JPS59895B2 - 音声信号の有無検出回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はテープレコーダ、特に語学練習用テープレコー
ダ等に於いてその磁気録音テープ上に記録されている音
声信号の有無を検出する回路に関するものである。

近年テープレコーダを用いた語学練習が盛んに行なわれ
ているがとくにＬＬ（語学練習室）方式における語学練
習では磁気録音テープ上に記録されている音声信号の有
無を検出して、テープレコーダの録音、再生、停止、巻
もどし等の動作モードをコントロールする信号を発生さ
せている。

しかし従来の音声有無判別方法は次の方法が用いられて
いた。（１）音声信号が録音されるテープトラックある
いは別トラックに明らかに音声信号周波数と区別可能な
Ｑ信号（特別な周波数の信号）を磁気テープに書き込む
方法。

（２）音声再生期間中に、直流電源に接続されたコンデ
ンサに電荷を蓄積し音声が無くなつた時点で蓄積電荷を
放電させ、蓄積電荷量によつて判別する方法。

しかし（１）の場合はＱ信号を発生させる発振回路と、
音声周波数とＱ信号を分別する回路が必要である。

また（２）の場合は第１図に示す回路図で説明すると、
増巾回路１００の出力より得られた音声出力電圧が電流
増巾用のトランジスタ１０１を通つてダイオード１０２
、１日３により整流され、トランジスタ１０４のベース
には直流電流が加えられる。したがつてトランジスタ１
０４は導通、トランジスタ１０５は非導通となり、大容
量コンデンサ１０８には電源ラインより抵抗１１３、ダ
イオード１０６、抵抗ＩＯＴを通つて電荷がチャージさ
れる。このようにして音声信号が有る間はコンデンサ１
０８には電荷が蓄積されつづけ、トランジスタ１１０、
１１１で構成されるシユミツト回路は動作状態、即ちト
ランジスタ１１１のコレクタはＨｉｇｈ電圧となる。次
に音声信号が無になるとトランジスタ１０４は非導通、
トランジスタ１０５は導通となり、コンデンサ１０８に
充電されていた電流はトランジスタ１０５を通つてアー
スに流れる。このためコンデンサ１０８に充電されてい
る電荷はポリユウム１０９とトランジスタ１１０の入力
インピーダンスの合成抵抗とコンデンサ１０８の容量に
よつて決まる時定数にしたがつて放電する。蓄積電荷量
がある一定値以下になればシユミツト回路出力は反転し
てトランジスタ１１１のコレクタはＬＯＷ電圧となる。
またこの出力でＴＴＬレベルの集積回路を駆動する為に
トランジスタ１１４によりレベル交換を行う。しかしこ
の回路には次のような欠点がある。（１） ＬＬ方式に
おける語学練習ではテープに録音されている文章と文章
との間隙は一般に５００ｍｓｅｃ以上であり、５００ｍ
ｓｅｃ以内で途切れている文章があつてもこの部分は文
章なしと判断してＣ１ならない。すなわち第１図の回路
に於いてテープに録音されている文章が無くなつてから
実際に文章なしと判別するのは、コンデンサ１０８の容
量と、ポリユウム１０９とトランジスタ１１０の入力イ
ンピーダンスの合成抵抗によつて決まる時定数にしたが
い蓄積電荷量がシユミツト回路のスレツシユホールドレ
ベル以下になつた時である。５００ｍｓｅｃ以上の時定
数を持たせるために（は次のものが必要である。

（イ）コンデンサ１０８を大容量にする。（ロ）合成抵
抗を大きくするためにポリユウム１０９に大きな抵抗値
のものを使用する。

また抵抗１１２に大きな値のものを使用する。（ハ）ト
ランジスタ１１０，１１１に大きなＨｆｅのものを使用
する。

しかしながらシユミツト回路の出力はＴＴＬレベルのＩ
Ｃを駆動することが多く、抵抗１１２を大きくすると電
源電圧＋Ｂを大きくする必要が生じ、その結果ＴＴＬレ
ベルのＩＣを駆動するためにトランジスタ１１４による
レベル変換の必要もある。

またＨｆｅの大きなトランジスタを使用するとトランジ
スタ製造上のバラツキでシユミツト回路のスレツシユホ
ールドレベルがバラツキを生ずる。また合成抵抗をあま
り大きくしないでコンデンサ１０８を大きくすると、コ
ンデンサのリーク電流が大きくなる。（２）コンデンサ
１０８の充電は抵抗１０７，１１３とポリユウム１０９
とトランジスタ１１０の入力インピーダンスの合成抵抗
とコンデンサ１０８の時定数で決まる。

しかしながら合成抵抗が前記のごとく大きくとれないの
で結果的に抵抗１０７を大きくすることができず、音声
信号有りの判別を音声信号を得た瞬間に行うことになり
テープ上に記録されているノイズ音やテープレコーダモ
ード切換時に生ずる。リレーやプランシャーのノイズ音
をも音声信号有りと判断してしまい、誤動作の原因とな
る。この発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり
、この発明の音声有無検出回路の実施例を第２図に示す
。

第２図において、前置増巾回路１の出力に接続されたト
ランジスタ２は電流増巾器を構成するものであり、エミ
ツタよりコンデンサ２３を通してトランジスタ４のベー
スに接続される。トランジスタのベースには、ベース電
位をクランプするためのダイオード３がアース電位間に
接続されている。またトランジスタ４，５はシユミツト
回路を構成し、音声信号をパルス信号に変換する。トラ
ンジスタ５のコレクタ（１ゲート６を介して単安定マル
チバイブレータ９に接続され、コンデンサ１０、抵抗１
１で決まる時定数Ｔ，のパルス信号を発生する。一方ト
ランジスタ５のコレクタは同時にゲート１２，１３、コ
ンデンサ１４で構成される遅延時間Ｔ３をもつ遅延回路
に接続され、またこの遅延回路は入力信号となりコンデ
ンサ１６、抵抗１７で決まる時定数Ｔ２のパルス信号を
発生するりトリガブル単安定マルチバイブレータに接続
される、なおこの単安定マルチバイブレータ１５は時定
数Ｔ２以内に接続して入力にパルス信号を得た時は、時
定数Ｔ２をその都度加算した出力を得るものである。コ
ンデンサ１８、抵抗１９，２０で構成される微分回路は
Ｔ，の立ち下りでＴ２をクリアし、コンデンサ７抵抗８
で構成される遅延回路は遅延時間Ｔ４をもち、Ｔ，＋Ｔ
４後にゲート６の入力禁止を解除する。コンデンサ２１
（１遅延時間Ｔ５を作り、Ｔ１の立ち下りで単安定マル
チバイブレータ１５にクリアをかけた時、ゲート２２の
出力をＴ５の間Ｈｉｇｈレベルに保つためのものである
。以上の様に本実施例は音声信号無し判別用の時定数Ｔ
１をもつ回路、音声信号有り判別用の時定数Ｔ２をもつ
回路及び遅延回路Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５を有し、かつシユミ
ツト回路入力に充電用コンデンサを持たないことを特徴
としている。

第３図は要部の信号波形を示すものでイは前置増巾回路
１の出力ａ、口はトランジスタ５のコレクタ出力ｂ１ハ
はコンデンサ７、抵抗８よりなる遅延回路の出力ｃ、二
はゲート６の出力ｄ１ホはゲート１２，１３およびコン
デンサからなる遅延回路の出力ｆ、へ，卜はそれぞれ単
安定マルチバイブレータ９のＱ出力ｇ１およびＱ出力ｈ
１チ′リＴ，ヌはそれぞれ単安定マルチバイブレータ１
５のクリア端子の入力１．Ｑ出力Ｄ，Ｑ出力ｋ１ルはゲ
ート２２の出力ｋをそれぞれ示している。

次に動作を説明する。今、前置増巾回路１の出力ａに音
声信号を得ると、トランジスタ２により電流増巾され、
シユミツト回路に入力され、その入力レベルがスレツシ
ユホールドレベル（ＶＥ＋ＢＥ）以上になるとトランジ
スタ５の出力ｂはＨｉｇｈレベルとなる。

またシユミツト回路の入力に光電用コンデンサを持たな
いため、第３図口のごとく、音声信号周波数に対応した
シユミツト出力が得られる。定常状態でゲート６の入力
Ｃ，ｄはＨｉｇｈレベルであるから出力ｂがＨｉｇｈレ
ベルになると、出力ｅ（１Ｌ０Ｗレベルになり、単安定
マルチバイブレータ９の゛トリガ入力となる。これによ
り単安定マルチバイブし・一タ９はＴ１のパルス信号を
発生し、遅延回路の出力ｃがＬＯＷレベルになつて以後
の入力を禁止する。また出力ゲート２２に対してはＴ５
後に入力ｇをＬＯＷレベルとし、以後Ｔ，の間は強制的
に出力をＨｉｇｈレベルに保ち、実際の音声信号があつ
てもこの間無音声信号とみなす。方、ゲート６と同じ入
力信号を得たゲート１２はゲート１２，１３、コンデン
サ１４による遅延時間Ｔ３後に単安定マルチバイブレー
タ１５の入力となり、Ｔ２のパルス信号を発生し、ゲー
ト６の入力信号を禁止する。

さらにＴ，後に単安定マルチバイブレータ９から単安定
マルチバイブレータ１５に対してクリア信号を出すので
出力ｊはＨｉｇｈレベルからＬＯＷレベルになり、また
信号ｇはＴ５後にＬＯＷレベルからＨｉｇｈレベルにな
るので、出力ｋはＨｉｇｈレベルを保持したままである
。単安定マルチバイブレータ２にクリアがかかると同時
にゲート６の入力ｄはＨｉｇｈレベルとなるが、入力ｃ
はコンデンサ７と抵抗８によるＴ４だけはＬＯＷレベル
を保つ。したがつて入力ｃがＨｉｇｈレベノＩこなる以
前にシユミツト回路出力ｂよりパルス信号が入力させれ
ば単安定マルチバイブレータ１５のみ作動し、ゲート６
の入力を禁止し、以後入力パルスがＴ２以上の間隔が開
くまで（１出力ｋにＬＯＷの信号が得られる。逆に単安
定マルチバイブレータ１５にクリアがかかつてからＴ４
間に次のクロツクパルスが得られなければ出力ｋはＨｉ
ｇｈレベルを保つたままである。即ちＴ，により正規の
音声信号が不要のノイズ音かが区別できる。なおＴｌ，
Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５の時間設定は次の様になる。Ｔ
１ 一不要ノイズ音を無視する時間、通常は５０ｍｓｅ
ｃ〜１００ｍｓｅｃＴ２＝明らかに文章と文章の区切り
と判定できる時間、通常は５００ｍｓｅｃ〜１．０ｓｅ
ｃＴ３〉Ｔ５Ｔ４＝音声周波数のうち低い周波数を考慮
した時間、通常男性の声を１００Ｈｚとして１０ｍｓｅ
ｃ Ｔ５〉ＭＭ２（１５）の伝搬遅延時間 前記説明から明らかな様にこの発明の音声信号の有無検
出回路によると、正規の音声信号と不要のノイズ音の判
別も簡単であり、正確に文章の有無を判定することがで
き、テープレコーダの動作モードを音声信号を利用して
自動制御するにはすぐれた効果を発揮する。

またその判定は大容量コンデンサを使用することなく半
導体回路で形成するため信頼性の向上がはかれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の検出回路の結線図、第２図はこの発明の
音声信号の有無検出回路の一実施例の回路図、第３図は
、要部の信号波形図である。 ４，５・・・・・・トランジスタ、６，２２・・・・・
・ゲート、７，１４，２１・・・・・・コンデンサ、８
・・・・・・抵抗、９，１５・・・・・・単安定マルチ
バイブレータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 音声信号に対応したパルス信号を発生させる回路、
   上記パルス信号が３入力論理積ゲートの第１の端子を通
   じて加えられ、トリガされる音声信号無判別用の第１の
   時定数回路、上記第１の時定数回路の出力を上記３入力
   論理積ゲートの第２の端子に加えるための第１の遅延回
   路、上記パルス信号を第２の遅延回路を通して遅延させ
   たものがトリガ入力となり、上記第１の時定数回路より
   クリアー入力が加わり、出力を上記３入力論理積ゲート
   の第３の端子に加える音声信号有判別用の第２の時定数
   回路、上記第１の時定数回路の出力が第３の遅延回路に
   より遅延された出力と上記第２の時定数回路の出力から
   音声信号の有無を検出する２入力論理積ゲートを設けた
   音声信号の有無検出回路。 ２ 第１、第２の時定数回路として単安定マルチバイブ
   レータ、リトリガブル単安定マルチバイブレータを用い
   てなる特許請求の範囲第１項記載の音声信号の有無検出
   回路。