JPH0243205B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は入力データｘに対して関数値ｙが圧縮
された値となる対数関数の値を索引するテーブル
の作成並びにそのテーブルからの索引方法に関す
る。

音声信号等の信号処理プロセスに於いては音声
信号の時間的変動をフーリエ変換して得られるパ
ワ・スペクトラムの対数を用いて当該音声信号の
特徴を抽出することが一般に行なわれているが、
これは人間の耳が音声の周波数スペクトル上振幅
に対して対数的な感度を有するからである。

従つて音声信号処理のプロゼスに於いてはデー
タの対数値を求める必要が生ずるがこれを汎用マ
イクロ・プロセツサを用いて「近似法」で行うの
は能率が悪い。

そこでテーブルを用いて索引することが考えら
れるが索引すべき入力データｘの値はｌビツトの
プロセツサを用いるとすると前記パワ・スペクト
ラムを求める演算過程に乗算が入る為2lビツト表
示となる。

このような場合2lビツト中上位のｌビツトを用
いてその先の演算を行うか分割処理を行うのが一
般的である。

しかしながら分割処理を行う場合データのビツ
トを単純に分割したのではビツトの組の値が零に
近いところでは誤差が大きくなると共に誤差の程
度も一定しない。

この問題を解決する為本願発明者は既に特許出
願した発明「データ・テーブルの作成及び索引方
式」に於いて二進数で表現されるｘの値をその桁
の上位から順に所定のビツト数毎に分割し、分割
したビツトの組の末尾と次のビツトの組の頭の所
要の数ビツトを重複せしめると共にこれら各ビツ
トの組に夫々対応するテーブルを用意し前記各ビ
ツトの組の前記ｘの値を示すビツトとして、ある
ビツトの組より下位に属するビツトの組と重複し
ない部分にビツトの立つ最上桁のビツトの組に対
応するテーブルを選択してこれによつて関数値ｙ
を索引することを提案した。

しかしながら上記方式に於いては分割したビツ
トの組毎にこれに対応したテーブルを用意する必
要があるのでかなりのメモリを必要とするという
欠点があつた。

本発明は上述の欠点を改善すべくなされたもの
であつて、関数ｙ＝ｆ（ｘ）が対数関数である場
合に於いて前記ｘの値を示す二進数のビツトの組
のいずれかに対応するテーブルのみを用意してお
きｘの値がこのビツトの組で表わされる時は前記
テーブルを用いて関数値ｙを索引し、これ以外の
ビツトの組を用いる場合には前記テーブルによつ
て索引したｙの値に使用すべきビツトの組の前記
テーブルに対応するビツトの組に対する非重複ビ
ツト数の２のべき乗の対数を加算或は減算するこ
とによつて所望の関数値ｙを求めるようにしたこ
とを特徴とするデータ・テーブルの作成及び索引
方式を提供することを目的とする。

以下本発明を実施例に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は関数ｙ＝log ｘに於ける入力データｌ
と関数値ｙとの関係を視覚的に示した図である。

即ち、ある演算結果、例えば音声信号をフーリ
エ変換した結果得られるパワ・スペクトラム上の
所要のポイントをx₁、x₂…、x_oとしこれらを等間
隔に目盛りこれらに対応する関数値ｙをテーブル
によつて求めんとすれば入力データのダイナミツ
ク・レンジが充分に欲い場合には前記入力データ
の語長制限をうけ所望のレンジを得にくいのみな
らず前記入力データｘの値が大きい部分では関数
値ｙの値は飽和状態にある為殆んど変化せず極め
て能率の悪いテーブルとなる。

そこで本発明に於いては第２図に示す如く予想
される入力データｘのレンジに対する関数値ｙを
等間隔に分割しこれに対応するｘの値を用いてテ
ーブルを作成する。

而してテーブルのアドレスを関数値ｙに対応さ
せることはいうまでもない。

さて、関数値ｙを索引するテーブルは上述の手
法に基づいて作成しておくのであるが、入力デー
タｘの語長がこれを処理するプロセツサの取扱い
能力を越える場合には分割処理を必要とすること
前述のとうりである。

そこで説明簡単の為８ビツトのプロセツサを使
用するものとし、乗算の結果得た16ビツトのデー
タｘの値から前述のテーブルを用いて対数関数ｙ
の値を索引する場合を想定する。

先ず16ビツトのデータｘが第３図の如きものと
仮定しこれを例えば８ビツトずつに分割して夫々
のビツトの組Ａ及びＢについて作成しておいたテ
ーブルのいずれか一方を用いて関数値ｙを求める
ことを考える。

この場合Ａのテーブルを用いれば下８桁を無視
することになるからかなりの誤差が生ずる。一
方、Ｂのテーブルを用いるとすれば上位の桁を無
視することになるので一層誤差は大きくなる。

この問題を解決する為、本発明に於いては分割
したビツトの組を夫々数ビツトづつ重複せしめビ
ツト分割点近傍にビツトが立つた場合の出力の誤
差を極力小さくすると共にこれを平均化するよう
にした。

即ち、第４図に示す如くデータｘの値を例えば
６ビツトづつに分割し夫々X₁、X₂及びX₃としそ
の頭に２ビツトの識別ビツトを付すと共に各ビツ
ト組の頭と末尾の各１ビツトを重複せしめる。

而して上位のビツトの組から順にビツトの立つ
ている桁を調べ各ビツトの組より下位に属するビ
ツトの組と重複しない部分にビツトの立つている
最上位のビツトの組、第４図の場合であればX₂
のビツトの組を以つてデータｘの値とみなすもの
である。

一方、テーブルとしては例えばビツトの組X₃
に対応するものだけを用意しておくものとする。

斯くする場合、関数ｙ＝log ｘの値ｙを求める
には以下の如くすればよい。

先ずX₃に対応するテーブルによつてX₂の値を
索引した上でこの値にX₃とX₂のビツトの組の非
重複ビツト数５の２のべき乗の対数を加えてやれ
ばよい。

即ち、ｙ＝log（X₂・2⁵）＝logX₂＋5los2なる演
算を行なえばよいことが理解されよう。

用意したテーブルが直接対応するビツトの組と
使用するビツトの組との非重複ビツト数は予じめ
設定しておくものであるから加算或は乗算すべき
値は使用するビツトの組が決れば自動的に所定の
値となるのでこれをメモリに格納しておいて適宜
取り出して演算することは簡単である。

以上説明した演算プロセスの一実施例として符
号ビツトが零であるデータを取扱つた場合のビツ
トの組の決定及び加算値の決定のプロセスを第５
図ａ乃至ｃのフローチヤートで示す。

本発明に係るデータ・テーブルの作成及び索引
方式は以上説明した如く構成するので広いダイナ
ミツク・レンジを要求される対数関数で変換する
必要のあるデータ処理、例えば音声信号の特徴を
分析、抽出する如き場合、メモリを節約してその
演算プロセスを簡易化、高速化すると共に関数変
換に伴う誤差を小さくし、しかも平均化する上で
著しい効果を発揮する。

尚、前記分割したビツトの組間の重複部を何ビ
ツトにしても差しつかえなく、又テーブルはいず
れのビツトの組に対応するものを用意してもよい
ことは明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図はデータｘに対する関数値を求める為の
一手法を説明する図、第２図は本発明に係るテー
ブル作成方法を説明する図、第３図は従来のデー
タ分割処理要領を説明する図、第４図は本発明の
データ分割処理要領を説明する図、第５図ａ乃至
ｃは本発明の処理手順の一実施例を示すフローチ
ヤートである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 入力データｘに対して定まる関数ｙ＝ｆ（ｘ）
   が対数関数である場合、前記ｙの値に対応するｘ
   の値を用いてそのアドレスが前記ｙの値に対応す
   る如く作成したテーブルから前記入力データｘの
   関数値ｙを索引するに際して、特定桁数の二進数
   で表現されるｘの値をその桁の上位から順に所定
   の数ビツト毎に分割し、分割したビツトの組の末
   尾と次のビツトの組の頭の所要の数ビツトを重複
   せしめると共に前記各ビツトの組のいずれかに対
   応する単一の上記テーブルを用意し前記各ビツト
   の組の前記ｘの値を示すビツトとして、あるビツ
   トの組より下位に属するビツトの組と重複しない
   部分にビツトの立つ最上桁のビツトの組が前記用
   意したテーブルに対応するものである場合にはそ
   のテーブルによつて、対応しないものである場合
   には前記テーブルで索引したｙの値に前記テーブ
   ルに対応するビツトの組の前記対応しないビツト
   の組に対する非重複ビツト数の２のべき乗の対数
   を加算或は減算することによつて単一のテーブル
   によつて前記関数値ｙを索引するようにしたこと
   を特徴とするデータ・テーブルの作成及び索引方
   法。