JPS58108588A - 音声信号処理装置 - 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】 発明の技術分野 本発明は例えばビデオテープレコーダに用いて好適な音
声信号処理装置に関し、詳しくは記録時と異なる速度で
再生され友音声信号の周波数を記録時と同じ周波数に補
正しうる音声信号処理装置に関する。

発明の技術的背景 ビデオテープレコーダ（以”ＦＶＴＲという）において
、記録時とは異なる速度で再生することができる機能を
有したものが製品化されている。このような機種におい
ては、記録時より速い速度で再生（早送り再生）を行な
うことにより記録内容を短時間で把握でき、また記録時
より遅い速度で再生（スロー再生）を行なう仁とにより
速い動きをゆっくりと見る仁とができ便利である。

ところで、このように記録時とは異なる速度で再生を行
なつ九場合、再生音声信号はその周波数が高められ、あ
るいは低められて非′１ｌＩＩＫ聞きと）にくいものに
なってしまう。そこで、通常ＶＴＲにおしては、早送り
再生、スロー再生と９つた配録時とは異なる速度で再生
を行なう場合にはその再生期間中、ミューティングをか
けて音声信号をテレビジョン受僚機に出力しないようＫ
している。

しかしながら、このような時にも音声が聞き取れると便
利である。そこで上述したような周波数の高められえ、
あるいは低められた再生音声信号をもとの記録時の周波
数に補正すると聞き敗りやすくなるので、このような音
声信号の周波数を補正することのできる音声信号処理装
置がいろいろと提案されているう 本出願人は特願昭５６−１５０７９０号にて上述したよ
うな音声信号処理装置を提案した。第１図はその装置の
一実施例のブロック図である。

この装置の動作−１’　ｔず記録時よ）周波数の高めら
れ九音声信号の周波数をもとの周波数に補正する場合に
ついて説明する。このような音声信号は入力端子（１）
から入力され、スイッチ（２）を介してアナログシフト
レジスタ（３）、　（４）へ送出される。この場合、ス
イッチ（２）はレジスタ（３）、（４）両方へこの入力
が送出されるように切シ換えられている。シフトレジス
タ（３）、（４）は読み出しクロックパルス発振器（５
）及び書き込みクロックパルス発振器（６）の出力によ
シ駆動される。すなわち、シフトレジスタ（３）、（４
）へ入力され良信号は発振器（６）からの書き込みクロ
ックパルスによシフトレジスタ（３）、（４）へ書き込
すれ、発振器（５）からの読み出しクロックパルスによ
りシフトレジスタ（３）、（４）から読み出される。発
振器ｆ５）　、　（６）から送出されるクロックパルス
はそれぞれの周波数をｆＲ，ｆｗ　とすると、 なる関係式（１）を満足するようになっている。ことで
ｖＰ、ｖＲはそれぞれ再生速度、記録速度であるうこれ
は例えば、発振器（５）の読み出しクロックパルスの周
波数を固定とし、発振器（６）の書き込みクロックパル
ス周波数を再生速度ｖＰに合わせて変化させるようにす
れば良い。

シフトレジスタ（３）　、　＋４）へ同時に送出される
クロックパルスの種類社異なるように、かつ一定時間毎
にクロックパルスの種類が変化するよう発振器（５）　
、　（６）の出力はスイッチ（７）で切り換えられる。

そして読み出しクロックパルスにより駆動されている方
のシフトレジスタ（３）あるいは（４）からの周波数の
補正された音声信号出力がスイッチ（８）の切り換えＫ
よす常に取り出され、この出力がローパスフィルタ（Ｌ
ＰＰ）（９）を介して出力端子ＱＩＫあられれる。Ｌ　
Ｐ　Ｆ　（９）は信号成分中圧のっているクロック成分
を除去するためのものである。

次に記録時より再生速度が遅い場合の再生音声信号の周
波数補正について述べる。この場合、記録時より再生速
度が速い場合との違いはシフトレジスタ（３）　、　（
４）のうち読み出しが行なわれている方のシフトレジス
タの出力がスイッチαＤ。

ＬＰＦ（１３及びスイッチ（２）を介して再び読み出し
が行なわれて−る方のシフトレジスタへ入力すれること
である。すなわち、記録時よ）周絖数が低くなつ九再生
音声信号はスイッチ（２）によシ、書き込みが行なわれ
ている方のシフトレジスタのみへ入力され、読み出しが
行なわれているシフトレジスタよシ局波数の補正された
信号が出力される。

この装置によれば、スロー再生から記録時の速度の数倍
の速度の早送り再生１で音声信号の周波数補正をするこ
とが可能である。

背景技術の問題点 ところで一般的に磁気記録再生においては、テープヘッ
ドからの再生電圧１は （ここで、Ｎはヘッドのコアに巻かれたコイルの巻数、
φはコイルを通る磁束、ｔは時間）で表わされる。テー
プに記録された信号を正弦液とすれば、 φ””　Ａｃｏｓ　２ｇ［ （ここでｆは周波数、Ａ社定数） よって、 Ｊ　＝　２ｇＡＮｆｓｉｎ　２ｒｆｔ となって、信号の周波数により再生電圧の振幅が変化す
る。第２図にテープヘッド再生出力の゛周波数特性の一
例を示す。この図からま九再生速度によって周波数特性
が変化することがわかる。

従って、上述したような特性を有する再生出力を一倍速
再生（通常再生）時に使用されているイコライザを通す
と、再生速度が記録時と異なるときに轄望ましい周波数
特性が得られず、かつ信号レベルが過大あるいは過小に
なったりしてしまう。そのため、このような信号を例え
ば第１図に示すようなアナログシフトレジスタに入力す
ると、その出力に歪が生じたり、ノイズが大きくなった
りするという欠点があった。

発明の目的 本発明社上述した点Ｋかんがみなされたもので、記録時
とは異なる速度で磁気記録媒体から再生された音声信号
の周波数を補正する際に生ずるノイズや歪を少なくした
音声信号処理装置を提供することを目的とする。

発明の概要 本発明はクロックパルスにより駆動され、信号を転送す
るアナログシフトレジスタを備え、記録時とは異なる速
度で磁気記録媒体より再生された音声信号の鳥波数を記
録時の周波数に補正しうる音声信号処理装置の前記シフ
トレジスタ入力側に電圧を可変するこ正により制御可能
なイコライザ及び増幅器を設け、再生音声信号の周波数
を補正する際、記録速度と再生速度との比に応じ走電圧
、例えばキャプスタンサーボ電圧やキャプスタンモータ
電圧で前記イコライザ及び増幅器を制御するようにした
もので、これによりシフトレジスタへの入力信号を常に
安定にし、ノイズや歪を少なくして周波数補正を行なえ
るようにしたものである。

発明の実施例 以下、本発明を図示の実施例にもとづいて説明する。な
お、第１図と同一のものＫはすべて同一番号を付したの
でその説明は省略する。第３図は本発明になる音声信号
処理装置の一実施例を示すブロック図である。（２）は
入力端子（１）Ｋ接続された可変イコライずであり、こ
れには電圧制御増幅器（ＶＣＡ）ＣＩ’ｌを介して第１
図と同じスイッチ手段（２）が接続されている。器はＶ
ＴＲのキャプスタンサーボ電圧（あるいはキャプスタン
モータ電圧）が印加される入力端子であシ、これ社可変
イスライザ（至）、ＶＣＡＣ１’Ｄ及び書込み用クロッ
クパルス発振器となる電圧制御発振器（ＶＣＯ）（至）
へ接続されている。

次にこの装置の動作について説明する。

まずｖｃｏｃ！３の動作について述べる。入力端子のに
印加されるキャプスタンサーボ電圧は第４図に示す如く
、再生速度比（記録速度との）と線形関係にあるので、
この電圧によ＃）ｖＣＯ（至）を制御すれば、第１図の
装置と同様にこのＶＣＯ＠は書き込みクロックパルス発
振器となり、かつ発振器（５）及びｖｃｏａの発振周波
数は前述の（１）式の関係を満足するようにできる。

なお、キャプスタンサーボ電圧は第５図に示すような回
路よシ得られている。第５図は可変イコライザ（至）、
ＶＣＡ＠１）の具体的回路の一例及びこれらを制御する
キャプスタンサーボ電圧を得ているキャプスタンサーボ
回路＠を示す図である。キャプスタンサーボ回路Ｑ４に
ついて簡単に説明すると、再生時、プントロールヘッド
（至）により磁気テープから拾われたシントロールパル
スが増幅器（至）で増幅され、基準発振器（３０Ｈ，）
勾からの信号と混合されてＡＰ’Ｃ（自動位相制御）回
路（至）に入力される。一方キャプスタン篭−タ（２）
からのＰＧパルスは増幅器（至）で増幅され、Ａｒｃ（
自動周波数制御）回路ＯＤに入力され、し この回路６υの出力はＡＰＣ回路（至）の出カーｔＦＩ
Ｌ合される。この混合出力がキャプスタンサーボ電圧で
アシ、これはサーボアンプ（至）に入力されてキャプス
タンモータ（至）を駆動する。

なお、ＦＱパルスの周波数は１倍速再生時に６極のモー
タが２０Ｈ工で回転しているときを基準としている。

次に可変イコライザ（至）及びＶＣＡ＠９の動作につい
て第５図に示すこれらの具体的回路の一例を用いて説明
する。可変イコライザ■及びＶＣＡｏｏの制御入力端子
■、＠１）ＫはＶＣＯ＠と同じくキャプスタンサーボ電
圧Ｖｃ　　（キャプスタンモータ電圧でも曳いが、ここ
ではキャプスタンサーボ電圧）が印加される。可変イコ
ライザ（社）の抵抗Ｒ，−Ｒ，はトランジスタＱｔ−Ｑ
・のバイアス用抵抗であり、 （ＶＣＭＡＸ　：　ＶＣ（Ｄ最大値、■ＣＭＸＮ：ｖＣ
〕最小値）となるように各抵抗値が選ばれている。

ところで、抵抗Ｒ，とコンデンサＣｏ〜Ｃｓはｍ−パス
フィルタを形成し、またコンデンサＣ４と抵抗Ｒ７”−
ＲＩＯはバイパスフィルタを形成しているので機器の再
生速ｔＫ応じてローパスフィルタとバイパスフィルタの
時定数を変化させれば可変イコライザとして動作する。

すなわち、ｖｃ　”　ＶＣＭＩＨのときトランジスタＱ
ｔ′Ｑ・はすべてカットオフしており、ローパスフィル
タ及びバイパスフィルタの−３ｄＢカツトオフ周波数は
それぞれ ｆｃＬ　＝１／２ｇＲｏ　（Ｃｏ　＋Ｃ１＋ｃ３　＋ｃ
３　）ｆ（Ｈ＝１／２ｇＣ４（Ｒｙ＋Ｒ６＋Ｒｓ＋Ｒ１
ｏ）であるが、Ｖｃが大きくなるにつれて順次トランジ
スタＱ＄１　（Ｑｌｌ　）オン→トランジスタＱ２（Ｑ
易）オン→トランジスタ（ｈ（Ｑ４）’、をンとなシ、
ｖｃ　＝　ＶＣＭＡＸ　　のときにはローぷスフイルタ
、バイパスフィルタのカットオフ周波数は ｒｃＩ、　＝　１７２πＲＯＣ。

ｆＣＨ＝１／２　ｘｃ　４　Ｒ７ となる。つまり、キャプスタンサーボ電圧Ｖｃの変化に
より、このイコライザ（至）の時定数が段階的に変化す
る。前述した如く、キャプスタンサーボ電圧は再生速度
比と線形関係にあるので、このキャプスタ／サーボ電圧
で再生速度に応じて入力端子（１）より入力される音声
入力信号の周波数特性が補正される。

なお、第５図に示し九ものではイコライザの切換えが４
段階であるが、段数を増やすことＫより精度の良いイコ
ライザを提供できることは言うまでもない。

次ＫＶＣＡ１２Ｄの動作について述べる。キャプスタン
サーボ電圧Ｖｃが大きくなるとトランジスタＱ１７のペ
ース電位が上昇し、従ってトランジスタＱＩ７の工建ツ
タ電流Ｉ２が大きくなる。

すると、抵抗Ｒ２３による電圧降下が大きくなるので、
結局トランジスタ（ｂｙのコレクタ電位が下がる。トラ
ンジスタＱ１７のコレクタとトランジスタＱｓｓのベー
スは同電位であるから、トランジスタＱ１ｓのニオツタ
電流が減少し、トランジスタＱｔａのニオツタ電流が増
加してトランジスタＱ１４のコレクタ電位が下がる。従
って、トランジスタＱ１ｍのベース電位が下がり、この
エミッタから出力される交流信号レベルが低下する。逆
にキャ・ブスタンサーボ電圧Ｖｃが低下し九場合には同
様にして出力信号レベルが増大する。以上の如くして、
キャプスタンサーボ電圧Ｖｃに応じて、すなわち再生速
度に応じてＶＣＡ（２１）の出力信号レベルが変化する
。

可変イコライザ（１）及びＶ　ＣＡ　＠ｌ）による再生
音声信号の補正の例を次に示す。

第６図（ｆｉ）　、　（ｂ）は１倍速再生（通常再生）
時の出力（テープヘッドの）とイコライザ出力の周波数
特性をそれぞれ示す。ま九第７図、第８図１．５ の各（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）　、　（ｃｔ）は
２倍速時、牙倚速時の各テープヘッド出力、１８３図の
装置の可変イコライザ（２）出力、ＶＣＡ（２υ出力及
びシフトレジスタ（３）（あるいは（４））の周波数特
性を示す。これらの図の（ａ）から２倍速時の再生出力
が１倍速時に比べて周波数特性が高域にシフトし、かつ
信号レベルの増大したものになることが、ま＆　０．５
倍速時の再生出力が１倍速時に比較して周波数特性が低
域にシフトし、かつ信号レベルの減少したものＫなるこ
とがわかる。そこで前述しえ如く、キャプスタンサーボ
電圧で制御される可変イコライザ（至）及びＶＣＡＱυ
にこのような再生出力信号を入力して、１倍速時と同様
の周波数特性及び信号レベルをもった出方信号を得るよ
うにする。記録時よシ速い速度で再生を行なうときには
キャプスタンサーボ電圧が前述した如く上昇し、２倍速
再生の場合には第７図（ｂ）　Ｋ示すように可変イコラ
イザ（７）で周波数特性が補正され、さらにＶＣＡＱυ
で第７図（Ｃ）　Ｋ示すように信号レベルが補正される
。結果的に信号ピッチ補正後の出力周波数特性は第７図
（ｄ）のように１倍速再生時とほぼ等しいものになる。

記録時より遅い速度で再生を行なうときはキャプスタン
サーボ電圧が低下し、０．５倍速の場合は第８図（ｂ）
　、　（Ｃ）　、　（ｄ）の如く、出力信号が補正され
る。

以上のようＫすれば、アナログシフトレジスタ（３）、
（４）への入力信号は再生速度に関係なく周波数特性と
しては平担で、かつ信号レベルは１倍速時と同程度にな
シ、常に安定した人力信号レベルとすることができる。

第９図は適切なイコライザとＶＣＡを通した場合の理想
的な周波数特性を示す図である。１倍速のものは実際の
測定例である。０．５倍速、２倍速のものはシフトレジ
スタ（３）（あるいは（４））通過後の周波数特性が同
じになるようにプロットしたものである。

アナログシフトレジスタ（ａ）　、　（４）へ入力され
た信号の後の処理については先に説明した第１図の場合
と同様なので省略する。

発明の効果 以上述べたように本発明によれば、音声信号処理装置の
シフトレジスタへの入力信号の周波数特性及び信号レベ
ルを常に安定に保ち得、周波数補正の際の歪やノイズが
少ない再生音声信号を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本出願人が特願昭５６−１５０７９０号にて提
案し、た音声信号処理装置の一例、第２図はテープヘッ
ドから再生された音声信号の周波数特性を示す図、第３
図は本発明になる音声信号処理装置の一実施例を示す図
、第４図はキャプスタンサーボ電圧と再生速度比の・関
係を示す図、第５図は第３図に示した可変イコライず及
びＶＣＡの具体的回路の一例とキャプスタンサーボ電圧
を示す図、第６図、第７図、第８図は１倍速再生時、２
音速再生時、０．５倍速再生時の各周波数特性を示す図
であり、第９回は第３図の装置のＶＣＡ通過後の出力の
理想的な周波数特性を示す図である。 ３．４・・・アナログシフトレジスタ、５・・・読み出
しクロックツくルス発振器、２０・・・可変イコライザ
、２１・・・電圧制御増幅器１，２２・・・キャプスタ
ンモータ電圧入力端子、２３・・・電圧制御発振器。 代通人　弁理士　則　近　憲　佑 （ほか１名） 周壇収［ｋＨｚ］ も７°ス９ンＦ（ｉ肩糧較　［市ｌ Ｐ＋リミ４１２シＬ（イｔ） １ 第す 茅７ ｕ、１　　　１　　　　″［ＭＪ １幻

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. クロックパルスにより駆動され、信号を転送するアナロ
   グシフトレジスタを備え、記録時とは異なる速度で磁気
   記録媒体より再生された音声信号の周波数を記録時の周
   波数に補正しうる音声信号処理装置において、前記シフ
   トレジスタの入力側に電圧を可変することにより制御可
   能なイコライザ及び増幅器を設け、前記再生音声信号の
   周波数補正時に、記録速度とこのときの再生速度との比
   に応じた電圧で前記イコライザ及び増幅器を制御するよ
   うにしたことを特徴とする音声信号処理装置。