JPH0624326B2 - 音声信号記録再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、入力音声信号の高低のレベル差を圧縮して
記録媒体に記録し、再生時はもとのレベル差に戻すよう
に伸長する音声信号記録再生装置に関し、詳しくは圧縮
・伸長時のリニアリテイの改善を図つた音声記録再生装
置に関する。

［従来の技術］ 第４図は従来の音声信号記録再生装置の音声信号圧縮・
伸長装置のブロツク回路図である。図において、(1) は
入力された音声信号の高低のレベル差を圧縮する音声信
号圧縮装置、(2) は高低のレベル差が圧縮された音声信
号が記録される記録媒体、(3) は記録媒体(2) から再生
された音声信号のレベル差を伸長してもとのレベル差に
戻す音声信号伸長装置である。

音声信号圧縮装置(1) は、音声入力信号を増幅する演算
増幅器(10)とこの演算増幅器(10)の出力信号の高域成分
を減衰させるエンフアシス回路(11)と、同じく低域成分
を減衰させるウエイテイング回路(12)と、このウエイテ
イング回路(12)から入力された信号のピーク値に比例し
た検波電圧Ｅ１を出力する検波器(13)と、この検波電圧
Ｅ１で増幅率が制御され、エンフアシス回路(11)から入
力された信号を増幅する電圧制御増幅器(14)とで構成さ
れ、電圧制御増幅器(14)の出力信号は演算増幅器(10)に
負帰還されている。

このように構成された音声信号圧縮装置(1) は、音声入
力信号のレベルが高いときには増幅率が低下し、逆に入
力音声信号のレベルが低いときには増幅率が増大するの
で、入力音声信号は、高低のレベル差が圧縮された音声
信号となつて出力され、入力音声信号のレベルが高いと
きでも記録媒体(2) に飽和が起らず、また、入力音声信
号のレベルが低いときには、再生時にノイズに埋れるこ
とがないレベルでもつて記録媒体(2) に記録される。

音声信号伸長装置(3) は、記録媒体(2) から再生された
音声信号の高域成分を減衰させるエンフアシス回路(31)
と、同じく低域成分と減衰させるウエイテイング回路(3
2)と、ウエイテイング回路(32)から入力された信号のレ
ベルに比例した検波電圧Ｅ３を出力する検波器(33)と、
この検波電圧Ｅ３で増幅率が制御され、エンフアシス回
路(31)から入力された信号を増幅する電圧制御増幅器(3
4)とで構成され、音声信号圧縮装置(1) の負帰還回路を
構成しているエンフアシス回路(11)，ウエイテイング回
路(12)，検波器(13)および電圧制御増幅器(14)とそれぞ
れ同じ特性に構成されているので、この音声信号伸長装
置(3) の伸長特性は、音声信号圧縮装置(1) による圧縮
特性と逆の特性をもつている。したがつて、電圧制御増
幅器(34)から出力される音声再生信号は、もとの音声入
力信号と同じ高低のレベル差をもつとともに、エンフア
シス回路(11)および(31)によつて音声入力信号に含まれ
ているノイズ成分、および音声再生信号に含まれている
ノイズ成分の双方を減衰させて、音声再生信号のＳ／Ｎ
比を向上させる。

［発明が解決しようとする問題点］ このように構成された音声信号圧縮・伸長装置を有する
従来の音声信号記録再生装置では、音声入力信号の高低
のレベルや、記録媒体から再生した音声再生信号のレベ
ルが低い場合には、検波器の検波電圧に占めるノイズ成
分の割合が大きくなるため圧縮特性と伸長特性のリニア
リテイが悪くなり、出力される音声再生信号の歪が増大
するという問題点があつた。

この発明はこのような問題点を解消するためになされた
もので、構成を簡単にしながら、音声入力信号および音
声再生信号のレベルがノイズレベルに比べてあまり大き
くない領域においても、圧縮特性および伸長特性のリニ
アリティを良好にして、歪の少ない音声再生信号を出力
することができる音声信号記録再生装置を提供すること
を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る音声信号記録再生装置は、記録媒体への
音声信号を出力する音声信号圧縮装置と、記録媒体から
の再生音声信号を出力する音声信号伸長装置とを具備
し、上記音声信号圧縮装置は、音声入力信号を増幅する
演算増幅器と、この演算増幅器からの出力信号のピーク
を検波する順方向電圧降下が零の検波器と、この検波器
からの検波電圧によって増幅率が制御されるとともに上
記演算増幅器の出力信号に所定の周波数特性処理を施し
た信号を増幅してその出力信号を上記演算増幅器に負帰
還する増幅器とを備え、また、上記音声信号伸長装置
は、記録媒体から再生した音声信号のピークを検波する
順方向電圧降下が零の検波器と、この検波器からの検波
電圧によって増幅率が制御されるとともに上記音声信号
圧縮装置の負帰還回路における周波数特性処理とは逆特
性の周波数特性処理を施した信号を増幅してその出力信
号を再生した音声信号として出力する増幅器とを備えて
なる音声信号記録再生装置において、少なくとも上記音
声信号伸長装置は、音声信号成分の含まれていない雑音
信号成分のみが入力されるとき、上記検波器の検波電圧
を零電位とするようなバイアス電圧を印加する抵抗と電
圧源からなるバイアス回路を具備し、このバイアス回路
を上記検波器の出力側に接続したことを特徴とする。

〔作用〕

この発明によれば、音声信号伸長装置に音声信号成分の
含まれていない雑音信号成分のみが入力されたとき、バ
イアス回路から、その音声信号伸長装置における検波器
の検波電圧を零電位とするようなバイアス電圧が印加さ
れて、雑音信号成分に相当する電圧を打ち消すことにな
るため、音声再生信号のレベルがノイルレベルに比べて
あまり大きくない低いレベル領域においても、検波器か
らの検波電圧によって増幅率が制御されるところの増幅
器の増幅率は雑音信号成分の影響をうけることがない。
したがって、音声信号の圧縮特性および再生音声信号の
伸長特性のリニアリティが向上し、再生音声信号の歪が
少なくなる。また、バイアス電圧を印加するだけでよい
から、雑音信号成分のみが入力されているように音声再
生信号のレベルが低いときには出力をオフするように構
成する場合に比べて、構成が簡単になる。

［発明の実施例］ 第１図はこの発明の一実施例のブロツク回路図、第２図
および第３図はそれぞれこの実施例の要部である検波器
と、バイアス回路の具体的構成例を示す回路図で、第４
図と同一符号はそれぞれ同一構成部分であり、同一の作
用を行うので、詳細な説明は省略する。図において、(1
5)は音声信号圧縮装置(1) に設けられたバイアス回路
で、音声入力信号のレベルが零で、検波器(13)に入力さ
れる信号がノイズ成分のみであるとき、検波器(13)の検
波電圧Ｅ10を零電位とするようなバイアス電圧を印加す
る。(35)は音声信号伸長装置(3) に設けられたバイアス
回路で、再生信号に音声信号が含まれておらず、ノイズ
成分のみのときの検波器(33)の検波電圧Ｅ30を零電位と
するようなバイアス電圧を印加する。

つぎに、第２図により、検波器(13)およびバイアス回路
(15)の構成例とその作用を説明する。図において、（13
a）は演算増幅器、(13b) はダイオードで、(13a) ，(13
b) で順方向降下電圧が零の理想ダイオードを形成して
いる。このダイオード(13b) の出力は、コンデンサ(13
c) に充電され、並列接続された抵抗(13d) を介して放
電される。したがつて、ウエイテイング回路(12)から入
力された信号はピーク検波され、抵抗(13e) を介して電
圧制御増幅器(14)に制御電圧Ｅ10として印加される。

また、バイアス回路(15)は、プラス端子が接地された定
電圧電源(15a) と、そのマイナス端子に一端が接続さ
れ、他端が上記検波器(13)の抵抗(13e) に接続されてい
る抵抗(15b) とで構成され、定電圧電源(15a) ，抵抗(1
3d) ，(13e) ，(15b) で形成される閉回路にほぼ定電流
が流れ、検波器(13)に入力される信号に音声信号成分が
含まれていないとき、電圧制御増幅器(14)に印加される
検波電圧Ｅ10が零電位となるバイアス電圧を印加する。

いま、抵抗(13e) が１ＫΩ、定電圧電源(15a) が５Ｖ、
抵抗(15b) が５００ＫΩとすると、検波器(13)の入力信
号に音声信号成分が含まれておらず、ノイズ成分だけで
１０ｍＶP-Pであつたとすると、ダイオード(13b) の出
力電圧は１０ｍＶとなる。このノイズ成分による出力電
圧１０ｍＶは、バイアス回路(15)による抵抗(13e) の電
圧降下によつて打消され、検波電圧Ｅ10は零電位とな
る。この検波器(13)に、１ＶOPの信号が入力された場合
に電圧制御増幅器(14)に印加される検波電圧Ｅ10は、 となり、バイアス回路(15)による影響はほとんどない。
したがつて、音声入力信号の低レベル領域においても、
ノイズ成分による圧縮特性のリニアリテイの低下が生じ
ない。

第３図は検波器(33)およびバイアス回路(35)の構成例を
示す図で、検波器(33)は、演算増幅器(33a) ，ダイオー
ド(33b) ，コンデンサ(33c) ，抵抗(33d) および(33e)
で検波器(13)と同様に構成されており、また、バイアス
回路(35)は定電圧電源(35a) と抵抗(35b) でバイアス回
路(15)と同様に構成されており、それぞれ同様に作用
し、再生信号に音声信号が含まれていない場合に、電圧
制御増幅器(34)に印加される検波電圧Ｅ30が零電位とな
るように構成されている。このため、再生信号の低レベ
ル領域においても、ノイズ成分による伸長特性のリニア
リテイの低下が生じない。

以上のように、この実施例によれば、音声信号圧縮装置
(1) および音声信号伸長装置(3) の双方で、入力信号の
低レベル領域においてもノイズ成分による圧縮特性およ
び伸長特性のリニアリテイの低下が生じないので、歪の
少ない音声信号記録再生装置が得られる。

なお、上記実施例では、バイアス回路を音声信号圧縮装
置と、音声信号伸長装置の双方に設けた例を説明した
が、記録媒体が磁気記録媒体である場合には、音声入力
信号のＳ／Ｎより、再生信号のＳ／Ｎの方がＳ／Ｎが悪
いのが普通であり、圧縮特性のリニアリテイより、伸長
特性のリニアリテイの低下の方が大きい。したがつて、
音声信号伸長装置のみにバイアス回路を設けても圧縮・
伸長特性を総合したリニアリテイは大幅に改善されるの
で、音声信号圧縮装置のバイアス回路は省略しても実用
上差支えのない場合がある。

また、上記実施例では、検波器(13)，(33)に、ウエイテ
イング回路(12)，(32)を設けた例を示したが、必ずしも
必要ではなく、さらにエンフアシス回路(11)，(31)の特
性も同じであればよい。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、音声信号圧縮装置お
よび音声信号伸長装置を構成している検波器のうち、少
なくとも音声信号伸長装置側の検波器に対して、入力信
号中に音声信号を含んでいない雑音信号成分のみである
場合、検波電圧が零電位となるようなバイアス電圧を印
加するようにしたので、入力信号レベル検出手段とその
検出結果に基づいて出力をスイッチングするスイッチン
グ手段とからなる出力オンオフ手段を使用する場合に比
べて、構成を簡単なものとしながら、音声信号が低レベ
ル領域であっても、雑音信号成分による伸長特性のリニ
アリティのの低下を抑えて圧縮特性および伸長特性のリ
ニアリティを向上することができ、歪の少ない再生音声
信号を出力させることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のブロツク回路図、第２図
および第３図はこの実施例の要部の具体的構成例を示す
回路図、第４図は従来の音声信号記録再生装置の音声信
号圧縮・伸長装置のブロツク回路図である。 (1) ……音声信号圧縮装置、(3) ……音声信号伸長装
置、(10)……主増幅器、(11)，(31)……エンフアシス回
路、(13)，(33)……検波器、(14)，(34)……電圧制御増
幅器、(15)，(35)……バイアス回路。 なお、各図中、同一符号はそれぞれ同一、または相当部
分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記録媒体への音声信号を出力する音声信号
   圧縮装置と、記録媒体からの再生音声信号を出力する音
   声信号伸長装置とを具備し、上記音声信号圧縮装置は、
   音声入力信号を増幅する演算増幅器と、この演算増幅器
   からの出力信号のピークを検波する順方向電圧降下が零
   の検波器と、この検波器からの検波電圧によって増幅率
   が制御されるとともに上記演算増幅器の出力信号に所定
   の周波数特性処理を施した信号を増幅してその出力信号
   を上記演算増幅器に負帰還する増幅器とを備え、また、
   上記音声信号伸長装置は、記録媒体から再生した音声信
   号のピークを検波する順方向電圧降下が零の検波器と、
   この検波器からの検波電圧によって増幅率が制御される
   とともに上記音声信号圧縮装置の負帰還回路における周
   波数特性処理とは逆特性の周波数特性処理を施した信号
   を増幅してその出力信号を再生した音声信号として出力
   する増幅器とを備えてなる音声信号記録再生装置におい
   て、少なくとも上記音声信号伸長装置は、音声信号成分
   の含まれていない雑音信号成分のみが入力されるとき、
   上記検波器の検波電圧を零電位とするようなバイアス電
   圧を印加する抵抗と電圧源からなるバイアス回路を具備
   し、このバイアス回路を上記検波器の出力側に接続した
   ことを特徴とする音声記録再生装置。