JPH10247100A

JPH10247100A - 音声録再装置並びに音声記録装置及び音声再生装置

Info

Publication number: JPH10247100A
Application number: JP9063757A
Authority: JP
Inventors: Isao Yamamoto; 勲山本
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 1997-03-03
Filing date: 1997-03-03
Publication date: 1998-09-14
Anticipated expiration: 2017-03-03
Also published as: JP3724910B2; US6049771A

Abstract

(57)【要約】【課題】適応パルス符号変調処理における符号ビッ
ト数を切換えても再生音の聞き取りが可能なようにす
る。【解決手段】適応パルス符号変調処理を施してから音声
データを固体メモリ６に記録するとともにその再生も行
う音声録再装置３０において、適応パルス符号変調処理
に際して符号ビット数の大小を切り換える手段２４，２
８と、音声データの周波数帯域における高音域を抑制す
るフィルタ３６と、再生に際して常に又は音声データの
符号ビット数の大小に応じて選択的に音声データへフィ
ルタ３６を適用する手段３９とを備え、聴感域における
高音域を下げる補正を施す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、記録媒体への音
声データの記録及び／又は再生を行う音声録再装置等に
関し、詳しくは、記録媒体としてテープやディスクでは
なく半導体等の固体メモリを用いるとともに、音声デー
タの記録再生に際して適応パルス符号変調に基づいて圧
縮伸張処理を行う音声録再装置等について、デジタル音
声データの長時間録再のために記憶容量不足を補う改良
に関する。

【０００２】

【従来の技術】記録媒体に磁気テープを用いたテープレ
コーダやディスクを用いたミニディスク（ＭＤ）等の音
響録再装置は、機械的駆動を伴うこと等に起因して、耐
久性や、電池および媒体も含めての小形化に限界があ
る。これに対し、記録媒体に半導体メモリ等を用いれ
ば、機械的駆動が不要なのでそのような限界が無くなる
のであるが、最近の半導体メモリ容量の増進をもってし
てもテープ等に対抗するに十分なだけの記憶容量を確保
するのは困難で、会話や打ち合わせ時等における比較的
短時間の音声を記録・再生する音声録再装置が実用化さ
れつつある。

【０００３】従来、記録媒体に固体メモリを用いた音声
録再装置は、デジタル音声データを固体メモリに記録す
るに際してデータ圧縮処理を施すとともにその再生に際
しては逆のデータ伸張処理を施すことで、記憶容量不足
を補っている。また、一定の記憶容量の下で録音時間を
稼ぐためにデータ圧縮率を上げるか音質を重視してデー
タ圧縮率を下げるかの選択が可能なものもある。その具
体例として図６に示した音声録再機１０は、データ圧縮
処理方式として一般的な適応パルス符号変調方式を用
い、データ圧縮率の選択切換方式として適応パルス符号
変調回路その他のデジタル信号処理部のクロック周波数
を切り換えることで簡便にサンプリング周波数ｆｓやカ
ットオフ周波数ｆｃを可変にしたものである。

【０００４】すなわち、この音声録再機１０は、音声入
力用のマイク２と、音声出力用のスピーカ３と、記録や
再生の開始・停止等の指示を受けるための操作キー４
と、マイクロプロセッサ等で構成され操作キー４の操作
等に応じて装置全体の動作を管理するコントローラ５
と、電気的に消去可能な不揮発性のフラッシュメモリ等
で構成され４Ｍｂ〜３２Ｍｂ（メガビット）の記憶容量
を持ったメモリ６と、コントローラ５の制御下でマイク
２から入力したアナログ音声信号をデジタル音声データ
に変換してメモリ６に記録するとともにメモリ６からデ
ジタル音声データを読み出して音声信号を再生しこれを
スピーカ３へ出力する音声信号処理・音声データ処理を
行う音声録再ＩＣ１１とが、ブローチやライタ程度の小
形な筐体に組み込まれたものである。

【０００５】音声録再ＩＣ１１は、記録に際してアナロ
グ音声信号をデジタル音声データに変換するために、マ
イク２の出力を受けるローパスフィルタ（ＬＰＦ）１
２、及びこれに後続するＡ／Ｄ変換回路１３が設けら
れ、さらにそのデジタル音声データを圧縮するために適
応パルス符号変調回路（ＡＤＰＣＭ回路）１４が設けら
れている。また、再生に際して逆の伸張処理を行わせる
ためにこのＡＤＰＣＭ回路１４を用いるとともに、その
デジタル音声データをアナログ音声信号に変換するため
に、ＡＤＰＣＭ回路１４の出力を受けるＤ／Ａ変換回路
１５、及びこれに後続するローパスフィルタ（ＬＰＦ）
１６が設けられている。そして、ＬＰＦ１６出力の音声
信号は図示しない適宜のアンプ等によって増幅されてか
らスピーカ３へ送出されるようになっている。

【０００６】また、音声録再ＩＣ１１は、Ａ／Ｄ変換回
路１３とＡＤＰＣＭ回路１４とＤ／Ａ変換回路１５とか
らなるクロック同期式のデジタル信号処理部に対してク
ロック信号を供給するためにクロック回路１７が設けら
れている。クロック回路１７は、基本の発振信号を波形
整形した例えば１０２４ＫＨｚのクロック信号（以下ク
ロックｙ）と、これを分周した５１２ＫＨｚのクロック
信号（以下クロックｘ）とを発生するとともに、両クロ
ック信号を入力するスイッチ回路を有して制御信号Ａに
応じて選択し、何れか一方のクロック信号をデジタル信
号処理部へ供給するようになっている。なお、制御信号
Ａの生成や，コントローラ５からの制御指令を受けて個
々の具体的な制御信号を生成しＡＤＰＣＭ回路１４等の
ＩＣ内部回路へ送出する処理を行わせるために制御部１
８が設けられ、さらにメモリアクセス用信号の生成に加
えて処理単位ビット数の変換やバッファリング等の処理
を行うメモリインターフェイス（Ｉ／Ｆ）１９も音声録
再ＩＣ１１内に設けられている。

【０００７】図７（ａ）に主要部のブロック図を示した
Ａ／Ｄ変換回路１３は、ＡＳＩＣ等によく用いられるオ
ーバーサンプリング型のＡ／Ｄ変換回路であり、クロッ
クｙでの動作時にサンプリング周波数ｆｓが８ＫＨｚと
なって、音声帯域を含む０〜４ＫＨｚの帯域成分だけを
通すフィルタ作用も発揮するものである（図７（ｂ）参
照、なお、図中、横軸はＫＨｚ単位の周波数を示し、縦
軸は該当周波数成分の通過比率を示す。また、本明細書
添付図面における他のグラフにあっても同様である）。
そして、クロックｘを受けて動作する場合には、動作速
度が半分になるので、サンプリング周波数ｆｓが４ＫＨ
ｚとなって、音声帯域に含まれる０〜２ＫＨｚの帯域成
分だけを通すフィルタ作用も発揮するものとなっている
（図７（ｃ）参照）。

【０００８】Ｄ／Ａ変換回路１５も、詳細な説明は割愛
するがデジタルアナログ変換時に同様のフィルタ作用も
発揮する。すなわち、クロックｙでの動作時には０〜４
ＫＨｚの帯域成分を通し（図６（ｅ１）参照）、クロッ
クｘでの動作時には０〜２ＫＨｚの帯域成分を通すもの
である（図６（ｅ２）参照）。なお、このようにＡ／Ｄ
変換回路１３やＤ／Ａ変換回路１５によって急峻なカッ
トオフ特性のフィルタリングがなされるので、それに前
置・後置されるＬＰＦ１２やＬＰＦ１６は、折り畳みノ
イズ及びクロックｙ，ｘのノイズを簡便に除去すればよ
いため、音声帯域を超える４ＫＨｚ以上で緩やかなカッ
トオフ特性を持った簡易なものが採用される（図６
（ｂ），（ｆ）参照）。

【０００９】ＡＤＰＣＭ回路１４は、詳細な説明は割愛
するが、図８（ａ）に概要ブロック図を示した一般的な
適応パルス符号変調方式を具体化したものであり、入力
信号の波形における単位時間当たりの変化量すなわち差
分を符号化する（図８（ｂ）参照）。例えば、符号ビッ
ト数が４ビットの場合、差分値“−８”，“−７”，
〜，“−１”，“＋１”，“＋２”，〜，“＋８”のそ
れぞれに符号値“０”〜“１５”の何れかが割り当てら
れる。このＡＤＰＣＭ回路１４も、Ｄ／Ａ変換回路１５
同様にクロックｙ，ｘの何れで動作するかによって周波
数特性が異なるが、何れも中間の周波数からサンプリン
グ周波数ｆｓに近づくに連れて量子化ノイズが急増す
る。具体的には、クロックｙでの記録再生時には４ＫＨ
ｚあたりから８ＫＨｚにかけてノイズが増加するのに対
し（図８（ｃ）のハッチング部分参照）、クロックｘで
の記録再生時には２ＫＨｚあたりから４ＫＨｚにかけて
ノイズが増加するものとなっている（図８（ｄ）のハッ
チング部分参照）。

【００１０】このような構成の音声録再機１０を用いて
短時間の録音を行うときには、操作キー４を操作して高
品質モードを選択する。すると、これに応じたコントロ
ーラ５及び制御部１８からの制御信号Ａに従って、１０
２４ＫＨｚのクロックｙがクロック回路１７からＡＤＰ
ＣＭ回路１４等のデジタル信号処理部へ供給される。そ
して、マイク２から入力されたアナログ音声信号はＬＰ
Ｆ１２によって音声帯域超の高周波成分が概ねカットさ
れてから（図６（ｂ）参照）Ａ／Ｄ変換回路１３によっ
てデジタル音声データに変換されると同時に４ＫＨｚ超
の高周波成分がカットされ（図６（ｃ１）参照）、さら
にデジタル音声データはＡＤＰＣＭ回路１４によって８
ＫＨｚのサンプリング周波数に一致したタイミングごと
に４ビット符号化で圧縮されてからメモリＩ／Ｆ１９を
介してメモリ６に順次記録される。こうして、このメモ
リ６の容量が３２Ｍｂの場合、約１６分に亘って記録が
行われる。

【００１１】また、その再生時には、圧縮済みの符号化
データが、同じクロックｙで動作するＡＤＰＣＭ回路１
４によってメモリＩ／Ｆ１９を介してメモリ６から読み
出され伸張処理が施されて元の音声データに戻される。
このとき、８ＫＨｚ側の高周波域にはノイズ成分が多く
含まれるが（図６（ｄ１）のハッチング部分参照）、後
続のＤ／Ａ変換回路１５によってアナログ音声信号に変
換される際に４ＫＨｚ超の帯域成分がカットされ（図６
（ｅ１）参照）、最後にＤ／Ａ変換回路１５等に起因す
るクロックｙ該当ノイズ成分がＬＰＦ１６によってカッ
トされて（図（ｆ）参照）、高品質の音声がスピーカ３
から再生出力される。

【００１２】これに対し、この音声録再機１０を用いて
長時間の録音を行うときには、操作キー４を操作して長
時間モードを選択する。すると、これに応じた制御部１
８からの制御信号Ａに従って、５１２ＫＨｚのクロック
ｘがＡＤＰＣＭ回路１４等へ供給される。そして、マイ
ク２から入力されたアナログ音声信号はＬＰＦ１２によ
って音声帯域超の高周波成分が概ねカットされてから
（図６（ｂ）参照）Ａ／Ｄ変換回路１３によってデジタ
ル音声データに変換されるときに今度は２ＫＨｚ超の高
周波成分がカットされ（図６（ｃ２）参照）、さらにこ
のデジタル音声データはＡＤＰＣＭ回路１４によって４
ＫＨｚのサンプリング周波数に一致したタイミングごと
に４ビット符号化で圧縮されてからメモリ６に順次記録
される。メモリ容量が同じ３２Ｍｂの場合、約３２分に
亘って記録が行われる。

【００１３】また、その再生時には、圧縮済みの符号化
データが、同じクロックｘで動作するＡＤＰＣＭ回路１
４によってメモリ６から読み出されこれに伸張処理が施
されて元の音声データに戻される。このとき、今度は４
ＫＨｚ下の高周波域にノイズ成分が多く含まれるが（図
６（ｄ２）のハッチング部分参照）、後続のＤ／Ａ変換
回路１５によってアナログ音声信号に変換される際に２
ＫＨｚ超の帯域成分がカットされ（図６（ｅ２）参
照）、クロックｘ該当ノイズ成分がＬＰＦ１６によって
カットされて（図（ｆ）参照）、再生音声がスピーカ３
から出力される。こうして、音声帯域にかかる２ＫＨｚ
超の周波数成分がカットされて、音質は幾分か低下する
が、音声の聞き取りは可能な記録再生が、高品質モード
選択時に較べて２倍の時間に亘って行われる。

【００１４】このように音声録再機１０では、適応パル
ス符号変調処理に際してクロック周波数を切り換えるこ
とでサンプリング周波数ｆｓを変えさせ、これによって
音声データの圧縮率を変更することにより音質とのトレ
ードオフの下で録音時間の長短を選択可能としているの
である。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、限られたメ
モリ容量の下で記録再生時間を伸ばすための簡便なデー
タ圧縮手法として、サンプリング周波数ｆｓの変更の他
に、符号ビット数の変更も考えられる。これは、上述の
例に具体的に対応させると、図９に示した音声録再機２
０のようになる。

【００１６】すなわち、デジタル信号処理部へクロック
を供給するクロック回路２７は、クロック回路１７より
単純化されて常時１０２４ＫＨｚのクロックｙを出力す
るが、ＡＤＰＣＭ回路２４は、制御部１８に代わる制御
部２８からの制御信号Ｂに従って長時間モード選択時
に、符号ビット数が２ビットと少なくなって、差分値
“−２”，“−１”，“＋１”，“＋２”のそれぞれに
符号値“０”〜“３”の何れかを割り当てるように、Ａ
ＤＰＣＭ回路１４が改造されることとなる（図９（ａ）
参照）。このように符号ビット数が削減されると、その
分だけ差分値の採りうる範囲が狭まり、その結果、ＡＤ
ＰＣＭ回路２４のスルーレートが低下して、やはり４Ｋ
Ｈｚ下の高周波域に多くのノイズ成分が現れる（図９
（ｄ２）参照）。このため、高品質モード選択時には従
来と全く同様に動作できても（図９（ｂ），（ｃ），
（ｄ１），（ｅ１），（ｆ）参照）、長時間モード選択
時には、Ｄ／Ａ変換回路１５によるカットオフが４ＫＨ
ｚ超と不変なのでそのときの量子化ノイズ成分がそのま
ま出力されてしまう。

【００１７】このような場合、再生音声における高音域
の歪みが大きくなって再生音が聞き取り難いことから、
適応パルス符号変調方式を用いた音声録再装置では、デ
ータ圧縮率の変更に際して、符号ビット数の切り換えで
はなく、サンプリング周波数ｆｓの切り換えがなされて
いた。データ圧縮に際して符号ビット数の切り換えを行
う場合、特開平７−１６０３００号公報における「課
題」欄の記載にもあるように、他の符号化方式・圧縮方
式が用いられていたのである。

【００１８】しかしながら、符号ビット数切換のために
適応パルス符号変調回路その他の複数のデータ圧縮方式
を併存させこれらを組み合わせて使い分けるのは、煩雑
であり、回路規模の激増も招くので、小形化の要請に反
する。コスト面からも好ましくない。かといって、単純
に更なるサンプリング周波数ｆｓの引き下げを行うので
は、音声聞き取りに重要な１〜２ＫＨｚ帯域が全く失わ
れてしまうことにもなるので、この手法だけでは既に限
界である。

【００１９】そこで、回路規模の増大を抑制する観点か
ら適応パルス符号変調によるデータ圧縮伸張方式を維持
するという前提の下で、録音時間を一層長くするため
に、符号ビット数を削減しても上述の如き不都合を回避
しうるような構成を案出することが課題となる。この発
明は、このような課題を解決するためになされたもので
あり、適応パルス符号変調処理における符号ビット数を
切換えても再生音の聞き取りが可能な音声録再装置や，
音声記録装置，音声再生装置，音声録再ＩＣを実現する
ことを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために発明された第１乃至第２の解決手段について、
その構成および作用効果を以下に説明する。

【００２１】［第１の解決手段］第１の解決手段の音声
録再装置は（、出願当初の請求項１に記載の如く）、適
応パルス符号変調処理を施してから音声データを固体メ
モリに記録するとともにその再生も行う音声録再装置に
おいて、前記適応パルス符号変調処理に際して符号ビッ
ト数の大小を切り換える手段と、前記音声データの周波
数帯域における高音域を抑制するフィルタと、前記再生
に際して常に又は前記音声データの符号ビット数の大小
に応じて選択的に前記音声データへ前記フィルタを適用
する手段とを備えたことを特徴とするものである。

【００２２】このような第１の解決手段の音声録再装置
にあっては、音声記録時に、音声データが適応パルス符
号変調処理を施されてから固体メモリに記録されるが、
その適応パルス符号変調処理に際して符号ビット数の大
小が切り換えらるようになっている。そして、メモリ容
量一定の条件下では記録可能な録音時間が符号ビット数
の大小に反比例するので、録音可能な時間長が選択可能
なこととなる。そこで、限られた容量の固体メモリを利
用しながらも、符号ビット数を小さい方に切り換えるこ
とにより、一般的な講演や通常の会議等であれば或る程
度間に合うほどに録音時間を長くすることができる。

【００２３】また、音声再生時には、音声データに対し
て逆の適応パルス復号処理が施されて音声が再生される
が、その際、音声データは、フィルタによってその周波
数帯域における高音域が適宜抑制される。符号ビット数
を小さく削減して録音した場合には既述のように再生音
声における聴感域の高音域で歪み原因の量子化ノイズが
急増するのであるが、その高音域が抑制されると、その
量子化ノイズの多いところが重点的に抑制されることに
なる。しかも、聴感域における高音域成分は、経験や実
験等で得られた聴感特性によると、音色まで含めた再生
の場合は別として音声聞き取りの場合、少しでも存在し
ていれば、その残存比率を超えてかなり大きく聞き取り
に貢献するという特質がある。

【００２４】そこで、上記のように音声データに対して
聴感域における高音域を下げるような補正が施されるこ
とにより、耳障りな量子化ノイズは効率よく抑制される
一方で、高音域成分が或る程度確保されて音声聞き取り
可能な状態は維持されることとなる。したがって、この
発明によれば、適応パルス符号変調処理における符号ビ
ット数を切換えても再生音の聞き取りが可能なようにす
ることができる。

【００２５】［第２の解決手段］第２の解決手段の音声
録再装置は（、出願当初の請求項２に記載の如く）、上
記の第１の解決手段の音声録再装置であって、前記フィ
ルタは、前記再生に際して（前記適応パルス符号変調処
理に対応した）復号処理を行う復号回路とこれに後続す
る（オーバーサンプリング型等の）Ｄ／Ａ変換回路との
間に介挿されたデジタルフィルタであり、且つ前記復号
回路および前記Ｄ／Ａ変換回路と共通のクロックに基づ
いて動作するものであることを特徴とするものである。
なお、望ましくは、前記復号処理処理に際して前記クロ
ックの周波数を切り換える手段も設けられていると一層
良い。

【００２６】このような第２の解決手段の音声録再装置
にあっては、クロック周波数を変更すると、復号回路お
よびＤ／Ａ変換回路に加えてフィルタの動作速度も同様
に変更される。デジタルフィルタの場合、動作速度が変
わるとそれに対応してカットオフ周波数等の周波数特性
も変わる。そこで、音声再生に際して、復号処理および
デジタルアナログ変換処理におけるサンプリング周波数
ｆｓが変更されるとともに、フィルタの周波数特性も同
時に変更されることとなる。

【００２７】このようにクロック周波数の切換によって
フィルタリング特性が変えられるので、符号ビット数の
変更による量子化ノイズの変動を、クロック周波数の切
換によってカバーし得ることとなる。これにより、サン
プリング周波数と符号ビット数との双方の変更に基づい
てデータ圧縮率の更なる向上を図るに際して単一の又は
少数のフィルタを双方に兼用するのが可能となってフィ
ルタの数が少なくて済む。

【００２８】したがって、この発明によれば、適応パル
ス符号変調処理における符号ビット数を切換えても再生
音の聞き取りが可能な音声録再装置等を実現するに際し
て回路規模の増大を一層抑制することができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】このような解決手段で達成された
本発明の音声録再装置について、これを音声記録装置，
音声再生装置，及び音声録再ＩＣとして実施するための
形態を説明する。

【００３０】［第１の実施の形態］本発明の音声記録装
置は上記の解決手段の音声録再装置のうち記録処理を担
う部分を分離するとともに固体メモリを着脱可能とした
ものである。すなわち（、出願当初の請求項３に記載の
如く）、適応パルス符号変調処理を施してから音声デー
タを固体メモリに記録する音声記録装置において、前記
適応パルス符号変調処理に際して符号ビット数の大小を
切り換える手段と、前記固体メモリを着脱可能とする手
段とを備えたことを特徴とする。これにより、音声デー
タを記録したい固体メモリを装着すると、上述した音声
録再装置の作用効果のうち記録に関する部分の作用効果
を奏する。

【００３１】［第２の実施の形態］本発明の音声再生装
置は上記の解決手段の音声録再装置のうち再生処理を担
う部分を分離するとともに固体メモリを着脱可能とした
ものである。すなわち（、出願当初の請求項４に記載の
如く）、適応パルス符号化された音声データを固体メモ
リから読み出して音声を再生する音声再生装置におい
て、前記音声データの周波数帯域における高音域を抑制
するフィルタと、前記再生に際して常に又は前記音声デ
ータの符号ビット数の大小に応じて選択的に前記音声デ
ータへ前記フィルタを適用する手段と、前記固体メモリ
を着脱可能とする手段とを備えたことを特徴とする。こ
れにより、音声データを記録した固体メモリを装着する
と、上述した音声録再装置の作用効果のうち再生に関す
る部分の作用効果を奏する。

【００３２】したがって、これらの音声記録装置と音声
再生装置とを組み合わせて用いることによっても、上述
した音声録再装置の作用効果が得られる。また、音声記
録装置または音声再生装置と上記の音声録再装置とを組
み合わせて用いることによっても、上述した音声録再装
置の作用効果が得られる。

【００３３】［第３の実施の形態］本発明の音声録再Ｉ
Ｃは上記の解決手段の音声録再装置のうち記録処理およ
び再生処理を担う回路部分を分離するとともに集積化し
たものである。すなわち（、出願当初の請求項５に記載
の如く）、固体メモリに対するインターフェイスと、前
記インターフェイスを介して記録のために出力される音
声データに対して（その出力に先だって）適応パルス符
号変調処理を施す手段と、前記インターフェイスを介し
て記録済みの音声データを読み出して音声再生処理を施
す手段とを備えた音声録再ＩＣにおいて、前記適応パル
ス符号変調処理に際して符号ビット数の大小を切り換え
る手段と、前記音声データの周波数帯域における高音域
を抑制するフィルタと、前記再生に際して常に又は前記
音声データの符号ビット数の大小に応じて選択的に前記
音声データへ前記フィルタを適用する手段とを備えたこ
とを特徴とするものである。この場合、音声録再装置の
具現化に際して上記ＩＣを組み込むことにより、上述の
作用効果を奏する音声録再装置を小形で安価に実現する
ことができる。

【００３４】

【実施例】このような解決手段や実施形態で達成された
本発明の音声録再装置等について、これを実施するため
の具体例を第１〜第４実施例によって説明する。第１，
第２実施例は、アナログフィルタを用いて課題を解決し
たものであるのに対し、第３，第４実施例は、デジタル
フィルタを用いて課題を解決したものである。そこで、
前者は第１の解決手段等を具現化したものとなっている
のに対し、後者は第１，第２の解決手段等の双方を具現
化したものとなっている。また、第１実施例は、符号ビ
ット数の変更だけを行ってサンプリング周波数ｆｓの変
更を行わないのに対し、第２〜第４実施例は、符号ビッ
ト数の変更に加えてサンプリング周波数ｆｓの変更も行
うものである。

【００３５】［第１実施例］本発明の音声録再装置等の
第１実施例について、その具体的な構成を、図面を引用
して説明する。図１（ａ）は、そのブロック図であり、
既述の図６，図９における（ａ）に対応している。そこ
で、既述したのと同一のものには同一の符号を付して示
し、その再度の説明は割愛して、以下、相違点を中心に
述べる。

【００３６】図１に示すこの音声録再機３０は、図９に
示した音声録再機２０をベースとしてＡＤＰＣＭ回路２
４，制御部２８を引き続き具えることにより、適応パル
ス符号変調処理に際して符号ビット数の大小を切り換え
るものとなっている。しかし、ＬＰＦ１６と並列に設け
られたＬＰＦ３６と、両ＬＰＦ１６，３６の出力を入力
とし制御部２８からの制御信号Ｂに応じて何れか一方を
スピーカ３へ出力するセレクタ３９とが追加されている
点で、音声録再機２０と相違する。

【００３７】ＬＰＦ３６は、アナログフィルタであり、
その周波数特性グラフが音声帯域に掛かる概ね２ＫＨｚ
あたりから下がり始め８Ｋ以上で完全に下がりきるよう
な特性を持ったものが採用される（図６（ｆ２）参
照）。これにより、音声録再機３０は、ＬＰＦ３６選択
時に音声データの周波数帯域における高音域を抑制する
ものとなっている。

【００３８】この実施例の音声録再装置について、その
使用態様及び動作を、図面を引用して説明する。図１の
（ｂ）以降は、その各回路の周波数特性図であり、それ
ぞれ既述の図６，図９における（ｂ）〜（ｆ）に対応し
ている。

【００３９】このような構成の音声録再機３０を用いて
短時間の録音を行うときには、操作キー４を操作して高
品質モードを選択する。すると、これに応じたコントロ
ーラ５及び制御部２８からの制御信号Ｂに従って、クロ
ックｙで動作するＡＤＰＣＭ回路２４による符号ビット
数が４ビットとされ、且つセレクタ３９によってＬＰＦ
１６経由の音声信号がスピーカ３へ出力されるようにな
る。そして、マイク２から入力されたアナログ音声信号
はＬＰＦ１２によって音声帯域超の高周波成分が概ねカ
ットされてから（図１（ｂ）参照）Ａ／Ｄ変換回路１３
によってデジタル音声データに変換されると同時に４Ｋ
Ｈｚ超の高周波成分がカットされ（図１（ｃ）参照）、
さらにデジタル音声データはＡＤＰＣＭ回路２４によっ
て８ＫＨｚのサンプリング周波数に一致したタイミング
ごとに４ビット符号化で圧縮されてからメモリＩ／Ｆ１
９を介してメモリ６に順次記録される。このメモリ６の
容量が同じく３２Ｍｂの場合、約１６分に亘って記録が
行われる。

【００４０】また、その再生時には、圧縮済みの符号化
データが、同じクロックｙで動作するＡＤＰＣＭ回路２
４によってメモリＩ／Ｆ１９を介してメモリ６から読み
出されさらに伸張処理が施されて元の音声データに戻さ
れる。このとき、８ＫＨｚ側の高周波域にはノイズ成分
が多く含まれるが（図１（ｄ１）のハッチング部分参
照）、後続のＤ／Ａ変換回路１５によってアナログ音声
信号に変換される際に４ＫＨｚ超の帯域成分がカットさ
れ（図１（ｅ１）参照）、最後にＤ／Ａ変換回路１５等
に起因するクロックｙ該当ノイズ成分がＬＰＦ１６によ
ってカットされて（図１（ｆ１）参照）、高品質の音声
がスピーカ３から再生出力される。

【００４１】これに対し、この音声録再機３０を用いて
長時間の録音を行うときには、操作キー４を操作して長
時間モードを選択する。すると、これに応じた制御部２
８からの制御信号Ｂに従って、同じクロックｙで動作す
るＡＤＰＣＭ回路２４による符号ビット数が２ビットと
され、且つセレクタ３９によってＬＰＦ３６経由の音声
信号がスピーカ３へ出力されるようになる。そして、マ
イク２から入力されたアナログ音声信号はＬＰＦ１２に
よって音声帯域超の高周波成分が概ねカットされてから
（図１（ｂ）参照）Ａ／Ｄ変換回路１３によってデジタ
ル音声データに変換されると同時に４ＫＨｚ超の高周波
成分がカットされる（図１（ｃ）参照）。ここまでは、
高品質モード選択時と同じであるが、その後、デジタル
音声データはＡＤＰＣＭ回路２４によって８ＫＨｚのサ
ンプリング周波数に一致したタイミングごとに２ビット
符号化で圧縮されてからメモリＩ／Ｆ１９を介してメモ
リ６に順次記録される。そこで、メモリ容量が同じ３２
Ｍｂの場合、約３２分に亘って記録が行われる。

【００４２】また、その再生時には、圧縮済みの符号化
データが、同じクロックｙで動作するＡＤＰＣＭ回路２
４によってメモリ６から読み出されこれに伸張処理が施
されて元の音声データに戻される。このとき、今度は４
ＫＨｚ下の高周波域にノイズ成分が多く含まれ（図１
（ｄ２）のハッチング部分参照）、これがアナログ音声
信号に変換される際に後続のＤ／Ａ変換回路１５をすり
抜けてしまうが（図６（ｅ２）参照）、今度はＬＰＦ１
６に替えてＬＰＦ３６が選択されているので、クロック
ｙ該当ノイズ成分がカットされると同時に２ＫＨｚ超の
帯域成分に対して聴感上の補正が施される（図（ｆ２）
参照）。

【００４３】こうして、音声再生に際し音声データの符
号ビット数の大小に応じて選択的に音声データへフィル
タ３６が適用される。その結果、音質は幾分か低下して
も音声の聞き取りは可能な記録再生が、高品質モード選
択時に較べて２倍の時間に亘って行われるのである。

【００４４】［第２実施例］図２にブロック図および周
波数特性図を示した本発明の音声録再装置等の第２実施
例について説明する。図２の（ａ）〜（ｆ＊）は、それ
ぞれ上述した図１の（ａ）〜（ｆ＊）に対応しているの
で（＊は１〜３の何れかを表す）、以下、音声録再機３
０との相違点を中心に説明する。図２に示すこの音声録
再機４０は、図１に示した音声録再機３０をベースとし
てＡＤＰＣＭ回路２４等を引き続き具えることにより、
適応パルス符号変調処理に際して符号ビット数の大小を
切り換えるものとなっている。

【００４５】これに対し、クロック回路２７が図６のク
ロック回路１７によって置換されるとともに、制御部２
８が制御部４８によって置換されている点で、音声録再
機４０は音声録再機３０と相違する。制御部４８は、制
御部１８及び制御部２８の双方の機能を併せ持つように
改められていて、制御信号Ａ，Ｂの両信号を出力するも
のである。これにより、音声録再機４０は、適応パルス
符号変調処理に際してクロック周波数を切り換えること
でサンプリング周波数ｆｓの変更を行うものにもなって
いる。

【００４６】また、ＬＰＦ１６及びＬＰＦ３６に対して
更に新たなＬＰＦ４６が並列に設けられ、セレクタ３９
がこれらＬＰＦ１６，３６，４６の出力を入力とし制御
部４８からの制御信号Ａ，Ｂに応じて何れか一つを選択
してスピーカ３へ出力するセレクタ４９になっている点
も、相違する。ＬＰＦ４６は、アナログフィルタであ
り、その周波数特性グラフが音声帯域に掛かる概ね１Ｋ
Ｈｚあたりから下がり始め４Ｋ以上で完全に下がりきる
ような特性を持ったものが採用される（図２（ｆ３）参
照）。これにより、音声録再機４０は、ＬＰＦ３６選択
時に音声データの周波数帯域における高音域を抑制する
とともに、ＬＰＦ４６選択時に音声データの周波数帯域
における高音域を更に強く抑制するものとなっている。

【００４７】この実施例の音声録再装置についてその使
用態様及び動作を説明する。このような構成の音声録再
機４０を用いて短時間の録音および上述した長時間の録
音を行うときにおける動作等は、上述した通りになるの
で、再度の説明は割愛して、極長時間の録音を行う場合
を説明する。

【００４８】音声録再機４０を用いて極長時間の録音を
行うときには、操作キー４を操作して該当モードを選択
する。すると、これに応じた制御部４８からの制御信号
Ａに従って、５１２ＫＨｚのクロックｘがＡＤＰＣＭ回
路２４等へ供給される。さらに、制御部４８からの制御
信号Ｂに従って、ＡＤＰＣＭ回路２４による符号ビット
数が２ビットとされ、且つセレクタ４９によってＬＰＦ
４６経由の音声信号がスピーカ３へ出力されるようにな
る。

【００４９】そして、マイク２から入力されたアナログ
音声信号はＬＰＦ１２によって音声帯域超の高周波成分
が概ねカットされてから（図２（ｂ）参照）Ａ／Ｄ変換
回路１３によってデジタル音声データに変換されるとき
に今度は２ＫＨｚ超の高周波成分がカットされる（図２
（ｃ３）参照）。さらにその後、デジタル音声データは
ＡＤＰＣＭ回路２４によって４ＫＨｚのサンプリング周
波数に一致したタイミングごとに２ビット符号化で圧縮
されてからメモリＩ／Ｆ１９を介してメモリ６に順次記
録される。こうして、メモリ容量が同じ３２Ｍｂの場
合、約６４分に亘って記録が行われる。

【００５０】また、その再生時には、圧縮済みの符号化
データが、同じクロックｘで動作するＡＤＰＣＭ回路２
４によってメモリ６から読み出されこれに伸張処理が施
されて元の音声データに戻される。このとき、今度は２
ＫＨｚ下の高周波域にノイズ成分が多く含まれ（図２
（ｄ３）のハッチング部分参照）、これがアナログ音声
信号に変換される際に後続のＤ／Ａ変換回路１５をすり
抜けてしまうが（図２（ｅ３）参照）、今度はＬＰＦ４
６が選択されているので、クロックｘ該当ノイズ成分が
カットされると同時に１ＫＨｚ超の帯域成分に対して聴
感上の補正が施される（図（ｆ３）参照）。

【００５１】こうして、音声再生に際して音声データの
符号ビット数およびサンプリング周波数ｆｓに応じて選
択的に音声データへＬＰＦ４６が適用され、その結果、
音質は低下しても音声の聞き取りは可能な記録再生が、
高品質モード選択時に較べて４倍の長時間に亘って行わ
れるのである。

【００５２】［第３実施例］図３にブロック図および周
波数特性図を示した本発明の音声録再装置等の第３実施
例について説明する。図３の（ａ）〜（ｆ＊）は、それ
ぞれ上述した図２の（ａ）〜（ｆ＊）に対応しているの
で（＊は１〜３の何れかを表す）、以下、音声録再機４
０との相違点を中心に説明する。図３に示すこの音声録
再機５０は、ＬＰＦ３６，４６及びセレクタ４９に代え
てＡＤＰＣＭ回路２４とＤ／Ａ変換回路１５との間に介
挿されたデジタルフィルタ５４及びセレクタ５５を具え
ている点で、音声録再機４０と相違する。

【００５３】デジタルフィルタ５４は、図４（ａ）にブ
ロック図を示した一般的なＦＩＲ型のデジタルフィルタ
であり、次のフィルタリング特性を示すように各時間遅
れ毎の係数Ｗ１〜Ｗ４が重みづけされている。しかも、
Ａ／Ｄ変換回路１３や，ＡＤＰＣＭ回路２４，Ｄ／Ａ変
換回路１５と同様にクロック同期式回路で具現化されて
いて、それらのクロックと同じクロックを受けて、即ち
クロック回路１７から供給されるクロックｘ又はクロッ
クｙを受けて、動作する。そして、クロックｙでの動作
時には、ＬＰＦ３６と同様に、その周波数特性グラフが
音声帯域に掛かる概ね２ＫＨｚあたりから下がり始め８
Ｋ以上で完全に下がりきるような特性を示す（図３（ｄ
ｄ２）参照）。これに対し、クロックｘでの動作時に
は、ＬＰＦ４６と同様に、その周波数特性グラフが音声
帯域に掛かる概ね１ＫＨｚあたりから下がり始め４Ｋ以
上で完全に下がりきるような特性を示すものである（図
３（ｄｄ３）参照）。

【００５４】これにより、デジタルフィルタ５４は、デ
ジタルＩＣへの組み込みが容易で、且つクロック周波数
を切り換えることでフィルタリング特性を変更させるこ
との可能なものとなっている。また、セレクタ５５は、
ＡＤＰＣＭ回路２４の出力およびデジタルフィルタ５４
の出力を入力とし、制御部４８からの制御信号Ｂに応じ
て何れか一方をＤ／Ａ変換回路１５へ送出するようにな
っている。

【００５５】この実施例の音声録再装置についてその使
用態様及び動作を説明する。このような構成の音声録再
機５０を用いて短時間の録音を行うときにおける動作等
は、上述した通りになるので（図３（ｂ），（ｃ１），
（ｄ１），（ｅ１），（ｆ）参照）、その詳細な説明は
割愛する。

【００５６】一方、音声録再機５０を用いて長時間の録
音を行う場合、記録時における動作等は上述した通りに
なるが（図３（ｂ），（ｃ２））、再生時における動作
等は異なる。かかる再生時には、制御信号Ｂに従ってＡ
ＤＰＣＭ回路２４による符号ビット数が２ビットにされ
るとともにセレクタ５５によってデジタルフィルタ５４
が選択されている。そして、クロックｙで動作するＡＤ
ＰＣＭ回路２４によって圧縮済みの符号化データがメモ
リ６から読み出され、これに伸張処理が施されて元の音
声データに戻された後、直ちに２ＫＨｚ超の高周波域に
おけるノイズ成分（図３（ｄ２）のハッチング部分参
照）がデジタルフィルタ５４によって抑制され（図３
（ｄｄ２）参照）、それからアナログ音声信号に変換さ
れる（図３（ｅ２）参照）。こうして、デジタル信号処
理によって２ＫＨｚ超の帯域成分に対して聴感上の補正
が施される。

【００５７】他方、音声録再機５０を用いて極長時間の
録音を行う場合、やはり記録時における動作等は上述し
た通りになるが（図３（ｂ），（ｃ３））、再生時にお
ける動作等が異なる。この場合には、２ビットの符号ビ
ット数およびデジタルフィルタ５４の選択に加えて、制
御部４８からの制御信号Ａに従って５１２ＫＨｚのクロ
ックｘがＡＤＰＣＭ回路２４等へ供給される。そして、
圧縮済みの符号化データがＡＤＰＣＭ回路２４によって
メモリ６から読み出されこれに伸張処理が施されて元の
音声データに戻されるが、今度は２ＫＨｚ下の高周波域
にもノイズ成分が多く含まれる（図３（ｄ３）のハッチ
ング部分参照）。しかし、伸張処理後、直ちに１ＫＨｚ
超の高周波域におけるノイズ成分がデジタルフィルタ５
４によって抑制され（図３（ｄｄ３）参照）、それから
アナログ音声信号に変換される（図３（ｅ３）参照）。
そこで、デジタル信号処理によって１ＫＨｚ超の帯域成
分に対して聴感上の補正が施される。

【００５８】こうして、音声再生に際して音声データの
符号ビット数およびサンプリング周波数ｆｓの切換状態
に応じて選択的にデジタルフィルタ５４が適用され、且
つ単純なクロック周波数の切り換えによってサンプリン
グ周波数ｆｓと同時にデジタルフィルタ５４の特性も切
り換えられる。その結果、音質は低下しても音声の聞き
取りは可能な記録再生が、高品質モード選択時に較べて
４倍の長時間に亘って行われるのである。

【００５９】［第４実施例］図５にブロック図および周
波数特性図を示した本発明の音声録再装置等の第４実施
例について説明する。図５の（ａ）〜（ｆ＊）は、それ
ぞれ上述した図３の（ａ）〜（ｆ＊）に対応しているの
で（＊は１〜３の何れかを表す）、以下、音声録再機５
０との相違点を中心に説明する。図５に示すこの音声録
再機６０は、セレクタ５５が省かれてＡＤＰＣＭ回路２
４の出力が何時もデジタルフィルタ５４を介してＤ／Ａ
変換回路１５へ送出される点で、声録再機５０と相違す
る。

【００６０】これにより、短時間の録音を行うときにも
デジタルフィルタ５４が機能するので、この音声録再機
６０及び音声録再ＩＣ６１は、音声再生に際して常に音
声データへフィルタ５４が適用されるものとなってい
る。その結果、極長時間の録音や長時間の録音を行うと
きに限らず短時間の録音を行うときにも高音域に対する
聴感上補正が施されるが、これに起因して音声が聞き取
り難くなるということは全く又はほとんど無いので、実
用上差し支えがなく、セレクタ５５の省略分だけ更に音
声録再ＩＣ６１等の規模を抑制することができる。

【００６１】以上、カットオフ周波数や、サンプリング
周波数，クロック周波数が２，４，８，５１２，１０２
４ＫＨｚとして説明してきたが、これらの値は、厳密な
ものではない。切りが良いので一例として選出したもの
であり、実機にあっては定性的な関係を維持しながら適
宜上下に変更される。

【００６２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の第１の解決手段の音声録再装置等にあっては、音声デ
ータに対して聴感域における高音域を下げる補正を施す
ようにしたことにより、適応パルス符号変調処理におけ
る符号ビット数を切換えても再生音の聞き取りが可能な
音声録再装置等を実現することができたという有利な効
果が有る。

【００６３】また、本発明の第２の解決手段の音声録再
装置等にあっては、クロック周波数の切換によってサン
プリング周波数の変更ばかりか符号ビット数の変更によ
る量子化ノイズの変動をもカバーし得るようにしたこと
により、フィルタ数の増加を回避して回路規模の増大を
一層抑制することができたという有利な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の音声録再装置の第１実施例につい
て、そのブロック図および周波数特性図である。

【図２】本発明の音声録再装置の第２実施例につい
て、そのブロック図および周波数特性図である。

【図３】本発明の音声録再装置の第３実施例につい
て、そのブロック図および周波数特性図である。

【図４】そのデジタルフィルタの構成例である。

【図５】本発明の音声録再装置の第４実施例につい
て、そのブロック図および周波数特性図である。

【図６】従来の音声録再装置である。

【図７】オーバーサンプリング型のＡ／Ｄ変換手段
である。

【図８】適応パルス符号変調手段である。

【図９】単に符号ビット数を切り換えたときの予想構
成である。

【符号の説明】

２マイク（ＭＩＣ）３スピーカ（ＳＰ）４操作キー５コントローラ６メモリ（ＲＡＭ、半導体メモリ、固体メモリ）１０音声録再機（音声録再装置、音声記録装置、音声
再生装置）１１音声録再ＩＣ１２ＬＰＦ（アナログローパスフィルタ）１３Ａ／Ｄ変換回路（アナログデジタル変換手段）１４ＡＤＰＣＭ回路（適応パルス符号変調手段および
復号回路）１５Ｄ／Ａ変換回路（デジタルアナログ変換手段）１６ＬＰＦ（アナログローパスフィルタ）１７クロック回路１８制御部１９メモリＩ／Ｆ（メモリインターフェイス）２０音声録再機（音声録再装置、音声記録装置、音声
再生装置）２１音声録再ＩＣ２４ＡＤＰＣＭ回路（適応パルス符号変調手段および
復号回路）２７クロック回路２８制御部３０音声録再機（音声録再装置、音声記録装置、音声
再生装置）３１音声録再ＩＣ３６ＬＰＦ（アナログローパスフィルタ）３９セレクタ４０音声録再機（音声録再装置、音声記録装置、音声
再生装置）４１音声録再ＩＣ４６ＬＰＦ（アナログローパスフィルタ）４８制御部４９セレクタ５０音声録再機（音声録再装置、音声記録装置、音声
再生装置）５１音声録再ＩＣ５４デジタルフィルタ（Ｄｉｇ．Ｆ）５５セレクタ６０音声録再機（音声録再装置、音声記録装置、音声
再生装置）６１音声録再ＩＣ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】適応パルス符号変調処理を施してから音声
データを固体メモリに記録するとともにその再生も行う
音声録再装置において、前記適応パルス符号変調処理に
際して符号ビット数の大小を切り換える手段と、前記音
声データの周波数帯域における高音域を抑制するフィル
タと、前記再生に際して常に又は前記音声データの符号
ビット数の大小に応じて選択的に前記音声データへ前記
フィルタを適用する手段とを備えたことを特徴とする音
声録再装置。
【請求項２】前記フィルタは、前記再生に際して復号処
理を行う復号回路とこれに後続するＤ／Ａ変換回路との
間に介挿されたデジタルフィルタであり、且つ前記復号
回路および前記Ｄ／Ａ変換回路と共通のクロックに基づ
いて動作するものであることを特徴とする請求項１記載
の音声録再装置。
【請求項３】適応パルス符号変調処理を施してから音声
データを固体メモリに記録する音声記録装置において、
前記適応パルス符号変調処理に際して符号ビット数の大
小を切り換える手段と、前記固体メモリを着脱可能とす
る手段とを備えたことを特徴とする音声記録装置。
【請求項４】適応パルス符号化された音声データを固体
メモリから読み出して音声を再生する音声再生装置にお
いて、前記音声データの周波数帯域における高音域を抑
制するフィルタと、前記再生に際して常に又は前記音声
データの符号ビット数の大小に応じて選択的に前記音声
データへ前記フィルタを適用する手段と、前記固体メモ
リを着脱可能とする手段とを備えたことを特徴とする音
声再生装置。
【請求項５】固体メモリに対するインターフェイスと、
前記インターフェイスを介して記録のために出力される
音声データに対して適応パルス符号変調処理を施す手段
と、前記インターフェイスを介して記録済みの音声デー
タを読み出して音声再生処理を施す手段とを備えた音声
録再ＩＣにおいて、前記適応パルス符号変調処理に際し
て符号ビット数の大小を切り換える手段と、前記音声デ
ータの周波数帯域における高音域を抑制するフィルタ
と、前記再生に際して常に又は前記音声データの符号ビ
ット数の大小に応じて選択的に前記音声データへ前記フ
ィルタを適用する手段とを備えたことを特徴とする音声
録再ＩＣ。