JPH0769720B2 - 音声録音再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は半導体メモリ素子に音声信号をディジタル信号
処理した符号化データを記録し、そのデータを読み出し
て復号化して音声信号を再生する音声録音再生装置に関
するものである。

＜従来の技術＞ 従来、メモリ装置のデータ語長（１つのアドレスに割り
当てられたデータのビット数）と音声の符号化データ語
長（符号化復号化データのビット数）が異なる場合、第
５図（ｂ）に示すように１符号化データをメモリ装置の
１語に割り当てて読み書きするか、あるいは、メモリ装
置のデータ語長が符号化データ語長の整数倍になるよう
に符号化データ語長が選ばれていた。たとえば、第５図
（ｃ）に示すようにメモリ装置のデータ語長が符号化デ
ータ語長の２倍の場合は、符号化データを２データまと
めてメモリ装置に対して読み書きを行なっていた。

＜発明が解決しようとする課題＞ しかしながら、上記第５図（ｂ）の方法では、図中斜線
の部分のデータ領域が使用されず無駄となってしまう。
また、第５図（ｃ）の方法では、符号化データ長が制限
を受けてしまう。すなわち、メモリ装置の語長が８ビッ
トのばあい、符号化データとしては４ビット,2ビット,1
ビットの語長しか適さないという問題があった。

本発明は上記の問題点を解決するために発明されたもの
であり、新規の音声録音再生装置を提供することを目的
にしている。

＜課題を解決するための手段＞ 上記目的を達成するための本発明の音声録音再生装置
は、音声信号を符号化データに符号化し、符号化データ
を音声信号に復号化する符号化復号化手段と、符号化デ
ータを第１のデータ語長で保持する第１保持手段と、符
号化データを第１のデータ語長より長い第２のデータ語
長で保持する第２保持手段と、符号化データを第２のデ
ータ語長単位で記憶する記憶手段と、記憶手段に対して
書き込み及び読み出しのアドレスを発生するアドレス発
生手段と、音声信号からの符号化データを第１保持手段
に保持させ、第１のデータ語長を単位として第２保持手
段に逐次転送し、第２保持手段のデータ語長に合致した
時に、書き込みアドレスに応じて第２のデータ語長単位
で符号化データを記憶手段に記憶し、読み出しアドレス
に応じて第２のデータ語長単位で符号化データを記憶手
段から第２保持手段に読み出し、第１のデータ語長を単
位として第１保持手段に逐次転送して符号化データを読
み出すように制御する制御手段と、を備えたことを特徴
とする。

また、上記音声録音再生装置において、第１のデータ語
長を可変に制御する手段を備えたことを特徴とする。

＜作用＞ 本発明の音声録音再生装置は、音声信号が符号化復号化
手段により符号化され、第１保持手段に保持され、その
符号化データを第１のデータ語長を単位として第２保持
手段に逐次転送し、第２保持手段のデータ語長に合致し
た時に、書き込みアドレスに応じて第２のデータ語長単
位で符号化データを記憶手段に記憶する。一方、読み出
し時には、読み出しアドレスに応じて第２のデータ語長
単位で符号化データを記憶手段から第２保持手段に読み
出し、第１のデータ語長単位で第１保持手段に逐次転送
し符号化データを読み出し、符号化復号化手段により復
号化され音声信号になる。

また、第１のデータ語長を可変に制御するので、第１の
データ語長が転送されても第２のデータ語長に対し余り
が生じないようにすることができる。

＜実施例＞ 以下、本発明の一実施例を添付図面を参照して詳細に説
明する。

第１図は本発明に係る３ビットの符号長でADPCM符号化
方式を用いた音声ディジタル録音再生装置のブロック図
であり、図中、符号１で示されるものは符号化復号化回
路であり、A/D変換器よりA/D変換された音声信号11を入
力し、３ビットの符号化データ41を出力する。また逆
に、３ビットの符号化データ41を入力し、復号化された
音声信号12をD/A変換器に出力する。２は符号化データ
を８ビット単位で格納する読み出し、書き込みが可能な
メモリである。４は上記符号化データ41と同じビット長
（語長）を有するシフトレジスタであり、符号化復号化
回路１に対して並列にデータ41の書き込み、および読み
出しが可能である。５はメモリ２と同じデータ語長を有
するシフトレジスタであり、メモリ２の指定されたアド
レスに対して並列にデータ51の書き込み、および読み出
しが可能である。レジスタ４とレジスタ５は環状のシフ
トレジスタを構成し、１回のシフト動作でレジスタ４の
最下位ビットがレジスタ５の最上位ビットへ、また、レ
ジスタ５の最下位ビットがレジスタ４の最上位ビットへ
移動するように接続されている。６はメモリ２に対して
メモリアドレスを供給するメモリアドレス発生回路であ
る。３は制御回路であり、符号化復号化回路１からの入
力信号31を受けて、レジスタ４および5,メモリ2,メモリ
アドレス発生回路に制御信号を送出するべく、それぞれ
制御線32,33,34で接続されている。

本発明の音声録音再生装置は上述のように構成されてお
り、以下、その動作について説明する。

音声信号は一定のサンプリング周期ごとにA/D変換され
たデータ11として符号化復号化回路１に入力される。符
号化復号化回路１はデータ11が入力されるごとに符号化
を行ない、３ビットの符号化データ41をレジスタ４に出
力する。このとき同時に符号化復号化回路１は制御回路
３にデータ41を出力したことを示す信号31を出力する。
信号31により制御回路３は、レジスタ４およびレジスタ
５に対し、３回右シフトするためのクロック32を出力す
る。このクロック32によりレジスタ４およびレジスタ５
は１つの11ビットの環状なシフトレジスタとして動作
し、全体が３ビット右シフトする。この結果、レジスタ
４の内容は、第２図（ａ）の521のようにレジスタ５に
左詰めの状態で移動し、レジスタ４は空になる。（実際
には、レジスタ５の右端の不要な３ビットのデータが移
動している。） 次の周期にデータ11が入力されると、符号化復号化回路
１は２回目の符号化を行ない、前記と同じように動作し
て、レジスタ４とレジスタ５は３回右へシフトされ、第
２図（ｂ）の531のようにデータはレジスタ５に左づめ
の状態で蓄えられる。前回符号化されたデータ521は３
ビット右に移動している。

さらに次の周期にデータ11が入力されると、符号化復号
化回路１は３回目の符号化を行ない、前記と同じように
レジスタ４とレジスタ５は３回右へシフトされるが、２
回目のシフトが終了した時点で８ビットのレジスタ５は
符号データで満たされ、制御回路３は制御信号33により
レジスタ５の８ビットデータをメモリ２に書き込む。こ
のとき、メモリアドレス61は、データを書き込むべきア
ドレス、たとえば、０番地にメモリアドレス発生回路６
によって設定されている。このデータの書き込みが終了
すると、メモリアドレス発生回路６はメモリアドレス61
の値を１つ進めて次の書き込みに備える。また、レジス
タ４とレジスタ５は残りの１回の右シフト動作を行な
い、レジスタ４は空になり、レジスタ５には第２図
（ｃ）のようにメモリ２に書き込まれなかった３ビット
のうちの１ビットのデータ541が蓄えらえる。

以後、同じようにして符号化が行なわれるたびにレジス
タ５には左づめでデータがシフト動作により蓄えられて
いき、３ビットのシフト途中でもレジスタ５が８ビット
で満たされた時点でデータがメモリ２に書き込まれ、メ
モリ２のアドレス61が更新される。制御信号33,34は、
レジスタ４およびレジスタ５に制御回路３から出力され
るシフト用のクロック32が８回出力される毎に１回出力
するようにすることで実現できる。

以上の動作により、メモリ２には第５図（ａ）のように
３ビットの符号化データがすき間なく書き込まれる。

復号化時には、まず制御回路３よりメモリ２に対して制
御信号33が出力され、これによって８ビットのメモリデ
ータがレジスタ５に読み出される。このときメモリアド
レス61はデータを読み出すべきアドレス、たとえば、０
番地に設定されている。制御信号33が出力されてメモリ
読み出しが行なわれると、制御回路３は次のメモリデー
タの読み出しのためにメモリアドレス発生回路６に制御
信号34を出力し、メモリアドレス61を１つ進める。引き
続き、制御回路３は、レジスタ4,レジスタ５に対して３
回シフトするためのクロック32を出力し、符号化時と同
様にレジスタ４とレジスタ５は１つの環状のシフトレジ
スタとして動作し、３回右シフトを行なう。すなわち、
復号時には３回のシフトにより、レジスタ５の右端の３
ビットがレジスタ４に移動し、レジスタ５の左端３ビッ
トは第３図（ａ）のように空になる。（実際にはレジス
タ４の不要な３ビットのデータが移動してくることにな
る。）つまり、レジスタ４には、符号化時に最初に符号
化してメモリ２に書き込まれた符号データが以上の動作
によりメモリ２から読み出され、再びセットされている
ことになる。以上は再生のための準備動作となる。

符号化復号化回路１は、一定のサンプリング周期ごとに
以下に示すような動作で次々にセットされるレジスタ４
の符号データ41を読み出し、復号化した音声合成データ
12としてD/A変換器へ出力することでもとの音声波形が
得られる。

まず、符号化復号化回路１はレジスタ４の符号データ41
を読み出した後、復号化を行なうとともに制御回路３へ
データ41を入力したことを示す信号31を出力する。これ
にしたがって制御回路３はレジスタ4,レジスタ５に３回
シフトするためのクロック32を出力する。第３図（ａ）
に示すように、３回のシフト動作によりレジスタ５の右
端の３ビットのデータ532がレジスタ４に移動し、レジ
スタ５は第３図（ｂ）のように、メモリ２より読み出し
たデータ542が残っている。このデータ542は２ビットで
あり、残り１ビットはまだメモリ２から読み出されてい
ない。

さらに次の復号化時、レジスタ４にセットされている符
号データ41が読み出された後、レジスタ４とレジスタ５
は３回のシフト動作を行なうが、２回目のシフト動作が
終了した時点でレジスタ５が空になり、制御回路３から
メモリ２に制御信号33が出力され、新たな８ビットのデ
ータがメモリ２からレジスタ５に読み込まれる。このデ
ータの右端にはデータ542の残りの１ビットが含まれて
いる。この時点でメモリアドレス発生回路６は制御信号
34により次回のメモリデータの読み出しのためにメモリ
アドレス61を１つ進める。これに続いて３回のシフトの
うちの残り１回のシフト動作が行なわれる。この動作に
よってデータ542の残りの１ビットはレジスタ５の右端
よりレジスタ４に送られ、レジスタ４にはデータ542が
３ビット揃った状態になり、符号化復号化回路１により
符号化データ41として読み出すことができる。また、レ
ジスタ５は第３図（ｃ）のようになっている。

以後、同じようにレジスタ４より符号化復号化回路１が
符号データ41を読み出すサンプリング周期ごとに、レジ
スタ５からレジスタ４への３回のデータシフトが行なわ
れ、レジスタ５が空になるたびにメモリ２からのデータ
読み出しが行なわれ、常に符号化復号化回路１がデータ
41を読み出せるように設定される。３回のシフト途中に
レジスタ５が空になった場合は、その時点でメモリ２よ
り新しい８ビットのデータが読み出され、残りの回数だ
けシフト動作が行なわれる。このように、符号化した時
の３ビット１組の符号データが、メモリ２中では第５図
（ａ）のように異なるアドレス間に分割されて存在して
いても、上述のようなシフト動作によって、レジスタ４
へ送られてきた時には、符号化時の３ビットのデータと
して揃うことになる。

レジスタ５は８回のシフトごとに空になるので、メモリ
２からメモリデータ51を読み出すための制御信号33とメ
モリアドレス61を１つ進める制御信号34は、クロック32
を８回出力するごとに１回出力するようにすることで実
現できる。

なお、符号データ長は３ビットとして述べているが、レ
ジスタ４のビット長とサンプリング周期の間のシフト回
数を符号データ長と同じにすることにより任意の符号デ
ータ長で符号化および復号化を行なうことができる。

また、メモリ２のデータ語長に関しても、８ビットとし
て述べているが、レジスタ５とデータ語長を同じにする
ことにより、任意の語長のメモリが使用できる。この場
合、メモリのデータ語長をＮとすると、レジスタ５とメ
モリ２との間の読み出しおよび書き込みは、レジスタ４
とレジスタ５をＮ回シフトするごとに１回行なうように
する。

次に本発明に係る別の実施例を第４図に示す。

第１図の実施例との違いは、レジスタ４が制御回路３か
らの制御信号35により有効なデータ長を可変にすること
ができる。本実施例は、符号化データ41が５ビットの場
合と３ビットの場合とを切替回路７で切り替えるもので
ある。

それぞれの動作については第１図の実施例と同様であ
る。

一般に符号化および復号化により合成される音声の音質
と符号化データ長との関係は、符号化データ長が長いと
情報量が多いため音質は良いが、一定容量のメモリに記
憶できる符号データ数が少ないため、録音再生できる時
間が短くなる。逆に符号データ長が短いと情報量が少な
いため音質は悪くなるが、一定容量のメモリに記憶でき
る符号データ数が多いため、録音再生できる時間が長く
なる。したがって、符号化データ長が使用者によって指
定できる第４図の実施例では音質を優先するが、録音時
間を優先するかを選択できることになる。また、この実
施例では５ビットと３ビットの切り替えの例を示した
が、その他のデータ長を持つ符号間でも切り替えられ、
さらに、切替回路７を多入力のものにすることにより、
３通り以上の切り替えも可能である。

＜効果＞ 本発明は以上のように構成されているので、データを記
憶するメモリのデータ語長に制約を受けずに任意の語長
を有する符号化データをメモリに無駄なく格納でき、ま
た、元通りの符号として読み出すことができる。たのた
め、圧縮効率の高いビット長の符号データでメモリを有
効に利用し、音質の良い録音再生を行なうことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る音声ディジタル録音再生装置の一
実施例を示すブロック図、第２図および第３図はレジス
タ内のデータがシフトされる状態を示す図、第４図は本
発明に係る音声ディジタル録音再生装置の別の実施例を
示すブロック図、第５図はメモリの中にデータが格納さ
れる状態を示す図である。 1:符号化復号化回路、2:メモリ、3:制御信号、4,5:レジ
スタ、6:メモリアドレス発生回路、7:切替回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−75397（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−259899（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−4255（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−3548（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−195595（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−232695（ＪＰ，Ａ) 特公 昭43−15108（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】音声信号を符号化データに符号化し、符号
   化データを音声信号に復号化する符号化復号化手段と、 符号化データを第１のデータ語長で保持する第１保持手
   段と、 符号化データを第１のデータ語長より長い第２のデータ
   語長で保持する第２保持手段と、 符号化データを第２のデータ語長単位で記憶する記憶手
   段と、 記憶手段に対して書き込み及び読み出しのアドレスを発
   生するアドレス発生手段と、 音声信号からの符号化データを第１保持手段に保持さ
   せ、第１のデータ語長を単位として第２保持手段に逐次
   転送し、第２保持手段のデータ語長に合致した時に、書
   き込みアドレスに応じて第２のデータ語長単位で符号化
   データを記憶手段に記憶し、読み出しアドレスに応じて
   第２のデータ語長単位で符号化データを記憶手段から第
   ２保持手段に読み出し、第１のデータ語長を単位として
   第１保持手段に逐次転送して符号化データを読み出すよ
   うに制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする音
   声録音再生装置。
2. 【請求項２】第１のデータ語長を可変に制御する手段を
   備えたことを特徴とする請求項１に記載の音声録音再生
   装置。