JPH0766628B2

JPH0766628B2 - アナログ信号のデジタル記録装置及び記録方法

Info

Publication number: JPH0766628B2
Application number: JP59502112A
Authority: JP
Inventors: シユワルツ，デビツトマイケル
Original assignee: コンピューソニックスコーポレーション
Priority date: 1983-04-19
Filing date: 1984-04-19
Publication date: 1995-07-19
Anticipated expiration: 2010-07-19
Also published as: US4472747A; US4636876A; EP0140957A4; WO1984004195A1; JPS60502177A; EP0140957B1; EP0140957A1

Description

【発明の詳細な説明】発明の背景従来の録音及び再生は、アナログ式の電子装置によって
行なわれていた。音源から発生した音波は、その１つ１
つが電気信号に変換される。また音波は、マイクロホン
又はレシーバー、ターンテーブル若しくは磁気テープ供
給装置において使用されるプリ−アンプ回路によって生
じる電流と類似性を有している。再生の際、この電気信
号は増幅され、スピーカを駆動するのに用いられるが、
このスピーカは、電磁石及びスピーカコーンの機械的な
動きによって、電気信号を音波へ変換するものである。

現在、レコード業界においてマスターレコードを録音す
る際に一般に用いられている代表的な装置は、50kHzと
いう高速サンプリングの結果得られる優れた音質と、各
サンプルに対して16ビットワードの形状を有する優れた
デジタル二進コード分解能を有するものである。この装
置に関する問題点は、各サンプルを再生のために大容量
記憶装置内に保存しなければならないという点にある。
記憶装置は、45分レコードに対して4,320,000,000ビッ
トの情報の命令を保持しなければならない。このような
容量の記憶装置は、大型で価値も高くつき、市場生産に
も適していない。

従って、本発明は上記の欠点及び問題点を有しない高忠
実度録音及び再生のための装置及び方法を提供すること
を目的とするものである。

発明の要約本発明は、上述したアナログ信号のデジタル記録装置に
関する記憶及び再生に関する問題点を解決するものであ
る。高度の忠実性は、特殊な電子信号処理装置に用いる
限られたコンピュータ記憶容量によって達成できる。こ
の信号処理装置とは、１）アナログデータからデジタルデータの流れのサンプ
ルに変換し、２）サンプルの１部を選択して、振幅、周波数及び波形
特性を示す少くとも３つのデータの流れを生じさせ、３）特定の持続時間を有する波形を示すデータのサンプ
ルを記憶し、波形データの各サンプルを所定の波形パラ
メータと比較し、所定部分のみを選択かつ保持し、この
波形データサンプルは、保存された部分を既存の波形及
びリアルタイムデータと比較し、この比較によって得ら
れた波形データコードを生じさせ、次に波形数及び振幅
を示すデータの流れより選択されたデータと波形データ
コードとを比較して元のアナログ信号の周波数及び振幅
に比例する他のデータコードを生じさせて、続いて、振
幅を示すデータの流れと、周波数及び振幅を示すデータ
コードと波形を示すデータコードとを記録媒体上に記録
し、連続的に記録されたデータの処理によって再生する
ものである。

図面の簡単な説明第１図は、本発明によるデジタル記録装置の模式的線図
である。

第２図は、第１図のデータ収集モジュールの機能の分析
モデルを示す図である。

第３図は、記録された波形データを示す図である。

第４図は、ディスク上に記憶されそれによって再生され
る二進コードの単一ユニットを示す図である。

第５図は、本発明で用いられている電子装置の配列を示
す線図である。

実施例本発明は、入力装置（６′）からのオーディオ信号のよ
うな入力アナログ信号をデジタル信号に変換し、続いて
圧縮したデジタル形にして記録するために構成されたデ
ータセットへコード化し、さらにアナログ信号に再変換
する前に元のデジタル信号入力と同様のデジタルデータ
セットに再構成し得る装置及びその方法を提供するもの
である。

従って広い意味で、再生のためにオーディオ信号をデジ
タル形に変換して記録することは、マイクロコンピュー
タ記録装置によって達成され、その装置は、予め選択し
た範囲のオーディオ周波数の振幅を示す比較的広帯域の
基準信号であるデジタルデータの第１の流れ（３）と、
この第１のデータの流れ（３）によって示される帯域幅
より狭い周波数のサンプリングされた帯域幅を示す少く
とも１つのデータの流れのチャンネルを生じさせるため
にアナログオーディオ信号を濾波することによって生じ
る第２のデータの流れ（４）と、オーディオ信号のサン
プリングした周波数を示す第３のデータの流れ（５）と
により成る少くとも３つのデジタルデータの流れへアナ
ログオーディオ信号を変換するための電子素子群と、各
該デジタルデータの流れ（3,4,5）よりデータサンプル
の次の流れを発生させるデータ収集装置（DAM）（２）
の中のサンプリング装置と、各データの流れにおいてサ
ンプル装置により生じた２つのサンプル流（３），
（４）のデジタルデータの予め定められた部分を選択す
る選択装置（10）と、サンプリング装置（２）によって
発生し選択されたデジタルデータのサンプル流（３），
（４）の各々を別個に記憶するサンプリング装置の中の
装置と、振幅データを含む基準デジタルデータ流（３）
をもとのオーディオ信号の周波数と振幅を表す周波数ス
ペクトルグラムデータを発生させるための周波数データ
を含んでいるデジタルデータ流（４）とを比較するため
の選択装置（10）の中の装置と；第３のデジタルデータ
流（５）のデータサンプルを装置（16）の中における振
幅ヒストグラムとして記憶される各帯域幅ごとの時間対
振幅ヒストグラムを表すデータに変換するための装置
（11）と；ヒストグラムデータを、選択された波形パラ
メータと比較し、かつもとのオーディオ入力の波形を表
す指定可能なデータを発生させ記憶させるための装置
（12）と；から成り、装置（10）は、連続的にプログラ
ム変換するための装置（13）と、周波数、第１のデータ
流の振幅基準及びプレイバック使用のためにウェーブ基
準データとを記憶するための装置（15）を備えている。

第１図において、入力信号は、第１段階であるデータ収
集モジュール（DAM）（２）において調節されかつ増幅
される。DAM（２）は、標準型集積回路を利用する装置
に基づく多重チャンネルプログラミングマイクロプロセ
ッサであって３つの機能を有するものである。

その３つの機能は以下の通りである。

（Ｉ）0.01秒毎に振幅の広帯域（20Hz乃至20kHz）のオ
ーディオ信号レベル（直流型）を42kHzにおいてサンプ
リングし、保持しかつデジタル化する。このように、１
秒ごとに100回、４乃至14ビットから成るデジタル“ワ
ード”が、ディスク録音ファイルの１部としてプログラ
ム変換されるように生じる。

（II）128のチャンネルをサンプリングし、かつ使用さ
れる全帯域幅上に対数的に配列されている論理バンドパ
スフィルタの128のセグメント配列より、0.01秒毎に、
オーディオ周波数スペクトログラムをサンプリングし、
保持し、かつデジタル化する。

この機能によって生じるデータセットは、Ｏ（どのチャ
ンネルにも信号がＯ）から（「（ｎ）ｘ（（７ビット識
別子）＋（７ビットスケーラ）＋（２ビットポイン
タ）〕」）の範囲となり、（ｎ）は信号を含むチャンネ
ル数である。

（III）デジタル記憶オシロスコープローダのように機
能し、データ収集装置（２）において選択されたバンド
パスフィルタの配列に応じて、デジタル化された振幅付
時間データ（ヒストグラム）の列をアセンブルする。こ
のアセンブルされたデータセットは、0.01秒毎に生じ、
最も大きい単一にデータ構造であり、稼働中のバンドパ
スフィルタ毎に時間連続リストを含む。各列内の「ワー
ド」数は、フィルタセンタ周波数の関数であり、20kHz
チャンネルでは、4,000ものサンプルを、また20Hzチャ
ンネルにおいてはほんの５つのサンプルだけを必要とす
る。このデータセットは、（１），（２）のファイルア
センブル（10）には送られず、波形分析器およびコーダ
ーによって接近し得るランダムアクセスメモリ（RAM）
内にロードされる。

波形分析器およびコーダー（第１図におけるWAC）（1
2）の関数は、上述のDAM（２）によってRAM内に記憶さ
れたデータセットより特性波形を抽出するようにプログ
ラムされたデジタル数字プロセッサ列となる。波形デー
タは、コード化された各波形の１ピリオドが１つの波の
テーブルに割り当てられる表の形に縮少される。そのテ
ーブルは、Ｘ軸には各バイトに８ビットの「ワード」を
含む1.024のバイトを有し、Ｙ軸には−127より＋127ま
での256の目盛りを有するデジタル化されたＸ−Ｙ座標
から成ることが望ましい。波形テーブルカタログメイン
テナンス（13）における一連の波テーブルは、0.01秒毎
に作用する全バンドパスフィルタに対して生じる。０乃
至128テーブルの範囲は、サイクル（0.01秒）ごとに生
じる。

０乃至128の範囲のテーブルは、サイクル（0.01秒）ご
とに生じられ得る。

WAC（12）は、波形を発生させるために短縮分析方法の
うちいずれか１つを利用するものである。第１の方法と
してはファーストフーリエ変換（First Fourier Tran
sform）（FFT）があり、第２の方法としては、ファース
トデルタハダマルドトランスフォーム（First De
lta Hadmard Transform）（FDHT）がある。

２つの方法を簡単に説明すると以下の通りになる。

まずFFTは、振幅の周期２πの場合の周波関数ｆ（ｘ）
は、サイン及びコサインの三角関数によってほとんどが
示される原理に基づくものであり、一般的には次式で表
わされる。

この演算方法は、最初にレイビナー（Rabiner）とゴー
ルド（Gold）によって1974年に発表され、続いてオッペ
ンハイム（Oppenheim）及びシェイファ（Schafer）によ
って1975年に発表されている。

FDTは、データセットのスペクトル合成の分析に利用さ
れる。スペクトルΨはで表わされ、Fiは周波数で、Ψｉは信号強度を示す。こ
の方法の応用において、（２）において説明した論理フ
ィルタのデジタル出力は、各フィルタごとに見積もら
れ、全周波数がサンプリングされるまで次の出力に加え
られる。最後の段階において全出力は、となる。

スペクトル（Ψ′）の概算は、マトリックス乗法によっ
て計算できる。その式は FDHTを補充する演算方法は、1983年にロスアラモスナシ
ョナルラボラトリー（Los Alamos National Laborator
y）のイーイーフェニモア（E.E.Fenimore）によっ
て発表された。

Ｂ−スプラインコンピュータ用アルゴリズムは、特性波
形を抽出するのに用いられる。

毎秒10回最後に生じた一連の波形テーブルがディスクレ
コードアセンブラ（Disk Record Assembler）（第１図
のDRA）（10）に送られる。

ディスクレコードアセンブラ（Disk Record Assemble
r）（DRA）（10）は、0.01秒毎にWAC（12）より波形テ
ーブル基準（アドレス）を、かつ0.01秒毎にデータ収集
モジュール（DAM）より全広帯域信号強度を示すデジタ
ルワード及び（II）で述べた周波数スペクトログラムデ
ータセットを、入力として受け取る。波形テーブルは、
DRA（10）内のローカルメモリバッファに保持され、0.1
0秒毎に波形カタログメンテナンスと呼ばれるサブルー
チンによって修正又は破棄される。記憶に対するディス
ク記録（第４図参照）は、長さは変わるが、フォーマッ
トは、常に次のようになっている。最初の14ビットは、
フィールド長ステートメントで、次の７ビットは、周波
数フィルタ、即ちチャンネルアイデンティファイヤ、そ
れから順次、２ビットのポインタ（フラッグ）およびそ
の７ビットのスケーラ、７ビットの波形テーブルアイデ
ンティファイヤ、７ビットの同時波形テーブルアイデン
ティファイヤ（必要ならば繰り返す）、２ビットのフラ
ッグ（フィルタアイデンティファイヤの次にくる信号）
など、最後に、14ビットのワード、これは広帯域信号レ
ベルである。データの流れフォーマットを、図式的に第
４図に示す。

ある記録が、記憶用に準備されると、それは、１サイク
ルする間、DRA（10）におけるローカル・メモリー・バ
ッファに保持され、そこで、次に続く記録と比較され
る。これによって、DRA（10）は、「トークン」を利用
することが可能になる。このトークンは、記憶スペース
を節約するべく組み立てられている現記録における「リ
ピート」、「同じエクセプト」および「ナル」を判別す
るのに予約されたシンボルである。

波形カタログ・メンテナンス・サブルーチンは、波形テ
ーブルの入ってくる更新を、前以て記憶されている波形
テーブルに対して評価を行なったり、またそれら自身の
中で評価できるようプログラムされている。DAM（２）
の振幅ヒストグラム出力の記憶用に使用できるチャンネ
ル数は、128チャンネルしかないので、WAC（12）の波形
出力の、DRA（10）の記憶された波形データとの比較
は、冗長性を決定し、かつデュープリケートは、捨てら
れる。入ってくる残りのテーブルは、既に記憶されてい
る形式のできるだけユニークなバージョンか、または簡
単に改良されたバージョンである。現に存在しているテ
ーブル上で新しい特徴を含んでいる波形は、それらの以
前のテーブルレジデントの代わりに貯えられる。ユニー
クな形式は、新しいテーブルに割当てられる。「フルハ
ウス」即ち、記憶が充分に詰っている状態によりオーバ
ーロードが生じたり、ユニークな波形が到来する際、フ
ルハウスは、その反復性を決定するため、１サイクルの
間、ローカルバッファに置かれる。仮りに、フルハウス
が、間違いなく次の0.10秒のサイクル以内に生じるとす
れば、波形カタログにおけるスペースは、カタログにお
ける別のスペースの最も類似する波形を捨てることによ
って、つくられる。これらの評価に用いられるアルゴリ
ズムは、２つの曲線の相互の適合度を測定するために用
いられる標準的な統計的方法に基づいている。

本発明による好適実施例では、記憶媒体として、通常、
デジタル磁気記憶及び検索用に使用される13.3cm（5.25
インチ）の磁気ディスク記憶装置（９）を用いる。これ
らのディスクの容量は、約１メガバイト（100万バイ
ト、即ち８百万ビット）であり、将来、10メガバイトに
なると期待されている。例として、５メガバイトのディ
スクを挙げておく。

DRA（10）から出てきたもので組み立てられているディ
スク記録は、ディスク・リード／ライト・モジュールに
対する入力である。「ライト」モードにおいて、既に述
べたデータ流れフォーマット形式の記録は、使用できる
スペースがある限り、ディスクの記憶部に書き込まれ
る。平均記録が20バイトのデータであることを考慮する
と、ディスクは、約240,000記録を含み、それぞれ0.01
秒リアルタイムを表わしている。更に、ディスクのすべ
てのスペースが、波形カタログ自体に必要な130キロバ
イトを除いて満された後、全部の波形カタログが、ディ
スクに書き込まれる。

検索モード、若しくはプレイバックにおいて、ディスク
・リード／ライト・モジュールは、ディスクから取り出
される波形カタログを最初にRAMへ読み込む。次に、各
ディスク記録の内部に呼び出された際に、プレイヤーモ
ジュールが、波形テーブルにアクセスする。各0.01秒の
ディスク記録は、連続的にディスクから読み取られ、原
音響源のリアルタイムとの関連性が確保される。

本発明において用いられるプレイヤーモジュールは、連
続的アナログ機能のデジタル表示に固有な「ステップ」
を除去するべく、出力信号および「平滑化」フィルタを
生成しうるデジタル発振器を含んでいる。

プレイヤーモジュールの論理がベースにしている原理
は、付加的合成である。要約すれば、この付加的合成理
論が使えるということは、各瞬時における各周波数サブ
セットに係る信号の電圧成分をすべて合計することによ
り、複合音響信号を構成できることを意味する。したが
って、もし、データ整理プロセスが、正確に、しかも同
位相で同時間に再結合されるように、それが、時間対電
圧に関する元の情報のすべてを保っているとすれば、出
力信号は、各特定周波数、即ち「ピッチ」の点で元の入
力信号に等しくなる。

本発明による好適実施例において、付加的合成に関する
これらの条件は、知覚的分解能のレベルで維持されてお
り、従って、人間の耳で聞くものは、大抵の音響源に対
しオリジナルのものと識別できないようになっている。
プレイヤーモジュールは、各発振器の音色をセットする
べく波形基準データを利用しているディスク記録によっ
て特定化された周波数で出力するため、発振器に命令を
与え、かつ広帯域振幅基準データは、電圧レベルを設定
する。同期タイミングは、0.01秒のサイクル時間に基づ
く感応度によって装置に組み込まれている。

この装置に関する好適実施例は、多くの「既製の」集積
回路素子を用いている第５図示の略図とは異なって、単
一の半導体チップに回路の論理グループを集約させるた
め、大規模集積回路（VLSIC）を用いる。

第２図は、分析モデルを図解したものである。

このモデルは、測定に係る３つの基準軸元を持つ。即
ち、時間軸、振幅（直流電圧）軸、および周波数軸であ
る。時間軸は、0.01秒の増分で分割されている。本発明
による装置を理解する上で重要なことは、0.01秒の間隔
が、音声信号の増分音響「スナップショット」が記録さ
れる速度に対応することを知る必要がある。全体の信号
における0.01秒きざみの連続した変化を、人間の聴力に
よって生理学的に連続状のものとして聞きわけるには短
か過ぎる理由から、この増分を選んだ。音響「スナップ
ショット」の流れは、映画フィルムにおける「フレー
ム」の流れに全く類似している。

聴覚の「スナップショット」は、（第１図の）DAM
（２）より得られる二進形で全広帯域（20乃至20,000H
z）振幅、周波数スペクトログラム及び波形テーブルレ
ファレンスを含むものである。第２図において、（a
h₆）のような振幅ヒストグラムは、波形テーブルを書き
込むのに用いられる生データセットである所謂「振幅ヒ
ストグラム」内に含まれる波形を示している。これに関
しては以下詳しく説明する。全広帯域振幅レコードは、
毎秒42,000「ワード」の速度で、広帯域サンプル及び保
留及びデジタル化された回路によって「書き込まれた」
14ビットのワードの連続的なデジタルの流れを、0.01秒
毎に読み取ったものである。他の観点から見ると、言わ
ば発生する420ワードのうち、たった１ワードのみが保
管されるということである。

この一連の振幅の読み取りは、RAMバッファモジュール
（11）よりこの装置の出力端部におけるデジタル発振器
の「プレイイング」において利用される。各周波数チャ
ンネルにおける各振幅の読み取りは、この基準レベルに
目盛られる。

第２図において、（BBR）「広帯域基準レコード」は、
２次元のデータ配列であり、そのデータ配列において
は、最初の期間は、（０秒、0.01秒、0.02秒のように）
0.01秒毎に増分する0.10秒の時間フレーム内における時
間値である。

第２の期間は、各時間増における直流電圧レベル又は振
幅を二値表示したものである。電圧レベルは、14ビット
のワードの精密度まで記録される。これによって典型的
には0.05ボルト乃至５ボルトの直流電圧範囲を示す、1
6,384の離散値が可能となる。絶対的精密度は、4.95を1
6,384で割った値、即ち±0.0003vDC（直流）となる。

各帯域フィルタ溝に記録されたvDC（直流）測定のため
には、この程度の精度が好ましい。しかし、この記憶ス
ペースの経済性を得るために、各チャンネルの信号の振
幅を表示する際に、出来るだけ少ないビットを使用する
とよい。これらの相反する目的を達成するために、相対
表示法を用いるとよい。各周波振幅レコードは、スケー
ラー値と呼ばれるビットワードである。このスケーラー
値は128値であり、これは、広帯域値の比率として、各
チャンネルの信号を記録する。そこで、広帯域値が3.25
0である時に、0.250vDC（直流）なるvDC（直流）を有す
るチャンネルは、広帯域信号に対し、0.07692なる比例
値を有する。７ビットスケールにおいて、これは128の
中において３である。この方法の第２の利点は、各チャ
ンネルにおける14ビットの正確な「ワード」を蓄積し符
号化するためのロジックを費すような長い時間に比べ、
モジュールによる算術ロジックの比較により、計算速度
を増大しうることである。そこで、14ビットワードの代
わりに、７ビットワードを使用出来るので、記憶スペー
スを50％節約しうる。

第３図について説明すると、スペクトルグラムFs（10）
は、各128の別々の狭い帯幅が、0.01秒ごとに節約され
る点を除いて、広帯域幅レコードと同様である。128の
チャンネルは一例であり、帯幅を限定したデジタイザ回
路により、予め選択したデジタル帯域３波器により聞く
ことが出来る。20Hzから20,000Hzのチャンネルの配置
は、ユーザにより、等化器型のスライドスイッチにより
制御されるか、自動的に信号を探索しうるようになって
いるとよい。即ち、128チャンネルアレイのロジック
は、各128の別々の狭い帯域幅と、信号を有している状
態である「ライブ」帯域幅の回りの「セルフ−センター
ズ」の中で、電圧の振幅に応答する。その原理は、信号
探索ラジオ受信器に使用されるものと同じである。

第２図に示されているように、周波数スペクトルグラム
の陰影のある三角部により示されたチャンネルの間で、
重合する。重合部の信号は、次のようなシステムロジッ
クを示すものである。即ち、チャンネルアレイが、到来
デジタル信号により、「インチューン」ではなく、また
中央チャンネルを読み取るべく、次の超音波「スナップ
ショット」に対する「ステップオーバー」への自動範囲
回路により、使用されうるフラッグ値を定めるように使
用されうる。

例えば、第２図の実施例ah₆のように周波ヒストグラム
は、チャンネルがその上に信号を有している状態、即ち
「ライブ」である時にはいつでも、生成される。これら
のヒストグラムは、真の持続時間に生成する時間二進プ
ロットに対し、振幅が逐次示される。これらは0.01秒の
「スナップショット」ではない。ヒストグラムをプロッ
トするのに必要とされる時間の実際の長さは、チャンネ
ルの可聴周波数とともに、変化する。周波数が高くなれ
ばなる程、波形分析器およびコーダーを「供給」するの
に必要なデータ点は増大とすることが、一般的に認めら
れる。勿論、この方法における時間の上限は、0.10秒で
あり、全システムの同期化がなされる振幅シストグラム
の目的は、WAC（12）を操作するFFT又はFDHTルーチンの
ために、生データを提供することである。FFTが同期的
な曲線関数として、一連のＸ−Ｙ座標を特徴付けるべ
く、周期関数の少なくとも２個の完全なサイクルが集め
られなくてはならない。多くの場合、「セトリングタイ
ム」外乱として、たびたび見做される、電子的記録ロジ
ック回路遅延により、２サイクル以上のデータが、解析
のために集められなくてはならない。

第３図には、波形テーブルカタログ情報の、本発明によ
る好適実施例が示されている。第１図の波形分析器およ
びコーダーが、第２図ah₆の振幅ヒストグラムの「波
形」を見つけるや否や、波形の一周期の波形データは、
第３図の波形テーブルwtiのように、Ｘ−Ｙ座標システ
ムで描かれている。波の振幅は、ｙ次元中の、1,020の
８ビット二進ワードで描かれている。この二進ワード
は、Ｘ軸上下の127段階の精度と確保している。Ｘ軸自
体は、波形周期の任意部分を1020増分に分ける。波形テ
ーブルは、128テーブルのカタログ内の、テーブル状態
についての情報を貯えた４バイトを持っている。波形テ
ーブル位置についての情報は、各0.01秒超音波「スナッ
プショット」で作られ、この「スナップショット」によ
り、レコーディングが進行し、より多くあるいはより良
い情報が入手するにつれ、改訂が行われる。ウェーブテ
ーブルのすべての書き込みは、ディスクレコードを介し
ての、１回のパスにおける、全レコーディングセッショ
ンの終りになされるとよい。

第４図には、代表的な超音波「スナップショット」のビ
ットパターンが、示されている。平均的なディスケット
は、超音波「スナップショット」を24,000個含んでい
る。第１の二進ワードは、14ビットの長さと、超音波
「スナップショット」に続く、バイトの全数に等しい二
進数である。再生のシステムデータフローのコントロー
ルに、この領域の長さのステートメントが必要である。
「プレイヤー」モジュールは、コントロールソフトウェ
アにより、真の時間出力の0.10秒に、どの位のバッファ
データがあるかを知らされなくてはならない。次の７ビ
ットワードは、周波数変換のため２ビットフラグの次の
超音波「スナップショット」、即ち、それが、どの方向
に必要であるか否かという情報を含むものの中に含まれ
る第１の周波数識別子をプレイヤーに告げなくてはなら
ない。第３の７ビットワードは、前に述べた周波出力の
ための相対的な振幅（電圧レベル）を定める１から128
までの二進数である。第４の７ビットワードは、上記の
周波数により宛てられた波形テーブル中で、どこで波形
を見つけるかをプレイヤーに告げる。第５及び第６の７
ビットワードは、又は第１の周波ステートメントに適用
される波形テーブル基準である。

動作中に、「プレイヤー」は、聴覚的な「スナップショ
ット」（ディスクレコード）を介して読み取り、その
後、基準によって位置づけされた値およびそれが聴覚的
な「スナップショット」から直接に読み取った値で、デ
ジタル発振回路を「ロード（負荷）」するように作動す
る。例えば、第４図に示されているレコードの場合に
は、要求される周波数は４つである。これらの各々は、
既知の数の発振周波数を有しており、それ等はチャンネ
ル帯域と同じである。これ等の周波数は、特定のデジタ
ル発振器に割当てられる。発振器を駆動するため使用さ
れるエネルギーの量は、聴覚的な「スナップショット」
の終端における14ビットワードによって特定化される広
帯域の基準信号に対するスケーラの関係によって特定さ
れる。波形テーブル基準は、それ等が聴覚的な「スナッ
プショット」に現われるオーダと同じオーダで周波数発
振器に接続されている。それぞれの発振器は、プレイヤ
ーによってそれに与えられる波形の総和によって現わさ
れる特性音を得る。発振器の代りにプレイヤーによっ
て、１個の波テーブルが毎秒当り読み取られる回数は、
その発振器の周波数の作用である。即ち、440ヘルツの
発振器サイクル（即ち読み取り）は、１秒当り440回の
速度における１個の波形テーブルの作用である。

第５図を参照して説明する。複数個の素子群の代表的な
図解されたレイアウトとそれ等の相互結合状態が示され
ていて、本発明の好適な１つの実施例を説明している。

第１図に示されている必要素子に関するさまざまな作用
と、種々の利用可能な電子的な素子群の能力と比較する
と、必要な能力を有する素子群を選択することによって
本発明を実施することができる。例えば、データ獲得モ
ジュール（DAM）（２）において使用される広帯域デジ
タイザは、ヒューレットパッカード、デーテル、インコ
ーポレイデット、インテル、またはR.C.エレクトロニク
スから求め得るような高速アナログ−デジタルエンコー
ダから選択することができるものである。データ獲得モ
ジュール（以下、DAM（２）と記載）における128チャン
ネルアレイもまた同様にヒューレツトパッカード社から
得ることができ、各チャンネルに関する特定化された通
過特性によってアナログ−デジタル変換するものであ
る。現在ある16チャンネル素子群は、この様な８個の素
子群が得られる様に利用できる。図面において示されか
つ明細書で説明している様に、RAMの様な素子群は、500
キロバイトまでの容量を持たなければならない。リード
オンリーメモリ（ROM）320キロバイトおよび第５図に示
されている中央処理装置（CPU）（10）は、必要に応じ
て、16バイトのワードに関して８メガヘルツで作用する
ことが可能であり、かつニューメリックコープロセッサ
（第５図）を収容することも可能である。示されている
磁気ディスク記憶装置（９）は、磁気バイブルメモリパ
ック、リニャーテープドライブズ、レザーベーストディ
スまたはフィチェズ等のデジタルリード／ライト記憶装
置のような適当な装置と置換し得る。ユーザーコントロ
ールパドも音色、利得、範囲、トラック選択および他の
付加的な特徴を与えることもでき、またはオン／オフ、
レコード（記録）／プレイバック（再生）と同じ様に簡
単である。信号入力および出力は、従来のRCA型ジャッ
クを介してなされる。

フロントページの続き (56)参考文献特開昭56−1098（ＪＰ，Ａ) 特公昭53−9041（ＪＰ，Ｂ２) 特公平１−60840（ＪＰ，Ｂ２) 特公平３−76479（ＪＰ，Ｂ２)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アナログ信号のデジタル記録装置におい
て、（ａ）デジタル形で記録する装置（１）；（ｂ）アナログ信号（６）を供給する入力装置
（６′）；（ｃ）アナログ信号（６）のデジタル化された信号の全
スペクトルの振幅強度信号である基準デジタルデータサ
ンプル信号（３）を得る装置（７）と、アナログ信号
（６）を複数の離散的な周波数で濾波した後にデジタル
化した複数の離散的な周波数に於けるデジタルデータサ
ンプル信号（４）と、複数の離散的な周波数に於ける信
号の発生を表わすデジタルサンプルデータ信号（５）を
得る装置（８）を備えるデータ獲得装置（２）；（ｄ）デジタルサンプルデータ信号（５）を複数の離散
的な周波数に対応する複数の振幅ヒストグラム信号に変
換する装置（11）；（ｅ）複数の振幅ヒストグラムから特性波形を抽出し、
波形テーブル（13）に適合した信号を発生させる波形分
析器（102）；及び（ｆ）基準デジタルデータサンプル信号（３）、複数の
離散的な周波数に於けるデジタルデータサンプル信号
（４）及び波形テーブル（13）に適合した信号を記憶装
置（９）に記憶するための信号とするための装置（10
0）；とからなることを特徴とするアナログ信号のデジ
タル記録装置。
【請求項２】入力信号をデジタル形で記録する方法であ
って、入力信号をアナログ信号で供給する段階と、全スペクトル振幅強度デジタル信号を生じさせるために
アナログ信号をサンプリングしかつデジタル化する段階
と、濾波されたアナログ信号を生じさせるために複数の離散
的な周波数においてアナログ信号を濾波する段階と、周波数スペクトログラムを生じさせるために濾波された
アナログ信号をサンプリングしかつデジタル化する段階
と、複数の離散的周波数の各離散的周波数における振幅対時
間を示す濾波されたアナログ信号より複数の振幅ヒスト
グラムを生じさせる段階と、複数の振幅ヒストグラムより特性波形を抽出させる段階
と、特性波形よりコンピュータ読み取り可能なデータベース
の形状で波形テーブルを生じさせる段階と、波形テーブルと、周波数スペクトログラムと完全スペク
トル振幅デジタル信号とよりディスク読み取り／書き取
りモジュール上に記憶するためにプログラム変換された
ディスクレコードを生じさせる段階とより成ることを特
徴とする方法。