JP4305669B2 - ディスク記録方法、ディスク記録装置、ディスク再生方法およびディスク再生装置 - Google Patents

Description

この発明は、高品質の再生オーディオ信号を提供することができるディスク記録方法、ディスク記録装置、ディスク再生方法およびディスク再生装置に関する。

オーディオ信号をデジタル信号として記録し、再生するメディアとしては、コンパクトディスクが広く普及している。このコンパクトディスクの規格では、アナログオーディオ信号は、１チャンネル当たり、周波数ｆｓ＝４４．１ｋＨｚでサンプリングされ、１サンプルは１６ビットのデジタル信号とされて記録される。

このコンパクトディスクの場合には、上述のような規格上のサンプリングレートの制限により、記録すべきアナログオーディオ信号の各チャンネルの信号は、その２２ｋＨｚ以上の周波数帯域はフィルタリングすることにより除去して記録している。このため、本来、音声に含まれる高調波が制限され、その再生音声は自然感に乏しいといったような音質劣化を招いていた。

１チャンネル当たりのサンプリング周波数が９６ｋＨｚ、１サンプルが２４ビットという規格も提案されているが、この場合も、幾分は改善されるものの、前述と同様に高調波が制限されるので、音質劣化は免れない。

最近、Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａ変換器として、量子化器を帰還ループの中に設けることにより、量子化雑音を高域周波数に集中させたΣΔ変調方式の変換器が注目され、コンパクトディスクの記録／再生にも適用されている（後述の特許文献１参照）。

図１０は、この場合のコンパクトディスクに対するオーディオ信号の流れを示す系統図である。

すなわち、アナログオーディオ信号Ａｕは、ΣΔ変調器１１により例えばサンプリング周波数が６４・ｆｓ（＝２．８２２４ＭＨｚ）で、１ビット／１サンプルのデジタルオーディオ信号（以下、１ビット／１サンプルのデジタルオーディオ信号を１ビットオーディオ信号という）Ｄａに変換される。この１ビットオーディオ信号Ｄａは、デジタルフィルタ１２に供給されて、間引き処理（ダウンサンプリング）され、コンパクトディスクの規格に適合する、サンプル周波数がｆｓで、１６ビット／１サンプルのデジタルオーディオデータＤｂに変換される。 このデジタルオーディオデータＤｂは、ＣＤエンコード回路１３に供給されて、スクランブル処理、エラー訂正エンコード処理等が行われ、また、ＥＦＭ方式による変調が行われて、シリアルデータとしてコンパクトディスク１４に記録される。

このコンパクトディスク１４に記録されたシリアルオーディオデータは、光ピックアップ（光学ヘッド）により再生され、ＣＤデコード回路１５に供給される。このＣＤデコード回路１５では、シリアルデータがパラレルデータに変換され、デ・スクランブル、エラー訂正デコード処理等が行われ、サンプル周波数がｆｓで、１６ビット／１サンプルの再生デジタルオーディオデータＤｂｐが生成される。

この再生デジタルオーディオデータＤｂｐは、デジタルフィルタ１６に供給されて、記録側の間引き処理に対応して、補間処理（オーバーサンプリング）が行われ、その補間出力データがΣΔ変調器１７に供給される。そして、このΣΔ変調器１７で、サンプル周波数が６４×ｆｓの、１ビットオーディオ信号Ｄａｐに変換される。

このΣΔ変調器１７からの１ビットオーディオ信号Ｄａｐは、アナログローパスフィルタ１８に供給されて、アナログオーディオ信号Ａｕｐに戻される。

このようにΣΔ変調をＡ／ＤおよびＤ／Ａ変換に用いた場合には、サンプル周波数を高くすることにより、少ないビット数で広いダイナミックレンジが得られる。

上記の特許文献は、次の通りである。
特開平７−３０２１００号公報

しかしながら、図１０の場合には、記録時に、デジタルフィルタ１２で、コンパクトディスクの規格のサンプリング周波数ｆｓ、１６ビット／１サンプルのデジタルオーディオデータに間引き処理を行い、再生時には、デジタルフィルタ１６で、補間処理が行なう。このため、これらデジタルフィルタ１２および１６を通過する過程で演算誤差が生じ、これが音質劣化を招く原因となってしまう。

一方、大容量、高転送レートのメディアが次々に実用化されるに至っており、現行のコンパクトディスク規格であるサンプリング周波数ｆｓ＝４４．１ｋＨｚ、１６ビット／１サンプルに対し、より高ビット数、高周波数でサンプリング化されたデジタルオーディオ信号の記録方式や装置が提案され、これにより、現行のコンパクトディスクの音質に対する不満感が募っており、次世代オーディオコンパクトディスクを実現しようとする機運が高まっている。

この発明は、次世代オーディオコンパクトディスクの要求に答えるディスク記録方法およびディスク再生装置を提供しようとするものである。

オーディオ用に限定されない次世代コンパクトディスクとして、現行コンパクトディスクと同サイズの、直径１２ｃｍで、厚さが０．６ｍｍの薄型ディスクを２枚張り合わせて１．２ｍｍとした構造であって、片面で５ＧＢ（ギガバイト）の記憶容量を実現するディスク（以下、ＳＤ（Super Density Disc）規格ディスクという）や、現行コンパクトディスクと同サイズの単板構造を有し、片面で３．７ＧＢの記憶容量を実現したディスク（以下、ＭＭＣＤ（Multi Media Compact Disc)規格ディスクという）、さらには、ＳＤ規格ディスクとＭＭＣＤ規格ディスクの中間の記憶容量である片面で４．７ＧＢの統一規格ディスクなどが提案されている。

これらは、デジタル・ビデオ・ディスク（以下、ＤＶＤという）やコンピュータ用データメモリとして提案されている。

この発明は、上述のような大容量のディスクの出現に基づいたものであって、
アナログオーディオ信号の各チャンネルを、ΣΔ変調して、４４．１ｋＨｚのｎ倍（ｎは１６以上の整数）のサンプリング周波数でサンプリングされた１ビット／１サンプルのデジタルオーディオ信号に変換し、
前記変換されたデジタルオーディオ信号を、チャンネル毎に８ビット毎にまとめ、
前記８ビット毎のデジタルオーディオ信号を２０４８バイトのメインデータにまとめ、
前記メインデータにエラー訂正コードを含む所定のデータを付加してセクタデータを生成し、
前記生成されたセクタデータを、所定のディスクの規格のディスク仕様、トラック構造、セクタ構造、記録変調方式、リードイン領域、中間領域、リードアウト領域についての定めのみを利用し、直径１２ｃｍで、厚さ０．６ｍｍのディスクを２枚張り合わせた片面２層の前記ディスク記録媒体のメインデータ記録領域に所定の変調を施して記録し、
前記ディスク記録媒体の最内周側の前記リードイン領域のうちの、前記所定のディスクの場合には当該所定のディスクであることを示すブックタイプの情報の記録領域に、前記ブックタイプの情報に代えて、前記メインデータ記録領域に記録されたデータがオーディオデータであることを示す情報を記録し、
前記ディスク記録媒体の各記録層毎に、いずれの記録層であるかを識別するための記録層情報を記録する
ことを特徴とする記録方法を提供するものである。

この発明によるディスク記録方法によれば、ディスク記録媒体の各記録層毎に、いずれの記録層であるかを識別するための記録層情報が記録されるので、再生時に現在アクセスしている層を常に認識することができる。

また、この発明によるディスク再生装置は、
所定のディスクの規格のディスク仕様、トラック構造、セクタ構造、記録変調方式、リードイン領域、中間領域、リードアウト領域についての定めのみを利用し、直径１２ｃｍで厚さ０．６ｍｍのディスクを２枚張り合わせた片面２層のディスク記録媒体に記録されたデータを読み出す読み出し手段と、
前記読み出し手段により、前記ディスク記録媒体の最内周の前記リードイン領域のうちの、前記所定のディスクの場合には当該所定のディスクであることを示すブックタイプの情報の記録領域から読み出される情報を判別するブックタイプ記録領域情報判別手段と、
前記読み出し手段により、前記ディスク記録媒体の最内周のリードイン領域から読み出される前記ディスク記録媒体の記録層を識別するための層情報を判別する層情報判別手段と、
前記ブックタイプ記録領域情報判別手段で、前記ブックタイプの情報の記録領域から読み出された情報が、前記ディスク記録媒体のメインデータ記録領域に記録されているデータがオーディオデータであることを示していると判別されたときに、前記ディスク記録媒体の前記層情報判別手段によって判別された記録層のメインデータ記録領域から前記読み出し手段により読み出された前記オーディオデータを復調してエラー訂正デコード処理を行うとともにエラー訂正された前記オーディオデータを８ビット毎の各チャンネルの信号にデコードするデコード手段と、
前記デコード手段からの前記８ビット毎のデータを１ビットデータ列に並べ直して、周波数が４４．１ｋＨｚのｎ倍（ｎは１６以上の整数）のサンプリング周波数の１ビットオーディオ信号に変換する１ビット化手段と、
前記１ビット化手段からの前記１ビットオーディオ信号をアナログオーディオ信号に変換する変換手段と、
を備えることを特徴とする。

この発明によるディスク再生装置おいては、リードイン領域の情報から、オーディオデータが記録されているかどうか、オーディオデータが記録されている場合にはいずれの層に記録されているかを知ることができる。

この発明によれば、ΣΔ変調された高速１ビット信号が、ディスクに直接記録されているので、ダイナミックレンジが１２０ｄＢ以上（２０ｋＨｚ）で、周波数帯域が１００ｋＨｚのハイファイオーディオを容易に提供することができる。

オーディオ信号に、間引き処理や補間処理を施さないので、音質劣化がない。また、記録系および再生系のハードウエアを簡素化できる。

そして、片面２層のディスク記録媒体において、いずれの層にアクセス中であるかを、また、再生しようとするオーディオデータが記録されている層を認識することができる。

以下、この発明の実施の形態を図を参照しながら説明する。以下に説明する実施の形態のディスク記録媒体は、前述したＳＤ規格のうち、信号変復調方式を、８−１５変調からＥＦＭ（Eight-Fourteen Modulation)ｐｌｕｓに変更した統一規格ディスクを利用する。このように、既に定まっている規格のディスクを利用するのは、既にデータの記録再生に信頼性が確保されており、また、記憶容量および転送レートが十分であるからである。

また、この実施の形態のディスク記録媒体の規格としては、ＳＤ規格の一部も利用する。

すなわち、図２は、統一規格でもほぼ同様の概略構造のＳＤ規格の概略を示すもので、物理層２１の上に、ボリューム層２２があり、ボリューム層２２の上にアプリケーション層２３が定義される構造を有している。

物理層２１は、ディスク仕様、トラック構造、セクタ構造、記録変調方式、リードイン、中間、リードアウトについて定める。セクタ構造は、このディスク記録媒体への情報の記録は、セクタを単位として行うので、その構造を規定するものである。具体的なセクタ構造については後述する。

ボリューム層２２は、ＵＤＦを採用するかなどを定める。アプリケーション層２３は、映像信号の圧縮方式はＭＰＥＧ２、音声信号の圧縮方式はドルビーＡＣ−３またはＭＰＥＧオーディオかなどのアプリケーション・フォーマットを定める。

この実施の形態のディスク記録媒体の規格としては、この図２の物理層２１のみを利用するもので、この物理層２１の上に、直接的にオーディオデータを記録するような構造を有する。

この実施の形態のディスク仕様は、ＳＤ規格のディスク仕様と同一であり、ディスクの直径は１２ｃｍ、厚さは、０．６ｍｍの薄型ディスクを２枚張り合わせて１．２ｍｍとした構造である。また、誤り訂正方式は、ＲＳ−ＰＣ（リード・ソロモン・プロダクト・コード）である。また、記録変調方式は、ＳＤ規格では８−１５変調方式であるが、統一規格ではＥＦＭplusが採用される。対物レンズの標準のＮＡやトラックピッチ、最短ピット長などは、現在のところ統一規格として具体的に定まっておらず、協議中の要素であるが、この発明のディスク記録媒体は、決定された規格にしたがって記録再生が行われる。

そして、ディスク上の記録エリアは、片面ディスクおよび２層（片面）ディスクの場合には、図３に示すように、ディスク５の最内周側は、リードインエリア、最外周側はリードアウトエリアとされ、その中間部がデータ記録エリアとされる。なお、図示しないが、両面ディスクおよび２層（両面）ディスクの場合には、例えば下側のディスクの最内周側がリードインエリアとされ、上側のディスクのそれぞれ最内周側がリードアウトエリアとされる。

リードインエリアには、図４Ａに示すように、２ブロックのリファレンスコードと、１９２ブロックのコントロールデータとが含まれる。ここで、１ブロックは１６個のデータセクタ（以下、単にセクタというときには、このデータセクタを指すものとする）からなる。

図４Ｂは、コントロールデータＣＴＬの１ブロックを示すものである。図示のように、１６個のセクタからなるが、最初のセクタ０には、物理フォーマットインフフォメーションが書き込まれる。次のセクタ１には、ディスクマニュファクチャーリングインフォメーション（ディスク製造情報）が書き込まれる。

ＳＤ規格においては、セクタ２からセクタ１５までには、著作権に関するコピーライトインフォメーションが書き込まれるが、図４Ｂにも示すように、この実施の形態のディスクの場合には、このコピーライトインフォメーションに代えて、ＴＯＣ（Table of Contents)情報が書き込まれる。

この実施の形態においては、ＴＯＣ情報には、ディスクネーム（Disc name;ディスクタイトル（Disc Title) という場合もある）と、オーディオトラックネーム（Audio Track name）と、ＩＳＲＣ（International Standard Recording Code ）と、カタログナンバー、コピーマネージメントコード（Copy management code）等が書き込まれる。

オーディオトラックネームは、記録されている楽曲の名前やタイトルであり、各楽曲に対応するオーディオトラックの開始、終了位置は、セクタアドレス（セクタナンバー（レイヤーナンバーを含む））と、セクタ内のメインデータ中のバイト位置（バイトナンバー）とで示されて、ＴＯＣ情報に含められて書き込まれている。

この実施の形態においては、前記の統一規格あるいはＳＤ規格のＤＶＤディスクが存在することにかんがみ、この実施の形態のオーディオ用ディスクと前記ＤＶＤディスクとを区別するため、また、高品質のオーディオ用ディスクであることを示すために、この実施の形態においては、前記リードインエリアのコントロールデータの１ブロック中の最初のセクタ０である物理フォーマットインフフォメーションに含まれる、記録データを特定するためのデータを、次のように定義する。

すなわち、図５は、物理フォーマットインフフォメーションの１セクタに含まれる情報内容と、セクタ内のメインデータ中のバイト位置と、バイト数とを示すものである。この物理フォーマットインフフォメーションのうちのバイト位置「１」のブックタイプおよびバージョンの情報の、ブックタイプが前記記録データを特定するためのデータとして用いられている。

すなわち、図６は、ブックタイプおよびバージョンの１バイトを示すもので、その上位４ビットｂ７〜ｂ４がブックタイプの情報、下位４ビットｂ３〜ｂ０がブックバージョンの情報である。

ＳＤ規格では、ブックタイプ［ｂ７，ｂ６，ｂ５，ｂ４］＝［００００］と設定されて、これにより、読み出し専用のＳＤディスク（Super Density Disc Specifications for read-only disc）が定義されている。そこで、この実施の形態のオーディオ用ディスクは、前記［００００］以外の値、例えば、ブックタイプ［ｂ７，ｂ６，ｂ５，ｂ４］＝［１０００］として定義され、前記の読み出し専用のＳＤディスクと区別が付けられるようにされている。

次に、図７に、データセクタ構造を示す。これは、ＳＤ規格と同一であり、当該図７に示されるように、１セクタは、１セクタの先頭の１２バイトと終りの４バイトとの合計１６バイト分の付加データと、２０４８バイトのメインデータＤ0 〜Ｄ2047とからなる。

そして、１セクタの先頭の１２バイトの付加データのうちの最初の４バイトは、識別データＩＤであって、これは、セクタインフォメーションと、セクタナンバーとを含み、セクタインフォメーションには、セクタフォーマットタイプ、エリアタイプ（データ記録エリア、リードインエリア、リードアウトエリアなどのうちのどのエリアであるかを示す）、レイヤーナンバー等を含む。識別データＩＤの後の２バイトは、当該識別データＩＤのエラー訂正用コードＩＥＣである。次の６バイトは、予備ＲＳＶである。

また、セクタの最後の４バイトの付加データは、メインデータについてのエラー検出用コードＥＤＣである。

この実施の形態においては、このセクタのメインデータＤ0 〜Ｄ2047として次のようにして、オーディオデータを記録する。

図１は、この実施の形態におけるオーディオ信号の記録系を示すものである。この例は、左チャンネルと、右チャンネルとの２チャンネルステレオオーディオ信号を上述したこの実施の形態のディスク５に記録する場合である。

すなわち、この実施の形態の記録系においては、入力端１Ｌを通じて入力される左チャンネルのアナログオーディオ信号ＳＬと、入力端１Ｒを通じて入力される右チャンネルのアナログオーディオ信号ＳＲは、それぞれΣΔ変調器２Ｌおよび２Ｒに供給される。

このΣΔ変調器２Ｌおよび２Ｒでは、それぞれのオーディオ信号２Ｌおよび２ＲがΣΔ変調されて、サンプル周波数が、前述したコンパクトディスクのサンプリル周波数ｆｓの整数倍、例えば６４・ｆｓ（＝２．８２２４ＭＨｚ）の、高速１ビットオーディオ信号ＤＬａおよびＤＲａに変換される。

これらの１ビットオーディオ信号ＤＬａおよびＤＲａは、それぞれバイト化回路３Ｌおよび３Ｒに供給され、８ビットごとに区切られて、見掛け上、バイト単位のデータに変換される。そして、このバイト化回路３Ｌおよび３Ｒからのバイト単位のデータＬ０，Ｌ１，Ｌ２，…およびＲ０，Ｒ１，Ｒ２，…がセクタ／ＥＣＣエンコード回路４に供給される。

このセクタ／ＥＣＣエンコード回路４は、この実施の形態のディスク５がＳＤ規格の物理層と共通であることから、ＳＤ規格のディスクへのデータ記録用のセクタ／ＥＣＣエンコード回路とほぼ同様に構成でき、同様の信号処理を行う。

このセクタ／ＥＣＣエンコード回路４では、バイト化回路３Ｌおよび３Ｒからの８ビットごとのデータＬ０，Ｌ１，Ｌ２，…およびＲ０，Ｒ１，Ｒ２，…を、セクタの２０４８バイトのメインデータの各バイトＤ0 〜Ｄ2047に交互に割り付ける。

すなわち、メインデータの各バイトＤ0 〜Ｄ2047と、前記のバイト単位のデータＬ０，Ｌ１，Ｌ２，…およびＲ０，Ｒ１，Ｒ２，…とは、図８に示すような対応関係となり、左チャンネルの８ビットの１ビットオーディオデータＬ０，Ｌ１，Ｌ２，…と、右チャンネルの８ビットの１ビットオーディオデータＲ０，Ｒ１，Ｒ２，…とが交互に、セクタ内のメインデータのバイトデータＤ0 〜Ｄ2047として配置される。

そして、セクタ／ＥＣＣエンコード回路４では、上記のメインデータに、上述したようなＳＤ規格の仕様に準じて、識別データＩＤ、識別データＩＤのエラー訂正用コードＩＥＣ、予備ＲＳＶおよびエラー検出用コードＥＤＣが付加され、さらに、メインデータは、ＳＤ規格の仕様に準じてスクランブルがかけられ、１つのデータセクタが形成される。

さらに、セクタ／ＥＣＣエンコード回路４では、形成されたデータセクタの１６個を１単位として、エラー訂正コードＰ０，Ｐ１が生成されて付加され、１つのＥＣＣブロックが形成される。エラー訂正コードは、ＲＳ−ＰＣ（リード・ソロモン・プロダクト）であり、Ｐ０（２０８，１９２，１７）、Ｐ１（１８２，１７２，１１）である。

そして、コードＰ０は、列単位でインターリーブされて、各セクタの最終列に配置され、これにより、記録セクタが１６個形成される。さらに、ＳＤ規格の仕様に準じて同期コード（シンクコード）が付加され、ＥＦＭplus変調が行われ、物理セクタとしてディスク５上にシリアルデータとして記録される。この物理セクタは、データデコードエリアに記録される。

以上のようにして、ディスク５は、４．７ギガバイト以上の記録容量を有しているので、上述のような高速の１ビットオーディオ信号を、間引きフィルタによるダウンサンプリング処理を経ることなく、直接的に記録することができる。

因みに、コンパクトディスクの記録容量は６５０メガバイトであるので、ディスク５の記録容量は７倍以上である。そして、コンパクトディスクの場合には、１チャンネル当たりのディスクへの記録データ量を考えると、４４．１（ｋＨｚ）×１６（ビット）＝７０５．６（キロビット）となる。

これに対して、ディスク５への１チャンネル当たりの記録データ量は、２．８２２４（ＭＨｚ）×１（ビット）＝２．８２２４（メガビット）となり、前述のコンパクトディスクの場合の４倍程度である。したがって、７倍以上も、コンパクトディスクよりも容量の大きいディスク５には、上述したようにして、高速１ビットオーディオデータを、そのまま、直接的に記録することができるものである。

この記録に際して、ディスク５のリードインエリアに、コントロールデータ等も記録される。すなわち、当該ディスクがオーディオ用ディスクであることが、コントロールデータの物理フォーマットインフォメーションのブックタイプの情報として、［１０００］が記録され、また、ＴＯＣが記録される。

前述したように、ＴＯＣには、ディスク名や曲名、曲の記録位置が記録される。曲の記録位置としては、データセクタのアドレス（セクタナンバー）と、データセクタ内のメインデータのバイト位置（バイトナンバー）とが記録される。

なお、コンパクトディスクの記録データの場合には、メインデータ中にサブコードが記録され、当該サブコードとしてタイムコードが記録されるが、この実施の形態の場合には、メインデータは、オーディオデータのみで構成され、サブコードなどは含まれない。

そして、一定のレートでディスクにバイト単位のデータおよびセクタが書き込まれるので、セクタアドレスおよびバイトナンバーとから時間情報は、再生時に演算して求めることが可能であるので、この実施の形態のディスクには、時間情報は直接的には記録されない。

次に、以上のようにしてオーディオデータが記録されたディスク５からの再生系について説明する。図９は、この実施の形態の場合のディスク再生装置を示すブロック図である。

図９において、システムコントロール回路３０は、ディスク再生装置全体を制御するものである。サーボ回路３１は、このシステムコントロール回路３０からのサーボ制御信号を受けて、スピンドルモータ３２を制御するとともに、光学ヘッド３３をディスク半径方向に摺動移動させるアクチュエータを制御する。

スピンドルモータ３２は、ディスク５を回転駆動させるもので、サーボ回路３１からのサーボ信号を受けて、ディスク５を、線速度一定（ＣＬＶ）の状態で回転させるようにする。

光学ヘッド３３は、ディスク５から信号を読取り、その再生信号をＲＦアンプ４１に供給する。ＲＦアンプ４１は、光学ヘッド３３からの信号から、再生データを生成し、セクタ／ＥＣＣデコード回路４２に供給する。ＲＦアンプ４１は、また、光学ヘッド３３の出力信号からサーボエラーを生成し、サーボ回路３１に供給する。

サーボ回路３１は、サーボエラーが零になるように、光学ヘッドのトレース位置を制御するトラッキング制御、フォーカス制御を光学ヘッド３３に対して行う。サーボ回路３１は、また、モータ３２をディスク５の回転線速度が一定となるように制御し、スピンドルサーボを行う。

セクタ／ＥＣＣデコード回路４２は、ＥＦＭplus変調されているデータを復調した後、エラー訂正コードＰ０およびＰ１を用いてエラー訂正デコード処理を行う。そして、デ・スクランブル処理を行い、図７に示したようなデータセクタに戻す。

また、セクタ／ＥＣＣデコード回路４２は、エラー検出用コードＥＤＣを用いてエラー検出を行い、エラーのあるバイトについては、その前後のバイトを用いて修整（補間）などを行う。こうして得られたセクタのメインデータの各バイトＤ0 〜Ｄ2047は、前述の図８に示したように、左右２チャンネルの１ビットオーディオデータをそれぞれ８ビット単位でまとめたデータＬ０，Ｌ１，Ｌ２，…およびＲ０，Ｒ１，Ｒ２，…である。

このセクタ／ＥＣＣデコード回路４２は、この実施の形態のディスク５が前述のようにＳＤ規格の物理層と共通であるので、ＳＤ規格のディスクからの再生用のセクタ／ＥＣＣデコード回路とほぼ同様の構成とすることができる。

そして、このセクタ／ＥＣＣデコード回路４２は、８ビットごとのデータを、交互に振り分けて、左チャンネルのデータＬ０，Ｌ１，Ｌ２，…を１ビット化回路４３Ｌに供給し、右チャンネルのデータＲ０，Ｒ１，Ｒ２，…を１ビット化回路４３Ｒに供給する。

この１ビット化回路４３Ｌおよび４３Ｒは、８ビットごとのデータを１ビットのデータに並び直し、それぞれ１チャンネル当たり、サンプル周波数が６４ｆｓ＝２．８２２４ＭＨｚの１ビットオーディオ信号ＤＬａｐおよびＤＲａｐを得る。

ローパスフィルタ４４Ｌおよび４４Ｒは、例えばカットオフ周波数が１００ｋＨｚのアナログフィルタであり、１ビット化回路４３Ｌおよび４３Ｒからの１ビットオーディオ信号ＤＬａｐおよびＤＲａｐを受け、アナログオーディオ信号ＳＬおよびＳＲに戻す。

キー操作部３４は、再生スタートキーやトラックナンバー選択キーなどを含み、このキー操作部３４をユーザーが操作すると、システムコントローラ３０にその操作キーに応じた信号がシステムコントローラ３０に供給され、システムコントローラ３０は、キー操作に応じた制御を行う。

ディスプレイ３５は、システムコントローラ３０からの情報を受けて、例えば再生中のディスク名やトラックナンバーなどを表示する。

再生に先立ち、ディスク５のリードインエリアの再生が行われ、それに含まれるコントロールデータが、セクタ／ＥＣＣデコード回路４２を通じてシステムコントローラ３０に取り込まれる。そして、システムコントローラ３０において、コントロールデータ中の物理フォーマットインフォメーションのブックタイプの情報が参照され、この実施の形態のオーディオ用ディスクであるか否か判別される。

もし、ブックタイプが［００００］であれば、ＳＤ規格の読み出し専用ディスク、例えばＤＶＤと判別される。このときは、再生装置に装填されたディスクがオーディオ用ではないことが、ディスプレイ３５に表示され、再生は実行されない。

そして、ブックタイプが［１０００］であれば、システムコントローラ３０は、再生装置に装填されたディスクがオーディオ用であると判別し、再生を実行する。

これにより、再生が実行される結果、セクタ／ＥＣＣデコード回路４２から、左チャンネルのデータＬ０，Ｌ１，Ｌ２，…が１ビット化回路４３Ｌに供給され、また、右チャンネルのデータＲ０，Ｒ１，Ｒ２，…が１ビット化回路４３Ｒに供給される。

そして、１ビット化回路４３Ｌおよび４３Ｒからは、それぞれ１チャンネル当たり、サンプル周波数が６４ｆｓ＝２．８２２４ＭＨｚの１ビットオーディオ信号ＤＬａｐおよびＤＲａｐが得られ、これらの１ビットオーディオ信号ＤＬａｐおよびＤＲａｐが、それぞれローパスフィルタ４４Ｌおよび４４Ｒに供給されて、左チャンネルのアナログオーディオ信号ＳＬおよび右チャンネルのアナログオーディオ信号ＳＲが復元される。

そして、これら左チャンネルのアナログオーディオ信号ＳＬおよび右チャンネルのアナログオーディオ信号ＳＲが、それぞれ出力端４５Ｌおよび４５Ｒから出力される。

こうして、この実施の形態によれば、ダイナミックレンジが１２０ｄＢ以上（２０ｋＨｚ）で、周波数帯域が１００ｋＨｚのハイファイオーディオを容易に提供することができる。そして、記録時にデジタルフィルタで間引き処理してダウンサンプリングしたり、再生時にデジタルフィルタで補間処理してオーバーサンプリングしたりしないので、再生音質の劣化はなく、自然感のあるハイファイオーディオが実現できる。

また、以上のように、ΣΔ変調された高速１ビットオーディオ信号を直接記録することにより、図９に示したように、再生系は、ハードウエアが図１０の従来例に比べて簡素化することができる。

また、この実施の形態においては、前述したように、ディスクにＴＯＣを定義したことにより、ＳＤ規格の物理フォーマット上にオーディオ用ディスクの仕様を直接展開することができ、各トラックへのアクセスが簡単で、安価なハードウエアを実現することができる。

なお、ΣΔ変調の際のサンプリング周波数は、周波数ｆｓ＝４４．１ｋＨｚの整数倍、好ましくは１６倍以上がよい。

また、以上の実施の形態は、現在、規格の統一が進行中の次世代コンパクトディスクを、この発明によるディスク記録媒体として利用した場合について説明したが、ディスク記録容量が、この次世代コンパクトディスクと同程度であれば、この発明は適用可能である。

また、図９の再生装置の実施の形態は、オーディオ用ディスクのみの再生装置の場合の例であるが、ＤＶＤと、オーディオ用ディスクとの両方の再生系を備えるようにすれば、ブックタイプを判別して、再生系を切り換えて、それぞれのディスクの再生を行うように構成することもできる。

この発明によるディスク記録方法の一実施の形態を説明するための記録系を示すブロック図である。 この発明によるディスク記録媒体の一実施の形態を説明するための図である。 この発明によるディスク記録媒体の一実施の形態の記録エリアを説明するための図である。 この発明によるディスク記録媒体の一実施の形態のリードインエリアに記録されるデータを説明するための図である。 この発明によるディスク記録媒体の一実施の形態のリードインエリアに記録されるデータを説明するための図である。 この発明によるディスク記録媒体の一実施の形態のリードインエリアに記録される、記録データを特定するための情報の例を示す図である。 この発明によるディスク記録方法の一実施の形態におけるデータセクタの構造の例を示す図である。 この発明によるディスク記録方法の一実施の形態におけるデータセクタ中のメインデータを説明するための図である。 この発明によるディスク再生装置の一実施の形態のブロック図である。 従来のディスク再生装置の例のブロック図である。

符号の説明

２Ｌ，２Ｒ…ΣΔ変調器、３Ｌ，３Ｒ…バイト化回路、４…セクタ／ＥＣＣエンコード回路、５…ディスク、３０…システムコントローラ、３３…光学ヘッド、４１…ＲＦ回路、 ４２…セクタ／ＥＣＣデコード回路、４３Ｌ，４３Ｒ…１ビット化回路、４４Ｌ，４４Ｒ…ローパスフィルタ

Claims (5)

1. アナログオーディオ信号の各チャンネルを、ΣΔ変調して、４４．１ｋＨｚのｎ倍（ｎは１６以上の整数）のサンプリング周波数でサンプリングされた１ビット／１サンプルのデジタルオーディオ信号に変換し、
   前記変換されたデジタルオーディオ信号を、チャンネル毎に８ビット毎にまとめ、
   前記８ビット毎のデジタルオーディオ信号を２０４８バイトのメインデータにまとめ、
   前記メインデータにエラー訂正コードを含む所定のデータを付加してセクタデータを生成し、
   前記生成されたセクタデータを、所定のディスクの規格のディスク仕様、トラック構造、セクタ構造、記録変調方式、リードイン領域、中間領域、リードアウト領域についての定めのみを利用し、直径１２ｃｍで、厚さ０．６ｍｍのディスクを２枚張り合わせた片面２層の前記ディスク記録媒体のメインデータ記録領域に所定の変調を施して記録し、
   前記ディスク記録媒体の最内周側の前記リードイン領域のうちの、前記所定のディスクの場合には当該所定のディスクであることを示すブックタイプの情報の記録領域に、前記ブックタイプの情報に代えて、前記メインデータ記録領域に記録されたデータがオーディオデータであることを示す情報を記録し、
   前記ディスク記録媒体の各記録層毎に、いずれの記録層であるかを識別するための記録層情報を記録する
   ディスク記録方法。
2. 所定のディスクの規格のディスク仕様、トラック構造、セクタ構造、記録変調方式、リードイン領域、中間領域、リードアウト領域についての定めのみを利用し、直径１２ｃｍで厚さ０．６ｍｍのディスクを２枚張り合わせた片面２層のディスク記録媒体に記録されたデータを読み出す読み出し手段と、
   前記読み出し手段により、前記ディスク記録媒体の最内周の前記リードイン領域のうちの、前記所定のディスクの場合には当該所定のディスクであることを示すブックタイプの情報の記録領域から読み出される情報を判別するブックタイプ記録領域情報判別手段と、
   前記読み出し手段により、前記ディスク記録媒体の最内周のリードイン領域から読み出される前記ディスク記録媒体の記録層を識別するための層情報を判別する層情報判別手段と、
   前記ブックタイプ記録領域情報判別手段で、前記ブックタイプの情報の記録領域から読み出された情報が、前記ディスク記録媒体のメインデータ記録領域に記録されているデータがオーディオデータであることを示していると判別されたときに、前記ディスク記録媒体の前記層情報判別手段によって判別された記録層のメインデータ記録領域から前記読み出し手段により読み出された前記オーディオデータを復調してエラー訂正デコード処理を行うとともにエラー訂正された前記オーディオデータを８ビット毎の各チャンネルの信号にデコードするデコード手段と、
   前記デコード手段からの前記８ビット毎のデータを１ビットデータ列に並べ直して、周波数が４４．１ｋＨｚのｎ倍（ｎは１６以上の整数）のサンプリング周波数の１ビットオーディオ信号に変換する１ビット化手段と、
   前記１ビット化手段からの前記１ビットオーディオ信号をアナログオーディオ信号に変換する変換手段と、
   を備えるディスク再生装置。
3. 請求項２に記載のディスク再生装置において、
   表示手段を備え、
   前記ブックタイプ記録領域情報判別手段で、前記ディスク記録媒体のメインデータ記録領域に記録されたデータがオーディオデータでないと判別された場合には、前記表示手段の表示画面に所定の表示を行う
   ディスク再生装置。
4. アナログオーディオ信号の各チャンネルを、ΣΔ変調して、４４．１ｋＨｚのｎ倍（ｎは１６以上の整数）のサンプリング周波数でサンプリングされた１ビット／１サンプルのデジタルオーディオ信号に変換する変換手段と、
   前記変換されたデジタルオーディオ信号を、チャンネル毎に８ビット毎にまとめる手段と、
   前記８ビット毎のデジタルオーディオ信号を２０４８バイトのメインデータにまとめる手段と、
   前記メインデータにエラー訂正コードを含む所定のデータを付加してセクタデータを生成する生成手段と、
   前記生成されたセクタデータを、所定のディスクの規格のディスク仕様、トラック構造、セクタ構造、記録変調方式、リードイン領域、中間領域、リードアウト領域についての定めのみを利用し、直径１２ｃｍで、厚さ０．６ｍｍのディスクを２枚張り合わせた片面２層の前記ディスク記録媒体のメインデータ記録領域に所定の変調を施して記録する手段と、
   前記ディスク記録媒体の最内周側の前記リードイン領域のうちの、前記所定のディスクの場合には当該所定のディスクであることを示すブックタイプの情報の記録領域に、前記ブックタイプの情報に代えて、前記メインデータ記録領域に記録されたデータがオーディオデータであることを示す情報を記録する手段と、
   前記ディスク記録媒体の各記録層毎に、いずれの記録層であるかを識別するための記録層情報を記録する手段と
   を備えるディスク記録装置。
5. 所定のディスクの規格のディスク仕様、トラック構造、セクタ構造、記録変調方式、リードイン領域、中間領域、リードアウト領域についての定めのみを利用し、直径１２ｃｍで厚さ０．６ｍｍのディスクを２枚張り合わせた片面２層のディスク記録媒体に記録されたデータを読み出す読み出し工程と、
   前記読み出し工程で、前記ディスク記録媒体の前記最内周のリードイン領域のうちの、前記所定のディスクの場合には当該所定のディスクであることを示すブックタイプの情報の記録領域から読み出される情報を判別するブックタイプ記録領域情報判別工程と、
   前記読み出し工程で、前記ディスク記録媒体の前記最内周のリードイン領域から読み出される前記ディスク記録媒体の記録層を識別するための層情報を判別する層情報判別工程と、
   前記ブックタイプ記録領域情報判別工程で、前記ブックタイプの情報の記録領域から読み出された情報が、前記ディスク記録媒体のメインデータ記録領域に記録されているデータがオーディオデータであることを示していると判別されたときに、前記層情報判別工程で判別された記録層のメインデータ記録領域から前記読み出し工程で読み出された前記オーディオデータを復調してエラー訂正デコード処理を行うとともにエラー訂正された前記オーディオデータを８ビット毎の各チャンネルの信号にデコードするデコード工程と、
   前記デコード工程でデコードされた前記８ビット毎のデータを１ビットデータ列に並べ直して、周波数が４４．１ｋＨｚのｎ倍（ｎは１６以上の整数）のサンプリング周波数の１ビットオーディオ信号に変換する１ビット化工程と、
   前記１ビット化工程で変換されて得られた前記１ビットオーディオ信号をアナログオーディオ信号に変換する工程と、
   を備えるディスク再生方法。

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