JPH02226815A - パルス符号化方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、単位時間当りの信号強度が微小変化するアナ
ログ信号や振幅の小さなアナログ信号、音声信号などを
デジタル化するのに有効なパルス符号化（ＰＣＭ）方式
に関する。

（従来の技術） ＰＣＭ方式は、アナログ信号をサンプリング単位時間で
分割し、単位時間毎の信号強度を求めてディジタル信号
とする方式であり、頻度が多く、振幅の小さな信号領域
では細かく分割し一方、頻度が少なく、振幅の大きな信
号領域では粗く分割してディジタル化するＬＰＣＭ方式
と、サンプリング周期を十分小さくとってディジタル化
するＡＤＰＣＭ方式がある。

（発明が解決しようとする課題） 上述のＰＣＭ方式は、微小変化のアナログ信号の場合、
あるいは、ある時間変化しないアナログ信号の場合であ
っても、サンプリング毎に、データを得るので、データ
量が多大になり、大容量の記録部を必要としていた。

本発明は、従来のこのような課題を解決することをその
目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記の目的を達成するために、アナログ信号
を、単位時間における信号強度の変化から求められる傾
斜角のディジタル信号に変換し、アナログ信号が前記傾
斜角の分解能以上に変化したときにのみ変化前の傾斜角
のデイジタル信号と、アナログ信号が前記分解能以上に
変化しない時間のディジタル信号を記録することを特徴
とする。

（作　用） 第１図に示すようなアナログ信号の場合、サンプリング
データＰ３〜Ｐ５の信号強度ははり一定であるので、デ
ータＰ３〜Ｐ５をすべて記録する必要はない、という観
点から案出したものである。

第２図に示すようにアナログ信号のサンプリングデータ
Ｐ１の信号強度Ｓｔと単位時間を後のサンプリングデー
タＰ２の信号強度Ｓ＋＋１からその信号差ｅを求め、単
位時間ｔより傾斜角ｆｌｉ（−ｊａｎ、ｅ／ｌ　）を求
める。

サンプル点Ｐ、と１２間の傾斜角θｉが、その分解能以
下の変化であるならば、その傾斜角θｉを記録せず、１
単位時間サンプリングしたことのみを時間成分としてカ
ウントする。そして傾斜角θｉが分解能以上に変化した
場合には、前回のサンプリングデータである傾斜角θ１
および時間成分を記録する。

したがって、単位時間における信号強度変化量が少ない
アナログ信号において、信号強度のほぼ変化しない時間
のデータについてはデータ量を圧縮することが可能で、
記録するデータ量を少なくすることができる。

また、傾斜角でアナログ信号の強度差を求めるため、第
３図に示すように、微小変化量における分解能が向上す
る。すなわち、サンプリングデータの信号強度Ｘ３、×
２、ｘ３、×４を同一分解能（角度）内の値は切り上げ
て量子化すると、Ｐ２、Ｐｓ、Ｐｓ、Ｐｓの信号強度と
して求められる。

Ｘ、　−Ｘ、　−ｈ２、Ｘ２−　Ｘ、　−ｂ、−１１２
であるのに、×３、ｘ４はいずれもＰ５として求められ
、Ｘ１ｓＸ２はそれぞれＰ３、Ｐ２の信号強度として求
められるということは、θが小さい程精度が高いことを
意味する。

また、その分解能は単位時間に依存しているため、単位
時間が短ければ短いほど、分解能が上がる。

また、本発明は、角度を用いて分解するため、従来のＰ
ＣＭ式のように、入力信号の最大値に応じた分解能を定
めてサンプリングする必要が生じない。

（実施例） 以下本発明の実施例を図面につき説明する。

今、ディジタル量を記録するためのビットの配置を、第
４図のように、±の符号を１ビツト、傾斜角度を７ビツ
ト、時間を４ビツトとする。

このビット数によれば、傾斜角度は１２８分解、時間は
１６′ａり分解できる。傾斜角度の最小値は約４２’　
５１’である。

信号強度が第５図のようなアナログ信号（Ｓ＋＝５０．
００．３２−５０．０２．５３＝５０．０４　、Ｓ４−
５０．０８　、５ｓ−５０，０９，５ｓ−５０，１０，
３７−５０，１１）が入力したとする。単位時間を１と
した時、５２−ｓ、−０，０２、θ　−ｊａｎ−’　　
０．０２７Ｌ　　、１　　”　　０８’　　４５’とな
る。１　’　０８’　４５’　／４２’　５１’　＋１
．８１７で切り上げて変化量は２となる。

そこで８２においては、角度成分に２（２進法では１０
）を入れ、時間成分にＯ（０も１カウントとする）を入
れたコードｒ　０ＯＯＯＯＯ１００ＯＯＯＪが作られる
。これは未だ記録しない。次に、８２〜Ｓ３では、ｈ　
　Ｓ２−０．０２となり、変化量は８１〜Ｓ２と同じ２
であり、この時は、時間成分にのみｒｌＪを加えて、コ
ードｒ　０ＯＯＯＯＯ１００ＯＯＩＪが作られる。これ
も未だ記録しない。さらに８３〜ｓ４においても変化量
は２で、時間成分にのみ「１」を加えｒ　０ＯＯＱＯＯ
１００ＯＩＯＪが作られる。これも記録しない。８４〜
８５間では変化量は３で、８３〜ｓ４における変化量と
は異なってくる。そこで３３〜Ｓ４１：　オはルコード
ｒ　０ＯＯＯＯＯ１００ＯＩＯＪをメモリニ記録する。

同時に８４〜８５間のコードｒ　００００００１１００
００Ｊが作られる。また、Ｓｓ〜８６間では変化量ハ１
　テ、Ｓｓ〜８５間の変化量３と異なっているので、８
４〜Ｓｓ間ノコードｒ　００００００１１０００［ＩＪ
を記録する。同時ニ８５ＮＳＢ間ノコードｒ　Ｏ［１０
００００１００００Ｊが作られる。これは記録しない。

８６〜３７間の変化量も１であり、時間成分のみ増えた
コードｒ　０００００００１０００１Ｊが作られる。い
ま、このＳ？の位置でサンプリングを終了するとすれば
、３６〜Ｓｌにおけるコードｒ　０ＯＯＯＯＯＯ１００
ＯＩＪを記録する。

このように本実施例では、記録するデータは３個だけで
よい。一方、従来の方式では、８１〜Ｓｙの７個のデー
タを記録しなければならない。

記録されたデータを再生する場合には、その傾斜角度を
時間成分のビットを参照して波形を作り出すことにより
行なう。

（発明の効果） 本発明は、上述の構成を有するので、従来の方式に比べ
てディジタル信号の記録部の容量を小さくすることがで
き、また、アナログ信号の微小変化時の分解能を上げる
ことができる等の効果を有し、例えば音声合成や音声応
答装置などに利用される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、アナログ信号の時間的変化を示す図、第２図
は本発明の原理説明図、第３図は本発明の特性説明図、
第４図はディジタル量を記録するためのビットの配置を
示す図、第５図はアナログ信号の１例を示す図である。 第１図 サンプリング時間 第２図 時間 Ｐ１〜Ｐ、・・・サンプリングデータ ｔ・・・単位時間 θ・・・傾斜角 株式会社 北　　　村 ｆｉｌ１機舎 ｆ□＋５ 欣　　　−”　”：”、”Ｊ’Ｑ１ｊｊｊ外３名 第３図 第３名 第５図 時間

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アナログ信号を、単位時間における信号強度の変化から
   求められる傾斜角のディジタル信号に変換し、アナログ
   信号が前記傾斜角の分解能以上に変化したときにのみ変
   化前の傾斜角のディジタル信号と、アナログ信号が前記
   分解能以上に変化しない時間のディジタル信号を記録す
   ることを特徴とするパルス符号化方式。