JPH0125445B2 - - Google Patents

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JPH0125445B2
JPH0125445B2 JP56008646A JP864681A JPH0125445B2 JP H0125445 B2 JPH0125445 B2 JP H0125445B2 JP 56008646 A JP56008646 A JP 56008646A JP 864681 A JP864681 A JP 864681A JP H0125445 B2 JPH0125445 B2 JP H0125445B2
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JP
Japan
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module
multiplier
filter
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Prior art date
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Expired
Application number
JP56008646A
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English (en)
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JPS57123716A (en
Inventor
Shuichi Hashimoto
Yutaka Yasui
Fumitada Itakura
Shigeki Sagayama
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
NTT Inc
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd, Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP864681A priority Critical patent/JPS57123716A/ja
Publication of JPS57123716A publication Critical patent/JPS57123716A/ja
Publication of JPH0125445B2 publication Critical patent/JPH0125445B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H17/00Networks using digital techniques
    • H03H17/02Frequency selective networks
    • H03H17/04Recursive filters
    • H03H17/0461Quantisation; Rounding; Truncation; Overflow oscillations or limit cycles eliminating measures

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Complex Calculations (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、音声合成等に適用されるデイジタル
フイルタに関するものである。
音声合成方式は既に種々の方式が提案されてお
り、例えばパラメータ合成方式としてPACOR
(partial auto correlation)(偏自己相関)方式
や情報量が少なくて済むLSP(line spectrum
pair)(線スペクトル対)方式等が知られている。
このような方式に於いては、有声音の声帯振動を
模擬するパルス発生器と、無声音の乱流雑音を模
擬するランダム雑音発生器と、パラメータに応じ
てフイルタ係数を変更するデイジタルフイルタ
と、DA変換器とを備え、デイジタル処理により
音声合成を行ない、DA変換器によりアナログ音
声信号に変換するものである。
前述のデイジタルフイルタは、乗算器、加算
器、減算器、遅延素子等により構成され、データ
と係数とがそれぞれ直列に入力されてパイプライ
ン処理により演算が行なわれ、声道を模擬するも
のである。このような従来のデイジタルフイルタ
に於いては、複数のパラメータ間には語境界
(word boundary)としてのガードビツト等を付
加するものであつた。又演算結果がオーバフロー
した場合に、それ以降の演算に影響を及ぼして合
成音声が劣化する欠点があつた。
本発明は、パイプライン方式でデイジタル演算
処理を行なうデイジタルフイルタに於いて、本来
の演算に不要なガードビツト等を省略した連続デ
ータに対しても正確に演算処理し得るようにし、
又演算結果がオーバフローした場合の影響を除く
ことを目的とするものである。以下実施例につい
て詳細に説明する。
第1図は本発明の実施例のブロツク線図であ
り、MPLは乗算器、Dは遅延素子、+は加算器、
−は減算器、a1〜ao,b1〜boは乗算器MPLの係
数(乗数)(LSPパラメータ)、x1〜xo,y1〜yo
乗算器MPLのデータ(被乗数)、S1〜Soは部分
和、Aは振幅係数である。このデイジタルフイル
タに於いては、乗算器MPL、加算器及び減算器
は時分割で使用することができるので、入力U
(t)と出力W(t)との間の構成は、第2図に示
す構成で実現できることになる。
第2図に於いて、G1〜G6はアンドゲート、
G7〜G9はオアゲート、DR1〜〜DR3は遅
延レジスタ、REGは部分和レジスタ、ZRはレジ
スタ、DCNTはオーバフロー検出及び“0”挿
入を行なう制御回路、MPLは乗算器、+は加算
器、−は減算器、Fは係数、SYNは出力同期信号
である。制御回路DCNTはオーバフロー検出を
行なうと、“0”を送出し、アンドゲートG1〜
G6を閉じることにより、パラメータ数に応じた
周期だけ“0”を挿入するものである。又乗算器
MPLの係数a1〜ao、b1〜bo、Aは時分割的に順
次入力され、入力U(t)とのタイミングはレジ
スタZRにより調整されることになる。又出力W
(t)は出力同期信号SYNに同期してアンドゲー
トG6から出力される。
乗算器MPLは係数Fのビツト数に対応した構
成を有するもので、初段モジユールと、ビツト数
をnとしたとき(n−4)段の基本モジユールと
切捨切上モジユールと終段モジユールとから構成
されている。第3図は初段モジユール、第4図は
基本モジユール、第5図は切捨切上モジユール、
第6図は終段モジユールの構成を示すものであ
る。各図に於いて、DA,DB,DCはそれぞれ同一
周期のクロツクで制御される例えばフリツプフロ
ツプ等からなる遅延素子、G10〜G14はアン
ドゲート、G15はナンドゲート、G16はイン
バータ、G17,G18はノアゲート、ADD1
〜ADD4は加算器、*1は1ビツト遅延極性挿
入回路、SWはスイツチ、SELは選択回路であ
る。
1ビツト遅延極性挿入回路*1は乗算器の入力
データ(被乗数)のMSB(極性ビツト)と次位の
ビツトとが異なる場合、即ち“0”,“1”又は
“1”,“0”の場合、スイツチSWにより切換接
続されるものである。又同じビツトの場合、即ち
“0”,“0”又は“1”,“1”の場合は、スイツ
チSWにより遅延素子DCが切換接続される。
第3図に示す初段モジユールには、第2図のオ
アゲートG7の出力のデータと係数Fとがそれぞ
れLSB(最下位ビツト)から同一タイミングで入
力され、データは4個の遅延素子DAを介して、
又係数は1個の遅延素子DAを介して、それぞれ
次段の基本モジユールのデータ及び係数として入
力され、又加算器ADD1の出力が積の部分和と
して次段の基本モジユールに入力される。加算器
ADD1は、アンドゲートG10の出力が遅延素
子DC又は1ビツト遅延極性挿入回路*1を介し
てB端子に入力され、アンドゲートG11の出力
がA端子に入力され、C0端子からのキヤリーが
遅延素子DAを介してCi端子に入力されて、Σ端
子から部分和が出力される。
第4図に示す基本モジユールは、前述の如く係
数のビツト数nに対して(n−4)段縦続接続さ
れるものであり、初段モジユールのアンドゲート
G10の出力が前段のモジユールの積の部分和に
相当した構成となつている。
第5図に示す切捨切上モジユールは、2進数の
0捨1入を行なうものであり、基本モジユールの
縦続段の最後のデータ、係数及び積の部分和が入
力され、選択回路SELは加算器ADD3のCi端子
に、C0端子の出力又は前段からの積の部分和の
遅延素子DBを介した出力を選択して入力するも
ので、LSBの積の部分和が遅延素子DBを介して
選択回路SELにより選択され、遅延素子DAを介
してCi端子に入力されて、LSBの丸めが行なわれ
る。
第6図に示す終段モジユールは、タイミング信
号TZが有効ビツト数に対応して“0”となるも
ので、そのタイミングではナンドゲートG15の
出力の“1”,“0”に関係なく、アンドゲートG
14の出力は“0”となる。又ノアゲートG17
の出力も“0”となり、加算器ADD4のCi端子
及びA端子の入力は“0”となつて前段よりの積
の部分和がB端子に入力され、Σ端子から出力さ
れ、積出力データのLSBとなる。
第7図及び第8図は加算器及び減算器の構成を
示すもので、G20,G21,G30,G31は
排他的オアゲート、G22〜G24,G32〜G
34はアンドゲート、G25,G35はオアゲー
ト、G36はイバータ、FF1〜FF4はフリツプ
フロツプ、CLKはクロツク、WBは1パラメータ
分の周期で“0”となる信号であつて、フリツプ
フロツプFF2,FF4のクリヤ端子CLR及びプリ
セツト端子PSTに加えられる。
加算器は入力A,Bの全加算出力をフリツプフ
ロツプFF1から出力するものであり、フリツプ
フロツプFF2からキヤリC=AB+BC+CAが出
力され、アンドゲートG22〜G24及び排他的
オアゲートG21に加えられ、排他的オアゲート
G21の出力がフリツプフロツプFF1のデータ
端子Dに加えられるので、クロツク端子CKに加
えられるクロツクCLKに従つて出力端子Qから
全加算出力が得られる。
減算器は入力A,BのA−Bの全減算を行なう
もので、入力BがインバータG36で反転され、
以下は加算器と同様に動作し、1ワードのMSB
の演算に於いて、フリツプフロツプFF2,FF4
がクリヤされ、キヤリ又はボローが無視される。
第9図は加算器及び減算器の動作説明用のタイ
ムチヤートであり、信号WBは1パラメータ分の
周期で“0”となり、データのLSBの演算サイ
クルの前にフリツプフロツプFF2,FF4のリセ
ツト及びプリセツトが行なわれ、そのタイミング
では出力のMSBとなる。なおA,Bは加算器又
は減算器の入力、CLKはクロツクである。
前述の乗算器、加算器及び減算器と更に遅延素
子等を組合せ、更にループ最終段にオーバフロー
検出及び“0”挿入を行なう制御回路DCNTを
設けることにより、第2図に示すデイジタルフイ
ルタが構成される。そして時分割的に演算処理す
ることにより、第1図に示すデイジタルフイルタ
の機能と同様の機能を発揮することができるもの
となる。
例えば、この制御回路DCNTの具体的動作は、
フイルタ内部演算結果と入力U(t)の加算によ
り得られる値のMSB(極性ビツト)と次位ビツト
が異なつておれば(10…あるいは01…)、オーバ
フローとみなし、第2図に示されるルートでゲー
トをかけ、1フイルタ演算サイクルの期間“0”
〔詰〕めを行なう。
次にデータと係数とが共に6ビツトの場合につ
いて乗算器の演算例を説明する。
係数のビツト数nが6であるから、乗算器は、
初段モジユール、2個の基本モジユール、切捨切
上モジユール、終段モジユールにより構成され
る。2の補数表示を採用し、データが“0.01011”
(+0.34375)、係数が“11.1001”(−0.4375)の場
合、第10図に示す演算が行なわれることにな
る。同図に於いて、×印は直列に入力される他の
データのビツトを示し、D0,b1,Σ1は初段モジ
ユールの加算器ADD1のB端子入力、A端子入
力及び積の部分和、D1,b2,Σ2及びD2,b3,Σ3
は基本モジユールの1段目及び2段目のそれぞれ
加算器ADD2のB端子入力、A端子入力及び積
の部分和、D3,b4,Σ4は切捨切上モジユールの
加算器ADD3のB端子入力、A端子入力及び積
の部分和、D4,b5,Ci,Σは終段モジユールの加
算器ADD4のB端子入力、A端子入力、Ci端子
入力及び積出力を示す。
切捨切上モジユールに於いて、D3のLSB(0)
が丸めの対称ビツトとなる。又終段モジユールに
於いて、D4のサインエクステンシヨンを行なわ
ずに、他のモジユールでは無視したLSBを残し、
このLSBに対応するb5のビツトを“0”にしてb5
のMSBを無視する。又b5のLSBとなるべきビツ
ト位置、即ち前述の“0”のビツトの上位のビツ
ト位置にキヤリとしてCi=“1”とする。従つて
積出力Σは“1.11011”となる。
第11図はデータが“0.11100”(+0.875)、係
数が“00.0111”(+0.4375)の場合を示し、デー
タの絶対値が0.5以上であることにより、サイン
エクステンシヨンの手法(矢印で示す)では、積
出力Σが“0.00100”となつて正確な積出力が得
られないので、第12図に示すように極性挿入法
(矢印で示す)を適用する。即ち1ビツト遅延極
性挿入回路*1を用いるものである。従つて積出
力Σは“0.01100”となる。
以上説明したように、本発明は、所定のデータ
長毎に語境界としての余剰ビツトを挿入すること
なく、有効ビツト長のみの演算で済むので、演算
速度を向上することができる。又乗算器に於いて
は、切捨切上モジユールが終段モジユールの前段
に設けられているので、最終的な演算結果に対し
て丸めが行なわれることにより、誤差が少なくな
る。又オーバフロー検出によりパラメータ数に応
じた周期だけ“0”を挿入するので、オーバフロ
ーによる影響が波及しない利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例の原理説明のブロツク
線図、第2図は本発明の実施例のブロツク線図、
第3図、第4図、第5図及び第6図は本発明の実
施例の乗算器を構成する初段モジユール、基本モ
ジユール、切捨切上モジユール及び終段モジユー
ルのブロツク線図、第7図及び第8図は本発明の
実施例の加算器及び減算器のブロツク線図、第9
図は加算器及び減算器の動作説明用タイムチヤー
ト、第10図、第11図及び第12図は乗算器の
演算説明図である。 MPLは乗算器、+は加算器、−は減算器、D,
DA,DB,DCは遅延素子、DCNTはオーバフロー
検出及び“0”挿入を行なう制御回路、ZR,
REGはレジスタ、DR1〜DR3は遅延レジスタ、
G1〜G6,G10〜G14,G22〜G24,
G32〜G34はアンドゲート、G7〜G9,G
35はオアゲート、ADD1〜ADD4は加算器、
*1は1ビツト遅延極性挿入回路、G15はナン
ドゲート、G17,G18はノアゲートである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 乗算器、加算器、減算器、遅延素子、レジス
    タ等から構成され、パイプライン方式でデイジタ
    ル演算処理を行うデイジタルフイルタに於いて、
    前記乗算器は、初段モジユール、基本モジユー
    ル、切捨切上モジユール及び終段モジユールの縦
    続接続構成により複数係数の有効データ長のみを
    連続直列入力して演算することを可能とし、フイ
    ルタの演算ループ最終段に、演算結果のオーバフ
    ローを検出すると共に、オーバフローを検出した
    とき、フイルタ内部のレジスタに前記乗算器の係
    数(乗数)あるいはデータ(被乗数)となるパラ
    メータ数に応じた周期だけ“0”を挿入する制御
    回路を接続したことを特徴とするデイジタルフイ
    ルタ。 2 乗算器、加算器、減算器、遅延素子、レジス
    タ等から構成され、パイプライン方式でデイジタ
    ル演算処理を行うデイジタルフイルタに於いて、
    前記乗算器は、初段モジユール、基本モジユー
    ル、切捨切上モジユール及び終段モジユールの縦
    続接続構成により複数係数の有効データ長のみを
    連続直列入力して演算することを可能とし、前記
    加算器及び減算器は、データの最下位ビツト
    LSBの演算サイクルの前にリセツト及びプリセ
    ツトして、有効データ長のみを連続直列入力して
    演算する構成を有し、且つフイルタの演算ループ
    最終段に、演算結果のオーバフローを検出すると
    共に、オーバフローを検出したとき、フイルタ内
    部のレジスタに前記乗算器の係数(乗数)あるい
    はデータ(被乗数)となるパラメータ数に応じた
    周期だけ“0”を挿入する制御回路を接続したこ
    とを特徴とするデイジタルフイルタ。
JP864681A 1981-01-23 1981-01-23 Digital filter Granted JPS57123716A (en)

Priority Applications (1)

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JP864681A JPS57123716A (en) 1981-01-23 1981-01-23 Digital filter

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JP864681A JPS57123716A (en) 1981-01-23 1981-01-23 Digital filter

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JPS57123716A JPS57123716A (en) 1982-08-02
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ID=11698703

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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0687534B2 (ja) * 1987-04-22 1994-11-02 日本ビクター株式会社 デジタル信号の演算装置におけるオ−バ−ロ−ド防止用ピ−ク表示装置
JPS63292716A (ja) * 1987-05-25 1988-11-30 Victor Co Of Japan Ltd デジタル信号の演算装置におけるオ−バ−ロ−ド防止用ピ−ク表示装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54554A (en) * 1977-06-03 1979-01-05 Hitachi Ltd Digital filter
JPS5524728A (en) * 1978-08-08 1980-02-22 Kawasaki Steel Corp Method of controlling hot run table of hot continuous rolling mill

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JPS57123716A (en) 1982-08-02

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