍程度が好適とされている。

レベル検出処理３ではデジタルオーディオ信号のレベルａが検出され、続くゲイン生成処理４では検出レベルａとコンプレス／リミット用の閾値Ｖthと比較され、この閾値Ｖthを超える場合にこの差分Δ（＝ａ−Ｖth）に応じたコンプレスゲインｇ（Δ）が生成され、これがスムーズフィルタ処理５に渡される。コンプレスゲインｇ（Δ）は、例えば、

（数１）
ｇ（Δ）＝１−Ｐｉ（ＫｉΔ2＋Δ）／ａ （式１）

のように表される差分Δの関数である。ただし、ａはレベル、Ｐｉ及びＫｉはゲインＧの圧縮の度合いによって決められる定数である。スムーズフィルタ処理５では図４（ｃ）の曲線（立ち上がり時点Ｐｉ→アタックポイントＰｔ→減衰点Ｐｕ）で示すように、設定係数に応じた時定数でゲインを従来例より比較的急峻に下げる。

そして、本実施例では、スムーズフィルタ処理５により設定されるゲインの時定数を時定数延長処理６により、図４（ｃ）の曲線｛立ち上がり時点Ｐｉ→アタックポイントＰｔ→減衰点ｃｃ（＞Ｐｕ）｝で示すように延長し、ゲイン調整処理２に渡す。したがって、ゲインを時定数延長処理６により延長しない場合には、遅延時間ｔ1を短くすると出力信号ｄは図４（ｄ）の破線で示すように急峻に立ち下がってアタック時間を長くすることができないが、本実施例では、ゲインＧを時定数延長処理６により延長するので、出力信号ｄは図４（ｄ）の実線で示すようになだらかに低下し、したがって、アタック時間を長くすることができる。また、入力信号の遅延時間を短くするのでエコーを防止することができる。

次に、図５を参照してスムーズフィルタ処理５と時定数延長処理６を詳しく説明する。図５に示すスムーズフィルタ処理５は１次のＩＩＲ（無限インパルス応答）フィルタを縦列接続した回路と等価であり、加算処理５１、遅延処理５２、５３及び係数乗算処理５４〜５６を３段分有する。係数乗算処理５４〜５６では、図１に示すＣＰＵ１０６ａによりゲインＧを１未満に設定するための係数が設定され、スムーズフィルタ処理５により図４（ｃ）の曲線（立ち上がり時点Ｐｉ→アタックポイントＰｔ→減衰点Ｐｕ）で示すように時定数が急峻に低下するゲインＧが演算出力される。時定数延長処理６はスイッチ処理ＳＷ、遅延処理６１、係数乗算処理６２及び比較処理６６により構成され、また、係数乗算処理６２にはゲインＧの時定数を延長するための係数Ｋａ（＜１）がＣＰＵ１０６ａにより設定される。

スムーズフィルタ処理５の処理結果はスイッチ処理ＳＷを介して遅延処理６１、係数乗算処理６２を介してスイッチ処理ＳＷにフィードバックされ、比較処理６６によりスムーズフィルタ処理５の処理結果と係数乗算処理６２の処理結果を比較して大きい方をスイッチ処理ＳＷにより選択することにより、曲線Ｐｉ（立ち上がり時点）→Ｐｔ（アタックポイント）の区間ではスムーズフィルタ処理５の処理結果を選択し、Ｐｔ（アタックポイント）以降の区間では係数乗算処理６２の処理結果、すなわちゆるやかな低下率のゲインｃｃを選択する。

図６は他の例の時定数延長処理６ａを示している。図６において、スムーズフィルタ処理５は同一であり、時定数延長処理６ａはスイッチ処理ＳＷ、遅延処理６１、係数乗算処理６２、減算処理６３及び加算処理６４により構成され、同様に、時定数を延長するための係数ＫａがＣＰＵ１０６ａにより係数乗算処理６２に設定される。また、減算処理６３により遅延処理６１の出力から、スムーズフィルタ処理５における遅延処理５２の処理結果が減算されて係数乗算処理６２に渡され、係数Ｋａが乗算される。続く加算処理６４により係数乗算処理６２の処理結果と、スムーズフィルタ処理５における遅延処理５２の処理結果が加算されてスイッチ処理ＳＷにフィードバックされる。

この場合にも同様に、比較処理６６によりスムーズフィルタ処理５の処理結果と加算処理６４の処理結果を比較することにより、Ｐｔ（アタックポイント）以降の区間では加算処理６４の出力信号、すなわちゲインｃｃをスイッチ処理ＳＷにより選択する。このように、スムーズフィルタ処理５の処理結果が時定数延長処理６ａの処理結果から減算された値に係数Ｋａを乗算するようにしているため、図４（ｃ）で０．２によって示すゲインに向って減衰曲線ｃｃが収束するように形成される。このような時定数延長処理６、６ａでは、例えば延長前のアタック時間ｔ2＝４ｍｓから１００ｍｓに延長されるように、減衰がなだらかにされる。

さて、上記第１実施例では、信号レベルの減衰をなだらかにしてアタック時間を長くするようにしたが、減衰がなだらか過ぎると、音のクリア感、歯切れ感と呼ばれるアタック感が無くなる場合がある。図７及び図８は信号レベルの減衰をなだらかにしてアタック時間を長くするとともにアタック感を強調する第２実施例を示している。ここで、遅延処理１による遅延時間は図８（ａ）に示すように第１実施例の遅延時間ｔ1よりΔｔだけ短い。図７は第２実施例のスムーズフィルタ処理５ａ及び時定数延長処理６ｂを示し、スムーズフィルタ処理５ａは５段ＩＩＲフィルタと等価である。そして、この実施例の時定数延長処理６ｂでは、図６に示す加算処理６４により演算されたゲイン（＜１）を二乗するための乗算処理６５が追加されている。

図８を参照してこの第２実施例を説明すると、例えば図８（ａ）に示すように急峻に立ち上がる信号Ａが入力された場合、図８（ｂ）に示すように遅延処理１により、従来例より比較的短い時間（ｔ1−Δｔ）だけ遅延されてゲイン調整処理２に渡される。また、デジタルオーディオ信号のレベルａがレベル検出処理３により検出され、次いでゲイン生成処理４によりコンプレス／リミット用の閾値Ｖthと比較され、この閾値Ｖthを超えるとこの差分Δ（＝ａ−Ｖth）に応じたコンプレスゲインｇ（Δ）が生成され、これをスムーズフィルタ処理５ａに渡す。コンプレスゲインｇ（Δ）は例えば式１に示したものが用いられる。

そして、第２実施例では、スムーズフィルタ処理５ａにより設定されるゲインの時定数を時定数延長処理６ｂにより、図８（ｃ）の曲線｛立ち上がり時点Ｐｉ→アタックポイントＰｔ→ｃｃ’（Ｐｕ＜減衰点ｃｃ’＜ｃｃ）｝で示すように延長する。この場合、比較処理６６によりスムーズフィルタ処理５ａの処理結果と乗算処理６５の処理結果を比較して大きい方をスイッチ処理ＳＷにより選択すると、図８（ｃ）に示すように立ち上がり時点Ｐｉ、アタックポイントＰｔ、第１実施例の場合のアタックポイントＰｔ’の区間ではスムーズフィルタ処理５ａによる急峻なゲインが選択されるので、図８（ｄ）に示すようにＰｔ−Ｐｔ’区間で出力信号が急峻に立ち下がり、したがって、アタック感を強調することができる。また、第１実施例の場合のアタックポイントＰｔ’以降ではなだらかな曲線ｃｃ’のゲインが選択されるので、信号レベルの減衰をなだらかにしてアタック時間を延長することができる。

次に、図９及び図１０を参照して第３の実施例を説明する。この第３の実施例では図３に示すコンプレス／リミット処理１３に対して、レベル検出処理３ａと最大値選択処理３ｂが追加され、レベル検出処理３ａでは遅延処理１により遅延された信号ａ’のレベルを検出する。そして、この信号ａ’のレベルとレベル検出処理３により検出された信号ａのレベルが最大値選択処理３ｂに渡されて比較され、大きいほうのレベルがゲイン生成処理４に渡される。なお、ゲイン調整処理２、ゲイン生成処理４、スムーズフィルタ処理５及び時定数延長処理６は図３に示す処理と同一であるので説明を省略する。

このような処理によれば、図１０に示すようにアタック開始後の時刻ｔaにおいて信号レベルがゼロになった場合にも、ゲインＧは時刻ｔaから遅延時間ｔ1の間はゼロにならず、０．２を継続するので、ゲイン調整処理２により処理される信号レベルが図４に示すカーブを維持することができ、したがって、より正確なコンプレス／リミット特性を実現することができる。

次に複数系統の信号レベルのバランスを図りつつコンプレス／リミット特性処理を行うことが可能な本発明の第４実施例について説明する。図１１は第４実施例のコンプレス／リミット処理１３Ａを説明するための機能ブロック図である。第４実施例は図１の第１実施例と次の点で異なる。すなわち、第１実施例が１系統（１チャンネル）の信号用に構成されているのに対し、図１１の第４実施例は３系統（３チャンネル）の信号Ｌ、Ｒ、Ｓ用に構成されている。

具体的にはＬ、Ｒ、Ｓの各チャンネルの信号はそれぞれ、遅延処理１Ｌ、１Ｒ、１Ｓにより、従来例より比較的短い時間ｔ1だけ遅延されてゲイン調整処理２Ｌ、２Ｒ、２Ｓに渡され、ゲイン調整処理２Ｌ、２Ｒ、２Ｓ用のバッファに一時保存される。また、レベル検出処理３Ｌ、３Ｒ、３ＳではそれぞれＬ、Ｒ、Ｓの各チャンネルのデジタルオーディオ信号のレベルが検出され、続く共通レベル検出処理７に渡される。共通レベル検出処理７ではＬ、Ｒ、Ｓの各チャンネルの入力信号のうち、大きいレベルの信号（最大レベル信号）が選択され、次いで第１の実施例と同様にゲイン生成処理４、スムーズフィルタ処理５、時定数延長処理６に渡される。そして、時定数延長処理６からゲイン調整処理２Ｌ、２Ｒ、２Ｓに対してコンプレス／リミット処理用のゲインＧが渡される。

図１２は図１１の共通レベル検出処理７とゲイン生成処理４の具体的処理を説明するための機能ブロック図である。共通レベル検出処理７はコンパレータ（ＣＯＭＰ）処理２５とスイッチ処理２６を有し、コンパレータ処理２５ではＬ、Ｒ、Ｓの各チャンネルの入力信号を比較し、スイッチ処理２６ではコンパレータ処理２５の処理結果に基づいて最も大きなチャネルの入力信号を選択する。なお、この例では３系統であるが、入力信号が２系統（例えばＬとＲ）の構成に適用した場合も、同様に最大レベルの信号が選択される。

ゲイン生成処理４は、図１２に示すようにコンパレータ処理（ＣＯＭＰ）２９、閾値レジスタ（ＲＥＦ）３０、加算（減算）処理３１、３６、３９、乗算処理３４、３５、３８、４１、４２、除算処理３７、所定値レジスタ３３、４０、スイッチ処理３２を有する。閾値レジスタ３０にはＣＰＵ１０６ａによりあらかじめ閾値Ｖthが設定され、また、所定値レジスタ３３には論理”０”に相当するデータが設定され、所定値レジスタ４０には論理”１”に相当するデータが設定される。

減算処理３１では共通レベル検出処理７により選択されたチャネルの信号と閾値レジスタ３０からの閾値Ｖthとの差分Δが算出される。また、コンパレータ処理２９により共通レベル検出処理７により選択された最大レベル信号のレベルａと閾値Ｖthが比較され、ａ＞Ｖthの場合にスイッチ処理３２により差分Δが算出されて加算処理３６と乗算処理３４、４２に与えられる。Ｋｉ、Ｐｉ、Ｑｉはそれぞれ、乗算処理３５、４１、３８においてセットされる係数である。よって、共通レベル検出処理７により選択された最大レベル信号のレベルが閾値Ｖthより大きくないときは、加算処理３６の処理結果は０となり、ゲイン生成処理４の処理結果ｇ（Δ）は１となる。

図１２に示した例では、Ｌｃｈの信号がＲｃｈ、Ｓｃｈの信号より大きい場合が示され、Ｌｃｈの信号に関し、係数Ｑｉ、Ｋｉ、Ｐｉが閾値Ｖthに対して曲線特性を決定する様子を示している。すなわち、ゲイン生成処理４の処理結果ｇ（Δ）は、

（数２）
Ｋａ＝１−Ｐｉ（ＱｉΔ3＋ＫｉΔ2＋Δ）／Ｌｉｎ （式２）

となり、この値でコンプレス／リミットゲインとなる。ただし、Ｐｉ、Ｑｉ、ＫｉはゲインＧの圧縮の度合いによって決まる定数、Ｌｉｎは最大レベルである。

また、式（１）と比べて式（２）は係数Ｑｉの３次の項を持つため、曲線特性の設計自由度が向上する。ゲイン生成処理４において、入力レベル（上記例ではＬｉｎ）により除算しているのは、Ｌｉｎ＝１に正規化するためである。ゲイン生成処理４の処理結果ｇ（Δ）はスムーズフィルタ処理５、時定数延長処理６により第１実施例と同様に処理され、ゲイン調整処理２Ｌ、２Ｒ、２ＳにゲインＧとしてそれぞれ与えられる。よって、アタック時にはさらに時定数の作用により曲線特性が形成される。すなわち、Ｌｃｈについて見ると遅延処理１Ｌにおける時定数ｄＩＮと、スムーズフィルタ処理５の時定数τｆを用いて、アタック時間τａは、

（数３）
τａ＝τｆ−ｄＩＮ （式３）

として与えられる。Ｒｃｈ、Ｓｃｈについても同様であり、ゲイン調整処理２Ｌ、２Ｒ、２Ｓにによりコンプレス／リミットゲインがバランスよく調整された出力信号がそれぞれ得られる。

なお、上記各実施例においてアタック時間を長い方に切り換えた場合には、時定数延長処理６の係数Ｋａを０から１の間で連続的に変化させることで連続的な時間変化を与えることができるとともに、アタック時間を短い方に切り換えた場合には、係数Ｋａを０にした状態でスムーズフィルタ処理５の時定数のみを連続的に変化させることで連続的な時間変化を与えることができる。したがって、アタック時間の短い方から十分に長い方まで連続的に途切れることなく良好に実施される。

また、上記各実施例のゲイン生成処理４は差分Δに基づきコンプレス／リミット用のゲインｇ（Δ）を生成する例で説明したが、これに限るものではなく、レベルに応じたコンプレス／リミット用のゲインｇを生成するものであれば適用することができる。上記第４実施例の共通レベル検出処理７では、複数の入力信号中の最大レベル信号を選択しているが、最大レベル信号を選択する代わりに複数の入力信号のレベルの平均を演算するものであってもよい。

図１３は第４の実施例におけるコンプレス／リミット処理の変形例１３Ｂを示し、第３の実施例（図９参照）に対応している。すなわち、図１３では、Ｌ、Ｒ、Ｓの各チャンネルの信号に対してレベル検出処理３Ｌａ、３Ｒａ、３Ｓａが追加され、レベル検出処理３Ｌａ、３Ｒａ、３Ｓａではそれぞれ遅延処理１Ｌ、１Ｒ、１Ｓにより遅延されたＬ、Ｒ、Ｓの各チャンネルの信号ａ’のレベルを検出する。そして、このＬ、Ｒ、Ｓの各チャンネルの信号ａ’のレベルとレベル検出処理３Ｌ、３Ｒ、３Ｓにより検出された信号ａのレベルが共通レベル検出処理７に渡されて比較され、大きいほうのレベルがゲイン生成処理４に渡される。なお、ゲイン調整処理２Ｌ、２Ｒ、２Ｓ、ゲイン生成処理４、スムーズフィルタ処理５及び時定数延長処理６は図１１に示す処理と同一であるので説明を省略する。

次に、サラウンドオーディオ用の複数系統の信号レベルのバランスを図りつつコンプレス／リミット特性処理を行うことが可能な本発明の第５実施例について説明する。まず、サラウンドオーディオ用のエンコーダは、図２２において説明したようにＬ、Ｃ、Ｓ、Ｒの４系統の信号からなるマルチチャンネル信号をエンコードしてＬｔ、Ｒｔの２チャンネルの信号に変換する。そして、この信号は図１４に示すようなサラウンドデジタルオーディオ信号処理プログラムと共に図１に示すディスクに記録され、この記録データがパソコン１０６により読み込まれ、コンプレス／リミット処理を含むデジタルオーディオ信号処理が施される。

図１４に示すサラウンドデジタルオーディオ信号処理プログラムでは、遅延処理１Ｌ、１Ｒ、加算処理７２及び減算処理７３により入力２チャンネル信号Ｌｔ、Ｒｔをデコードして４チャンネル化した後、これらの４チャンネルの各信号（Ｌ＝Ｌｔ、Ｃ＝Ｌｔ＋Ｒｔ、Ｓ＝Ｌｔ−Ｒｔ、Ｒ＝Ｒｔ）のレベル変化をコントロール処理７８により監視して、いずれか１つの信号レベルが著しく大きくなった場合には、他の３チャンネルの信号レベルを減衰・低下させるよう、各チャネルのゲイン調整処理７４〜７７に対応するゲインＧL、ＧR、ＧC、ＧSを制御する。ゲインＧL、ＧR、ＧC、ＧSは、サラウンドオーディオのリスナーに対してより明確な方向感のある音場を提供するためにコントロール処理７８から与えられる値であり、コントロール処理７８は例えば各ゲイン調整処理７４〜７７のゲインを０〜３０ｄＢ減衰させるような値をそれぞれ乗算処理７９〜８２に渡す。

そして、図１４に示すコンプレス／リミット特性処理８３は、入力の２チャンネルＬｔ、Ｒｔの信号レベルの平均あるいは最大値から得られる共通の係数Ｇを乗算処理７９〜８２に渡し、乗算処理７９〜８２ではそれぞれ、この共通の係数Ｇをコントロール処理７８により設定されたゲイン制御値ＧL、ＧR、ＧC、ＧSに乗算し、乗算結果ＧL*、ＧR*、ＧC*、ＧS*をそれぞれゲイン調整処理７４〜７７に渡す。

なお、図１４中、遅延処理１Ｌ、１Ｒは２系統の入力信号Ｌｔ、Ｒｔを遅延させるものであり、また、２チャンネルＬｔ、Ｒｔの信号レベルの平均あるいは最大値から共通の係数Ｇを得るためのコンプレス／リミット特性処理８３は、図１１に示す２チャネル分と同じである。かかるプログラムにより、２系統の処理を用いて４チャンネルのコンプレス／リミット特性処理を実現することができる。

次に、上記コンプレス／リミット特性処理を有する例えばサラウンド信号処理プログラムとサラウンドミュージックソースを記録媒体に記録する場合について説明する。まず、第１の方法として、記録面に複数のトラックが形成されるとともにトラック方向が複数のセクタに分割され、各トラック及びセクタに固有のアドレスが割り当てられたディスクを用いる。そして、その記録面をサラウンド信号処理プログラムが複数のトラック及びセクタに記録される第１データエリアと、サラウンドミュージックソースが複数のトラック及びセクタに記録される第２データエリアと、これらの第１、第２データエリアにそれぞれサラウンド信号処理プログラムとサラウンドミュージックソースが記録されていることを示すデータが記録されるＴＯＣ（Table Of Contents）エリアに分割することにより、ドルビーサラウンド対応のコンピュータソフトを実現することができる（「ドルビー」は米国ドルビー社の登録商標）。

第２の方法としては、例えばＣＤエクストラ（システム識別子が「ＣＤ ＥＸＴＲＡ」）や、エンハンストミュージックＣＤと呼ばれる直径が１２０ｍｍの光ディスクＤを用いる。図１５はその記録エリアを示し、内周から外周に向かって第１リードインエリア７ａ、第１データエリア７ｂ、第１リードアウトエリア７ｃ、第２リードインエリア７ｄ、第２データエリア７ｅ、第２リードアウトエリア７ｆの順で配列される。

第１リードインエリア７ａは第１データエリア７ｂのデータのアドレスなどが記録される第１ＴＯＣエリアを構成し、第２リードインエリア７ｄは第２データエリア７ｅのデータのアドレスなどが記録される第２ＴＯＣエリアを構成する。そして、第１データエリア７ｂと第２データエリア７ｅにそれぞれサラウンド信号処理プログラムとサラウンドミュージックソースを記録する。また、他の方法として、ＤＶＤ−ＲＯＭ、エンハンストＤＶＤ、ＭＤ−ＲＯＭ、エンハンストＭＤ、フレキシブルディスク、ＭＯディスクなどの記録媒体に記録するようにしてもよい。

図１６はこのようなディスクを用いた場合の処理を示している。まず、ステップＳ１１においてプログラムのロード済みでなければステップＳ１２に進み、第１データ（プログラム）をディスクからリードする。次いでプログラムがディスク上に記録されているか否かをチェックし（ステップＳ１３）、不在の場合にはこの処理を終了する。他方、プログラムがディスク上に記録されている場合には、リードしたプログラムをＣＰＵ１０６ａ内のプログラム用ＲＡＭ（図１参照）にロードし（ステップＳ１４）、これをプログラムの終了まで行う（ステップＳ１５）。

プログラムのロードが終了すると、テストデータをＣＰＵ１０６ａ内のバッファＲＡＭにロードし（ステップＳ１５→Ｓ１６）、このテストデータをデコードする（ステップＳ１７）。そして、デコード結果がＯＫか否かをチェックし（ステップＳ１８）、ＯＫであればプログラムロード済みフラグをセットし（ステップＳ１９）、ステップＳ１１に戻る。他方、ステップＳ１８においてデコード結果がＯＫでない場合には「演奏不能」を表示し（ステップＳ２０）、この処理を終了する。

また、ステップＳ１１においてプログラムのロード済みの場合には第２データ（ミュージックソース）をディスクからリードしてＣＰＵ１０６ａ内のバッファＲＡＭにロードする（ステップＳ２１）。次いでそのミュージックソースがオーディオフレームの最後（ＥＯＦ）か否かをチェックし（ステップＳ２２）、ＮＯの場合には前述したようにコンプレス／リミット特性処理を含むデコード処理を実行し（ステップＳ２３）、デコード結果をオーディオＩ／Ｆ１０６ｄに出力し（ステップＳ２４）、ステップＳ２１に戻る。そして、この処理をＥＯＦまで繰り返す（ステップＳ２２）。

そして、この実施例では、コンプレス／リミットの加工特性毎に異なる複数のプログラムと、その１つをユーザがＧＵＩ（グラフィカル・ユーザ・インタフェース）を介して任意に選択することができるプログラムが用意されている。すなわち、図１６に示すステップＳ２３に示すデコード中にユーザがＧＵＩを指示すると、図１７に示す割り込みルーチンがスタートする。このルーチンでは、まず、図１８に示すように個別のコンプレス／リミット処理特性を示すイラスト画像（この例では９種類）を表示する（ステップＳ３１）。そして、ユーザがプログラムの１つを選択、指示すると指示プログラムにアクセスし（ステップＳ３２→Ｓ３３）、次いでオーディオデータをミュートし（ステップＳ３４）、次いで指示プログラムを前のプログラム上に上書きすることにより再ロードし（ステップＳ３５）、次いでミュートを解除して指定プログラムに基づいてコンプレス／リミット処理を行い（ステップＳ３６）、リターンする。

図１９（ａ）は図１７の変形例を示し、ステップＳ３１とＳ３２の間にステップＳ３１ａが追加されている。この変形例では、まず、図１８に示すように個別のコンプレス／リミット処理特性を示すイラスト画像を表示すると（ステップＳ３１）、図１９（ｂ）に示すようにデコード中の入力信号の特性（入出力特性）と、現在選択されているコンプレス／リミット処理プログラムの特性（入出力特性）とを合わせて表示する（ステップＳ３１ａ）。そして、ユーザが別のプログラムを選択、指示すると（ステップＳ３２）、図１７に示す場合と同様な処理を実行する。また、特性をイラスト表示することにより選択指定が容易になり、また、入力信号の特性を共に表示することで比較しながらレベル管理が正確に行えるようになる。

次に、上記のプログラムや、このプログラムにより処理されたデジタルオーディオ信号を通信回線を介して伝送する第７の実施例について説明する。図２４は図１に示すパソコン１０６内のネットワークターミナル１０５を詳細に示すブロック図、図２５及び図２６は図２４のデータ変換部の処理を示すフローチャート、図２７は通信ネットワークを示す説明図、図２８は図２７のネットワーク上のパケット処理を示す説明図である。このターミナル１０５はデータ送信側とデータ受信側のパソコン１０６の両方に設けられ、パソコン１０６の内部バスに接続される受信バッファＴ１及び送信バッファＴ２と、データ変換部Ｔ４と、通信インタフェースであるアダプタＴ３と、通信端子Ｔ６とコントローラＴ５を有する。

データ送信側のデータ変換部Ｔ４は図２５に示すように、送信バッファＴ２に蓄えられている送信データを所定長に分割してパケット化し（ステップＳ４１）、次いでパケットの先頭には宛て先アドレスを含むヘッダを付与し（ステップＳ４２）、次いでこれをアダプタＴ３と通信端子Ｔ６を介してネットワークＮＷ上に出力する（ステップＳ４３）。データ受信側のデータ変換部Ｔ４は図２６に示すように、ネットワークＮＷから通信端子Ｔ６とアダプタＴ３を介して受信したパケットからヘッダを除去し（ステップＳ５１）、次いで受信データを復元し（ステップＳ５２）、次いでこれを受信バッファＴ１を介して図１に示すプログラムＲＡＭ１０６ｂに転送する（ステップＳ５３）。

データ送信側とデータ受信側の通信端子Ｔ６は例えば図２７に示すようなネットワークＮＷを介して接続される。このネットワークＮＷでは例えばＣＡＴＶ回線や、インターネットと呼ばれるＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol/Internet Protocol ）のプロトコルを用いてデータがパケット（１）（２）（３）…単位で伝送される。この場合、データ送信側から出力されたパケット（１）（２）（３）…は図２７、図２８に示すように、ネットワークＮＷ上のルータＲにより最適ルートが選択されてパケット（１）（２）（３）…毎に分離され、次いでルータＲにより分離された各パケットはパケット交換器Ｐｎ（ｎ＝１〜ｋ）を介してパケット（１）（２）（３）…順にデータ受信側のパソコン１０６に送られる。

したがって、データ受信側のパソコン１０６では、ディスクドライブ装置１０４にセットされているディスク内のミュージックソースを、プログラムＲＡＭ１０６ｂ上のプログラムに基づいてコンプレス、リミットすることができる。

次に、データ送信側でミュージックソースをコンプレス、リミットしてデータ受信側に伝送する第８の実施例を説明する。図２９はミュージックソースをコンプレス、リミットして例えばＤＶＤオーディオディスクに記録するためのエンコーダを示している。Ａ／Ｄ変換器１１１にはステレオ２ｃｈやドルビーＰＲＯＬＯＧＩＣ方式のサラウンドオーディオ信号が入力されて各チャネルがＰＣＭデジタル信号に変換され、このＰＣＭデジタル信号が信号処理回路１１２及びメモリ１１３によりコンプレス／リミット処理される。

図３０は信号処理回路１１２及びメモリ１１３の処理を示し、図３、図９に示すコンプレス／リミット処理１３の１チャネル分をフローチャートで示している。まず、Ａ／Ｄ変換器１１１からデジタル信号が入力されると（ステップＳ６１）、各チャネルのサンプリングデータを１サンプル分遅延処理し（ステップＳ６２）、次のサンプリングデータを遅延処理に渡す（ステップＳ６３）。また、Ａ／Ｄ変換器１１１からのデジタル信号のレベルを検出し（ステップＳ６４）、次いでそのゲインを生成する（ステップＳ６５）。次いで図３に示すコンプレス／リミット処理１３の場合にはステップＳ６７に進み、他方、図９に示す処理の場合には最大値を選択し（ステップＳ６６）、ステップＳ６７に進む。ステップＳ６７ではスムーズフィルタ処理し、次いで時定数延長処理し（ステップＳ６８）、遅延部から出力し（ステップＳ６９）、ゲイン調整し（ステップＳ７０）、出力処理する（ステップＳ７１）。

図３１は信号処理回路１１２及びメモリ１１３の他の処理として、図１１に示すＬ、Ｒ、Ｓの各チャネルのサラウンド信号の１チャネル分をコンプレス／リミット処理するフローチャートで示している。まず、Ａ／Ｄ変換器１１１からデジタル信号が入力されると（ステップＳ６１）、各チャネルのサンプリングデータを１サンプル分遅延処理し（ステップＳ６２）、次のサンプリングデータを遅延処理に渡す（ステップＳ６３）。また、Ａ／Ｄ変換器１１１からのデジタル信号のレベルを検出し（ステップＳ６４）、次いでその共通レベルを検出し（ステップＳ６４ａ）、次いでそのゲインを生成する（ステップＳ６５）。次いでスムーズフィルタ処理し（ステップＳ６７）、時定数延長処理し（ステップＳ６８）、遅延部から出力し（ステップＳ６９）、ゲイン調整し（ステップＳ７０）、出力処理する（ステップＳ７１）。

このようにコンプレス／リミット処理されたオーディオデータは、著作権のデータ供給部１４０から著作権データが埋め込まれた後、ＤＶＤ符号化回路１１４により図３２に示すようなＤＶＤフォーマットに符号化される。図３２はＤＶＤフォーマットのオーディオパックを示し、１パックは４バイトのパックスタート、６バイトのＳＣＲ、３バイトのMux rate及び１バイトのスタッフィングより成る合計１４バイトのパックヘッダと２０３４バイトのユーザデータ（オーディオデータ）により構成されている（合計２０４８バイト）。このように符号化されたデータは出力端子ＯＵＴ１を介して外部に出力されたり、変調回路１１５によりＥＦＭ変調された後に出力端子ＯＵＴ２を介してＤＶＤに記録される。また、埋め込まれた著作権データが出力端子ＯＵＴ３を介して外部に出力される。

図３３はＤＶＤから再生されたストリーム信号を処理するデコーダを示している。ＤＶＤから再生されたストリーム信号は復調回路２１１によりＥＦＭ復調され、次いでＤＶＤ復号回路２１２によりデ・フォーマティングされてＰＣＭオーディオデータが分離される。次いでこのオーディオデータは信号処理回路２１３及びメモリ２１４によりＬ＋Ｒの２チャネル又はＬ＋Ｒ＋Ｓ＋Ｃのマルチチャネル信号に分離され、次いで各チャネルの信号がＤ／Ａ変換器２１５ａ、２１５ｂによりアナログ信号に変換された後、アナログ出力端子２２３、２２４を介してスピーカＳＰ１、ＳＰ２に出力される。

また、ＤＶＤ復号回路２１２によりデ・フォーマティングされたＰＣＭデータをそのままの状態で出力することを許可する暗号が入力端子２２５を介して入力した場合には、暗号解読部２２６がスイッチ２２１をオンにすることにより、ＤＶＤ復号回路１１２の出力信号がスイッチ２２１を介してＰＣＭデータ出力端子２２２を介して出力される。そして、このＰＣＭデータは図２７に示すようなネットワークＮＷを介してデータ受信側に伝送され、図１に示すオーディオＩ／Ｆ１０６ｄ及びスピーカ１０３により再生される。

本発明はデータ送信側が受信側に対して一方的に送信する場合に限定されず、、例えばデータ受信側のユーザがデータ送信側のホームページに基づいて、プログラム送信要求やオーディオ信号送信要求を送信し、データ送信側がこの要求に基づいてプログラムやオーディオ信号を送信する場合にも適用することができる。なお、このようなインターネットの場合には、インタフェースＴ３としてＴＣＰ／ＩＰプロトコル群が用いられる。

また、本発明によれば、デジタルオーディオ信号のレベルをコンプレス、リミットするプログラムは記録しないで、そのプログラムにより処理されたデジタルオーディオ信号のみを記録したデジタルオーディオディスク（例えばＤＶＤ）を実現することができる。このようなディスクによれば、アタック時間が最適に調整されたデジタルオーディオ信号を記録することにより、再生時には広いダイナミックレンジのオーディオ信号をコンプレス、リミットして再生することができるので、弱い音や強い音を非常に聞き易く再生することができる。

また、本発明によれば、デジタルオーディオ信号のレベルをコンプレス、リミットするプログラムとデジタルオーディオ信号をそれぞれ例えば図１５に示す第１データエリア７ｂ、第２データエリア７ｅに記録したデジタルオーディオディスクを実現することができる。このようなディスクでは、例えば図１８に示す３×３のマルチウィンドウ画面において右上に示す最もコンプレス／リミット効果が少ないプログラムから左下に示す最もコンプレス／リミット効果が大きいプログラムまでの９種類のプログラムを記録するとともに、デジタルオーディオ信号についてはあらかじめ右上に示す最もコンプレス／リミット効果が少ないプログラムにより処理して記録するようにしてもよい。

このようなディスクによれば、ユーザが好みに応じてプログラムを選択して再生することができる。例えばディスク製作者があらかじめオーディオ信号のダイナミックレンジをディスクに合わせて記録し、ユーザが騒音が多い車内のような理想とは異なる環境において聴き取り易くするためにコンプレスする再生状態を選択することができる。

本発明に係るデジタルオーディオ信号処理用記録媒体の一実施形態が適用されたデジタルオーディオ信号処理システムを示すブロック図である。 図１のパーソナルコンピュータのデジタルオーディオ信号処理プログラムを説明するためのフローチャートである。 図２のデコード処理内のコンプレス／リミット処理を詳しく説明するための機能ブロック図である。 図３のコンプレス／リミット処理による減衰特性を示す波形図である。 図３のスムーズフィルタ処理と時定数延長処理の一例を詳しく説明するための機能ブロック図である。 図３のスムーズフィルタ処理と時定数延長処理の他の例を詳しく説明するための機能ブロック図である。 第２実施例のスムーズフィルタ処理と時定数延長処理を詳しく説明するための機能ブロック図である。 図７のコンプレス／リミット処理による減衰特性を示す波形図である。 第３実施例のコンプレス／リミット処理を詳しく説明するための機能ブロック図である。 図９のコンプレス／リミット処理による減衰特性を示す波形図である。 第４実施例のコンプレス／リミット処理を詳しく説明するための機能ブロック図である。 図１１の共通レベル検出処理とゲイン生成処理を詳しく説明するための機能ブロック図である。 第４実施例のコンプレス／リミット処理の変形例を詳しく説明するための機能ブロック図である。 第５実施例のサラウンドデコーダの処理を詳しく説明するための機能ブロック図である。 記録媒体の一例を示す説明図である。 図１５の記録媒体に記録されたデジタルオーディオ信号処理プログラムを説明するためのフローチャートである。 第６実施例のコンプレス／リミット特性のイラスト表示プログラムを説明するためのフローチャートである。 図１７のイラスト表示プログラムによる表示例を示す説明図である。 第６実施例のコンプレス／リミット特性のイラスト表示プログラムの変形例を説明するためのフローチャートである。 従来のコンプレス／リミット回路を示すブロック図である。 図２０のコンプレス／リミット回路の主要信号を示す波形図である。 サラウンドオーディオ用エンコーダを示すブロック図である。 従来のサラウンドオーディオ用デコーダを示すブロック図である。 第７の実施例における図１に示すパソコン内のネットワークターミナルを詳細に示すブロック図である。 図２４のデータ変換部の処理を示すフローチャートである。 図２４のデータ変換部の処理を示すフローチャートである。 通信ネットワークを示す説明図である。 図２７のネットワーク上のパケット処理を示す説明図である。である。 第８の実施例におけるエンコーダを示すブロック図である。 図２９の信号処理回路の処理の一例を示すフローチャートである。 図２９の信号処理回路の処理の他の例を示すフローチャートである。 ＤＶＤフォーマットを示す説明図である。である。 第８の実施例におけるデコーダを示すブロック図である。

符号の説明

１，１Ｌ，１Ｒ，１Ｓ 遅延処理
２，２Ｌ，２Ｒ，２Ｓ，２Ｃ，７４〜７７ ゲイン調整処理（減衰ステップ）
３，３ａ，３Ｌ，３Ｒ，３Ｓ，３Ｌａ，３Ｒａ，３Ｓａ レベル検出処理（レベル検出ステップ）
３ｂ 最大値選択処理
４ ゲイン生成処理（スムーズフィルタ処理５と共にゲイン生成ステップを構成する）
５，５ａ スムーズフィルタ処理
６，６ａ，６ｂ 時定数延長処理（時定数延長ステップ）
７ 共通レベル検出処理（検出ステップ）
７２ 加算処理（遅延処理１Ｌ、１Ｒ及び減算処理７３と共にデコードステップを構成する）
７３ 減算処理
１０６ａ ＣＰＵ
ＮＷ ネットワーク

Claims (10)

1. 複数系統のデジタル入力信号の各レベルを検出するレベル検出ステップと、
   前記レベル検出ステップにより検出された複数系統のデジタル入力信号の各レベルの平均値又は最大値を共通レベルとして検出する検出ステップと、
   前記検出ステップにより検出された共通レベルに基づいて時間的に可変のコンプレス／リミット用の第１のゲインを生成するゲイン生成ステップと、
   複数系統のデジタル入力信号に基づいて更に多系統のデジタル信号を生成するデコードステップと、
   前記ゲイン生成ステップにより生成された前記第１のゲインにフィルタ処理を施して時定数を付与した第２のゲインを生成するスムーズフィルタステップと、
   前記複数系統のデジタル入力信号及び前記デコードステップで取り出された多系統のデジタル信号の各々を前記フィルタ処理を施して時定数を付与された第２のゲインで減衰させる減衰ステップとを、
   有するプログラムが記録されたデジタルオーディオ信号処理用記録媒体。
2. 前記ゲイン生成ステップは、複数の異なるコンプレス／リミット用の第１のゲインとして生成するために用意される複数のゲイン生成ステップを有するとともに、前記プログラムは更に、前記複数のゲイン生成ステップの中から１つを選択する選択ステップを有することを特徴とする請求項１に記載のデジタルオーディオ信号処理用記録媒体。
3. 前記プログラムは更に、前記複数のゲイン生成ステップにおける複数の異なるコンプレス／リミット用の特性をイラスト表示するプログラムを有することを特徴とする請求項２に記載のデジタルオーディオ信号処理用記録媒体。
4. 前記プログラムは更に、デジタル入力信号の特性とコンプレス／リミット用の特性をイラスト表示するプログラムを有することを特徴とする請求項１又は２に記載のデジタルオーディオ信号処理用記録媒体。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載のデジタルオーディオ信号処理用記録媒体のプログラムに対して、通信回線又はネットワークを介して伝送するためにパケット化し、そのパケット化されたプログラムにヘッダを付加するステップと、
   前記ヘッダが付加されたプログラムを通信回線又はネットワークを介して受信側に伝送するステップとを、
   有するデジタルオーディオ信号用の通信方法。
6. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載のデジタルオーディオ信号処理用記録媒体のプログラムに対して、通信回線又はネットワークを介して伝送するためにパケット化し、そのパケット化されたプログラムにヘッダを付加して、前記ヘッダが付加されたプログラムを通信回線又はネットワーク用のデジタル信号列に変換し、前記デジタル信号列を通信回線又はネットワークを介して伝送した場合の前記デジタル信号列を受信するデジタルオーディオ信号用の受信方法であって、
   前記ヘッダに基づいてデジタル信号列を受信するステップと、
   前記パケットからプログラムを分離するステップとを、
   有するデジタルオーディオ信号用の受信方法。
7. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載のデジタルオーディオ信号処理用記録媒体に記録されたプログラムに基づいてオーディオ信号を処理するステップと、
   前記プログラムに基づいて処理されたオーディオ信号に対して、通信回線又はネットワークを介して伝送するためにパケット化し、そのパケット化されたオーディオデータにヘッダを付加するステップと、
   前記ヘッダが付加されたオーディオデータを通信回線又はネットワーク用のデジタル信号列に変換するステップと、
   前記デジタル信号列を通信回線又はネットワークを介して伝送するステップとを、
   有するデジタルオーディオ信号用の通信方法。
8. オーディオ信号を請求項１ないし４のいずれか１項に記載のデジタルオーディオ信号処理用記録媒体に記録されたプログラムに基づいて処理し、前記プログラムに基づいて処理されたオーディオ信号に対して、通信回線又はネットワークを介して伝送するためにパケット化し、そのパケット化されたオーディオデータにヘッダを付加して、前記ヘッダが付加されたオーディオデータを通信回線又はネットワークを介して伝送した場合の前記デジタル信号列を受信するデジタルオーディオデータ用の受信方法であって、
   前記ヘッダに基づいてオーディオデータを受信するステップと、
   前記パケットからオーディオデータを分離するステップとを、
   有するデジタルオーディオ信号用の受信方法。
9. オーディオ信号を請求項１ないし４のいずれか１項に記載のデジタルオーディオ信号処理用記録媒体に記録されたプログラムに基づいて処理して記録したデジタルオーディオ記録媒体。
10. オーディオ信号を請求項１ないし４のいずれか１項に記載のデジタルオーディオ信号処理用記録媒体に記録されたプログラムに基づいて処理して記録するとともに、請求項１ないし４のいずれか１項に記載のプログラムを記録したデジタルオーディオ記録媒体。

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