JPH09198608A - 音声再生回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数本のトラックからなるブロックを単位と
して、各ブロックの前半の複数トラックには第１チャン
ネルの音声データ、後半の複数トラックには第２チャン
ネルの音声データが記録されている磁気テープを、通常
再生時よりも高速で走行させて音声を再生する。 【解決手段】 音声再生回路は、ブロック毎にデータ再
生率を計数するデータ再生率計数回路３と、何れか一方
のチャンネルのデータ再生率が所定の閾値を下回ってい
るときは、該一方のチャンネルの音声データを他方のチ
ャンネルの音声データに置き換えるデシャフル回路5a、
5bと、置換処理を経た両チャンネルの音声データに補間
処理を施す補間回路6a、6bと、補間処理の施された音声
データに通常再生時と同一の音程で音声を再生するため
の話速変換を施す回路8a、8bとを具えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル音声デー
タが記録された磁気テープから音声を再生する音声再生
回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＨＤ(High Definition)デジタルＶＣＲ
協議会において、映像信号及び音声信号をデジタルデー
タとして記録し、再生するデジタルＶＴＲが規格化され
ている。ここで、磁気テープに対する信号記録時には、
図５に示す如くヘリカルスキャンによって複数本のトラ
ックが繰り返し形成され、映像信号の１フレームに相当
する期間内のデジタル映像データ及びデジタル音声デー
タは、ＮＴＳＣ仕様の場合、１０トラックに跨って記録
されることになる。

【０００３】各トラックには、その先頭部分に音声デー
タ記録領域Ｓが形成され、２チャンネルモードの場合、
１０トラック中、前半の５トラックの音声データ記録領
域Ｓには、１フレーム分の左チャンネルの音声データ、
後半の５トラックの音声データ記録領域Ｓには、１フレ
ーム分の右チャンネルの音声データが記録される。尚、
１つの音声データ記録領域に記録される音声データに
は、ＩＤデータとして、フレームを識別するためのシー
ケンス番号、トラックを識別するためのトラックペア番
号、シンクブロック番号、及びパリティが付加され、１
６ビットのデータを単位としてフレーム毎にシャフリン
グが施された後、各音声データ記録領域に記録される。
又、各トラックの音声データ記録領域Ｓに続く映像デー
タ記録領域には、画像圧縮された映像データが記録され
る。

【０００４】ところで、上述のデジタルＶＴＲに於いて
は、通常再生時よりも高速で磁気テープを走行させて、
早送り再生等の特殊再生を行なうことが出来る。例えば
１８０度対向２ヘッド型のＶＴＲにおいては、図５に示
す如くＡ、Ｂ２つのアジマスのトラックが繰り返し形成
されており、２倍速再生を行なう場合、磁気テープを通
常再生時の２倍の速度で走行させることによって、両ヘ
ッドは、隣接する２本のトラックを斜めに走査し、Ａ、
Ｂ２つのアジマスによる信号再生を交互に行なう。これ
によって、記録時のアジマスと再生時のアジマスが一致
した音声データ記録領域(12a)(12b)(12c)(12d)(12e)…
のみから音声データが読み出されることになる。ここ
で、音声データ記録領域(12a)(12b)(12d)から読み出さ
れるデータは左チャンネルの音声データであり、音声デ
ータ記録領域(12c)(12e)から読み出されるデータは右チ
ャンネルの音声データである。

【０００５】又、各音声データ記録領域に記録されてい
る音声データはシャフリングが施されているので、読み
出された順序のままでは、時間軸上の連続性がない。そ
こで、音声再生時には、読み出されたデータをチャンネ
ル毎に、元の時系列データに戻す処理を施す必要があ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特殊再
生時には、図５に示す如く各フレームの音声データの
内、一部のデータが再生されるに過ぎず、図中にハッチ
ングで示す領域の音声データは欠落することになる。

【０００７】又図６は、１.７５倍速時においてヘッド
が同一アジマスのトラックを５０％以上の重複幅(トレ
ース率)でトレースしたときにデータが正しく再生出来
ると仮定した場合のデータ再生状態(シミュレーション
結果)を表わしている。ここで、「再生可能なデータ番
号」は、正常な再生が可能であった音声データのサンプ
リング番号(０〜１６００)を表わしている。この図から
明らかな様に、殆どのフレームの音声データは、何れの
チャンネルも２乃至３個おきにデータの再生が可能とな
っているが、フレーム番号“２”の右チャンネル、フレ
ーム番号“４”の左チャンネル、フレーム番号“５”の
右チャンネル、フレーム番号“９”の右チャンネル等
は、５個おきにデータが再生されているに過ぎず、多く
の欠落データが発生している。

【０００８】従って、元の時系列データに戻す処理を施
したとしても、データの欠落によって、正常な音声の再
生を行なうことは出来ない。このため、従来は、特殊再
生時には映像のみを映出して、音声はミュート処理によ
って出力しない方式が採られている。

【０００９】そこで本発明は、特殊再生時にも音声の再
生が可能な音声再生回路を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決する為の手段】本発明に係る音声再生回路
は、複数本のトラックからなるブロックを単位として音
声データが更新され、各ブロックの前半の複数トラック
には第１チャンネルの音声データが記録されると共に、
後半の複数トラックには第２チャンネルの音声データが
記録されている磁気テープを対象とし、該磁気テープを
通常再生時よりも高速で走行させて、音声を再生する回
路であって、ブロック毎に、各チャンネルの音声データ
におけるエラーの発生頻度が所定の閾値を越えているか
否かを判断し、何れか一方のチャンネルのエラー発生頻
度が所定の閾値を越えているときは、該一方のチャンネ
ルの音声データを他方のチャンネルの音声データに置き
換えた後、両チャンネルの音声データに夫々補間処理を
施して、欠落しているデータを補うものである。

【００１１】上記音声再生回路に於いては、各ブロック
の音声データが、第１チャンネル及び第２チャンネル共
に正常なデータである場合は、そのまま２チャンネルの
音声データとして出力される。又、両チャンネルの音声
データが共にエラーデータである場合にも、そのまま２
チャンネルの音声データとして出力される。これに対
し、何れか一方のチャンネルの音声データのみがエラー
データであって、他方のチャンネルの音声データは正常
であるとき、該一方のチャンネルの音声データが他方の
チャンネルの正常な音声データに置き換えられて、両チ
ャンネルの出力信号が共に正常な音声データとなる。

【００１２】この様にして、両チャンネルからは、エラ
ーによる欠落の少ない一連の音声データが出力される。
エラーによって欠落したデータは、その前後の正常なデ
ータを用いた補間処理によって補われる。この結果、磁
気テープに記録されていた元の音声データと極めて近似
した一連の音声データが得られるのである。

【００１３】又、本発明に係る音声再生回路は、音声デ
ータに含まれるエラー情報に基づいて、ブロック毎に各
チャンネルの音声データに含まれるエラーデータの個数
或いは正常に再生し得るデータの個数に応じた指標デー
タを作成する指標データ作成手段と、何れか一方のチャ
ンネルの指標データがエラー発生頻度の閾値を越える増
大を表わしているときは、該一方のチャンネルの音声デ
ータを他方のチャンネルの音声データに置き換えて出力
するデータ置換手段と、置換処理を経た両チャンネルの
音声データに夫々補間処理を施して、エラーにより音声
として再現不可能なデータを補う補間手段と、前記補間
処理の施された両チャンネルの音声データに対し、通常
再生時と同一の音程で音声を再生するためのデータ処理
を施すデータ処理手段を具えている。

【００１４】上記音声再生回路に於いては、磁気テープ
から読み出された各チャンネルの音声データに含まれる
エラーデータの個数をブロック毎に計数して、その結果
に必要な演算を施すことによって指標データが算出され
る。例えば、指標データとしては、単位時間当りの音声
データに含まれる正常なデータの個数を、該単位時間内
の音声データの総数で除算して得られるデータ再生率
や、これに反比例するエラー発生頻度を採用することが
出来る。

【００１５】そして、何れか一方のチャンネルの指標デ
ータが、閾値を越えるエラー発生頻度の増大を表わして
いるときは、該一方のチャンネルの音声データをブロッ
ク単位で他方のチャンネルの音声データに置き換える。
この結果、エラーによる欠落の少ない一連の音声データ
が得られる。エラーによって欠落したデータは、その前
後の正常なデータを用いた補間処理によって補われる。

【００１６】但し、補間処理が施されることによって、
音声データのデータ量が増えて、磁気テープの走行と同
期した音声の再生が不可能となるため、テープ走行速度
に応じた一定の割合で音声データを間引く。又、音声デ
ータの間引きによって音程が変化することを回避するべ
く、必要なデータ処理を施す。

【００１７】例えば磁気テープを通常再生時のＮ倍(Ｎ
は任意の実数)の速度で走行させる場合、データ処理手
段は、補間処理の施された一連の音声データを１／Ｎの
データ量に減少させるべく、テープ走行速度に応じた周
期でサンプリングし、これによって得られた音声データ
に時間軸をＮ倍に伸長する処理を施す。

【００１８】該具体的構成に於いては、サンプリングに
よって音声データが間引かれて、磁気テープの走行と同
期した音声の再生が可能になると共に、時間軸の変換に
よって音程の変化が回避される。

【００１９】又、他の具体的構成に於いて、データ処理
手段は、予め定められた一定周期のＮ分の１の期間に抽
出される一連の音声データを該一定周期毎に抜き出し、
抜き出された音声データを連結するものである。

【００２０】該具体的構成に於いては、音声データを一
定周期毎に抜き出すことによって、音声データの間引き
が行なわれると共に、該一定周期内の音声データについ
ては音程の変化が回避される。又、抜き出された音声デ
ータの連結によって、磁気テープの走行と同期した音声
の再生が可能となる。

【００２１】更に具体的には、補間手段は、データ置換
手段から連続して出力される異なるチャンネルの音声デ
ータを対象として、チャンネル間のデータの変化を円滑
化するためのフィルター手段を具えている。該具体的構
成によれば、データ置換によって生じるデータの不連続
部が円滑化されて、該不連続部に起因するノイズの発生
が回避される。

【００２２】

【発明の効果】本発明に係る音声再生回路によれば、磁
気テープを通常再生時よりも高速で走行させて特殊再生
を行なう場合にも、音声の再生が可能である。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明をデジタルＶＴＲに
実施した形態につき、図面に沿って具体的に説明する。
図１は、デジタルＶＴＲに装備される信号再生系の構成
を表わしている。磁気テープから読み出された再生デー
タは、周知の同期保護回路及び誤り訂正回路(何れも図
示省略)を経て、欠落した同期信号が補填されると共
に、再生データの誤りが訂正された後、図１の信号再生
系へ入力される。

【００２４】ここで再生データは、音声データ、映像デ
ータ、コードデータ等を含み、１シンクブロックを単位
として送られてくる。各シンクブロックには、その先頭
部分に、ＩＤデータとして、フレームを識別するための
シーケンス番号、トラックを識別するためのトラックペ
ア番号、シンクブロックを識別するためのシンクブロッ
ク番号、及びこれらのデータに対する誤り検出用のパリ
ティが付加されている。又、誤り訂正回路による誤り訂
正能力を超えて、誤り訂正が不可能であったシンクブロ
ックに対しては、その旨を表わすエラー情報が付加され
ている。

【００２５】再生データは、先ずエラー情報検出回路
(１)へ入力されて、エラー情報の有無が検出され、エラ
ー情報の付加されているシンクブロックは破棄され、誤
りがなく、或いは誤り訂正の施された正常なシンクブロ
ックのみが抽出されて、後段の音声データ抽出回路(２)
へ出力される。又、エラー情報検出回路(１)では、各シ
ンクブロックに含まれるパリティが、該シンクブロック
に含まれるシーケンス番号、トラックペア番号及びシン
クブロック番号から生成されるパリティと一致するかど
うかを判断し、一致しないときは、該シンクブロック
は、シーケンス番号、トラックペア番号或いはシンクブ
ロック番号の何れかが不明であるとして、その旨を表わ
すエラー情報を該シンクブロックに付加した後、音声デ
ータ抽出回路(２)へ出力する。音声データ抽出回路(２)
では、シンクブロック番号に基づいて、入力されたシン
クブロックが音声データを含むものであるか、映像デー
タを含むものであるかを判別し、音声データを含んだシ
ンクブロックのみを抽出して後段へ出力する。

【００２６】音声データを含むシンクブロックとして抽
出された１フレーム分の左チャンネル音声データ及び右
チャンネル音声データはメモリ(４)に格納される。ここ
で、メモリ(４)には、シンクブロック番号とトラックペ
ア番号に応じたアドレスに音声データを書き込むものと
し、ＩＤデータにエラーの生じているシンクブロック
は、再生不可能なシンクブロックとして、その音声デー
タは破棄し、メモリ(４)には書き込まない。この結果、
メモリ(４)には、１フレームに相当する１０トラックの
前半５トラックから読み出された正常な左チャンネル音
声データが書き込まれると共に、後半の５トラックから
読み出された正常な右チャンネル音声データが書き込ま
れることになる。尚、データの書込みがなかったアドレ
スには、再生不可能なシンクブロックであることを認識
するためのエラーコードを書き込んでおく。

【００２７】又、音声データ抽出回路(２)から出力され
る１フレーム分の左チャンネル音声データ及び右チャン
ネル音声データはデータ再生率計数回路(３)へ供給され
て、正常なデータの個数が計数され、その結果を全デー
タ数で除算することによってデータ再生率が算出され
る。算出されたデータ再生率は後段の左チャンネル用デ
シャフル回路(5a)及び右チャンネル用デシャフル回路(5
b)へ供給される。

【００２８】一方、メモリ(４)に書き込まれた１フレー
ム分の音声データは、左チャンネル用デシャフル回路(5
a)及び右チャンネル用デシャフル回路(5b)によって、時
間軸に対して連続性のある元のデータ順で読み出され、
デシャフリングが施される。この際、左チャンネル用デ
シャフル回路(5a)は、データ再生率計数回路(３)から入
力されるデータ再生率に基づいて、左チャンネルの音声
データのデータ再生率が所定の閾値を下回っているとき
は、該音声データに替えて、右チャンネルの音声データ
を対象として、デシャフリングを施す。又、右チャンネ
ル用デシャフル回路(5b)は、データ再生率計数回路(３)
から入力されるデータ再生率に基づいて、右チャンネル
の音声データのデータ再生率が所定の閾値を下回ってい
るときは、該音声データに替えて、左チャンネルの音声
データを対象として、デシャフリングを施す。これによ
って、フレーム単位で音声データが置換されることにな
る。

【００２９】例えば、図６に示す例の場合、フレーム番
号“２”の右チャンネル、フレーム番号“４”の左チャ
ンネル、フレーム番号“５”の右チャンネル、フレーム
番号“９”の右チャンネル等はデータ再生率が低いた
め、フレーム番号“２”の右チャンネルは左チャンネル
の音声データに置換され、フレーム番号“４”の左チャ
ンネルは右チャンネルの音声データに置換され、フレー
ム番号“５”の右チャンネルは左チャンネルの音声デー
タに置換され、フレーム番号“９”の右チャンネルは左
チャンネルの音声データに置換される。

【００３０】ところで、例えば１.７５倍速の特殊再生
時には、磁気テープは通常の１.７５倍の速度で走行す
るので、１フレーム期間の走査によって１.７５フレー
ムに亘る音声データが読み出されることになる。従っ
て、仮に読み出された全ての音声データを用いて音声の
再生を行なうとすると、音声の再生と磁気テープの走行
の間に時間軸のずれが生じ、音声の再生が磁気テープの
走行に追いつかないこととなる。

【００３１】そこで、本実施例では、図１に示す左チャ
ンネル用デシャフル回路(5a)及び右チャンネル用デシャ
フル回路(5b)の出力信号を左チャンネル用補間回路(6a)
及び右チャンネル用補間回路(6b)へ供給して、テープ走
行速度に応じた割合で音声データを間引く。例えば１.
７５倍速時には図２(ａ)に示すデシャフリング後の音声
データを、同図(ｂ)に示す如くサンプリング周期の１.
７５倍の周期でサンプリングする。この際、サンプリン
グすべき元のデータが欠落している場合には、同図(ａ)
に四角印で示す様に、前後の再生可能なデータを用いて
欠落データを補間する。補間方法としては、平均処理、
ラグランジェ補間法、或いはニュートン補間法等を採用
することが出来る。

【００３２】又、上述のデータ置換によって図３(ａ)に
示す様に異なるチャンネルの音声データが連結されるこ
ととなる場合、該連結部でデータの不連続が生じ、ノイ
ズの原因となる。そこで、本実施例では、この様なデー
タの連結部に対し、データの変化を円滑化するための補
間処理を施す。

【００３３】例えば、図３(ａ)に示す如く第１フレーム
と第２フレームの連結部に対して補間を施す場合、第１
フレームの最後の複数データと第２フレームの最初の複
数データは無効化し、同図(ｂ)に二重丸で示す如く、無
効化したデータの更に前後の複数データを用いて、ラグ
ランジェ補間法やニュートン補間法等による補間処理を
施し、図中に四角印で示す如く補間によって生成された
データを、前記無効化したデータと置き換える。これに
よって、図３(ｃ)に示す様に滑らかに変化する一連の音
声データが生成され、ノイズの発生が防止される。

【００３４】尚、図１の左チャンネル用補間回路(6a)及
び右チャンネル用補間回路(6b)には、補間処理の過程で
データを一時的に蓄えておくための左チャンネル用補間
バッファ(7a)及び右チャンネル用補間バッファ(7b)が夫
々接続されている。補間回路(6a)(6b)からは、一定の時
間間隔で補間処理後のデータを出力する必要があるのに
対し、デシャフル回路(5a)(5b)から得られるデータの時
間間隔は一定でなく、然も正常なデータが所定数揃うま
では、補間演算を行なうことが出来ない。そこで、補間
回路(6a)(6b)の入出力データ間の時間差を補間バッファ
(7a)(7b)によって吸収するのである。

【００３５】図４は、１.７５倍速時に補間回路(6a)(6
b)から出力される音声データを例示したものである。図
示の如く、音声データは倍速数に比例して通常よりも周
波数が高くなっているので、両チャンネルの音声データ
を図１の如く左チャンネル用話速変換回路(8a)及び右チ
ャンネル用話速変換回路(8b)へ供給して、時間軸を倍速
数に比例して伸長した後、Ｄ／Ａ変換器を経て、スピー
カ装置へ供給する。これによって、通常再生時と同じ音
程でステレオ音声が再現されることになる。

【００３６】尚、本発明は、同一フレームの左チャンネ
ルの音声データと右チャンネルの音声データの間に高い
相関があり、且つ両チャンネルの音声データの再生率に
差が生じる場合に有効となるが、この様にデータ再生率
に差が生じるのは、コンピュータシミュレーションの結
果によれば、１.７５倍、１.８倍、１.８５倍、１.９
倍、及び３.０倍の倍速数による特殊再生時である。

【００３７】上記実施の形態の説明は、本発明を説明す
るためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を
限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。
又、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許
請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能で
あることは勿論である。例えば上記実施例では、音声デ
ータを一定周期で間引いた後、話速変換回路によって音
程の変化を回避しているが、例えば２倍速時には、偶数
番目のフレームの音声データを間引き、奇数番目のフレ
ームの音声データを互いに連結することによって、磁気
テープの走行と音声再生の同期を図ると同時に、音程変
化のない音声再生を実現することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るデジタルＶＴＲの信号再生系の構
成を表わすブロック図である。

【図２】フレーム内のデータに対する補間処理の方法を
説明する図である。

【図３】フレーム間のデータ連結部に対する補間処理の
方法を説明する図である。

【図４】補間処理を経た一連の音声データの変化を例示
する図である。

【図５】磁気テープに形成されたトラックの音声データ
記録領域と特殊再生時の走査軌跡を表わす図である。

【図６】各チャンネルの再生可能データの番号を表わす
図表である。

【符号の説明】

(１) エラー情報検出回路 (２) 音声データ抽出回路 (３) データ再生率計数回路 (6a) 左チャンネル用補間回路 (6b) 右チャンネル用補間回路 (8a) 左チャンネル用話速変換回路 (8b) 右チャンネル用話速変換回路

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ１１Ｂ 20/18 ５７２ 9558−5Ｄ Ｇ１１Ｂ 20/18 ５７２Ｇ ５７４ 9558−5Ｄ ５７４Ｄ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数本のトラックからなるブロックを単
   位として音声データが更新され、各ブロックの前半の複
   数トラックには第１チャンネルの音声データが記録され
   ると共に、後半の複数トラックには第２チャンネルの音
   声データが記録されている磁気テープを対象とし、該磁
   気テープを通常再生時よりも高速で走行させて、音声を
   再生する回路であって、 ブロック毎に、各チャンネルの音声データにおけるエラ
   ーの発生頻度が所定の閾値を越えているか否かを判断す
   る手段と、 何れか一方のチャンネルのエラー発生頻度が所定の閾値
   を越えているときは、該一方のチャンネルの音声データ
   を他方のチャンネルの音声データに置き換える手段と、 置換処理の施された両チャンネルの音声データに夫々補
   間処理を施して、エラーにより音声として再現不可能な
   データを補う手段とを具えている音声再生回路。
2. 【請求項２】 複数本のトラックからなるブロックを単
   位として音声データが更新され、各ブロックの前半の複
   数トラックには第１チャンネルの音声データが記録され
   ると共に、後半の複数トラックには第２チャンネルの音
   声データが記録されている磁気テープを対象とし、該磁
   気テープを通常再生時よりも高速で走行させて、音声を
   再生する回路であって、 音声データに含まれるエラー情報に基づいて、ブロック
   毎に、各チャンネルの音声データに含まれるエラーデー
   タの個数或いは正常に再生し得るデータの個数に応じた
   指標データを作成する指標データ作成手段と、 何れか一方のチャンネルの指標データが、エラー発生頻
   度の閾値を越える増大を表わしているときは、該一方の
   チャンネルの音声データを他方のチャンネルの音声デー
   タに置き換えて出力するデータ置換手段と、 置換処理を経た両チャンネルの音声データに夫々補間処
   理を施して、エラーにより音声として再現不可能なデー
   タを補う補間手段と、 前記補間処理の施された両チャンネルの音声データに対
   し、通常再生時と同一の音程で音声を再生するためのデ
   ータ処理を施すデータ処理手段とを具えている音声再生
   回路。
3. 【請求項３】 補間手段は、データ置換手段から連続し
   て出力される異なるチャンネルの音声データを対象とし
   て、チャンネル間のデータの変化を円滑化するためのフ
   ィルター手段を具えている請求項４に記載の音声再生回
   路。
4. 【請求項４】 音声再生時に磁気テープは通常再生時の
   Ｎ倍(Ｎは任意の実数)の速度で走行させ、データ処理手
   段は、補間手段から出力される一連の音声データをテー
   プ走行速度に応じた一定周期でサンプリングするサンプ
   リング手段と、サンプリングによって得られた音声デー
   タに対し時間軸をＮ倍に伸長する処理を施す時間軸変換
   手段とによって構成される請求項２又は請求項３に記載
   の音声再生回路。
5. 【請求項５】 音声再生時に磁気テープは通常再生時の
   Ｎ倍(Ｎは任意の実数)の速度で走行させ、データ処理手
   段は、予め定められた一定周期のＮ分の１の期間内にデ
   ータ置換手段から出力される音声データを該一定周期毎
   に抜き出し、抜き出された音声データを連結する請求項
   ２又は請求項３に記載の音声再生回路。