JPH0340299A - 電子録音装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、携帯用のＩＣ録音機や留守番電話等に用いら
れる電子録音装置に関するものである。

［従来技術］ 従来、音声信号をコード化する方法として、線形予測分
析による方法が知られているが、この方法では高次の行
列式を解く必要があるため、小型装置で実現することは
現段階では不可能である。

そのため小型装置ではＰＣＭ或いはそれを改良したＡＤ
ＰＣＭを用いたものが使用されている。

このＰＣＭによりコード化の一例を第５図を参照して説
明する。

マイクロホン１０１から出力される音声信号は、アンプ
１０２で増幅された後、カットオフ周波数ｆのローパス
或いは通過帯域ｆのバンドパスのフィルタ１０３に通さ
れる。

そしてその信号をＡ／Ｄコンバータ１０４によりコード
化する。

このときの標本化周波数はｆ＊２よりも僅かに高く設定
される。

この方法では、再生できる音信号の周波数帯域はｆに制
限される。一般にこのｆの値が高いほど再生音の品質は
良い。また同一の量子化ビット数であれば、コード数は
量子化周波数（≧ｆ＊２）に比例するため、それを記憶
するために必要なメモリの容量が増加する。

そのため、音声を電子的に記憶する携帯用の装置では、
ｆを高くした高品質のモードとｆを低くした長時間モー
ドとが用意され、利用者はそれをスイッチにより切替え
ることにより利用目的に合わせて使用していた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記の装置では、録音前に前記モードを
選択する必要があった。しかし一般的には録音予定時間
が予め決まっている場合は少なく、そのため利用者は余
裕を持たせるために、長時間モードを選択することが多
かった。

そのため、高品質モードでの録音可能時間内は高品質モ
ードで録音し、該時間を越えると自動的に長時間モード
に移行して既に記憶されているコードを再フォ−マツト
して長時間モードにて録音しなおすことが可能な装置が
要望されている。

本発明は、上記要望に答えるためになされたもので、上
記のように実際の利用状況に側した装置を提供すること
を目的とする。

［課題を解決するための手段］ この目的を達成するために本発明の装置は、音信号を複
数の周波数領域毎に分割する分割手段と該分割手段によ
り分割された各周波数領域の音信号を同一の標本化周波
数で標本化する標本化手段と、該標本化手段によって標
本化された各周波数領域の音信号を記憶する記憶手段と
、前記標本化手段により標本化された音信号を前記記憶
手段に記憶させ、音信号の時間長の超過により前記記憶
手段の記憶容量を越えた場合には、前記記憶手段の所定
の周波数帯域を記憶する領域に超過した音信号を再び書
込む制御手段とを有すこ、とを特徴とするものである。

［作用］ 上記の構成を有する本発明において、音信号は分割手段
により同一の周波数帯域幅の複数の周波数領域に分割さ
れる。これらの各周波数領域の各音信号は、標本化手段
で標本化される。

この各信号は制御手段により記憶手段に記憶されていく
。そして記憶手段により記憶可能な容量を越えた場合は
、各周波数領域より情報量の少ない領域、例えば高周波
数部分を消去し、その領域に新たに音信号を書込んでい
く。

［実施例］ 以下に本発明を具体化した一実施例を図面を参照して説
明する。

記録される音信号を収音するマイクロフォン１１には、
該マイクロフォン１１の出力する前記音信号に対応した
電気信号（以下音声信号とも称す）を増幅するためのア
ンプ１２が取付けられている。

このアンプ１２の出力端子に接続される信号線は２本に
分岐し、それぞれオペアンプにより構成されたアクティ
ブフィルタの入力端子に接続されている。このアクティ
ブフィルタの一方は、略Ｏ乃至４ＫＨｚを通過帯域とす
るローパスフィルタ１３Ｌであり、他方は略４ＫＨｚ乃
至８ＫＨｚを通過帯域とするバンドパスフィルタ１３Ｈ
である。

これらのアクティブフィルタの出力端子には、それぞれ
Ａ／Ｄコンバータ１４Ｌ、１４Ｈが接続されている。こ
れらのＡ／Ｄコンバータ１４Ｌ、１４Ｈは、後述するタ
イミング信号を入力し、該タイミング信号のパルスの立
上りにおいて、各アクティブフィルタより人力される信
号を標本化及び量子化するとともに、次のタイミング信
号のパルスの立上りまでの間、その量子化値を保持する
。

このタイミング信号の発生手段については後に述べるが
、該タイミング信号は、周期１２５ミリ秒の矩形パルス
列であるので、前記Ａ／Ｄコンバータ１４Ｌ、１４Ｈの
標本化周波数は８ＫＨｚとなる。これは各Ａ／Ｄコンバ
ータ１４Ｌ、１４Ｈに入力される信号の周波数帯域幅の
２倍となっており、入力された信号を損なうことなく標
本化することが可能である。ただし、Ａ／Ｄコンバータ
１４Ｈに人力される信号については、４ＫＨｚを中心に
してスペクトルを折返した信号波形の標本値として、Ａ
／Ｄコンバータ１４Ｈより出力される。

また、各Ａ／Ｄコンバータト４Ｌ、１４Ｈの量子化ビッ
ト数は８ビツトである。これらのＡ／Ｄコンバータ１４
Ｌ、１４Ｈの出力端子は、１チツプのマイクロコンピュ
ータ１６に接続されている。

このマイクロコンピュータ１６は、内部にセントラルプ
ロセシングユニット、リードオンリメモリ、Ｉ１０ボー
ト、ランダムアクセスメモリの一部、及びクロック発振
器を内蔵している。このクロック発振器は、外付けされ
た水晶発振子１７によって決まる周波数を発生するもの
で、本実施例では８ＭＨｚの周波数を発生する。このク
ロックパルスは、内部の各部材のクロックとして働くと
ともに、端子ＣＫより外部に出力されている。この端子
ＣＫは分周器１８が接続され、前記８ＭＨｚのクロック
パルスを１０００分の１分周して周期１２５ミリ秒のパ
ルス列を作り、前記タイミング信号としている。前記マ
イクロコンピュータ１６には、２セツトの６４にバイト
のランダムアクセスメモリが接続されている。このラン
ダムアクセスメモリを以下ＲＡＭ１９Ｌ、１９Ｈと称す
。このＲＡＭ１９ＬはＡ／Ｄコンバータ１４Ｌの出力す
る値を記憶する。またＲＡＭ１９Ｈは、Ａ／Ｄコンバー
タ１４Ｈの出力する値を記憶していくが、そのデータに
より記憶領域が満たされると、Ａ／Ｄコンバータ１４Ｌ
の出力する値に書き換えられていく。

前記マイクロコンピュータ１６には、Ｄ／Ａコンバータ
２１Ｌ、２１Ｈが接続されている。このＤ／Ａコンバー
タ２１Ｌの出力端子は、０乃至４ＫＨｚを通過帯域とす
るローパスフィルタ２２Ｌが接続されている。またＤ／
Ａコンバータ２１Ｈの出力端子は、４乃至８ＫＨｚを通
過帯域とするバンドパスフィルタ２２Ｈが接続されてい
る。これらのフィルタ２２Ｌ、２２Ｈは、オペアンプに
より構成されるアクティブフィルタである。これらのフ
ィルタ２２Ｌ、２２Ｈの出力信号は、加算された後、ア
ンプ２３に人力される。このアンプの出力端子には、ス
ピーカ２４が接続されている。

次に以上のように構成された本装置による録音の処理を
第２図のフローチャートを参照して説明する。

まず、マイクロコンピュータ１６に内蔵される２個のイ
ンデックスレジスタ（以下インデックスレジスタＬ、イ
ンデックスレジスタＨと称す）に初期値として、それぞ
れＲＡＭ　１．９　Ｌ、　ＲＡＭ　１つＨのアドレス空
間の下限のアドレスを記憶させる。またマイクロコンピ
ュータ１６に内蔵されるランダムアクセスメモリ内に設
けられたフラグを０にリセットする（Ｓ３１）。

以上の初期設定か終了すると、図示しない録ぎスイッチ
が押下されるのを待つ（Ｓ３２：＋。この録音スイッチ
が押下されている間、本装置は録音処理を行なう。録音
スイッチが押ドされると、マイクロコンピュータ１６は
、タイミング信号の次の立上りまで待機しく３３３）、
ハイになるとＡ／Ｄコンバータ１４Ｌの出力する値を読
取る（Ｓ３４）。この読取られた埴は、ＲＡＭ１９Ｌの
インデックスレジスタＬの示すアトＬ＝スに記憶される
。（Ｓ　３５）。その後インデックスレジスタＬの記憶
する値を１インクリメントする（Ｓ３６）。

次にマイクロコンピュータ１６はＡ／Ｄコンバータ１４
Ｈの出力する値を読取り（Ｓ３７）、その値をＲＡＭ１
９ＨのインデックスレジスタＨの示すアドレスに記憶す
る（５３８）。その後インデックスレジスタＨの記憶す
る値を１インクリメントする（Ｓ　３９）。この後録音
スイッチがまたオン状態であるか否かを調べ（Ｓ４０）
、オン状態であれば、インデックスレジスタＬの示すア
ドレス値と、ＲＡＭ１９Ｌのメモリ空間の上限のアドレ
ス値Ｌｍａｘを比較する（Ｓ４１）。そして両値か同一
でなければ５３３に戻る。このように、録音スイッチが
押下状態であれば、音声信号のＯ乃至４ＫＨｚの成分の
量子化値はＲＡＭ１９Ｌに、４に乃至８ＫＨｚの成分の
量子化値はＲＡＭ１９Ｈに記憶されていく。各ＲＡＭの
メモリ容量は６４にバイト（６５５３６バイト）であり
、標本化周波数８ＫＨｚ、１標本値に費される量子化ビ
ット数は８ビツト（１バイト）であるので、各ＲＡＭが
データで満たされるまでに約８．１９２秒かかる。８．
１９２秒経過した後も録音スイッチが押下状態であった
ならば、Ｓ４１において分岐する。そしてフラグを１に
した後（Ｓ４２）、インデックスレジスタＨを初期値（
ＲＡＭ１９Ｈのアドレス空間の下限のアドレス）に戻す
（Ｓ４３）。

そして、次にタイミング信号の立上りまで待機する（Ｓ
４４）。その後Ａ／Ｄコンバータ１４Ｌの出力する値を
人力しく５４５）、その値をＲＡＭ１９Ｈのインデック
スレジスタＨの示すアドレスに記憶させる（Ｓ４６）。

その後、録音スイッチがまだ押下状態であるかどうかを
調べ（Ｓ４７）、押下状態であるならば、インデックス
レジスタＨの示すアドレスとＲＡＭ１９Ｈのアドレス空
間の上限アドレスＨｍａｘとを比べ、同一でなければＳ
４４に戻る。このようにして、録音スイッチ押下より８
．１９２秒乃至１６．３８４秒の音声信号は、０乃至４
ＫＨｚの成分のみが、ＲＡＭ１９Ｈに書込まれていく。

各位が同一となるか、或いは３４０もしくはＳ４７にお
いて録音スイッチの押下が解除されると、インデックス
レジスタＬ及びインデックスレジスタＨの値Ｌｒｍａｘ
、Ｈｒｍａｘを内蔵のランダムアクセスメモリ内に退避
させ、録音の処理を終了する。

次に以上のようにしで録音された音声信号の再生につい
て、第３図（ａ）乃至（Ｃ）のフローチャートを参照し
て説明する。

再生が支持されると、まずインデックスレジスタＬの値
をＲ，ＡＭ１９１．のアドレス空間の下限のアドレスと
し、インデックスレジスタＨの値をＲＡＭ１９Ｈのアド
レス空間の下限のアドレスとする（Ｓ５１）。次にフラ
グの内容を調べ（Ｓ　５２）、０であれば第３図（ｂ）
に示す再生ルーチンＡに分岐する。また、フラグの内容
が１であれば、第３図（Ｃ）に示す再生ルーチンＢに分
岐する。

まず再生ルーチンＡについて説明する。この場合フラグ
の内容は０であるので、録音時間は８゜１９２秒以内で
ある。そのため、ＲＡＭ１９Ｌには音声信号のＯ乃至４
．　Ｋ　Ｈｚの周波数成分が記憶されており、ＲＡＭ１
９Ｈには４に乃至８ＫＨｚの周波数成分が記憶されてい
る。そのため、まずタイミング信号の立上りまで待機し
く５６１）、ハイになるとＲＡＭ１９Ｌにおけるインデ
ックスレジスタＬにより示されるアドレスのデータを読
出しく５６２）　、Ｄ／Ａコンバータ２１Ｌにそのデー
タを出力し、所定時間経過後にその出力を０に戻す（３
６３）。このデータを維持する時間は、Ｄ／Ａコンバー
タの反応速度により決定されるもので、Ｄ／Ａコンバー
タが追従できる範囲で最短のものを選ぶ。そしてインデ
ックスレジスタＬを１インクリメントする（、５６４）
。次にＲＡＭｌ９ＨにおけるインデックスレジスタＨに
より示されるアドレスのデータを読出しく５６５）　、
Ｄ／Ａコンバータ２１Ｈにそのデータを出力し、所定時
間経過後にその出力を０に戻す（Ｓ６６）。そしてイン
デックスレジスタＨを１インクリメントする（、５６７
）。その後、インデックスレジスタＬの示す値と、前記
５４９（ごおいてランダムアクセスメモリ上に退避され
たインデックスレジスタＬの値Ｌｒｍａｘとを比較しく
５６８）、同一でなければＳ６１に戻る。つまり１２５
ミリ秒毎に、各Ｄ／Ａコンバータより各ＲＡＭに記録さ
れたインパルス状のアナログ波が出力される。これらの
アナログ波がそれぞれローパスフィルタ２２Ｌ及びバン
ドパスフィルタ２２Ｈを通過した後加算され、アンプ２
３により増幅される。このアンプ２３により増幅された
信号は、スピーカ２４に人力され、スピーカ２４はその
信号に対応した音を出力する。またＳ６６で同一と判断
されると、処理を終了する。

また再生ルーチン２では、フラグＡの内容は１であるの
で、録音時間は８．１．９２秒から１−６゜３８４秒ま
でである。そのため、Ｒ，ＡＭ１９Ｌには初めの８．１
９２秒までのＯ乃至４　Ｋ　Ｈｚの周波数成分が記憶さ
れている。従って、まずタイミング信号の次の立上わま
で待機１．また後（Ｓ　７１）、ＲＡＭ１．９Ｌのイン
デックスレジスタＬによって示されるアドレスのデータ
を読出しく５７２）、。

そのデータをＤ／Ａコンバータ２１−Ｌに対して出力し
、前記所定時間の経過の後にその出力をＯｌこ戻す（Ｓ
　７３）。その後インデックスレジスタＬの値を１イン
クリメントする（Ｓ７４）。そして、インデックスレジ
スタＬの値とＲＡＭ１９Ｌのアドレス空間の上限のアド
レス（Ｌｍａ　ｘ）とを比較しく５７５）、同一でなけ
ればＳ７１に戻る。

このループにより、録音スイッチ押下より８．１９２秒
間に録音されたデータがＤ／Ａコンバータ２１Ｌに対し
て出力される。

前記Ｓ７５において同一と判断されると、次のタイミン
グ信号の立上りまで待機した後（Ｓ　７６）ＲＡＭ１９
ＨのインデックスレジスタＨによって示されるアドレス
のデータを読出す（Ｓ７７）。

そのデータをＤ／Ａコンバータ２１．　Ｌに対して出力
し、前記所定時間の経過の後にその出力を０に戻す（Ｓ
７８）。その後、インデックスレジスタＨの値をインク
リメントする（Ｓ　７９）。そしてインデックスレジス
タＨの示すアドレスの値と、Ｓ４９においてランダムア
クセスメモリ上に退避された前記インデックスレジスタ
Ｈの値ＨｒｍａＸとを比較し、同一でなければＳ７６に
戻る。この間、Ｄ／Ａコンバー・−夕２１Ｌが出力した
アナログ彼は、ローパスフィルタ２２Ｌを通過１．た後
、アンプ２３で権幅され、スピーカ２４より出力される
。また、この間Ｄ／Ａコンバータ２１Ｈに対してはＯが
出力されている。Ｓ８０で両者が同一であると判断され
ると、本再生処理を終了する。

次に録音及び再生の処理を各部のスペクトルを列挙して
説明する。

まず録音時間が８．１９２秒を越えなかった場合につい
て説明する。音声信号のスペクトルが第４図（ａ）に示
すものであった場合、ローパスフィルタ１３Ｌ１バンド
パスフイルタ１３Ｈの出力液のスペクトルは第４図（ｂ
）及び（Ｃ）に示すようになる。これらの出力波を８Ｋ
Ｈｚで標本化すると、その標本値のスペクトルは第４図
（ｄ）及び（ｅ）となる。これらのスペクトルを有す信
号がそれぞれＲＡＭ１９Ｌ及びＲＡＭ１９Ｈに記憶され
る。このスペクトルに示されるように、原信号の周波数
帯域については、忠実に再生されている。つまり、Ｄ／
Ａコンバータ２１Ｌ、２１Ｈの発生するパルスの幅が標
本化周期に比べ充分小さければ、少なくともＯ乃至８Ｋ
Ｈｚに関してはほとんど歪みなく再生できる。この後ロ
ーパスフィルタ２２Ｌ及びバンドパスフィルタ２２Ｈに
より第４図（ｆ）及び（ｇ）の如く必要なＦｆ４波数帯
域のみを取出して加算することにより第４図（ｈ）の如
く再生音を得る。

また、録音時間が８．１９２秒を越えた場合については
、Ｏ乃至４ＫＨｚの原音声を８ＫＨｚで標本化した一般
的なＰＣＭ録音と同一である。

［発明の効果］ 以上詳述したことから明らかなように、本発明によれば
、録音時間が予め分らない場合においても、所定時間内
については高品位モードで録音され、所定時間を越えた
分については既に録音されでいる信号の品位を落とすこ
とによりあまった記録領域に記録する。

そのため従来装置では長時間モードと高品位モードとの
切換えを予めス・インチで行っていたので録音時間が予
め分らない場合については長時間モードで録音しなけれ
ばならなかったのに対し、本装置では、予め録音時間が
分らない場合においても高品位録音が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第４図までは本発明を具体化した実施例を示
すもので、第１図は本実施例の装置の概略を示すブロッ
ク図、第２図は本装置の録音の処理を示すフローチャー
ト、第３図は本装置の再生の処理を示すフローチャート
、第４図は本装置の録音再生のしくみを示すスペクトル
図である。 また第５図は従来の装置を示すブロック図である。 図中、１３Ｌ、１．３Ｈは分割手段に対応するローパス
フィルタ及びバンドパスフィルタ、１４Ｌ。 １４Ｈは標本化手段に対応するＡ／Ｄコンバータ、１６
は制御手段に対応するマイクロコンピュータ、１９Ｌ、
１９Ｈは記憶手段に対応するＲＡＭである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、音信号を略同一の周波数帯域幅を有す複数の周波数
   領域毎に分割する分割手段と、 該分割手段によって分割された各周波数領域の音信号を
   前記周波数帯域幅の２倍以上の標本化周波数で標本化す
   る標本化手段と、 該標本化手段によって標本化された各周波数領域の音信
   号を記憶する記憶手段と、 前記標本化手段により標本化された音信号を前記記憶手
   段に記憶させ、音信号の時間長の超過により前記記憶手
   段の記憶容量を越えた場合には、前記記憶手段の所定の
   周波数帯域を記憶する領域に超過した音信号を再び書込
   む制御手段とを有すことを特徴とする電子録音装置。