JP2001175283A - 適応差分パルス符号変調方式による録音再生装置 - Google Patents
適応差分パルス符号変調方式による録音再生装置Info
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- 230000005236 sound signal Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000013139 quantization Methods 0.000 claims description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 101100219325 Phaseolus vulgaris BA13 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ADPCM方式において、所定の音声ブロッ
クを間引いて早送り再生を行うときでも、原音に忠実な
再生を行えるようにする。 【解決手段】 ADPCMアナライザ12は、ADC1
1によって変換されたディジタル音声データを量子化
し、符号化して音声ブロックに分割した後、中間データ
として、量子化幅を決めるためのパラメータと前回の再
生値を各音声ブロックに付加する。ADPCMシンセサ
イザ14は、早送り再生時、再生すべき音声ブロックの
符号化データの先頭値を、この中間データを用いて復号
化する。このディジタル音声データは、DAC15によ
りアナログ音声信号に変換され、原音に忠実な再生が行
われる。
クを間引いて早送り再生を行うときでも、原音に忠実な
再生を行えるようにする。 【解決手段】 ADPCMアナライザ12は、ADC1
1によって変換されたディジタル音声データを量子化
し、符号化して音声ブロックに分割した後、中間データ
として、量子化幅を決めるためのパラメータと前回の再
生値を各音声ブロックに付加する。ADPCMシンセサ
イザ14は、早送り再生時、再生すべき音声ブロックの
符号化データの先頭値を、この中間データを用いて復号
化する。このディジタル音声データは、DAC15によ
りアナログ音声信号に変換され、原音に忠実な再生が行
われる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、適応差分パルス符
号変調方式による録音再生装置に関する。
号変調方式による録音再生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】適応差分パルス符号変調方式(adaptive
pulse code modulation:以後、「ADPCM方式」と
記す。)は、音声のディジタル変調に広く用いられる方
式である。
pulse code modulation:以後、「ADPCM方式」と
記す。)は、音声のディジタル変調に広く用いられる方
式である。
【0003】このADPCM方式では、アナログ音声信
号をサンプリングしてディジタル音声データにアナログ
−ディジタル変換し、サンプリング毎に、基本となる量
子化幅をディジタル音声データの差分に応じて適応的に
変化させて量子化し、さらに1回に3〜4ビットのデー
タに符号化することにより、アナログ波形への追従性を
高めるようにしている。
号をサンプリングしてディジタル音声データにアナログ
−ディジタル変換し、サンプリング毎に、基本となる量
子化幅をディジタル音声データの差分に応じて適応的に
変化させて量子化し、さらに1回に3〜4ビットのデー
タに符号化することにより、アナログ波形への追従性を
高めるようにしている。
【0004】図2は、4ビットの場合のADPCM方式
によるデータの説明図である。符号化されたADPCM
データは、量子化幅Δ、極性及び量子化幅Δの倍数から
なる。尚、この量子化幅Δの値は過去のデータとの相関
によって決定される。また、図中のデータの上位1ビッ
トのデータが極性(増減)を示し、下位3ビットのデー
タが、基本となる量子化幅Δを何倍にするかを決定する
倍数を示す。このADPCMデータは、メモリに記録さ
れる。
によるデータの説明図である。符号化されたADPCM
データは、量子化幅Δ、極性及び量子化幅Δの倍数から
なる。尚、この量子化幅Δの値は過去のデータとの相関
によって決定される。また、図中のデータの上位1ビッ
トのデータが極性(増減)を示し、下位3ビットのデー
タが、基本となる量子化幅Δを何倍にするかを決定する
倍数を示す。このADPCMデータは、メモリに記録さ
れる。
【0005】ディジタル音声データの再生は、このAD
PCMデータを復号化することにより行われる。即ち、
ディジタル音声データは、次式(1)に従って算出され
る。 An+1=An±(D×P) …(1) 但し、An+1:今回の再生値 An:前回の再生値 D:再生値の下位3ビットで表される倍数データ P:量子化幅Δを決めるためのパラメータ
PCMデータを復号化することにより行われる。即ち、
ディジタル音声データは、次式(1)に従って算出され
る。 An+1=An±(D×P) …(1) 但し、An+1:今回の再生値 An:前回の再生値 D:再生値の下位3ビットで表される倍数データ P:量子化幅Δを決めるためのパラメータ
【0006】そして、このディジタル音声データに対し
てディジタル−アナログ変換が行われ、アナログ音声信
号として出力される。このADPCM方式は、ハード構
成が簡単な割に良い音質が得られると共に音声データの
作成が容易であるという長所を有しているため、例えば
ICレコーダや電話機等に利用されている。また、大き
なビット数低減をもたらすこともできる。
てディジタル−アナログ変換が行われ、アナログ音声信
号として出力される。このADPCM方式は、ハード構
成が簡単な割に良い音質が得られると共に音声データの
作成が容易であるという長所を有しているため、例えば
ICレコーダや電話機等に利用されている。また、大き
なビット数低減をもたらすこともできる。
【0007】このようなADPCM方式による録音再生
装置では、早送り再生を行うため、録音時に、符号化デ
ータは所定の音声ブロックに分割して記録される。そし
て、早送り再生時に、この分割された音声ブロックの中
から一部の音声ブロックを間引き、再生すべき音声ブロ
ックの符号化データの復号化を行うようにしている。
装置では、早送り再生を行うため、録音時に、符号化デ
ータは所定の音声ブロックに分割して記録される。そし
て、早送り再生時に、この分割された音声ブロックの中
から一部の音声ブロックを間引き、再生すべき音声ブロ
ックの符号化データの復号化を行うようにしている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、音声ブロッ
クを間引いて早送り再生した場合、再生すべき音声ブロ
ック間で符号化データは不連続となる。図3は、その従
来の動作を示す説明図である。図3に示すように、早送
り再生のために音声ブロックBとDを間引くことによ
り、音声ブロックAとCのデータ、音声ブロックCとE
間で不連続となる。
クを間引いて早送り再生した場合、再生すべき音声ブロ
ック間で符号化データは不連続となる。図3は、その従
来の動作を示す説明図である。図3に示すように、早送
り再生のために音声ブロックBとDを間引くことによ
り、音声ブロックAとCのデータ、音声ブロックCとE
間で不連続となる。
【0009】従来のADPCM方式による録音再生装置
では、便宜的に前回の再生値An、パラメータPを0に
セットして今回の再生値An+1を算出するようにしてい
る。このため、早送り再生時、音声ブロックAでは、原
音に忠実に再生できるものの、音声ブロックCでは、本
来、原音C1に再生すべきところを再生音C2として再生
されてしまい、この音声ブロックCの先頭部分で原音を
忠実に再生されなくなるため、聞き取りにくくなってし
まうという不都合が生じることになる。音声ブロックE
についても同じことがいえる。従って、早送り再生を行
うときでも、原音に忠実な再生を行えるようなものが望
まれる。
では、便宜的に前回の再生値An、パラメータPを0に
セットして今回の再生値An+1を算出するようにしてい
る。このため、早送り再生時、音声ブロックAでは、原
音に忠実に再生できるものの、音声ブロックCでは、本
来、原音C1に再生すべきところを再生音C2として再生
されてしまい、この音声ブロックCの先頭部分で原音を
忠実に再生されなくなるため、聞き取りにくくなってし
まうという不都合が生じることになる。音声ブロックE
についても同じことがいえる。従って、早送り再生を行
うときでも、原音に忠実な再生を行えるようなものが望
まれる。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は以上の点を解決
するため次の構成を採用する。 〈構成1〉請求項1の発明に係るADPCM方式による
録音再生装置は、アナログ音声信号をサンプリングして
ディジタル音声データに変換するアナログ−ディジタル
変換手段と、サンプリング毎にディジタル音声データの
差分に応じて量子化幅を可変設定しつつ量子化、符号化
を行い、所定の音声ブロックに分割して該符号化データ
を記録する録音手段と、早送り再生時には、分割した一
連の音声ブロックから一部の音声ブロックを間引き、所
定のデータを与えて再生すべき音声ブロックの符号化デ
ータを順次復号化することによりディジタル音声データ
を再生する再生手段と、再生されたディジタル音声デー
タをアナログ音声信号に変換するディジタル−アナログ
変換手段と、を備えたADPCM方式による録音再生装
置において、前記録音手段は、音声ブロック毎に、所定
のデータとして先頭のディジタル音声データ直前のサン
プリングデータと量子化幅を決定するためのパラメータ
とを中間データとして各音声ブロックの符号化データに
付加するように構成され、前記再生手段は、早送り再生
時、再生すべき音声ブロックの先頭の符号化データを、
中間データに基づいて復号化するように構成されたもの
である。
するため次の構成を採用する。 〈構成1〉請求項1の発明に係るADPCM方式による
録音再生装置は、アナログ音声信号をサンプリングして
ディジタル音声データに変換するアナログ−ディジタル
変換手段と、サンプリング毎にディジタル音声データの
差分に応じて量子化幅を可変設定しつつ量子化、符号化
を行い、所定の音声ブロックに分割して該符号化データ
を記録する録音手段と、早送り再生時には、分割した一
連の音声ブロックから一部の音声ブロックを間引き、所
定のデータを与えて再生すべき音声ブロックの符号化デ
ータを順次復号化することによりディジタル音声データ
を再生する再生手段と、再生されたディジタル音声デー
タをアナログ音声信号に変換するディジタル−アナログ
変換手段と、を備えたADPCM方式による録音再生装
置において、前記録音手段は、音声ブロック毎に、所定
のデータとして先頭のディジタル音声データ直前のサン
プリングデータと量子化幅を決定するためのパラメータ
とを中間データとして各音声ブロックの符号化データに
付加するように構成され、前記再生手段は、早送り再生
時、再生すべき音声ブロックの先頭の符号化データを、
中間データに基づいて復号化するように構成されたもの
である。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を具体
例を用いて説明する。 〈具体例1〉具体例1は、ADPCM方式において、早
送り再生時でも原音を忠実に再生できるように、分割さ
れたADPCMデータに、中間データとして量子化幅を
決定するためのパラメータと量子化幅の倍数を付加する
ようにしたものである。
例を用いて説明する。 〈具体例1〉具体例1は、ADPCM方式において、早
送り再生時でも原音を忠実に再生できるように、分割さ
れたADPCMデータに、中間データとして量子化幅を
決定するためのパラメータと量子化幅の倍数を付加する
ようにしたものである。
【0012】図1は、具体例1の構成を示すブロック図
である。具体例1の録音再生装置1は、アナログ−ディ
ジタル変換器(以後、「ADC」と記す。)11と、A
DPCMアナライザ(analyzer)12と、CPU回路1
3と、ADPCMシンセサイザ(synthesizer)14
と、ディジタル−アナログ変換器(以後、「DAC」と
記す。)15とを備えて構成されている。
である。具体例1の録音再生装置1は、アナログ−ディ
ジタル変換器(以後、「ADC」と記す。)11と、A
DPCMアナライザ(analyzer)12と、CPU回路1
3と、ADPCMシンセサイザ(synthesizer)14
と、ディジタル−アナログ変換器(以後、「DAC」と
記す。)15とを備えて構成されている。
【0013】ADC11は、アナログ音声信号をサンプ
リングし、ディジタル音声データに変換するアナログ−
ディジタル変換手段である。ADPCMアナライザ12
は、ADC11によって変換されたディジタル音声デー
タを分析してその量子化、符号化を行い、さらに所定の
音声ブロックに分割して各音声ブロックの符号化された
ADPCMデータに中間データを付加する録音手段であ
る。また、ADPCMアナライザ12は中間データ等を
記憶するメモリを内蔵している。
リングし、ディジタル音声データに変換するアナログ−
ディジタル変換手段である。ADPCMアナライザ12
は、ADC11によって変換されたディジタル音声デー
タを分析してその量子化、符号化を行い、さらに所定の
音声ブロックに分割して各音声ブロックの符号化された
ADPCMデータに中間データを付加する録音手段であ
る。また、ADPCMアナライザ12は中間データ等を
記憶するメモリを内蔵している。
【0014】CPU回路13は、装置全体を制御するも
のである。ADPCMシンセサイザ14は、ADPCM
データを復号化することによりディジタル音声データを
再生する再生手段である。DAC15は、再生されたデ
ィジタル音声データをアナログ音声信号に変換して出力
するディジタル−アナログ変換手段である。
のである。ADPCMシンセサイザ14は、ADPCM
データを復号化することによりディジタル音声データを
再生する再生手段である。DAC15は、再生されたデ
ィジタル音声データをアナログ音声信号に変換して出力
するディジタル−アナログ変換手段である。
【0015】〈動作〉録音時、アナログ音声信号はAD
C11によってサンプリングされ、ディジタル音声デー
タに変換される。変換されたディジタル音声データはA
DPCMアナライザ12に入力される。
C11によってサンプリングされ、ディジタル音声デー
タに変換される。変換されたディジタル音声データはA
DPCMアナライザ12に入力される。
【0016】ADPCMアナライザ12では、ディジタ
ル音声データがサンプリングされる毎に、基本となる量
子化幅Δをディジタル音声データの差分に応じて適応的
に変化させて量子化が行われ、さらにディジタル音声デ
ータが1回に3〜4ビットのデータに符号化される。
ル音声データがサンプリングされる毎に、基本となる量
子化幅Δをディジタル音声データの差分に応じて適応的
に変化させて量子化が行われ、さらにディジタル音声デ
ータが1回に3〜4ビットのデータに符号化される。
【0017】これらのADPCMデータは、早送り再生
を行うために、所定の音声ブロックに分割される。ま
た、各音声ブロック毎のADPCMデータに中間データ
として、前回の再生値及び量子化幅を決定するためのパ
ラメータが付加され、ADPCMデータとともにADP
CMアナライザ12のメモリに格納される。
を行うために、所定の音声ブロックに分割される。ま
た、各音声ブロック毎のADPCMデータに中間データ
として、前回の再生値及び量子化幅を決定するためのパ
ラメータが付加され、ADPCMデータとともにADP
CMアナライザ12のメモリに格納される。
【0018】図4は、具体例1のデータ構成を示す説明
図である。この図4に示すように、データは、各音声ブ
ロックのデータサイズを1024ビットとして、0〜2
047ページに分割されて格納され、このうち、ADP
CMデータ、中間データは、それぞれ1000ビット、
24ビットで構成されている。このように、中間データ
を付加することによりメモリ使用量は増える。尚、この
割合は、このものに限定されるものではなく、全体のメ
モリ容量が大きくなりすぎないように、ADPCMデー
タ、中間データの割合を設定すればよい。
図である。この図4に示すように、データは、各音声ブ
ロックのデータサイズを1024ビットとして、0〜2
047ページに分割されて格納され、このうち、ADP
CMデータ、中間データは、それぞれ1000ビット、
24ビットで構成されている。このように、中間データ
を付加することによりメモリ使用量は増える。尚、この
割合は、このものに限定されるものではなく、全体のメ
モリ容量が大きくなりすぎないように、ADPCMデー
タ、中間データの割合を設定すればよい。
【0019】再生時、このメモリからADPCMデータ
及び中間データが読み出され、ADPCMシンセサイザ
14により再生が行われる。図5は、具体例1の音声再
生を行うためのデータのフォーマットを示す説明図であ
る。この図5に示すように、このデータは、音声開始ア
ドレス、音声終了アドレス、サンプリング周波数、AD
PCMデータを含んで構成され、中間データが各音声ブ
ロックのADPCMデータに付加されている。
及び中間データが読み出され、ADPCMシンセサイザ
14により再生が行われる。図5は、具体例1の音声再
生を行うためのデータのフォーマットを示す説明図であ
る。この図5に示すように、このデータは、音声開始ア
ドレス、音声終了アドレス、サンプリング周波数、AD
PCMデータを含んで構成され、中間データが各音声ブ
ロックのADPCMデータに付加されている。
【0020】このデータに基づいて音声再生が行われ
る。図6は具体例1の音声再生を行うときの動作を示す
説明図である。図6(A)に示すように、再生すべきア
ナログ音声信号は、音声ブロックA〜Eに分割されてい
る。
る。図6は具体例1の音声再生を行うときの動作を示す
説明図である。図6(A)に示すように、再生すべきア
ナログ音声信号は、音声ブロックA〜Eに分割されてい
る。
【0021】通常の再生時、この音声ブロックA〜Eの
ADPCMデータが順次復号化されてディジタル音声デ
ータが再生される。このとき、この中間データは使われ
ない。再生されたディジタル音声データはDAC15に
よりアナログ音声信号に変換され、出力される。
ADPCMデータが順次復号化されてディジタル音声デ
ータが再生される。このとき、この中間データは使われ
ない。再生されたディジタル音声データはDAC15に
よりアナログ音声信号に変換され、出力される。
【0022】次に、図6(B)に示すように音声ブロッ
クBとDとを間引いて早送り再生を行う場合、音声ブロ
ックAとC、音声ブロックCとE間が不連続となる。こ
の場合、4ビットのADPCM方式として、音声ブロッ
クC、Eの先頭値An+1は次式(2)に従って算出され
る。 An+1=An′±(D×P′) …(2) 但し、An′:中間データに含まれている前回の再生値 D :符号化データの下位3ビット(量子化幅Δの倍
数) P′ :中間データに含まれているパラメータ
クBとDとを間引いて早送り再生を行う場合、音声ブロ
ックAとC、音声ブロックCとE間が不連続となる。こ
の場合、4ビットのADPCM方式として、音声ブロッ
クC、Eの先頭値An+1は次式(2)に従って算出され
る。 An+1=An′±(D×P′) …(2) 但し、An′:中間データに含まれている前回の再生値 D :符号化データの下位3ビット(量子化幅Δの倍
数) P′ :中間データに含まれているパラメータ
【0023】そして、次の再生値An+2はこの先頭値An
+1に基づいて次式(3)に従って算出される。 An+2=An+1±(D×P) …(3) 但し、D:再生値の下位3ビットで表される倍数データ P:量子化幅Δを決めるためのパラメータこのように算
出された再生値に基づいて、再生すべき音声ブロック
C,EのADPCMデータが順次復号化される。
+1に基づいて次式(3)に従って算出される。 An+2=An+1±(D×P) …(3) 但し、D:再生値の下位3ビットで表される倍数データ P:量子化幅Δを決めるためのパラメータこのように算
出された再生値に基づいて、再生すべき音声ブロック
C,EのADPCMデータが順次復号化される。
【0024】そして、通常の再生と同じように、再生さ
れたディジタル音声データがDAC15によりアナログ
音声信号に変換されて出力され、早送り再生が行われ
る。このとき、図6(B)に示すように、音声ブロック
B、Dが間引かれても音声ブロックC,Eの先頭値は、
この間引きに影響されない。このため、原音に忠実な音
声が再生される。
れたディジタル音声データがDAC15によりアナログ
音声信号に変換されて出力され、早送り再生が行われ
る。このとき、図6(B)に示すように、音声ブロック
B、Dが間引かれても音声ブロックC,Eの先頭値は、
この間引きに影響されない。このため、原音に忠実な音
声が再生される。
【0025】〈具体例1の効果〉以上、説明したように
具体例1によれば、量子化幅を決定するためのパラメー
タと前回の再生値とを、中間データとして各音声ブロッ
クのADPCMデータに付加し、早送り再生時、この中
間データを用いて間引き後の再生すべき音声ブロックの
先頭値を算出するようにしたので、連続した音声の再生
と同様のデータを得ることができ、早送り再生時でも原
音に忠実な音声を再生することができ、聞き取りやすく
なる。
具体例1によれば、量子化幅を決定するためのパラメー
タと前回の再生値とを、中間データとして各音声ブロッ
クのADPCMデータに付加し、早送り再生時、この中
間データを用いて間引き後の再生すべき音声ブロックの
先頭値を算出するようにしたので、連続した音声の再生
と同様のデータを得ることができ、早送り再生時でも原
音に忠実な音声を再生することができ、聞き取りやすく
なる。
【図1】本発明の具体例1の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図2】4ビットの場合のADPCM方式によるデータ
の説明図である。
の説明図である。
【図3】従来の動作を示す説明図である。
【図4】具体例1のデータ構成を示す説明図である。
【図5】具体例1の音声再生のためのデータのフォーマ
ットを示す説明図である。
ットを示す説明図である。
【図6】具体例1の音声再生を行うときの動作を示す説
明図である。
明図である。
1 録音再生装置 11 ADC(アナログ−ディジタル変換器) 12 ADPCMアナライザ 14 ADPCMシンセサイザ 15 DAC(ディジタル−アナログ変換器)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丸山 勝也 宮崎県宮崎郡清武町大字木原7083番地 株 式会社沖マイクロデザイン内 Fターム(参考) 5D045 DA07 DB01 5J064 AA01 BA05 BA13 BC02 BC06 BC07 BC29 BD03 9A001 EE05 HH15
Claims (1)
- 【請求項1】 アナログ音声信号をサンプリングしてデ
ィジタル音声データに変換するアナログ−ディジタル変
換手段と、サンプリング毎にディジタル音声データの差
分に応じて量子化幅を可変設定しつつ量子化、符号化を
行い、所定の音声ブロックに分割して該符号化データを
記録する録音手段と、早送り再生時には、分割した一連
の音声ブロックから一部の音声ブロックを間引き、所定
のデータを与えて再生すべき音声ブロックの符号化デー
タを順次復号化することによりディジタル音声データを
再生する再生手段と、再生されたディジタル音声データ
をアナログ音声信号に変換するディジタル−アナログ変
換手段と、を備えた適応差分パルス符号変調方式による
録音再生装置において、 前記録音手段は、音声ブロック毎に、所定のデータとし
て先頭のディジタル音声データ直前のサンプリングデー
タと量子化幅を決定するためのパラメータとを中間デー
タとして各音声ブロックの符号化データに付加するよう
に構成され、 前記再生手段は、早送り再生時、再生すべき音声ブロッ
クの先頭の符号化データを、中間データに基づいて復号
化するように構成されたことを特徴とする適応差分パル
ス符号変調方式による録音再生装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35401299A JP2001175283A (ja) | 1999-12-14 | 1999-12-14 | 適応差分パルス符号変調方式による録音再生装置 |
US09/614,585 US6373421B2 (en) | 1999-12-14 | 2000-07-12 | Voice recording/reproducing device by using adaptive differential pulse code modulation method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35401299A JP2001175283A (ja) | 1999-12-14 | 1999-12-14 | 適応差分パルス符号変調方式による録音再生装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001175283A true JP2001175283A (ja) | 2001-06-29 |
Family
ID=18434725
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP35401299A Pending JP2001175283A (ja) | 1999-12-14 | 1999-12-14 | 適応差分パルス符号変調方式による録音再生装置 |
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