JPH04261234A - ディジタル音声信号に識別信号を挿入する方法及び装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル音声信号に
識別信号を挿入する方法及び装置に関するものである。 この識別信号は、多チャンネル信号処理において音声信
号チャンネルの信号源を検出するのに使用できるもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】ディジタル音声信号を混合する場合には
例えば録音又は放送用のディジタル音声スタジオで、多
くのマイクロホン又はその他の音を発生したり記憶した
りする装置を使用するのが普通である。音声混合制御装
置の操作者にとって、多くの信号の中から特定の信号の
信号源を正確に識別するのが難しいことがある。この問
題は、信号源が屋外放送の場合のように遠隔位置にある
とき、信号源がステージで芸能人が使っている多くのマ
イクロホンの中の１つであるとき、或いは信号源が多チ
ャンネル・ディジタル音声録音装置の多くのチャンネル
の中の１つであるとき、特に深刻である。この問題を解
決するため、色々な方法が試（ため）されてきた。その
中には、マイクロホン（又は他の信号源）及びその接続
線に色分けを施すと共に、音声混合制御装置において同
じ色分けをすることが含まれていた。しかし、この方法
は、対応する全導線を正確に相互接続する必要があり、
これが常に保証されるとは限らない欠点がある。特に、
長いケーブルの中に複数の導線が含まれている場合がそ
うである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
課題は、多チャンネル信号処理において、音声信号チャ
ンネルの信号源の検出を容易にすることである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明による方法は、デ
ィジタル音声信号に音声サンプルデータと識別信号を含
めるもので、ディジタル音声信号のフォーマットを（特
定のものに）拘束されない自由なビットをもつものとし
、ディジタル化した識別音声信号を該ディジタル音声信
号の自由ビットの中に繰返し挿入するようにした。

【０００５】本発明による装置は、ディジタル音声信号
に識別信号を挿入するもので、ディジタル音声信号のフ
ォーマットを自由なビットを含むフォーマットに合成す
る手段と、ディジタル化した識別音声信号を作成する手
段と、該ディジタル化した識別音声信号を記憶する手段
と、該記憶した識別音声信号を上記ディジタル音声信号
の自由ビットに繰返し挿入する手段とを具える。

【０００６】

【作用】本発明においては、ＡＥＳ（音声技術協会）及
びＥＢＵ（欧州放送協会）が提案したようなディジタル
音声信号フォーマットを利用することができ、そのフォ
ーマットには識別音声信号を狭（低）帯域幅で挿入でき
る容量の余裕がある。識別音声信号は、直接マイクロホ
ンに話しかけて（吹込んで）発生することができ、その
信号をディジタル化してメモリに記憶させ、それから音
源を識別するためにメモリから読出して連続的に繰返す
。識別音声信号は、該信号フォーマット内で実際に必要
な音声サンプルデータとは離れているので、音声サンプ
ルデータと干渉することはない。しかし、必要に応じ、
適当なフォーマット復号回路により再生して聴くことが
できる。可聴識別信号はディジタル字句信号より遙かに
早く作成でき（一般に所要メッセージを話すのと同じ位
の時間しかかからない。）、必要な設備も、コンピュー
タ型キーボードでなく、せいぜい小さな１つのマイクロ
ホンと１つ以上のスイッチ（適当な回路付き）を含むだ
けで全く嵩さばらないので、この信号識別方法は、スピ
ードが重要な実際の操作に用いて極めて好適である。

【０００７】

【実施例】以下、図面により本発明を具体的に説明する
。図１は、ディジタル音声信号のフォーマットの例を示
す図である。本発明の実施例を説明する前に、ＡＥＳ（
音声技術協会）勧告のディジタル音声技術の実際一線形
表示ディジタル音声データ用の直列伝送フォーマット、
ＡＥＳ３−１９８５（ＡＮＳ１　　Ｓ４，４０−１９８
５）に従ったディジタル音声信号フォーマットについて
、簡単に述べる。そのディジタル音声信号は複数のフレ
ームに分かれ、各フレームは連続する２つのサブフレー
ムより成り、各サブフレームは、２チャンネルの各々に
対し１サンプル期間に伝送される音声サンプルデータを
有する。該２チャンネルにおける音声サンプルデータは
、ステレオ信号を構成することができ、或いは他の目的
に使用することもできる。

【０００８】各サブフレームのフォーマットを図１に示
し、各サブフレームは３２タイムスロットの長さを有す
る。最初の４タイムスロットは、一定数の形式の１つを
有する同期及び識別前置信号を含む。これらの形式は、
１９２の信号源サンプル期間より成るデータブロックの
スタートを識別すると共に、音声信号のチャンネルを識
別する。該前置信号に続く２４のタイムスロットは最上
位ビット（ＭＳＢ）が最後に伝送される音声サンプルデ
ータによって占められる。音声サンプルに対し２４ビッ
ト全部を必要としない場合、始めの４ビットを補助サン
プルデータとして使用できる。残りの２０ビットのワー
ドは、実際の音声サンプルデータ用に取っておく。４つ
の補助サンプルデータビットは、識別音声信号を狭い帯
域幅で収容するのに使用できる。

【０００９】２４の音声サンプルデータのタイムスロッ
トに続いて、音声サンプル有効ビット（ＡＳＶＢ），使
用者データビット（ＵＤＢ）、音声チャンネル状態ビッ
ト（ＡＣＳＢ）、パリティビット（ＰＢ）がある。これ
らについては、本発明と関係がないのでこれ以上述べな
い。ただし、音声チャンネル状態ビットは除く。このビ
ットは、１９２ビットのデータブロックにわたり、音声
チャンネル状態に関する色々なデータを与える。これは
、音声サンプルデータに２４ビット全部が必要かどうか
、又は、本発明に必要なように、音声サンプルデータに
対して２０ビットだけ使用し、残りの４補助サンプルデ
ータビットを識別音声信号用に使用するかどうかに関す
る指示を含む。

【００１０】図２は、本発明の第１実施例としての、識
別音声信号の発生手段を含むディジタル・マイクロホン
回路を示すブロック図である。同図において、１０はデ
ィジタル・マイクロホン回路を全体として示す。アナロ
グ信号を発生するマイクロホン１２をアナログ・ディジ
タル（Ａ／Ｄ）変換器１４に接続する。Ａ／Ｄ変換器１
４の出力は、マイクロホン１２からの音声信号をディジ
タル化したものを、例えば図１に示すような適当なフォ
ーマットに配列するために、フォーマット符号化回路１
６に接続する。Ａ／Ｄ変換器１４の出力はまた、セレク
タ１８を介してメモリ２０に、他のセレクタ２２を介し
てフォーマット符号化回路１６の補助入力に接続する。 セレクタ１８及び２２は、それぞれ「識別」スイッチ２
４及び「直接」スイッチ２６の操作によって動作する。 また、フォーマット符号化回路１６によって制御される
識別バースト発生器２８と、直接スイッチ２６によって
制御される直接バースト発生器３０とがある。これらの
発生器２８，３０及びメモリ２０の出力も、フォーマッ
ト符号化回路１６の補助入力に供給する。

【００１１】図２の回路は、ディジタル・マイクロホン
として従来どおりディジタル化された音声信号を発生す
るのみならず、同じチャンネルに識別音声信号をも発生
する機能を有する。識別音声信号は、マイクロホンに直
接話しかける（吹込む）ことによって発生したのち、連
続的に繰返す。これにより、現場におけるマイクロホン
及びチャンネルの識別が可能となる。

【００１２】上述のように、所要の音声信号をマイクロ
ホン１２から供給してＡ／Ｄ変換器１４でディジタル化
し、フォーマット符号化回路１６でフォーマットを合成
する。図１に示すようなＡＥＳフォーマットを用いよう
とする場合、音声サンプルデータは全部そのために取っ
てある２０ビットの場所に収めて伝送するので、４ビッ
ト補助サンプルデータの場所を狭い帯域幅の識別音声信
号に使用できる。識別音声信号を挿入するには、識別ス
イッチ２４を操作して必要なメッセージ（例えば「バイ
オリン左」又は「リードヴォーカル」のような）をマイ
クロホン１２に吹込む。メッセージの長さは、一般に数
秒である。メッセージを吹込むと、それに対応するディ
ジタル信号がセレクタ１８（識別スイッチ２４により動
作状態にある。）を経てメモリ２０に送られ、これに記
憶されてディジタル音声信号に繰返し挿入する準備がで
きる。メッセージが終わると、直ちに識別スイッチ２４
を解放する。

【００１３】識別音声信号メッセージの各繰返し直前に
、一般に約５０ｍｓの期間にわたるゼロ値のサンプル（
ディジタル的に発生される沈黙と均等）のような識別バ
ースト信号を発生する。この識別バースト信号により、
識別音声信号を操作者に与える装置が識別音声信号メッ
セージのスタートを検知できるようにする。識別バース
ト信号は、フォーマット符号化回路１６からの「メッセ
ージ終了」信号に応動する識別バースト発生器２８より
供給される。したがって、一度識別音声信号メッセージ
がメモリ２０に記憶されると、上記発生器２８からの周
期的に繰返される識別バースト信号に続いてメモリ２０
からこれに記憶された識別音声信号メッセージがフォー
マット符号化回路１６の補助入力に供給され、そこで上
記の繰返し信号メッセージが図１に示す４ビット補助サ
ンプルデータの場所に狭帯域幅で挿入される。一度識別
音声信号メッセージが記憶されると、フォーマット符号
化回路１６は、所要の音声サンプルデータを通常のよう
に処理してフォーマットを合成することができる。

【００１４】伝送中にいつでも、上記繰返し識別音声信
号メッセージを任意の持続時間の非繰返し（直接）メッ
セージと置換えることができる。かような直接メッセー
ジは、セレクタ２２及び直接バースト発生器３０を動作
させる直接スイッチ２６により、一般に約５０ｍｓの、
例えば全部が「１」の直接バースト信号のあとに直接メ
ッセージを送るようにすることができる。直接メッセー
ジは、直接バースト信号に続いてフォーマット符号化回
路１６の補助入力に供給され、上記の補助サンプルデー
タの場所に挿入される。直接メッセージが終わると、デ
ィジタル・マイクロホン回路１０は、識別音声信号の繰
返し（それぞれ識別バーストのあとに）を再開する。

【００１５】上記回路１０により発生する識別音声信号
メッセージを変える必要がある場合、メモリ２０に記憶
された該メッセージは、識別スイッチ２４を操作してマ
イクロホン１２に新しいメッセージを吹込むだけで簡単
に重ね書きすることができる。

【００１６】したがって、上述の技法によれば、繰返す
識別音声信号が所要の音声データと同じチャンネル内に
存在することになり、この識別信号（これは、一時的に
直接メッセージと置換えることができる。）は、容易に
復号可能で受信及び処理中の音声チャンネルに関する正
確な情報を与えることができる。識別音声信号メッセー
ジは、操作者が多くのチャンネルを迅速に調べうるよう
、またメモリの容量を小さくするため、一般に２秒位に
短くするのがよい。

【００１７】この技法の重要な利点は、可聴識別信号が
、キーボードをタイプするような面倒な方法で入力する
必要があるディジタル字句信号より遙かに早く作成して
入力できる（一般に約２秒かかる。）ことである。また
、可聴識別信号は、作成するのに嵩さばる設備を要しな
い。キーボードは不要で、１つの小さいマイクロホンと
スイッチがあればよい。この目的に用いるマイクロホン
は、適当なものならば上述のように、実際に音声チャン
ネルに用いるものと同じでよい。これらの理由により、
可聴識別信号は、操作速度が優先される実際の場面に使
用して好適である。更に、もう１つの利点として、可聴
識別信号は通常入手可能な音声モニタ設備だけで調べる
ことができ、一般に既に配置が非常に込み入っていて複
雑な制御パネルの外に、ディスプレーのような余分の読
取り設備を加える必要がない。

【００１８】図２に示す回路は、識別音声信号発生手段
がマイクロホン装置自体の中に組込めるディジタル・マ
イクロホン回路であった。図３は、本発明の第２の実施
例としての、識別音声信号の挿入手段を含むアナログ・
ディジタル（Ａ／Ｄ）変換回路を示すブロック図である
。幾つかの状況では、アナログ・マイクロホン（又は他
の信号源）信号をディジタル音声装置（又はシンセサイ
ザ、音楽機器、ビデオテープレコーダ等のような他のデ
ィジタル音響装置）に入力するのに、Ａ／Ｄ変換回路を
設けてもよい。そのような場合に図３に示すような異な
る実施例を使用することができる。同図において、多く
の部分は図２に示したものと類似であるので、説明を省
略する。Ａ／Ｄ変換回路４０は、入力アナログ信号用の
ソケット４２を有し、該ソケットはＡ／Ｄ変換器１４に
接続される。パネルに取付けた小さなマイクロホン４４
は、他のＡ／Ｄ変換器４６及びセレクタ１８を介して識
別音声信号挿入のためメモリ２０に、また、セレクタ２
２を介して直接メッセージ信号挿入のため該メモリに接
続される。

【００１９】図３の回路の動作は図２の回路と類似であ
るが、後者では識別音声信号や直接メッセージ信号がマ
イクロホン４４への吹込みにより導出されるのに対し、
前者ではアナログ音声信号が直接ソケット４２に供給さ
れる点が異なる。所望により、図２及び３の回路を適当
なスイッチによって組合せ、アナログ音声信号を外部源
から供給したり、又は直接マイクロホンから導出したり
することができる。

【００２０】図４は、本発明の第３実施例としての、デ
ィジタル音声信号の挿入回路を示すブロック図である。 同図において、挿入回路５０が受けるディジタル音声信
号には、識別音声信号が加えられることもあり、又は現
在の識別音声信号を異なる信号で置換えることもある。 図１に示したＡＥＳフォーマット信号のようなディジタ
ル音声信号が、入力接続器（ソケット）５２を介してフ
ォーマット復号回路５４に加えられる。フォーマット復
号回路５４は、上記信号の４ビット補助データ部分、い
いかえると狭帯域幅の識別音声信号を分離でき、所望に
より、入来する識別音声信号を除去することもできる。 代わりの識別音声信号はマイクロホン４４で入力し、そ
のメッセージをメモリ２０に記憶することができる。そ
のあと、フォーマット符号化回路１６は新しい識別音声
信号を適当なタイミングで挿入する。フォーマット復号
回路５４からセレクタ１８への信号路により、マイクロ
ホン４４を用いる代わりに入来する識別音声信号をメモ
リ２０に格納することができる。フォーマット復号回路
５４は状況によっては不必要であり、その場合、ディジ
タル音声信号は入力接続器５２から直接フォーマット符
号化回路１６へ供給される。多チャンネル・ディジタル
音声信号は、チャンネル選択スイッチを付加した図４と
類似の回路で処理することができる。

【００２１】識別音声信号はまた、記録媒体装置のよう
な記憶装置における識別に使用できる。例えば、多トラ
ックに記録するディジタル・テープレコーダのトラック
は、記録された信号に始めから付加された識別音声信号
か、或いは該テープレコーダ内の予めプログラムされた
メモリから識別音声信号を加えることにより、識別が可
能である。

【００２２】レコーダが停止するか又は往復、徐行もし
くは巻取りモードで動作しているとき、トラックを効率
よく識別するためには、テープから読取った最も新しい
信号を再生（リプレイ）するなどして、識別音声信号を
絶えず得るようにすべきである。図５は、本発明の第４
実施例としての、識別音声信号を取扱いうる多トラック
・ディジタル・テープレコーダの一部を示すブロック図
である。上記の機能を与えるため、図５に示すように、
メモリ６０を該レコーダの再生チャンネルに設ける。メ
モリ６０は、再生モード時にテープに記録された信号が
格納され、他のモード時に識別音声信号を繰返すよう動
作する。こうして、操作者は、テープのキュー位置を乱
すことなく、彼が再生しようとしている記録が何である
かを識別することができる。

【００２３】図５において、複数の多トラックの再生ヘ
ッド６２を、該ヘッド６２によりピックアップされる記
録信号の１つ以上を再生しうる再生回路６４に接続する
。モード設定回路６６は、再生回路６４、メモリ６０、
セレクタ６８に再生モード信号を供給する。セレクタ６
８は、メモリ６０とフォーマット符号化回路７０を互い
に接続する。平常再生モード時、選択された再生信号が
直接フォーマット符号化回路７０に供給され、最初の識
別音声信号を含むフォーマットに合成されて出力端に供
給される。同時に、メモリ６０は、識別音声信号によっ
て絶えず重ね書きされ、最も新しく受けた識別音声信号
を記憶する。再生モードが変わって例えば停止、徐行、
往復又は巻取りモードになると、モード設定回路６６は
、セレクタ６８を作動させメモリ６０から記憶された識
別音声信号をフォーマット符号化回路７０へ繰返し読出
させると共に、それらのモードにおけるメモリ６０の重
ね書きを防止する。したがって、識別音声信号がテープ
からの直接再生により直ちに得られない場合でも、これ
をメモリ６０から繰返し得ることができる。

【００２４】識別音声信号を記録する場合、各識別メッ
セージを記録媒体における通常の長さの２倍又はそれ以
上に伸ばして低いレートで記録してもよい。こうすると
、ディジタル音声信号の各サンプルデータ内において必
要なスペースを更に減らすことができる。識別音声信号
を主ディジタル音声信号と共に直接供給する（平常再生
モードに関して上述したように）代わりにこれを行う場
合は、識別音声信号をまずメモリ６０内で再構成してか
ら、所要の正しいデータレートで該メモリから供給する
ことになる。

【００２５】識別音声信号を含むディジタル音声信号を
（例えば、図２〜５のどれかの回路により発生するよう
に）ディジタル音声制御装置に供給する場合、識別音声
信号もおおむね主たる音声信号自体と同様に該制御装置
を通過する。操作者が一連の処理過程において信号源を
識別したい位置で識別音声信号を聴けるように、押釦ス
イッチなどのような適当な手段を設けるのがよい。図６
は、識別音声信号をモニタしうるディジタル音声制御装
置の一部を示すブロック図である。同図は、かようなデ
ィジタル音声制御装置の１チャンネル部分を示す。該チ
ャンネルに対するディジタル音声信号は、識別信号抽出
回路８０に供給される。抽出された識別音声信号は、識
別モニタ押釦スイッチ８４により作動するセレクタ８２
を介して音声モニタ回路８６へ送られる。音声モニタ回
路８６はまた、スピーカ８８又はヘッドホンによりモニ
タするため、適当に混合した又は違った処理をした主音
声信号をも受ける。抽出された識別音声信号はまた直接
バースト及び信号抽出回路９０に送られ、該回路の出力
は音声モニタ回路８６に送られる。主音声信号は、識別
信号抽出回路８０から音声処理回路９２に送られ、そこ
で、他のチャンネルと混合するに先立ってレベル設定や
音色の制御などの必要な音声信号処理が行われる。

【００２６】動作時、主音声信号は音声処理回路９２に
送られ、通常の信号処理を受ける。しかし、操作者がそ
の信号源を識別したい場合、識別押釦スイッチ８４を押
すと、セレクタ８２が作動して識別音声信号を音声モニ
タ回路８６に送り、聴覚によるモニタが可能となる。識
別音声信号が直接バーストに続く直接メッセージ信号で
置換えられていると、直接バースト及び信号抽出回路９
０が作動して直接バースト（例えば、上述のような全部
が「１」の連続信号）を検出し、直接メッセージ信号を
音声モニタ回路８６に供給する。直接メッセージ信号は
、識別音声信号と反対に、操作者の要求によるのではな
く自動的に可聴モニタに現われる。これにより、誤動作
警報のような平常時と異なるメッセージを極めて効率よ
くディジタル音声制御装置の操作者に伝えることができ
る。

【００２７】場合によっては、主音声信号内の識別音声
信号を保持して音声処理回路９２に回したいことがある
。また、複数の異なる音声信号を混合するに先立ち、主
音声信号を音声処理回路９２に送るとき、識別信号抽出
回路８０において識別音声信号を除去する場合もある。 処理及び混合後、新たに識別音声信号を挿入したいこと
があり、そのために図４と類似の回路を含めてもよい。

【００２８】識別信号抽出回路８０は、識別バースト信
号（例えば、上述のような全部が「０」の連続信号）を
検出する手段を具えるのがよい。これにより、識別音声
信号を同期して除去したり、置換したりすることができ
る。それはまた、直接メッセージ信号の終わりを知らせ
るのにも使用しうる。

【００２９】図６に示す回路の延長として、セレクタ８
２を図５のメモリ６０及びセレクタ６８と類似のメモリ
及びセレクタ装置と置換え、識別音声信号と該メモリに
連続記録することもできる。そうすると、使用者がスイ
ッチ８４を操作することにより、該メモリから最新の記
憶された識別音声信号を再生させることができる。この
ように使用者がスイッチ８４を操作すると、識別音声信
号は、ディジタル音声信号における現在の位置からでな
く、ディジタル音声信号の始めから与えられる（メモリ
から読出されるので）ことになる。こうすると、使用者
は、識別メッセージの始まりが来るのを待つ必要がない
ため、早く識別することができる。かような装置は、使
用者が識別音声信号を調べる手段をもつ場合、いつでも
使用することができる。

【００３０】図６の回路を多チャンネル・ディジタル音
声制御装置に関連して説明したが、該回路（及び上述し
たその変形）は、他の用途にも同様に適用可能なもので
ある。例えば、音声処理回路９２を別にすれば、該回路
を入出力ソケットをもつ小さな携帯用モジュールに組込
み、これを、特定の信号源を音声機器の他の種目と組合
せるため識別音声信号を聴きたい音響技術者に使用させ
ることができる。

【００３１】上述の実施例では、図１に示したＡＥＳフ
ォーマットに関連して説明したが、他のディジタル音声
信号フォーマットでも、狭帯域幅の識別音声信号を伝送
するのに使用できる十分な容量の余裕がありさえすれば
、本発明を適用することができる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したとおり、上述の識別音声信
号技法は、ディジタル音声信号に復号が容易で同一性を
分かり易く示す標識を付けるための、極めて効率的で実
施が簡単な手段を提供するものである。また、該技法は
、既存のハードウエアに僅かの素子を加えればよく、既
存の設備を殆ど或いは全く変更することなく使用しうる
利点を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】ディジタル音声信号（サブフレーム）のフォー
マットの例を示す図である。

【図２】本発明の第１実施例を示すブロック図である。

【図３】本発明の第２実施例を示すブロック図である。

【図４】本発明の第３実施例を示すブロック図である。

【図５】本発明の第４実施例を示すブロック図である。

【図６】本発明に用いうるディジタル音声制御装置の例
を示すブロック図である。

【符号の説明】

１２，１４，４４，４６　　　　ディジタル識別音声信
号を作成する手段 ２０，６０　　　　ディジタル識別音声信号を記憶する
手段１６，７０　　　　フォーマット合成手段１８，２
０，２４，２８，６０，６６，６８　　　　識別音声信
号を繰返し挿入する手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ディジタル音声信号に音声サンプルデ
   ータと識別信号を含める方法であって、上記ディジタル
   音声信号のフォーマットは拘束されない自由なビットを
   有するものとし、上記ディジタル音声信号の自由なビッ
   トにディジタル化した識別音声信号を繰返し挿入するこ
   とを特徴とするディジタル音声信号に識別信号を挿入す
   る方法。
2. 【請求項２】　　ディジタル音声信号のフォーマットを
   拘束されない自由なビットをもつフォーマットに合成す
   る手段と、ディジタル化した識別音声信号を作成する手
   段と、該ディジタル化した識別音声信号を記憶する手段
   と、該記憶した識別音声信号を上記ディジタル音声信号
   の自由なビットに繰返し挿入する手段とを具えることを
   特徴とするディジタル音声信号に識別信号を挿入する装
   置。