JPH02130600A - 信号処理装置 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、信号処理装置に関するものであり、珠に、Ｉ
ｃメモリ等、メモリ機能を有する装置に用いて好適な信
号処理装置に関するものである。

（０）従来の技術 従来、留守番電話等に用いられるＩＣメモリでは、発呼
者の音声信号をＡ　Ｄ　Ｐ　ＣＭ　（Ａｄｏｐｔｉｖｅ
　Ｄｆｒｅｒｅｎｔｉａｌ　Ｐｕ１ｓｅ　Ｃｏｄｅ　１
１１ｏｄｕｒａｔｉｏｎ）によりデジタル符号化し、こ
のデジタル信号をＲＡ　Ｍ　（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅ
ｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）に記憶する様にしている。然し乍
ら、原音声信号に対してＡ　Ｄ　Ｐ　ＣＭを適用してデ
ジタル符号化するのみでは、再生時に十分な音質を得よ
うとすると、量子化ビット数が大きくなり、このためＲ
ＡＭに記憶される音声情報の録音可能時間が小さくなる
。

ＡＤＰＣＭでは、アナログ信号の隣り合う標本値間の差
分を量子化したものであるから、この差分が小さければ
、たとえ量子化ピット数が小さくても、この差分を分解
能よく十分に表現することができる。一方、原音声信号
を特定の周波数帯域に分解すると、各周波数帯域の信号
は、時間的な変動が小さ（、従って各周波数毎に標本化
を行うと、隣り合う標本値間の変動は小さくなる。従っ
て、各周波数帯域毎にＡＤＰＣＭを適用すると、その量
子化ビット数は小さくなり、これ等量子化とノド数を全
周波数帯域に亘って加算した全量子化ビット数を分割前
の量子化ビット数より小さく設定することが可能となる
。依って、周波数帯域分割を行ったＡＤＰＣＭにより原
音声信号をコード化した方が、ただ単にＡＤＰＣＭを適
用した場ζ７よりも音声信号の録音時間を引伸ばすこと
ができる。

史に、量子化ビット数を低減せしめる符号化の方法とし
て、予測符号化方法がある。斯かる予測符号化方法では
、所定の標本値Ｘ、に基づいて、次の標本値ｘ、（予測
値）を予測し、この予測値へ Ｘ、と実際の次の標本値Ｘ　＋＋＋どの差分を符号化し
て、デジタルデータが作成される。斯かる方法に依れば
、予測値ｘ１と標本値ＸＩ（１１との間の差分が標本値
ｘ１と標本値Ｘ、や、どの間の差分より更に小さくなる
ため、その量子化ビット数は更に小さくなる。従って上
記ＡＤＰＣＭに代えてこの予測符号化を適用すると、音
声の録音時間を更に引伸ばすことができる。

尚、斯かる予測符号化を適用した場合には、予測値ｘ１
を求める際に ｘｌ＝ａｘ＋（ａ’予測係数）　　　　−・・・・（１
）なる演算を実行しなければならず、更に差分εを求め
るために へ Ｅ　＋＝　Ｘ　＋　　　Ｘ　ｌ−＋　　　　　　　　　
　　　　”””　　　（２）なる演算を実行しなければ
ならず、従って結果的に ｔ　Ｈ＝　Ｘ　＋　−ａ　Ｘ　＋−＋　　　　　　　　
　　　”’−（３）なる演算を実行する必要がある。

（・・）発明が解決しようとする課題 本発明は、音声の録音時間を引伸ばし得る様にＲＡＭに
デジタルデータを記録し、又、その信号を再生し得る様
に、データを信号処理し得る信号処理装置を提供せんと
するものである。又、その際、信号処理に係るマイクロ
コンピュータの千ノフ容積及び消費電力を低減せしめる
ことを目的とする。

（ニ）課題を解決するための手段 ｊ、記課題に鑑み本発明は、アナログ信号をデジタル信
号に変換するＡ　／　Ｄ変換器と、前記デジタル信号を
複数の帯域に分割する帯域分割手段と、該帯域分割手段
によって分割された信号に対応して設けられ、相互に同
様の手順に従って前記信号の演算処理を行う演算処理部
と、該演算処理部を共通に制御する単一の制御部と、前
記演算処理部によって処理された信号を記憶するメモリ
とよりなることを第１の特徴とする。

複数の帯域に分割されたデジタル信号を相互に同様の手
順に従もて演１；を処理する複数の演算処理部と、該演
算処理部を共通に制御する制御部と、前記演算処理され
た信号を帯域再生する帯域再生７−段と、該帯域再生さ
れた信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換変換上り
なることを第２の特徴とする。

（，９作　用 」ユ記第１の特徴に依れば、アナログ信号はＡ／Ｄ変換
変換上ってデジタル信号に変換された後、デジタルフィ
ルタとして作用する帯域分割手段により各周波数に帯域
分割され、各帯域のデータ毎に例えば前記（３）式に示
す演算処理が演算処理部によってなされ、その処理デー
タがメモリに記憶される。

上記第２の特徴に依れば、例えばメモリから読み出され
たデータが、各帯域毎に演算処理部によって処理され、
斯様に処理されたデータが帯域再生手段によって帯域再
生された後Ｄ／Ａ変換器によってアナログ信号に再生さ
れる。

上記各構成においては、各演算処理部を共通の制御部に
て制御することができ、以って、構造が簡単となり且つ
消費電力が低減する。

（へ）実施例 以下、本発明の一実施例につき図面を用いて説明する。

第１図は、電話機に用いられる留守番電話録音器に本発
明を適用した例を示す回路プロッり図である。

同図において、端子Ａに着呼音声信号（アナログ）が入
力されると、この信号はローパスフィルタ（１）によっ
てノイズが除去された後、Ａ／Ｄ変換器（２）によりデ
ジタル信号に変換される。斯かるデジタル信号は、前記
着呼音声信号を所定のサンプリング周期にてサンプリン
グした後、その標本値をコード化するものである。此種
に作成されたデジタル信号は、マイクロプロセッサ（３
）に入力５れ、ここで前述した帯域分割の予測符号化が
成される。そして、この予測符号化されたコード（ｒｔ
号は、ＲＡＭ（４）に入力され、ここに記憶される。而
して、発呼者から発せられた前記着呼音声信号（メツセ
ージ信号）は、デジタル信号としてＲＡＭ（４）に記憶
される。

斯様にして記憶されたメツセージ信号は操作者の操作に
応答してＲＡＭ（４）から順次読み出され、マイクロプ
ロセッサ（３）に入力される。マイクロプロセッサ（３
）ではコード化信号が記憶時とは逆の演算にて復号され
、然る後帯域再生されてＤ　、／　Ａ変換器（５）に入
力される。Ｄ／Ａ変換器（５）では、このデジタル信号
をアナログ信号に変換し、然る後、このアナログ信号が
ローパスフィルタ（６）にて波形整形され、而してメツ
セージ信号の再生信号として発呼音声信号が作成される
。

尚、上記構成において、ＲＡＭ（４）へのデータの書込
み及び読出しは、ＣＰＵ（７）によって制御される。

次に、第２図に従って、マイクロプロセッサ（３）の構
成及びその周辺装置について説明する。

マイクロプロセッサ（３）の入力端子Ｃから入力された
デジタル信号は、周知のデジタルフィルタにより成る低
域フィルタ（３０１）、中域フィルタ（３０２）、及び
高域フィルタ（３０３）により原アナログ信号の３つの
周波数分割帯域のアナログ値に相当するデジタル信号に
並列分割される。斯様に分割されたデジタル信号は、演
算処理部（３０４）（３０５）（３０６）に入力され、
ここで、予測符号化がなされる。

即ち、演算処理部（３０４）（３０５）（３０６）では
夫々、前記第（３）式、即ち、 ｔ　＋＝　ｘ　＋　　　ａ　ｘ　＋−＋　　　　　　　
　　　・・・”・（３）なる同一の演算処理がなされ、
その際の差分εがデジタル的に算出される。然し乍ら、
この際、各演Ｗ、処理部における予測係数ａは、１０〜
２３　ｍ５ｅｃ毎に適応的に更新され、従って、各帯域
のデジタル値を表現するには、前記差分ε、のコード値
及び予測係数ａのコード値が必要となる。各演算処理部
（３０４）（３０５）（３０６）がらは差分コード及び
予測ｒ係数コードを含めたデジタルデータが作成され、
パラレルシリアル変換部（Ｐ／Ｓ変換部）　（３０８）
に入力される。

尚、この場合、各演算処理部（３０４）（３０５）（３
０６）では同一の演算を実行するため、各演算処理部（
３０４）（３０５）（３０６）を共通の制御部（３０７
）で制御する様にしている。従って、各演算処理部（３
０４）（３０５）（３０６）毎に制御部を配する場合に
比べ、マイクロプロセッサ（３）のチップ容積を小さく
することができると共に、消費電力を低減せしめること
ができる。

さて、以−Ｅの様に作成されたデジタルデータは、デー
タ毎にＤ／Ｓ変換部（３０８）に入力され、１データが
完了したタイミングにてＲＡＭ（４）の入力端ｆにシリ
アルに入力される。そしてＲＡ　Ｍ（，１）では、ＣＰ
　Ｕ　（７）の制御により、このシリアルデータを所定
のアドレスに書き込み、これを記憶する。尚、この際Ｒ
Ａ　Ｍ　（４）は、ＣＰ　Ｕ　（７）よりＣ８端子にＨ
レベルの信号が印加されている時にのみ作動され、また
、書込みと読出しは、Ｒ／Ｗ端Ｉ・にＨレベル信号が印
加されているが否かによって制御される。更に書込み・
読出しアドレスは、ＣＰ　Ｕ　（７）よりＡＤＲ８慢端
子にアドレス信号を入力することにより設定される。

データの再生は上記起録と逆の手順によってなされる。

即ちＣＰ　Ｕ　（７）の制御によりＲＡＭ（４）から順
次、前記シリアルデータが読出され、シリアルパラレル
変換部（Ｓ／Ｐ変換部）　（３０９）に入力される。Ｓ
／Ｐ変換部（３０９）では、このシリアルデータを前記
周波数分割領域毎に３つに分割し、夫々のデータを各演
算処理部（３１０）（３１１）（３１２）に並列に入力
する。前記３分割されたデータは、前記培分コードデー
タ及び予測係数データを含み、演算処理部（３１０）（
３１１）（３１２）では、前記演算処理部（３１０）（
３１１）（３１２）とは逆の演算、即ち、ｘ、＝ｃ、＋
ａｘ、−，・・・・・・　（４）を実行することにより
、各帯域の量子化データが算出される。而して、この各
帯域の量子化データが帯域再生フィルタ（３１４）によ
り帯域再生されて、各帯域を合成した合成信号の所望部
分の量子化データが作成され、このデータが第１図に示
すＤ　ｙ′Ａ変換器（５）に入力される。

尚、斯かる演算処理部（３１０）（３１１）（３１２）
においてら同一の演算が実行されるため、各演算処理部
（３Ｎ））（３１１ン（３１２）を共通の制御部（３１
３）で制御する様にしている。

電話機の留守番電話機能は、操作ボタン部（８）内のメ
モリ釦を操作することにより設定される。

斯かる状態において着呼検出回路（９）により着呼が検
出されると、ＣＰ　Ｕ　（７）によって音声合成回路（
１０）に駆動信号が付与され、音声合成回路（１０）か
ら住人が不在である旨のデジタル音声データが出力され
る。そして、この不在通知が成された後、次にＣＰ　ｔ
Ｊ　（７）から、ＣＳ端子及びＲ／Ｗ端子にＨレベルの
信号が印加され、ＲＡＭ（４）が書き込みモードに設定
される。また、この時同時にＣＰ　Ｕ　（７）からマイ
クロプロセッサ（３）に駆動信号が印加され、マイクロ
プロセッサ（３）が駆動状態に設定される。然る後、発
呼者がメツセージを発することにより、上述した如くし
て、このメツセージ情報がＲＡＭ（４）に記憶される。

一方、以上の如くして記録されたメツセージデータの読
出は操作釦部（８）の再生釦を操作することによりなさ
れ、即ち、再生釦の操作により、ＣＰＵ（７）がＲＡＭ
（４）を読出しモードに設定し、而して、ＲＡＭ（４）
からデータが順次読出されて音声の再生がなされる。

以上本発明の一実施例につき説明したが、本発明は斯か
る実施例に限定されるものではない。例えば、マイクロ
プロセッサ（３）によって作成されるデータを記憶する
手段としてＲＡＭ以外に磁気テープ等を用いても良い。

更に上記実施例は、電話機に適用した例であったが、他
の種々の装置にも適用可能である。

（））発明の効果 以上、本発明に依れば、アナログ情報の記録量を増大さ
せ得る信号処理装置を提供することができると共に、そ
の信号の処理を、同一の演算手順で実行し得る複数の演
算処理部により行う様にし、この演算処理部を共通の制
御部にて制御する様にしたので、信号処理を行うマイク
ロコンピュータのチップ容積を小さくすることができ、
且つ、マイクロコンピュータの消費電力を低減させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

図は何れも本発明の一実施例を示し、第１図は装置の回
路ブロック図、第２図はマイクロプロセフすの詳細を示
すブロック図である。 （２）・・・Ａ／Ｄ変換器、（３）・・・マイクロプロ
セッサ、（４）・・・ＲＡＭ　（メモリ）、（５）・・
・Ｄ／Ａ変換器、（３０１）（３０２）（３０３）・・
・低減フィルタ、中域フィルタ、高域フィルタ（帯域分
割手段）　、（３０４）（３０５）（３ｏ６）（３１０
）（３１１）（３１２）＝・演算処理部、（３０７）（
３１３）・・・制御部、（３１４）・・・帯域再生フィ
ルタ（帯域再生ト段）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変
   換器と、前記デジタル信号を複数の帯域に分割する帯域
   分割手段と、該帯域分割手段によって分割された信号に
   対応して設けられ、相互に同様の手順に従って前記信号
   の演算処理を行う演算処理部と、該演算処理部を共通に
   制御する単一の制御部と、前記演算処理部によって処理
   された信号を記憶するメモリとよりなることを特徴とす
   る信号処理装置。
2. （２）複数の帯域に分割されたデジタル信号を相互に同
   様の手順に従って演算処理する複数の演算処理部と、該
   演算処理部を共通に制御する制御部と、前記演算処理さ
   れた信号を帯域再生する帯域再生手段と、該帯域再生さ
   れた信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器とより
   なることを特徴とする信号処理装置。