JPH04308900A - 音声処理装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、音声信号をデータ圧縮
して半導体メモリ等の記憶手段に記憶し、また、この記
憶手段から読み出したディジタルデータをデータ伸長し
て音声信号を再生又は合成する音声処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】音声応答を行う電子機器で用いられる音
声合成装置等の音声処理装置では、音声信号をランダム
アクセス可能で機械装置の必要がない半導体メモリに記
憶させるようにしたものがある。しかし、半導体メモリ
は、磁気テープ等のような以前から使用されていた音声
記憶媒体に比べ、記憶する音声の単位時間当たりのコス
トが非常に高いものになる。

【０００３】そこで、従来の音声処理装置では、図２に
示すように、音声信号のデータ圧縮を行って、半導体メ
モリに記憶させるデータ量の削減を図っていた。

【０００４】即ち、まず音声信号をマイクロフォン１を
介して入力し、アンプ２で増幅した後に、フィルタ３で
帯域制限してＡ／Ｄ変換器４でディジタルデータに変換
する。そして、このディジタルデータをデータ圧縮部５
で音声情報処理理論に基づいてデータ圧縮してデータ書
込部６により半導体メモリ７に書き込む。ここでデータ
圧縮は、元の音声信号の情報量を全く又は殆ど失うこと
なくビットレートを低減する手法であり、一般的には、
連続した同一データを短縮して符号化する連続文字圧縮
法や出現頻度の多いデータほど短いビット列に符号化す
るハフマン法等がある。また、特に音声信号では、前後
のデータが有する相関関係を利用した波形符号化や音声
信号の各種パラメータを利用したパラメータ符号化等を
用いることもできる。さらに、Ａ／Ｄ変換器４でのディ
ジタルデータへの変換の際に、最適量子化やベクトル量
子化によってデータ圧縮を行うこともでき、これらを組
み合せて用いることもある。

【０００５】上述のようにして半導体メモリ７に記憶さ
れたディジタルデータは、データ読出部８によって読み
出され、データ伸長部９で元のディジタルデータに伸長
される。このデータ伸長は、上記データ圧縮の逆操作に
よって元のディジタルデータに復号化する処理である。 そして、このディジタルデータからＤ／Ａ変換器１０に
よってアナログの音声信号を再生し、フィルタ１１で帯
域制限してアンプ１２で増幅することにより、スピーカ
１３から元の音声を出力することができる。

【０００６】この結果、従来の音声処理装置は、データ
圧縮部５によるデータ圧縮によって音声信号のデータ量
を削減し、半導体メモリ７の容量に負担がかからないよ
うにすることができる。また、これにより、記憶容量の
少ない半導体メモリ７から長時間の音声出力が得られる
ようになる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記データ
圧縮の手法は、元の音声信号が有する冗長度を低減させ
ることによりデータ量の削減を行うものなので、半導体
メモリ７に記憶されたデータの冗長度は極めて小さいも
のとなる。このため、例えば半導体メモリ７からの読み
出しの際にエラーが発生すると、データ伸長部９で復号
化されたディジタルデータが元のデータと大きく食い違
う恐れがあり、音声信号をＡ／Ｄ変換したディジタルデ
ータをそのまま半導体メモリ７に記憶させた場合に比べ
、エラーによる影響が非常に大きなものとなる。また、
特に半導体メモリ７が外部にある場合には、データ伸長
部９まで伝送する際のノイズ等によっても同様に重大な
影響を受けることになる。

【０００８】このため、従来の音声処理装置では、デー
タを記憶する半導体メモリにデータエラーが生じにくい
品質の高いものを使用する必要があり、また、この半導
体メモリから読み出したデータを伝送する場合には厳格
なノイズ対策を施す必要があるので、装置のコストダウ
ンを容易に図り得ないという問題が生じていた。

【０００９】本発明は、上記事情に鑑み、データ圧縮し
たディジタルデータを誤り訂正手法により半導体メモリ
から正確に読み出すことができるようにして、高価で高
品質な半導体メモリを不要とし、このデータの伝送の際
にも厳格なノイズ対策を不要とすることができる音声処
理装置を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の音声処理装置は
、音声信号をデータ圧縮したディジタルデータを記憶手
段に記憶させ、該記憶手段から読み出したディジタルデ
ータをデータ伸長して音声信号を再生する音声処理装置
において、該記憶手段に記憶させるディジタルデータに
誤り訂正符号を付加する誤り訂正符号化手段と、該記憶
手段から読み出したディジタルデータをこれに付加され
た誤り訂正符号に基づいて誤り訂正する誤り訂正復号化
手段とを備えており、そのことにより上記目的が達成さ
れる。

【００１１】本発明の他の音声処理装置は、予めデータ
圧縮して記憶手段に記憶されたディジタルデータを読み
出し、データ伸長して音声信号を再生する音声処理装置
において、該記憶手段から読み出された誤り訂正符号が
予め付加されたディジタルデータをこの誤り訂正符号に
基づいて誤り訂正する誤り訂正復号化手段を備えている
。

【００１２】

【作用】上記構成により、データ圧縮されたディジタル
データは、誤り訂正符号化手段によって誤り訂正符号を
付加されて半導体メモリ等の記憶手段に記憶される。そ
して、この記憶手段から読み出したディジタルデータを
、これに付加された誤り訂正符号に基づいて誤り訂正復
号化手段が誤り訂正する。

【００１３】従って、本発明の音声処理装置は、利用し
た誤り訂正手法の限度内で読み出しエラーや伝送時のノ
イズ等の影響を排除して元のディジタルデータを正確に
復元することができるようになる。また、この誤り訂正
手法は、ディジタルデータに人為的に冗長な誤り訂正符
号を付加するものであるため、データ圧縮前の元のデー
タに比べれば冗長度が僅かに増加するにすぎないので、
データ圧縮によるデータ量の削減効果もほとんど損なう
ことがない。

【００１４】

【実施例】本発明を実施例について以下に説明する。

【００１５】図１は本発明の一実施例を示すものであっ
て、音声処理装置の構成を示すブロック図である。なお
、前述の図２に示した従来例と同様の機能を有する構成
要素には同じ符号を付している。

【００１６】本実施例の音声処理装置は、半導体メモリ
７に音声を記憶させる録音部とこの音声を再生する再生
部とを有している。録音部では、音声をマイクロフォン
１によって入力するようになっている。マイクロフォン
１によって入力された音声信号は、アンプ２によって増
幅されると共に、フィルタ３によって帯域制限され、Ａ
／Ｄ変換器４によってディジタルデータに変換される。 また、このディジタルデータは、データ圧縮部５によっ
てデータ圧縮される。このデータ圧縮は、従来からの各
種の手法を利用することができる。

【００１７】データ圧縮部５でデータ圧縮されたディジ
タルデータは、誤り訂正符号化部１４によって誤り訂正
符号を付加される。この誤り訂正符号は、データに冗長
度を付加することによって、後にこのデータの一部に誤
りが生じた場合に、これを検出し、正しいデータに訂正
するためのものである。このような誤り訂正符号として
は、例えばハミング符号やリード・ソロモン符号等の各
種のものがあり、使用する半導体メモリ７の特性に応じ
て最適なものを選択して使用する。なお、誤り訂正符号
化部１４は、データ圧縮部５と組み合せ一体化すること
もできる。

【００１８】このようにして誤り訂正符号を付加された
ディジタルデータは、データ書込部６によって半導体メ
モリ７に書き込まれる。この際、半導体メモリ７に記憶
されるデータ量は、データ圧縮したままのディジタルデ
ータを記憶する従来例に比べ誤り訂正符号の分だけ増加
する。しかしながら、この誤り訂正符号は、比較的低ビ
ットで効率のよい誤り訂正を実現するように人為的に付
加されたものであるため、元の音声の冗長度に比較すれ
ば僅かなものとなり、データ圧縮の効果にはほとんど影
響を与えない。

【００１９】本実施例の音声処理装置における再生部は
、上記半導体メモリ７に記憶されたディジタルデータを
まずデータ読出部８によって読み出すようになっている
。そして、このディジタルデータは、誤り訂正復号化部
１５によって誤り訂正が行われる。この誤り訂正は、半
導体メモリ７から読み出したディジタルデータに付加さ
れた誤り訂正符号に基づいて、このディジタルデータの
誤りを検出し、もし誤りがあった場合に正しいデータに
訂正することによって行われる。従って、半導体メモリ
７が高品質のものでないために読み出しエラーが発生し
たり、外部にある半導体メモリ７からディジタルデータ
を伝送する際にノイズの影響を受けたような場合にも、
元のデータを確実に復元することができる。ただし、誤
り訂正符号の訂正能力には限度があるので、エラーの程
度が大きい場合には、完全な復元はできない。従って、
この誤り訂正符号による冗長度の増加と必要な訂正能力
を比較して最適な誤り訂正符号を選択する必要がある。

【００２０】上記のようにして誤り訂正を行ったディジ
タルデータは、データ伸長部９によってデータ伸長され
る。このデータ伸長は、データ圧縮部５によるデータ圧
縮の逆の処理を行うものである。従って、データ伸長さ
れるディジタルデータは冗長度が低いものであるため、
このデータにたとえ僅かでも誤りがあると、データ伸長
されたディジタルデータが元のデータと大きく相違する
おそれが生じる。このため、従来は、高品質で高価な半
導体メモリ７が要求され、また、この半導体メモリ７か
ら読み出したディジタルデータを伝送する場合にも、厳
格なノイズ対策を必要としていた。しかし、本実施例で
は、多少のデータエラーが発生したとしても、誤り訂正
復号化部１５によって元のデータを確実に復元すること
ができるので、高価な半導体メモリ７や厳格なノイズ対
策が不要となる。なお、このデータ伸長部９も、誤り訂
正復号化部１５と一体化することができる。

【００２１】このようにして元のディジタルデータが得
られると、Ｄ／Ａ変換器１０によってアナログの音声信
号に再生し、フィルタ１１で帯域制限し、アンプ１２で
増幅して、スピーカ１３から音声として出力することに
なる。なお、フィルタ１１は、録音部のフィルタ３と兼
用することができる。

【００２２】上記実施例では、録音部と再生部からなる
音声処理装置を示したが、予めデータ圧縮され誤り訂正
符号が付加されたディジタルデータを半導体メモリ７に
記憶しておき、これを再生部で再生するようにした再生
又は合成専用の音声処理装置に本発明を実施することも
できる。

【００２３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、半導体メモリ等の記憶手段からの読み出しエラーや
データ伝送時のノイズ等の影響を排除して元のデータを
確実に復元することができるので、高価で高品質な半導
体メモリやこの半導体メモリから読み出したデータを伝
送する際の厳格なノイズ対策を不要にすることができ、
装置のコストダウンに貢献することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】従来例の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

５　　データ圧縮部 ７　　半導体メモリ ９　　データ伸長部 １４　　誤り訂正符号化部 １５　　誤り訂正復号化部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】音声信号をデータ圧縮したディジタルデー
   タを記憶手段に記憶させ、該記憶手段から読み出したデ
   ィジタルデータをデータ伸長して音声信号を再生する音
   声処理装置において、該記憶手段に記憶させるディジタ
   ルデータに誤り訂正符号を付加する誤り訂正符号化手段
   と、該記憶手段から読み出したディジタルデータをこれ
   に付加された誤り訂正符号に基づいて誤り訂正する誤り
   訂正復号化手段とを備えている音声処理装置。
2. 【請求項２】予めデータ圧縮して記憶手段に記憶された
   ディジタルデータを読み出し、データ伸長して音声信号
   を再生する音声処理装置において、該記憶手段から読み
   出された誤り訂正符号が予め付加されたディジタルデー
   タをこの誤り訂正符号に基づいて誤り訂正する誤り訂正
   復号化手段を備えている音声処理装置。