[0001] 本发明涉及数字信号处理装置，特别是涉及具备检索功能的数字信号处理装置。

[0002] 在多位PCM录音装置等数字信号处理装置中，存在为了准确地检索歌曲中的位置而使用轻推(Jog)转盘的情况。通过操作轻推转盘，能够将歌曲中的任意位置反复重放例如100msec左右，并能够操作轻推转盘来移动歌曲的位置，来搜索预期的位置。

[0003] 另一方面，当前情况是在1位数字信号的情况下，为了检索歌曲中的位置，只能以正常模式重放并检索预期的位置，很难准确地检索预期的位置。

[0004] 在下述专利文献中公开了为了对1位数字信号实施振幅方向的信号处理，将1位信号转换成16位的多位数字信号，在渐变处理之后再次进行△Σ调制。

[0005] 专利文献1：日本专利第3334413号

[0006] 但是，在上述现有技术中仅仅公开了针对1位数字信号实施振幅方向的信号处理，关于1位数字信号的检索没有任何公开，依然只能将1位数字信号以正常模式重放来进行检索。

[0007] 即使通过利用轻推转盘指定1位数字信号的任意位置并将其反复重放100msec左右来进行检索，在反复的连接处也会产生尖峰噪声，该尖峰噪声刺耳而难以进行可靠的检索。

[0008] 本发明的目的在于提供一种即使是1位数字信号也能够容易且可靠地检索到预期的位置的装置。

[0009] 本发明的特征在于，具备：存储构件，存储1位数字信号；轻推转盘，能够由用户转动操作；控制构件，以通过所述轻推转盘的转动操作指定的位置为基准，从所述存储构件中提取预定时间量的所述1位数字信号；转换构件，将提取的所述1位数字信号转换成多位信号；乘法运算构件，将多位化的信号的起始和结尾乘以渐变系数来进行淡入处理和淡出处理；以及ΔΣ调制构件，将来自所述乘法运算构件的多位信号再转换成1位数字信号并输出，所述控制构件将提取的所述预定时间量的所述1位数字信号以预定间隔反复输出到所述转换构件。

[0010] 在本发明中，以由轻推转盘指定的位置为基准，将预定时间量的1位数字信号在多位化的基础上执行淡入处理和淡出处理，因此能够容易地执行淡入处理和淡出处理，并且能够抑制反复重放预定时间量的信号时产生的噪音。

[0011] 在本发明的一个实施方式中，所述预定时间和所述预定间隔分别设定为70msec和20msec。在将预定时间量的信号以预定间隔反复重放并输出的情况下，预定时间与预定间隔的比率对用户的检索操作产生很大影响。通过将预定时间设为70msec、将预定间隔设为20msec，用户能够容易地识别歌曲的位置。

[0012] 根据本发明，即使是1位数字信号，用户也能够容易且可靠地检索到预期的位置。附图说明

[0013] 图1是实施方式的结构框图。

[0014] 图2是反复重放的说明图。

[0015] 图3是实施方式的渐变处理后的信号波形说明图。

[0016] 图4是示出实施方式的重放时间和无音时间的比率的说明图。

[0017] 图5是其他实施方式的结构框图。

[0018] 下面，参照附图说明本发明的实施方式。

[0019] 图1表示本实施方式的数字信号处理装置的结构框图。具体来说，本实施方式的数字信号处理装置为将输入声音信号作为1位数字信号进行录音的双声道数字音频录音机等，但并不限定于此，只要是对1位的数字信号进行录音的设备而非多位PCM录音机即可。

[0020] 数字信号处理装置具备：多位化器10、乘法运算器12、ΔΣ(Delta-Sigma)调制器14、渐变系数产生器16、控制部18、存储部20及轻推(JOG)转盘22。另外，除此以外，还具备各种操作键、显示部、数字放大器、驱动器、扬声器、输入端子以及输出端子。

[0021] 本实施方式的特征之一为，能够进行1位数字信号的录音重放，并且具备轻推转盘22，能够利用该轻推转盘22检索歌曲的预期的位置。

[0022] 控制部18由微处理器构成，其统一控制装置整体，并且在由指令键等指示检索功能的情况下，读取在存储部20中存储的DSD(Direct Streaming Digital，直接流数字)信号或者1位数字信号(1位数字音频信号)并供给到多位化器10。应供给到多位化器10的1位数字信号为构成在存储部20存储的特定的歌曲的1位数字信号中、包括由轻推转盘22指定的位置的预定期间的数字数据。

[0023] 多位化器10将输入的1位数字信号多位化成例如32位等并输出到乘法运算器。多位化器10由将1位数字信号转换成多位的公知的抽取过滤器或者抽取滤波器构成。在抽取滤波器中，进行限制信号的频带并使原信号的采样频率降低的缩减采样。

[0024] 乘法运算器12将从多位化器10输出的多位的数字信号乘以系数来执行淡入和淡出。由渐变系数产生器16供给应通过乘法运算器12与多位的数字信号相乘的系数。

[0025] 渐变系数产生器16根据来自控制部18的控制信号产生系数并输出到乘法运算器12。具体来说，通过产生从0开始逐渐增大的系数来执行逐步增大数字信号的电平的淡入，通过产生逐渐减小的系数来执行使数字信号的电平逐步减小至0的淡出。淡入的时间和淡出的时间由控制部18设定。

[0026] ΔΣ(Delta-Sigma)调制器14具备加法运算器、积分器、比较器、延迟器、反馈电路。ΔΣ调制是公知的，利用积分器对来自加法运算器的信号进行积分，利用比较器判定积分得到的值的正负，在为正时输出“1”，在为负时输出“0”(或“-1”)。在输出后，利用延迟器延迟1个采样并对加法运算器进行负反馈。以上的调制处理与同步时钟配合进行。

[0027] 存储部20例如由半导体存储器构成，将歌曲数据作为1位数字信号存储起来。

[0028] 轻推(JOG)转盘22设于数字信号处理装置的预定位置、例如前面板，可由用户来转动操作。用户通过转动操作该轻推转盘22，能够检索歌曲中的预期的位置。另外，轻推转盘22也可以设置于与数字信号处理装置通过有线或无线连接的遥控装置。在该情况下，当然遥控装置也是数字信号处理装置的一部分。

[0029] 以下，进一步详细说明本实施方式的检索处理。另外，作为检索的前提，将一个或多个歌曲的声音信号作为1位数字信号存储在存储部20。

[0030] 用户在为了检索特定的歌曲的预期位置而转动操作轻推转盘22时，将其操作信号供给到控制部18。

[0031] 控制部18以由轻推转盘22的转动操作指定的位置为起点，从存储部20提取预定时间、例如70msec的歌曲数据，并存储到缓冲存储器。并且，将保存在缓冲存储器中的预定时间的歌曲数据的1位数字信号以预定间隔反复输出到多位化器10。

[0032] 抽取滤波器等多位化器10将反复输入的歌曲数据的1位数字信号转换成多位、例如32位的多位并输出到乘法运算器12。另外，向多位的转换也可以是通过抽取、加和平均、或者低通滤波器进行的转换。

[0033] 乘法运算器12对多位化了的数字信号在该歌曲数据的起始进行逐步乘以系数以使电平从0起逐步增大的淡入处理，且在该歌曲数据的结尾进行逐步乘以系数以使电平逐步减少至0的淡出处理。即，对于歌曲的起始，乘以从0起逐步增大的系数系列来执行淡入，对于歌曲的结尾，乘以与上述系数系列的产生顺序相反地逐步减少至0的系数系列来执行淡出。淡入的期间和淡出的期间均是固定的，例如分别设定为5msec。由控制部18提取的信号为70msec，70msec的最初的5msec为淡入期间，70msec的结尾的5msec为淡出期间。虽然难以对1位数字信号直接乘以系数来执行淡入处理或淡出处理，不过对例如32位等多位的数字信号乘以系数来进行淡入处理或淡出处理的技术是公知的。

[0034] ΔΣ调制器14将实施过淡入处理和淡出处理的多位的数字信号进行ΔΣ调制，再次转换成1位的数字信号并输出。1位的数字信号经由未图示的数字放大器和驱动器从扬声器输出。

[0035] 在图2中示出了本实施方式中的歌曲数据的一部分反复重放的状态。设歌曲数据100中由轻推转盘22指定的位置为起点P，提取从该处起预定时间、例如100msec(可以任意设定)的期间内存在的歌曲数据102。提取的歌曲数据102被存储在控制部18的缓冲存储器中，并且被反复读取，由多位化器10、乘法运算器12、ΔΣ调制器14进行处理过并从扬声器输出。因此，从扬声器反复重放并输出相同的歌曲数据，输出“叭叭叭”的反复音。
用户通过收听该反复音，能够识别歌曲的哪个部分在被重放。

[0036] 当用户转动操作轻推转盘22时，由轻推转盘22指定的位置移动，由此起点P也移动，歌曲数据102也发生变化。变化后的歌曲数据同样被存储在控制部18的缓冲存储器中，并且被反复读取，由多位化器20、乘法运算器12、ΔΣ调制器14进行处理过并从扬声器输出。用户通过收听该反复音，能够识别歌曲的哪个部分在被重放。

[0037] 通过反复所需次数的如上所述的轻推转盘22的转动操作和反复音的收听，用户能够通过轻推转盘22容易且可靠地检索歌曲数据中预期的位置。

[0038] 在此，若从存储部20读取从由轻推转盘22指定的起点开始预定时间的歌曲数据，直接反复重放并输出，则如图3(a)所示，因以0和1的脉冲密度表现信号的电平的1位数字信号的性质而导致在歌曲数据的起始和结尾脉冲密度急剧地变化，因此会产生尖峰噪声200。该尖峰噪声200作为“啪哧”声被用户收听到，用户注意到在反复音之间产生的这样的“啪哧”噪音而难以检索预期的位置。

[0039] 相对于此，如本实施方式这样，在歌曲数据的起始进行淡入处理，并且在歌曲数据的结尾进行淡出处理，从而如图3(b)所示地抑制尖峰噪声的产生。由此，在反复音之间不会产生噪声，用户能够仅对反复音集中注意来检索预期的位置。

[0040] 在本实施方式中，反复重放以由轻推转盘22指定的位置为起点的预定时间的歌曲数据102，但优选使该反复中歌曲数据102的重放时间和无音时间的组合分别为预定的时间。

[0041] 即，若重放时间过短，则用户难以判断声音的种类(乐器、人声的判别)、音程。例如，元音难以听清，识别的声音为“噗嗤噗嗤”声。

[0042] 另一方面，若重放时间过长，则作为声音虽然容易了解，但是大脑要在瞬时记忆的时间也变长，在移动轻推转盘22时，忘记移动前的声音，从而难以识别位置。无音时间过长的情况也是同样的，由于忘记了之前的声音，因此声音听起来不连续。

[0043] 本案申请人考虑到上述事实，经过锐意实验和研究，结果发现重放时间70msec、无音时间20msec是最佳的组合。

[0044] 在图4中示出本实施方式中反复重放的时序图。以重放时间为70msec、无音时间为20msec来反复重放歌曲数据102。在歌曲数据102的起始存在5msec的淡入期间，在歌曲数据102的结尾存在5msec的淡出期间。在本实施方式中，在将重放时间与无音时间的比率设为70msec和20msec是优选的见解下，即使是在对歌曲数据102进行淡入处理和淡出处理后，也保持该70msec和20msec的比率不变。而且，即使用户转动操作轻推转盘22而使其移动位置，该70msec和20msec的比率仍维持不变。但是，由于操作轻推转盘22时的重放音的收听方式存在个人差异，因此该70msec和20msec的比率是统计意义上最佳的组合，但并不是绝对的比率。即，±几msec的范围内的比率变化在容许范围内。

[0045] 如上所述，根据本实施方式，在1位数字信号中也能够使用轻推转盘22容易且可靠地检索歌曲的预期的位置。而且，为了能够进行细致的检索，需要减小通过轻推转盘22的转动操作而移动的步进幅度，但也可以是，控制部18在一定程度上预读存储于存储部20中的1位数字信号并存储在缓冲存储器中，每次从缓冲存储器中读取向多位化器10输出的数据。

[0046] 在本实施方式中，在对1位数字信号通过多位化器10多位化、通过乘法运算器12执行淡入处理和淡出处理后，通过ΔΣ调制器14进行ΔΣ调制而再次转换成1位数字信号并输出，但ΔΣ调制器14的阶数可以是任意的，增加阶数会改善S/N和音质。

[0047] 而且，在本实施方式中，作为ΔΣ调制器14，若采用三阶以上的高阶调制器，则存在振荡的危险，但在该情况下，如图5所示，也可以在乘法运算器12和ΔΣ调制器14之间设置抑制振荡的FIR滤波器13。

[0048] 而且，在本实施方式中，控制部18在使用轻推转盘22检索时对存储在存储部20中的1位数字信号中预定时间量的信号进行提取并反复输出到多位化器10，但在通常的重放时，当然是将从存储器20读取的1位数字信号直接经过数字放大器和驱动器从扬声器输出。

[0049] 而且，在本实施方式中，控制部18以通过轻推转盘22的转动操作指定的位置为起点，提取从该指定起预定时间量的信号，但也可以将通过轻推转盘22的转动操作指定的位置作为终点并提取预定时间量之前的信号，或者也可以将通过轻推转盘22的转动操作指定的位置作为中心并提取其前后的预定时间量的信号。总之，以通过轻推转盘22的转动操作指定的位置为基准地从存储部20提取预定时间量的信号并反复输出即可。

[0050] 并且，在本实施方式中，作为轻推转盘22例示了用户能够物理性地把持操作的转盘，但也可以是显示在触屏上，用户通过触摸面板而能够转动操作的软件的转盘。总之，本发明的轻推转盘并不限定为硬件，也可以以软件来实现。