JPH0227844B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、テープレコーダ等に於いて音声信号
の伸張又は圧縮を行うための音声信号処理装置に
関するものである。

FM放送、レコード、テープ等の音声信号は、
予め振幅制限されている。即ち大振幅の音声信号
はそのまま放送波又は記録信号とならず、振幅制
限される。従つて、放送波又は記録信号を再生し
ても、忠実度の高い音声を得ることが出来ない。
このため、再生時に一定レベル以上の音声信号を
伸張して忠実度を向上させることが考えられる。
しかし、この種の信号処理を容易に達成するため
の装置がまだ提案されていない。尚、上記の一定
レベル以上の音声信号を伸張する方式は、ドルビ
ー（登録商標）方式又はDBX（登録商標）方式等
のノイズ低減方式の適用の有無に無関係に、忠実
度の向上に効果がある。

一方、ドルビー方式又はDBX方式等の音声信
号の圧縮又は伸張を固定設定とせずに、可変設定
とすることが考えられる。このように構成すれ
ば、テープの種類、使用者の要望に応じた記録再
生が可能になる。しかし、このような圧縮又は伸
張の信号処理を容易に行う装置はまだ提案されて
いない。

そこで、本発明の目的は、音声信号の伸張又は
圧縮を容易に行うことが可能な音声信号処理装置
を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明は、音声信号
入力端子と、前記音声信号入力端子から与えられ
る音声信号を直流に変換する直流変換回路と、前
記直流変換回路から得られる直流出力電圧の所定
レベル以上を制御信号として検出するように形成
され、且つ前記所定レベルを変えることができる
ように形成されている可変レベル検出回路と、前
記可変レベル検出回路から得られる制御信号に応
答して前記音声信号の振幅を伸張又は圧縮する音
声信号制御回路と、前記音声信号入力端子から与
えられる前記音声信号のレベルを表示する第１の
レベル表示器と、前記可変レベル検出回路から得
られる前記制御信号のレベルを表示する第２のレ
ベル表示器とを備えた音声信号処理装置に係わる
ものである。

本発明によれば、所定レベル以上の振幅を有す
る音声信号が伸張又は圧縮される。即ち、比較的
振幅の大きい音声信号が伸張又は圧縮される。こ
の伸張又は圧縮が行われている音声信号のレベル
を第１及び第２のレベル表示器の表示によつて判
定することができる。また、所定レベルを変える
ことができる。従つて、所望の伸張又は圧縮を容
易に達成することができる。

次に、図面を参照して本発明の実施例に係わる
テープレコーダについて述べる。

第１図に示すテープレコーダは、再生ヘツド１
と電気音響変換器２との間に、ドルビー方式のノ
イズ低減回路を内蔵した再生増幅器３、切換スイ
ツチ４の接点ａ、ライン５、切換スイツチ６の接
点ａ、及びボリウム７から成る普通の再生系を有
する他に、再生増幅器３、切換スイツチ４の接点
ａ、信号を伸張するための制御回路としての利得
制御増幅回路８、出力増幅器９、切換スイツチ６
の接点ｂ、及びボリウム７から成る信号伸張再生
系を有する。

利得制御増幅回路８は制御入力端子に供給され
る制御信号の電圧に応じて利得が変化するもので
あり、電圧制御増幅回路と呼ぶことが可能なもの
である。尚この実施例では、入力音声信号が一定
レベル以上になつた際にのみレベル伸張を行うよ
うに構成されている。

利得制御増幅回路８を制御するための制御信号
形成回路は、整流回路と平滑回路とを含んで入力
音声信号を直流に変換して実効値を得るための音
声信号−直流変換回路１０即ち実効値検出回路を
有する。第２図は制御信号形成回路の各部の状態
を説明するためのものであり、第２図Ａに示すよ
うな音声信号は、変換回路１０内の整流回路で第
２図Ｂに示すように整流され且つ内蔵されている
平滑回路で平滑されて第２図Ｃの波形となる。即
ち、音声信号を包絡線検波したような直流電圧が
変換回路１０から得られる。

変換回路１０の出力段には、第２図Ｃの直流出
力電圧₀の一定レベルV_R以上を検出して第２図
Ｄに示す制御信号とするレベル検出回路１１が設
けられている。このレベル検出回路１１は、変換
回路１０の直流出力ラインに直列接続された抵抗
１２の出力側のラインに、抵抗１３，１４と増幅
器１５とから成る回路を介して可変抵抗器１６を
接続し、この可変抵抗器１６の抵抗の一端を抵抗
１７を介して正の電源端子＋Ｖに接続し、抵抗の
他端を抵抗１８を介して負の電源端子−Ｖに接続
し、更に、演算増幅器１９とダイオード２０，２
１と抵抗２２とから成る理想ダイオード回路を設
けることによつて構成されている。従つて、可変
抵抗器１６の可動子の位置を移動することによつ
て第３図に示す検出レベルV_Rが変化し、音声信
号の伸張開始レベルが変化する。

レベル検出回路１１から得られる第２図Ｄに示
す制御信号V_Cをそのまま制御増幅回路８に供給
しても差支えないが、本実施例では抵抗R₁〜R₁₀
と、スイツチS₁とから成る制御信号レベル可変設
定回路２３と、演算増幅器２４と抵抗２５，２６
とから成るバツフア増幅回路とを介して制御増幅
回路８に制御信号を供給する。レベル可変設定回
路２３は、抵抗R₁とR₂、R₃とR₄、R₅とR₆、R₇と
R₈、R₉とR₁₀とによる種々の分圧回路により構成
され、第２図Ｄに示す制御信号V_Cを分圧する。
尚、R₁〜R₁₀は夫々異なる抵抗値を有するが、各
分圧回路の合計の抵抗値はほぼ等しくなるように
設定されている。このレベル可変設定回路２３
は、制御増幅回路８の入力−出力特性に於ける伸
張の傾きを変える回路であるので、傾き可変設定
回路と呼ぶことも可能である。

２７，２８はバーグラフ構成の第１及び第２の
レベル表示器であり、互いに並置されている。そ
して、第１のレベル表示器２７は、制御増幅回路
８の入力音声信号のレベルを表示するために、増
幅器２９を介して制御増幅回路８の入力ラインに
結合され、第２のレベル表示器２８は制御信号を
表示するために増幅器３０を介してレベル検出回
路１１の出力ラインに結合されている。

３１は記録信号の入力端子、３２はドルビー方
式のノイズ低減回路を内蔵する記録増幅回路、３
３は出力増幅回路、３４は記録ヘツドである。尚
切換スイツチ４の接点ｂで再生出力系に接続可能
であるので、電気音響変換器２によるモニタ及び
レベル表示器２７によるレベルの監視が可能であ
る。

次に、この装置の使用方法及び動作を説明す
る。今、ドルビー方式で信号が記録されたテープ
をヘツド１で再生しているとすれば、記録入力信
号と再生出力信号とが直線性を有するように再生
側のドルビー回路で信号が伸張され、これが再生
増幅器３から出力される。即ち、記録時に圧縮し
た分だけ再生時に伸張した出力が得られる。しか
し、予め振幅制限されてFM波等の記録入力信号
を元の振幅に戻すことは不可能である。この再生
時に制御増幅回路８を使用しないで普通の再生出
力を得る場合には、スイツチ４，６を接点ａに投
入する。一方、制御増幅回路８を使用する場合に
は切換スイツチ６を接点ｂに投入する。後者の場
合に於いて、大振幅の音声信号が発生すれば、変
換回路１０の出力電圧₀が検出レベルV_R以上と
なり、第２図Ｄに示す制御信号V_Cが得られ、こ
の制御信号V_Cに対応して制御増幅回路８の利得
が大きくなり、音声信号の伸張がなされる。即ち
大レベルの音声信号が発生している期間のみ利得
が大きくなり、信号の振幅が伸張され、原信号の
振幅制限分を補償する。従つて、制御増幅回路８
は、第３図で実線で示すように入力電圧と出力電
圧との間に非直線性の関係を有して入力信号を増
幅する。即ち、入力電圧が０〜V¹までの範囲の
信号は直線性を有して増幅されるが、折れ点とな
るV₁以上の信号は伸張されて出力される。一般
には、原信号の大振幅部分の殆んどが記録時に振
幅制限されているので、一定レベル以上の再生信
号を振幅伸張すると、原音に近い音声信号とな
り、忠実度が向上する。

ところで、第１のレベル表示器２７には、入力
音声信号のレベルが表示され、第２のレベル表示
器２８には制御信号のレベルが表示される。そし
て、例えば第１のレベル表示器２７で＋5dBと表
示され、第２のレベル表示器２８で＋3dBと表示
されたとしたら、入力音声信号の＋2dB以上から
伸張が行われていることが分る。即ち、第２図Ｃ
の検出レベルV_R及び第３図の折れ点の入力電圧
V₁は＋2dBであることが分る。このため、並置
された第１及び第２のレベル表示器２７，２８に
て、伸張状態を把握することができる。

上述の如く伸張状態を把握し、且つ電気音響変
換器２にて再生状態を知り、伸張の開始レベルを
変更した方が良いと考えた場合には、可変抵抗器
１６を操作し、検出レベルV_Rを変える。これに
より、第３図に示すように例えば入力電圧₂か
ら一点鎖線で示すように伸張が開始される。尚、
一般には、再生出力が小さい場合に伸張開始点即
ち折れ点を低く設定するように可変抵抗器１６を
操作し、再生出力が大きい場合には、折れ点を高
く設定して全体のバランスを保たせる。

一方、伸張の程度を変えたい場合には、スイツ
チS₁の接点を切換える。これにより、分圧比が変
化し、第３図に示すV₁以上又はV₂以上の直線の
傾きが変化する。

この装置で、録音する場合には、切換スイツチ
４を接点ｂに投入する。この際、もう一つの切換
スイツチ６を接点ａに投入しておけば、普通の音
でのモニタが可能となり、スイツチ６を接点ｂに
投入すれば、高レベル信号を伸張して忠実度を高
めた状態でのモニタが可能になる。

次に、本発明の別の実施例を示す第４図につい
て述べる。但し、第１図と共通する部分には同一
の符号を付してその説明を省略する。この実施例
では記録時に圧縮回路８ａによつて高レベル信号
を第３図の二点鎖線で示すように圧縮して記録
し、再生時に制御増幅回路８で伸張するように構
成されている。圧縮回路８ａは、利得制御増幅回
路で構成され、レベル検出回路１１から得られる
制御信号に基づいて制御される。尚、スイツチS₂
が設けられ、接点ａで普通の記録を選択し、接点
ｂで圧縮記録を選択するように構成されている。
また、再生時に圧縮を可能にするために、スイツ
チS₃とS₄とを利用して圧縮回路８ａを再生系に接
続するように構成されている。再生時に於ける圧
縮モードは、例えばボーカル（音声）＋楽器の信
号に於いて楽器のレベルがボーカルより大であ
り、楽器のレベルを下げたい場合に利用される。
これにより、ボーカルの強調が可能になる。

以上、本発明の実施例について述べたが、本発
明はこれに限定されるものでなく、更に変形可能
なものである。例えば、再生増幅器３及び記録増
幅回路３２にドルビー方式、DBX方式等のノイ
ズ低減回路を含めないで、制御増幅回路８及び圧
縮回路８ａでノイズ低減を行う場合にも適用可能
である。またレベル検出回路を直流変換回路１０
の前段に設けてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係わるテープレコー
ダのブロツク図、第２図は第１図の回路の各部の
状態を示す波形図、第３図は圧縮及び伸張を示す
特性図、第４図は本発明の別の実施例に係わるテ
ープレコーダを示すブロツク図である。 尚図面に用いられている符号に於いて、８は利
得制御増幅回路、１０は音声信号−直流変換回
路、１１は可変レベル検出回路、２３は制御信号
レベル可変設定回路、２７は第１のレベル表示
器、２８は第２のレベル表示器である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 音声信号入力端子と、 前記音声信号入力端子から与えられる音声信号
   を直流に変換する直流変換回路と、 前記直流変換回路から得られる直流出力電圧の
   所定レベル以上を制御信号として検出するように
   形成され、且つ前記所定レベルを変えることがで
   きるように形成されている可変レベル検出回路
   と、 前記可変レベル検出回路から得られる制御信号
   に応答して前記音声信号の振幅を伸張又は圧縮す
   る音声信号制御回路と、 前記音声信号入力端子から与えられる前記音声
   信号のレベルを表示する第１のレベル表示器と、 前記可変レベル検出回路から得られる前記制御
   信号のレベルを表示する第２のレベル表示器と を備えた音声信号処理装置。