JPH0251303B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は音響再生装置の調節を自動的に変化す
る回路装置に関する。

多数の無線放送受信機およびテレビジヨン受信
機は手動操作可能なトーンコントロール装置また
は音色調整器を有する。また音声受信から音楽受
信へ切換える場合またはその逆の場合、音色即ち
低周波増幅器の周波数特性を自動的に切換える回
路はすでに公知である（ドイツ連邦共和国特許第
1249932号明細書参照）。

音声受信から音楽受信に切換える際、設置され
た無線放送受信機内で送信機の探索過程を自動的
に開始することは最新の課題である。

例えば斯様な自動的な探索過程の開始は、所定
の受信電磁界強度を下回つた際行われることは公
知である（ドイツ連邦共和国特許第2229796号明
細書参照）。

また音声スピーチは、有声音と無声音の不規則
なシーケンス、およびこれらの音から構成される
単語と文章の不規則なシーケンスによつて形成さ
れていることは一般に公知である。この現象は物
理的には次のように表現することができる。すな
わち、スピーチをオシロスコープで観察した場合
に、スピーチは単語および文章間で散在的に発生
する休止を伴つた音圧振幅がオシロスコープ基線
（零点）を連続的に通過する現象であるというこ
とができる。以下、音声および音楽をオシロスコ
ープで観察した場合に見られる音圧振幅の基線通
過の連続を零点通過列と称する。スピーチの場
合、前記の単語および文章間で発生する休止の長
さは、研究の結果、すべての場合の約90％で
60msよりも大きい。また個々の零点通過列の長
さが500msecより長くなることは殆んどない。す
なわち、音声スピーチの場合、声が連続して
500msec以上発せられることは殆どない。

本発明は斯様な研究の結果に基づいている。本
発明によれば、その都度所定の第１の期間中、第
２の所定の短かな期間を上回わる休止期間の数を
計数する回路装置を有し、第１の期間内に第２の
短かな期間の休止期間が計数されない場合調節状
態を変化する切換信号を発生するようにしたこと
を特徴としている。

また研究によれば、有声音は実質的に約3KHz
までの周波数範囲にありかつ無声音は約10KHzま
での周波数範囲にあることが示されている。

斯様な基準に基づき本発明の実施例によれば、
公知のように音声帯域を低い方の周波数帯域と高
い方の周波数帯域とに分離する回路装置が構成さ
れる。斯様な回路装置は3KHzの周波数範囲を有
する分波装置と両方の後置接続された周波数分岐
のそれぞれに設けられた回路段と、両方の回路段
の出力信号を結合するANDゲートとを有する。

次に本発明を図示の実施例につき詳しく説明す
る。

第１〜３図に示した回路装置はわかり易くする
ために３つの個別図に分けて示されており、その
場合第１図の回路部分と第２図の回路部分との接
続個所をＡおよびＢで示しかつ第１図および第２
図の回路部分と第３図の回路部分との接続個所を
ｇおよびｂ，ｃ，ｅ，ｆで示す。

本発明の実施例において、音響信号を３つの識
別基準によつて調べている、それらは、 １ 休止時間 ２ 休止のために中断されない零点通過列の期
間、即ち信号の連続する長さ ３ 約3KHzまでの低い方の周波数範囲と6KHzお
よび10KHz間の高い方の周波数範囲とにおいて
同時または交互に休止が生ずること 斯様な試験の結果によつて、音楽情報と音声情
報とを区別することができる。それ故例えば音楽
を所望しかつ音楽をあらかじめ選択する場合、本
発明によれば探索時点に音楽を送信する送信機を
検出することができる。このことはニユース、ド
ラマなどの音声テキストについても当てはまる。

この識別基準は実験で得られた知識に基づき選
択された。それによれば、音声スピーチは単語お
よび文章間で散在して発生する休止を伴う零点通
過列の連続からなる。

この休止の期間はすべての場合の約90％で
60msよりも大きい。音声スピーチの場合、
500msよりも長く、しかも休止によつて中断され
ない零点通過列が発生することは殆どない。さら
に音声スピーチは有声音と無声音の連続により特
徴付けられる。有声音は約3kHzまでの低音周波
数領域のみで発生し、無声音（歯擦音および破裂
音）は約10kHzまでの高音周波数領域のみで発生
する。これに対し音楽は長く連続した零点通過列
の発生により特徴付けられる。音楽の場合、休止
により中断されない500msよりも長い零点通過列
が連続して発生する。その他音楽では多くの時
間、高音と低音が同時に発生するか、または低音
のみが発生する。

従つて識別基準は次のように設定される。すな
わち、中断されない零点通過列が所定時間（この
場合500ms）よりも大きく、しかも高音と低音の
周波数領域で休止が発生しないか（すなわち高音
および低音周波数領域で音が同時に発生する）、
または低音領域では休止が発生せず、高音領域で
休止が発生する場合（すなわち、歯擦者が生じな
い）、音楽であると識別するように設定される。
これに対し音声スピーチは次の場合に識別され
る。すなわち、測定時間期間内で、低音領域に休
止が発生し、高音領域に休止が発生しないか（す
なわち歯擦者）、または中断されない零点通過列
の長さが所定時間（この場合500ms）よりも長く
ない場合、音楽と識別されない場合、および順次
連続する零点通過列間の時間的間隔が所定時間
（この場合60ms）よりも大きい場合（すなわち休
止の発生）、これらの場合に音声スピーチとして
識別される。音声領域または低音領域の休止は次
のようにして検出される。すなわち、順次連続す
る零点通過列間の時間的間隔が所定時間よりも大
きいことにより検出される。この場合所定時間は
低音領域では32ms、高音領域では4msである。

受信された音響信号を、前述の識別基準に基づ
いて検査することができるようにするため、音響
信号の周波数帯域を６〜10kHzの高音周波数領域
と3kHzまでの低音周波数領域とに分割し、かつ
２つの周波数領域に分割された音響信号を２つの
パルス列に変換する。パルス列への変換は次のよ
うに行う。すなわち、パルス列のマイナス方向へ
のパルス縁が音響信号のプラス方向への零点通過
を表わし、かつそれぞれのプラス方向へのパルス
縁が音響信号のマイナス方向への零点通過、また
は休止の開始を表わすように変換するのである。
そして次に説明するように比較器を設け、その比
較器を、最後の零点通過後の所定時間（この場合
2msec）内に初期状態（この場合論理“１”）に
復帰するように、構成している。前述の１と２で
引用された識別基準、即ち休止時間、および休止
によつて中断されない零点通過列の持続期間に基
づく識別基準には、低音の周波数領域のパルス列
を用いる。

第１図の回路部分において、受信機１０または
ラジオによつて受信された音響信号が処理され
る。受信機１０の低周波出力側に、10KHzの高い
方の遮断周波数を有する第１の低域フイルタ１１
が後置接続されている。低域フイルタ１１の出力
側に送出された音響信号の周波数帯域は、第１の
低域フイルタ１１の出力側に相互に並列に接続さ
れた２つのフイルタ１２，１３によつて２つの周
波数レンジに分割され、その場合第２の低域フイ
ルタ１２によつて3KHzの上限遮断周波数を有す
る周波数レンジが分離されかつ高域フイルタ１３
によつて6KHzの下限遮断周波数を有する周波数
レンジが分離される。２つのフイルタ１２，１３
の出力側にそれぞれ増幅器１４または１５と圧伸
器１６または１７と比較器１８または１９とから
成る直列接続が接続されている。増幅器１５の増
幅率は増幅器１４の増幅率の５倍の大きさであ
る。比較器１８，１９は調整可能なヒステリシス
を有し、その場合ノイズレベルに関して調整が行
われる。このためにノイズ信号を検出する回路装
置が必要である。圧伸器１６，１７によつて行わ
れる零点付近の圧伸と比較器のヒステリシスと
は、重要な信号部分ではない部分やノイズを抑圧
するために用いられる。比較器１８，１９の出力
側にデイジタルパルス列が生じ、その場合それぞ
れのマイナスのパルス縁は音響信号のプラスの零
点通過によつて生じかつそれぞれのプラスのパル
ス縁は音響信号のマイナスの零点通過か休止期間
の開始によつて生ずる。２つの比較器１８，１９
にそれぞれパルス列のプラスのパルス縁を検出す
る微分素子２０，２１が後置接続されている。比
較器１８と微分素子２０との間にノイズフイルタ
２２を挿入接続することができる。このノイズフ
イルタにより、休止期間中に発生する個別の零点
通過、および複数の順次連続する零点通過列内に
ないときに発生する個別の零点通過が抑圧され
る。この種の回路は一般に公知であり、自動車の
機関点火ノイズが存在する場所で有益である。微
分素子２０と２１の出力側をＡとＢで示し、また
ノイズフイルタ２２の出力側または微分素子２０
の入力側およびそこにその都度生ずる論理状態を
ｇで示す。

休止時間、中断されない零点通過列の持続時
間、種々の周波数レンジで同時または交互に生ず
る休止などの識別基準を測定するために、異なつ
た時定数を有する再トリが可能な単安定マルチバ
イブレータ２３〜２６として構成された時間弁別
器が全部で４つ設けてある。第１の単安定マルチ
バイブレータ２３は32msecの時定数を有し、第
２の単安定マルチバイブレータ２４は60msecの
時定数を有し、第３の単安定マルチバイブレータ
２５は500msecの時定数を有し、かつ第４の単安
定マルチバイブレータ２６は4msecの時定数を有
する。それぞれの時間弁別器はそれぞれの入力信
号によつてセツトされ（出力を取りやめ）、それ
ぞれの時定数に相応する時間が経過する間に新た
な入力信号がないとき再び出力する。第１、第２
および第３の単安定マルチバイブレータ２３，２
４，２５は低音領域において、それぞれの時定数
に相応する休止時間が発生するか否かを弁別す
る。第４の単安定マルチバイブレータ２６は高音
領域において、4msecの休止時間が発生するか否
かを弁別する。第１および第２の単安定マルチバ
イブレータ２３と２４の入力側は微分素子２０の
出力側Ａに接続されており、かつ第４の単安定マ
ルチバイブレータ２６の入力側は微分素子２１の
出力側Ｂに接続されている。第３の単安定マルチ
バイブレータ２５は第２の単安定マルチバイブレ
ータ２４の出力側に接続されている。ａ，ｂ，ｃ
およびｄで示した４つの単安定マルチバイブレー
タ２３と２６の出力側は一部に直接に、実際には
出力側ｂとｃが論理決定素子２８（第３図参照）
に接続されており、かつ一部は論理ゲート装置２
７を介して、即ち実際には出力側ａとｄが論理ゲ
ート装置２７を介して論理決定素子２８に接続さ
れている。論理決定素子は次の条件を満足する： ｅ＝ａ・およびｆ＝・ この場合ａ，ｄは第１の単安定マルチバイブレ
ータ２３と第４の単安定マルチバイブレータ２６
との出力側ａおよびｄの出力信号または論理状態
であり、かつｅ，ｆは論理ゲート装置２７の出力
側ｅとｆの出力信号または論理状態である。

論理決定素子２８の入力側は単安定マルチバイ
ブレータ２４および２５の出力側ｂおよびｃと論
理ゲート装置２７の出力側ｅおよびｆとに接続さ
れている。

論理決定素子のもう１つの入力側はインバータ
２９を介してノイズフイルタ２２の出力側ｇまた
は微分素子２０の入力側に接続されている。論理
決定素子２８は入力信号を時間的に記憶する記憶
素子（ラツチ回路）と記憶素子３０の出力側に接
続された論理結合回路３１とを有する。インバー
タ、AND−およびOR−素子を有する論理結合回
路３１は次の条件を満足する： （音楽）＝ｃ・ｆ・ （音声）＝ｂ・（ｅ＋）・（音楽）・ この場合ｂ，ｃは第２および第３の単安定マル
チバイブレータ２４，２５の出力側ｂ，ｃの出力
信号または論理状態であり、“音楽”および“音
声”は論理結合回路３１の２つの出力側ｈおよび
ｉの出力信号または論理状態である。１つの測定
サイクル内に休止が生ずる場合は常に論理“１”
であるようにｇを定める。これは出力信号が比較
的長い休止時間に論理結合回路３１の出力側ｈま
たはｉに生じ、ひいては音楽か音声かの区別がで
きなくなるのを回避する。

その他の直列／並列変換器を有するシフトレジ
スタ３２、計数器３３および論理ゲート３４〜３
６のような第３図に示した回路素子は検出回路で
論理決定をする確実さを改善するために用いられ
る。このために音響信号を、識別基準を用いて多
数の、この場合５つの連続する測定時間間隔に亘
つて検査し、例えば１つの測定サイクル内に所定
数の、この場合３つの連続する結果が相互に等し
い、即ち１つの測定サイクル内で３回、音声また
は音楽が検出された場合だけ、音楽か音声かを決
定することができる。

シフトレジスタ３２、計数器３３および論理決
定素子２８は制御論理装置３７によつて制御され
る。また制御論理装置３７を介して、受信機１０
の送信機探索過程が制御される。

例えば音楽プログラムを送信している送信機を
選択する場合、制御論理装置３７内で図示されて
ないキーを用いて手動操作によつて“音楽”を予
備選択する。最も近い送信機に調節する送信機探
索過程が開始される。同時に制御論理装置３７の
“Ｍ／Ｓ”出力側を介して２つの電子切換スイツ
チ３８と３９の切換が行われることによつて、シ
フトレジスタ３２は論理決定素子２８の出力側ｈ
に接続されかつ計数器３３のクロツク入力側は測
定クロツク信号発生器の測定クロツク出力側“音
声”に接続される。

受信機１０を介して受信された音響信号は前述
のように所定の識別基準によつて調べられ、かつ
検出回路が“音楽”を検出した場合、論理決定素
子２８の出力側ｈに例えば論理“１”が生ずる。
この出力信号はシフトレジスタ３２に伝送され
る。出力信号のシフトレジスタへの書込みは、測
定クロツク信号発生器からクロツク信号がシフト
レジスタ３２のクロツク入力側に加わつた場合は
常に行われる。

次の測定時間間隔が開始すると、記憶素子３０
は先ず新たに入力側ｇ，ｂ，ｃ，ｅおよびｆに生
ずる信号を記憶するために消去される。信号がそ
の間に変化しなかつた場合、論理決定素子２８の
出力側ｈに再び論理“１”が生じ、かつ次のクロ
ツクパルスでシフトレジスタ３２に読込まれる。
そして後続の測定時間間隔で再び“音楽”と決定
されると、シフトレジスタ３２の並列な出力側に
３つの“音楽”−決定信号が生ずる。それ故論理
決定素子２８は音楽プログラムを送信する送信機
として調節された送信機を検出する。それによつ
てAND素子３４からOK−信号が生じかつ制御
論理装置３７からはリセツトパルスが生ずる。リ
セツトパルスによつて計数器３３とシフトレジス
タ３２とがリセツトされる。

例えば３つの測定時間間隔のうちの２つだけで
“音楽”と決定された場合、シフトレジスタ３２
の３つの並列な出力側のうちの２つだけに論理
“１”が生ずる。この場合自動的に順次他の、最
大で２つの、測定が行われ、かつその都度前述の
ように検出された結果はシフトレジスタ３２内
に、クロツク信号によつて読込まれる。この過程
は、３つの連続する論理“１”の決定がありかつ
前述のようにOK−信号が制御論理装置に供給さ
れるか、または計数器３３が数“５”に達しかつ
AND素子３６を介して測定過程が中止されるか
によつて、終了する。それ故５つに区切られた測
定過程の後に制御論理装置３７にOK−信号が供
給されない場合には、測定過程の終了を信号化す
る信号が制御論理装置３７に供給されるので、制
御論理装置３７は次の送信機の受信を探索する送
信機の探索過程を進行させる。その後は前述の過
程が繰返される。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の実施例の回路装置を
示すブロツク図である。 １０……受信機、１１，１２……低域フイル
タ、１３……高域フイルタ、１４，１５……増幅
器、１６，１７……圧伸器、１８，１９……比較
器、２０，２１……微分素子、２２……ノイズフ
イルタ、２３，２４，２５，２６……単安定マル
チバイブレータ、２７……論理ゲート装置、２８
……論理決定素子、３０……記憶素子、３１……
論理結合回路、３２……シフトレジスタ、３３…
…計数器、３７……制御論理装置、３８，３９…
…電子切換スイツチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 音声−および音楽−再生の切換の場合音響再
   生装置の調節を自動的に変化する回路装置におい
   て、 再生信号を低周波信号成分と高周波信号成分と
   に分離する手段１２，１３と、 第１時限素子２４、第２時限素子２５、第３時
   限素子２６、第４時限素子２３と、論理回路２
   ７，３１とが設けられており、 前記第１時限素子２４は低周波信号に応答し
   て、低周波信号成分中の第１の所定期間を越える
   休止を検出するためのものでありｂ、 前記第２時限素子２５は、第１時限素子２４に
   より検出された休止がそれぞれ間を置いて第２の
   所定期間を越えずに相次いで生起する時間間隔を
   識別するためのものでありｃ、 前記第３時限素子２６は高周波信号に応答し
   て、第３の所定期間を越える高周波信号成分中の
   休止発生を検出するためのものでありｄ、当該第
   ３の所定期間は前記第１の所定期間より短いもの
   であり、 前記第４時限素子２３は低周波信号に応答し
   て、第４の所定期間を越える低周波信号成分中の
   休止発生を検出するためのものでありａ、当該第
   ４の所定期間は前記第３の所定期間よりも長くか
   つ前記第１の所定期間よりも短いものであり、 前記論理回路２７，３１は、前記第１、第２、
   第３、第４時限素子の出力ｂ，ｃ，ｄ，ａに応答
   して、第２、第３および第４時限素子２５，２
   ６，２３の出力ｃ，ｄ，ａのそれぞれの状態に基
   づいて、音楽信号を第１論理出力信号ｈにより識
   別し、 さらに第１、第２、第３および第４時限素子２
   ４，２５，２６，２３の出力ｂ，ｃ，ｄ，ａのそ
   れぞれの状態に基づいて、音声信号を第２論理信
   号ｉにより識別するためのものであることを特徴
   とする回路装置。 ２ 第２の所定期間は500msecである特許請求の
   範囲第１項記載の回路装置。 ３ 第１の所定期間は60msecである特許請求の
   範囲第１項記載の回路装置。 ４ 音響振動を、振幅の制限されたパルス列に変
   換する付加的な制限装置を有する特許請求の範囲
   第１項記載の回路装置。 ５ 3kHzの周波数範囲を有する分波装置１２，
   １３と両方の後置接続された周波数分岐のそれぞ
   れに設けられた回路段と、両方の回路段の出力信
   号を結合するANDゲートとを有する特許請求の
   範囲第１項記載の回路装置。 ６ 第４の所定期間は低い方の周波数分岐で
   32msecであり、第３の所定期間は高い方の周波
   数分岐で4msecである特許請求の範囲第１項記載
   の回路装置。 ７ 回路段２２〜３１の１つまたはANDゲート
   の１つに後置接続された積分器３２〜３６を有
   し、前置接続された回路段が所定数の連続する測
   定サイクル内に切換信号を発生する場合だけ前記
   積分器から切換信号を発生する特許請求の範囲第
   １項記載の回路装置。 ８ 高い方の周波数分岐は約6kHzと約10kHzとの
   遮断周波数を有する帯域フイルタ１１，１３を有
   する特許請求の範囲第５項記載の回路装置。