JPH0357000A

JPH0357000A - 音声記録装置

Info

Publication number: JPH0357000A
Application number: JP1194734A
Authority: JP
Inventors: Kimiharu Kataoka; 公治片岡
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1989-07-26
Filing date: 1989-07-26
Publication date: 1991-03-12

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、音声を音声情報処理技術を用いて符号化して
メモリにストアする音声記録装置に関する．従来の技術音声を音声情報処理技術を用いて符号化し、こｈによっ
て録音再生を行う録音再生＠置に用いられている符号化
方式には、ビットレートの固定された固定長の符号化方
式とビットレートの固定されていない可変長符号化方式
がある。

このうち可変長符号化方式はビノトレートが固定でない
ため、これを用いた録音再生装置では録音終了時まで記
録媒体（例・半導体メモリ〉の消費量が確定できない。

可変長符号化方式による録音再生方式を用いた録音再生
装置は、符号化周期毎に出力する符号が固定でない．そ
の結果、ビットレーｌ・が一定でない．符号を可変長に
する理由は、固定長では符号化対象情報に対して効率面
で十分な符号化が達成できないことによる．すなわち、
該情報に対して固定長が短すぎる場合は符号の持つ情報
が不足し，歪みの多い再生音声となり、長すぎれば、符
号の持つ情報が該情報に対して冗長となる。この点、符
号化対象情報に適応して符号を出力する可変長符号化方
式は該情報に対して効率の良い符号化を達成している。

その一方、可変長ｎ号化方式はビットレートが固定でな
いため、この方式による録音再生装置においては録音終
了時まで記録媒体（例・半導体メモリ）の消費量が確定
でなく、符号化対象情報によっではビットレートが非常
に高くなり予恵以上に録音時間が短くなることがある。

これに対してビントレートに上限を与える目的で、可変
長符号の上限を定める等の工夫がなされてきた。

しかしながらこれまでの方法による録音再生装置では、
録音内容に対してビットレートをきめ細かく変化させる
ことができず、また一旦録音が終了してしまえばその後
でビットレートを削減する二とができないという問題点
があった．このような従来からの録音再生装置をさらに
、留守番電話機に組み込んだＪ％きを例として説明する
。録音再生装置を留守番電話機に組み込んだ場合、複数
の人間からのメッセージを録音することが想定されてい
る。たとえばＡさんがａ秒、Ｂさんがｂ秒、ＣさんがＣ
秒、・・・とメモリが無くなるまで録音が行われる。こ
こで後になるほど録音可能時間が当然短くなる。また可
変長符号化方式のために予想以上に録音時間が短くなる
こともある．これを回避する目的で、従来では、各回の
録音時間の最大を制限する等の工夫がなされているが、
メモリが有限である以上、本質的解決にはならない。し
たがって、もし可変長符号化によって符号化を行ってい
なければ、さらに何秒か録音可能であったが、それがで
きないという問題が生じる。

発明が解決しようとする課題本発明の目的は、音質を可及的に犠牲にすることなく、
少ないストア領域で多くの音声を記録することができる
ようにした音声記録装置を提供することである。

課題を解決するための手段本発明は、音声を可変長で符号化し、もしくは固定長で
符号化し・、または可変長符号を固定長符号に変換する
符号化／変換手段と、符号化／変換手段の出力をストアするメモリとを含むこ
とを特徴とする音声記録装置である。

作　　用本発明に従えば、音声信号を可変長で符号化してメモリ
にストアすることによって、その音声の音質の向上を図
ることができ、このときそのメモリのストア領域が少な
いときには、音声を固定長で符号化し、これによって少
ないメモリ容量で多くの音声情報の記録を行うことが可
能である。またこのメモリに既にストアしてある可変長
符号を読出して固定長符号に変換し、その固定長符号に
変換した情報をメモリに再びストアする．このようにし
て、音質を犠牲にしても、多量の音声情報をメモリにス
トアする必要があるときに，有利である。

実施例第１図は、本発明の一実施例の全体のブロック図で、留
守番電話機ｌでは、相手側からのアナログ音声信号がラ
イン２を介して処理回路３に与えられ、その音声信号は
ライン４からアナログ／デジタル変換器５によってデジ
タル信号に変換され、符号化／変換千段６によって可変
長または固定長で符号化され、その信号はライン７から
半導体集積回路などによって実現されるメモリ８にスト
アされる．メモリ８にストアされているデジタルの１声
信号はライン９から復号化回路１０によって復号化され
、デジタル，／アナログ変換器１１によっでアナログ音
声信号に変換され、処理回路３を介して増幅回路および
スビーカなどを備える音響化手段１２によって音響化さ
れ、聴取することができる．符号化／変換千段６では、
スイッチ千段ｌ３が設けられ、このスイッチ千段１３は
、切換えスイッチ１４と、もう１つの切換えスインチ手
段１５とを有する．アナログ／デジタル変換器５からの
デジタル音声信号は、切換えスイッチ１４の個別接点１
６に与えられる。もう１つの個別接点１７には、ライン
９からのメモリ再生信号が切換えスイッチ１９を介して
ライン２０から与えられる。切換えスイッチ１４の共通
接点１８の出力は、切換えスイッチ１５の共通接点２１
に与えられ、涸別接点２２．２３．２４をそれぞれ介し
て、可変長符号化回路２５、固定長符号化回路２６およ
び可変長から固定長に変換する変換回路２７にそれぞれ
与えられる．これらの回路２５，２６，２７からの出力
は、前述のライン７を介してメモリ８に与えられる。

可変長符号化回路２５は、音声情報処理方式の一種であ
る波形符号１ヒ方式のうち、符号化を行う周期籠に固定
長の符号を出力せずに、或る規則に従って一定の長さで
はない符号を出力する、いわゆる可変長符号波形符号化
方式でアナログ音声信号を符号化する。このような方式
は、可変長符号Ｄ　Ｐ　Ｃ　Ｍ　（　Ｄｉｆｆｅｒｅｎ
Ｌｉａｌ　ｐｕｌｓｅ　ｃｏｄｅ　ｍｏｄｕｌａｔｉｏ
ｎ）方式ともまた呼ばれている。可変長符号ＤＰＣＭは
、本実施例では可変長符号波形符号化方式の一例として
用いるものとする．第２図に、可変長符号化回路２５によって実行される可
変長符号ＤＰＣＭ方式の一例を示す．ここでは、第１１
におけるアナログ／デジタル変換器５以降から復号化回
路１０までを説明する。なれ、ＤＰＣＭの符号化は２ビ
ットで行われるものとし、可変長符号の方法は「オーバ
ーレンジの時にさｔ，に一度だけ２ビットを割り当てる
」という方法をとるものとする．音声信号Ｘ　（　ｒｌ）は、時刻ｔ　＝　ｒ＋でサンプ
リングされデジタル化されていることを示す，すなわち
ｎは、サンプリング周期毎にｒ＋，ｒ＋＋１．・・・と
増える。時刻ｔ　＝　ｒ＋　−　１でサンプリングされ
た信号Ｘ（ｒ＋１＞は、符号２に符号１ヒされる。杵号
ｆヒされた？！ｋＸ　（　ｒｒ　−　１　＞は、Ｘ−（
ｒ＋−１）に丸められ〈代表され〉る。以下、このこと
を量子化と呼ぶことにする。Ｘ（ｒ＋１）の量子化後ｘ
゛（　ｎ　−　１　＞は、次の時刻ｎでサンプリングさ
れたＸ　（　ｒ＋　）と比較される。Ｘ　（　ｒｉ　＞
はＸ−（ｒ＋１）を中心にして、ある一定値を単位とし
て符号化が行われる。この一定値のことをステップ幅と
呼ぶことにする。第２図中の目盛りの１目盛りがステッ
プ幅である。Ｘ　（　ｒｓ　）は、Ｘ”（ｎ−１＞を中
心にして上方へＸ目怒り目に入るため符号２に符号化さ
れる。Ｘ　（　ｒｌ）はＸ−（ｎ）に量子１ヒされ、次
のＸ　（　ｎ　＋　１　）と比較される。ここでＸ　（
　ｎ　＋１〉に対しては一旦符号３が出力されるが、オ
ーバーレンジのため、さらにもう２ビソト費やして符号
２が出力される。したがってＸ　＜　ｎ　＋　１　＞に
対しては、３と２の計４ビットで符号化が行われる，オ
ーバーレンジの判定は、符号Ｏおよび３のときに、そう
判定するものとする。

こうして音声Ｘ　（　ｒ＋−１　＞　、Ｘ　（　ｎ　）
　、Ｘ　（　ｒ＋＋１）は２、２、３、２と符号化され
る．このようにして符号化された結果は、符号化系列と
してメモリ８に書込まれる．メモリ８に書込まれたデー
タを再生するときは、符号とステップ幅を元に逆の演算
を行って音声が再生される．このような留守番電話ｆｉｌでは、符号化する変換千段
６の可変長から固定長に変換する回路２７は、録音終了
後、必要に応じて可変長で記録された符号化系列、また
はその一部を固定長に変換する機能を有している．この
機能は、たとえば録音再生装置において通常ソフトウエ
アで実現している符号化・復号化を行う部分（第１図の
２５．１０）と同様、ソフトウエアで実現できる。

第３図にそのフローチャートの一例を示し、第４１２１
に記憶容量が減少することを示す。変換処理が開始され
るとまず、ステップｎ２で対象となる可変長符号化系列
の格納されたメモリ８の先頭アドレスＡＤＳＴの１つ前
のアドレスがアドレスボイ，ンタＡＤＰＩ，ＡＤＰ２に
入れられる．ＡＤＳＴ，ＡＤＥＮＤは予め与えられた値
であり、ある録音内容が納められているメモリ８の先頭
アドレス、最終アドレスを示すものとする。今の例では
ＡＤＥＮＤ＝ＡＤＳＴ＋９とする。

ステンプｒ＋　３では、ＡＤＰＩ，ＡＤＰ２は１ずつ足
される。ここでＡＤＰ１＝ＡＤＰ２＝ＡＤＳＴとなる。

ステップｒｒ　４では、対象となる可￥：長符号化系列
のｆ＆終アドレスＡＤＥＮＤとＡＤＰ　１が比較される
。ここでＡＤＰＩ≠ＡＤＥＮＤのため、ステップｒ＋　
５に移り、ＡＤＰＩの示すアドレスすなわちＡＤＳＴｉ
！：ｔｔ！！の内容（ＡＤＰＩ）−１が一旦、変数ＤＡ
ＴＡに入れられる。ここで、０はその変数が示すアドレ
スの内容を示すものとする．その｛矢、ステツアｎ　６
では、ＤＡＴＡの１直１がＡＤＰ２の示すアドレスすな
わちＡＤＳＴ番地に格納される。ステップｎ７では、次
にＤＡＴＡが３または０と比較される。ここでＤＡＴＡ
＝１のため、ステップｎ３に戻る．ステップｒｌ３では
、再びＡＤＰＩ，ＡＤＰ２にｌが足され、ＡＤＰＩ＝Ａ
ＤＰ２＝ＡＤＳＴ＋−１となる。同様にしてステップｎ
　４　，　ｎ　５　，　ｎ　６　，　ｎ　７と進み、再
びステップｒｌ３に戻りＡＤＰ１＝ＡＤＰ２＝ＡＤＳＴ
＋２となる。ステップｎ　４　，　ｎ　５　，　ｎ　６
　，　ｎ　７と進んだ後、ＤＡＴＡ＝３が戒立し、こん
どはステップｒ１１０でＡＤＰ　１＝ＡＤＳＴ＋３、ス
テップｒｌ３でＡＤＰ１＝ＡＤＳＴ＋４、ＡＤＰ２＝Ａ
ＤＳＴ＋３となる。ステップｎ４，ｎ５と進み、ＤＡＴ
Ａには（ＡＤＳＴ＋４＞の２が入れられる．ステップｎ
６では、ＤＡＴＡの値２はアドレスＡＤＳＴ＋３番地に
格納される。この結果、可変長符号は固定長符号に変換
される。

以下同様にして処理は進行し、ＡＤＰＩがＡＤＥＮＤに
一致するまで続く。ＡＤＰ１＝ＡＤＥＮＤが戊立すると
、ステップｎ８に移り，ＡＤＥＮＤが処理前のＡＤＳＴ
＋−９からＡＤＳＴＭ−７に更新されて処理は経了する
。

可変長符号化の方式は、この例の他にも考えられるが、
符号化の際に符号化対象信号にビットを割り当てる規則
（本例の可変長符号化方式では符号化結果がＯおよび３
のときオーバーレンジと判定し、もう２ビン■〜割り当
てている規則〉を利用して、基本となるビッｌ・、それ
以外を識別し、本実施例と同様にして可変長符号から固
定長符号への変換を行えばよい。

また変換は録音内容全体にわたって実施してもよいし、
一部にのみ実施することも可能である。

実施する部分を適当に調整することで、きめ細がいビ・
ソトレートの削減が可能となる。

二の留守番電話機１では、メモリ８の消費量が少なく、
録音可能な残り時間が充分であれば、音質を重視した録
音を行い、もしも録音可能な残り時間が少ない１％身に
、録音の必要が生じたときにはメモリ８にストアされて
いる可変長符号をライン９を介して読出して、可変長か
ら固定長の符号に変換回路２７によって変換し、メモリ
８の空き領域を増加させ、その後固定長符号化を行って
縁音をし、こうして音質が若干犠牲になるが、より多く
の録音時間を確保することができる。このような動作を
第５図を参照して説明する。判断回路３０はメモリ８の
空きストア領域の容量を検出し、ステノプｂ２にｉｊい
てメモリ８の残り容量が予め定める値以上であるものと
判断したときには、スイッチ手段１３の切換えスイッチ
１４の共通接点ｌ８を個別接点１６に接続し、また切換
えスイッチ１５の共通接点２ｌを個別接点２２に接続し
、こうしてアナログ／デジタル変換器５からの信号可変
長符号化回路２５にあたって可変長符号化してメモリ８
にストアする。こうして音質の向上を図ることができる
。このメモリ８へのストア可能な残り容量が予め定める
値未満となったときには、ステップｂ２からステップｂ
４に移り、メモリ８にストアされている可変長符号化さ
れたストア内容を読出してライン９に導出し、この信号
は切換えスＫ　ンチ１９からライン２０を経て、切換え
スイッチ１４の個別接点１７に与えられる。切換えスイ
ッチｌ４の共通接点１８は個別接点１７に導通され、ま
た切換えスイッチ１５の共通接点２１は個別接点２４に
導通される。したがって、この可変長符号化゛されたス
トア内容は可変長から固定長に変換する回路２７に与え
られ、ステップｂ５において固定長符号に変換され、録
音に必要なストア領域が小さくてもすむようにされる。

この変換回路２７によって変換された固定長符号は、ス
テップｂ６においてライン７からメモリ８に与えられ、
再びストアされる。こうしてメモリ８にストアされてい
る可変長符号の信号の全てを、または一部を固定長に変
換してストアしなおした後に、ステッ７ｂ７に移り、ア
ナログ／′デジタル変換器５からの新たな音声信号を切
換えスイッチ１４の個別接点１６および共通接点１８を
経て、切換えスイッチ１５の共通接点２１から個別接点
２３を経て固定長符号化回路２６に与える。これによっ
て新たな音声信号が固定長で符号化され、ライン７を介
してメモリ８にストアされる。こうして長時間に亘る録
音が可能になる。

メモリ８にストアされた内容は，ライン９を経て続出し
て前述のように切換えスインチ１９から復号化回路１０
に与えて復号化し、デジタル／アナログ変換器１１にお
いてアナログ音声信号に変換し、音響化千段１２によっ
て音響化する。

第６Ｉｌ２Ｉは、本発明の池の実施ρｊのプロノク図で
ある。この実施例は前述の実施例にＭ似し、対応する部
分には同一の参照符を１＋す。処理回路３２はアナログ
，／デジタル変換器５からのデジタル化された音声信号
に応答し、可変長に符号化し、或はまた固定長に符号化
してライン７を介してメモリ８にストアする。

第７図は、第６図に示される処理回路３２の動作を説明
するた♂）のフローチャートである．ステ・ソブａ　１
からステップａ２に移り、メモリ８のストア可能な残り
容量が予め定める値以上であるときにはステソ７　ａ　
３に移り、アナログ／デジタル変換器５からのデジタル
化された音声信号を可変長で符号化し、音質を重視した
録音を行うことができる。このメモリ８の録音可能な残
り容量が前記予め定める値未満となって少なくなったと
きにはステップａ４に移り、アナログ／デジタル変換器
５からのデジタル音声信号を固定長で符号化してライン
７からメモリ８に与えてストアする．こうして長時間に
亘る録音が可能になる。このような実施例もまた、本発
明の精神に含まれる。

本発明の他の実施例として、可変長符号化を行うために
、前述の可変長符号化回路２５！５よび処理回路３２は
、音声情報処理方式の一種であるパラメータｎ号化方式
の内、分析、符号化を行う周期海に、固定長の符号を出
力せずに、或る規則に従って一定の長さではない符号を
出力する可変長符号パラメータ符号化方式を行うように
携或してもよい。可変長で符号化するための方式として
、その他の方式を行うようにしてもよい。

本発明は、留守番電話機に関連して実施されるだけでな
く、その他音声を録音するために、広範囲に実施するこ
とができる。

発明の効果以上のように本発明によれば、音声の可変長符号を固定
長符号に変換することによってきめ細かくビットレート
の削減を行い、あるいはまた、メモリにストアされてい
る可変長符号を固定長符号に変換してメモリにストアし
、こうして可及的に音質を向上して、多量の音声情報を
メモリにストアすることが可能になる．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の全体のブロック図、第２図
は可変長符号化ＤＰＣＭ方式を説明するための図、第３
図は可変長符号を固定長符号に変換する回路２７の動作
を説明するためのフローチャーｌ・、第４図はその回路
２７の動作を説明するための図、第５図は第１図に示さ
れる符号化／変換手ｆｌ　６の動作を説明するためのフ
ローチャート、第６ｌ２Ｉは本発明の他の実施例の一部
のブロック図、第７図は第６図に示される実施例の動作
を説明するためのフローチャートである。１・・・留守番電話機、５・・・アナログ／デジタル変
換器、６・・・符号化／変換手段、８・・・メモリ、１
０・・・復号化回路、１１・・・デジタル／アナログ変
換器、１２・・・音響化手段、１３・・・スイッチ手段
、２５・・・可変艮符号化回路、２６・・・固定長符号
化回路、２７・・・可変長から固定長に変換する回路、
３０・・・判断回路

Claims

【特許請求の範囲】音声を可変長で符号化し、もしくは固定長で符号化し、
または可変長符号を固定長符号に変換する符号化／変換
手段と、符号化／変換手段の出力をストアするメモリとを含むこ
とを特徴とする音声記録装置。