JPH1091199A

JPH1091199A - 記録再生装置

Info

Publication number: JPH1091199A
Application number: JP8246590A
Authority: JP
Inventors: Shinjiro Fukuyama; 進二郎福山
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1996-09-18
Filing date: 1996-09-18
Publication date: 1998-04-10

Abstract

(57)【要約】【課題】信号の記録に必要な記録メモリの量が少ない
記録再生装置を得る。【解決手段】ディジタル化された入力信号を周波数成
分分析する周波数成分分析手段と、この分析された入力
信号の周波数成分中の特定領域を抽出して除去する抽出
除去手段と、入力信号の上記抽出後の残存信号成分をそ
の領域値と共に記録信号として記憶するメモリと、この
記憶された記録信号から上記特定領域では記録信号は０
であるとして補って読み出して時系列データに変換する
逆周波数変換手段とを備えて、必要に応じてアナログ変
換して出力信号を得るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、音声信号のよう
に周波数スペクトラムに一定の傾向のある信号を少ない
記憶容量で記録・再生する記録再生装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】図１７は、“東芝１９９１年度版半導体
データブック「音声ＬＳＩ」編”ｐｐ．２３０〜２３３
に示された音声録音再生用ＬＳＩに基づいて構成された
録音再生装置のシステム構成の概要を示す図である。図
１７で、２は音声信号を記録するＳＲＡＭ（スタティッ
クＲＡＭ）、３は音声信号を入力するマイク、４は出力
音声信号を増幅するアンプ、５は音声信号を出力するス
ピーカである。

【０００３】また、６はマイク３より入力された音声信
号を増幅するマイクアンプ、７はマイクアンプを６を介
したアナログ信号をディジタル変換及びデータ圧縮する
ＡＤＭ分析合成回路、８はＳＲＡＭ２と入出力を行うＳ
ＲＡＭインタフェース、９はＡＤＭ分析合成回路７から
出力されるディジタル信号をアナログ信号に変換するＤ
／Ａコンバータ、１０はＤ／Ａコンバータ９より出力さ
れる信号から所定の周波数帯域の信号を通過させるバン
ドパスフィルタ、１１はＳＲＡＭインタフェース８やＡ
ＤＭ分析合成回路７に制御信号を送出するタイミングジ
ェネレータ制御回路である。

【０００４】このように構成された従来の音声録音再生
装置用ＬＳＩの動作について説明する。始めに、音声信
号の記録時の動作について説明する。マイク３を介して
話者より入力されたアナログ入力信号は、マイクアンプ
６で増幅される。そして、ＡＤＭ分析合成回路７でディ
ジタル信号に変換されるとともに、更に、所定の規則に
従って圧縮される。そして、圧縮された信号は、ＳＲＡ
Ｍインタフェース８を介してそのまま時系列的にＳＲＡ
Ｍ２に記録される。これらの動作は、タイミングジェネ
レータ制御回路１１からの制御信号に従って行われる。

【０００５】次に、記録信号の再生時の動作について説
明する。再生時には、タイミングジェネレータ制御回路
１１からの制御信号に従って、ＳＲＡＭ２から記録され
ているディジタルデータがＳＲＡＭインタフェース８を
介して読み出される。そして、読み出された信号は、Ａ
ＤＭ分析合成回路７を介してＤ／Ａコンバータ９でアナ
ログ信号に変換され、更に、バンドパスフィルタ１０で
所定の周波数成分が抽出されて、アンプ４で増幅された
スピーカ５から出力される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の音声録音再生器
は、上記のように構成されているので、記録しようとす
る音声信号は、そのままＡＤＭ分析されて幾分かは圧縮
されるが、大部分はＳＲＡＭ２に記録されるため、録音
時間に比例したＳＲＡＭ２が必要であるという課題があ
った。

【０００７】この発明は、上記の課題を解決するために
なされたもので、信号の記録に必要なメモリの量が少な
い記録・再生装置を得ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明に係る記録再生
装置は、ディジタル化された入力信号を周波数成分分析
する周波数成分分析手段と、この分析された入力信号の
周波数成分中の特定領域を抽出して除去する抽出除去手
段と、入力信号の上記抽出後の残存信号成分をその領域
値と共に記録信号として記憶するメモリと、この記憶さ
れた記録信号から上記特定領域では記録信号は０である
として補って読み出して時系列データに変換する逆周波
数変換手段とを備えた。

【０００９】また更に、抽出除去手段は、周波数成分が
所定のレベル以下の周波数領域のデータを除去する低レ
ベル除去手段とした。

【００１０】また更に、抽出除去手段は、予め指定され
た周波数範囲のデータが除去される指定周波数範囲除去
手段とした。

【００１１】また更に、抽出除去手段は、メモリ情報を
入力とし、このメモリ量により記録の可否の警告を出力
し、記録可の信号で特定領域を抽出除去する記録警告除
去手段とした。

【００１２】また更に、抽出除去手段は、別に定められ
た優先順位を記憶し、この優先順位に基づいて特定領域
を除去する優先順位除去手段とした。

【００１３】また更に、抽出除去手段は、更に残存信号
成分のデータ数の和が一定になるよう除去領域を定める
ようにした。

【００１４】また更に、抽出除去手段は、更に残存信号
成分のパワーの和が一定になるよう除去領域を定めるよ
うにした。

【００１５】また更に、抽出除去手段は、周波数成分分
析結果を受けて検出された極大値周辺の周波数成分を通
過させて他の領域の成分を除去するようにした。

【００１６】この発明に係る記録再生装置は、ディジタ
ル化された入力信号を周波数成分分析する周波数成分分
析手段と、この分析された入力信号の周波数成分中の特
定領域を抽出して除去する抽出除去手段と、除去領域を
メモリに通知し、かつ残存周波数領域を低域側に隣接連
続させて得られる仮想的な短絡周波数領域信号を逆周波
数変換する第１の逆周波数変換手段と、この逆変換され
た仮想時系列信号と除去領域を記憶するメモリと、この
メモリ中の仮想時系列信号を読み出して周波数変換する
周波数変換手段と、この周波数変換された仮想周波数信
号と、記憶された除去対象の特定領域値とから周波数領
域値を得て、時系列データを復元する第２の逆周波数変
換手段を備えた。

【００１７】また更に、時系列信号を圧縮するデータ圧
縮アルゴリズムと、圧縮後の時系列データを伸張復元す
るデータ伸張アルゴリズムを付加し、仮想時系列データ
をデータ圧縮アルゴリズムを用いて圧縮記憶し、また再
生の場合は圧縮記憶された仮想時系列データをデータ伸
張アルゴリズムを用いて再生するようにした。

【００１８】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．この発明の実施の形態１の記録・再生装
置を図１に示す。図１（ａ）で、２１はＡＤ変換器、２
２はＤＡ変換器、２３はＤＳＰ、２４はメモリである。
また、図１（ｂ）は、図１（ａ）の構成の装置が行う入
力信号に対する記録再生時のデータ処理動作を示すフロ
ーチャートである。また、図２は、この発明で記録・再
生の対象となるアナログ入力信号Ａ１として、音声信号
を例にとった場合の信号波形例を示している。図２で、
ｔ_sは、この信号をＡＤ変換してディジタル信号として
取り込む際のサンプリング間隔である。また、図３は、
図２のアナログ入力信号Ａ１を周波数変換した場合の周
波数スペクトラムの例を示している。更に、図３は、本
実施の形態の装置の動作を説明する図でもあり、図３の
Ｃのレベル以下の周波数領域を除去して記録する。図３
で、ｆ_s は前述のｔ_s とはｆ_s ＝１／ｔ_s の関係があ
り、入力信号のスペクトラム分布は、サンプリング定理
により、ｆ_s ／２以下までに限られている必要がある。
また、図３でＣのレベル以下の周波数成分となるｆ₁ 以
下、ｆ_l1とｆ_h1間、ｆ₂ とｆ₃ 間、ｆ₄ 以上の周波数が
記録されない。また、メモリへの記録状況を、図４のメ
モリ説明図に示す。

【００１９】このように構成した実施の形態１に示す記
録・再生装置の動作について説明する。始めに、記録の
場合について説明する。アナログ入力信号Ａ１は、サン
プリング間隔ｔ_s でサンプリングされ、ＡＤ変換器２１
でディジタルデータ系列Ｄ１に変換される。ＤＳＰ２３
では、Ｄ１からＡ１の周波数スペクトラムを分析する。
これは、例えば、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）のような
演算操作である。ここで、ＤＦＴを用いるとすると、そ
の結果は、１／ｔ_s 毎の周波数に対するフーリエ係数と
して求められ、ディジタルデータ系列Ｄ１がｎ個のデー
タからなる場合（サンプルデータ数ｎ）、ｆ₁ ＝ｉ／ｔ
_s とすると、ｆ₀ 〜ｆ_n/2-1 までの各周波数に対して、
それぞれａ_i ，ｂ_i の２個のデータで、合計ｎ個のデー
タとなる。

【００２０】ここで、入力信号Ｓ１の周波数スペクトラ
ムが、例えば、図３に示すｆ₁₁〜ｆ_h1までの間で、強度
が設定レベルＣ以下の場合、この範囲のフーリエ係数デ
ータを抽出して削除する。そして、ｍ＝ｈ_i −ｌ_i −１
とすると、図４に示すように、メモリ２４のアドレスの
０番地からｌ_i 番地までにａ₀ 〜ａ₁₁，ｂ₀ 〜ｂ₁₁まで
を、ｌ_i ＋１番地からｎ−ｍ番地までにａ_h1〜
ａ_n/2-1，ｂ_h1〜ｂ_n/2-1までを書き込む。つまり、除
去後のデータを詰めてメモリに書き込む。これは、図１
（ｂ）のステップＳ３ないしＳ７を繰り返すことにな
る。これは例えば、入力信号Ｓ１として人の音声信号を
想定した場合、一般にフォルトマントと呼ばれる２つな
いし３つのスペクトラムのピークを有することが知られ
ており、フォルトマントとフォルトマントとの間は、周
波数成分強度は余り大きくない。なお、この除去した周
波数領域値、つまり、ｆ_l1ないしｆ_h1それ自体の値を別
途メモリに記憶する。

【００２１】次に、再生の場合について説明する。再生
の際には、メモリ２４に記憶させたデータで、アドレス
０番地からｌ₁番地までの内容をフーリエ係数ａ₀〜ａ
₁₁，ｂ₀〜ｂ₁₁，ｌ₁＋１番地からｎ−ｍ番地までの内
容をフーリエ係数ａ_h1〜ａ_n/2-1，ｂ_h1〜ｂ_n/2-1とし
て読み出しながら、ＤＳＰ２３で離散逆フーリエ変換
（逆ＤＦＴ）の演算を行う。このとき、記録時に除去し
た周波数領域に対応するフーリエ係数にａ₁₁₊₁〜ａ_h1-1
及びｂ₁₁₊₁〜ｂ_h1-1は、０としてデータを補う。これ
は、図１（ｂ）のステップＳ１３ないしＳ１７を繰り返
すことになる。これらの得られた結果をステップＳ１８
で逆周波数変換し、時系列データを得る。その結果は、
データ数ｎのディジタルデータ系列Ｄ２となり、順次Ｄ
Ａ変換器２２によってアナログ信号Ｓ２として再生され
る。

【００２２】以上のように、強度（レベル）が余り強く
ない周波数成分のデータｍ個を除去する低レベル除去手
段を用いたことで、メモリ２４の容量が少なくて済むこ
とになる。また、演算対象のデータ数が少なくなること
で、演算処理が少なくなり、ＤＳＰの演算時間や消費電
流も少なくすることができる。上記では、図３の一部の
領域ｆ_l1からｆ_h1までの動作のみを説明したが、他の除
去される領域についても同様な動作となる。

【００２３】実施の形態２．図５は、実施の形態２にお
ける記録再生装置の構成図である。図５で、レジスタ３
１１，３１２は、それぞれ実施の形態１における周波数
領域ｌ₁，ｈ₁を外部から設定する場合の設定レジスタ
である。即ち、本実施の形態においては、予め不要な周
波数領域値を指定するものである。このように、特定領
域は、レベルで指定してもよいし、一般に入力信号のス
ペクトルに偏りがあるのを利用して周波数で指定しても
よい。

【００２４】図５のように構成した指定周波数範囲除去
手段のある記録再生装置では、実施の形態１の装置と同
様の動作を行う。即ち、記録の際には、フーリエ係数を
求めた後、レジスタ３１１，３１２を参照してデータを
除去し、メモリ２４に記憶させる。このとき、レジスタ
３１１，３１２の内容もメモリ２４に記憶させておいて
もよい。レジスタ３１１，３１２は、周波数成分の小さ
いと思われる範囲をそのときの入力信号Ｓ１の特徴に応
じて、データ削除に先立って予め設定しておく。

【００２５】再生の際は、実施の形態１の場合と同様で
あるが、データを削除した範囲は、メモリ２４にそれを
記憶しておいた場合には、そのアドレスの内容を参照す
るか、レジスタ３１１，３１２に残しておいた場合に
は、それを参照する。

【００２６】以上のように、削除する範囲を外部から設
定できるために、アナログ入力信号Ａ１がそれぞれ違っ
た特徴（周波数スペクトラムの傾向）を持つ何種類かの
信号であり得る場合でも、そのときの種類がわかってい
れば必要な帯域の周波数成分データを損なうことがな
く、品質を落とさずに記録・再生が可能になる。例え
ば、人の音声信号を想定した場合、話者の声が高いか低
いかがわかっていれば、それに応じて削除する範囲を設
定する指定周波数除去手段を用いることができる。

【００２７】実施の形態３．メモリ量によって、記録の
可否の警告を出す記録再生装置を説明する。本実施の形
態の装置は、図１のハードウェア構成を持つが、その処
理として図６に記録時の処理の流れを示すフローチャー
トで示される動作を行う。なお、再生時の処理は、実施
の形態１の装置と同様であるので、説明を省略する。

【００２８】以下に、記録警告を行う除去手段がある装
置の処理の流れを説明する。記録の際に、ステップＳ２
３でメモリ残量をチェックし、メモリ２４の残量が少な
い場合、それに収まるように周波数成分データを削除し
ようとすると、周波数成分の大きなところにまで削除範
囲が及ぶことになり、記録された信号を再生したとき、
元の信号Ｓ１からかなりかけ離れたものとなってしま
う。

【００２９】そこで、このような場合には、ステップＳ
２８で使用者に対してメモリ残量が少なくすぎることを
通知する。そして、使用者からステップＳ３０で入力可
の信号があると、データ削除して、ステップＳ２７で記
録する。このように、記録警告除去手段を用いたこと
で、使用者がわからないままにメモリ２４の残量が少な
くなっていた場合に、極端に記録の品質が落ちており、
再生時になって初めて記録が正常でないことに気づくと
いったことを避けることができる。

【００３０】実施の形態４．メモリ量によって又は外部
からの指定の情報によって削除する範囲を変えて、記録
のためのメモリ量を減らした記録再生装置を説明する。
本実施の形態の記録再生装置のハードウェア構成は、図
５と同様である。但し、削除範囲指定レジスタ３１１，
３１２の組の数を増やし、優先順位を付しておく。ま
た、図７は、本実施の形態の装置の記録の場合の処理の
流れとメモリへの記録状況を説明する図である。図にお
いて、Ｄ３ｉは、複数の入力信号を記録している場合の
ｉ番目のデータ系列であることをと表す。ここでは、既
にｋ種類の信号を記録し、残りが少なくなった状態とな
っている。

【００３１】次に、図７の処理の流れについて説明す
る。まず、記録時には、周波数成分の分析を行い、その
後に、メモリ２４の残量を調べる。これは１つの信号
（ディジタル変化され、データ削除された系列）の記録
を行う毎に、メモリ２４の残量を制御回路内に記録して
おくか、メモリ２４の特定のアドレスに記憶させておく
等で残量がわかる。

【００３２】そして、メモリ２４の残量が多い場合に
は、ステップＳ３４で優先順位情報と組み合わせて記録
の品質を落とさないように周波数成分データの削除範囲
を小さくし、メモリ２４の残量が少ない場合には、削除
する範囲を大きくするように削除範囲を決定する。決定
された削除範囲は、他の実施の形態におけると同様、メ
モリ２４に記憶させておく。

【００３３】再生動作は、他の実施の形態のそれと同様
であるので、説明は省略する。以上のように、メモリ残
量に応じて記録の品質を最適に保つことができる。

【００３４】優先順位の定め方を周波数レベル、つま
り、成分強度を基準に特定領域としての除去部分を定め
る場合を説明する。図８は、本実施の形態の他の記録再
生装置の処理の流れを示すフローチャートである。以
下、動作に違いのある記録時の動作のみついて説明す
る。

【００３５】アナログ入力信号Ａ１の周波数成分を分析
し、この後、周波数成分の分析結果からレベルの低い、
つまり、スペクトラムの谷間を見つける。そして、周波
数成分データの削除範囲をその結果に基づいて制御回路
２５又はＤＳＰ２３で、ステップＳ３４ａでの優先順位
に基づいて決定する。その後、決定された削除範囲に従
ってデータ削除を行い、その削除範囲とともにメモリ２
４に記憶させる。

【００３６】以上のように、優先順位除去手段のある装
置では、アナログ入力信号Ａ１のスペクトラムに応じて
削除範囲が決定されるため、データ削除に伴う記録品質
の劣化を小さく保つことができる。

【００３７】実施の形態５．入力信号が持つ周波数スペ
クトルに着目し、所定の範囲のみを通過させる帯域通過
フィルタを用いて記録範囲を狭め、更に他のアルゴリズ
ムを併用してメモリを有効利用する記録再生装置を説明
する。図９は、本実施の形態の記録再生装置の動作を説
明する図である。また、図１０は、併用するアルゴリズ
ムに基づく処理フローチャートである。図９において、
特定領域として除去する周波数範囲を入力信号に対応し
て、予めｆ_cHPF以下、ｆ_l1ないしｆ_h1間、ｆ_l2ないしｆ
_h2間及びｆ_cLPF以上と定めておく。

【００３８】図９（ａ）に示されるスペクトラム４１
は、アナログ入力信号Ａ１のスペクトラムを表してい
る。これに対し、いくつかの帯域除去フィルタ（ＢＥ
Ｆ）、高域通過フィルタ（ＨＰＦ）、低域通過フィルタ
（ＬＰＦ）を通したものが、図９（ｂ）のスペクトラム
４２である。また、ｆ_li，ｆ_hiは、それぞれｉ番目のＢ
ＥＦの低域側、高域側の遮断周波数を表す。更に、ｆ
_cHPFはＨＰＦの、ｆ_cLPFはＬＰＦのそれぞれ遮断周波数
を示す。

【００３９】周波数成分が分析された後にこれらのフィ
ルタを通すということは、演算としては、フィルタの非
通過域（阻止域）の周波数成分強度をゼロにすることに
相当する。そして、この範囲のデータを削除し、削除範
囲を示す各パラメータ（各フィルタの遮断周波数）とと
もに、メモリ２４に記録する。

【００４０】上記の範囲を限定されたデータのままでも
よいが、ここでは更に削除する周波数成分の和を一定と
しながら、各フィルタの遮断周波数を変化させて残った
周波数成分の強度の合計がなるべく大きくなるように、
遮断周波数を決定する。例えば、ＤＦＴを用いて周波数
成分の分析を行った場合には、フィルタの遮断周波数と
しては何番目かという離散値になるので、各フィルタの
遮断周波数の組み合わせは有効となり、全ての組み合わ
せの中で残成分の強度が最大になる組み合わせを選択す
るといった方法が考えられる。

【００４１】或いは、図１０に示す方法によってもよ
い。即ち、まず、ＬＰＦの遮断周波数を下げていき、通
過域の成分強度が元の成分強度に対して一定の割合にな
るところに設定し、しかる後に、今度はＨＰＦの遮断周
波数を上げていって同様に設定し、続いて、ＢＥＦの阻
止域を順次設定していく。なお、ＬＰＦ、ＨＰＦの遮断
周波数を設定中に、削除の結果残る周波数成分の数がメ
モリ残量等から決まる規定値を下回るようであれば、遮
断周波数の設定はそこで終了する。こうすることで、逆
に必要以上にデータを削除することを防ぐことができ
る。もちろん、これらの方法に限ったものではない。

【００４２】以上、アナログ入力信号Ａ１のスペクトラ
ムに応じて削除範囲が決定されるため、データ削除に伴
う記録品質の劣化を小さく保つことができる。また、周
波数成分の数を一定とすることで、メモリの消費量を入
力データによらず一定にすることができ、管理が容易に
なる。

【００４３】上記実施の形態では、周波数成分データ削
除の結果、残ったデータ数和が一定になるように各フィ
ルタの遮断周波数を決定したが、残った成分のパワー合
計が一定になるようにしてもよい。図１１に、記憶パワ
ー成分の合計、つまり、残存周波数と成分の面積が一定
になるよう記録する場合のフィルタの遮断周波数の決定
の処理の流れの例を示す。ＬＰＦ、ＨＰＦの遮断周波数
を決定し、各フィルタ通過後のデータ数がメモリ残量等
から決定される規定値以下になれば、それ以上のデータ
削除は中止する。ここでは、各フィルタの遮断周波数を
変更する毎に、成分強度データ削除の結果、残る成分の
総強度を求め、それを一定の値に保ちながら、ＬＰＦ、
ＨＰＦ、ＢＥＦの遮断周波数を順次決定していく。もち
ろん、データ削除後の総強度を一定に保つものであれ
ば、この方法に限ったものではない。これは、強度和が
一定値以上のデータが確保されていないと記録品質が低
下する入力信号に対して有効である。

【００４４】実施の形態６．メモリ量を削除した他の記
録再生装置を説明する。入力信号がある周波数スペクト
ルを持つ場合、その特徴のあるスペクトル範囲の周波数
領域のみを記録するようにしてもよい。図１２は、本実
施の形態における記録再生装置の動作を説明する図であ
る。図において、スペクトラム４１，４２は、図９に示
したものと同様のものである。各パラメータを表すｆ_oi
及びｆ_wiは、ｉ番目の帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）の中
心周波数及び通過帯域幅を示している。

【００４５】図１３（ａ）は、本実施の形態の装置の処
理の流れを示した動作フローチャートである。成分強度
の分析の後、まず、スペクトラムのピークを求める。こ
れは、例えば、各成分強度に対して周波数軸上で移動平
均をとるなどして、なめらかな包絡線を求め、そのピー
クを求める方法がある。また、ＡＲ法などによってスペ
クトラムを推定し、ピークを求める方法を採ってもよい
し、他にも様々な方法が考えられる。

【００４６】次に、こうして求まったスペクトラムのピ
ークを強度の強い方から順に、一定の幅の通過域を持つ
ＢＰＦの中心周波数として設定し、全フィルタの通過域
の成分を、各フィルタの中心周波数とともにメモリ２４
に記憶させる。以上のように、アナログ入力信号Ａ１の
スペクトラムに応じて削除範囲が決定されるため、デー
タ削除に伴う記録品質の劣化を小さく保つことができ
る。

【００４７】削除範囲の決定は、他の手順によってもよ
い。即ち、図１３（ｂ）は、本実施の形態における他の
処理の流れを表した動作フローチャートである。まず、
スペクトラムのピークを求め、これを各ＢＰＦの中心周
波数に設定する。ここでは、更に、各ＢＰＦの通過帯域
幅ｆ_wiを、周波数成分の分析結果から決定し、それらの
通過域内の成分強度データのみを各中心周波数及び通過
帯域幅とともに、メモリ２４に記憶させる。この様子
は、図１２に示されている。なお、ｆ_wiの決定方法は、
記憶させる成分の和、或いは、成分の合計強度（パワ
ー）を一定に保ちながら行う方法を併用してもよい。

【００４８】実施の形態７．メモリ量を削除した他のユ
ニークな記録再生装置を説明する。即ち、除去対象の特
定領域を削除し、残存周波数を低域側に集めて仮想的な
短絡周波数信号を生成し、この信号を時系列信号に戻し
て記録する。再生は、この逆プロセスをたどる。図１４
は、本実施の形態における記録再生装置の動作を説明す
る周波数スペクトラムの加工説明図である。また、図１
５は、本実施の形態の装置の記録時の処理動作を示すフ
ローチャートである。

【００４９】上記装置の動作を説明する。記録時は、他
の実施の形態の装置と同様に、ステップＳ６３で周波数
成分データの削除を行う。この後、ステップＳ６４でと
びとびになったスペクトラムの削除された部分（パワー
ゼロの部分）を抜いて、低域側に集めた図１４（ａ）の
残存周波数領域イ，ロ，ハのスペクトラム４３を持つ信
号を生成する。

【００５０】続いて、図１４（ｂ）のこのスペクトラム
４３からステップＳ６５で仮想的時系列信号を求める
（最初にＤＦＴを行ったのであれば、第１の逆ＤＦＴを
行う）。そうすると、この仮想時系列信号は、帯域幅ｆ
_s’／２の信号であるから、サンプリング間隔ｔ_s’＝
１／ｆ_s’でサンプリングしてやれば、これ以上データ
が失われることはない。そこで、ステップＳ６６で、こ
のｔ_s’に相当する間隔でサンプリングするように、時
系列データを間引く、或いは、補間を行った後に、改め
てサンプリングを行うと、入力信号Ｓ１のサンプリング
数よりも少ないデータ数となる。このデータを周波数成
分の削除を行った際のパラメータとともに、メモリ２４
に記憶させる。

【００５１】再生時は、メモリ２４に記憶された時系列
データから、まず、周波数変換によりスペクトラム４３
を再現する。この仮想周波数信号を、成分強度データ削
除時のパラメータを用いてスペクトラム４１の位置に戻
す。更に、この周波数成分データから第２の逆周波数変
換により元の時系列データを求めて、ＤＡ変換器より順
次出力する。

【００５２】以上のように、強度が余り強くない周波数
成分のデータを削除する（記憶しない）ことで、メモリ
２４の容量が少なくてすむことになる。また、演算対象
のデータ数が少なくなることで、演算処理が少なくな
り、ＤＳＰの演算時間や消費電流も少なくすることがで
きる。

【００５３】上記の仮想時系列信号の生成によるメモリ
量の削除は、更に、他のデータ圧縮アルゴリズムを併用
すれば、メモリ量をもっと削除することができる。図１
７は、本実施の形態の記録再生装置の処理の流れ図であ
る。

【００５４】動作としては、強度が余り強くない周波数
成分のデータを削除した後、低域側に寄せ集め、時系列
に戻して狭くなった帯域に合わせて改めてサンプリング
を行い、データ数の少ない時系列データとする。ここで
は、ステップＳ６７で、この時系列データに対して、一
般に用いられているデータ圧縮アルゴリズムを用いて、
更にデータ圧縮を行う。これは、例えば、ＡＤＰＣＭと
いった方法が考えられる。そして、この圧縮されたデー
タを周波数成分の削除時のパラメータと同様に、メモリ
２４に記憶させる。

【００５５】再生時には、記録時に用いたのに対応する
アルゴリズムで帯域幅を狭くした時系列データを再生
し、後は先に述べた装置と同様の処理を行えばよい。

【００５６】

【発明の効果】この発明によれば、入力信号を周波数変
換して特定領域を除去して記憶し、再生時には除去領域
の周波数成分は０であるとして補って時系列データに戻
すようにしたので、信号の記録・再生に必要なメモリ量
を削減する効果がある。

【００５７】また更に、指定周波数領域を除去するよう
にしたので、入力信号がそれぞれ周波数スペクトラムが
違う特徴を持つ何種類かの信号である場合でも、その種
類がわかっていれば、必要な帯域の周波数成分データを
損なうことなく、記録・再生できる効果がある。

【００５８】また更に、メモリ量によって記録警告を出
すようにしたので、メモリの残量が少なくなった場合に
も、品質が落ちた記録をする危険を避ける効果がある。

【００５９】また更に、入力信号は、指定の優先順序に
基づいて除去領域が定まるので、データ削除に伴う記録
品質の劣化を小さく保つ効果がある。

【００６０】また更に、残存データ数和が一定となるよ
う記録集は数量域を定めるので、データ削除に伴う記録
品質の劣化を少なくして、かつ、メモリの消費量を入力
データによらず一定にすることができ、管理が容易にな
る効果もある。

【００６１】また更に、残存パワー和が一定となるよう
に記録周波数量域を定めるので、データ削除に伴う記録
品質の劣化を少なくし、かつ、入力データによらず記録
品質をある程度一定にすることができる効果もある。

【００６２】また更に、入力信号を周波数変換し、特定
領域を除去後に低域側にまとめた仮想信号を時系列デー
タに戻した時系列データに戻した仮想時系列信号を記憶
し、再生時には逆の手順で再生するようにしたので、メ
モリ量を削減できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における記録再生装置
のハードウェア構成とデータ処理動作のフローチャート
図である。

【図２】アナログ入力信号の例を示す図である。

【図３】入力信号の周波数スペクトルの例と実施の形
態１における装置の動作を説明する図である。

【図４】図１の装置のメモリ書き込み説明図である。

【図５】本発明の実施の形態２における記録再生装置
のハードウェア構成図である。

【図６】本発明の実施の形態３における記録再生装置
の処理の流れを示すフローチャート図である。

【図７】本発明の実施の形態４における記録再生装置
の処理の流れを示すフローチャートとメモリの使用状況
を説明する図である。

【図８】実施の形態４の他の記録再生装置の処理の流
れを示すフローチャート図である。

【図９】本発明の実施の形態５における記録再生装置
の動作を説明するスペクトラム及びパラメータを示す図
である。

【図１０】実施の形態５における記録再生装置の処理
の流れを示すフローチャート図である。

【図１１】実施の形態５における他の記録再生装置の
処理の流れを示すフローチャート図である。

【図１２】本発明の実施の形態６における記録再生装
置の入力信号のスペクトラムと動作を説明する図であ
る。

【図１３】実施の形態６における記録再生装置の処理
の流れを示すフローチャート図である。

【図１４】本発明の実施の形態７における記録再生装
置の動作を説明する周波数スペクトル図である。

【図１５】本発明の実施の形態７における記録再生装
置の処理の流れを示すフローチャート図である。

【図１６】実施の形態７における他の記録再生装置処
理の流れを示すフローチャート図である。

【図１７】従来の音声録音再生用ＬＳＩで構成された
録音再生装置のシステム構成図である。

【符号の説明】

２１ＡＤ変換器、２２ＤＡ変換器、２３ＤＳＰ、
２４メモリ、２５制御回路、３１１，３１２レジス
タ、Ｓ１周波数変換ステップ、Ｓ３特定領域検出ス
テップ、Ｓ４周波数領域値とデータ値記憶ステップ、
Ｓ１１メモリからのデータ読み出しステップ、Ｓ１３
特定領域検出ステップ、Ｓ１４周波数値とデータ設
定ステップ、Ｓ１５データ０値補完ステップ、Ｓ１８
逆周波数変換ステップ、Ｓ２３メモリ残量チェック
ステップ、Ｓ２４ユーザへの警告ステップ、Ｓ３４
優先順位に基づくデータ除去範囲決定ステップ、Ｓ５２
スペクトラムのピーク値検出ステップ、Ｓ５３記憶帯
域幅決定ステップ、Ｓ６４低域に連続な短絡周波数ス
ペクトラム生成ステップ、Ｓ６５時系列データ復元ス
テップ、Ｓ６７データ圧縮アルゴリズム適用ステッ
プ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ディジタル化された入力信号を周波数成
分分析する周波数成分分析手段と、上記分析された入力信号の周波数成分中の特定領域を抽
出して除去する抽出除去手段と、上記入力信号の上記抽出後の残存信号成分をその領域値
と共に記録信号として記憶するメモリと、上記記憶された記録信号から上記特定領域では記録信号
は０であるとして補って読み出して時系列データに変換
する逆周波数変換手段とを備えた記録再生装置。
【請求項２】抽出除去手段は、周波数成分が所定のレ
ベル以下の周波数領域のデータを除去する低レベル除去
手段であることを特徴とする請求項１記載の記録再生装
置。
【請求項３】抽出除去手段は、予め指定された周波数
範囲のデータが除去される指定周波数範囲除去手段であ
ることを特徴とする請求項１記載の記録再生装置。
【請求項４】抽出除去手段は、メモリ情報を入力と
し、該メモリ量により記録の可否の警告を出力し、記録
可の信号で特定領域を抽出除去する記録警告除去手段で
あることを特徴とする請求項１記載の記録再生装置。
【請求項５】抽出除去手段は、別に定められた優先順
位を記憶し、該優先順位に基づいて特定領域を除去する
優先順位除去手段であることを特徴とする請求項１記載
の記録再生装置。
【請求項６】抽出除去手段は、更に残存信号成分のデ
ータ数の和が一定になるよう除去領域を定めることを特
徴とする請求項２または請求項３いずれか記載の記録再
生装置。
【請求項７】抽出除去手段は、更に残存信号成分のパ
ワーの和が一定になるよう除去領域を定めることを特徴
とする請求項２または請求項３いずれか記載の記録再生
装置。
【請求項８】抽出除去手段は、周波数成分分析結果を
受けて検出された極大値周辺の周波数成分を通過させて
他の領域の成分を除去するようにしたことを特徴とする
請求項２記載の記録再生装置。
【請求項９】ディジタル化された入力信号を周波数成
分分析する周波数成分分析手段と、上記分析された入力信号の周波数成分中の特定領域を抽
出して除去する抽出除去手段と、上記除去領域をメモリに通知し、かつ残存周波数領域を
低域側に隣接連続させて得られる仮想的な短絡周波数領
域信号を逆周波数変換する第１の逆周波数変換手段と、上記逆変換された仮想時系列信号と上記除去領域を記憶
するメモリと、上記メモリ中の仮想時系列信号を読み出して周波数変換
する周波数変換手段と、上記周波数変換された仮想周波数信号と、上記記憶され
た除去対象の特定領域値とから周波数領域値を得て、時
系列データを復元する第２の逆周波数変換手段を備えた
記録再生装置。
【請求項１０】時系列信号を圧縮するデータ圧縮アル
ゴリズムと、圧縮後の時系列データを伸張復元するデー
タ伸張アルゴリズムを付加し、仮想時系列データを上記データ圧縮アルゴリズムを用い
て圧縮記憶し、また再生の場合は圧縮記憶された仮想時
系列データを上記データ伸張アルゴリズムを用いて再生
するようにしたことを特徴とする請求項９記載の記録再
生装置。