JPH0766680B2 - 音声再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［概要］ 音声をディジタル化してメモリ蓄積して，必要に応じて
再生できる音声のディジタル再生装置に関し， 音声の再生時にコーデックの出力を零レベルに安定化し
た音声ディジタル蓄積再生装置を提供することを目的と
し， ディジタル信号をアナログ信号に変換する変換手段と，
ディジタルの音声信号を蓄積する蓄積手段を備えた音声
再生装置であって，変換手段のアナログ信号出力を零レ
ベルに安定化されたダミーデータを発生するダミー発生
手段と，蓄積手段に蓄積された音声信号を前記変換手段
に供給するダミーデータを供給する制御手段と，を備え
るよう構成する。

［産業上の利用分野］ 本発明は音声をディジタル化してメモリに蓄積して，必
要に応じて再生できる音声のディジタル再生装置に関す
る。

近年音声をディジタル式に蓄積・再生する技術が盛んに
なり，各種のディジタル化の方式，例えばPCH,DM,PARCO
R等が用いられ，データ圧縮率と品質に応じた適宜選択
して使用している。

一方,LSI技術の進歩により，アナログ信号とディジタル
信号の双方向の変換を１チップ化したコーデック（コー
ダ，デコーダを組み合わせた機能回路）が各メーカによ
り製品化されている。

このようなコーデックを用いる音声のディジタル蓄積再
生装置の技術において，蓄積された音声の再生開始時の
技術に関して構成の簡易化及び機能の向上が望まれてい
る。

また，コーデックを用いた蓄積再生装置の動作の診断が
簡単化されることも要求されている。

［従来の技術］ 従来例の構成を第３図に示す。

第３図において,30は音声入力の入力レベルの適性化，
バンドパスフィルタ処理を行う前処理部,32はコーデッ
ク,33はサンプルホールド回路,34はＡ・Ｄコンバータ35
はMPU（マイクロプロセッサユニット）,36は音声のディ
ジタル信号を蓄積するメモリ,37はテスト用音声信号発
生器を表す。

音声の蓄積動作時には，音声入力が前処理部30を通って
コーデック32に供給される。コーデック32でディジタル
化した信号はMPU35の制御により順次メモリ36に蓄積さ
れる。

この音声の蓄積動作において，音声の始終端検出は，コ
ーデックとは別個の回路で行われ，その処理はディジタ
ル的に行う。すなわち，入力信号をサンプリングして所
定時間（Ａ・Ｄコンバータの動作時間）保持するサンプ
ルホールド回路33とＡ・Ｄコンバータ34が設けられてい
る。

このサンプルホールド回路33とＡ・Ｄコンバータ34との
組み合わせの構成で音声入力のレベルをリニアーにディ
ジタル化し出力はバスを介してMPU35に供給され，その
値が所定レベル以上であることを検出することにより音
声の始端が検出される。その場合，音声を検出した時点
では既に音声が開始した後なので，常に一定時間（約20
0ミリセコンド）分のＡ・Ｄコンバータ出力をメモリ36
のバッファエリア361に蓄積しておき,MPU35は音声開始
検出によりコーデック32を動作させるとともに該バッフ
ァエリアの更新動作を止め，コーデック32による音声蓄
積動作の終了後，そのバッファエリアの内容を音声蓄積
エリアに転送する。また，音声の再生動作時にはMPU35
の制御によりメモリ36のアドレスから順次音声のディジ
タル信号を読み出してコーデック32に供給し，アナログ
信号に変換された後ローパスフィルタ（図示せず）を通
って音声出力として送出される。

この音声の再生は,MPU35により制御されて行われるが,M
PU35はその直前まで別の処理を行っており、コーデック
32に対していかなるディジタル信号を供給していたかは
その都度一定していない。すなわち，再生モードになっ
た直後はコーデックからは意味の無い出力状態（例えば
オール“1"入力に対応するアナログ出力）であり，その
後にメモリ36の蓄積ディジタル信号の先頭のデータが読
出され，それがコーデックに供給されるとアナログ信号
に変換されて音声出力となる。その場合コーデック32の
アナログ出力は急激なレベル変化が生じて「ブッー」と
いうような不快な音を発生する。

さらに，この音声のディジタル蓄積再生装置の機能，特
にコーデックが正常に動作しているか否かを試験するた
めに，従来はテスト用音声信号発生器37を音声入力線に
接続して音声信号を発生し，その音声信号をコーデック
32を通ってメモリ36に蓄積した後，その蓄積内容を読み
出してコーデック32を通ってアナログ信号に変換された
出力を調べることにより，正常に動作しているか否かを
診断する。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来の音声のディジタル再生装置は，蓄積音声の再生時
に最初の再生音として不快な音が発生することは実用上
大きな問題であった。さらに，ディジタル蓄積再生装置
の動作を試験するために別のテスト用音声信号発生器を
用意して，接続して試験を行うことはコストと手間がか
かる点で問題があった。

本発明は音声の始端検出のための回路構成を簡易化し，
音声の再生時にコーデックの出力を零レベルに安定化し
た音声再生装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 第１図に本発明の原理的構成を例示的手段を用いて示
す。

図において,1はコーデック,2は制御手段,3はメモリ,4は
Ａ・Ｄコンバータ,5は音声の始端検出手段でパワー検出
手段50とゼロクロス検出手段51とで構成され,6は前処理
回路,7,8はアナログスイッチ,9はローパスフィルタを表
す。

本発明は音声の再生時にダミーデータをコーデックに供
給することによりコーデックのアナログ出力をゼロレベ
ルにするものである。さらに，コーデックの音声出力を
音声入力に戻す手段を設けて内部的に可聴信号を発生し
て自己診断するものである。

［作用］ 第１図において音声の蓄積時の作用を説明すると，音声
入力は前処理回路６を介しＡ・Ｄコンダータ４に入力
し，その動作速度により順次Ａ・Ｄ変換を行う。Ａ・Ｄ
コンバーダ４は，極性ビット（正・負），最上位ビット
・・・最下位ビットの順に値を決定する機能を有するも
のであり，このディジタル出力はパワー検出手段50とゼ
ロクロス検出手段51に供給される。

パワー検出手段50では絶対値検出手段501で所定の絶対
値以上であることを検出すると“1"出力を発生し，カウ
ンタ502に与えられカウントされ，所定数をカウントす
ると出力を発生する。

またゼロクロス検出手段51はＡ・Ｄコンバータ４の出力
のうち最高位の桁の符号ビット（正の極性なら“0"で，
負の極性なら“1"）だけを取り込み，保持手段511に保
持された前回の極性とともに極性変化検出手段512に入
力する。もし極性の変化が検出されると“1"出力が発生
し，カウンタ513に入力してカウントされ，所定数をカ
ウントすると出力を発生する。

なお，タイマ503,514は“1"入力がある毎に再始動する
形式のタイマであり、制定した時間内に入力がないと出
力を発生してカウンタ513をリセットする。

したがって，パワー検出手段50とゼロクロス検出手段51
は一定の時間内に音声信号波形のディジタル信号を検出
すると少なくとも一方から出力が発生し,OR回路52から
制御手段２へ蓄積開始指示信号を出力する。

次に蓄積された音声ディジタル信号の再生時について説
明すると，予めコーデック１のアナログ信号の出力線は
アナログスイッチ８が開いた（オフ）状態にある。再生
要求が発生すると，制御手段２はダミーデータ31をメモ
リ３から読み出す。このダミーデータ31は第１図の場合
メモリ３の特定のエリアに格納されているが，必ずしも
メモリ上に蓄積する必要はなく，制御手段２において計
算して与えることもでき，ダミーデータの発生手段とし
てメモリまたは制御手段の何れでも採用できる。

ダミーデータはコーデックに与えられると，アナログ信
号に変換され，一定時間（数拾ms）順次与えられると，
コーデックの出力をあるレベルの信号出力状態から定常
状態・すなわち無信号状態に変化させる。その一定時間
のダミーデータの再生の後に制御手段２はアナログスイ
ッチ８を閉じる（オン）とともにメモリ３から要求され
た音声データの読み出しを行い，コーデック１から再生
された音声を出力する。これにより再生去れた音声の始
端において不快な雑音を発生することはない。音声の再
生を終了したらアナログスイッチ８は制御手段２により
開いた状態に設定される。

また，この音声のディジタル蓄積再生装置の機能の試
験，特にコーデックの動作が正常に行われているか否か
を試験した場合は，アナログスイッチ８をオン状態にし
たままアナログスイッチ７をオンにする。この場合，コ
ーデック１の出力はアナログスイッチ8,ローパスフィル
タ9,アナログスイッチ7,前処理回路６を介してコーデッ
ク１に供給されて，フィールドバックループを形成す
る。このループの形成により正帰還がかかり発振回路と
して一定の可聴周波数の発振信号がコーデック１に供給
されて，蓄積される。

［実施例］ 本発明の実施例の構成を第２図（ａ）に示す。

第２図（ａ）において,20は前処理部,21,22はアナログ
スイッチ,23はローパスフィルタ,24はコーデック,25は
Ａ・Ｄコンバータ,26はスイッチ制御部,27はMPU,28はメ
モリ,29はパスを表す。

音声の始端検出の動作を第２図（ｂ）に示す動作フロー
を用いて説明する。

音声始端の処理が開始されると，第２図（ｂ）の100に
おいてMPU27はＡ・Ｄコンバータ25の出力を読み込む
（汎用レジスタへ）。そのディジタル値の最上位の極性
ビットをメモリのワークエリア280の指定アドレスに格
納し，極性ビット以下のディジタル値は定数Ｃ（音声と
して検出すべき一定レベルのディジタル値）と比較し
て，その値より大きいと“1",小さいと“0"の判定出力
を発生し，メモリのワークエリア281の指定アドレスに
格納する（110）。

次に，ワークエリア280,281に格納されたデータの個数
がｎ個以上か否かを調べ,n個以上であれば（120），ワ
ークスエリア280の内容をみて，“1"→“0",または“0"
→“1"の変化の回数がｋ個以上であれば，音声の始端を
検出（ゼロクロス検出）したものとして音声の蓄積処理
を開始させ,k個に満たない場合は次の処理に移る（13
0）。次にワークエリア281の内容を調べ，“1"がｍ個以
上ある場合は音声の始端を検出（パワー検出）したもの
として処理が進められ,m個に満たない場合は更に次のＡ
・Ｄコンバータ出力の読み込みに戻る（140）。

次に蓄積された音声信号の再生開始時の動作を第２図
（ｃ）に示す動作フローを用いて説明する。

再生の処理が開始されると，初めにダミーデータをメモ
リの特定アドレスから順次読み出し，バス29を介してコ
ーデック24に供給し（第２図（ｃ）の150），デコード
動作を行わせる。この動作によりコーデック24の出力が
無言信号状態になるとMPU27はスイッチ制御部26に対し
アナログスイッチ22をオンにする制御信号を送る（16
0）。こりによりそれまで聞いていたアナログスイッチ2
2が閉じてコーデック24のアナログ出力がローパスフィ
ルタ23を通って音声出力として送出され（170），音声
の再生が終了するとMPU27からスイツチ制御部26に対し
制御信号を送りアナログスイッチ22をオフにする（19
0）。ダミーデータはメモリに予め記憶しておく代わり
に,MPU27により，音声の再生開始時の処理として計算に
よりダミーデータを順次発生し，バス29を介してコーデ
ック24に供給することもできる。

さらに，このディジタル蓄積再生装置の作用を試験して
診断する時は、アナログスイッチ21,22を手動またはMPU
27の制御信号によりオンにする。これにより第１図につ
いて説明したように発振動作が起こり，その信号をコー
デック24に入力して蓄積動作が行われ，蓄積が終了した
らアナログスイッチ21をオフにして，蓄積された信号を
読み出して再生することにより診断することができる。

［発明の効果］ 本発明によれば音声のディジタル再生装置において音声
の再生時の不快な雑音を無くすことができる。さらに，
ディジタル蓄積再生装置の作用の診断をテスト用の音声
信号発生器を使用しないで自己診断することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理的構成を示す図，第２図（ａ）は
本発明の実施例の構成を示す図，第２図（ｂ），第２図
（ｃ）は実施例の構成の動作フローを示す図，第３図は
従来例の構成を示す図である。 1:コーデック 2:制御手段 3:メモリ 4:A・Ｄコンバータ 5:始端検出手段 6:前処理回路 7,8:アナログスイッチ 8:ローパスフィルタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ディジタル信号をアナログ信号に変換する
   変換手段（１）と，ディジタルの音声信号を蓄積する蓄
   積手段（３）を備えた音声再生装置であって， 前記変換手段（１）のアナログ信号出力を零レベルに安
   定化されたダミーデータを発生するダミーデータ発生手
   段（2,31）と， 前記蓄積手段（３）に蓄積された音声信号を前記変換手
   段（１）に供給するダミーデータを供給する制御手段
   （２）と， を備えたことを特徴とする音声再生装置。