JPH0516101B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 音声信号を符号化し、デジタル信号として伝送
あるいは記録再生する場合に、データ量をなるべ
く少なくするための手段としては、従来、信号振
幅を対数圧縮したり、あるいは差分をとつたり、
もしくはデジタル変調をするなどの諸方式が採用
されて来ていることは周知のとおりであるが、こ
れらの従来の諸方式ではデータ量の減少を振幅方
向に求めていたために、量子化歪により再生信号
の品質が劣化したものになるという問題があつ
た。

そして、本出願人会社では、データ量の減少を
大巾なものとする場合に、ビツトの減少を振幅方
向に求めることをせず、それをむしろ時間軸方向
に求めて、大巾なデータ量の減少が達成できるよ
うにした標本化周期の可変な符号化装置、すなわ
ち、原信号の時間軸上における変化の状態に応じ
て標本化周期が可変となされる如き符号化によ
り、原信号の振幅値を示す標本値と、その標本値
を得るための標本化周期を示すデータとが組とな
されているデジタルデータが得られるような各種
の標本化周期の可変な符号化装置についての提案
を行なつて来た。

本発明は標本化周期の可変な符号化装置によつ
て符号化されているデジタルデータにおける原信
号の振幅値に関する標本値と、その標本値を得る
ための標本化周期を示すデータとが組となされて
いるデジタルデータを復号して再生信号を得る場
合に、デジタルデータにおける振幅の差分値と標
本化周期を表わす値とを用いて簡単に折線近似さ
れた再生信号を得ることができるようにした信号
の符号化記憶再生装置を提供することを目的とし
てなされたものであり、以下、添付図面を参照し
て本発明の信号の符号化記憶再生装置の具体的な
内容について説明する。

第１図及び第７図は、それぞれ本発明の信号の
符号化記憶再生装置の各異なる実施態様のブロツ
ク図であつて、第１図及び第７図において、
MICはマイクロホン、LPFr，LPFpは低域濾波
器（ローパスフイルタ）、ADCはAD変換器、
CCTは例えばマイクロコンピユータを含んで構
成されている制御回路、Ｍ１は第１の記憶装置
（第１のメモリ、バツフアメモリ）、Ｍ２は第２の
記憶装置（第２のメモリ）、DACはDA変換器、
CPは補間回路、SPはスピーカであり、また、
OPは操作部であつて、操作部OPには記録釦Br，
再生釦Bp，停止釦Bsが設けられている。なお、
第７図中におけるCGはクロツクパルスの発生器
である。

第１図及び第７図によつてそれぞれ示されてい
る装置は、ともに、制御回路CCTの制御の下に、
入力のアナログ信号の時間軸上における変化の状
態に応じて標本化周期が可変となされる如き符号
化を行い、原信号の振幅値に関する標本値を得
て、標本値を得るための標本化周期を示すデータ
と振幅値の差分値のデータとが組となされている
デジタルデータを作り、それを第２のメモリＭ２
に記憶し、再生に際しては制御回路CCTの制御
の下に、第２のメモリＭ２から順次に読出された
デジタルデータにおける振幅の差分値と標本化周
期を表わす値との比を割算によつて求め、前記の
振幅の差分値と標本化周期を表わす値との比の値
を積分して折線近似された再生信号が得られるよ
うに構成さているが、第１図示の装置と第７図示
の装置とにおいては符号化の具体的な内容におい
て差異があるから、まず、第１図示の装置につい
て説明する。

第２図は、第１図示の装置によつて信号が符号
化される際に、信号の時間軸上での変化の状態と
対応してどのように標本化周期が変化しているも
のとなされるものであるのかを図示説明するため
の波形図であつて、この第２図においてSaは符
号化の対象とされている交流信号であり、また、
図中０−０線は交流軸線を示している。

第２図において、t₁，t₂，t₃…は、交流信号Sa
が次々に交流軸線０−０を切る時間位置、すなわ
ち、交流信号Saにおける次々のゼロ点の時間位
置であり、また、T₁₂，T₂₃，T₃₄…などは、前記
した交流信号Saにおける相次ぐゼロ点の時間位
置t₁，t₂…における相隣るものの時間々隔（以
下、ゼロ点間隔と記載されていることもある）を
示している。

さて、交流信号Saにおける次々のゼロ点間隔
T₁₂，T₂₃，T₃₄…は、交流信号が一定の周波数を
有する正弦波信号の場合には、その交流信号の周
期の１／２と対応する一定の時間値を示すが、音
声信号の場合には信号内容と対応して第２図中の
T₁₂，T₂₃，T₃₄…のように時間値が変化している
ものとなつている。

ところで、従来、アナログ信号を標本化量子化
してデジタル信号とする際には、第２図中の交流
軸線０−０線上に示した一定の時間々隔Tpを有
するサンプリングパルスPsによつて交流信号Sa
がサンプリングされていることは周知のとおりで
あつて、従来法によると第２図中の交流信号Sa
を例とした場合でも、明らかなように、次々のゼ
ロ点間隔において標本抽出される標本値の個数
は、ゼロ点間隔が長いところ程多くなつている
が、第１図示の装置では、交流信号における次々
のゼロ点間隔の長短に拘わらずに、各ゼロ点間隔
においてそれぞれ略々一定個数の標本が抽出され
た状態のものとして交流信号が符号化されるよう
にし、データ量の減少が達成されるようにしたも
のである。

すなわち、交流信号Saにおける次々のゼロ点
間隔について、それぞれのものを予め定められた
数α（ただし、αは２以上の整数で、予め定めら
れた数）で等分したときにそれぞれ得られる時間
値が、それぞれのゼロ点間隔と対応する信号部分
からの標本値を得るための標本化周期となるよう
にして、データ量を減少させることのできる交流
信号のデジタル符号化装置が構成できるようにし
たのであり、各ゼロ点間隔をα等分するのに、α
を２とするのか、あるいは３とするのか、もしく
は４以上とするのかは再生信号に求められる忠実
度の程度、符号化装置のコストなどを勘案して適
当に定められるべきことはいうまでもない。

第１図示の装置では、交流信号のデジタル符号
化装置においては、デジタル符号化の対象とされ
る交流信号における時間軸上で相次くゼロ点を検
出し、また、時間軸上で相隣るゼロ点の時間々
隔、すなわちゼロ点間隔を計測し、前記の計測さ
れたゼロ点間隔をα等分（ただし、αは２以上の
整数で予め定められた数）した時間値を標本化周
期としてそのゼロ点間隔と対応する信号部分から
（α−１）個の標本値が得られるようにするもの
であるから、装置の構成は前記の各動作が良好に
行なわれるものでありさえすれば、大部分の動作
がアナログ信号処理によつて行なわれるように構
成されても、あるいは、略々全動作がデジタル信
号処理によつて行なわれるように構成されていて
もよいが、装置の略々全動作がデジタル信号処理
によつて行なわれるように構成された方が装置の
構成が簡単化できるので、第１図に示す装置中の
デイジタル信号の符号化装置部分は、それの動作
の略々全動作がデジタル信号処理によつて行なわ
れるような構成例のものとして示されている。

次に、第１図示の装置の構成や動作などについ
て説明する。

第１図におけるマイクロホンMICは音波を電
気信号（音声信号）に変換して低域濾波器LPFr
に与える。第１図示の例では信号源がマイクロホ
ンMICであるとなされているが、信号源が他の
音声信号の発生器であつてもよいことは当然であ
る。前記した低域濾波器LPFrは、以下の実施例
の説明ではそれの遮断周波数が4KHzであるとさ
れている。

低域濾波器LPFrによつて4KHz以下の周波数帯
域となされた音声信号は、AD変換器ADCによつ
て所定のビツト数（以下の説明では８ビツト）の
デジタル信号に変換される。以下の説明におい
て、AD変換器ADCは、それの標本化周波数（サ
ンプリンク周波数）が8KHzであるとされており、
AD変換器ADCでは、それに入力された音声信号
を、常に１／8000秒の標本化周期で標本化し、そ
れぞれの標本の振幅値を量子化して、それぞれ８
ビツトのデジタル信号に変換する。

AD変換器ADCから出力されたデジタル信号
は、マイクロコンピユータを含んで構成されてい
る制御回路CCTの制御の下に所定の信号処理が
施こされることによりデータ量が減少されたデジ
タル信号とされるが、その信号処理動作は第１図
示の構成の装置では、制御回路CCT、第１の記
憶装置M₁（第１のメモリM₁）、第２の記憶装置
M₂（第２メモリM₂）などによつて行なわれる。
以下の説明において、前記の第１のメモリM₁は
256バイトのメモリであるとされ、また、第２の
メモリM₂は64Kバイトのメモリであるとされて
いる。

次に、第３図に示すフローチヤートを参照し
て、第１図示の装置における操作部OPの記憶釦
Brが操作されることによつて順次に行なわれる
信号の符号化について説明する。

操作部OPの記録釦Brが操作されることによつ
て、プログラムがスタート（第３図中「はじめ」）
すると、ステツプ(1)で制御回路CCTに設けられ
ているゼロ点間隔の計測のための８ビツトのカウ
ンタがリセツトされる。ステツプ(2)でAD変換器
ADCからの次々の８ビツト（１バイト）のデジ
タル信号を256バイトの第１のメモリM₁に記憶
し、また、第１のメモリM₁に前記の１バイトの
デジタル信号が記憶される度毎に、ゼロ点間隔の
計測のための８ビツトのカウンタを１づつカウン
トアツプする。

ステツプ(3)で、第１のメモリM₁に記憶した１
バイトのデジタル信号が示すものとの交流信号の
振幅値がゼロか否かを判定し、ゼロでないと判定
された場合はステツプ(2)に戻り、また、ゼロと判
定された場合はステツプ(4)に進む。

ステツプ(4)では、ゼロ点間隔の計測のための８
ビツトのカウンタの計数値によつて示されている
ゼロ点間隔をα個に等分（ただし、αは２以上の
整数の内から予め定められた数）させうるような
（α−１）個の分割点にそれぞれ対応しているよ
うな数値を得る［例えば、ゼロ点間隔を示す計数
値がＡであつたとしたときに、αが２，αが３，
αが４の場合に、ステツプ(4)で得る数値は、αが
２の場合にはＡ／２、αが３の場合にはＡ／３，
2A／３であり、またαが４の場合にはＡ／４，
2A／４，3A／４である。一般にゼロ点間隔がＡ
である時にステツプ(4)で得る数値は、Ａ／α，
｛2A／α｝…｛（α−１）Ａ／α｝で示されるよ
うな（α−１）個のものとなる］。以下の説明で
は簡単のために、αが２の場合を例にとつて記載
されている。

ステツプ(5)で、ゼロ点間隔の計測のための８ビ
ツトのカウンタの計数値の１／２と対応する第１
のメモリＭ１のアドレス位置における第１のメモ
リＭ１の振幅値のデータを読み出し、そのデータ
から得た振幅の差分値のデータと前記したゼロ点
間隔の計測のための８ビツトのカウンタの計数値
の１／２の数値とを組にして、64Kバイトの第２
のメモリＭ２へ記憶する（前記した第１のメモリ
Ｍ１から読出した順次のデータの隣接する標本値
から得た振幅の差分値と、ゼロ点間隔の時間値を
示しているゼロ点間隔の計測のための８ビツトの
カウンタの計数値とを組にしたデータ、すなわ
ち、64Kバイトの第２のメモリＭ２から読出され
る前記のカウンタの計数値は、それが小さな数値
である程、所要のビツト数が少なくて済むという
利点があるから、以下の説明では、振幅の差分値
のデータと組にして用いるべき数値が、ゼロ点間
隔の計測のための８ビツトのカウンタの計数値の
１／２の数値の場合について記載されている）。

ステツプ(6)で、ゼロ点間隔の計測のための８ビ
ツトのカウンタをリセツトして計数値をを０と
し、また、第２のメモリＭ２に記憶されるデータ
組の個数を計数するために設けられている15ビツ
トのカウンタを、第２のメモリＭ２に対して新ら
たなデータ組が記憶される度毎に１づつカウント
アツプしてステツプ(7)に進む。

ステツプ(7)では、第２のメモリＭ２がフルカウ
ントになつたか否か、あるいは、操作部OPにお
ける停止釦Bsが押されているか否かを判定し、
第２のメモリＭ２がフルカウントになつた状態、
または停止釦Bsが押されている状態を検出した
ときはプログラムが終了し、そうでなければステ
ツプ(2)に戻る。

上記した説明では説明の簡単化のために、信号
のゼロ点の判別について単に第１のメモリＭ１に
記憶した振幅値が０か否かによつて行なうとだけ
記載したが、第１のメモリＭ１に順次に記憶され
る振幅値は、AD変換器ADにおける標本化周期
毎に得られた離散的なものであるから、常に必ら
ずしも交流信号のゼロ点が標本化されているとは
限らないから、第１のメモリＭ１に順次に記憶さ
れる振幅値を示す情報においてそれの極性が反転
した場合にそれが交流のゼロ点を示すものとする
などの判定手段が用いられる。

また、ステツプ(3)で、もとの交流信号の振幅値
がゼロであると判定が行なわれた場合に、ステツ
プ(4)でゼロ点間隔の計測のための８ビツトのカウ
ンタの計数値から得る（α−１）個の数値の個数
が２以上、すなわち、αが３以上の場合には、ス
テツプ(5)において第１のメモリＭ１から読出され
るべき振幅値のデータは、ゼロ点間隔の計測のた
めの８ビツトのカウンタの計数値によつて示され
ているゼロ間隔をα個に等分させうるような（α
−１）個の分割点にそれぞれ対応しているような
数値の個々のものと対応する第１のメモリＭ１の
各アドレス位置について順次に読出されるもので
あり、前記のようにして読出されたそれらの振幅
値のデータは、それらの隣接するものの振幅の差
分値毎に、それぞれゼロ間隔と関連する数値とが
組となされて第２のメモリＭ２に記憶されるよう
になされるのである。

次に、第１図示のブロツク図と、第４図示のフ
ローチヤートとを用いて、復号化について説明す
る。まず、装置における操作部OPの再生釦Bpを
操作して第４図のフローチヤートに示すプログラ
ムがスタートすると、ステツプ（P1）で第２の
メモリＭ２へ記憶させるデータ組の個数を計数す
るために設けられている15ビツトのカウンタをリ
セツトしてステツプ（2P）に進む。前記の15ビ
ツトのカウンタは第２のメモリＭ２から１つのデ
ータ組が読出される度毎に１づつカウントアツプ
する。

ステツプ（2P）では、第２のメモリＭ２に記
憶された順序で、振幅の差分値とゼロ点間隔に関
連する情報（ゼロ点間隔の計測のための８ビトの
カウンタの計数値をα等分して得た数値…既述し
た説明例では前記した８ビツトのカウンタの計数
値の１／２の数値）との組からなるデータ組を読
出してDA変換器DACに与え、ステツプ（3P）
でDA変換器DACでは、前記した振幅の差分値を
アナログ量の振幅の差分値liに変換すると共に、
前記したゼロ点間隔に関連する情報をアナログ量
の電気量τiに変換してそれらを補間回路CPに与
えるようにする。

第５図は補間回路CPの１例構成及び関連部分
の構成を示すブロツク図であつて、この第５図に
おいてDIVは割算器、INTは積分器であり、ま
た、DA変換器DACにおいて、Ｄ／A1は第２の
メモリＭ２から読出された振幅の差分値をDA変
換してアナログ量の振幅の差分他liを出力する
DA変換器であり、またＤ／A2は第２のメモリか
ら読出されたゼロ点間隔に関連する情報をアナロ
グ量の電気量τiに変換して出力するDA変換器で
ある。

補間回路CPは、それの割算器DIVに対してDA
変換器Ｄ／A1の出力信号liとDA変換器Ｄ／A2の
出力信号τiとが与えられて、 Xi＝li／τi ……(1) (1)式のような演算を行なつて、信号Xiを出力
する。

割算器DIVからの出力信号Xiは積分器INTに
よつて積分されて信号Yiとして出力される。

Yi＝∫Xidt ……(2) 補間回路CPによる信号の補間は、補間の傾斜
θが、第６図のli／τiに等しくなるようになされ
るのである。そして補間の行なわれた信号は、折
線近似によつてもとの交流信号に近似した波形の
ものとなされうるのである。

第５図及び第６図を参照して説明した補間動作
による信号の補間を行なう時間、すなわちゼロ点
間隔の時間をα等分した時間を設けるために、ス
テツプ（4P）ではステツプ（2P）、ステツプ
（3P）、ステツプ（4P）を経過する時間が、前記
したゼロ点間隔の時間をα等分した時間と等しく
なるようにプログラムデレイを作る。

ステツプ（5P）で振幅の差分値を符号反転し
て出力し、ステツプ（6P）において既述したス
テツプ（4P）の場合と同様にして、今度はステ
ツプ（5P）、ステツプ（6P）、ステツプ（7P）の
経過時間に対するプログラムデレイを作る。

ステツプ（7P）では、第２のメモリＭ２から
読出されるデータ組の個数を計数する15ビツトの
カウンタがフルカウントとなつたか否か、あるい
は停止釦Bsが押されたか否かをみて、15ビツト
のカウンタがフルカウントの場合あるいは停止釦
Bsが操作されている場合には終了し、否であれ
ばステツプ（2P）へ戻り、次のデータ組を読み
出す。

第１図示の装置において、AD変換器ADCにお
ける標本化周期が既述の例のように１／8000秒の
場合に例えば、ゼロ点間隔の平均が計数値４であ
つたとすると、ゼロ点間隔の平均は0.5msとなる
から、振幅の差分値と、ゼロ点間隔に関連する情
報とについてそれぞれ１バイトを割当てて記憶を
行なうようにした場合には、第２のメモリM₂と
して64KバイトのメモリM₂を用いれば約16秒間
分の音声信号が記憶され、再生されることにな
る。なお、第１図示の装置において、補間回路
CPによつて折線近似された再生信号は、低域濾
波器LPFpを通してスピーカSPに与えられて再生
音が得られる。

次に、第７図に示す装置について説明する。こ
の第７図に示す装置においては、符号化の対象と
される信号を一定の時間長毎の信号（１フレーム
の信号）とし、その１フレームの信号毎に標本化
周期Tc（標本化間隔Tc）を設定するのである。

第８図は、符号化前の信号Saの波形例図であ
つて、第８図中の０−０線は参考のために示した
交流軸線であり、第８図中において、Tfは信号
Saを時間軸上で一定の時間長毎に区切つた信号
部分の時間長（１フレームの信号の時間長）であ
る。

信号Saにおいて、予め定められた時間長Tfを
有する各１フレームの信号は、時間長Tf内にお
いて交流軸線０−０線に対して複数回交叉してい
る状態、すなわち、時間長Tf内に複数個のゼロ
点を有しているものとなつているが、各１フレー
ムの信号におけるゼロ点の個数は、各１フレーム
中の信号の周波数成分がどうであるかに応じて異
なつており、例えば、第８図に示す信号Saにつ
いて説明すると、時刻t₁からt₂までの１フレーム
の信号ではゼロ点が８個であり、時刻t₂からt₃ま
での１フレームの信号ではゼロ点が４個であり、
以下、時間軸上で相次ぐ次々の１フレームの信号
について、ゼロ点の個数は６個、３個、４個とな
つている。

第７図に示す装置では、前記のように信号Sa
における予め定められた一定の時間長Tfの信号
部分すなわち、各１フレームの信号毎に、１フレ
ームの信号中に存在するゼロ点の個数と関連する
数で時間長が等分されるような標本化周期Tcに
より、その１フレームの信号についての標本値列
が得られるような符号化を行なつて、データ量の
減少の達成を図かつているのであり、この点につ
いて前記した第８図示の信号Saを例にとつて説
明すると次のとおりである。

すなわち、第８図示の信号Saのように時間軸
上で相次ぐ１フレームの信号のゼロ点の個数が既
述のように、８個、４個、６個、３個、４個であ
る場合には、例えばゼロ点の個数が８個である１
フレームの信号については、時間長Tfが（８×
Ｋ）等分されるような標本化周期で、その１フレ
ームの信号からの標本値列が得られるように、ま
た、例えば、ゼロ点の個数が４個の１フレームの
信号については、時間長Tfが（４×Ｋ）等分さ
れるような標本化周期で、その１フレームの信号
からの標本値列が得られるように、以下同様に、
ゼロ点の個数が６個あるいは３個であるような各
１フレームの信号については、時間長Tfが（６
×Ｋ）等分あるいは（３×Ｋ）等分されるような
標本化周期で、各１フレームの信号からの標本値
列が得られるようにするのであり、一般に、１フ
レームの信号中のゼロ点の個数がＺ個の場合に
は、その１フレームの信号については、時間長
Tfが（Ｚ×Ｋ）等分されるような標本化周期で、
標本値列が得られるようにされるのであり、前述
のような符号化手段を用いれば、データ量を減少
させた状態での記録再生動作が容易に実現できる
のである。

前記のような符号化手段によつて得られるデー
タ、すなわち、予め定められた時間長Tfを有す
る各１フレームの信号からの標本値列が、１フレ
ームの信号中におけるゼロ点の個数Ｚと特定な関
係を有する数（Ｚ×Ｋ）によつて、時間長Tfを
等分して得た標本化周期により標本抽出が行なわ
れることによつて得られるデータは、そのデータ
と、標本化周期Tc、１フレームの信号における
標本値の個数Ｎ、フレームの番号などの情報とを
組にして伝送あるいは記録に用いられる。

次に、第７図示の装置の構成や動作などについ
て説明する。第７図に示すマイクロホンMICは
音波を電気信号（音声信号）に変換して低域濾波
器LPFrに与える。第７図示の装置では、信号源
としてマイクロホンMICが用いられているが、
信号源が他の形態の音声信号の発生器、あるいは
他の信号の発生器であつてもよい。

低域濾波器LPFrは、以下の実施例の説明では、
それの遮断周波数が3KHzであるとされている。
低域濾波器LPFrによつて3KHz以下の周波数帯域
の信号になされた音声信号は、AD変換器ADCに
よつて所要のビツト数（以下の説明では８ビツ
ト）のデジタル信号となされて、マイクロコンピ
ユータを含んで構成されている制御回路CCTへ
与えられるが、前記したAD変換器ADCは、クロ
ツクパルスの発生器CGからの8KHzの繰返し周波
数のパルスによつてAD変換を行なつている。

AD変換器ADCから出力されたデジタル信号
は、入力された音声信号が常に一定の標本化周期
（説明例においては１／8000秒）で標本化され、
それが量子化された８ビツトのデジタル信号であ
り、それは制御回路CCTの制御の下に第１の記
憶装置M₁（第１のメモリM₁、あるいはバツフア
メモリM₁）へ順次に記憶される。前記したバツ
フアメモリM₁は以下の説明例では512バイトの記
憾容量を有しているものとされており、それは記
憶容量の半分づつの２つの部分に分けられて、そ
の２つの部分が交互にデータの書込みとデータの
読出しに使用される。

さて、第７図示の装置の記録動作は、操作部
OPにおける記録釦Brが操作されることによつ
て、第９図に示すフローチヤートに示すようなプ
ログラムに従つて行なわれるのであり、操作部
OPにおける記録釦Brが操作されると、プログラ
ムがスタート（第９図中の「はじめ」）すると、
ステツプ（1r）で制御回路CCTに設けられてい
る９ビツトの標本カウンタ、８ビツトのゼロ点カ
ウンタ、16ビツトのフレームカウンタなどがリセ
ツトされる。

記録釦Brが操作される以前、すなわち、第９
図示のフローチヤートにおける「はじめ」の前に
おいても、記録再生装置の制御回路CCTは、ク
ロツクパルスの発生器CGからのパルスを受ける
ことにより、ステツプ（10r）の割込み動作を行
なつていて、AD変換器ADCからのデジタル信号
出力をバツフアメモリM₁に順次に記憶させ、ま
た、９ビツトの標本カウンタをカウントアツプし
ている。

また、「はじめ」の以前において、９ビツトの
標本カウンタは、それがフルカウントに達する度
毎にリセツトを繰返えすようになされている。

ステツプ（2r）でバツフアメモリM₁から記憶
されていた標本値を読出すと共に、９ビツトの標
本カウンタを１だけカウントアツプする。

ステツプ（3r）では、前記のステツプ（2r）で
読出した標本値の符号が、その直前の標本値の符
号と同一かどうかをみて、符号の変化がなかつた
時はゼロ点ではないとしてステツプ（2r）へ戻
り、また、符号の変化があつた時にはステツプ
（2r）で読出した標本値がゼロ点であるとしてス
テツプ（4r）に進みステツプ（4r）で８ビツトの
ゼロ点カウンタを１だけカウントアツプする。

ステツプ（5r）で、バツフアメモリM₁から順
次に読出した標本値の個数が256（または512）に
達したかどうかを９ビツトの標本カウンタの計数
値で調べて、バツフアメモリM₁から読出した標
本値の個数が256に達したら｛つまり、ステツプ
（2r）〜（4r）を256回繰返したら｝、ステツプ
（6r）に進み、バツフアメモリM₁から読出した標
本値の個数が256に達していなかつたら、ステツ
プ（2r）に戻る。

ここで、前記のようにバツフアメモリM₁から
読出された標本値の個数256は、第８図に示す信
号Saの時間長Tfの１フレームの信号について、
AD変換器ADCが一定の標本化周期（１／800秒）
で標本抽出を行なつて得た標本値の個数であつ
て、その個数256は１フレームの信号の時間長Tf
と対応しているものである。

ステツプ（6r）で、８ビツトのゼロ点カウンタ
の計数値Zcと、予め定められた数Ｋと、１フレ
ームの信号の時間長Tfを表わす数256とを用い
て、その１フレームの信号における標本値列を得
るのに必要とされる標本化周期Tcを計算すると
共に、標本数Ｎを計算する。

標本化周期Tc＝256／Zc・Ｋ バツフアメモリM₁として、既述のように記憶
容量が512バイトのものを、記憶容量が１／２の
２部分に分けて、前記の２部分を書込みと読出し
とに順次交互に用いて、１フレームの信号の時間
長が32ミリ秒で、１フレーム中に256の標本があ
る信号の記憶と読出しが行なわれているものと
し、今、例えば既述した数Ｋを２に定めた場合
に、１フレームの信号中のゼロ点の個数Zcが32
であつたとすると、標本化周期Tcは、 Tc＝
256／32×２＝４ すなわち、４／8000＝0.5（ミリ秒）となる。

上記の例の場合に、標本数Ｎは64となり、256
の標本からなり、時間長が32ミリ秒の１フレーム
の信号は標本数Ｎが、標本数Ｎ＝256／Tc＝256／４ ＝64となる。

次いで、ステツプ（7r）では、バツフアメモリ
M₁から、前記した標本化周期Tcが適用されて標
本値列が取り出されるべき１フレームの信号につ
いて、前記した標本化周期Tc毎の標本値を順次
に読出すために、９ビツトの標本カウンタ（アド
レスカウンタ）の、Tcおきの計数値をアドレス
信号としてバツフアメモリM₁から順次にＮ＋１
個の標本値を読出して、それから振幅の差分値よ
りなるＮ個の標本を作り、また16ビツトのフレー
ムカウンタの計数値Fcのフレーム番号と標本数
Ｎ、標本化周期Tcと、前記したＮ個の振幅の差
分他値とを組にしたデータを作り、それを第２の
記憶装置Ｍ２（第２のメモリM₂）に記憶させて
ステツプ（8r）に進む。

ステツプ（8r）では、６ビツトのフレームカウ
ンタを１だけカウントアツプする。

ステツプ（9r）では、16ビツトのフレームカウ
ンタがフルカウントになつているか、あるいは停
止釦Bsが操作されているかをみて、フレームカ
ウンタがフルカウントになつていたり、あるいは
停止釦Bsが操作されている状態であればおわり
となり、そうでなければステツプ（2r）に戻つ
て、上記の各ステツプを繰返えす。

フレームカウンタのカウント数Fcに対応して
２バイト、標本数Ｎに対応して１バイト、標本化
周期Tcと対応して１バイト、64バイトの標本値
列とによつて、１フレームの信号に対して68バイ
トの記憶容量の第２のメモリM₂が必要とされる
から、今、第のメモリM₂として64Kバイトのメ
モリ使用すれば、第２のメモリM₂には963フレー
ム、すなわち、約30秒強の信号が記憶されること
になる。

これまでの説明より明らかなように、第２のメ
モリM₂には各１フレームの信号について、標本
化周期Tcのデータと、標本値列と、標本数Ｎの
データと、フレーム番号Fc（フレームカウンタの
計数値Fc）などが組となつたデジタル信号が記
憶されるが、これは第１のメモリM₁（バツフアメ
モリM₁）に記憶されていたものとデジタル信号
に比べて大巾にデータ量が減少されているものと
なつているのであり、記録時に行なわれた前述の
ような符号化によりデータ量が減少され、小容量
のメモリによつて、長時間の音声信号の記録再生
を可能とする。

第７図示の装置によつて、より１層忠実度の高
い記録再生が行なわれるようにするために、次の
ように信号のスペクトル分析の結果に基づいた符
号化が行なわれるようにすることは有意義であ
る。

すなわち、AD変換器ADCから制御回路CCT
の制御の下にバツフアメモリM₁に記憶された１
フレームの信号について、スペクトル計算を行な
い、その計算結果から、その１フレームの信号に
おける、あるしきい値レベル（例えば最高の信号
レベルの１／64の信号レベル）以上の信号成分中
の最高の周波数値を求め、その最高の周波数値の
略々２倍の数値の逆数を計算して、その計算値を
その１フレームの信号に対する新たな標本化周期
Tcとし、その標本化周期Tcによつてバツフアメ
モリＭ黎から、その１フレームの信号と対応する
標本値列を得るようにするのであり、このような
符号化を行なつた場合には、既述したゼロ点間
隔、あるいはゼロ点の個数などと関連して標本化
周期が設定された場合に比べてより一層忠実度の
高い再生信号が得られるのである。

そして、この場合においても、前記のようにし
て求めた新たな標本化周期Tcによつてバツフア
メモリＭ１から選択的に読出した標本値列から作
られた振幅の差分値からなる標本値列と、標本化
周期Tcに関連するデータとを組にしたデータが
伝送または記録再生のために用いられるのであ
る。

第７図示の装置における復号化の動作は、装置
の操作部OPの再生釦Bpを操作することによつて
開始されるが、これは第１図及び第４図を参照し
て述べた第１図示の装置における復号化の動作と
同様であつて、第２のメモリＭ２から順次に読出
されたデータ組がDA変換器DACによつて振幅の
差分値のアナログ量liと標本化周期Tcと関連する
アナログ量τiに変換されて補間回路CPに与えら
れることにより補間が行なわれ、折線近似によつ
て原信号波形に近似した波形の再生信号となされ
るのであり、それが低域濾波器LPFpを通つてス
ピーカSpに与えられる。

以上、詳細に説明したところから明らかなよう
に、本発明の信号の符号化記憶再生装置では、デ
ータ量を減少させるために、原信号の時間軸上に
おける変化の状態に応じて標本化周期が可変とな
されるような符号化が行なわれて、原信号の振幅
値に関する標本値と、その標本値を得るための標
本化周期を示すデータとが組となされているデジ
タルデータを復号化する際に、デジタルデータに
おける振幅の差分値と標本化周期を表わす値との
比を積分して信号の補間を行なつて、折線近似さ
れた再生信号を容易に得ることができるのであ
り、本発明装置によれば、簡単な構成の復号化手
段により良質な再生信号を容易に得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第７図は本発明装置の各異なる実施
態様のブロツク図、第２図及び第８図は説明用の
波形例図、第３図、第４図及び第９図はフローチ
ヤート、第５図は補間回路の一例構成のブロツク
図、第６図は特性例図である。 MIC……マイクロホン、LPFr，LPFp……低
域濾波器、ADC……AD変換器、CG……クロツ
クパルスの発生器、CCT……マイクロコンピユ
ータを含んで構成された制御回路、OP……操作
部、DAC……DA変換器、M₁……第１の記憶装
置（第１のメモリ、バツフアメモリ）、M₂……第
２の記憶装置（第２のメモリ）、CP……補間回
路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 原信号の時間軸上における変化の状態に応じ
   て標本化周期が可変となされる如き符号化によ
   り、原信号の振幅値に関する標本値と、その標本
   値を得るための標本化周期を示すデータとが組と
   なされているデジタルデータを復号化する信号の
   符号化記憶再生装置であつて、前記したデジタル
   データにおける振幅の差分値と標本化周期を表わ
   す値との比を割算によつて求める手段と、前記の
   割算手段で求めた結果を積分する手段とを備え
   て、折線近似された再生信号が得られるようにし
   た信号の符号化記憶再生装置。