JP4317892B2 - オーディオ信号再生装置 - Google Patents

Description

本発明は、オーディオ信号再生装置における再生位置の移動方法に関する。

ディスコ、クラブなどと呼ばれる店舗、施設では、いわゆるディスクジョッキー（ＤＪ）がＣＤ、ＭＤその他の記録媒体の再生装置を利用してダンスミュージックを再生する。ディスクジョッキーが使用するオーディオ信号再生装置はＤＪ機器などとも呼ばれ、その例が特許文献１及び２に記載されている。

特開２００２−３４１８８８号公報 特開２００２−３５２５６９号公報

ディスクジョッキーは、必要に応じて、再生中の曲における再生位置を変更することがある。具体的には、ディスクジョッキーは、ＤＪ機器の早送りボタンや早戻しボタンを操作することにより、再生中の曲の再生位置を所定量移動させる。従来の方法では、この際の移動量は固定量に設定されている。あるＤＪ機器は、再生位置の移動指示が入力されると、ディスク上の再生位置を光ディスクなどの記録媒体上の所定トラック数だけ移動させ、移動後の位置から再生を継続する。また、ディスク上のトラック数を基準とするのではなく、移動量の単位を所定時間に設定しているＤＪ機器もある。

しかし、上記のような所定トラック数又は所定時間という移動量は、再生している楽曲のビート、リズムなどの音楽的特徴とは相関を有しない。よって、再生位置を移動した場合に、移動前後で再生される楽曲のビートや小節の連続性が保たれず、曲のリズムが不連続になってしまうという問題があった。

本発明が解決しようとする課題は上記のようなものが例として挙げられる。本発明は、再生中の曲のリズムを維持し、違和感なく再生位置を変更することが可能なオーディオ信号再生装置を提供することを課題とする。

本発明の好適な実施形態では、オーディオ信号再生装置は、入力オーディオ信号の再生位置の移動指示を前記オーディオ信号の拍の単位で受け取る入力手段と、前記移動指示に基づいて、前記再生位置の移動量を算出する移動量算出手段と、前記再生位置を現在の再生位置から前記移動量だけ移動させる再生位置移動手段と、を備え、前記移動量算出手段は、前記移動指示に基づいて、前記移動量を前記オーディオ信号の拍の単位で算出することを特徴とする。

上記のオーディオ信号再生装置は、例えばＣＤなどのオーディオ信号を記録した記録媒体からオーディオ信号を再生する。通常の再生状態において、オペレータなどの操作入力により入力オーディオ信号の再生位置の移動指示、例えば再生中の楽曲の前方又は後方へのジャンプ指示を受け取ると、再生位置の移動量を算出し、現在の再生位置から移動量だけ移動した位置へ再生位置を移動して再生を行う。ここで、再生位置の移動指示は、入力手段により、再生中の楽曲などを構成するオーディオ信号の拍（ビート）の単位で設定され、それに基づいて拍の単位で移動量が算出される。よって、再生位置の移動前後において、再生位置と楽曲の拍位置との関係が維持されるため、再生される楽曲のリズムが不連続になることがなく、違和感のない再生位置の移動が可能となる。特に、オーディオ信号再生装置をＤＪ機器に適用した場合には、ジャンプ再生などの再生位置の移動の前後でリズムが不連続となく、ダンスに適した楽曲の再生が継続できる。

上記のオーディオ信号再生装置の一態様は、前記入力オーディオ信号の単位時間当たりの拍数を検出する検出手段と、前記単位時間当たりの拍数に基づいて、前記入力オーディオ信号の１拍の時間を算出する手段と、を備え、前記移動量算出手段は、前記移動量を、前記入力オーディオ信号の１拍の時間の整数倍に設定する。

オーディオ信号のピークレベルなどを検出することにより、例えばＢＰＭ（Beat Per Minute）などの単位時間当たりの拍数を算出することができる。また、単位時間当たりの拍数から、１拍の時間を算出することができる。よって、移動量を１拍の時間の整数倍とすることにより、移動前後で再生位置と拍位置との関係が変わってしまうことがなくなり、拍（ビート）を維持したまま再生位置を移動することができる。

好適な例では、前記移動指示は、前記再生位置を移動させる移動拍数を含み、前記移動量算出手段は、前記入力オーディオ信号の１拍の時間と、前記移動拍数との積を前記移動量とする。この例では、オペレータが入力した移動拍数と、１拍の時間との積により移動量を容易に算出することができる。

他の好適な例では、前記移動指示は、前記再生位置を移動させる移動方向を含み、前記再生位置移動手段は、前記再生位置を前記移動方向に移動させる。これにより、オペレータは楽曲中の所望の方向及び位置へ再生位置を移動させることができる。

実施例に係るＣＤプレイヤーの操作パネルの外観を示す平面図である。 本発明による再生位置の移動方法の説明図である。 本発明による再生位置の移動方法の他の説明図である。 実施例に係るＣＤプレイヤーの内部構成を示すブロック図である。 再生位置の移動処理を含む再生処理のフローチャートである。

符号の説明

１ ディスク
２ 表示部
３ ターンテーブル
６ 操作部
２１ ＢＰＭ検出部
２２ バッファメモリ
２３ アドレスコントローラ
３０ システムコントローラ

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。

［ＣＤプレイヤーの外観］
図１に、本発明のオーディオ信号再生装置の一実施例であるＣＤプレイヤーの操作パネルの平面図を示す。ＣＤプレイヤー１００は、内部にＣＤを収容し、ディスクジョッキーなどのオペレータにより操作されて楽曲を再生する。ＣＤプレイヤー１００の操作パネル上には、表示部２と、ターンテーブル３と、再生位置移動操作部６（以下、単に「操作部６」と呼ぶ。）とが設けられている。なお、通常ディスクジョッキーが使用するＣＤプレイヤーは各種の機能を有し、そのための操作ボタンなどが多数設けられているが、図１では特に本発明に関連するもののみを図示している。

表示部２は、例えば液晶パネルなどにより構成され、再生中の楽曲のトラック数、再生時間などの情報を表示する。ターンテーブル３は、オペレータにより手操作され、楽曲の再生位置を移動させる機能を有する。図１において、オペレータがターンテーブル３を時計回りに回転させると楽曲の再生位置は先送りされ、反時計回りに回転させると楽曲の再生位置は戻される。

操作部６は再生位置をジャンプする場合に操作され、前方ジャンプボタン６ａ、後方ジャンプボタン６ｂ、ジャンプ拍数ボタン６ｃを含む。オペレータが前方ジャンプボタン６ａを操作すると楽曲の再生位置は前方へ所定の移動量だけ移動し、後方ジャンプボタン６ｂを操作すると楽曲の再生位置は後方へ所定の移動量だけ移動する。ジャンプ拍数ボタン６ｃは、ジャンプによる再生位置の移動量を決めるものであり、ジャンプ拍数ボタンが示す量と、再生中の楽曲の拍数との積に相当する移動量だけ再生位置が移動する。例えば、図１に示すようにジャンプ拍数ボタン６ｃがジャンプ拍数「３」を示している状態でオペレータが前方ジャンプボタン６ａを押すと、楽曲の再生位置は現在の再生位置から、３拍分前方へ移動する。

［再生位置の移動方法］
次に、本実施例による再生位置の移動方法について説明する。本発明は、ジャンプ指示などにより再生位置を移動する際、その移動量を、再生中の楽曲の音楽的特徴を示す値、具体的には拍（ビート）の単位で決定する点に特徴を有する。

図２（ａ）に、移動量を所定トラック数Ｎfix、及び、所定時間Ｔfixとして再生位置をジャンプさせた場合の再生位置と拍位置との関係を模式的に示す。図２（ａ）において、各８分音符が１拍に相当するものとする。再生位置Ｐ１でジャンプ指示が入力され、固定トラック数Ｎfixだけ再生位置を前方へジャンプさせたとすると、ジャンプ後の再生開始位置は再生位置Ｐ２となる。しかし、再生位置Ｐ２は音符の間に位置しているため、ジャンプ前後で拍位置に対する再生位置の関係が変わってしまい、曲のリズムが不連続となる。同様に、再生位置Ｐ２でジャンプ指示が入力され、固定時間Ｔfixだけ再生位置を前方へジャンプさせたとすると、ジャンプ後の再生開始位置は再生位置Ｐ３となる。再生位置Ｐ３も８分音符の間に位置し、しかも再生位置Ｐ２とは前後の音符の位置（即ち拍位置）との位置関係が異なっている。よって、ジャンプ前後で拍位置に対する再生位置の関係が変わってしまい、曲のリズムが不連続となる。

図２（ｂ）に、ジャンプ指示に対する移動量を１拍の整数倍（４拍、８拍、２拍）としたときの再生位置と拍位置との関係を模式的に示す。移動量を１拍の整数倍とすることにより、ジャンプ前後の再生位置Ｐ３〜Ｐ６は常に拍位置（音符の位置）と一致している。即ちジャンプの前後で拍位置に対する再生位置の関係は維持されており、リズムが不連続とはならない。このように、本実施例では、再生位置をジャンプさせる際、その移動量を再生中の楽曲の１拍の整数倍（即ち、ｎ拍分）とすることにより、ジャンプの前後でリズムが不連続となることを防止することができる。

図２（ｂ）は、理解を容易にするために、ジャンプ開始時の再生位置を拍位置と一致させた例を示している。即ち、ジャンプ前後の再生位置Ｐ３〜Ｐ６は常に音符の位置にある。しかし、ジャンプ開始時の再生位置はこのように拍位置と一致している必要はない。図３にジャンプ開始時の再生位置が拍位置と一致していない場合の例を示す。図３において、再生位置Ｐ７で４拍分のジャンプ指示が入力されたとする。再生位置Ｐ７は拍位置（音符の位置）とは一致していない。この場合、ジャンプ後の再生位置はＰ８となり、再生位置Ｐ８も拍位置（音符の位置）とは一致していない。しかし、ジャンプによる移動量Ｔｊは４拍分であるので、ジャンプの前後の再生位置Ｐ７及びＰ８と、拍位置との位置関係は変わらない。図３において、ジャンプ前の再生位置Ｐ７は次の拍位置（音符の位置）までの時間がＴ２であり、ジャンプ後の再生位置Ｐ８も次の拍位置までの時間がＴ２である。即ち、図３に示すように、１拍の時間をＴｂとすると、Ｔ１＋Ｔ２＝Ｔｂの関係が成り立つ。よって、ジャンプの前後で、再生位置と前後の拍位置との関係は変わらないので、楽曲のリズムが不連続となることはない。

次に、ジャンプ指示に対する移動量の算出方法について説明する。上述のように、本実施例では、移動量を１拍の整数倍（「ｎ」とする）に設定する点に特徴を有する。

１拍の時間をＴｂとすると、ｎ拍分のジャンプによる移動量Ｔｊは、
Ｔｊ＝ｎ・Ｔｂ （式１）
となる。よって、１拍の時間Ｔｂが求まれば、移動量Ｔｊを算出することができる。

通常、１つの楽曲では単位時間当たりの拍数はほぼ一定である。よって、本実施例では、楽曲のデータに基づいて、単位時間当たりの拍数としてＢＰＭ（Beat Per Minute：１分間の拍数）を算出する。算出されたＢＰＭを「Ｘ」とすると、１拍の時間Ｔｂは、
Ｔｂ＝６０／Ｘ［秒］ （式２）
となる。よって、楽曲のＢＰＭを求めることにより、移動量Ｔｊを算出することができる。

なお、ＢＰＭは通常曲の再生中に繰り返し検出されている。よって、実際の再生に先だって曲全体をスキャンする時間的な余裕がある場合には、曲全体のオーディオ信号に基づいて得られる複数のＢＰＭの平均値を算出し、その値を使用して移動量を算出することが望ましい。ある曲のＢＰＭは基本的には曲を通して一定であるが、曲によっては微妙に変動する場合がある。よって、上記のように、曲を通して得られたＢＰＭ値の平均値を使用することにより、移動量を正確に算出することが可能となる。

［ＣＤプレイヤーの内部構成］
図４に、ＣＤプレイヤー１００の内部構成を示す。図４において、ＣＤプレイヤー１００は、光ディスク１を所定方向に回転させるスピンドルモータ１４と、光ディスク１に記録されているデータを光学的に読み取り、得られた読取り信号を出力するピックアップ１５を備える。また、ＣＤプレイヤー１００は、ピックアップ１５を光ディスク１の半径方向へ往復移動させつつ、適切な光学読み取りを行わせるべくサーボ制御するサーボ機構１６を備える。

さらに、ＣＤプレイヤー１００は、ＲＦアンプ部１７とピックアップサーボ回路１８を備える。ＲＦアンプ部１７は、ピックアップ１５から出力される読取り信号からフォーカスエラー信号ＦＥ、トラッキングエラー信号ＴＥ等の誤差信号を生成する。ピックアップサーボ回路１８は、フォーカスエラーやトラッキングエラー等の誤差の発生を抑制すべく、フォーカスエラー信号ＦＥ、トラッキングエラー信号ＴＥに基づいて、サーボ機構１６をフィードバック制御する。

ピックアップサーボ回路１８は、システムコントローラ３０から指示された光ディスク１の記録トラックへピックアップ１５を移動させるべく、サーボ機構１６の動作を制御する。

ＲＦアンプ部１７は、ピックアップ１５から出力される読取り信号から、光ディスク１に記録されていたデータをＲＦ信号ＤRFとして生成し、デコード部１９に供給する。

デコード部１９は、光ディスク１毎に規格化されているフォーマットに準拠してＲＦ信号ＤRFをデコードし、ＲＦ信号ＤRF中に含まれているオーディオストリームＤAUとコントロールデータＤｃとを分離抽出する。そして、デコード部１９は、オーディオストリームＤAUを復号化してＢＰＭ検出部２１及びバッファメモリ２２に供給すると共に、コントロールデータＤｃをシステムコントローラ３０に供給する。

ここで、コントロールデータＤｃとして、オーディオストリームＤAUとともに記録されている同期データ及びサブコードデータ等の種々のコントロールデータが分離抽出される。デコード部１９からＢＰＭ検出部２１及びバッファメモリ２２には、サブコードデータＤSBがオーディオストリームＤAUに同期して供給される。

デコード部１９からスピンドルサーボ回路２０に同期データが供給されることにより、スピンドルサーボ回路２０は、システムコントローラ３０から指示されたスピンドルモータ１４の回転速度に対する同期データの誤差を検出し、その誤差の発生を抑制すべくスピンドルモータ１４の回転をフィードバック制御する。

ＢＰＭ検出部２１は、デコード部１９から供給されるオーディオストリームＤAUに基づいて、ＢＰＭを測定する。ＢＰＭ検出部２１は、オーディオストリームＤAUを低域、中域及び高域の３つの周波数帯域のオーディオデータに分割する帯域フィルタと、各帯域毎にオーディオデータのレベルを検出するレベル検出部と、レベル検出部から出力されるレベル検出信号に基づいて、各帯域毎のオーディオデータのピークレベルを検出するピーク検出部とを備える。そして、ＢＰＭ検出部２１は、検出された各帯域毎のオーディオデータのピークレベルに基づいて、時間的に連続するピークの間隔を求める。検出されたピークレベルが楽曲の拍位置に対応すると仮定すれば、ピーク間隔に基づいてＢＰＭを算出することができる。実際には、ピーク間隔の検出を所定時間にわたって行い、検出されたピーク間隔値を統計的に処理してＢＰＭを算出する。

なお、上記のＢＰＭ検出方法は一例であり、本発明では各種のＢＰＭの検出方法を使用することができる。例えば、上記のような自動検出方法に代わり、又はそれに加えて、ＣＤプレイヤー１００の操作パネルに設けられたタップボタンをオペレータが叩いたタイミングを検出することによりＢＰＭを検出することとしてもよい。ＢＰＭ検出方法の詳細な例については、例えば特開平８−２０１５４２号公報に記載されている。

バッファメモリ２２は、大容量（例えば、６４Ｍbyte）のＳＲＡＭ等で形成されたリングメモリであり、同期して供給されるオーディオストリームＤAUとサブコードデータＤSBとを１組のパッケージデータとして、アドレスコントローラ２３が設定する書込みアドレスＡＤＲＷに順次に記憶する。

システムコントローラ３０がコントロールデータＤｃ中に含まれているサブコードデータＤSBから経過トラック時間を検出し、その経過トラック時間が変わる毎に、アドレスコントローラ２３に対してアドレス制御信号ＳADRを供給することにより、アドレスコントローラ２３が上記の書込みアドレスＡＤＲＷを設定する。

バッファメモリ２２は、オーディオストリームＤAUとサブコードデータＤSBとから成る上記のパッケージデータを記憶した後、アドレスコントローラ２３から読み出しアドレスＡＤＲＲが設定されると、その設定された読み出しアドレスＡＤＲＲから記憶済みのパッケージデータを読み出し、元のオーディオストリームＤAUとサブコードデータＤSBとに分けて出力する。そして、バッファメモリ２２は、オーディオストリームＤAUをオーディオ信号生成部２６に供給し、サブコードデータＤSBを再生時刻検出部２４に供給する。

システムコントローラ３０は、再生時刻検出部２４から出力される再生時刻データＤTMに基づいて、設定すべき読み出しアドレスＡＤＲＲを判断し、アドレス制御信号ＳADRをアドレスコントローラ２３に供給する。これに応じて、アドレスコントローラ２３が読み出しアドレスＡＤＲＲを設定する。

再生時刻検出部２４は、バッファメモリ２２から供給されるサブコードデータＤSBの内容を調べることにより、オーディオ信号生成部２６が処理中のオーディオストリームＤAUに対応する経過トラック時間を検出し、その検出結果を再生時刻データＤTMとしてシステムコントローラ３０に供給する。

従って、既述したように、システムコントローラ３０は、再生時刻データＤTMから現在の経過トラック時間を取得し、アドレス制御信号ＳADRによってアドレスコントローラ２３に指令する。これにより、アドレスコントローラ２３は、不連続な再生音が発生することのないように、バッファメモリ２２から読み出すべきパックデータの読み出しアドレスＡＤＲＲを設定する。

オーディオ信号生成部２６は、バッファメモリ２２から供給されるオーディオストリームＤAUを復号化し、その複号化によって生じるオーディオデータをデジタルデータのままデジタル出力端子へ出力する。若しくは、オーディオ信号生成部２６は、そのオーディオデータをＤ／Ａ変換器（図示省略）によりオーディオ周波数帯域のステレオオーディオ信号に変換し、アナログ出力端子へ出力する。アナログ出力端子にスピーカを接続することにより、光ディスクに記録されていた音楽データを音声として再生することができる。

システムコントローラ３０は、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）を備え、予め設定されているシステムプログラムを実行することにより、ＣＤプレイヤー１００全体の動作を集中制御する。

また、システムコントローラ３０には、表示部２及び操作部６が接続され、更に、ターンテーブル３の回転方向及び回転速度（角速度）を検出する角速度検出部３１が接続されている。

角速度検出部３１は、ターンテーブル３の回転方向及び回転速度をロータリエンコーダ回路（図示省略）によって光学的に検出し、その検出データＳθをシステムコントローラ３０に供給する。これにより、システムコントローラ３０は、ユーザー等が操作したターンテーブル３の操作量（回転方向及び角速度）を認識する。そして、システムコントローラ３０は、アドレス制御信号ＳADRによってアドレスコントローラ２３に指令することにより、ターンテーブル３の操作量に対応した読み出しアドレスＡＤＲＲを設定させる。

すなわち、システムコントローラ３０は、検出データＳθを調べてターンテーブル３が回転されていないと判断すると、再生時刻検出部２４より供給される再生時刻データＤTMに基づいて、設定すべき読み出しアドレスＡＤＲＲを指令する。また、ターンテーブル３が回転されたと判断すると、検出データＳθから求めたターンテーブル３の回転量に応じて、設定すべき読み出しアドレスＡＤＲＲを指令する。

［再生処理］
次に、再生処理について、図４及び図５を参照して説明する。図５は、再生位置のジャンプ処理を含む再生処理のフローチャートである。以下に説明する再生処理は、図４に示すシステムコントローラ３０が、アドレスコントローラ２３などの各構成要素を制御することにより実現される。なお、以下の再生処理では、図４に示すように、ディスク１に記録されたオーディオデータは一旦バッファメモリ２２内に保存された後、読み出され、再生される。よって、ディスク１上における再生位置は、バッファメモリ２２に記憶されたオーディオデータの経過トラック時間及びバッファメモリ２２上におけるアドレスにより規定されることになる。

まず、ディスク１の再生中には、ＢＰＭ検出部２１がＢＰＭを検出している（ステップＳ１０）。検出されたＢＰＭの値は、システムコントローラ３０内の図示しないメモリなどに常に記憶されている。

次に、システムコントローラ３０は、オペレータによりジャンプ指示が入力されたか否かを判定する（ステップＳ１１）。ジャンプ指示は、オペレータが図１に示す操作部６を操作することにより入力される。具体的には、オペレータが、ジャンプ拍数ボタン６ｃを希望のジャンプ拍数に設定した上で、前方ジャンプボタン６ａ又は後方ジャンプボタン６ｂのいずれかを押下することにより、ジャンプ指示が入力される。システムコントローラ３０は、操作部６においてこれらのボタンが操作されたことを示す信号を検出することにより、ジャンプ指示が入力されたことを認識する。

ジャンプ指示が入力されると（ステップＳ１１；Yes）、システムコントローラ３０は移動量を計算する（ステップＳ１２）。具体的には、ＢＰＭ検出部２１が検出したＢＰＭ値「Ｘ」を用いて、前述の式２より、１拍の時間Ｔｂを算出する。そして、ジャンプ拍数ボタン６ｃにより指示されたジャンプ拍数「ｎ」と、１拍の時間Ｔｂを用いて、前述の式１により、移動量（時間）Ｔｊを算出する。

次に、システムコントローラ３０は、ジャンプ先位置を算出する（ステップＳ１３）。前述のように、システムコントローラ３０は、再生時刻検出部２４が出力する再生時刻データＤTMから現在の経過トラック時間を取得している。よって、現在の経過トラック時間に、移動量（時間）を加算してジャンプ先の経過トラック時間を算出し、それに対応するアドレスを、アドレス制御信号ＳADRによってアドレスコントローラ２３に指令する。

そして、バッファメモリ２２は、ジャンプ先の経過トラック時間からオーディオストリームＤAUをオーディオ信号生成部２６に供給し、オーディオ信号を再生する（ステップＳ１４）。こうして、ジャンプ処理が行われる。この際、前述のように、移動量は再生中の楽曲の１拍の時間Ｔｂの整数倍に設定されるので、ジャンプの前後で再生される楽曲のリズムが不連続となることはない。

一方、ステップＳ１１で、ジャンプ指示が入力されていないと判定された場合、システムコントローラ３０は現在の経過トラック時間をアドレスコントローラ２３へ供給し、バッファメモリ２２は現在の経過トラック時間に対応するアドレスからオーディオ信号をオーディオ信号生成部２６へ供給する。その結果、再生位置を移動することなく、現在の経過トラック時間からオーディオ信号の再生が継続される（ステップＳ１５）。

なお、上記の実施例では、本発明をＣＤプレイヤーに適用したものを示しているが、本発明は例えばＤＶＤなど、ＣＤ以外の記録媒体又はメモリなどの再生装置に適用することも可能である。

本発明は、ＣＤ、ＤＶＤなどの記録媒体又はメモリなどに記憶されたオーディオ信号を再生する再生装置に利用することができる。

Claims (3)

1. 入力オーディオ信号の再生位置の移動指示を前記オーディオ信号の拍の単位で受け取る入力手段と、
   前記移動指示に基づいて、前記再生位置の移動量を前記オーディオ信号の拍の単位で算出する移動量算出手段と、
   前記再生位置を現在の再生位置から前記移動量だけ移動させる再生位置移動手段と、を備え、
   前記移動指示は、前記再生位置を移動させる移動拍数を含み、
   前記移動量算出手段は、前記入力オーディオ信号の１拍の時間と、前記移動拍数との積を前記移動量とすることを特徴とするオーディオ信号再生装置。
2. 前記入力オーディオ信号の単位時間当たりの拍数を検出する検出手段と、
   前記単位時間当たりの拍数に基づいて、前記入力オーディオ信号の１拍の時間を算出する手段と、を備え、
   前記移動量算出手段は、前記移動量を、前記入力オーディオ信号の１拍の時間の整数倍に設定することを特徴とする請求項１に記載のオーディオ信号再生装置。
3. 前記移動指示は、前記再生位置を移動させる移動方向を含み、
   前記再生位置移動手段は、前記再生位置を前記移動方向に移動させることを特徴とする請求項１又は２に記載のオーディオ信号再生装置。

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