JPS5972834A - 符号化音声信号の信号処理回路 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、所謂デジタルオーティオシステムにおけるデ
ジタルデータ伝送系、例えばｐ　ＣＭ　（Ｐｕｌｓｅ　
Ｃｏｄｅ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ　）チープレコータ等
に適用される信号処理回路に関し、特に、符号化（ＰＣ
Ｍ化）音声信号より原音声信号を復調して出力する符号
化音声信号の信号処理回路に関する。

〔背景技術とその問題点〕

一般に、符号化音声信号の伝送系では、伝送中にデータ
が欠落すると、符号誤り雑音が発生し、復調される音声
信号の品質が劣化する。特に、磁気テープを用いたＰＣ
Ｍテープレコーダでは、磁気記録媒体のドロップアウト
等に起因する連続的なデータの欠落によって、所謂バー
スト誤り雑音が発生し、信号の品質が著しく劣化する虞
れがある。そこで、従来より、伝送するテークに冗長ビ
ットを設け、ＣＲＣＣ（Ｃｙｃｌｉｃ　Ｒｅｄｕｎｄａ
ｎｃｙＣｈｅｃｋ　Ｃｏｄｅ　）やパリティ・チェック
・ビット等の誤り検出・訂正符号を予じめ付加したデー
タの伝送を行ない、上記誤り検出・訂正符号を利用して
誤りのあるデータに補正処理を施こすことにより、上記
符号誤り雑音の発生を軽減するようにしている。上記デ
ータの補正処理の方法として、誤りが検出された標本に
対しｌ標本前の値を補正値として用いる前値保持や、前
後の標本の平均値を用いる平均値補間が広く使われてい
る。また、伝送するデータの順序を入れ換えるインター
リーブ操作を行うことにより、上述の磁気記録媒体のド
ロップアウト等に起因するバースト誤りの影響を分散さ
せている。

ところで、上述の如き符号化音声信号の伝送系において
は、伝送中のデータに周期性を有する欠落が生ずると、
上記前値保持や平均値補間により符号誤り雑音を防止し
たとしても、上記欠落されたデータの周期性による偽似
的にキャリヤに対する音声信号の折返し歪が復調出力に
現われてしまい、上記折返し歪による信号の品質劣化が
問題となる。ここで、符号化音声信号は、標本化定理に
従って、伝送する音声信号の最高周波数の２倍以゛上の
標本化周波数ｆｓで上記音声信号を標本化して符号化さ
れているのであるが、上述の如く周期的にデータが欠落
すると、その周期性に起因する折返し成分が発生する。

例えば、インターリーブ　ｌ 施こすと第１図に示すよつに２　ｆｓ　の周波数の偽似
的なキャリアで原音声信号を標本化したような３　ｆｓ
　　の周波数の偽似的なキャリアで原音声信号を標本化
したような折り返し成分が発生する。従って、上記偽似
的なキャリアの周波数の一以上の周波数成分が含まれて
いると、伝送された音声信号の低域に折返し歪が発生す
る。人間の声の場合には、　「す」、「シ」、「ス」、
「セ」、「ソ」の声に高域成分が含まれており、上述の
如きＰＣＭテープレコーダによる再生音が上記折返し歪
によって聞き取りにくくなってしまい、聴感上不都合で
ある。

〔発明の目的〕

そこで、本発明は、上述の如き問題点に鑑み、伝送され
た符号化音声信号のデータの欠落による折返し歪の聴感
に与える悪影響を最少限にして、聴感上好ましい復調音
声信号を出力し得るようにした符号化音声信号の信号処
理回路を提供するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、上記目的を達成するためｌこデジタルデータ
伝送系を介して伝送された符号化音声信号を原音声信号
に復調して出力する信号処理回路ｌこおいて、上記符号
化音声信号の誤りを検出するとともに、上記符号化音声
信号の誤りに基因する偽似的なキャリアに対して折返し
歪を発生する音声周波数成分を検出し、上記各検出出力
がともに出力されたときに復調出力にも−ティングをか
けるようにしたことを要旨さするものである。

〔実施例〕

以下、本発明を適用したビデオテープレコーダの一実施
例について図面に従い詳測に説明する。

第３図は本発明を適用したビデオテープレコーダの回転
磁気ヘッド装量部分の模式図であり、この実施例におい
て、回転ドラム１は、矢印ａ方向に回転するとともに、
このドラム１には、回転磁気ヘッドを構成するＡヘッド
およびＢヘッドがα−：１８０の角度をもって対向配置
されている。磁気テープ２は、ドラム１の周面に０点か
らｅ点までβ−＝２ＩＯの角度で余分に巻付けられ、ガ
イドピン３，４に案内されて矢印す方向に走行する。

Ａ、８両ヘッドは、０点からｄ点まで略β−α（−３０
’）の角度回転する間に、パルス符号変調により符号化
され圧縮された音声信号を交互に記録し、次いでｄ点か
らｅ点まで略１８０°の角度を回転する間に単位映像区
間の映像信号を交互に記録する。

すなわち、この実施例では第４図１こテープフォーマッ
トを示すとともに第５図にタイムチャートを示しである
ように、テープ２には、Ａヘッドで記録されたトラック
ＴＡとＢヘッドで記録されたトラックＴＢとが交互に形
成される。トラックＴＡのｃ　−ｅ点は第３図に示され
るｃ、ｅ点に対応しており、ｃ　−ｄ間は音声信号記録
部分Ｓｐｏとなり、ｄ　−ｅ間は単位映像区間の映像信
号記録部分８ＶＯとなる。

トラックＴＢについてもトラックＴ’Ａと同様の記録パ
ターンとなる。Ａ、８両ヘッドは矢印ａ方向にテープを
走査し、テープは矢印す方向に走行する。

次に、第６図は、この実施例のビデオテープレコーダの
記録回路系の構成を示すブロック図である。

この実施例において、音声信号Ｓｐは、第１の信号入力
端子１１から帯域圧縮器１２を介してアナログ・デジタ
ルＡ／Ｄ変換器１３に供給される。

上記帯域圧縮器１２は、入力音声信号の信号レベルが上
記Ａ／Ｄ変換器１３のダイナミックレンジに適合するよ
うに帯域圧縮を行なうとともに、後述する再生回路系に
設けられている帯域伸張器５０と対応する周波特性をも
った帯域圧縮を行ないノイズリダクションシステムを構
成している。そして、上記Ａ／Ｄ変換器１３にてデジタ
ル化された音声信号Ｓｐは、符号化回路１４に供給され
、この符号化回路１４にて符号化されるとともにインタ
ーリーブ処理が施こされる。上記符号化回路１４にて得
られる符号化音声信号ＳＰは、時間軸圧縮器１６にて時
間軸圧縮処理が施こされてから、ＦＭ変調回路１７に供
給され、ＦＭ変調される。

上記ＦＭ変調器１７にてＦ”Ｍ変調された信号８ｐは、
第１および第２のスイッチ２１．２２を介して上述のＡ
ヘッドとＢヘッドの各記録増幅器２３゜２４に交互に供
給され、各ヘッドを通じてテープ２に記録される。

また、映像信号ＳＶは、第２の信号入力端子１８から上
記第１および第２のスイッチ２１．２２に交互に供給さ
れており、谷ヘッドを通じてテープ２に記録される。

上記第１および第２のスイッチ２１．２２は、第３の信
号入力端子１９から供給される記録回路系のタイミング
基準信号に応じて動作する切換制御回路２５によって、
上述の第５図に示したタイムチャートに従って切換制御
されている。

さらに、第７図は、この実施例のビデオテープレコーダ
の再生回路系の構成を示すブロック図である。

テープ２を上記の記録トラックをトレースするＡヘッド
とＢヘッドにて得られる再生映像信号Ｓｖおよび再生音
声信号Ｓｐは、再生増幅器３１，３７− ２にて増幅された第３および第４のスイッチ３３゜３４
にて分離される。各スイッチ３３．３４を介して得られ
る再生映像信号Ｓｖは、信号出力端子３５より図示しな
い映像処理回路に供給される。

また、上記第３および第４のスイッチ３３．３４により
得られる再生音声信号ＳＰは、ＦＭ復調回路４１にて復
調されてから、時間軸伸張器４２に供給される。上記時
間軸伸張器４２にて、元の時間軸に戻された再生符号化
音声信号ＳＰは、復号回路４３に供給され、この復号回
路４３にて誤り訂正のための補間処理とともに信号処理
が施こされてデジタル・アナログ（Ｄ／Ａ）変換器４４
に供給される。そして、このＤ／Ａ変換器４４にてアナ
ログ化された再生音声信号Ｓｐは、帯域伸長器５０にて
帯域伸長され、信号出力端子４５から出力される。

この実施例において、上記帯域伸長器５０は、上記復号
回路４３における誤り訂正処理用のエラーフラッグ信号
が供給されており、このエラーフラッグ信号ＥＰすなわ
ち誤り訂正処理を行ってい８− るときの再生音声信号ＳＰ中に折返し歪を発生する高域
周波数成分が含まれていると、その利得が自動的に低下
して、再生音声信号にミューティングをかけるようにな
っている。

第８図は、上記帯域伸長回路５０の具体的な回路構成を
示す回路図である。

第８図において、第１の信号入力端子５１には上記Ｄ／
Ａ変換器４４にてアナログ化された再生音声信号ＳＰが
供給され、また、第２の信号入力端子５２には上記復号
回路４３にて得られるエラーフラッグ信号ＥＰが供給さ
れる。

上記第１の信号入力端子５１は、第１の抵抗Ｒ１゜コン
デンサＣと第２の抵抗Ｒ２の直列回路を介して接地され
ている。上記コンデンサＣと第２の抵抗Ｒ２との接続点
は、スイッチ５５を介して接地されている。上記スイッ
チ５５は、第２の信号入力端子５２に接続された時定数
回路５３にて上記エラーフラッグ信号ＢＰに応じて制御
されており、上記エラーフラッグ信号ＥＰが上述の復号
回路４３から出力されると閉成されるようになっている
。

上記第１の抵抗ＲｔおよびコンデンサＣは、スイッチ５
５が閉成されると、カットオフ周波数ｆｃを呈する。ま
だ、上記スイッチ５５が開成している通常時には、上記
第１の抵抗Ｒ１と第２の抵抗Ｒ２とがＲ２）Ｒ１に設定
しであることによりフラットな伝達特性を呈するように
なっている。そして、上記第１の抵抗１１．ｌとコンデ
ンサＣとの接続点に得られる信号が、〆周波数に応じて
重み付けて行なう重み付は回路６１を介して検出回路６
２に供給されるとともに、この検出回路６２の検出出力
を制御信号とする電圧制御型可変利得増幅器６３を介し
て出力されるようになっている。なお、上記重み付は回
路６１、検出回路６２および電圧制御型可変利得増幅器
６３の部分は、一般的なノイズリダクションシステムの
エクスパンダの構成をそのまま用いれば良い。

上述の如き構成の帯域圧縮器５０を用いることにより、
復号回路４３にて誤り訂正処理を行っているときには、
そのエラーフラッグ信号Ｅ　Ｐによって上記スイッチ５
５が閉成されるので、第１のＭ抗Ｒ＋とコンデンサＣと
によるローパスフィルタ特性が上記帯域圧縮器５０の入
力側に与えられるので、電圧制御型可変利得増幅器６３
の利得が高域周波数成分を含んだ再生音声信号に対して
のみ低下されるので、折返し歪による不快な歪を伴う再
生音声信号に対して一時的にミューティングをかけるこ
とができる。

なお、上述の第８図に示した帯域圧縮器の具体例では電
圧制御型可変利得増幅器６３に入力されＰ る再生音声信号軸に第１の抵抗Ｒ１とコンデンサＣとに
よるローパスフィルタ特性が与えられてしまうので、こ
のローパスフィルタ特性の与えられた再生音声信号ＳＰ
にミューティングがかかることになる。

ここで、上述の具体例の帯域伸張器５０を用いた実施例
において、ノイズリダクションシステムを構成している
帯域圧縮器１２の制御信号Ｃｃと帯域伸張器５０の制御
信号ＣＰとを実際に観測したところ、第９　図に示すよ
うに「す」の声に対応する期間Ｔｓ中には帯域伸張器５
０の制御信号Ｃｐが小さくなって電圧制御型可変利得増
幅器６３の利得が下がってトラッキングエラーを発生し
一時的なミューティングがかかった状態となった。

さらに、第１Ｏ図は上述の帯域圧縮器５０の他の具体例
を示す回路図である。

この第１θ図に示す具体例は、エラーフラッグ信号によ
り開成されるスイッチ６５と折り返し歪の発生する周波
数成分よりも低い周波数成分を通過スルローパスフィル
タ６６との並列回路を介して重み付は回路６１に再生音
声信号を供給するように構成してあり、他の部分は上述
の第８図のものと基本的に同じ構成となっている。

この第１０図の具体例のように、重み付は回路６１に供
給する再生音声信号にだけ上記ローパスフィルタ６６に
てローパスフィルタ特性を与えるようにすれば、電圧制
御型可変利得増幅器６３を介して出力される再生音声信
号には、上記ローパスフィルタ特性の影響を与えること
なくミコ、−ティング動作を行なうことができる。

なお、上述の実施例では、符号化音声信号の伝送系にお
けるノイズリダクションシステムヲ有効に利用して、デ
ータのビット数を削減するとともに上述の如きミューテ
ィング動作を行っているが、ミューティング動作のみを
行なう回路を用いても良いことは云うまでもない。

〔発明の効果〕

上述の実施例の説明から明らかなように、本発明によれ
ば復調した音声信号に伝送系におけるデータの欠落に起
因する折り返し歪が含まれるときにだけ選択的にミュー
ティングをかけることができ、聴感上極めて良好な音声
信号を出力することができ、所期の目的を十分に達成で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、データの欠落による折り返し成
分の発生状態を示す各周波数分布特性図である。 第３図ないし第１０図は本発明をビデオテープレコーダ
に適用した場合の一実施例を示すもので、第３図は回転
磁気ヘッド装置部分の模式図、第４図は磁気テープのテ
ープフォーマットを示ず説明図、第５図は上記テープフ
ォーマットを形成するだめの動作を示すタイムチャート
、第６図は記録回路系の構成を示すブロック図、第７図
は再生回路系の構成を示すブロック図、第８図は上記再
生回路系に設けられる帯域伸張器の具体的な構成例を示
す回路図、第９図は上記実施例における帯域圧縮器およ
び帯域伸張器の各制御信号を実際に観測して得られた波
形図、第１０図は上記実施例の帯域伸張器の他の具体例
を示す回路図である。 ２・・・・・・・・・・・・・・・・・・　磁気テープ
Ａ、Ｂ・・・・・・・・・・・・　ヘッド１２・・・・
・・・・・・・・・・・　帯域圧縮器１３・・・・・・
・・・・・・・・・　Ａ／Ｄ変換器１４・・・・・・・
・・・・・・・・　符号化回路４３・・・・・・・・・
・・・・・・　復号回路４４・・・・・・・・・・・・
・・・　Ｄ／Ａ変換器５０・・・・・・・・・・・・・
・・　帯域伸張器５５．６５・・・・・・　スイッチ ６１・・・・・・・・・・・・・・・　重み付は回路６
２・・・・・・・・・・・・・・・　検出回路６３・・
・・・・・・・・・・・・・　電圧制御型可変利得増幅
器６６・・・・・・・・・・・・・・・　ローパスフィ
ルタＲ１・・・・・・・・・・・・・・・抵抗Ｃ・・・
・・・・・・・・・・・・　コンデンサ特許出願人　ソ
ニー株式会社 代理人　弁理士　小　池　　　晃 同　　　　１）　村　　榮　　−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. デジタルデータ伝送系を介して伝送された符号化音声信
   号を原音声信号に復調して出力する信号処理回路におい
   て、上記符号化音声信号の誤りを検出するとともに、上
   記符号化音声信号の誤りに基因する偽似的なキャリアに
   対して折返し歪を発生する音声周波数成分を検出し、上
   記各検出出力がともに出力されたときに復調出力にミュ
   ーティングをかけるようにしたことを特徴とする符号化
   音声信号の信号処理回路。