JPS6143796A

JPS6143796A - 音声記録装置

Info

Publication number: JPS6143796A
Application number: JP59166131A
Authority: JP
Inventors: 一記喜多
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1984-08-08
Filing date: 1984-08-08
Publication date: 1986-03-03
Anticipated expiration: 2012-03-26
Also published as: JP2594899B2

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】（産業上の分野〕本発明は音声記録装置に係り、特に異なる多数の符号化
回路を備えて選択切替可能として録音音質の向上をはか
るものである。

（従来の技術）音声信号を原音声信号に近い形で蓄積する際に効率的に
行う代表的な方式として、パルスコード符号化方式（Ｐ
ＣＭ）、デルタ変調方式（ＤＭ）。

適応データ変調方式（ＡＤＭ）、差分パルスコード方式
（ＤＰＣＭ）、適応差分パルスコード方式（ＡＤＭＰＣ
Ｍ）等がある。ここでパルスコード符号化方式（ＰＣＭ
）は音声波形をある周期ごとにサンプリングして各サン
プリング点での音声の値をアナログ−ディジタル変換し
、その値を０とｌの符号別で表示するもので５信号値を
ディジタル符号化するとき必要とするピノ１−敗は初め
のアナログ信号をどの程度忠実に記録したいかの要求に
より定まり、ビット数を増やせば増やすほど細かな信号
の変化も記録され、ディジタル誤差にもとづく雑音が少
なくなり、実際の音の波形に近い音がでて音の質はよい
が、メモリの数が非常に増える欠点がある。そこである
限られたメモリ客足に多くの音声情報を記録するには、
効率的に音声情報の圧縮を行わねばならず１つの音声信
号の情報に対し、最低限の１ビツトとしたデルタ変調方
式（ＤＭ）がある。ＤＭ方式では、あるタイミングでこ
れの信号と次の信号とを比較して上ったか下ったかをみ
るだけで１次にくる音声信号値が現在の値より晶いか低
いかを判定して高ければ符号１、低ければ符号Ｏを与え
、音声信号の符号化を行うものである。

従ってメモリとしては各サンプリングクロックにス］し
１ビツトずつあればよい、こうすればメモリが少なくて
すむので長い時間で例えばあるやり方にはメモリに限度
があるので１０秒位しか記憶できないところを、このや
り方では１０倍〜８倍の１００秒位まで記憶できる。し
かしながら、１クロツタに対してアナログ値が１ステツ
プしか変化しないので音質は悪くなるという欠点がある
。またこれらＤＭ方式とＰＣＭ方式の中間ともいうべき
ものに差分パルス符号変調方式（ＤＰＣＭ）があり、デ
ルタ変調方式における１ビツト量子化の部分を複数のビ
ットに置き換えたもので、予測音声信号値と音声との残
差信号値を直接利用するものである。しかし、この場合
はどのような傾斜で上っているかは記憶できない、さら
に適応デルタ変調方式（ＡＤＭ＞はこの傾斜まで考慮し
ようとするもので、振幅の値はＤＭ方式では一定であっ
たが、ＡＤＭ方式はかえられるようにしたものである。

その他適応差分パルス符号変凋方式（Ａ　Ｄ　Ｐ　ＣＭ
）等もあり１以上はいずれも一長一短がある。

〔従来技術の欠点〕

つまり従来の録音機能では音声の記録の符号化方式が一
般に固定化されているためどのような性質の音声に対し
ても同一のデータ圧縮率或いはビットレートを採用する
ことになって１例えば電子腕時計のような機器の大きさ
やコスト等に制限がある場合にはメモリ容量の有９ＪＪ
な活用は難しかった。

例えば最も難易度の高い入力音声に対しても所要の特性
（商互、明瞭度、忠実度、帯域等）をうるために′ｉ、
に５度の低い冗長部分の多い入力音声にス１しても同様
の符号化方式を用いているため記録データに占める冗長
部分の比率が大きい。また実用性のある特性を６１「保
すると、メモリ容量が制限されて実用的な録音時間が達
成できない。またメモリ容量を増加することもできるが
ｔＪ３１器の形状も大となり例えば腕時計等には採用で
きなくなるばかりか費用も高くなる。

さらに一般的な音声に対して最適な符号化方式を採用す
るために各種の入力音声にはかならずしもすべてが最適
に記録再生されない。つまり入力音声の特性や音質に対
する向き不向きがでる。

〔発明の目的〕

このような点を考慮して本発明は音声信号を原音声に近
い形で蓄積するだめのパルスコード符号化方式（ＰＣＭ
）、デルタ変調方式（ＤＭ）、適応デルタ変調方式（Ａ
ＤＭ）、差分パルスコード方式（Ｄ　Ｐ　ＣＭ）等の各
方式に通したそれぞれの符号化手段を備えて音質用途等
に合せて選択切替えることにより限られた容量のメモリ
を用いても長時間録音が可能となるばかりか、録音音質
が向上し得る音声記録装置を提供することを目的とした
ものである。

〔実施例〕次に本発明を第１．第２．第３の異なる実施例の回路ブ
ロック図を用いて説明する。

第１図は第１の実施例を示すもので、使用者のスイッチ
操作により録音したい音声の特性に合せて符号化回路を
切替え可能とした回路で１例えばメツセージだけなら、
符号化回路Ａ９音楽だったら音質のよい符号化回路Ｂを
というように選択するものである。しかして１は操作ス
イッチ部で複数のスイッチ１ａ〜１ｎからなり、スイッ
チ１ａの操作により後述する複数の符号化回路の１つを
選択するものである。２はスイッチ入力回路、３は１ｌ
ｉｌＪ御回路、４はスイッチｌａが操作された時にカウ
ント用のワンショットパルスを発生するパルス発生回路
、５はパルス発生回路４からのワンショア）パルスを計
数する例えば２ビツトの符号化方式ナンバー（コード）
カウンタ、６ａはカウンタ５の内容をデコードするデコ
ーダ、６ｂは符号化回路切替用デコーダ、７ａ〜７ｄは
ローパスフィルタ１１からのアナログ信号を前述のＰＣ
Ｍ。

ＤＭ、ＡＤＭ、ＤＰＣＭ等それぞれ異なる方式で符号化
する符号化回路、８ａ〜８ｄはデータ転送ゲート、９は
マイクロホン、１０は増＠器、１１は音声の低い周波数
をカントするためのローパスフィルタである。また、１
３は符号化されたデータを順次記憶するＲＡＭ　（ラン
ダム・アクセス・メモリ）等からなる３例えば２５６に
ビット乃至１Ｍビットの録音用メモリであり１４ａ、１
４ｂはそれぞれ符号化、復号化用ラッチ回路、１５はメ
モリ制御回路、１６ａ＝１６ｄは復号化回路。

１７ａ〜１７ｄはデータ転送ゲート、１９はミキザ回路
、２０は増幅回路２２１はスピーカ、２２は４−１１知
音等の録音音声以外の音源である。

第１図は本発明の音声記録回路を電子腕時計に使用した
ものであり、以下に電子腕時計の基本回路を含めて回路
構成を説明する。

水晶振動子等で構成される発振８２３の高周波信号は９
分周回路２４に入力される０分周回路２４は発振器２３
からの入力信号を分周して計時回路２５に１１１ｚの信
号を出力すると共に、制御回路３に一定周波数の信号を
タイミングクロック信号として入力する。計時回路２５
ではｌＨｚの入力信号を秒１分１時等の時刻表示信号に
変換して。

表示制御回路２６に入力し１表示制御回路２６で表示部
２７に必要な電圧制御等を行い１表示部２７は時刻表示
を行う。

また、計時回路２５の時刻表示信号は一致検出回路２８
にも入力し、操作スイッチ部１のスイッチにより制御回
路３を介して予めアラーム時刻メモリ２９に設定された
時刻と一致した時、一致検出回路２８から一致信号を制
御回路３に入力する。

この一致信号によって、制御回路３は後述するメモリ制
御回路１５に制御信号１２を出力し、１工号化回路等を
動作させて、メモリ１３に記憶された音声をスピーカ２
１より出力する。

上記制御回路３からは、操作スイッチ部ｌのスイッチＩ
Ｍ＋＜操作された際にメモリ制御回路１５に対して制御
信号１Ｂが出力されるようになっており５メモリ制御回
路１５は制御信号１８が与えられると符号化ラッチ回路
１４ａにクロック信号を供給すると共に、メモリ１３に
書き込み信号及び了トレス信号Ａ・〜ＡＭを順次供給し
、制御信号１２が与えられると復元用ラッチ回路１４ｂ
にクロック信号を供給すると共に、読み出し信号及びア
ドレス信号へ〇〜Δ、を順次供給するように構成されて
いる。

以上の如き構成の動作につき以下に説明する。

まず、使用者はスイッチｌａを操作してパルス発生回路
４からワンショットパルスを発生させナンバーカウンタ
５を所望の値にセントすることにより所望の符号化方式
を選択する。例えばｒＯＪがナンバーカウンタ５にセン
トされた場合にはデコーダ６ａからＯの出力が得られ符
号化回路７ａ〜７ｄのうち符号化回路７ａ及びこの符号
化回路７ａに接続されたデータ転送ゲート８ａを動作可
能状態にする。そしてスイッチ１ｂを操作しながらマイ
クロホン９に向って音声を入力すると制御口Ｖ！Ｉ３か
らは制御信号１８がメモリ制御回路１５に送られると共
に、音声は増＠５１０．　　ローパスフィルタ１１を介
して符号化回路７ａ〜７ｄにアナログ信号として入力さ
れるが符号化回路７ａのみが選択指定されているので符
号化回路７ａでのみ符号化が行われる。

このようにして選択された符号化回路７ａの特性に合せ
て変換されたディジタルデータは、データ転送ゲー１−
８　ａを介して録音用メモリ１３に入力される。この時
録音用メモリ１３では、メモリ；Ｉｌｉ御回路１５の制
御に従って５ナンバーカウンタ５の２ビット信号をラッ
チしているランチ回路１４ａの信号を記憶すると共に符
号化回路７ａがらのディ・ジタルデータをメモリ制御回
路１５がらの書き込め信号及びアドレス信号Ａｏ　−Ａ
　Ｍに従って順次配（、Ｑする。

これにより、音声の符号化データとそのｉｆｆ号化方式
（八〜Ｄの符号化回路）の判別信号・が録音用メモリ１
３に記憶される。

このようにして録音用メモリ１３に記憶された音声デー
タは、計時回路２５の時刻情報がアラーム時刻メモリ２
９に設定されているアラーム時刻になると自動的に出力
されるもので、すなわちアラーム時刻になると一致信号
が一致検出口路２８から制御回路３に送られ、制御回路
３からは制御信号１２が、メモリ制御回路１５に出力さ
れ、メモリニジ制御口Ｗ８１５は録音用メモリＩ３がら
記↑、９していたディジタルデータを出力させるよう動
作させるものである。ずなわら、ランチ回路１４ｂはメ
モリ制御回路１５の制御Ｉに従って録音用メモリ１３に
記憶されていたランチ回路１４ａの内容である復号化回
路１６２〜１６ｄの１つを選択する２ビツトデータをラ
ンチし、デコーダ６ｂを介し・て復号化回路１６ａ〜１
６ｄと復号化回路１６ａ〜１６ｄに接続されたデータ転
送ゲート１７ａ〜１７ｄの１つを選択指定する０選択さ
れた１例えば復号化回路１６ａは録音用メモリ１３から
入力されるディジタルデータを元のアナログ信号に戻し
、データ転送ゲートを介してミキサ回路１９に与え、増
幅回路２０．スピーカ２１によって音声出力する。この
場合音源２２から他の音が出力されていた場合にはミキ
サ回路１９で制御回路３の制御に従って合成する０合成
されたアナログ信号は増幅回路２０を介してスピーカ２
１より外部に出力される。

このように、第１の実施例では使用者が自由に用途に合
せて符号化回路７ａ〜７ｄを指定して。

音声データを記憶させアラーム時刻にその音声データを
再生することができる。

次にｆｆ１２の実施例を第２図を用いて説明する。

なお、第１図と同一構成部には同一番号を付して詳細な
説明を省略する。しかして第２図は入力したアナログ信
号をバッファメモリ３ｏに記憶し。

入力アナログ（３号の特性を符号化選択回路３Ｉで自動
的に判別してＱ道な符号化方式を機器自体がｉ３１Ｊｉ
！して録音、再生ずる回路である。

第２図で第１図と異なるのはバッファメモリ３０に一旦
入力し）ζディジタル信号を記憶しておくことと、入力
されたオーディオ信号の特性に合わせた符号化による記
録を行うように入力されたアナログ信号の特性やパター
ンを判別し、符号化回路３２ａ、３２ｂを切替える符号
化選択回路３１を備えたことである。

バッファメモリ３０はＡ／Ｄ変換回路１１ａと符号化回
路３２ａまたは３２ｂとの間に接続され。

符号化選択回路３１はＡ／Ｄ変換回路１２とフリップフ
ロップからなるラッチ回路１４ａとの間に接続されてい
る。また、録音用メモリ１３の出力はフリップフロップ
からなるラッチ回路１４ｂに与えられると共に符号化回
路３４ａ、３４ｂ、データ転送ゲート３ｓａ、３５ｂ、
Ｄ／Ａ変換回路１８を介してミキサ１９．増幅器２０．
スピーカ２１に送られる。

以上の回路構成において、録音、再生動作は入力したア
ナログ信号に従って符号化選択回路３１により符号化回
路３２ａ、３２ｂを選択する０例えば１周波数で選択す
る場合は１周波数の高低により選択し、複雑な音で選択
する場合は周波数がランダムではあるかどうかにより選
択する。さらに入力される音声の時間で選択する場合に
はバッファメモリ３０により１０秒間のアナログ信号な
ら符号化回路３２ａを選択し、３０秒間のアナログ信号
なら符号化回路３２ｂを選択するという場合に選ぶこと
ができる。

このように、入力されたアナログ信号をバッファメモリ
３０に一時記憶させ、ｆＦ号化選択回路３Ｉを用いてア
ナログ信号の特性やパターンを確認し、符号化方式の決
定２選択、処理等を行わせることができる。従って第２
図の回路によれば第１の実施−１で示すように操作者に
よる符号化回路７ａ〜７ｄのマニュアル的選択を省略す
ることができる。

次に築３の実Ａ＆！　ｍＪを第３図に示す。

第３図は第２図と同様に入力した音声を一旦記憶するへ
ソファメモリ３０を設けているものであるが、さらに音
声認識回路３７を設は入力音声のうら音ｐ認蟲のできる
部分とできない部分に分けて、認識された部分は予め設
定された認識コードに符号化して出力し、認識できなか
った部分はそのままアナログ信号として符号化回路に出
方するものである。このため回路構成はへ／Ｄ変換回路
１２とデータ転送ゲート３６ａとの間に音声認識口１３
７を接続し、さらに音声認識回路３７に認識用メモリ３
８を接続し、入力データとメモリデータを、常に比較し
１入力データが認識できた時は、音声認識回路３７がら
ランチ回路１４ａ判別用の信号３７ａを出方して符号化
された認識コードを記憶させると共に、パンツアメモリ
３ｏには信号３７ｂを出方して認識し１４なかっ、た音
声コードを符号化回路４２．転送ゲー）３６ｂを介して
録音用メモリＩ３に記憶させるようにする。従って再生
回路においても同様に、音声合成回路３９を録音用メモ
リ１３とデータ転送ゲート４０ａどの間に接続し、音声
合成口１１３９には合成メモリ４１を接続させる。

また、第１図、第２図と同様に、制御系統に制御回路３
．メモリ制御回路１５を備え、また録音用メモリ１３の
前段に音声入力を捕捉するマイクロホン９．増ｆＷＡ器
１０．ローパスフィルタ１１゜Δ／Ｄ変換回路１２を備
え、録音用メモリ１３の後段に復号化回路４３．データ
転送ゲート４０ａ。

４０ｂ、Ｄ／Ａ変換回＠　１日、ミキサを兼ねる増幅器
４４．スピーカ２１を備える。

以上の回路構成において、録音、再生動作はアナログ信
号がマイクロホン９から入力し、増幅回路１０．ローパ
スフィルタ１１．Ａ／Ｄ変換回路１２を介して音声ｔｇ
ｍ回路３７に入力すると、音声認識回路３７では認識用
メモリ３８内のデータと比較する０例えば、言葉の場合
、その言葉は。

単語とか助詞の組み合せであるから、認識用メモリ３８
に単語を記憶させておけば言葉のうち単語は認識用メモ
リ３８の内容と一致し、それ故符号化されて録音用メモ
リ１３に記憶させる。この時。

転送ゲート３６ｂはインバータ３７ｃによって閉じられ
ているので認識された音声と同一の音声が符号化回路Ｂ
を介して録音メモリ１３に書き込まれることはない。そ
れ以外の認識しえないものに関しては、信号３７ｂによ
りパンツアメモリ３０から符号化回路４２に出力される
ので符号化回路４２で符号化され、第１図で説明したと
同様に録音用メモリ１３に記憶させる。

従って、復元化の場合には、認識用メモリ３８に対応し
て合成用メモリ４１．音声合成回路３９により、！！音
用メモリ１３から音声合成するのであるが、音声合成回
路３９で合成できる＠葉は上述の認識用メモリ３８で認
識し得た言葉のみであり、他の認識し得なかった言葉は
復号化回路４３により５第１図で述べたと同様に元の信
号に復号する。この場合、音声合成回路３９で符号化す
るかまたは符号化回路４３で符号化するのかの判別は、
録音メモリ１３から読み出されるランチ回路１４ｂに送
られる信号（ラッチ回路Ｌ４ａがらの出力で記憶された
内容）によって行われる。

このように音声認識回路３７．認識用メモリ３８を符号
化回路４２と並列に用い、ある言葉。

音楽等の中で記憶されているものと記憶されていないも
のを分け、記憶されているものは予め定められている認
識コードに符号化して録音用メモリ１３に記憶させるこ
とで、録音用メモリ１３のメモリ容量を小さくすること
ができ、逆に同一メモリ容量であればより多くのデータ
を記憶することが可能となる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明では会話／楽器／歌唱、男声／女声
、高音／低音、余儀／音楽等各種の音声に合わせて最適
な符号化に該当する符号化回路を選択できるため全体的
に録音音質を向上し、また個別の音声に対してｉ通でむ
りのないデータ圧縮が行えるため、同レベルの音質で比
較すると、メモリ容量を削減できるのである。また小型
で高品質の録音機能が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１．第２．第３図はそれぞれ本発明の異なる実施例の
回路ブロック図である。１．１′・・・操作スイッチ部５　　　２・・・スイッ
チ入力回路、　　　　３・・・制御回路。５・・・符号化方式ナンバ（コード）カウンタ。７ａ〜７ｄ・・・狩野化回路、　　　　９・・・音声入
力用マイクロホン、　　　１１・・・ローパスフィルタ
、　　　　１３・・・録音用メモリ。１５・・・メモリ制御回路、　　　　１８・・・Ｄ／Ａ
変換回路、　　　　　２１・・・スピーカ。３０・・・ハ・ノファメモリ、　　　３７・・・音声認
識回路、　　　　３８・・・認識用メモリ。３９・・・音声合成回路、　　　　　４１・・・合成用
メモリ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）音声信号を符号化して半導体メモリに記憶させる
音声記録装置において、それぞれ異なった複数の符号化
手段と、この複数の符号化手段のうちの１つを選択する
選択手段と、この選択手段によって選択された符号化手
段を用いて前記音声信号を符号化し前記半導体メモリに
記憶させる手段とを備えたことを特徴とする音声記録装
置。
（２）前記選択手段は使用者が操作できるスイッチを備
えており、このスイッチの操作により、前記符号化手段
を任意に選択切替えることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の音声記録装置。
（３）前記選択手段は入力された音声をいったん記憶す
る記憶手段を備え、この記憶手段の内容を判別して前記
符号化手段を選択することを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の音声記録装置。
（４）前記複数の符号化手段のうちの少くとも１つは音
声認識による圧縮符号化手段であることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の音声記録装置。
（５）前記半導体メモリには前記選択手段によって選択
された符号化手段を示すコードが記憶されることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の音声記録装置。