JPH07121193A - 音声信号記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 音声信号の記録に当たって、データ量を削減
する。 【構成】 無音判定部２はフレーム毎に、無音フレーム
か否かを判定する。そして、無音フレームであった場合
には、カウンタ２ａをカウントアップする。また、有音
フレームを検出した場合には、カウンタ２ａをクリアす
るため、カウンタには、無音フレームの連続数が記録さ
れる。そして、圧縮処理部３では、無音フレームを無音
フレームとして処理すると共に、その連続数をデータと
して、記憶する。また、その無音フレームのフォーマッ
トは、有音フレームと同一のフォーマットにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、音声信号を効率よく圧
縮して半導体メモリなどに記録する音声信号記録装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、各種の音声記録装置が利用さ
れており、磁気記録が最も広く利用されている。一方、
近年の半導体技術の進歩により、半導体メモリが安価と
なり、音声信号の記憶装置にも利用されるようになって
きている。そして、この半導体メモリを利用した音声信
号記録装置は、アクセスを高速かつランダムに行うこと
ができ、また録音再生に機械的駆動機構が不要であるな
どの利点を有するため、留守番電話機などに広く利用さ
れている。

【０００３】しかし、半導体メモリは、磁気メモリに比
べ高価であり、ここに音声信号を記録する場合にはその
信号をなるべく圧縮することが望まれる。一方、音声信
号には、通常無音期間が存在する。そこで、この無音期
間に識別する手段を設け、これを次のように利用して、
信号の記憶量を削減することが行われている。

【０００４】無音部分を廃棄して有音部分だけを記録
する 比較的長時間の無音部分をより短時間かつ一定時間の
無音に置き換えて記録する 無音部分を廃棄して、代わりに音声情報とは明らかに
異なり、識別可能な無音コードを記録し、再生時には該
コードを検出して、ある一定時間の無音と置き換える 無音コードを記録するが、該無音コードに引き続くあ
る一定容量の記録エリアを予め定めて、そこに無音時間
を、例えばデジタル標本化数を単位として、記録する 音声情報を記録する、例えば半導体メモリをＮ秒間の
音声情報に相当するような一定区間単位に分割し、無音
を識別して該区間の単位で破棄する。そして、有音の該
区間には音声情報を記録するエリアと共に、廃棄した無
音を該区間を単位として記録するエリアを予め設ける このような手法によって、無音期間についてのデータを
削減することができ、メモリの利用効率を上昇すること
ができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、 簡単ではあるが、すべての無音部分（例えば、音声文
書の単語間に存在する無音も含む）が削除されるため、
再生時において違和感があり、また発声の明瞭度も低下
する 置き換えを行う無音部分の時間調を調整する（例え
ば、音声文書の単語間に存在する無音はそのまま残し、
センテンス間の無音を違和感がない程度に短縮する）こ
とにより、上記の違和感を軽減できる。しかし、メモ
リの所要容量削減の効果が少ない 音声情報と識別可能な無音コードを必要とし、音声情
報の表現範囲を狭める。また、上記と同様な違和感が
残る 上記と同様に音声情報の表現範囲を狭める。また、
記録した音声を途中から再生する場合に、破棄した無音
時間を表すコードとを識別するための負荷が重い 再生を該区間の先頭から行うことで途中再生の負荷を
軽減できるが、無音部分が少ない被録音信号の記録の際
に、無駄なメモリエリアを浪費するという問題点があっ
た。

【０００６】本発明は、上記問題点を解決することを課
題としてなされたものであり、メモリの使用効率を向上
することができる音声信号記録装置を提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る音声信号記
録装置は、入力されてくる音声信号を所定の短時間のフ
レームに区切り、フレーム毎のパワーを検出して無音フ
レームを検出すると共に、この無音フレームの連続数を
カウントする無音判定部と、有音フレームについて所定
の圧縮処理を施しフレーム毎の記録用データを出力をす
ると共に、無音フレームについて、無音フレームである
ことの識別データおよび無音フレームの連続数を有する
記録用データを作成するデータ圧縮手段と、を有するこ
とを特徴とする。

【０００８】また、本発明は、上記データ圧縮手段にお
いて作成された無音フレームについての記録用データの
データフォーマットは、有音フレームについての記録用
データのデータフォーマットと同一であることを特徴と
する。

【０００９】

【作用】このように、無音判定部は、被記録音声信号に
ついて、フレーム毎に無音フレームであるか有音フレー
ムであるかを判定する。そして、無音フレームについて
は、無音フレームであることの識別データと、無音フレ
ームの連続数をデータとして記憶する。無音フレームが
連続した場合に、２つ目からの無音フレームの記憶を省
略することができ、全体として記憶量を削減することが
できる。さらに、無音フレームも有音フレームと同一の
フォーマットにしているため、記録時のデータ圧縮、再
生時のデータ伸長が非常にやりやすい。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面に基づい
て説明する。図１は、全体構成を示すブロック図であ
り、記録される音声信号は、まずＡ／Ｄ変換器１に入力
される。記録される音声信号は、マイクロフォンで得ら
れたり、他の記憶媒体から再生されたものであり、アナ
ログ信号である。Ａ／Ｄ変換器１は、このアナログ信号
を所定のサンプリング周波数でサンプリングし、各サン
プリング値をデジタル信号に変換する。

【００１１】Ａ／Ｄ変換器１の出力は、無音判定部２に
入力され、ここでフレーム毎に無音であるかが判定され
る。ここで、１フレームは、１０ｍｓｅｃ程度に対応す
る複数個のデータで構成され、無音判定部２は、入力さ
れてくる音声データについてフレーム毎にパワーの平均
値を計算し、これが所定の低レベル以下である場合に、
無音フレームと判定する。すなわち、図２に示すよう
に、無音判定部２は、入力されてくるデジタル信号のパ
ワーをフレーム毎に計算し、フレーム毎に有音、無音の
判定を行う。そして、この無音判定部２は、カウンタ２
ａを有しており、無音フレームが判定される度にこのカ
ウンタ２ａをカウントアップすると共に、有音フレーム
が判定された時にカウント値を０にクリアする。そこ
で、例えば、無音フレームが１つだけであった場合はカ
ウンタ２ａの値は「１」であり、無音フレームが６つ連
続した場合にはカウンタ２ａの値が「６」となる。

【００１２】一方、Ａ／Ｄ変換器１の出力であるデジタ
ル音声信号は、圧縮処理部３に供給され、ここで所定の
圧縮処理（符号化処理）を受ける。ここで、この圧縮処
理において、無音判定部２からの信号により、無音フレ
ームと判定されたフレームについては、有音フレームと
は異なるデータにする。すなわち、本実施例では、有音
フレームと無音フレームで同一のフォーマットを使用す
る。そして、各フレームは、図３に示すように、４つの
周波数帯域別のパワーを記載する部分と、パワーに応じ
て割り当てられた所定のビット数で各周波数帯域毎のデ
ータを記憶する部分からなっている。

【００１３】この例では、１フレームはｎ個（１０ｍｓ
ｅｃ分）のデータｃ１〜ｃｎからなっており、各データ
をトータルｍビットのデータとして圧縮処理する。そし
て、このｍビットの帯域毎の割り当ては、各帯域のパワ
ーに応じて割り当てる。さらに、データの最初には、各
帯域のパワーについてのデータｐ１〜ｐ４が記載されて
いる。

【００１４】なお、この記憶フォーマットについては、
本出願人の出願に係る特開平４−３２３７００号公報に
詳細に記載されているため、本出願においてはその説明
を省略する。

【００１５】有音フレームでは、これらの各部分にデー
タが書き込まれるが、無音フレームでは、パワーの記載
部分ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４にすべて０が書き込まれ
る。また、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４のデータ記載部分に
は、その所定の箇所に無音フレームの連続個数（カウン
タ２ａがのカウント値）記載される。この連続個数の記
載個所は任意の場所でよく、また複数個記載してもよ
い。

【００１６】このようにして、無音フレームが複数連続
する場合において、記憶するのは無音フレームを１つだ
けですむ。従って、無音フレームが複数個連続する場合
に、記憶容量の削減が図れる。特に、本実施例では、有
音フレーム、無音フレームともフォーマット自体は同一
である。そこで、書き込み、読み出しのプログラム等に
対する負担が非常に軽くて済む。すなわち、無音判定部
２において、無音フレームと判定された場合に、圧縮処
理部３において、上述のようなデータ書き込みを行えば
良い。そして、このようにして得られたデジタルデータ
が、半導体メモリに記録される。

【００１７】次に、このような無音フレームについての
データが記載されたデータが半導体メモリから読み出さ
れた場合には、図４に示す無音フレーム処理部４に入力
される。この無音フレーム処理部４は、パワーの記載か
ら無音フレームの有無および連続数を認識し、これにつ
いてのデータを伸長処理部５に供給する。また、有音フ
レームについてはそのまま伸長処理部５に供給する。伸
長処理部５は、有音フレームについて、通常の伸長処理
を行うと共に、無音フレームについてのデータから所定
の長さの無音データを付加する。すなわち、有音フレー
ムから得られたデジタルデータの中にパワー０のデジタ
ルデータを無音フレームの連続数だけ挿入する。

【００１８】そして、このようにして得られた無音部分
が元のように復活されたデジタルデータがＤ／Ａ変換器
６に入力され、ここでアナログ信号に変換され出力され
る。従って、これを増幅等の処理をした後、スピーカに
供給することにより、所定の再生が行われる。

【００１９】本実施例では、再生側において、無音フレ
ーム処理部４を別途設けたが、無音フレームのフォーマ
ットは有音フレームと全く同一であるため、伸長処理部
５における処理において、無音フレームについての処理
を合わせて行っても良い。すなわち、伸長処理部５にお
いて、パワーのデータより無音フレームであることを認
識した場合、その後に記載されている無音フレームの連
続数を認識し、これに基づいてパワー０のデータを連続
フレーム数分出力すれば良い。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る音声
信号記録装置によれば、被記録音声信号について、フレ
ーム毎に無音フレームであるか有音フレームであるかを
判定する。そして、無音フレームについては、無音フレ
ームであることの識別データと、無音フレームの連続数
を記憶する。そこで、無音フレームが連続した場合に、
２つ目からの無音フレームの記憶を省略することがで
き、全体として記憶量を削減することができる。さら
に、無音フレームも有音フレームと同一のフォーマット
にしているため、記録時のデータ圧縮、再生時のデータ
伸長が非常にやりやすい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る音声信号記録装置の実施例を示す
ブロック図である。

【図２】同実施例における無音フレームの取扱いを示す
説明図である。

【図３】同実施例における記録用データのフォーマット
図である。

【図４】本実施例によって記録されたデータの最適に好
適な再生装置のブロック図である。

【符号の説明】

１ Ａ／Ｄ変換器 ２ 無音判定部 ３ 圧縮処理部 ４ 無音フレーム処理部 ５ 伸長処理部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力されてくる音声信号を所定の短時間
   のフレームに区切り、フレーム毎のパワーを検出して無
   音フレームを検出すると共に、この無音フレームの連続
   数をカウントする無音判定部と、 有音フレームについて所定の圧縮処理を施しフレーム毎
   の記録用データを出力をすると共に、無音フレームにつ
   いて、無音フレームであることの識別データおよび無音
   フレームの連続数を有する記録用データを作成するデー
   タ圧縮手段と、 を有することを特徴とする音声信号記録装置。
2. 【請求項２】 上記データ圧縮手段において作成された
   無音フレームについての記録用データのデータフォーマ
   ットは、有音フレームについての記録用データのデータ
   フォーマットと同一であることを特徴とする音声信号記
   録装置。