JPH11259978A - Signal processor - Google Patents

Signal processor

Info

Publication number
JPH11259978A
JPH11259978A JP6079098A JP6079098A JPH11259978A JP H11259978 A JPH11259978 A JP H11259978A JP 6079098 A JP6079098 A JP 6079098A JP 6079098 A JP6079098 A JP 6079098A JP H11259978 A JPH11259978 A JP H11259978A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
level
band
spectrum
sound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6079098A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shiro Suzuki
四郎 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pioneer Corp
Original Assignee
Pioneer Electronic Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pioneer Electronic Corp filed Critical Pioneer Electronic Corp
Priority to JP6079098A priority Critical patent/JPH11259978A/en
Publication of JPH11259978A publication Critical patent/JPH11259978A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To record/reproduce a sound faithful to the original sound by amplifying/level compressing a low level signal among digital audio signals divided into plural frequency bands and compression encoding a spectrum signal generated from the level compressed signal. SOLUTION: An A/D convertor 5 inputs the signal S1, and samples/quantizes it to output the signal S2 to a level compression part 10. The level compression part 10 amplifies selectively the low level signal. An ATRAC encoder 30 inputs the signal S3, and compresses she signal to record the signal S4 on a disk 40. At a reproducing time, an ATRAC decoder 50 reads out the signal S4 from the disk 40, and performs processing opposite to the ATRAC encoder 30, and outputs the signal S5 having a spectrum that the low level signal is selectively amplified to a level expansion part 60. The level expansion part 60 performs the processing opposite to the level compression part 10, and attenuates the selectively amplified signal to return it to an original spectrum.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はミニディスク(Mini
Disc、以下「MD」という。)に関し、より詳細には
MDへのオーディオ信号の記録、再生時における信号処
理に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention
Disc, hereinafter referred to as “MD”. ), And more particularly to signal processing during recording and playback of audio signals on the MD.

【0002】[0002]

【従来の技術】MDにおいては、コンパクトディスク
(Compact Disc、以下「CD」という。)に比べて情
報を約1/5に圧縮するために、ATRAC(Adaptive
TRansform Acoustic Coding)と呼ばれるオーディオデ
ータ高能率符号化方式を採用している。このATRAC
における考え方は、人間の聴覚特性を考慮し、人間が感
知できないような信号の冗長部分を除去して圧縮を行う
というものである。言い換えれば、元信号と圧縮後の信
号に差異が生じる(即ち、量子化雑音が生じる)ことを
前提とし、その雑音を人間が感知できないように制御し
つつ圧縮を行うのである。
2. Description of the Related Art In an MD, an ATRAC (Adaptive) is used in order to compress information to about 1/5 of that of a compact disc (Compact Disc, hereinafter referred to as "CD").
It uses a high-efficiency audio data encoding method called TRansform Acoustic Coding. This ATRAC
The idea is to take into account the human auditory characteristics and remove the redundant parts of the signal that cannot be perceived by humans before performing compression. In other words, on the assumption that a difference occurs between the original signal and the compressed signal (that is, quantization noise is generated), the compression is performed while controlling the noise so that a human cannot perceive it.

【0003】具体的には、ATRACでは人間の聴覚上
の性質に関連する等ラウドネス特性(最小可聴特性)や
マスキング効果等を利用して高能率符号化を行う。これ
について例を挙げて説明する。図5(A)において、曲
線100は人間の最小可聴限特性を示す曲線であり、こ
の曲線より下側のレベルの音は普通の人間の耳には聞こ
えないとされている。
[0003] Specifically, ATRAC performs high-efficiency coding by utilizing an equal loudness characteristic (minimum audible characteristic), a masking effect, and the like related to human auditory characteristics. This will be described with an example. In FIG. 5A, a curve 100 is a curve showing the minimum audible characteristic of a human, and it is assumed that a sound at a level lower than this curve cannot be heard by a normal human ear.

【0004】いま、入力信号に図中の音A及び音Bが含
まれているとすると、音Bは人間の耳に聞こえるが、音
Aは曲線100の下側に位置するので人間の耳には聞こ
えないと考えられる。従って、ATRACではこの音B
は有効な音信号として記録するが、音Aは不要な信号と
して記録を行わない(間引いてしまう)。或いは、他の
手法として所定の単位時間当りの総量子化ビット数のう
ちの量子化ビット配分を極端に減少させて符号化を行
う。
Assuming that the input signal includes sound A and sound B in the figure, sound B is audible to human ears, but sound A is located below curve 100, so that it is heard by human ears. Is considered inaudible. Therefore, this sound B
Is recorded as an effective sound signal, but sound A is not recorded as an unnecessary signal (thinned out). Alternatively, as another method, encoding is performed by extremely reducing the allocation of quantization bits in the total number of quantization bits per unit time.

【0005】図5(B)には曲線100に加え、音Cに
よるマスキング特性110を示す。音Bは最小可聴限特
性を示す曲線100より上側に位置するが、その近傍に
ある大きな音(C)によりマスク(図の斜線部)されて
普通の人間の耳には聞こえなくなる。この場合、ATR
ACでは音Bも冗長部分として記録を行わない(間引い
てしまう)。
FIG. 5B shows a masking characteristic 110 of the sound C in addition to the curve 100. The sound B is located above the curve 100 showing the minimum audible limit characteristic, but is masked by the loud sound (C) in the vicinity thereof (hatched portion in the figure) and cannot be heard by ordinary human ears. In this case, ATR
In the AC, the sound B is not recorded as a redundant portion (thinned out).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】以上のように人間の聴
覚特性により音を間引いても通常では問題が無いが、で
きる限り原音に忠実な音の記録再生を行うという観点か
らすれば、間引きされる音信号はなるべく少ない方が好
ましい。また、最小可聴限特性を示す曲線100よりも
音圧レベルが小さい音であっても再生音場に影響を与え
ているという考え方もあり、この点からも間引きされる
音信号はなるべく少ない方が望ましい。
As described above, there is usually no problem even if the sound is thinned out due to human auditory characteristics, but from the viewpoint of recording and reproducing the sound as faithfully as possible to the original sound as much as possible. It is preferable that the sound signal is as small as possible. Further, there is a concept that even a sound having a sound pressure level lower than the curve 100 showing the minimum audible limit characteristic has an effect on the reproduced sound field. desirable.

【0007】本発明は、以上の点に鑑みてなされたもの
であり、音信号の圧縮時、例えばATRACにより間引
かれる信号をなるべく少なくして、より原音に忠実な音
の記録再生を可能とする信号処理回路を提供することを
課題とする。
The present invention has been made in view of the above points, and it has been made possible to record and reproduce a sound more faithful to the original sound by compressing a sound signal, for example, minimizing a signal decimated by ATRAC as much as possible. It is an object to provide a signal processing circuit that performs

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項1記載の発明は、信号処理装置において、入
力デジタルオーディオ信号を複数の周波数帯域に分割す
る帯域分割手段と、帯域分割された信号に含まれる信号
のうち、低レベルの信号を増幅するレベル圧縮手段と、
レベル圧縮された信号からスペクトル信号を生成し、生
成されたスペクトル信号を圧縮符号化する符号化手段
と、を備えるように構成する。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a signal processing apparatus, comprising: a band dividing means for dividing an input digital audio signal into a plurality of frequency bands; Level compression means for amplifying a low-level signal among the signals included in the
Coding means for generating a spectrum signal from the level-compressed signal and compression-coding the generated spectrum signal.

【0009】上記のように構成された情報処理装置によ
れば、入力オーディオ信号は複数の周波数帯域に分割さ
れ、その帯域分割された信号に含まれる信号のうち、低
レベルの信号が増幅される。その結果、低レベル信号の
レベルが持ち上げられた信号が生成され、符号化手段に
供給される。符号化手段は、その信号からスペクトル信
号を生成し、そのスペクトルに応じて圧縮符号化行う。
According to the information processing apparatus configured as described above, an input audio signal is divided into a plurality of frequency bands, and a low-level signal among signals included in the band-divided signals is amplified. . As a result, a signal in which the level of the low-level signal is raised is generated and supplied to the encoding means. The encoding means generates a spectrum signal from the signal, and performs compression encoding according to the spectrum.

【0010】請求項2記載の発明は、請求項1記載の信
号処理装置において、前記レベル圧縮手段は、帯域分割
された信号に含まれる信号のピークレベルを検出する検
出回路と、検出されたピークレベルに基づいて、前記帯
域分割された信号に含まれる各レベルの信号に対する増
幅度を決定するゲイン調整回路と、決定された増幅度に
応じて前記信号を増幅する増幅器と、を備えるように構
成する。
According to a second aspect of the present invention, in the signal processing apparatus according to the first aspect, the level compression unit detects a peak level of a signal included in the band-divided signal, and detects the detected peak level. A gain adjustment circuit that determines an amplification degree for each level signal included in the band-divided signal based on a level, and an amplifier that amplifies the signal according to the determined amplification degree. I do.

【0011】上記のように構成された信号処理装置によ
れば、帯域分割された信号中のピークレベルが検出さ
れ、これに応じて各レベルの信号を増幅する増幅度が決
定される。従って、低レベルの信号のみを選択的に適当
な増幅度で増幅することができ、レベル圧縮後の信号ス
ペクトルが元の信号スペクトルと大幅に変化することが
防止される。
According to the signal processing device configured as described above, the peak level in the band-divided signal is detected, and the amplification degree for amplifying the signal of each level is determined accordingly. Therefore, only a low-level signal can be selectively amplified with an appropriate amplification degree, and the level-compressed signal spectrum is prevented from significantly changing from the original signal spectrum.

【0012】請求項3記載の発明は、請求項1又は2に
記載の信号処理装置において、前記符号化手段は、AT
RACエンコーダであるように構成する。
According to a third aspect of the present invention, in the signal processing device according to the first or second aspect, the encoding means comprises an AT.
It is configured to be a RAC encoder.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施の形態について説明する。
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0014】原理説明 まず、図1を参照して本発明の基本原理について説明す
る。図1は本発明のMDにおけるオーディオ信号の記録
再生の流れを、通常のMDにおけるオーディオ信号の記
録再生の流れと比較して示す図である。
[0014] Rationale First, a description will be given of the basic principle of the present invention with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram showing a flow of recording and reproduction of an audio signal in an MD according to the present invention in comparison with a flow of recording and reproduction of an audio signal in a normal MD.

【0015】まず、通常の処理について説明する。図
中、符号Dで示すスペクトルは、MDに記録されるべき
オーディオ信号がまず所定の帯域(低域、中域、高域の
いずれか)に分割され、その周波数分割された信号につ
いて10mS程度の短いブロック単位に切り出したうち
のある1つにおける周波数特性を示したものである。A
TRACでは、このように得られたスペクトルデータを
更に周波数・時間の二次元微小領域ごとの符号化ユニッ
トに分割し、前述の最小可聴限特性やマスキング効果な
どを利用して冗長信号の間引きを行う。なお、符号Eで
示すスペクトル中のE1は所定の符号化ブロック中の最
大レベルを示し、このレベルで各符号化ユニット毎に正
規化を行うことにより、符号Eで示すスペクトル中の線
E1より上の冗長部分が取り除かれる。また、同スペク
トル中の線E2より下の部分は、人間の聴覚特性が考慮
されて取り除かれる信号の冗長部分である。従って、図
示のように、線E2より小さいレベルの信号は間引きさ
れることになる。こうして圧縮された信号、即ち、符号
Eで示すスペクトル中の線E1とE2の間の部分の信号の
みMDに記録される。
First, normal processing will be described. In the figure, the spectrum indicated by the symbol D indicates that the audio signal to be recorded on the MD is first divided into a predetermined band (one of a low band, a middle band, and a high band), and the frequency-divided signal is about 10 mS. It shows the frequency characteristics of one of the short blocks. A
In the TRAC, the spectrum data obtained in this way is further divided into coding units for each two-dimensional minute area of frequency and time, and the redundant signal is thinned out using the above-described minimum audible characteristics and masking effect. . In addition, E1 in the spectrum indicated by the code E indicates the maximum level in a predetermined coding block, and normalization is performed for each coding unit at this level, so that the level above the line E1 in the spectrum indicated by the code E is obtained. The redundant part of is removed. The portion below the line E2 in the spectrum is a redundant portion of the signal that is removed in consideration of human auditory characteristics. Therefore, as shown in the figure, a signal having a level lower than the line E2 is decimated. Only the signal thus compressed, that is, the signal between the lines E1 and E2 in the spectrum indicated by the symbol E is recorded on the MD.

【0016】再生される信号のスペクトルは、符号Fに
示すようにレベルの小さい(人間の耳には聞こえないと
されるレベル)信号が間引かれており(図中「×」を付
した信号スペクトル)、符号Dで示すスペクトルと比較
すると多くの信号が欠落している。
In the spectrum of the reproduced signal, as shown by a symbol F, a signal having a small level (a level that is inaudible to human ears) is thinned out (a signal marked with "x" in the figure). Spectrum), many signals are missing as compared with the spectrum indicated by reference symbol D.

【0017】次に、本発明によるオーディオ信号の記録
処理について説明する。本発明では、符号Gで示すスペ
クトルのように、各符号化ユニットにおいて通常のAT
RACでは間引きされるであろうレベルの信号を選択的
に増幅する。これにより、符号Hで示すスペクトルのよ
うに、最小可聴限特性やマスキング特性における、可聴
レベルに近いレベルにあるが可聴レベル以下であるがた
めに今まで間引きされていた信号が、可聴レベルを超え
ることになる(即ち、増幅により符号Hで示すスペクト
ルの線H2より上側に入る)。そして、このように低レ
ベルの信号を増幅した後、その信号をATRACエンコ
ーダに供給して符号化を行い、MDに記録する。
Next, an audio signal recording process according to the present invention will be described. In the present invention, as shown in a spectrum indicated by a code G, a normal AT is used in each coding unit.
The RAC selectively amplifies a signal of a level which will be decimated. As a result, as in the spectrum indicated by the symbol H, the signal which is at a level close to the audible level but is lower than the audible level in the minimum audible level and the masking characteristic, but exceeds the audible level, (I.e., goes above line H2 of the spectrum indicated by the symbol H due to amplification). Then, after amplifying the low-level signal in this way, the signal is supplied to an ATRAC encoder, encoded, and recorded on the MD.

【0018】再生時には、記録された信号を同様の符号
化ユニット毎(符号Iで示すスペクトル)に、記録時に
増幅した信号を逆の特性により減衰させる処理を行う
(符号Jで示すスペクトル)。以上の処理により、スペ
クトルFとJとを比較するとわかるように、ATRAC
において人間の耳に聞こえないとして間引きされてしま
う信号が減少し、より原音に近いスペクトルを有する再
生信号が得られることになる。
At the time of reproduction, a process of attenuating the signal amplified at the time of recording by the reverse characteristic is performed for each of the same encoding units (spectrum indicated by J) of the recorded signal (spectrum indicated by J). With the above processing, as can be seen by comparing spectra F and J, ATRAC
In this case, the number of signals thinned out as inaudible to human ears is reduced, and a reproduced signal having a spectrum closer to the original sound can be obtained.

【0019】MD記録再生装置 次に、本発明に係るMD記録再生装置の構成及び動作に
ついて図2乃至図4を参照して説明する。図2は、MD
記録再生装置1の信号記録及び再生処理に関する構成を
示すブロック図である。
MD Recording / Reproducing Apparatus Next, the configuration and operation of the MD recording / reproducing apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. Figure 2 shows the MD
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration relating to signal recording and reproduction processing of the recording / reproduction device 1.

【0020】MDディスク40(以下、単に「ディス
ク」と呼ぶ。)に記録されるべきオーディオ信号である
アナログ入力信号S1は、まずA/D変換器5に入力さ
れる。入力信号S1は図示しないオーディオソースから
の信号であり、サンプリング周波数44.1kHz、16
ビットで標本化、量子化されてデジタル信号S2として
レベル圧縮部10へ供給される。
An analog input signal S 1, which is an audio signal to be recorded on an MD disk 40 (hereinafter simply referred to as a “disk”), is first input to the A / D converter 5. The input signal S1 is a signal from an audio source (not shown), and has a sampling frequency of 44.1 kHz, 16
The data is sampled and quantized by bits and supplied to the level compression unit 10 as a digital signal S2.

【0021】レベル圧縮部10は、上記の原理説明にお
いて説明した低レベル信号の選択的増幅を行うブロック
である。即ち、後段のATRACエンコーダ30におい
て、今までは最小可聴限特性やマスキング特性により人
間の耳には聞こえないとして間引きされるであろう程度
のレベルの音を、予めある程度増幅してやり、ATRA
Cエンコーダ30において間引きされる音の数を減少さ
せるための処理を行う。
The level compression section 10 is a block for selectively amplifying a low-level signal described in the above description of the principle. That is, in the ATRAC encoder 30 at the subsequent stage, a sound of a level that would be thinned out so far as to be inaudible to the human ear due to the minimum audible characteristics and masking characteristics is amplified to some extent in advance, and the ATRA
A process for reducing the number of sounds to be decimated in the C encoder 30 is performed.

【0022】図3にレベル圧縮部10の構成を示す。デ
ジタル入力信号S2は、ローパスフィルタ11及びバン
ドパスフィルタ12、13に夫々供給され、低域信号及
び複数の信号帯域に分割される。各信号帯域は、好まし
くは後段のATRACエンコーダ内における符号化ユニ
ットの各周波数毎に一致させる。または、ATRACエ
ンコーダ内で最初に大まかにで帯域分割される3つの帯
域(即ち、低域:0〜約5.5kHz、中域:約5.5〜
11kHz、高域:約11〜22kHz)と一致させてもよ
い。また、各フィルタとしては、QMF(Quadrature M
irror Filter)を使用することが好ましい。これは、帯
域分割により生じるエイリアシング成分を帯域合成時に
キャンセルすることができるからである。
FIG. 3 shows the configuration of the level compression section 10. The digital input signal S2 is supplied to a low-pass filter 11 and band-pass filters 12, 13, respectively, and is divided into a low-frequency signal and a plurality of signal bands. Each signal band is preferably matched for each frequency of the coding unit in the subsequent ATRAC encoder. Alternatively, three bands that are first roughly divided into bands in the ATRAC encoder (that is, low band: 0 to about 5.5 kHz, middle band: about 5.5 to 5.5)
11 kHz, high frequency: about 11 to 22 kHz). In addition, as each filter, QMF (Quadrature M
It is preferable to use an irror filter. This is because an aliasing component generated by band division can be canceled at the time of band synthesis.

【0023】各帯域の信号はレベル検出回路15、1
6、17に供給されると共に、アンプ21、22、23
に夫々入力される。また、帯域分割されない入力信号S
2がそのままレベル検出回路14に供給される。レベル
検出15、16、17の出力はゲイン調整回路18、1
9、20に夫々入力される。ゲイン調整回路18、1
9、20の出力は、各アンプ21、22、23へ増幅度
の調整入力信号として入力される。
The signals in each band are supplied to level detection circuits 15, 1
6, 17 and the amplifiers 21, 22, 23
Respectively. Also, the input signal S which is not band-divided
2 is supplied to the level detection circuit 14 as it is. The outputs of the level detectors 15, 16, and 17 are output from the gain adjustment circuits 18, 1
9 and 20, respectively. Gain adjustment circuit 18, 1
The outputs of 9 and 20 are input to the amplifiers 21, 22 and 23 as amplification adjustment input signals.

【0024】レベル検出回路、ゲイン調整回路及びアン
プは、帯域分割された信号を、そのレベルに応じてゲイ
ン調整(増幅)する処理を行う。ここで、各帯域につい
て行われる処理は同一であるので、レベル検出回路1
5、ゲイン調整回路18及びアンプ21の動作について
代表して説明する。レベル検出回路15は入力される低
域信号のレベルを継続的に監視し、所定時間幅毎にその
中のピーク(最大)レベルを検出し、その値をゲイン調
整回路18へ与える。ゲイン調整回路18は、与えられ
たピークレベルに応じてアンプ21によるゲイン調整特
性を決定する。このゲイン調整特性を図4(A)に示
す。図4(A)において、横軸はレベル検出回路により
検出されたレベルを示し、縦軸は各レベルの信号に対す
る増幅度を示す。図中、増幅度が正の値である特性25
がレベル圧縮部10におけるゲイン調整特性である(増
幅度が負の値である特性26は後述するレベル伸長部6
0におけるゲイン調整特性であり、それについては後述
する)。
The level detection circuit, the gain adjustment circuit, and the amplifier perform a process of adjusting (amplifying) the gain of the band-divided signal according to its level. Here, since the processing performed for each band is the same, the level detection circuit 1
5. The operation of the gain adjustment circuit 18 and the amplifier 21 will be described as a representative. The level detection circuit 15 continuously monitors the level of the input low-frequency signal, detects a peak (maximum) level therein at predetermined time intervals, and supplies the value to the gain adjustment circuit 18. The gain adjustment circuit 18 determines a gain adjustment characteristic of the amplifier 21 according to the given peak level. This gain adjustment characteristic is shown in FIG. In FIG. 4A, the horizontal axis indicates the level detected by the level detection circuit, and the vertical axis indicates the degree of amplification for each level signal. In the figure, a characteristic 25 in which the amplification degree is a positive value
Is a gain adjustment characteristic in the level compression unit 10 (a characteristic 26 in which the amplification degree is a negative value corresponds to the level expansion unit 6 described later).
The gain adjustment characteristic at 0 is described later.

【0025】ゲイン調整回路18は、レベル検出回路1
5が検出したピークレベルが図4(A)のピークレベル
点27に一致するように特性25を当てはめて入力信号
中の各レベル(デジタル値)の信号に対する増幅度を決
定する。具体的に図4(A)のゲイン調整特性において
は、検出されたピークレベルを基準として、その30%
程度までのレベルの信号は最大増幅度αmaxで増幅さ
れ、ピークレベルの30%〜50%程度のレベルの信号
についてはそのレベルが大きいほど増幅度が小さくな
る。また、ピークレベルの50%程度以上のレベルの信
号は増幅しない。この特性25は、既に述べた最小可聴
限特性などを考慮して決定する。
The gain adjustment circuit 18 includes the level detection circuit 1
The characteristic 25 is applied so that the peak level detected by 5 coincides with the peak level point 27 in FIG. 4A, and the amplification degree for each level (digital value) of the input signal is determined. Specifically, in the gain adjustment characteristic of FIG. 4A, the detected peak level is set to 30%
The signal of the level up to the level is amplified at the maximum amplification degree αmax , and as for the signal of the level of about 30% to 50% of the peak level, the amplification degree decreases as the level increases. Also, a signal having a level of about 50% or more of the peak level is not amplified. The characteristic 25 is determined in consideration of the minimum audible characteristic described above.

【0026】このような特性を使用することにより、各
帯域の信号中、比較的高いレベルの信号はもともとAT
RACにおいて間引かれることが無いので、増幅を行わ
ずそのままのレベルとする。一方、比較的レベルが小さ
いため通常であればATRACで間引かれてしまうであ
ろう信号を増幅してそのレベルを上げ、これにより間引
かれる信号を減らす。即ち、図1の符号Hで示されるス
ペクトルに示すように、本来間引きされる線H2以下に
位置するレベルの信号のレベルを持ち上げてやり、線H
2の上側部分内に入れることで間引かれる信号の数を減
少させることができる。
By using such characteristics, a relatively high level signal among signals in each band is originally AT
Since it is not thinned out in RAC, the level is kept as it is without performing amplification. On the other hand, a signal that would normally be decimated by ATRAC due to its relatively low level is amplified to increase its level, thereby reducing the decimated signal. That is, as shown in the spectrum indicated by the symbol H in FIG.
The number of signals to be decimated can be reduced by placing it in the upper part of 2.

【0027】次に、レベル検出回路14の働きについて
説明する。レベル検出回路14は、入力信号S2の全帯
域信号中のピークレベルを検出し、そのピークレベルに
応じて、図4(A)に示す各アンプのゲイン調整特性2
5を変更する処理を行う。具体的には、検出された全帯
域信号中のピークレベルに応じて、図4(A)に示す最
大増幅度αmaxの値を変化させる。図4(B)は、最大
増幅度αmaxを変化させる特性28を示す。横軸は、レ
ベル検出回路14で検出された全帯域信号のピークレベ
ルであり、縦軸は最大増幅度αmaxを示す。図から理解
されるように、全帯域信号のピークレベルがゼロに近い
時は最大増幅度αmaxをゼロとし(即ち、増幅しな
い)、ピークレベルが上昇するにつれて最大増幅度α
maxを大きくし、ある一定値以上となった時には最大増
幅度αmaxを一定値とする。
Next, the operation of the level detection circuit 14 will be described. The level detection circuit 14 detects a peak level in the entire band signal of the input signal S2, and according to the peak level, determines a gain adjustment characteristic 2 of each amplifier shown in FIG.
5 is changed. Specifically, the value of the maximum amplification degree α max shown in FIG. 4A is changed according to the detected peak level in the entire band signal. FIG. 4B shows a characteristic 28 for changing the maximum amplification degree α max . The horizontal axis indicates the peak level of the entire band signal detected by the level detection circuit 14, and the vertical axis indicates the maximum amplification αmax . As can be understood from the figure, when the peak level of the entire band signal is close to zero, the maximum amplification α max is set to zero (that is, no amplification), and as the peak level increases, the maximum amplification α
The value of max is increased, and when the value exceeds a certain value, the maximum amplification degree α max is set to a certain value.

【0028】このような特性とするのは以下の理由によ
る。全帯域信号のピークレベルがゼロに近い場合は、オ
ーディオデータ自体は少ないと考えられるので、これを
増幅するとほとんどはノイズが増幅されることになり、
また、増幅後の信号スペクトルは元信号のそれとは大き
く異なってしまうことになる。また、全帯域信号のピー
クレベルが大きい場合でも、低レベル信号にのみあまり
大きな増幅を行ってしまうと元の信号とは異質の信号と
なってしまう。従って、図4(B)に示すような特性を
採用し、可聴域に近いレベルを有するけれども通常であ
れば間引きされてしまうであろう信号のみをある程度増
幅するように構成している。こうして各アンプ21、2
2、23により増幅された信号は加算器24において加
算され、全帯域の信号S3が出力される。
Such characteristics are obtained for the following reasons. If the peak level of the full band signal is close to zero, it is considered that the audio data itself is small, so if this is amplified, most of the noise will be amplified,
Also, the signal spectrum after amplification will be significantly different from that of the original signal. Further, even when the peak level of the entire band signal is large, if too much amplification is performed only on the low-level signal, the signal is different from the original signal. Therefore, the characteristic as shown in FIG. 4B is adopted, and only a signal which has a level close to the audible range but would normally be thinned out is amplified to some extent. Thus, each of the amplifiers 21, 2
The signals amplified by 2 and 23 are added in an adder 24, and a signal S3 of the entire band is output.

【0029】信号S3は、ATRACエンコーダ30に
入力される。ATRACエンコーダ30では、入力信号
S3を低域、中域、高域の3帯域の信号に分割する。更
に、10mS程度(最大11.6mS)の短いブロック
単位に切り出した後、周波数・時間の二次元微小領域ご
との符号化ユニットに分割し、各符号化ユニットごとに
MDCT(Modified Discrete Cosine Transform)など
によりスペクトルデータに変換し、信号分析により信号
中のエネルギー分布などを考慮しつつ最小可聴限特性な
どに応じて信号圧縮を行い、信号S4としてディスク4
0に記録する。
The signal S3 is input to the ATRAC encoder 30. The ATRAC encoder 30 divides the input signal S3 into three band signals of a low band, a middle band, and a high band. Furthermore, after clipping into short blocks of about 10 mS (maximum 11.6 mS), it is divided into coding units for each two-dimensional minute area of frequency and time, and each coding unit is modified discrete cosine transform (MDCT) or the like. To the spectral data, and performs signal compression according to the minimum audible characteristics while considering the energy distribution and the like in the signal by signal analysis.
Record at 0.

【0030】一方、再生時には、記録された信号S4が
ディスク40から読み出され、ATRACデコーダ50
へ入力される。ATRACデコーダ50は、ATRAC
エンコーダ40と逆の処理を行い、再生信号S5を出力
する。再生信号S5は、図1の符号Iで示すスペクトル
(及び符号Hで示すスペクトル)のように、低レベル信
号が選択的に増幅された状態のスペクトルを有する。
On the other hand, at the time of reproduction, the recorded signal S4 is read out from the disk 40, and the ATRAC decoder 50
Is input to ATRAC decoder 50, ATRAC
It performs a process reverse to that of the encoder 40 and outputs a reproduction signal S5. The reproduction signal S5 has a spectrum in which a low-level signal is selectively amplified, such as a spectrum indicated by reference numeral I (and a spectrum indicated by reference numeral H) in FIG.

【0031】次に、レベル伸長部60はこの再生信号S
5を受け取り、レベル圧縮部10と逆の処理、即ち、選
択的に増幅された信号を減衰させて元のスペクトルに戻
すための処理を行う。レベル伸長部60の構成は、図3
に示すレベル圧縮部10の構成と基本的に同一である。
即ち、再生信号S4を3帯域に分割し、各帯域毎にピー
クレベルを検出する。但し、レベル圧縮部10と異な
り、レベル伸長部60では、各アンプ21、22、23
は入力された帯域毎の信号を減衰させる。この際の減衰
特性が図4(A)に示す特性26であり、レベル圧縮部
10の各アンプ21、22、23による増幅特性に比べ
急峻な特性となっている。
Next, the level extending section 60 outputs the reproduced signal S
5 is received, and a process reverse to that of the level compression unit 10, that is, a process for attenuating the selectively amplified signal and returning it to the original spectrum is performed. The configuration of the level extending section 60 is shown in FIG.
Is basically the same as the configuration of the level compression unit 10 shown in FIG.
That is, the reproduction signal S4 is divided into three bands, and the peak level is detected for each band. However, unlike the level compression section 10, in the level expansion section 60, each of the amplifiers 21, 22, 23
Attenuates the input signal for each band. The attenuation characteristic at this time is a characteristic 26 shown in FIG. 4A, which is steeper than the amplification characteristic of each of the amplifiers 21, 22, and 23 of the level compression unit 10.

【0032】また、レベル圧縮部10と同様に、レベル
検出回路14は全帯域信号のピークレベルを検出し、こ
れに応じて減衰特性26の最大増幅(減衰)度αmax
値を変化させる。こうして、図1のスペクトルJを有す
る出力信号S6が生成される。この出力信号S6では、原
理説明の欄で説明したように、ATRACエンコーダに
より間引きされる信号が減少するので、元のオーディオ
入力信号(図1、符号Dで示すスペクトル)からの欠落
(間引きによる)が少ない信号(図1、符号Jで示すス
ペクトル)が得られる。
Further, similarly to the level compression section 10, the level detection circuit 14 detects the peak level of the entire band signal, and changes the value of the maximum amplification (attenuation) α max of the attenuation characteristic 26 according to the detected level. Thus, an output signal S6 having the spectrum J of FIG. 1 is generated. In the output signal S6, as described in the section on the principle, the number of signals decimated by the ATRAC encoder is reduced. (A spectrum indicated by reference symbol J in FIG. 1) is obtained.

【0033】なお、以上の説明では、レベル圧縮部10
で入力信号をATRACエンコーダ30の符号化ユニッ
トに対応した帯域に分割してレベル圧縮を行っている
が、本発明の適用はこれには限定されない。即ち、これ
と異なる3帯域、又は、3以上の帯域に分割してレベル
圧縮を行うこともできる。但し、その場合には、逆処理
を行うレベル伸長部60でも同様の帯域分割を行うよう
に構成することが必要である。
In the above description, the level compression unit 10
Performs the level compression by dividing the input signal into bands corresponding to the encoding units of the ATRAC encoder 30, but the application of the present invention is not limited to this. That is, level compression can also be performed by dividing into three different bands or three or more bands. However, in this case, it is necessary to configure the level expansion unit 60 that performs the reverse process to perform the same band division.

【0034】以上説明したように、本発明によれば、A
TRAC処理において間引かれる信号を減少させること
ができるので、より原信号に忠実な記録、再生が可能と
なる。また、間引く信号を減少させることで、符号化に
より生じる量子化雑音が減少する。
As described above, according to the present invention, A
Since signals to be thinned out in the TRAC processing can be reduced, recording and reproduction more faithfully to the original signal can be performed. Also, by reducing the number of signals to be decimated, quantization noise caused by encoding is reduced.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明によれば、もともと低レベルであるために符号化の際
に間引きされてしまう信号を増幅してから符号化を行う
ため、符号化時に間引かれる信号を減少させることがで
き、原信号により忠実なスペクトルを有する形で信号を
符号化することが可能となる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, a signal which is originally at a low level and which is thinned out at the time of encoding is amplified before encoding. It is possible to reduce a signal to be decimated at the time of encoding, and to encode a signal having a more faithful spectrum than the original signal.

【0036】請求項2記載の発明によれば、低レベルの
信号のみを選択的に適当な増幅度で増幅することがで
き、レベル圧縮後の信号スペクトルが原信号スペクトル
と大幅に変化することが防止される。
According to the second aspect of the present invention, it is possible to selectively amplify only a low-level signal with an appropriate amplification factor, and the signal spectrum after the level compression greatly changes from the original signal spectrum. Is prevented.

【0037】請求項3記載の発明によれば、ATRAC
エンコーダにより人間の聴覚上聞こえないとして間引き
される信号を減少させることができ、原音により忠実な
記録が可能となる。また、ATRACエンコーダでは符
号化ユニット内において、そのユニット内の最大レベル
の信号を基準としてビット配分がなされる仕組みとなっ
ており、これによればレベルの低い信号へのビット配分
比率は低くなる。しかしながら、本請求項記載の発明で
は、低レベルの信号についてはそのレベルを増幅した後
にビットの配分量が決定されるため、低レベルのままの
時に比べビット配分量が増えることが期待されるために
信号自体の質が向上する。
According to the third aspect of the present invention, ATRAC
The encoder can reduce a signal that is thinned out as inaudible to human hearing, thereby enabling more accurate recording of the original sound. In the ATRAC encoder, the bit allocation is performed in the coding unit based on the signal of the maximum level in the unit. According to this, the bit allocation ratio to the low-level signal is reduced. However, in the invention described in the claims, since the bit allocation amount is determined after amplifying the level of the low-level signal, the bit allocation amount is expected to increase compared to when the signal is kept at the low level. Thus, the quality of the signal itself is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の信号処理の基本原理を説明する図であ
る。
FIG. 1 is a diagram illustrating the basic principle of signal processing according to the present invention.

【図2】本発明に係るMD記録再生装置の信号処理部の
構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a signal processing unit of the MD recording / reproducing apparatus according to the present invention.

【図3】図2に示すレベル圧縮部及びレベル伸長部の構
成を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a level compression unit and a level expansion unit illustrated in FIG. 2;

【図4】図2に示すレベル圧縮部及びレベル伸長部にお
けるレベル調整特性を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing level adjustment characteristics in a level compression section and a level expansion section shown in FIG. 2;

【図5】ATRACにおける圧縮処理の考え方を説明す
る図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating the concept of compression processing in ATRAC.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…MD記録再生装置 5…A/D変換器 10…レベル圧縮部 11…ローパスフィルタ 12、13…バンドパスフィルタ 14、15、16、17…レベル検出回路 18、19、20…ゲイン調整回路 21、22、23…アンプ 24…加算器 30…ATRACエンコーダ 40…ディスク 50…ATRACデコーダ 60…レベル伸長部 70…D/A変換器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... MD recording / reproducing apparatus 5 ... A / D converter 10 ... Level compression part 11 ... Low-pass filter 12, 13 ... Band-pass filter 14,15,16,17 ... Level detection circuit 18,19,20 ... Gain adjustment circuit 21 , 22, 23 ... Amplifier 24 ... Adder 30 ... ATRAC encoder 40 ... Disk 50 ... ATRAC decoder 60 ... Level expansion unit 70 ... D / A converter

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力デジタルオーディオ信号を複数の周
波数帯域に分割する帯域分割手段と、 帯域分割された信号に含まれる信号のうち、低レベルの
信号を増幅するレベル圧縮手段と、 レベル圧縮された信号からスペクトル信号を生成し、生
成されたスペクトル信号を圧縮符号化する符号化手段
と、を備える信号処理装置。
1. A band dividing means for dividing an input digital audio signal into a plurality of frequency bands; a level compressing means for amplifying a low-level signal among signals included in the band-divided signal; An encoding unit that generates a spectrum signal from the signal and compression-codes the generated spectrum signal.
【請求項2】 前記レベル圧縮手段は、 帯域分割された信号に含まれる信号のピークレベルを検
出する検出回路と、 検出されたピークレベルに基づいて、前記帯域分割され
た信号に含まれる各レベルの信号に対する増幅度を決定
するゲイン調整回路と、 決定された増幅度に応じて前記信号を増幅する増幅器
と、を備える請求項1記載の信号処理装置。
2. The level compression means comprises: a detection circuit for detecting a peak level of a signal included in a band-divided signal; and a level included in the band-divided signal based on the detected peak level. The signal processing device according to claim 1, further comprising: a gain adjustment circuit that determines an amplification degree for the signal; and an amplifier that amplifies the signal according to the determined amplification degree.
【請求項3】 前記符号化手段は、ATRACエンコー
ダである請求項1又は2に記載の信号処理装置。
3. The signal processing device according to claim 1, wherein the encoding unit is an ATRAC encoder.
JP6079098A 1998-03-12 1998-03-12 Signal processor Pending JPH11259978A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6079098A JPH11259978A (en) 1998-03-12 1998-03-12 Signal processor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6079098A JPH11259978A (en) 1998-03-12 1998-03-12 Signal processor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11259978A true JPH11259978A (en) 1999-09-24

Family

ID=13152461

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6079098A Pending JPH11259978A (en) 1998-03-12 1998-03-12 Signal processor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11259978A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5124068B2 (en) How to adjust the volume of digital sound recording
JP3173218B2 (en) Compressed data recording method and apparatus, compressed data reproducing method, and recording medium
JP3334419B2 (en) Noise reduction method and noise reduction device
JPH0472909A (en) Quantization error reduction device for audio signal
US20090060209A1 (en) Audio-signal processing apparatus and method
EP0691751B1 (en) Method and device for compressing information, and device for recording/transmitting compressed information
US20120033835A1 (en) System and method for modifying an audio signal
JP3925993B2 (en) Signal processing device
US6628720B1 (en) Transmitting apparatus and reproducing apparatus
JP4086019B2 (en) Volume control device
JP2003280691A (en) Voice processing method and voice processor
JPH11259978A (en) Signal processor
JP2005149608A (en) Audio data recording/reproducing system and audio data recording medium therefor
JP3089476B2 (en) Audio signal quantization error reduction device
JP4822697B2 (en) Digital signal encoding apparatus and digital signal recording apparatus
JP3408140B2 (en) Information encoding method
JPH0494204A (en) Gain control circuit and environment noise collection device
JP2816052B2 (en) Audio data compression device
JP2000347697A (en) Voice record regenerating device and record medium
JP3849164B2 (en) Audio equipment
JP3354472B2 (en) Information encoding method
JP2611233B2 (en) Amplitude compression / expansion circuit
KR100195084B1 (en) Method for recording/reproducing digital audio signal and the device therefor
US20030233228A1 (en) Audio coding system and method
JP2003228398A (en) Compressive recording and reproducing device adaptive to sound processing reproduction