JPH11312367A - 信号の歪み除去方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 再生信号の歪みを修正する歪み除去方法を提
供する。 【解決手段】 デジタル記録媒体の再生信号から歪みを
除去する歪み除去方法であって、再生信号に対し周波数
ごとに歪みを解析し（１２０段階）、その結果歪んでい
ると判断した部分をなすデータバイトに対して１ビット
ずつ減算又は加算を行う（１３０段階）ことを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はデジタル信号のコピ
ー技術に関し、特に音声信号のコピー時に発生する歪み
の除去方法に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】音楽用ＣＤ（Compact
Disk）は、音の劣化がないために再生して楽しむ他にも
ソース音源として最適である。また、ＭＤ（Mini Dis
k）は近年その普及がめざましく、ＣＤと同様に音の劣
化がない上にＣＤよりもその形状が小さいために、ＣＤ
をＭＤにコピーして外出用にＭＤを使うという使い方が
多くなされている。

【０００３】このようなデジタル記録媒体は、媒体それ
自体には音の劣化がなく再生装置があれば半永久的に使
用できる。しかし、ＣＤの再生信号に歪みがあると、Ｍ
Ｄにおけるコピーデータが元データとは異なるものとな
ってしまうことがある。

【０００４】例えば、本来の再生信号のピーク近傍に何
らかの原因によって歪みが生じ、別のピークが作られて
しまっている場合、ＭＤへこれを記録すると、ＭＤの記
録方法が圧縮記録方式のためにＭＤ再生時に元データと
は全く違う再生信号になる可能性がある。このような現
象を図１を用いて説明する。図１のそれぞれの波形で、
実線は歪みによって再生データの音量部分が大きくなっ
た場合、破線は歪みによって再生データの音量部分が小
さくなった場合である。

【０００５】ＣＤ出力データが（Ａ）のように本来の波
形からαだけ歪むと、これをデータ圧縮して記録した場
合、（Ｂ）のようなＭＤ記録データが記録される。ここ
で波形の歪み部分もα’に圧縮される。このＭＤ記録デ
ータを再生すると、（Ｃ）に示すＭＤ再生出力データに
なる。このときに歪み部分α”は（Ａ）のＣＤ出力デー
タの歪み部分αより大きく強調されて再生される。この
ような過程を経て、ＣＤ出力データでは目立たなかった
微弱な歪みが大きく拡大され、ＣＤ出力データとは全く
違ったＭＤ再生信号になる。

【０００６】本発明は、このような再生信号の歪みを修
正する歪み除去方法を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記のような影響を及ぼ
す再生信号の歪みを除去するために、本発明では、デジ
タル記録媒体から再生される再生信号に対し周波数ごと
に歪みを解析し、その結果歪んでいると判断した部分を
なすデータバイトに対して減算又は加算を行うようにす
る。このような歪み除去は、再生信号の持つ全ての周波
数に対し１波形ずつ行い、減算又は加算は１ビットずつ
行う。

【０００８】歪み部分の判断は、出力の変化率と直前の
出力のピークからの時間を基に行う。具体的には、直前
の出力ピークから２〜５サンプリングクロックの間で出
力の変化率が０以上に変化した場合に歪みと判断して該
歪みを消す動作に移り、歪みと判断したバイトの変化率
が負になるまで信号を減算して除去する。逆に、出力の
変化率が直前のバイトの変化率より極端に負の方向に大
きくなる場合、歪みと判断して該歪みを消す動作に移
り、歪みと判断したバイトの変化率が極端に負の方向に
大きくなっていないと判断できるまで信号を加算して除
去する。

【０００９】歪みの除去は、歪みと判断したバイトを見
つけた後から出力の変化率が０より大きな再生信号が見
つかるまで行われる。この間除去されるビット量は、歪
みと判断した部分をなすバイトで除去されるビット量と
同じである。ここで、歪みと判断したバイトを減算又は
加算する回数をカウントして除去したビット量を記憶
し、そのカウント数に応じたビット量だけ減算又は加算
するようにすると、より高速に歪み除去を行うことがで
きる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態について図面を
参照して、歪みを減算して削除する場合について説明す
る。以下の説明の中で、図２に示すように量子化波形の
最小の音量（出力）を１ビット、１クロックで取り込む
データを１バイトと定義する。

【００１１】図３に示す回路は、図１のように歪んだ音
声データから歪みを除去する回路である。この回路は、
音声データをクロック信号、Ｌ／Ｒタイマ信号、ソース
データの３種類の信号に分離する入力バッファ１０と、
ソースデータの音量のピーク値及び平均値を求めてＣＰ
Ｕ１５に入力するピーク・平均値検出回路１２と、ソー
スデータの音量の変化率を求めてＣＰＵ１５に入力する
変化率検出回路１３と、クロック信号をＣＰＵ１５に入
力するクロックタイマ回路１４と、ソースデータを遅延
して減算器１６に入力する遅延回路１１と、減算器１６
に減算命令を出力するＣＰＵ１５と、ソースデータから
歪みを除去する減算器１６と、歪みが除去されたソース
データを出力する出力バッファ１８と、１バイト中にＣ
ＰＵ１５が何回減算命令を出したかを記憶するメモリ１
７と、から構成されている。

【００１２】各回路の詳細な動作及びデータの流れは以
下のようになる。まず入力された音声データは、入力バ
ッファ１０でクロック信号、Ｌ／Ｒタイマ信号、ソース
データの３つのデジタル信号に分離される。クロック信
号とＬ／Ｒタイマ信号はクロックタイマ回路１４を介し
てＣＰＵ１５に入力され、ソースデータはピーク値・平
均値検出回路１２、変化率検出回路１３に入力される。
ピーク値・平均値検出回路１２に入力されたソースデー
タは、Ｄ／Ａ変換されてアナログソースデータになる。
このアナログソースデータから音量のピーク値及び任意
時間内の音量の平均値を求め、求めたピーク値及び平均
値をＣＰＵ１５に送る。変化率検出回路１２に入力され
たソースデータも、まず、Ｄ／Ａ変換されてアナログソ
ースデータになり、このアナログソースデータから任意
時間内の音量の変化率を求めＣＰＵ１５へ送る。

【００１３】ＣＰＵ１５は、ピーク・平均値検出回路１
２から送られるピークから２〜５サンプリングクロック
後の変化率が０以上である場合、このバイトが歪んでい
ると見なして減算命令を減算器１６に対して出力する。
また、この減算命令によりメモリ１７にカウント１が加
わる。減算命令を受けた減算器１６は、遅延回路１１に
よりピーク・平均値検出回路１２（または、変化率検出
回路１３）＋ＣＰＵ１５の遅延時間と同じ時間だけ遅延
されたソースデータから、歪んでいると判断されたバイ
トから１ビットだけ減算する。

【００１４】歪み部分を１ビット減算したバイトは、変
化率検出回路１９に入力されて変化率を測定する。測定
した変化率はＣＰＵ１５へ入力され、変化率が０以上の
場合はまだ歪んでいるものと判断して再び減算命令が減
算器１６に出力される。変化率が０未満の場合は、歪み
がなくなったものと判断して歪みのあったバイトは出力
バッファ１８を介して外部へ出力される。

【００１５】図４に示すフローチャートは、図３の回路
を用いてＣＤ再生信号の歪みを除去する方法を示してい
る。

【００１６】１００段階で入力バッファ１０に入力され
たＣＤ再生データは、入力バッファ１０でクロック信
号、Ｌ／Ｒタイマ信号、ソースデータの３つのデジタル
信号に分離される。分離されたデータのうちソースデー
タは、ピーク・平均値検出回路と１２と変化率検出回路
１３へ入力され、それぞれの回路内でピーク値、平均値
及び変化率を測定され、測定結果はＣＰＵ１５へ入力さ
れる。次に、１１０段階でＣＰＵ１５はメモリ１７のカ
ウンタ値を０に設定して１２０段階へ進んで歪んだバイ
トであるかを判断する。歪みの判断はピーク・平均値検
出回路と１２と変化率検出回路１３で測定されたピーク
値及び変化率から判断し、具体的にはピーク値から２〜
５サンプリングクロック後に変化率が０以上になった場
合に歪んだバイトであると判断する。

【００１７】１２０段階で歪みと判断した場合、ＣＰＵ
１５は１３０段階に進んで減算器１６に対して減算命令
を送信する。減算命令を受信した減算器１６は、歪んで
いると判断されたバイトを１ビット減算する。また減算
命令は、減算器１６の他にメモリ１７にも送信されてお
り、メモリ１７は減算命令を受信すると１４０段階でカ
ウンタ値に１を加える。メモリ１７のカウンタ値に１を
加えると、１２０段階に戻って歪みと判断したバイトを
に対して、再び歪みであるかどうかの判断を行う。この
１２０〜１４０段階は、初めに歪んでいると判断したバ
イトが歪んでいると判断されなくなるまで行われ、この
間歪んでいると判断されたバイトは１ビットずつ減算さ
れ、カウンタ値は１ずつ増えていく。

【００１８】１２０段階で歪んでいないと判断した／歪
みと判断されなくなると、１５０段階に進んでＣＰＵ１
５はメモリ１７の保持しているカウンタ値を読み取る。
読み取ったカウンタ値が０の場合は１９０段階に進み、
次のバイトがあるかを判断し、バイトがある場合は１１
０段階に戻ってカウンタ値を０に戻し、１２０段階から
の行程を再び実行する。次のバイトがない場合は、全デ
ータに対する歪み除去処理が終わったと判断して、歪み
除去を終了する。

【００１９】１５０段階でカウンタ値が０でない場合は
１６０段階に進む。１６０段階では次のバイトを取り込
み、このバイトの変化率を測定して測定結果をＣＰＵ１
５に入力する。ＣＰＵ１５は、１７０段階でこの測定結
果が０以下かどうかを判断する。０以下の場合は１８０
段階に進んで、該バイトに対してカウンタ値と同じ回数
だけ１ビットずつ減算を行う。変化率が０よりも大きい
場合は、歪みの削除を終了したと判断して１９０段階に
進む。

【００２０】１８０段階が終わると１６０段階に戻り、
１６０〜１８０段階を繰り返し実行する。１６０〜１８
０段階により、ＣＤの再生波形は図５に示す波形にな
り、本来のＣＤ出力データに近い波形になる。

【００２１】同じ回路構成と同じフローチャートによ
り、歪みを加算して波形を補正することもできる。この
ときには、減算命令が加算命令になり、減算器１６は加
算器として動作することになる。歪みと判断する基準
は、直前の出力ピークから２〜５サンプリングクロック
後に、変化率が直前のバイトの変化率よりも極端に負の
方向に大きくなった場合に歪みと判断する。歪みがなく
なったと判断する基準は、歪みと判断したバイトの変化
率が、極端に負の方向に大きくなっていないと判断でき
るほど歪みを削除したときに歪みがなくなったと判断す
る。その他の動作については、減算して歪みを削除する
場合と同様である。

【００２２】

【発明の効果】本発明の歪み除去方法により、デジタル
記録された信号の再生信号に本来のピーク近傍に歪みに
よりピークができた場合でもピーク部分を削除できるた
めに、データ圧縮によりデジタル記録してから再生した
場合でも、本来の再生信号から大きく変わることなく再
生することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】圧縮記録によって歪み部分が強調される過程の
例示図。

【図２】ビット、バイトの定義を示す図。

【図３】歪み除去回路図。

【図４】歪み除去のフローチャート。

【図５】歪み除去後の波形。

【符号の説明】

１０ 入力バッファ １１ 遅延回路 １２ ピーク・平均値検出回路 １３、１９ 変化率検出回路 １４ クロックタイマ回路 １５ ＣＰＵ １６ 減算器 １７ メモリ １８ 出力バッファ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 デジタル記録媒体の再生信号から歪みを
   除去する歪み除去方法であって、 再生信号に対し周波数ごとに歪みを解析し、その結果歪
   んでいると判断した部分をなすデータバイトに対して減
   算又は加算を行うことを特徴とする歪み除去方法。
2. 【請求項２】 再生信号のもつ全ての周波数に対し、１
   波形ずつ歪み除去を行う請求項１記載の歪み除去方法。
3. 【請求項３】 減算又は加算は１ビットずつ行う請求項
   １又は請求項２記載の歪み除去方法。
4. 【請求項４】 歪みの解析は、出力の変化率と直前の出
   力ピークからの時間から判断する請求項１〜３のいずれ
   か１項に記載の歪み除去方法。
5. 【請求項５】 歪みの解析は、直前の出力ピークから２
   〜５サンプリングクロックの間に出力の変化率が０以上
   に変化した場合に歪みと判断する請求項４記載の歪み除
   去方法。
6. 【請求項６】 データバイトの減算は、歪みと判断した
   該バイトの変化率が０未満になるまで行う請求項１〜５
   のいずれか１項に記載の歪み除去方法。
7. 【請求項７】 減算又は加算は、歪みと判断したバイト
   を見つけた後に出力の変化率が０より大きいバイトが見
   つかるまで行う請求項１〜６のいずれか１項に記載の歪
   み除去方法。
8. 【請求項８】 出力の変化率が０より大きいバイトが見
   つかるまで行う減算又は加算は、歪みと判断した部分を
   なすバイトから減算又は加算したビットと同量で行う請
   求項７記載の歪み除去方法。
9. 【請求項９】 歪みと判断したバイトを減算又は加算す
   る回数をカウントして除去したビット量を記憶し、該カ
   ウント数と同じ回数だけ１ビットずつ減算又は加算する
   請求項８記載の歪み除去方法。