數字音頻記錄和再現裝置的製作方法
2023-05-04 02:11:16
專利名稱：數字音頻記錄和再現裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種數字音頻記錄和再現裝置，該裝置包括用於將麥克風收集的模擬音頻信號轉換為數字音頻數據的A/D轉換器、用於壓縮所述數字音頻數據以產生一個壓縮了的數字音頻數據的數字壓縮電路、用於存儲所述壓縮的數字音頻數據的一個內部固態存儲器、用於將從所述內部固態存儲器中讀出的所述壓縮了的數字音頻數據去壓縮以產生分解的數字音頻數據的一個數字去壓縮電路、用於將所述去壓縮的數字音頻數據轉換為模擬音頻信號的D/A轉換器、以及用於將來自所述D/A轉換器的所述模擬音頻信號再現的一個再現裝置。
迄今為止，已經將音頻盒式錄音機廣泛地用作用於記錄和再現音頻或語音信息的裝置。但是，這種音頻盒式錄音機存在各種問題。就是說，這種音頻盒式錄音機包括需要循環維持裝置的機械驅動部分，並且難於做出一個小而輕的盒式錄音機。由於包括這種驅動機械裝置的盒式錄音機的功率損耗很大，因此不得不頻繁更換電池或電池組。音頻磁帶易於膨脹以及斷開，因此可能會使再現聲音的品質變壞。另外，不可能實現對於所記錄的音頻信息的隨機訪問，因此不能容易和快速地搜索到所需的音頻信息。
此外，已經建議使用光磁類型記錄介質的音頻記錄和再現裝置。在這種裝置中，不存在由於記錄介質的變壞而帶來的問題，但是還是需要用於驅動記錄介質以及記錄和再現光-磁頭的機械裝置部分，因此這種裝置易於被機械震動和擺動所損壞。
為了解決上述問題，已經建議了一種使用固態存儲器來作為音頻信息記錄介質的數字記錄和再現裝置(通常被稱為IC記錄器)，該裝置不需要機械驅動部分。這種數字音頻記錄和再現裝置在例如日本專利申請公開出版物Kokai Hei2-238500中有所描述。在這種公知的裝置中，使用諸如EEPROM這樣的半導體存儲器作為安裝在該裝置中的內部固態存儲器。在將模擬音頻信號轉換為數字音頻數據之後，壓縮該數字音頻數據並將因此而壓縮的數字音頻數據存儲在半導體存儲器中。再現時，在將壓縮的數字音頻數據讀出該半導體存儲器之後，將壓縮的數字音頻數據去壓縮並將因此而去壓縮的數字音頻數據轉換為模擬音頻信號，並且由一個揚聲器或耳機或頭戴式受話器再現該模擬音頻信號。
在上述數字音頻記錄和再現裝置中，由於將通過壓縮音頻信息所獲得的數字音頻數據存儲在半導體存儲器中，不再需要提供驅動機械裝置，而且該裝置可以在尺寸上很小並且在重量上很輕，可以保護該裝置免受機械震動的影響，並且易於由用戶運輸。此外，可以執行對於存儲的音頻信息的隨機訪問，而且可以快速地再現所需音頻信息。另外，可以將數字音頻數據與附加的各種數字信息一起存儲。例如，當記錄用於各個記錄的音頻數據的識別數據時，可以有效地搜索到所存儲的音頻信息。
如上所述，在公知的數字音頻記錄和再現裝置中，音頻信息被作為數字音頻數據記錄在半導體存儲器上，最好將該數字數據輸入到計算機中。就是說，將存儲在內部半導體存儲器上的數字音頻數據提供給計算機並且存儲在計算機的存儲器中並且在計算機中被管理。可以進一步將這個數字音頻數據作為聲音郵件經諸如網際網路這樣的通信裝置傳送到另一個計算機上。
在這種數字音頻記錄和再現裝置中，一旦記錄時，將數字音頻數據存儲在安裝在該裝置中的半導體存儲器中。為了使記錄時間更長、為了管理所存儲的音頻數據、以及為了將存儲的音頻數據發送到另一個類似的裝置或計算機上，可以將一個外部存儲器可拆卸地連接到該裝置上，並且也可以將該數字音頻信號存儲在這個外部存儲器中。作為這種外部存儲器，已經提出了各種類型的存儲器。例如，在日本專利申請公開出版物Kokai Hei 9-52811和10-111917中，已經提出可以使用諸如快閃記憶體儲器這樣的半導體存儲器和小型介質以及諸如作為可移動存儲器的存儲器操作杆這樣的固態存儲器。通過使用這種外部固態存儲器將數字音頻數據傳送到計算機上。
但是，在公知的數字音頻記錄和再現裝置中，不是在計算機上處理的基礎上確定D/A轉換和音頻數據壓縮。為了在外部計算機上處理記錄在數字音頻記錄和再現裝置上的數字音頻數據，D/A轉換和音頻壓縮必須在計算機中和在數字音頻記錄和再現裝置中都是通用的。所以，當計算機運行於Windows(註冊的商標)環境下時，由數字音頻記錄和再現裝置所形成的音頻文件應該具有能夠在Windows環境下處理的文件格式。因此，為了在計算機上處理由公知的數字音頻記錄和再現裝置記錄的數字語音數據，有必要使用軟體將所記錄的數字音頻數據的數據格式和文件格式轉換為那些能與該計算機兼容的形式。這導致在該數字音頻數據不能簡單地傳送到計算機上並且還增加了數據傳送成本。
為了將由數字音頻記錄和再現裝置記錄的數字音頻數據直接傳送到計算機上，須使用一個專門的連接電纜並且同時須在該計算機上安裝一個專門的轉換驅動軟體。所以，為了將數字音頻數據傳送到外部計算機上，用戶應該總是隨身攜帶這個專門的連接電纜和驅動軟體。很顯然這將降低數字音頻記錄和再現裝置的廣泛使用程度。
此外，當藉助於轉換軟體轉換記錄的數字音頻數據時，增加了數據量，因此該數據傳輸需要較長的時間並且給用戶帶來了較高的通信成本。在極端的情況中，很大的數據量可能會超出所使用的通信系統的數據傳輸能力，這不適合於實際應用。
在使用上述用於記錄數字音頻數據的外部存儲器的公知的數字音頻記錄和再現裝置中，如果在記錄操作期間錯誤地將該外部存儲器從裝置中移走，則不僅使記錄操作強行中斷，而且目前為止記錄在該外部存儲器上的數字音頻數據不能被正確地再現。所以，當在記錄操作期間由於錯誤將外部存儲器從裝置中移走時，會使所有在相關的記錄操作過程中存儲在該外部存儲器上的數據將被浪費。
例如，在使用諸如小型盒式磁帶這樣的磁帶的通用音頻記錄和再現裝置中，通常是提供一種用於在記錄和再現過程中防止所安裝的磁帶被移走的機械鎖定裝置。也可以將這種機械鎖定裝置提供在數字音頻記錄和再現裝置中。但是，由於這種數字音頻記錄和再現裝置通常很小，所以很難為提供的這種機械鎖定裝置找到空間。另外，強大的外力可能會施加到這個外部存儲器上，並且在極端的情況中，該外部存儲器可能被這個機械鎖定裝置所損壞。
如上所述，在使用一個可移動式存儲器作為外部固態存儲器的數字音頻記錄和再現裝置中，可以使用該外部存儲器來替代內部固態存儲器或可以與該內部存儲器一起使用。在後一種情況中，內部和外部固態存儲器共同構成了一個很寬的用於數字音頻數據的存儲區域。
與使用通用的盒式磁帶的模擬音頻記錄和再現裝置相比，這種數字音頻記錄和再現裝置具有可以執行隨機訪問這樣一個優點。由於有這個功能，該數字音頻記錄和再現裝置具有重複再現功能，在其中可以重複地再現同樣的數字數據文件。例如，在日本專利申請公開出版物Kokai Hei 10-187200中，公開了一種具有可以重複再現從存儲在內部固態存儲器上的數字音頻數據文件中選出的所希望的數字音頻數據文件的重複再現功能的數字音頻記錄和再現裝置。
然而，在這種公知的數字音頻記錄和再現裝置中，由於僅可以重複再現一個數字音頻數據文件，所以對於從存儲在內部存儲器中的若干數字音頻數據文件中找出一個所希望的數字音頻文件而言，這種重複再現功能是沒有用的。
為了解決這個問題，還提出了一種具有一些文件連續再現功能的數字音頻記錄和再現裝置，在該裝置中可以以連續方式連續地再現存儲在存儲器中的若干數字音頻數據文件。在這種若干文件連續再現功能中，用戶可以簡單並且快速地在若干數據文件中找到所需要的數字音頻數據文件。但是，在這種公知裝置中，由於僅將這些數據文件再現一次，如果用戶在這些文件連續再現操作過程中不能找到所需要的數據文件，則這個操作將不得不再執行一次。
在同時具有上述重複再現功能和一些文件連續重複再現功能的公知數字音頻記錄和再現裝置中，這種重複再現功能是有優勢的。在一些文件連續再現模式期間，當按下重複按鈕時，在此時正好被再現的數字音頻數據文件被重複地再現。所以，如果發現這個重複再現數據文件不是所希望的，則這種一些文件連續再現模式不得不再執行一次。很顯然不能通過這個公知裝置來有效地解決上述問題。
在這種數字音頻記錄和再現裝置的一種應用中，在商店中可以重複地再現一個廣告信息。在通用的數字音頻記錄和再現裝置中，由於僅可以重複再現一個單個的數字音頻數據文件，則這種應用是有限制的。就是說，為了增加廣告效應，有時最好可以重複地再現一些數字音頻數據文件。例如，該廣告信息最好可以包括能夠每天被再現的內容以及每天希望被改變的內容。由於公知的數字音頻記錄和再現裝置不能以重複的方式再現一些數字音頻數據文件，所以當廣告信息包括必須每天改變的內容時，有必要每天改變整個廣告信息。很顯然對於用戶而言是不方便的。
上述數字音頻記錄和再現裝置的一個功能是警報功能，在其中，在一個已經由用戶預先設定好的合適時間自動地再現一個預先記錄的警報信息。這個警報功能與調度管理功能類似。在調度管理功能中，在一個預定時間再現一個特定的信息或產生一個警報聲音。這種警報功能和調度管理功能對於數字音頻記錄和再現裝置而言是特殊的。
在公知的警報功能和調度管理功能中，將要被在一預定時間再現的信息數字音頻數據文件存儲在存儲通常語音數字音頻數據文件的存儲器的數據存儲區域中。可以根據一個預定刪除操作有選擇地刪除存儲在通常數據存儲區域中的任何一個所希望的數字音頻數據文件，並且通過同樣的刪除操作還可以刪除一個警報數據文件。所以，還存在一個較大可能是警報信息的數字數據文件可能被錯誤地刪除。
為了解決上述問題，警報信息的數字數據文件可以通過在其上加上一個特定的標記來表示。但是，即使加上這樣一個標記，還是可能有警報信息的誤刪除。另外，在數字音頻記錄和再現裝置中，通常提供一種用於立即刪除所有數字音頻數據文件的功能。在這種刪除模式中，可能會錯誤地刪除警報信息以及正常信息。
另外，由於這種數字音頻記錄和再現裝置是一種可攜式裝置，所以通過包括一個電池或一些電池的電源提供能量。為了延長記錄和再現時間，已經將各部分設計以便於節約能量。但是，雖然降低了功率損耗，但是電池的壽命還是有限的。所以，顯示電池的剩餘的容量或顯示剩餘的記錄時間。已經提出，當電源的輸出電壓達到僅比在此之下裝置不能令人滿意地工作的門限電壓高一點的電平值時產生一個警報。
在這種裝置中，當用戶了解到在記錄操作過程中在例如液晶顯示上顯示了這樣一個警報並且採取用於停止記錄操作的正常操作時，目前為止所記錄的音頻信息不會損失並且可以正確地再現。但是，還存在一個較大可能，即用戶不知道該警報。此時，記錄操作繼續直到電源的輸出電壓降低到門限值。當輸出電壓低於門限值時，該記錄操作會突然停止。在這種情況中，儘管將數字音頻數據存儲在內部存儲器中，存儲在RAM中的數據管理信息還是有所損失。當使用外部存儲器執行記錄操作時，存儲在RAM中的數據管理信息不會被傳送到外部存儲器中。所以，不能讀出存儲在內部存儲器或外部存儲器中的數字音頻數據。以這種方式，當由於電池電壓的降低而導致終止記錄操作時，目前為止記錄的音頻信息會有所損失。這將降低該數字音頻記錄和再現裝置的性能。
為了克服這個問題，進一步提出了除主電池之外還提供一個備份電池。例如，在日本專利申請出版物Kokai Hei 10-187200中，公開了一種包括一個備份電池的數字音頻記錄和再現裝置，藉助於該裝置至少可以分別執行將數字音頻數據文件和數據管理信息存儲在內部存儲器和RAM中的操作。在這種裝置中，當主電池的輸出電壓降低為門限值時，可以將存儲在RAM中的數據管理信息傳送到外部存儲器的FAT區域中並存在那裡。所以，可以正常地再現目前為止存儲在外部存儲器中的數字音頻數據。很顯然，僅當備份電池的輸出電壓高於門限值時才可以執行這樣一種操作。但是，該備份電池也可能漏電，並且當其輸出電壓低於門限值時，不能正確地執行上述記錄操作並且不能再現所記錄的音頻信息。由於不檢驗備份電池的輸出電壓，因此，即使它減少得低於門限值時，上述誤操作發生的可能性還是很大的。
此外，當不更換已漏電的備份電池時，還存在電池液體洩露的嚴重問題。通常，僅在訪問困難的地方提供備份電池，而且更換備份電池是非常不方便的，因此電池液洩露的可能性非常大。
為此目的，本發明提供一種新穎而且有用的數字音頻記錄和再現裝置，在其中可以直接在該裝置和一個外部計算機之間傳輸數字音頻數據。
本發明的另一個目的是提供一種數字音頻記錄和再現裝置，在該裝置中，在使用外部固態存儲器的記錄操作過程中，即使從該裝置中移開該外部固態存儲器，也不會損失當前記錄的數字音頻數據並且可以將其如通常那樣再現。
本發明的另一個目的是提供一種數字音頻記錄和再現裝置，在該裝置中，可以重複地再現由一些數字音頻數據文件組成的信息，並且可以簡單並且快速地找到所希望的數字音頻數據文件。
本發明的另一個目的是提供一種數字音頻記錄和再現裝置，在該裝置中，通過刪除一個通常信息的操作不能刪除在一預定時間自動再現的警報信息文件。
本發明的又一個目的是提供一種數字音頻記錄和再現裝置，在該裝置中，即使當主電池電壓減少時，可以保全目前為止所記錄的數字音頻數據並且可以確實地再現該數字音頻數據。
根據本發明的第一方面，數字音頻記錄和再現裝置包括一個A/D轉換器，用於將一個由麥克風收集的模擬音頻信號轉換為數字音頻數據；一個數字壓縮電路，用於壓縮所述數字音頻數據以便於將60秒模擬音頻信號轉換為不大於100k字節的壓縮的數字音頻數據；一個內部固態存儲器，用於存儲所述壓縮數字音頻數據；一個數字去壓縮電路，用於將從所述內部固態存儲器中讀出的所述壓縮的數字音頻數據去壓縮從而產生去壓縮的數字音頻數據；一個D/A轉換器，用於將所述去壓縮的數字音頻數據轉換為一個模擬音頻信號；一個再現裝置，用於再現來自所述D/A轉換器的所述模擬音頻信號；以及一個輸出裝置，用於將所述壓縮的數字音頻數據輸出到一個外部計算機以便於該壓縮數字音頻數據具有可以直接由該外部計算機處理的文件格式。
在這種數字音頻記錄和再現裝置中，構造數字壓縮電路以便於將60秒即1分的模擬音頻信號轉換為不大於100k字節的壓縮數字音頻數據，並且輸出到外部計算機上的這個壓縮數字音頻數據具有可以直接由計算機處理的文件格式。所以，壓縮的數字音頻數據可以直接在數字音頻記錄和再現裝置和外部計算機之間傳送，並且沒有必要提供一種專門的連接電纜和數據轉換軟體，而且可以在一個非常短的時間內執行這個數據傳輸。另外，該數字音頻數據的大小足夠小以便於可以藉助於普通通信線在該裝置和計算機之間傳送這個數字音頻數據。例如，可以根據基於ITU-T建議723.1的音頻編碼系統來壓縮數字音頻數據，該壓縮的數字音頻數據的文件格式可以是WAVE文件，而計算機工作於Windows。
在根據本發明第一方面的數字音頻記錄和再現裝置的一個最佳實施例中，其中用於將壓縮的數字音頻數據輸出到外部計算機的所述輸出裝置包括用於以可分離方式連接一個外部固態存儲器的一個連接終端。因此，壓縮的數字音頻數據可以在內部固態存儲器和外部固態存儲器之間自由地傳送。就是說，可以通過象所述內部固態存儲器那樣將外部固態存儲器插到計算機中從而簡單地將存儲在外部固態存儲器中的壓縮數字音頻數據傳送到計算機上，另外通過將存儲這個信息的外部固態存儲器連接到數字音頻記錄和再現裝置上從而可以將由計算機構成的數字音頻信息傳送到數字音頻記錄和再現裝置中。
此外，當外部固態存儲器連接到數字音頻記錄和再現裝置上時，可以將外部固態存儲器連同內部固態存儲器一起使用。所以，即使內部固態存儲器中裝滿數字音頻數據，還是可以將後續的數字音頻數據存儲在外部固態存儲器中而不會中斷記錄操作。當這個外部固態存儲器裝滿了數字音頻數據時，可以通過將該外部固態存儲器替換為另一個外部存儲器來繼續這個記錄操作。
此外，在根據本發明第一方面的數字音頻記錄和再現裝置中，最好提供一種用於在數字音頻記錄和再現裝置和外部計算機之間傳送壓縮數字音頻數據的裝置。所述傳輸裝置可以包括電纜連接端，其中連接電纜的一端與之可分離式相連，所述連接電纜的另一端與外部計算機相連。所述傳輸裝置可以包括藉助於一個無線電波信號或一個光信號將壓縮的數字音頻數據發送到外部計算機中的接收機上的發射機。另外，所述發射裝置可以包括一個數據機和一個與所述數據機相連的通信連接端。
所述內部固態存儲器和外部固態存儲器最好由不具有備份電池的不易失半導體存儲器所構成。這個不易失半導體存儲器最好是一個諸如SSFDC這樣的小型快速ROM。
根據本發明的第二方面，數字音頻記錄和再現裝置可以包括一個A/D轉換器，用於將一個由麥克風收集的模擬音頻信號轉換為數字音頻數據；一個數字壓縮電路，用於將所述數字音頻數據壓縮為壓縮的數字音頻數據；一個內部固態存儲器，用於存儲所述壓縮數字音頻數據；一個數字去壓縮電路，用於將從所述內部固態存儲器中讀出的所述壓縮的數字音頻數據去壓縮從而產生去壓縮的數字音頻數據；一個D/A轉換器，用於將所述去壓縮的數字音頻數據轉換為一個模擬音頻信號；一個再現裝置，用於再現來自所述D/A轉換器的所述模擬音頻信號；以及一個外部存儲器連接端，用於可分離地連接用於存儲所述壓縮數字音頻數據的外部固態存儲器以取代成與所述內部固態存儲器連在一起；其中，在使用該外部固態存儲器的記錄操作過程中，當檢測到該外部固態存儲器從所述外部存儲器連接端移開時，暫時中斷該記錄操作，並且在檢測到相關外部固態存儲器與所述外部存儲器連接端相連之後，重新啟動中斷的記錄操作。
在普通的數字音頻記錄和再現裝置中，當通過使用外部存儲器執行記錄操作時，將壓縮的數字音頻數據存儲在外部存儲器的通常數據存儲區的扇區中，並且將諸如扇區地址、數據大小以及屬性信息這樣的數據管理信息暫時存儲在中央處理單元的RAM中。當停止記錄操作時，從RAM中讀出數據管理信息並將其存儲在外部存儲器的FAT區域中。一開始再現過程，首先從外部存儲器的FAT區域中讀出數據管理信息，然後從外部存儲器的通常數據存儲區中讀出所希望的數字音頻數據文件。所以，當在記錄操作期間偶然地移開外部存儲器時，雖然不破壞存儲在外部存儲器中的數字音頻數據，但是由於數據管理信息沒有記錄在外部存儲器中，所以不能再現該數字音頻數據。
在根據本發明第二方面的數字音頻記錄和再現裝置中，當在記錄操作期間移開外部存儲器時，保持暫時存儲在RAM中的數據管理信息，並且當再次插入相關的外部存儲器時，重新啟動中斷的記錄操作。當停止記錄操作時，從RAM中讀出數據管理信息並將其存儲在外部存儲器的FAT區域中。所以，可以以通常方式再現在移開外部存儲器之前已經記錄的數字音頻數據。
在根據本發明第二方面的數字音頻記錄和再現裝置的最佳實施例中，在使用外部固態存儲器的記錄操作過程中檢測到該外部固態存儲器要從外部存儲器連接端移開，則警告用戶將相關外部固態存儲器插入該裝置中。在這種情況中，當檢測到一個不同於在記錄操作過程中已經移開的外部固態存儲器的外部固態存儲器插入到該裝置中時，最好產生一個警告，用來提示當前所連接的外部固態存儲器不同於在記錄操作中移開的那個。
根據本發明第三方面的一種數字音頻記錄和再現裝置包括一個A/D轉換器，用於將一個由麥克風收集的模擬音頻信號轉換為數字音頻數據；一個數字壓縮電路，用於將所述數字音頻數據壓縮為壓縮的數字音頻數據；一個內部固態存儲器，用於存儲所述壓縮數字音頻數據；一個數字去壓縮電路，用於將從所述內部固態存儲器中讀出的所述壓縮的數字音頻數據去壓縮從而產生去壓縮的數字音頻數據；一個D/A轉換器，用於將所述去壓縮的數字音頻數據轉換為一個模擬音頻信號；一個再現裝置，用於再現來自所述D/A轉換器的所述模擬音頻信號；以及一個外部存儲器連接端，用於可分離地連接用於存儲所述壓縮數字音頻數據的外部固態存儲器以取代或與所述內部固態存儲器連在一起；其中所述裝置包括一個常規再現模式，在其中，從存儲在所述內部固態存儲器和/或外部固態存儲器中的數字音頻數據文件中選擇的一個單個數字音頻數據文件僅被再現一次；一個單個文件重複模式，在其中，重複地再現從存儲在所述內部固態存儲器和/或外部固態存儲器中的數字音頻數據文件中選擇的一個單個數字音頻數據文件；
一個若干文件連續重複模式，在其中，存儲在所述內部固態存儲器和/或外部固態存儲器中的若干數字音頻數據文件僅被連續再現一次；以及一個若干文件重複模式，在其中，以重複方式連續地再現存儲在所述內部固態存儲器和/或外部固態存儲器中的若干數字音頻數據文件。
在根據本發明第三方面的數字音頻記錄和再現裝置中，由於提供了一種在其中以重複方式連續地再現存儲在所述內部固態存儲器和/或外部固態存儲器中的若干數字音頻數據文件的若干文件重複模式，因此可以簡單和快速地從一些數字音頻數據文件中找出所希望的數字音頻數據文件。此外，由於重複也連續再現若干數字音頻數據文件，所以可以容易地在商店產生一個廣告並且可以提高該裝置的應用性。
在根據本發明第三方面即權利要求15的數字音頻記錄和再現裝置中，其中在所述若干文件重複再現模式中，可以以重複方式連續地再現存儲在所述內部固態存儲器和/或外部固態存儲器中的所有的數字音頻數據文件或選擇數目的數字音頻數據文件。
在根據本發明第三方面的數字音頻記錄和再現裝置的最佳實施例中，一些數字音頻數據文件是存儲在所述內部固態存儲器和/或帶有順序文件號的外部固態存儲器中，並且在所述若干文件連續再現模式中，可以連續再現從帶有由用戶指示文件號的數字音頻數據文件到具有最後文件號的數字音頻數據文件的一系列數字音頻數據文件。然後，不再現不必要的數字音頻數據文件，並因此可以在一個短時間內進行搜索並且可以提高搜索的精度。
此外，在根據本發明第三方面的數字音頻記錄和再現裝置的最佳實施例中，在所述若干文件連續再現模式或若干文件重複再現模式中，當用戶操作重複鍵以響應一個所希望的語音再現時，自動終止所述若干文件連續再現模式或若干文件重複再現模式並且自動啟動所述單個重複再現模式從而重複地再現一個當前再現的數字音頻數據文件。然後，用戶可以重複地收聽所述單個數字音頻數據文件，並且因此可以準確以及確實地搜索到所要的文件。
根據本發明第四方面的數字音頻記錄和再現裝置包括一個A/D轉換器，用於將一個由麥克風收集的模擬音頻信號轉換為數字音頻數據；一個數字壓縮電路，用於將所述數字音頻數據壓縮為壓縮的數字音頻數據；
一個內部固態存儲器，用於存儲所述壓縮數字音頻數據；一個數字去壓縮電路，用於將從所述內部固態存儲器中讀出的所述壓縮的數字音頻數據去壓縮從而產生去壓縮的數字音頻數據；一個D/A轉換器，用於將所述去壓縮的數字音頻數據轉換為一個模擬音頻信號；一個再現裝置，用於再現來自所述D/A轉換器的所述模擬音頻信號；其中所述內部固態存儲器具有一個數據區域，該數據區域被分成存儲一般語音文件的數字音頻數據的通常數據存儲區以及存儲一個警報信息的至少一個數字音頻數據文件的警報數據存儲區，並且至少不能由一個用於刪除一個或多個存儲在通常數據存儲區中的數字音頻數據文件的常規操作來刪除存儲在警報數據存儲區中的數字音頻數據文件。
在根據本發明第四方面的數字音頻記錄和再現裝置中，提供了常規再現模式和警報再現模式，並且當選擇了常規再現模式時，僅能訪問內部存儲器中的通常數據存儲區，而當選擇了警報模式時，僅能訪問警報數據存儲區。所以，在常規再現模式期間，不能刪除存儲在警報數據存儲區中的警報信息數據，並且大大降低了由於錯誤而導致的刪除警報數據的可能性。此外，還有可能使用警報數據存儲區來存儲不應該由通常的刪除操作刪除的一個特定信息，所述特定信息是由不同於主要使用該相關裝置的人的個人所存儲的信息。另外，當沒有記錄警報信息時，可以在由用戶設定的一時間再現一個警報聲音。
根據本發明第五方面的數字音頻記錄和再現裝置包括一個A/D轉換器，用於將一個由麥克風收集的模擬音頻信號轉換為數字音頻數據；一個數字壓縮電路，用於將所述數字音頻數據壓縮為壓縮的數字音頻數據；一個內部固態存儲器，用於存儲所述壓縮數字音頻數據；一個數字去壓縮電路，用於將從所述內部固態存儲器中讀出的所述壓縮的數字音頻數據去壓縮從而產生去壓縮的數字音頻數據；一個D/A轉換器，用於將所述去壓縮的數字音頻數據轉換為一個模擬音頻信號；再現裝置，用於再現來自所述D/A轉換器的所述模擬音頻信號；一個電源，用於給所述電路提供能量並且該電源至少包括一個電池；以及一個電池檢測電路，用於檢驗所述電源的輸出電壓；其中當該電源的輸出電壓高於在該值處這個裝置不能正確工作的門限值，但又變得不高於第一電平時，顯示這個狀態；當該電源的輸出電壓高於所述門限值時，但變得不高於第二電平時，顯示這個狀態；以及當在記錄操作過程中電源的輸出電壓變得不高於所述第二電平時，則自動地保存用於當前所記錄的數字音頻數據的數據管理信息，並且自動停止該記錄操作。
在根據本發明第五方面的數字音頻記錄和再現裝置中，當在記錄操作過程中電源的輸出電壓變得不高於所述第二電平時，該記錄操作自動停止而不需要用戶的任何人工操作，並且用於當前所記錄的數字音頻數據的數據管理信息可以自動地存儲在給定存儲區中。所以，可以正確地再現所存儲的數字音頻數據而不會損失所存儲的數字音頻數據。在這種情況中，自動存儲操作不需要用戶任何人工操作，而且可以確實地存儲所存儲的數據。
在根據本發明第五方面的數字音頻記錄和再現裝置的一個最佳實施例中，當電源的輸出電壓達到低於所述第二電平的第三電平但稍微高於所述門限值時，則自動停止給該裝置各部分供電。然後，它判斷該裝置的操作過程是否以正常方式停止的，所以不需要在更換電池之後改變各種預定值。當該裝置各部分不是以正常方式停止時，預定值可以被設置為初始默認值。因此，在更換電池之後，這些值不得不被改變為所希望的預定值。
在根據本發明第五方面的數字音頻記錄和再現裝置的一個最佳實施例中，當在使用一個與該裝置可分離連接的外部固態存儲器的記錄操作過程中電源的輸出電壓變得不高於所述第二電平時，從該裝置中所提供的RAM中讀出用於當前記錄的數字音頻數據的數據管理信息，並將其存儲在該外部固態存儲器的FAT區域中，然後停止該記錄操作。在這種情況中，不會損失存儲在該外部固態存儲器中的數字音頻數據，並且可以以通常方式再現該數據。
在根據本發明第五方面的數字音頻記錄和再現裝置的另一個最佳實施例中，當電源的輸出電壓是在最大值和最大值與所述第一電平之間的中間值之間的一個範圍內時，則有一個表示該狀態的說明，並且當電源的輸出電壓是在所述中間值與所述第一電平之間的範圍內時，則有一個表示該狀態的說明。在這種情況中，當電源的輸出電壓是高電平時，則顯示「FULL」，當輸出電壓在中間範圍時，顯示「HALF」，當該輸出電壓達到第一電平時，顯示「EMPTY」，以及當輸出電壓達到第二電平時，顯示「BATTERY LOW」。使用一個圖形說明來取代這些文字說明。
圖1是顯示根據本發明的數字音頻記錄和再現裝置的一個實施例整個結構的框圖；圖2是圖1所示的數字音頻記錄和再現裝置的平面圖；圖3是說明圖1所示的數字音頻記錄和再現裝置的主要部分的詳細結構的框圖；圖4A-4D是描述數字音頻記錄和再現裝置和外部計算機之間的各種連接模式的示意圖；圖5是描述可移動存儲器檢驗機械裝置的一個實施例的示意圖；圖6是表示在若干文件連續再現模式中的連續步驟流程圖；圖7是表示在若干文件重複再現模式中的連續步驟流程圖；圖8是表示外部固態存儲器數據存儲結構的示意圖；以及圖9是說明電源電壓降低與所顯示說明之間關係圖。
圖1是顯示根據本發明的數字音頻記錄和再現裝置的一個實施例基本結構的框圖，圖2是說明該裝置外表面的平面圖。通過模擬音頻信號處理電路12處理由麥克風11收集的一個音頻或語音信號，並由A/D轉換器13將其轉換為數字音頻數據。用8比特和8KHz進行A/D轉換器13中的一個採樣。然後，根據採樣理論，可以用保真度來恢復高於16KHz的該音頻信號，對於將語音再現這是足夠的。
然後，將該數字音頻數據從A/D轉換器13提供到壓縮電路14上，並在安裝在主處理單元15中的中央處理單元(CPU)15a的控制下經數據總線16將壓縮的數字音頻數據存儲在一個內部存儲器17或一個其作用相當於一個可分離外部固態存儲器的可移動存儲器18中。當將可移動存儲器18連接到外部存儲器連接端18a時，可以將該數字音頻數據主要地存儲在該可移動存儲器18中或可以將其存儲在由CPU15a所選擇的內部存儲器17以及外部存儲器18的任何一個中。這個數字音頻記錄和再現裝置進一步包括一個用於顯示各種命令和顯示信息的液晶顯示19，以及一個操作開關單元20。主處理單元15除CPU15a之外還包括ROM15b和RAM15c。RAM15c存儲諸如在其中存儲數字音頻數據的扇區地址、數字音頻數據的大小以及離散信息這樣的數據信息。通過將數據信息存儲在內部存儲器17或外部存儲器18的FAT(文件分配表)區域中從而完成這個記錄操作。
當所記錄的音頻數據要被再現時，在中央處理單元15a的控制下，首先讀出存儲在內部存儲器17或外部存儲器18的FAT區域中的數據信息並將其存儲在RAM15c中。然後，在該數據信息的控制下從內部存儲器17或外部存儲器18中讀出所需的數字音頻數據，並且將因此而讀出的數字音頻數據提供給數字去壓縮電路21並在那裡進行去壓縮。然後將去壓縮的數字音頻數據提供給D/A轉換器22並將其轉換為模擬音頻信號。在由模擬音頻信號處理電路23處理該模擬音頻信號之後，將該音頻信號提供給揚聲器24並因而被轉換為一個語音聲音。由於這個模擬音頻信號還被提供給一個耳機端，因此可以由耳機或頭戴耳機再現該音頻信號。另外還提供了一個包括一個電池或一些電池的電源25以及一個用於檢驗電池25輸出電壓的電池檢測電路26。
如圖2所示，這個數字音頻記錄和再現裝置進一步包括在記錄和再現操作過程中能發光的發光二極體LED。例如，在記錄期間，該LED可以發出綠光而在再現期間，該LED可以發出紅光。操作開關單元20包括記錄按鈕20a、再現按鈕20b、停止按鈕20c、刪除按鈕20d、掛起/重複按鈕20e、菜單按鈕20f、用於讀出數字數據文件的文件號的文件按鈕20g、以及用於增加和減少數據文件號的向上和向下選擇按鈕20h和20i。
在當前實施例中，可以這樣構造數字壓縮電路14以便於60秒即1分鐘的壓縮數字音頻數據可以具有不大於100K字節的數據量並且可以在通用計算機上將其作為數字音頻數據文件那樣處理。當計算機工作於Windows環境時，數字音頻數據文件可以是一個通常為聲音信號的WAVE文件。在這種情況中，如果使用通用的22Kbps的PCM壓縮(通用無線電聲音品質)來獲得壓縮的數字音頻數據，則60秒的壓縮數字音頻數據可以相當於大約165K字節。根據本發明，由於60秒的數字音頻數據被壓縮為不大於100K字節。所以，可以直接在通用計算機上處理這樣被壓縮的數據，並且可以顯著地減少在處理時計算機的負擔。
然後將以上述方式壓縮的數字音頻數據存儲在內部固態存儲器17或外部固態存儲器18中。在這種情況中，同樣可以記錄諸如題目、數據和文件號這樣的數字音頻數據的各種屬性數據，但在這裡僅解釋主要操作。
在當前實施例中，可以這樣構造壓縮和去壓縮電路14和16以便於所記錄的數字音頻數具有可以在通用計算機上直接處理的數據文件格式，因此該數字音頻數據可以簡便地被傳送到外部計算機27中。這種數字音頻記錄和再現裝置包括一個外部存儲器連接端18a，將壓縮的數字音頻數據存儲在與該連接端18a相連的可移動式存儲器18中。在記錄之後，從該裝置中移開這個可移動式存儲器18並將其設置在計算機27上。然後，可以以通常方式將這個數字音頻數據加載到計算機上。可替換地，該數字音頻數據可以經連接於數字音頻記錄和再現裝置和計算機27之間的連接電纜28傳送到計算機27上。在當前實施例中，由於這個數字音頻數據是象可以由計算機27直接處理的通常聲音文件那樣被記錄的，所以，沒有必要安裝用於將從數字音頻記錄和再現裝置傳送來的數字音頻數據轉換為計算機可讀音頻數據文件格式的軟體。
圖3是說明本發明的數字音頻記錄和再現裝置主要部分的較為詳細結構的框圖。為了便於解釋，用與圖1中所用的不同數字標號來表示與圖1中相同的部分。在數字音頻記錄和再現裝置30中，將由麥克風31轉換的模擬音頻信號提供給CODEC32，CODEC32按照8比特和8KHz執行A/D轉換和D/A轉換。然後將由CODEC32轉換的數字音頻數據提供給壓縮和去壓縮電路(COMP/DECOMP)33並因此而被壓縮。COMP/DECOMP33可以由通過美國的DSP GROUP INC.製造和銷售的CT8005數位訊號處理器構成。該處理器可以導出如同通常可以在DOS/V上處理的「TrueSpeech」(註冊商標)的一個數字音頻數據文件。這個數據格式基於ITU-T的推薦標準G723.1，並且這個數字音頻數據文件可以直接在通用電話通信線上傳輸。
在中央處理單元(主機CPU)34控制下，將由處理器33產生的DOS數據文件格式的數字音頻數據轉換為WAVE文件格式，即可以由工作在Windows環境下的計算機再現的聲音文件，並且經數據總線35將轉換的聲音文件存儲在由一個快閃記憶體36構成的外部固態存儲器中。連接到主機CPU34上的有一個電源電路37、鍵盤38以及液晶顯示40與之相連的一個液晶顯示驅動器40。
數據總線35上進一步連接有一個SSFDC接口41，它藉助於SSFDC連接端42可分離地與一個由SSFDC43所組成的外部固態存儲器相連。SSFDC 43具有16-64兆比特的存儲容量。在將數字音頻數據記錄在SSFDC 43上之後，從數字音頻記錄和再現裝置30中移開SSFDC並將其安裝在外部計算機47上。這樣，計算機47可以以通常方式使用該數字音頻數據。在當前實施例中，可以經位於內部固態存儲器即快閃記憶體36和由SSFDC 43所構成的外部固態存儲器之間的數據總線35來傳輸該數字音頻數據。所以，當共同使用16兆比特的快閃記憶體36和16-64兆比特的SSFDC 43時，有可能記錄具有從60-150分鐘的很長時間的語音信號。
與電纜連接端45相連的通信電纜接口44與數據總線35相連。通過將通信電纜46連接到電纜連接端45，可以將數字音頻數據從數字音頻記錄和再現裝置30傳送到外部計算機47上。
數據總線35上還進一步連接了一個MODRM48以及一個通信線連接端49。通過將諸如通用電話線以及網際網路線這樣的通信線50連接到終端49處，可以將數字音頻數據傳送到外部計算機47上。應該注意的是MODEM48可以由一個硬體或一個軟體所構成。由於該數字音頻文件具有WAVE文件格式並且它的容量小，所以甚至可通過使用這個數據通信線50可以在短時間內將該數字音頻信號傳送到計算機48上。
當再現存儲在快閃記憶體36或SSFDC43上的數字音頻數據文件時，在主機CPU34的控制下讀出相關的數據文件，並將所讀出的數字音頻數據提供給COMP/DECOMP33並因此而被去壓縮。然後，將去壓縮的數字音頻數據提供給CODEC32並被轉換為一個模擬音頻信號。在由模擬處理電路(圖1中的18)處理該模擬音頻信號之後，通過揚聲器51將該音頻信號轉換為聲音或將其提供給耳機插口52。
圖4描述了位於數字音頻記錄和再現裝置30和外部計算機47之間的各種數字音頻數據傳輸模式。在圖4A中，藉助於外部固態存儲器即SSFDC43傳送數字音頻數據，在圖4B中，經通信電纜46將數字音頻數據從裝置30傳送到計算機47上。在圖4C中，使用通信線50將數字音頻數據從裝置30傳送到計算機47，在圖4D中，數字音頻數據的傳送是通過在數字音頻記錄和再現裝置30上所提供的無線電或紅外線發射機來執行的。
在任一種傳輸模式中，由於傳輸的數字音頻數據具有可以直接由計算機47處理的數據文件格式，所以不再需要提供任何用於將所傳輸的數字音頻數據轉換為計算機可讀音頻數據文件的轉換軟體。另外，所傳輸的數字音頻數據文件具有小的容量，所以可以在一個非常短的時間內執行數據傳輸。最好是藉助於通信線來傳輸數字音頻數據，因為這樣可以縮短下載時間並且可以節約通信費用。
在當前實施例中，數字音頻數據文件具有通常用於工作在Windows環境中的計算機中的WAVE文件格式，但是可以使用其它任何一種文件格式只要它是基於ITU-T推薦標準G723.1格式的。另外，在當前實施例中，內部固態存儲器是由快閃記憶體36所構成而外部固態存儲器是由SSFDCA3所構成的，但是可以使用諸如半導體存儲器和磁性棒這樣的任何一種固態存儲器。
如上所述，根據本發明的第一方面，壓縮數字音頻數據以便於將60秒的數據壓縮為具有不大於100KB容量的並且具有可以直接由計算機處理的WAVE文件的數據文件格式的數據，從而可以簡單地執行數據到達計算機的傳輸而不需要使用特定的數據轉換電纜以及轉換軟體。此外，可以在短時間內完成經通信線或網際網路線的數據傳輸。
此外，由於數字音頻數據可以在內部存儲器17和外部存儲器18之間傳送，當內部存儲器中裝滿了所記錄的音頻數據時，可以將這些數據傳送到外部存儲器中。所以，不會損失存儲在內部存儲器中的數字音頻數據。此外，當外部存儲器18中裝滿了存儲數據時，可以將相關的外部存儲器更換為另一個外部固態存儲器。以這種方式，用戶可以連續記錄操作而不用擔心存儲器可用容量。
另外，由於藉助於通信線50可以將數字音頻數據從計算機47傳送到數字音頻記錄和再現裝置30中，所以音頻信息通常可以從安裝在總公司的計算機傳送到一些分公司中所提供的類似的數字音頻記錄和再現裝置中。然後，所有這些分公司由相應的數字音頻記錄和再現裝置再現這些音頻信息。以這種方式，可以擴展這種數字音頻記錄和再現裝置的應用。
本發明的數字音頻記錄和再現裝置進一步包括本發明第二方面的特徵。就是說，當在記錄操作過程中外部可移動式存儲器18被錯誤地移開時，到目前為止存儲在內部存儲器17或外部存儲器18中的數字音頻數據可以保持而不會損失並且可以以通常方式再現所保持的數字音頻數據。
圖5是顯示用於檢測相對於數字音頻記錄和再現裝置的可移動式存儲器18的插入以及移動的示意圖。當可移動式18插入在該裝置的箱體內構成的槽16中並且由可移動式存儲器驅動開關62時，使開關接觸點62a和62b彼此接觸。當移動可移動式存儲器18時，這些開關接觸點就彼此分離。通過存儲器檢測電路63檢測開關62的這種開/關狀態。
當存儲器檢測電路63在記錄操作過程中檢測到可移動式存儲器18的移動時，在相關的記錄操作過程中不會損失存儲在主處理器單元15的RAM 15c中的包括相關可移動式存儲器18的屬性數據的數據信息，而是原樣存儲它。然後，CPU15在LC顯示19上顯示一個警告信息以便於提示應該再次插入該可移動式存儲器。這個警告信息可以是「插入可移動式存儲器卡」。
響應該警告信息，當再次插入一個可移動式存儲器並且由存儲器檢測電路63檢測到它時，首先讀出所插入可移動式存儲器的屬性數據，然後將其與存儲在RAM15c中的先前可移動式存儲器的屬性數據相比較。當它判定新插入的可移動式存儲器與先前所用的可移動式存儲器18相同時，根據存儲在RAM 15c中的數據信息重新啟動中斷的記錄操作。以這種方式，可以重新啟動記錄操作而不會損失以前所記錄的音頻信息。
當它判定新插入的可移動式存儲器不同於以前所用的可移動式存儲器18時，則在顯示19上顯示一個警告，所述警告是「錯誤的存儲器卡。插入在記錄過程中移開的存儲器卡」。響應這個警告，當再次插入正確的可移動式存儲器18時，可以以上述方式重新啟動中斷的記錄操作。當按下停止按鈕20c(圖2)而不插入可移動式存儲器時，會損失存儲在RAM 15c中的數據信息並且完全停止記錄操作。當然，在這種情況中，不能再現目前為止存儲在存儲器中的音頻信息。
在當前實施例中，由開關62和存儲器檢測電路63來檢測外部存儲器18的插入和移動，但是根據本發明，還可以使用光電檢測裝置。此外，在當前實施例中，在記錄操作中斷期間，不能記錄語音信號，但是根據本發明，在從外部可移動式存儲器的移動到記錄操作重新啟動這段時間內所獲得的數字音頻數據可以存儲在內部存儲器17中。在這種情況中，當檢測到再次插入所移動的存儲器18時，可以將暫時存儲在內部存儲器17中的數字音頻數據傳送到外部存儲器18中。然後，即使由於錯誤而移開可移動式存儲器18，還是可以記錄該音頻信息。
在當前實施例中，如上所述，當在記錄操作過程中移開可移動式存儲器18時，在LC顯示19上會顯示建議用戶插入所移開存儲器的警告，而當插入一個不同的可移動式存儲器時，會顯示建議用戶插入正確存儲器的警告。用戶可以操作該裝置而不會混亂並且可以避免用戶的誤操作。
另外，本實施例的數字音頻記錄和再現裝置具有本發明的第三方面的特徵。就是說，操作菜單包括一個在其中僅能將單個的數字音頻數據文件再現一次(這是預設菜單)的常規再現模式；一個在其中可以重複地再現單個數字音頻數據文件的單個文件重複模式；一個在其中連續地再現若干數字音頻數據文件僅一次的若干文件連續重複模式；以及一個在其中可以以重複方式連續再現若干數字音頻數據文件的若干文件重複模式，用戶可以選擇這些再現模式中的任何一種。
當選擇了常規再現模式時，如同常規，將所指示的單個數字音頻數據文件再現一次。當選擇了若干文件連續再現模式時，執行通常的再現操作，但是有一部分是不同的。這種若干文件重複再現模式是一種沒有在公知裝置中提供的新穎的模式。所以，將詳細解釋若干文件連續再現模式和若干文件重複再現模式。在隨後的解釋中，為了簡單起見，將一些數字音頻數據文件存儲在內部存儲器17中，但是根據本發明，也可以將一些數字音頻數據文件存儲在外部固態存儲器18中或可以存儲在內部和外部存儲器中。
圖6是顯示若干文件連續再現模式中的連續步驟的流程圖。當選擇這個模式時，從存儲在內部固態存儲器17中的FAT區域的數據管理信息中讀出所有音頻數據文件的文件號(步驟S1)，然後由用戶設定首先要被再現的數據文件的文件號(步驟S2)，並再現相關的數據文件(步驟S3)。在再現過程中，它總是要檢驗是否產生了一個停止信號(步驟S4)。當產生停止信號時，立刻停止再現操作。
當已經完全地再現第一個數據文件時，將文件號遞增一個(步驟S5)，然後它檢驗在開始讀出的所有數據文件的文件號中是否能找到這個增加的文件號(步驟S6)。當沒有找到增加的文件號時，在步驟S5中將文件號增加一個。當在開始讀出的文件號中找到這個增加的文件號時，它檢驗該文件號是否對應於最後的文件號與1的總和(步驟S7)。如果增加的文件號不等於所述和值，則再現所增加的文件號的數據文件。
在步驟S7中，當它判定增加的文件號等於最後的文件號加1時，完成若干文件連續再現模式。以這種方式，可以執行從最初由用戶指示的數據文件到最後的數據文件的連續再現。所以，不再現似乎不應該被再現的數據文件，並且可以快速地執行文件的搜索以及提高搜索的準確性。儘管沒有在圖6的流程圖中顯示，當選擇若干文件連續再現模式時，可以連續再現存儲在內部固態存儲器17中的所有數據文件。在這種情況中，在步驟S2中，首先可以再現具有最小文件號的數據文件。
圖7是說明在若干文件重複再現模式中的連續步驟的流程圖。在若干文件重複再現模式中，以一種重複方式連續地再現存儲在內部固態存儲器17中的所有數字音頻數據文件。當選擇了這個模式時，從存儲在內部固態存儲器17中的FAT區域的數據管理信息中讀出所有音頻數據文件的文件號(步驟S1)。其次，提取出作為應該首先再現的文件號的最小文件號(步驟S2)，並再現相關的數據文件(步驟S3)。在再現過程中，它總是要檢驗是否產生了一個停止信號(步驟S4)。當產生停止信號時，立刻停止再現操作。
當已經完全地再現第一個數據文件時，將文件號遞增一個(步驟S5)，然後它檢驗在開始讀出的所有數據文件的文件號中是否能找到這個增加的文件號(步驟S6)。當沒有找到增加的文件號時，在步驟S5中將文件號再增加一個。當在開始讀出的文件號中找到這個增加的文件號時，它檢驗該文件號是否對應於最後的文件號與1的總和(步驟S7)。如果增加的文件號不等於所述和值，則再現所增加的文件號的數據文件。
在步驟S7中，當它判定增加的文件號等於最後的文件號加1時，它檢驗是否產生了停止信號(步驟S8)。當產生停止信號時，立刻完成若干文件連續再現模式。但是，如果沒有產生停止信號，則操作從步驟S2開始重複，並且重複上面所解釋的步驟S3-8直到產生停止信號。以這種方式，可以重複地連續再現存儲在內部固態存儲器17中的所有數字音頻數據文件。
另外，在當前實施例中，在若干文件連續再現模式或若干文件重複再現模式中，當要再現所希望的語音並且用戶按下重複鈕20e時，中斷若干文件連續再現模式或若干文件重複再現模式並且自動地選擇單個文件再現模式，然後重複地再現相關的數字音頻數據文件。在這種方式中，可以容易並且準確地確定是否再現了一個所希望的語音。在這種情況中，如果相應的語音不是所希望的那個或如果用戶希望找到下一個所希望的語音時，再次按下重複鈕20e或按下停止鈕20c。然後，可以重新啟動中斷的若干文件連續再現模式或若干文件重複再現模式。
在當前實施例中，在若干文件重複再現模式中，從具有最小文件號的數據文件開始連續再現存儲在內部固態存儲器17中的若干數字音頻數據文件。但是，根據本發明，可以由用戶指定再現的順序。此外，可以在鍵盤20中提供用於啟動若干文件連續再現模式的一個特定按鈕或用於開始若干文件重複再現模式的一個特定按鈕。
本實施例的數字音頻記錄和再現裝置具有本發明第四方面的特徵。就是說，操作菜單進一步包括一個在其中記錄和再現常規語音信息的常規模式、以及一個在其中記錄和再現警報信息的警報模式。當選擇常規模式時，將壓縮的數字音頻數據存儲在設置在內部固態存儲器17數據區中的常規數據存儲區中，並且僅讀出和刪除存儲在該常規數據存儲區中的數字文件。當選擇警報模式時，可以由用戶設定再現該警報信息的時間，警報信息的數字音頻數據文件可以存儲在與常規數據存儲區分開設置的警報數據存儲區中，並且僅可以讀出和刪除警報信息文件。
圖8是顯示內部固態存儲器17結構的平面圖。將數據區分成存儲常規語音的數字音頻數據文件的常規數據存儲區71、用於存儲警報信息的一個或多個數字音頻數據文件的警報數據存儲區72、以及用於存儲諸如在其中存儲常規數據和警報數據的區域的地址、數據大小以及分布信息這樣的數據管理信息的FAT區73。進一步將常規數據存儲區71分成三個子區域A-C，並將每個子區域分成1-75個文件區。用8.5Kbps的壓縮率來記錄30秒的警報信息，所以警報數據存儲區72具有255K字節大小。
當按下菜單20f時，通過操作選擇按鈕20h和20I就選擇了常規模式和警報模式之間的選擇圖象以及一個所希望的模式。當選擇常規模式時，則將數字音頻數據存儲在常規數據存儲區71中，並且可以再現存儲在那裡的一個數據文件。另外，可以有選擇地刪除存儲在常規數據存儲區71中的一個指定的數據文件或可以同時刪除存儲在常規數據存儲區71中的所有數據文件。
當選擇警報模式時，首先由用戶設定所希望的警報時間。其次，將警報信息的數字音頻數據存儲在警報數據存儲區72中。在當前實施例中，一旦設定了警報時間，就沒有必要一直記錄這個警報信息。在這種情況中，在警報時間再現一個警報聲音。這種功能類似於一般的調度管理功能。由於僅在警報模式中可以刪除存儲在警報數據存儲區72中的警報信息，所以由於錯誤而造成刪除警報信息的可能性非常小。
在當前實施例中，可以通過操作菜單鈕20f和選擇鈕20h、20i選擇警報模式，但根據本發明可以提供一個警報鈕。僅當按下該警報鈕時，才可以記錄和刪除警報信息。此外，可以將一些警報信息存儲在警報數據存儲區72中，並且在這種情況中，可以單獨地或同時刪除相應的警報信息。
如上所述，在本發明的第四方面中，將內部固態存儲器17的數據區分成常規數據存儲區71和警報數據存儲區72，並且因此不能通過刪除存儲在常規數據存儲區71中的常規數據的操作來刪除存儲在警報數據存儲區72中的警報信息數據。在這種方式中，可以大大減少由於錯誤而刪除警報數據的可能性。甚至在具有同時刪除所有數據文件的數字音頻記錄和再現裝置中，也不能通過這個操作來刪除警報數據。所以，用戶可以使用該功能而不用擔心警報數據的誤刪除。
本實施例的數字音頻記錄和再現具有本發明的第五方面的特徵。就是說，即使降低電源的輸出電壓，也不會丟失目前為止在存儲器中所存儲的數字音頻數據並且可以確實地再現它們。如圖1所示，通過電池檢測電路26檢測輸出電壓並將所檢測的輸出電壓與四個電壓電平比較。將表示比較結果的數位訊號提供給中央處理單元15。在當前實施例中，電源25包括串聯的兩個1.5V的電池，並且在3V的常規電壓下運行由ICs組成的各種電路。ICs對於所提供的電壓敏感，並且當所提供電壓降低時，它們不能穩定工作，因此電源25包括用於即使電池電壓降低了也能補償輸出電壓減少的DC/DC轉換器。
現在假設電池的終止電壓是0.9V，因而當電源25的輸出電壓減少為1.8V(0.9×2)時，停止電源提供並且自動停止數字音頻記錄和再現裝置的操作。在當前實施例中，當電源25的輸出電壓高於2.44V時，在LC顯示19上會顯示「FULL」信息。當輸出電壓減少到2.4V時，顯示「HALF」，而當輸出電壓進一步減少為2.0V時，顯示「EMPTY」。如果當顯示「EMPTY」時通過將一個電池或一些電池充分地充電從而更換兩個電池中的一個，則不會發生問題。然而，實際中，不能由用戶來識別這個「EMPTY」顯示或即使識別出，也沒有可用的一個或多個電池。
在上述情況下，繼續記錄操作並且電源25的輸出電壓減少到或低於108V時，顯示「BATTERY LOW」而且不需要用戶的任何操作就自動停止記錄操作。就是說，目前存儲在RAM 15c中的數據管理信息被傳送到可移動式存儲器18中並被存儲在它的FAT區中。所以，可以象通常那樣再現到目前為止記錄在可移動式存儲器18中的數字音頻數據。當電源25的輸出電壓進一步降低為1.8V或低於1.8V時，沒有顯示出的功率開關自動地切換到斷開狀態，並且停止數字音頻記錄和再現裝置的所有操作。
圖9是顯示電源25輸出電壓與顯示和記錄操作之間變化的圖。開始，電源25的輸出電壓是3V並且逐漸減低。輸出電壓一到達第一比較電平L1＝2.4V時，就顯示「FULL」，而當輸出電壓變為不大於2.4V時，顯示「HALF」以取代「FULL」。當輸出電壓變得等於或小於第二比較電平L2＝2.0V時，顯示「EMPTY」以取代「HALF」。當輸出電壓進一步降低併到達第三比較電平L3＝1.9V時，顯示「BATTERYLOW」。此後，當輸出電壓降低為第四比較電平L4＝1.8V而沒有更換再充電電池時，電源開關被迫斷開並且停止給整個裝置供電。
當在「FULL」或「HALF」或「EMPTY」狀態開始記錄操作時，運行常規的記錄操作直到輸出電壓到達第三比較電平L3＝1.9V。當使用可移動式存儲器18時，將壓縮的數字音頻數據存儲在可移動式存儲器的數據存儲區中並且將用來管理該數字音頻數據的數據管理信息存儲在RAM 15c中。當電源25的輸出電壓達到第三比較電平L3＝1.9V時，執行停止記錄操作的常規操作。就是說，不將新的數字音頻數據存儲在可移動式存儲器18中，並將目前存儲在RAM 15c中的數據管理信息傳送到可移動式存儲器18的FAT區並存儲在那裡。這個操作與通過按下停止鈕20c所導致的停止操作相同。所以，可以以通常方式再現存儲在可移動式存儲器18中的數字音頻數據。
應該注意，指示上述的比較電平只是便於解釋，可以根據電源的輸出電壓以及設計需要將其設定為任何所希望的值。在上述實施例中，根據輸出電壓的幅度提供了四種顯示，但是，根據本發明不是總是需要顯示「FULL」和「HALF」。此外，當在顯示「EMPTY」時開始記錄操作時，可以顯示在其中將可能要進行的記錄的時間或可以產生一個警告警報。
如上所述，根據本發明的第五方面，由電池檢測電路26檢測電源25的輸出電壓，並且當輸出電壓高於該裝置不能正確工作的門限值，但不高於第一電平(對應於第二比較電平L2)時，顯示這個狀態；當輸出電壓高於該裝置不能正確工作的門限值，但不高於第二電平(對應於第三比較電平L3)時，顯示這個狀態當在記錄操作期間輸出電壓變得不高於所述第二電平時，自動存儲用於當前所記錄的數字音頻數據的數據管理信息並且自動停止記錄操作；而當輸出電壓達到低於所述第二電平的第三電平(對應於第四比較電平L4)但稍微高於門限值時，停止提供給該裝置各部分的電源。所以，當輸出電壓降低為第二電平時，可以以通常方式自動停止記錄操作而不需要用戶的人工停止操作，並且可以如同通常那樣再現到目前為止所記錄的音頻信息。在這種方式中，用戶可以執行記錄操作而不用擔心電池情況。
上述本發明的第五方面與帶有備份電池的數字音頻記錄和再現裝置相似。但是，在本發明中，不使用備份電池，所以可以防止在記錄過程中由於備份電池的放電而導致的記錄錯誤可能性並且可以避免電池液的洩漏。
應該注意，本發明不局限於上述實施例，本領域技術人員可以考慮各種替換方法以及變型。例如，在上述實施例中，可以包括本發明的所有5個方面，但是根據本發明的數字音頻記錄和再現裝置還可以包括相應的一個或這5個方面的任何組合。此外，在上述實施例中，可以在LC顯示上顯示各種警告，但是聲音警告可以由揚聲器產生。
權利要求
1.一種數字音頻記錄和再現裝置，包括一個A/D轉換器，用於將一個由麥克風收集的模擬音頻信號轉換為數字音頻數據；一個數字壓縮電路，用於壓縮所述數字音頻數據以便於將60秒模擬音頻信號轉換為不大於100k字節的壓縮的數字音頻數據；一個內部固態存儲器，用於存儲所述壓縮數字音頻數據；一個數字去壓縮電路，用於將從所述內部固態存儲器中讀出的所述壓縮的數字音頻數據去壓縮從而產生去壓縮的數字音頻數據；一個D/A轉換器，用於將所述去壓縮的數字音頻數據轉換為一個模擬音頻信號；一個再現裝置，用於再現來自所述D/A轉換器的所述模擬音頻信號；以及一個輸出裝置，用於將所述壓縮的數字音頻數據輸出到一個外部計算機以便於該壓縮數字音頻數據具有可以直接由該外部計算機處理的文件格式。
2.根據權利要求1的數字音頻記錄和再現裝置，其中所述用於將壓縮的數字音頻數據輸出到外部計算機的所述輸出裝置包括用於可分離地連接一個外部固態存儲器的連接端。
3.根據權利要求2的數字音頻記錄和再現裝置，其中如所述內部固態存儲器那樣使用所述外部固態存儲器來存儲壓縮的數字音頻數據。
4.根據權利要求2的數字音頻記錄和再現裝置，其中在所述內部固態存儲器與所述外部固態存儲器之間實現數字數據傳輸。
5.根據權利要求2的數字音頻記錄和再現裝置，其中讀出存儲在所述外部固態存儲器中的數字音頻信號並將其提供給所述去壓縮電路。
6.根據權利要求1的數字音頻記錄和再現裝置，其中用於將壓縮的數字音頻數據傳輸到外部計算機的所述輸出裝置包括一個電纜連接端，在其上可分離地連接了連接電纜的一個末端，所述連接電纜的另一端與外部計算機相連。
7.根據權利要求1的數字音頻記錄和再現裝置，其中用於將壓縮的數字音頻數據輸出到外部計算機的所述輸出裝置包括一個藉助於無線電信號或一個光信號傳送壓縮的數字音頻數據到外部計算機中所提供的接收機上的發射機。
8.根據權利要求1的數字音頻記錄和再現裝置，其中用於將壓縮的數字音頻數據傳輸到外部計算機的所述輸出裝置包括一個數據機以及一個與所述數據機相連的通信線連接端。
9.根據權利要求1的數字音頻記錄和再現裝置，其中所述內部固態存儲器和外部固態存儲器都是由一種不帶備份電池的非易失的半導體存儲器所構成。
10.根據權利要求1的數字音頻記錄和再現裝置，其中這樣構造所述數字壓縮電路以便於根據基於ITU-T推薦標準G723.1的音頻編碼系統來壓縮數字音頻數據。
11.根據權利要求1的數字音頻記錄和再現裝置，其中所述被輸出到外部計算機上的壓縮數字音頻數據的文件格式是WAVE文件，而此時該計算機工作於Windows環境。
12.一種數字音頻記錄和再現裝置，包括一個A/D轉換器，用於將一個由麥克風收集的模擬音頻信號轉換為數字音頻數據；一個數字壓縮電路，用於將所述數字音頻數據壓縮為壓縮的數字音頻數據；一個內部固態存儲器，用於存儲所述壓縮數字音頻數據；一個數字去壓縮電路，用於將從所述內部固態存儲器中讀出的所述壓縮的數字音頻數據去壓縮從而產生去壓縮的數字音頻數據；一個D/A轉換器，用於將所述去壓縮的數字音頻數據轉換為一個模擬音頻信號；一個再現裝置，用於再現來自所述D/A轉換器的所述模擬音頻信號；以及一個外部存儲器連接端，用於可分離地連接用於存儲所述壓縮數字音頻數據的外部固態存儲器以取代或與所述內部固態存儲器連在一起；其中，在使用該外部固態存儲器的記錄操作過程中，當檢測到該外部固態存儲器從所述外部存儲器連接端移開時，暫時中斷該記錄操作，並且在檢測到相關外部固態存儲器與所述外部存儲器連接端相連之後，重新啟動中斷的記錄操作。
13.根據權利要求12的數字音頻記錄和再現裝置，其中當在使用外部固態存儲器的記錄操作中檢測到一個外部固態存儲器要從外部存儲器連接端移開時，產生一個用於要求用戶將相關外部固態存儲器連接到外部存儲器連接端上的警告。
14.根據權利要求12的數字音頻記錄和再現裝置，其中當檢測到不同於在記錄操作中已經從外部存儲器連接端移開的那個外部固態存儲器的外部固態存儲器連接到該外部存儲器連接端時，則產生一個用於說明當前連接的外部固態存儲器不同於在記錄操作過程中所移開的那個的警告。
15.一種數字音頻記錄和再現裝置，包括一個A/D轉換器，用於將一個由麥克風收集的模擬音頻信號轉換為數字音頻數據；一個數字壓縮電路，用於將所述數字音頻數據壓縮為壓縮的數字音頻數據一個內部固態存儲器，用於存儲所述壓縮數字音頻數據；一個數字去壓縮電路，用於將從所述內部固態存儲器中讀出的所述壓縮的數字音頻數據去壓縮從而產生去壓縮的數字音頻數據；一個D/A轉換器，用於將所述去壓縮的數字音頻數據轉換為一個模擬音頻信號；一個再現裝置，用於再現來自所述D/A轉換器的所述模擬音頻信號；以及一個外部存儲器連接端，用於可分離地連接用於存儲所述壓縮數字音頻數據的外部固態存儲器以取代或與所述內部固態存儲器連在一起；其中所述裝置包括一個正常再現模式，在其中，從存儲在所述內部固態存儲器和/或外部固態存儲器中的數字音頻數據文件中選擇的一個單個數字音頻數據文件僅被再現一次；一個單個文件重複模式，在其中，重複地再現從存儲在所述內部固態存儲器和/或外部固態存儲器中的數字音頻數據文件中選擇的一個單個數字音頻數據文件；若干文件連續重複模式，在其中，存儲在所述內部固態存儲器和/或外部固態存儲器中的若干數字音頻數據文件僅被連續再現一次；以及若干文件重複模式，在其中，以重複方式連續地再現存儲在所述內部固態存儲器和/或外部固態存儲器中的若干數字音頻數據文件。
16.根據權利要求15的數字音頻記錄和再現裝置，其中在所述若干文件重複再現模式中，可以以重複方式連續地再現所有存儲在所述內部固態存儲器和/或外部固態存儲器中的數字音頻數據文件。
17.根據權利要求15的數字音頻記錄和再現裝置，其中在所述若干文件重複再現模式中，可以以重複方式連續地再現從存儲在所述內部固態存儲器和/或外部固態存儲器中的數字音頻數據文件中選擇出的一些數字音頻數據文件。
18.根據權利要求15的數字音頻記錄和再現裝置，其中在所述若干文件重複再現模式中，是由用戶來設定再現若干數字音頻數據文件的順序。
19.根據權利要求15的數字音頻記錄和再現裝置，其中若干數字音頻數據文件帶有順序文件號被存儲在所述內部固態存儲器和/或外部固態存儲器中，並且在所述若干文件連續再現模式中，連續地再現從具有由用戶指定文件號的數字音頻數據文件到具有最後文件號的數字音頻數據文件的若干數字音頻數據文件。
20.根據權利要求15的數字音頻記錄和再現裝置，其中在所述若干文件連續再現模式或若干文件重複再現模式中，當用戶響應一個所希望的語音再現操作重複鍵時，自動中斷所述若干文件連續再現模式或若干文件重複再現模式並且自動啟動所述單個重複再現模式，從而重複地再現一個當前再現的數字音頻數據文件。
21.根據權利要求15的數字音頻記錄和再現裝置，其中當響應用戶的操作停止所述自動啟動的單個文件重複再現模式時，重新啟動中斷的若干文件連續再現模式或若干文件重複再現模式。
22.一種數字音頻記錄和再現裝置，包括一個A/D轉換器，用於將一個由麥克風收集的模擬音頻信號轉換為數字音頻數據；一個數字壓縮電路，用於將所述數字音頻數據壓縮為壓縮的數字音頻數據；一個內部固態存儲器，用於存儲所述壓縮數字音頻數據；一個數字去壓縮電路，用於將從所述內部固態存儲器中讀出的所述的壓縮的數字音頻數據去壓縮從而產生去壓縮的數字音頻數據；一個D/A轉換器，用於將所述去壓縮的數字音頻數據轉換為一個模擬音頻信號；一個再現裝置，用於再現來自所述D/A轉換器的所述模擬音頻信號；其中所述內部固態存儲器具有一個數據區域，該數據區域被分成存儲一般語音數字音頻數據文件的通常數據存儲區以及存儲一個警報信息的至少一個數字音頻數據文件的警報數據存儲區，並且至少不能由一個用於刪除一個或多個存儲在通常數據存儲區中的數字音頻數據文件的常規操作來刪除存儲在警報數據存儲區中的數字音頻數據文件。
23.根據權利要求22的數字音頻記錄和再現裝置，其中在常規再現模式中，僅能訪問通常數據存儲區，而在警報再現模式中，僅能訪問警報數據存儲區。
24.根據權利要求22的數字音頻記錄和再現裝置，其中當沒有記錄警報信息時，可以在由用戶設定的一時間再現一個警報聲音。
25.一種數字音頻記錄和再現裝置，包括一個A/D轉換器，用於將一個由麥克風收集的模擬音頻信號轉換為數字音頻數據；一個數字壓縮電路，用於將所述數字音頻數據壓縮為壓縮的數字音頻數據；一個內部固態存儲器，用於存儲所述壓縮數字音頻數據；一個數字去壓縮電路，用於將從所述內部固態存儲器中讀出的所述的壓縮的數字音頻數據去壓縮從而產生去壓縮的數字音頻數據；一個D/A轉換器，用於將所述去壓縮的數字音頻數據轉換為一個模擬音頻信號；一個再現裝置，用於再現來自所述D/A轉換器的所述模擬音頻信號；一個電源，用於給所述電路提供能量並且該電源至少包括一個電池；以及一個電池檢測電路，用於檢驗所述電源的輸出電壓；其中當該電源的輸出電壓高於在該值處這個裝置不能正確工作的門限值，但又變得不高於第一電平時，顯示這個狀態；當該電源的輸出電壓高於所述門限值時，但變得不高於第二電平時，顯示這個狀態；以及當在記錄操作過程中電源的輸出電壓變得不高於所述第二電平時，則自動地保存用於當前所記錄的數字音頻數據的數據管理信息，並且自動停止該記錄操作。
26.根據權利要求25的數字音頻記錄和再現裝置，其中當電源的輸出電壓達到低於所述第二電平的第三電平但稍微高於所述門限值時，則自動停止給該裝置各部分供電。
27.根據權利要求25的數字音頻記錄和再現裝置，其中當在使用一個與該裝置可分離連接的外部固態存儲器的記錄操作過程中電源的輸出電壓變得不高於所述第二電平時，從該裝置中所提供的RAM中讀出用於當前記錄的數字音頻數據的數據管理信息，並將其存儲在該外部固態存儲器的FAT區域中，然後停止該記錄操作。
28.根據權利要求25的數字音頻記錄和再現裝置，其中當電源的輸出電壓是在最大值和最大值與所述第一電平之間的中間值之間的一個範圍內時，則顯示表示該狀態的說明，並且當電源的輸出電壓是在所述中間值與所述第一電平之間的範圍內時，則顯示表示該狀態的說明。
29.一種數字音頻記錄和再現裝置，包括一個A/D轉換器，用於將一個由麥克風收集的模擬音頻信號轉換為數字音頻數據；一個數字壓縮電路，用於壓縮所述數字音頻數據以把60秒的模擬音頻信息轉換為不大於100K字節的壓縮的數字音頻數據；一個內部固態存儲器，用於存儲所述壓縮數字音頻數據；一個數字去壓縮電路，用於將從所述內部固態存儲器中讀出的所述壓縮的數字音頻數據去壓縮從而產生去壓縮的數字音頻數據；一個D/A轉換器，用於將所述去壓縮的數字音頻數據轉換為一個模擬音頻信號；一個再現裝置，用於再現來自所述D/A轉換器的所述模擬音頻信號；一個輸出裝置，用於將所述壓縮的數字音頻數據輸出到一個外部計算機以便於該壓縮數字音頻數據具有可以直接由該外部計算機處理的文件格式；一個電源，用於給所述電路提供能量並且該電源至少包括一個電池；以及一個電池檢測電路，用於檢驗所述電源的輸出電壓；其中在使用該外部固態存儲器的記錄操作過程中，當檢測到該外部固態存儲器從所述外部存儲器連接端移開時，暫時中斷該記錄操作，並且在檢測到相關外部固態存儲器與所述外部存儲器連接端相連之後，重新啟動中斷的記錄操作所述裝置包括一個常規再現模式，在其中，從存儲在所述內部固態存儲器和/或外部固態存儲器中的數字音頻數據文件中選擇的一個單個數字音頻數據文件僅被再現一次；一個單個文件重複模式，在其中，重複地再現從存儲在所述內部固態存儲器和/或外部固態存儲器中的數字音頻數據文件中選擇的一個單個數字音頻數據文件；若干文件連續重複模式，在其中，存儲在所述內部固態存儲器和/或外部固態存儲器中的若干數字音頻數據文件僅被連續再現一次；以及若干文件重複模式，在其中，以重複方式連續地再現存儲在所述內部固態存儲器和/或外部固態存儲器中的若干數字音頻數據文件；所述內部固態存儲器具有一個數據區域，該數據區域被分成存儲一般語音數字音頻文件的通常數據存儲區以及存儲一個警報信息的至少一個數字音頻數據文件的警報數據存儲區，並且至少不能由一個用於刪除一個或多個存儲在通常數據存儲區中的數字音頻數據文件的常規操作來刪除存儲在警報數據存儲區中的數字音頻數據文件；以及當該電源的輸出電壓高於在該值處這個裝置不能正確工作的門限值，但又變得不高於第一電平時，顯示這個狀態；當該電源的輸出電壓高於所述門限值時，但變得不高於第二電平時，顯示這個狀態；以及當在記錄操作過程中電源的輸出電壓變得不高於所述第二電平時，則自動地保存用於當前所記錄的數字音頻數據的數據管理信息，並且自動停止該記錄操作。
全文摘要
在一種數字音頻記錄和再現裝置中,將麥克風上提供的一個模擬音頻信號轉換為數字音頻數據,並且在壓縮該數字音頻數據以便於將60秒的這個模擬音頻信號轉換為不大於100K字節的數字數據,如同具有可以直接由外部計算機處理的文件格式的數據文件那樣,將壓縮的數字音頻數據存儲在一個內部固態存儲器和/或外部固態存儲器中。一開始再現,在將從存儲器中讀出的數字音頻數據去壓縮之後,將去壓縮的數字音頻數據轉換為模擬音頻信號,並由揚聲器或耳機再現被轉換的模擬音頻信號。
文檔編號G11C7/16GK1257270SQ99126329
公開日2000年6月21日 申請日期1999年11月10日 優先權日1998年11月10日
發明者小林信之, 藤井健 申請人:Tdk株式會社