JPH01125765A - 音声記録装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は音声信号を時間軸圧縮して記録媒体上に記録す
るようにした音声記録装置に関するものである。

（従来の技術） 従来より、静止画像をビデオフロッピーと称する磁気デ
ィスク上に記録またはこれより再生するようにした電子
スチルビデオシステムが知られている。このスチルビデ
オシステムによれば、静止画像だけでな（、音声信号も
時間軸圧縮して映像信号トラックへと記録または再生す
ることができるようになっている。第４図はこの種のス
チルビデオシステムの音声信号記録再生装置の構成を示
すブロック図である。

同図において、１は入力端子、２は入力端子１より入力
された音声信号に、後述のＡ／Ｄ。

Ｄ／Ａ変換の際、折り返し雑音等を生じないよう帯域制
限をかけるためのローパスフィルタ、３はノイズリダク
ションを行うだめの振幅圧縮回路（以下ＮＲ回路と称す
）、４はＮＲ回路４より出力されたアナログ音声信号を
所定のレートでデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、
５はＡ／Ｄ変換器４によってデジタル信号に変換された
音声信号の時間軸圧縮伸張回路である。時間軸圧縮伸張
回路はたとえばメモリを含み、メモリにデジタル音声信
号を格納し、メモリより読み出す際に読み出しのクロッ
クを可変することにより、信号の時間軸を圧縮、伸張す
ることができるものである。

６は時間軸圧縮伸張回路５より出力された時間軸圧縮さ
れたデジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換
回路、７はＳ／Ｎ改善のため信号の高域を強調するプリ
エンファシス回路、８は信号の高域側を所定のレベルで
クリップするクリップ回路、９は時間軸圧縮されたアナ
ログ音声信号をＦＭ変調するＦＭ変調器、１０は記録ア
ンプ、１１は記録、再生切換スイッチ、１２は図示しな
い磁気ディスクに対して記録、再生を行うための磁気ヘ
ッドである。以上の構成によって記録系が構成される。

次に再生系について説明すると、同図において、１３は
磁気ヘッド１２より磁気ディスク上から読み出された再
生信号を所定のレベルに増幅する再生アンプ、１４は再
生アンプ１３を介して入力されたＦＭ変調されたアナロ
グ再生信号を復調するＦＭ復調器、１５はＦＭ復調され
た音声信号に記録時にかけたプリエンファシス特性と逆
特性のデイエンファシス特性を付与して元信号の特性へ
と戻すデイエンファシス回路、１６はデイエンファシス
回路１５を経て入力されたアナログ音声信号をデジタル
信号に変換して時間軸圧縮伸張回路５へと入力するＡ／
Ｄ変換回路である。ここで時間軸圧縮されている信号を
時間軸伸張して元の時間軸に変換する場合は、時間軸圧
縮伸張回路５内のメモリにＡ／Ｄ変換したデジタル音声
信号を格納し、メモリより信号を読み出す際に読み出し
クロックを変更することにより時間軸の伸張を行うこと
ができる。１７は時間軸圧縮伸張回路５によって元の時
間軸に伸張された信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ
変換器、１８はノイズリダクションを行うため振幅伸張
する振幅伸張回路、１９は出力端子である。

同図において、記録時は入力端子１より入力された音声
信号はローパスフィルタ２で帯域制限された後、ＮＲ圧
縮回路３でたとえば振幅が対数をとった時１／２となる
ように圧縮される。そして次にＡ／Ｄ変換器４によって
Ａ／Ｄ変換を行った後、時間軸圧縮伸張回路５へと入力
され、スチルビデオシステムの統一フォーマットで規定
されている３２０倍、６４０倍、１２８０倍のいずれか
の倍率（それぞれ実際の時間にして５秒、１０秒、２０
秒）で時間軸圧縮を行う。時間軸圧縮された信号はＤ／
Ａ変換器６によってアナログ信号に変換され、プリエン
ファシス回路７によって所定のエンファシスを付与され
るとともにクリップ回路８で所定の振幅制限を行った後
、ＦＭ変調器９でＦＭ変調され、記録アンプ１０へと供
給される。記録アンプでは電流増幅が行われ、記録アン
プ側へと切り換えられたスイッチ１１を介して磁気ヘッ
ド１２によって磁気ディスク上へと記録される。

第５図は第４図の回路構成における各部の信号波形を示
すものである。

同図（ａ）は入力端子１に供給される音声信号波形、同
図（ｂ）はＤ／Ａ変換器６の出力波形、同図（Ｃ）はプ
リエンファシス回路７によって周波数の高い部分が強調
された状態の信号波形、同図（ｄ）はクリップ回路８に
よって振幅制限された状態の信号波形をそれぞれ示すも
のである。

したがって、ＦＭ変調器９に入力される信号波形は同図
（ｄ）のような形となる。

尚、同図（ａ）の原信号に対し、同図（ｂ）〜（ｄ）の
信号は時間軸を圧縮されているため、時間軸上の各波形
の位置が異なっている。

また、再生の場合は、スイッチ１１が再生アンプ１３側
に切り換えられ、ヘッド１２によって読み取られた情報
は、再生アンプ１３を介してＦＭ復調器１４に供給され
てＦＭ復調され、デイエンファシス回路１５によってデ
イエンファシスされる。そしてデイエンファシス信号は
Ａ／Ｄ変換器１６、時間軸圧縮伸張回路５、Ｄ／Ａ変換
器１７を介して時間軸伸張されて圧縮前の元の信号に変
換された後、振幅伸張回路１８を介して出力端子１９よ
り出力されるものである。

（発明の解決しようとする問題点） しかしながら、上述の構成によると、第５図（ｃ）、（
ｄ）の信号波形から明らかなように、Ａ／Ｄ変換した後
で波形にプリエンファシスをかけて高域を強調してクリ
ップを行っているため、Ａ／Ｄ変換された信号が強調さ
れた後クリップされて振幅制限されるため、第５図（ｄ
）に示すように、Ａ／Ｄ変換された信号の一部が振幅制
限されて捨てられることとなり、Ａ／Ｄ変換におけるダ
イナミックレンジを有効に使う事ができず、量子化ノイ
ズが問題となる。したがって、問題点を解決し、ダイナ
ミックレンジを有効に使い得る方法が望まれていた。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上述した問題点を解決することを目的としてな
されたもので、音声信号をＡ／Ｄ変換して時間軸圧縮し
、該時間軸圧縮された信号をＤ／Ａ変換した後ＦＭ変調
して記録媒体上に記録する装置において、前記音声信号
をＡ／Ｄ変換する前にその所定の周波数帯域を強調する
プリエンファシス手段を設けることにより、プリエンフ
ァシスをかけた状態でＡ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ変換後の信
号が高域強調して振幅制限等を受けないようにすること
により、Ａ／Ｄ変換のダイナミックレンジを全域にわた
って有効に使用することができるようにして量子化ノイ
ズを減少させ、より原音に忠実なＡ／Ｄ、Ｄ／Ａ変換を
行い得るようにした音声記録装置を提供することができ
るようにしたものである。

（実施例） 以下、本発明の音声記録装置を図面を参照しながら、そ
の一実施例について詳細に説明する。

第１図は本発明の音声記録装置の第１の実施例を示すブ
ロック図である。同図において第４図に示す従来例と同
一構成部分については同一符号を付し、その説明を省略
する。

本実施例において、第４図の構成と異なるところは、第
４図の従来例においては、記録系においてＤ／Ａ変換器
６の次段に順次配されていたプリエンファシス回路及び
クリップ回路が取り除かれ、ＮＲ圧縮回路３とＡ／Ｄ変
換器４との間に、それぞれスチルビデオシステムのフォ
ーマットに規定されている特性のプリエンファシス回路
２０、クリップ回路２１として配されており、また再生
系においてＦＭ復調器１４とＡ／Ｄ変換器１６との間に
配されていたデイエンファシス回路１５が取り除かれ、
Ｄ／Ａ変換器１７とＮＲ伸張回路１８との間にデイエン
ファシス回路２２として配されていることである。

したがって本実施例の構成によれば、入力端子１より入
力されたアナログ音声信号は、ローパスフィルタ２で時
間軸圧縮率に応じて帯域制限された後、ＮＲ圧縮回路３
によって振幅を圧縮され、プリエンファシス回路２０へ
と供給される。プリエンファシス回路２０に供給された
音声信号は高域成分を強調され、クリップ回路２１で振
幅が所定のレベルに制限された後、Ａ／Ｄ変換器４へと
供給され、所定のクロックにもとづいてデジタル信号に
変換される。この際高域強調及び振幅制限を行ってから
Ａ／−Ｄ変換するようにしたので、Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａ変換
後の信号が振幅制限されることによって結果的にダイナ
ミックレンジが狭（なることがなく、Ａ／Ｄ変換器のダ
イナミックレンジをフルに使用することができる。すな
わち従来のようにＤ／Ａ変換後にプリエンファシスをか
け、振幅制限すると、Ｄ／Ａ変換された信号が振幅制限
されることになるため、言い換えれば、制限される信号
もＡ／Ｄ、Ｄ／Ａ変換していることになり、Ａ／Ｄ変換
におけるダイナミックレンジを有効に使用することがで
きないからである。

Ａ／Ｄ変換された信号は時間軸圧縮回路５によって所定
の圧縮率で時間軸圧縮された後、Ｄ／Ａ変換器６によっ
て時間軸圧縮されたアナログ信号に変換される。そして
このアナログ信号はＦ　Ｍ変調器９へと供給されてＦＭ
変調され、ビデオ帯域のＦＭ変調信号に変換された後、
記録アンプ１０、記録再生切換スイッチ１１．磁気ヘッ
ド１２を介して図示しない磁気ディスク上のトラックへ
と記録される。

また、再生時においては、再生音声信号は磁気ヘッド１
２．再生アンプ１３を介してＦＭ復調器１４へと供給さ
れてＦＭ復調される。ＦＭ復調された信号はＡ／Ｄ変換
回路１６でデジタル信号に変換された後、時間軸圧縮伸
張回路５へと入力されて時間軸伸張され、Ｄ／Ａ変換回
路１７へと供給されて時間軸を原信号に戻されたアナロ
グ信号に変換される。そしてＤ／Ａ変換回路の出力は、
デイエンファシス回路２２へと供給されて記録時にプリ
エンファシスをかけ高域を強調したときの逆の特性でデ
イエンファシスをかけられた後、ＮＲ伸張回路１８を介
して出力端子１９より出力される。

ここで上述の信号処理について、第２図を用いてさらに
詳しく説明する。

第２図は、第１図のブロック図における各部の信号波形
を示すものであり、同図（ａ）は入力端子１より入力さ
れる音声信号波形、同図（ｂ）はプリエンファシス回路
２０によって高域を強調して出力された信号波形、同図
（Ｃ）はクリップ回路２１によって振幅制限された信号
波形、同図（ｄ）はＡ／Ｄ変換回路４２時間軸圧縮回路
５を介してＤ／Ａ変換回路６より出力された信号波形を
それぞれ示すものである。同図（ｄ）の波形は時間軸が
圧縮されているため、同図（ａ）〜（Ｃ）に対して波形
が横軸方向に圧縮されている。本実施例によれば、音声
入力信号がＡ／Ｄ変換回路４によってＡ／Ｄ変換される
前にプリエンファシス回路２０を通して高域強調すると
ともにクリップ回路２１で振幅制限しているため、Ａ／
Ｄ、Ｄ／Ａ変換後の信号は振幅制限等を受けることなく
、そのままＦＭ変調器９へと供給されＦＭ変調される。

したがってＡ／Ｄ、Ｄ／Ａ変換器のビット数に制限があ
り、特にビット数に余裕がない場合、Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａ変
換後の信号を振幅制限して実質的にダイナミックレンジ
を低下させる従来の欠点を解決することができ、Ａ／Ｄ
変換におけるダナミツクレンジを有効に使用することが
できる。その結果量子化ノイズが低減され、低ノイズで
Ｈｉ−Ｆ　ｉな音声信号処理系を実現することができる
。

波形図で見ると、従来の装置によればＤ／Ａ変換後に高
域強調して振幅制限されているため、Ｄ／Ａ変換した信
号の一部がカットされているが、本実施例における第３
図（ｄ）の信号波形によれば、Ｄ／Ａ変換後の波形は何
等振幅制限等を受けることなく出力されており、ダイナ
ミックレンジがフルに使用されていることがわかる。

本実施例によると、従来例に対して回路構成要素を増加
させることな（１、上述の機能を得ることができるので
、コストの面においても有利である。

第３図は本発明の他の実施例を示すブロック図である。

同図において、第１図に示す本発明の第１の実施例と同
一構成部分については同一符号を付し、その説明を省略
する。

本実施例によれば、入力端子１より入力された音声信号
をＡ／Ｄ変換器４に供給する前に、プリエンファシス回
路２３及びクリップ回路２１によってそれぞれ高域強調
及び振幅制限しておくとともに、Ａ／Ｄ変換２時間軸圧
縮、Ｄ／Ａ変換を行った後ＦＭ変調する前に、プリエン
ファシス回路２３と逆特性のデイエンファシス回路２４
によって高域強調された信号を元信号の特性に戻し、続
いてスチルビデオシステムにおけるフォーマットに準じ
たエンファシス特性を有するプリエンファシス回路２０
によって再び高域を強調した後、ＦＭ変換器９によって
ＦＭ変調され、記録アンプ１０．ヘッド１２を介して図
示しない記録媒体上へと記録される。

また再生系においては、ヘッド１２．再生アンプ１３を
介してＦＭ復調器１４へと供給された再生信号は、スチ
ルビデオフォーマットのプリエンファシス特性に準じた
プリエンファシス回路２０の逆特性のデイエンファシス
回路２２へと供給された後、プリエンファシス回路２５
によってプリエンファシスをかけてからＡ／Ｄ変換器１
６２時間軸圧縮伸張回路５．Ｄ／Ａ変換回路１７を介し
て元の時間軸に伸張されたアナログ音声信号に復帰され
た後、プリエンファシス回路２５と逆特性のデイエンフ
ァシス回路２６を介して強調された高域成分が元の信号
に復帰され、続いて振幅伸張回路１８で圧縮された振幅
を元の振幅特性に戻され、出力端子１９より出力される
。

上述の本実施例によれば、Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａ変換の前後に
おけるプリエンファシス回路及びデイエンファシス回路
２３〜２６と、スチルビデオフォーマットに決められて
いるプリエンファシス回路及びデイエンファシス回路２
０．２２とを別個に設定することができるため、フォー
マット化されたエンファシス特性と別個にプリエンファ
シス回路及びデイエンファシス回路２２〜２５によって
、Ａ／Ｄ変換による量子化ノイズの低減効果が最適とな
るように、そのプリエンファシス。

デイエンファシス特性を設定することが可能となる。

（発明の効果） 以上述べたように、本発明の音声記録装置によれば、音
声信号をＡ／Ｄ変換して時間軸圧縮し、該時間軸圧縮さ
れた信号をＤ／Ａ変換した後、ＦＭ変調して記録媒体上
に記録するにあたり、前記音声信号をＡ／Ｄ変換する前
にプリエンファシスをかけるようにしたので、Ａ／Ｄ、
Ｄ／Ａ変換後の音声信号を振幅制限してＤ／Ａ変換後の
信号の一部が失われ、量子化ノイズを増加させることが
なく、Ａ／Ｄ変換におけるダイナミックレンジを有効に
使用することができ、第２図（ｄ）の信号波形から明ら
かなように、従来の装置における第５図（ｄ）の信号波
形に比較して、高域における量子化ノイズを著しく低減
させることができるものである。

そして、本発明の装置によればＡ／Ｄ、Ｄ／Ａ変換にお
けるダイナミックレンジをフルに使用することができる
ためＡ／Ｄ、Ｄ／Ａ変換のビット数に制限がある際には
きわめて有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における音声記録装置の第１の実施例を
示すブロック図、第２図（ａ）〜第２図（ｄ）は第１図
のブロック図における各部の信号波形を示す波形図、第
３図は本発明における音声記録装置の第２の実施例を示
すブロック図、第４図は従来の装置の一例を示すブロッ
ク図、第５図（ａ）〜第５図（ｄ）は第４図の従来例に
おける各部の信号波形を示す波形図である。 １・・・・・・・・・・・・・・・・入力端子２・・・
・・φφ・・・・・ローパスフィルタ３・・・・・・・
・・・・・・・振幅圧縮回路４．１６・・・・・・・・
・・・Ａ／Ｄ変換器５・・・・・・・・・・・時間軸圧
縮伸張回路６．１７・・・・・・・・・・Ｄ／Ａ変換回
路９・・・・・・・・・・・・・・・ＦＭ変調器１０・
・・・・・・・・・・・・・・記録アンプ１１・・・・
・・・・・・記録再生切換スイッチ１２・・・・・・・
・・・−ａｍφ・・会ヘッド１３・・・・・・・・・・
・・・・・再生アンプ１４・・・・・・・・・・・・・
・・ＦＭ復調器１８・・・・・・・・・・・・・・振幅
伸張回路１９・・・・・・・・・・・・・・・・出力端
子２０．２３．２５・・・・プリエンファシス回路２１
・・・・・・・・・・・・・・クリップ回路２２．２４
．２６・・・・デイエンファシス回路特許出願人　　　
キャノン株式会社 （ｄ）昔声入カイ名号 栗２図 （ｓｆｌ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 音声信号をＡ／Ｄ変換して時間軸圧縮し、該時間軸圧縮
   された信号をＤ／Ａ変換した後ＦＭ変調して記録媒体上
   に記録する装置において、前記音声信号をＡ／Ｄ変換す
   る前にその所定の周波数帯域を強調するプリエンフアシ
   ス手段を設けたことを特徴とする音声記録装置。