JPH0355839B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、楽音信号等の音響信号を入力し
PCM（パルス符号化変調）によつて符号化等の処
理を行ない、その信号の時間軸を圧縮又は伸張し
て音響信号を出力することにより楽音あるいは音
声の音程を変化させる符号化音響信号処理を行な
う音響信号の時間軸変換装置に関する。

［従来技術］ 楽音信号や音声信号を処理する音響機器とし
て、音響信号（原音）を入力しPCM符号化等の
処理によりデジタル信号に変換し、このデジタル
音響信号をブロツク毎に切分して一旦メモリに書
き込み、そして、これらの信号を各ブロツクの時
間軸の圧縮や伸張を行なつて読み出す際に、これ
に伴うブロツクの反復読み出しや飛び越し読み出
しを所定の手順に従つて行なつて、入力した音響
信号をほぼ実時間で音の長さを変えずに音程を変
化させる符号化音響信号処理による音響信号の時
間軸変換装置の開発が進められている。

しかし、この種の時間軸変換装置では、音響信
号のブロツクの長さを一定としてメモリ等の記憶
手段に書き込み、読み出しの際にブロツクの圧
縮、伸張を行なうことから、例えば入力した音の
長さを変えずに音程、つまりピツチを上げる処理
を行なう場合には、各ブロツクの時間を圧縮して
音響信号を読み出し、この結果生じる信号の隙間
をうるために相関関係の強いブロツクの反復読み
出しを行なう。したがつて、音響信号の長さを変
えずに音程を上げるため、出力信号内のブロツク
数の増加と共にその切分点の数が増加することに
より、出力信号の復合化時に切分点で発生するノ
イズが目立ち、復号化後の音響信号、即ち、再生
音の音質が劣化する恐れがある。一方、入力した
音の長さを変えずに音程つまりピツチを下げる処
理を行なう場合には、各ブロツクの時間を伸張し
てメモリから音響信号を読み出し、不足する時間
を補うために相関関係の強いブロツクの読み飛ば
しが行なわれるが、メモリに書き込まれる前の信
号ブロツクつまり入力音響信号に比べ、読み出さ
れた出力音響信号の長さがかなり冗長となる場合
には入力された音に対し出力される再生音が遅れ
て再生されるという問題が生ずる。

［発明の目的］ 本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、音
の長さを変えることなく音程を変化させる処理、
即ち音響信号の時間軸変換を行なう場合、メモリ
からの符号化情報読み出しの際、読み出しブロツ
クの切分点の数をできるだけ一定にして、時間軸
の圧縮時・伸張時共に聴感を一定にすると共に、
時間軸の圧縮時にブロツク切分点におけるノイズ
の発生を抑制して再生音の劣化を防止し、さら
に、時間軸の伸張を行なつた場合、再生ブロツク
が冗長となつて再生音が遅れるという不具合も解
消することができ、広い周波数範囲に亘つて、低
い歪率で音程を変化させることのできる音響信号
の時間軸変換装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ かかる目的を達成する為になされた本発明の構
成は、第１図に図示する如く、 アナログ音響信号を入力しPCMによつてデイ
ジタル信号に符号化するPCM符号化手段Ａと、 当該デイジタル信号を、切分点を意味するマー
クを施すことによつて所定のブロツク長に分ける
と共に、所定の時間軸に沿つた符号化情報とし
て、読み書き可能な記憶手段Ｂへ順次書き込む符
号化情報書込手段Ｃと、 前記符号化前のアナログ音響信号を所望の音程
に変更するピツチ比を設定し、ピツチ比信号を出
力するピツチ比設定手段Ｄと、 前記記憶手段Ｂ内の符号化情報から、前記ピツ
チ比設定手段Ｄのピツチ比信号に従う所定の手順
により、時間軸を変換して、該符号化情報に付さ
れたマークによつて区分されたブロツク毎に、符
号化信号を読み出す符号化信号読出手段Ｅと、 該読み出された符号化信号に従つて、アナログ
音響信号に復号化を行なうPCM復号化手段Ｆと、 を備えた音響信号の時間軸変換装置において、 前記符号化情報書込手段Ｃが、前記ピツチ比設
定手段Ｄからのピツチ比信号に基づいて、記憶手
段Ｂに書き込む符号化情報のブロツク長を変更す
るよう構成されたことを特徴とする音響信号の時
間軸変換装置を要旨としている。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

［実施例］ 第２図は、楽音や音声等のアナログ音響信号を
入力し、PCM符号化処理を行なうと共に、音の
長さつまり再生速度を変えずに符号化信号の圧
縮・伸張を伴う時間軸変換を行なつて復号化され
た音響信号の再生音の音程を微妙に変化させる音
響信号の時間軸変換装置のブロツク図を示してい
る。２は入力端子１から入力された音声や楽音信
号等のアナログ音響信号を入力してフイルタリン
グを行なう入力フイルタであり、音響信号処理に
不要な周波数成分や雑音を除去し帯域の設定を行
なう。３は入力フイルタ２から送られる入力信号
の振幅圧縮を行なうコンプレツサであり、ノイズ
リダクシヨン動作のために信号振幅の圧縮を行な
い、後述する復号化回路のエキスパンダでは信号
の増幅が行なわれる。４はコンプレツサ３から送
られるアナログ音響信号を標本化するサンプル・
ホールド回路であり、書込・読出コントローラ８
から送られるサンプリングパルスの時間間隔によ
り、連続的な音響信号波形の瞬間、瞬間の振幅値
がサンプル値として取り出される。５はサンプ
ル・ホールド回路４により標本化された信号を量
子化して２進数の符号化データに変換するＡ／Ｄ
変換器である。本実施例においては以上のフイル
タ２ないしＡ／Ｄ変換器５がPCM符号化手段を
構成している。６はＡ／Ｄ変換器５から送られる
符号化された符号化情報（データ）を、読書き可
能メモリ（RAM）７内に設けられた音響信号の
数ブロツク分の記憶容量をもつレジスタに順次記
憶するためにラツチする書込ラツチであり、書
込・読出コントローラ８から供給されるラツチ信
号によりデータを一時記憶し、RAM７に後述す
るマルチプレクサから書込み許可信号が送られた
時、データバスを通してRAM７に符号化データ
が送られ、RAM７の指定されたアドレスに符号
化データが順次書き込まれる。

９は、RAM７への符号化データの書き込みを
行なう際、例えば、その最下位ビツト（LSB）
に、信号の圧縮・伸張による時間軸変換を行なう
時のRAM７からの読み出しブロツクの切分点を
指定するマーク（例えば論理「１」の符号）を付
すマーキング回路である。このマーキング回路９
には、アナログ音響信号をＡ／Ｄ変換器５により
デジタル信号に変換した符号化データの最上位ビ
ツト（MSB）を入力し、その符号が０から１に
変化した時に、これをネガテイブゴーイング時の
ゼロクロス点として検出し、マーキング指令信号
を出力するゼロクロス検出部と、このマーキング
指令信号を受けて、Ａ／Ｄ変換器５から出力され
る符号化データにおける例えば最下位ビツト
（LSB）にブロツクの切分点を示すマーク（例え
ば論理「１」の符号）を付与するマーキング部と
が設けられている。

１０は、予め設定された時間だけマーキング回
路９のゼロクロス検出部から出力されるマーキン
グ指令信号をマスクしてその信号の出力を中止さ
せるタイマ回路であり、ゼロクロス検出部から出
力されるマーキング指令信号の立ち上り時から所
定のマスク時間だけ高レベルのマスク用信号をゼ
ロクロス検出部に出力する。なお、タイマ回路１
０には、無音入力時に作動する第２タイマ部が付
属され、無音入力信号が続く場合、すなわち、ブ
ロツクを指定する切分点のマーキングがメモリを
一循するような長い時間にわたつて行なわれない
場合をなくすために、第２タイマ部に設定された
時間が経過してもマーキング回路９のゼロクロス
検出部からマーキング指令信号が出力されない場
合、強制的にマーキング回路９のマーキング部へ
マーキング指令信号を出力するように構成されて
いる。

上述の書込ラツチ６、書込・読出コントローラ
８の一部、マーキング回路９及びタイマ回路１０
等は符号化情報書込手段を構成しており、Ａ／Ｄ
変換器５によつて変換されたデジタル信号に上記
のマークを施してこれを所定のブロツク長に分け
ると共に、所定の時間軸に沿つた符号化情報とし
て記憶手段（ここではRAM７のレジスタ）へ書
き込むよう働く。即ち、端子１から入力されたア
ナログ音響信号は所定の周期でサンプリングされ
量子化され符号化されて、ブロツク毎にRAM７
内のレジスタに記憶されてゆく。

ここにおいて、時間軸変換を行なう時のRAM
７からの読み出しブロツクの長さは切分点を示す
マークの時間間隔、すなわちタイマ回路１０の設
定時間によつて決定され、このタイマ回路の設定
時間は、制御回路１１の動作により、時間軸変換
による信号の圧縮又は伸張の程度、つまり原音と
再生音とのピツチ比に応じて制御される。すなわ
ち、通常書き込み時のブロツクの長さが一定であ
ると、再生音の長さを一定とした時間軸変換を行
なつた場合、信号の圧縮又は伸張の程度によつて
読み出された信号のブロツク毎の切分点の数が大
きく変化してしまうが、これに対してこの制御回
路１１はピツチ比の変更に対して、この切分点の
数の変化を少なくするように書き込み時のブロツ
クの長さを制御する。そこで、制御回路１１は、
可変ブロツク信号発生器１３から出力される読出
クロツク信号ｉの周期と書込みクロツク信号ｈの
周期との比を可変クロツク信号発生器１３からの
ピツチ比信号ioによつて検出し、この書き込み読
み出しの周期の比、つまり、ピツチ設定手段であ
るピツチ設定器１２によつて設定された原音と再
生音とのピツチ比が大きい場合、即ち、時間軸の
圧縮にはその程度に応じてタイマ回路１０の設定
時間（第４図Tm）を長くし、逆に、設定された
ピツチ比が小さい場合にはその程度に応じてタイ
マ設定時間Tmを短くするように動作する。この
制御回路１１は、実際には書込・読出コントロー
ラ８、マーキング回路９及びタイマ回路１０等と
共に１個のゲートアレイにより構成されている。
ピツチ設定器１２は入力音に対し、再生音のピツ
チを高くあるいは低く変えるためにその原音と再
生音のピツチ比を設定するものであつて、その操
作によりRAM７からの符号化データの読み出し
速度を調節して原音の長さを変えずに音程が変え
られる。このピツチ設定器１２は読出カウンタＡ
１４ａ，Ｂ１４ｂに印加する読出クロツク信号ｉ
の周期を変えるように、可変クロツク信号発生器
１３に設けられた可変抵抗器として構成される。

１５は書込・読出コントローラ８と書込カウン
タ１６にクロツク信号を出力するクロツク信号発
生器であつて、書込カウンタ１６にはRAM７へ
のアドレツシング用に分周された書込クロツク信
号ｈが送られる。一方、書込・読出コントローラ
８では、クロツク信号発生器１５から送られたク
ロツク信号から、サンプルパルス信号ａ、Ａ／Ｄ
変換器５用のＡ／Ｄコンバート基準クロツク信号
ｂ、書込ラツチ信号ｃ、RAM７へ印加するメモ
リ書込可能信号ｄ、メモリ読出可能信号ｅ、読出
ラツチ信号f₁，f₂、及びRAM７の書き込みと読
み出し動作を切り換えるマルチプレクサ１７に送
る選択パルス信号ｇがそれぞれつくられる。そし
て符号化データのRAM７への書き込みと読み出
しのタイミングが、例えば書込クロツク信号ｈの
一周期の間に連続して行なわれるようにコントロ
ールされる。書込カウンタ１６はRAM７内の符
号化データ用エリアのアドレスに対応する値を示
すリングカウンタでありクロツク信号ｈを入力し
てカウントし、書込アドレスをマルチプレクサ１
７を介してRAM７へ送る。よつて、符号化デー
タのRAM７への書き込みは、符号化データが先
ず、書込・読出コントローラ８から書込ラツチ６
へ送られる書込ラツチ信号Ｃにより書込ラツチ６
で一時記憶され、データバスにセツトされた後、
RAM７への書込可能信号ｄをアクテイブにし
て、マルチプレクサ１７が書き込み側に切り換え
られている間、書込カウンタ１６によつて指定さ
れるアドレスに符号化データが順次書き込まれて
行なわれる。

１８はラツチＣ１９とラツチＤ２０を制御する
読出コントローラであつて、第３図に示すような
Ｄタイプのフリツプフロツプとゲートを備えた回
路から構成され、マーキング回路９からマーキン
グ信号Maを入力し、このマーキング信号Maに
同期したラツチ可能信号ｏ，ｑ及びストローブ信
号ｒ，ｐをラツチＣ１９とラツチＤ２０に送り、
マーキング信号Maの示すブロツク切分点のタイ
ミングでラツチＣ１９とラツチＤ２０は交互に書
込カウンタ１６から送られるアドレス情報を一時
記憶していく。

２１はマーク検出回路であり、RAM７に順次
書き込まれていく符号化データに付されたブロツ
ク切分点のマーク信号ｍを検出すると共に、第５
図のタイミングチヤートに示すように、符号化デ
ータの読み出し時にその読み出し速度に応じて符
号化データ中のマークを検出しマーク検出信号
Deを出力し、２つのマーク信号ｍの間にマーク
検出信号Deが２つ発生した時、２つ目のマーク
検出信号Deに同期してロード信号ｎを発生する。
そして、このロード信号ｎは１つおきにロード信
号j₁とロード信号j₂に分けられ、オアゲート２１
ａ，２１ｂを介してそれぞれ２つの読出カウンタ
Ａ１４ａ、読出カウンタＢ１４ｂに送られ、読出
カウンタＡ，Ｂはこのロード信号j₁，j₂によつて
ラツチＣ１９またはラツチＤ２０により読み出し
の先頭となるアドレスデータをプリセツトする。
尚、このような２つの読出カウンタＡ，Ｂを使用
し、２系統に分けて符号化データの読み出しを行
なう理由は、信号のブロツク切分点において符号
化データの読み飛ばしや、反復読み出しをする場
合の信号のピツチや振幅の相異による波形のずれ
によるノイズをすくなくするためであり、エンベ
ロープ回路２２ａ，２２ｂから出力される相互に
反転したエンベロープ信号EnA，EnBは読出ラ
ツチＡ２３ａ、読出ラツチＢ２３ｂからの符号化
データがそれぞれ入力される２つのＤ／Ａ変換器
２４ａと２４ｂのレフアレンス入力に印加され、
各ブロツクは直ちに接続されるのではなく、前の
データブロツクが切分点を過ぎたらその出力を
徐々に絞り、新しいデータブロツクは切分点から
次第にその出力を上げるようにして、ブロツク切
分点での信号の接続を行なつている。

前記２３ａと２３ｂはそれぞれ２系統の読出し
ラツチであり、書込・読出コントローラ８からの
読出ラツチ信号f₁またはf₂をマルチプレクサ１７
への選択パルス信号ｇの読み出し選択に同期して
順次入力し、マルチプレクサ１７が読み出しマル
チプレクサ１７が読み出し側に切り換えらている
時、読出カウンタＡ１４ａまたはＢ１４ｂによつ
てアドレス指定され、RAM７からデータバスに
読み出された符号化データをラツチする。

以上の読出カウンタＡ１４ａ，Ｂ１４ｂ、マル
チプレクサ１７、読出コントローラ１８、ラツチ
１９，２０、マーク検出回路２１及び読出しラツ
チ２３ａ，２３ｂが書込・読出コントローラ８の
一部と共に符号化信号読出手段を構成している。

２４ａ，２４ｂは読出しラツチＡ，Ｂでラツチ
された符号化信号を入力してこれをアナログ信号
に変換するＤ／Ａ変換器であり、Ｄ／Ａ変換器２
４ａ，２４ｂから出力される信号は積分器２５に
送られて積分され、そして入力時にコンプレツサ
３で圧縮された信号振幅を元に戻すためにエキス
パンダ２６に送られ、更に出力フイルタ２７に送
られ、出力端子２８から時間軸変換されピツチを
変えられたアナログ音響信号が得られるように構
成される。以上のＤ／Ａ変換器２４ａ，２４ｂ、
積分器２５、エキスパンダ２６及び出力フイルタ
２７がPCM復号手段に相当している。

なお、第２図のブロツク図では示していない
が、楽音信号等の原音を入力して単にその音程を
時間軸変換処理により変えて出力するのみではな
く、出力側にミキサー回路を設けて原音信号とそ
の原音に対し協和音程を形成する特定のピツチ比
をもつ時間軸変換処理再生音信号とをミキシング
して出力することにより、例えば単一の音源より
３度や５度のハーモニーをもつ協和音を発生させ
ることもできる。

又、RAM７内に符号化されて記憶されたデイ
ジタル信号を単に所定の時間だけ遅延して再成
し、これを原音信号とミキシングして出力するこ
とにより、原音であるアナログ音響信号にエコー
をかけることも容易である。

次に、第４図乃至第８図の波形図、タイミング
チヤートを参照して時間軸変換装置の動作を説明
する。ここで第４図は符号化信号にマークを付し
てブロツク長を設定するマーキングの動作を示す
タイミングチヤート、第５図は音響信号の時間軸
変換の一例として音響信号を圧縮する時の処理と
これに伴う符号化信号の一部のブロツクの反復読
出しの処理を示すグラフとその動作を示す各信号
のタイミングチヤートとを対応させて示す説明
図、第６図はRAM７への符号化データを書き込
みと読み出しとの動作を示す各信号（ａないし
ｈ）のタイミングチヤート、第７図は音響信号を
伸長する時の処理とこれに伴う符号化信号の一部
のブロツクの読みとばしの処理を示すグラフとそ
の動作を示す各信号（Deないしｊ２）のタイミ
ングチヤートとを対応させて示す説明図、第８図
は積分器２５の入力波形のエンベロープを模式的
に示した図、である。各図は、以下の説明におい
て本発明実施例の音響信号の時間軸変換装置の動
作をより一層明らかにする為に適宜引用する。

音響信号の時間軸変換装置を使用する場合、先
ず、ピツチ設定器１２によつて、入力される原音
と出力される再生音のピツチ比（音程比）が設定
される。例えば、ピツチ比を１：２に設定した場
合には原音に対し再生音の振動数が２倍に変換さ
れることを意味し、例えば入力楽音信号が「ド」
の音であれば、再生音は一オクターブ高い関係に
ある「ド」の音ということになる。このピツチ比
の設定により可変クロツク信号発生器１３のクロ
ツク信号の周期は、書き込み側の回路に送られる
クロツク信号発生器１５の固定クロツク信号の周
期を基準としてそのピツチ比に反比例して調整さ
れ、信号の書き込み速度を基準にして読み出し速
度がピツチ比に比例して増加することになる。

ピツチ比の設定が終り、装置の動作が開始され
ると、制御回路１１は、クロツク信号発生器１５
から出力される固定の書込みクロツク信号ｈと可
変クロツク信号発生器１３から出力される読出し
クロツク信号ｉの周期の比をピツチ比信号ioによ
つて検出し、この周期比の逆数つまりピツチ比に
基づき、そのピツチ比が１以上つまり信号の圧縮
を行なう場合にはその程度に応じてタイマ回路１
０の設定時間（Tm）を長くし、逆にピツチ比が
１以下で信号の伸張を行なう場合にはその程度に
応じてタイマ回路１０の設定時間（Tm）を短く
するように制御する。このタイマ回路１０の設定
時間制御により、圧縮あるいは伸張処理に係わら
ず、読み出される信号のブロツク長がほぼ一定と
なり、ピツチ比を大きくした圧縮処理の際に生ず
る再生時のブロツク切分点の増加による音質の劣
化や、ピツチ比を小さくした伸張処理の際に生ず
る再生音の送れを解消することができる。

楽音信号等の音響信号は、入力端子１から入力
され、入力フイルタ２を通ることにより信号処理
に不要な周波数成分や雑音が信号から除去され、
コンプレツサ３に送られる。コンプレツサ３では
ノイズリダクシヨン等のために音響信号の振幅圧
縮が行なわれ、振幅圧縮されたアナログ音響信号
はPCM符号化処理回路に送られ、先ず、サンプ
ル・ホールド回路４に入力されてサンプリングが
行なわれる。サンプルリングは書込・読出コント
ローラ８から送られるサンプリングパルス信号ａ
の時間間隔で行なわれ、各振幅値がサンプル値と
して保持される。サンプル・ホールド回路４によ
り標本化された信号は、次にＡ／Ｄ変換器５に送
られ、量子化された信号データとして２進数に符
号化される。Ａ／Ｄ変換器５でPCM符号となつ
た音響信号の符号化データは、次に書込ラツチ６
に送られ、書込・読出コントローラ８から供給さ
れるラツチ信号Ｃによつてラツチされる。そし
て、書込ラツチ６でラツチされた符号化データ
は、順次、RAM７に送られ、書込カウンタ１６
からマルチプレクサ１７を介して供給されるアド
レス信号に基づいてアドレスされながらRAM７
内に符号化の周期に同期して書き込まれていく。

一方、Ａ／Ｄ変換器５から符号化データが書込
ラツチ６に送られ一時記憶される際、その符号化
データの最下位ビツトに、信号のブロツク切分点
を示すマークが制御回路１１によつて制御された
タイマ回路の設定時間に基づく間隔で、かつ音響
信号のゼロクロス位置において次のように付与さ
れる。

即ち、第４図に図示する如く、入力端子１から
入力された音響信号ｓはＡ／Ｄ変換器５により符
号化データに変換されるが、補数表現を用いる２
進数の符号化データにあつてはその最上位ビツト
（MSB）は符号化データの値の正負の符号を表わ
している。従つて符号化データの最上位ビツト
（MSB）が０から１に変化した時、マーキング回
路のマーキング部はネガテイブゴーイングのゼロ
クロス点としてマーキング指令信号ｕを発生し、
書込みラツチ６にラツチされる符号化データにお
ける例えば最下位ビツトにブロツクの切分点を示
すマークが、例えば論理「１」の符号として付さ
れる。

尚、無音信号が続く場合には音響信号のゼロク
ロス点を検出できず、マーキングを行なうことが
できないが、このような場合には、タイマ回路１
０内の第２タイマ部が、タイマ回路１０のマスク
信号ｖの立ち下り時から設定されたデイレイ時間
後に出力信号をゼロクロス検出部に出力し、無条
件でマーキング指令信号を発生させ、上記と同様
にブロツクの切分点を示すマークが符号化データ
の一部に付与される。勿論第２タイマ部の設定デ
イレイ時間もタイマ回路１０のマスク時間と同様
に制御回路１１により制御される。

一方、RAM７に記憶された符号化データは読
み出し側の回路の動作により、ピツチ設定器１２
で設定されたピツチ比に基づく読み出し速度で且
つ信号の圧縮又は伸張を行ないながら所定の手順
に従つて、実時間で以下のようにRAM７から読
み出される。

先ず、マーク検出回路２１によつて、RAM７
に順次書き込まれていく符号化データに付された
ブロツク切分点のマーク信号ｍが検出され、第５
図のタイミングチヤートに示すように符号化デー
タの読み出し速度（グラフ線Ｂの傾き）に応じて
検出されるマーク検出信号Deが検出され、２つ
のマーク信号ｍの間にマーク検出信号Deが２つ
発生した時、２つ目のマーク検出信号Deに同期
してロード信号ｎが発生される。そして、ロード
信号ｎは１つおきにロード信号j₁とロード信号j₂
に分けられ、オアゲート２１ａ，２１ｂを介して
それぞれ２つの読出しカウンタＡ１４ａ、読出し
カウンタＢ１４ｂに送られ、読出しカウンタＡ１
４ａ，Ｂ１４ｂはこのロード信号j₁とj₂によつて
ラツチＣ１９，Ｄ２０でラツチされている読み出
しの先頭となるアドレスデータをプリセツトす
る。この時、第６図のタイミングチヤートにみる
ように、書込み読出しコントローラ８からマルチ
プレクサ１７に送られる選択パルス信号ｇによつ
てマルチプレクサ１７が読み出し側に切り換えら
れた時、RAM７への読出可能信号ｅがアクテイ
ブにされ、読出カウンタ１４ａ、または１４ｂに
より指定されたアドレスから符号化データが順次
読み出される。

なお、この時、データの書き込み速度を示すグ
ラフ線Ａの傾きに対し、読み出し速度を示すグラ
フ線Ｂの傾きが大きい時つまり時間軸の圧縮が行
なわれる時、マーク信号ｍの間に２つのマーク検
出信号Deが検出信号が発生する場合、もう一度
前のブロツクを反復して読み出す動作を行なつ
て、読み出し処理が書き込み処理を追い越すこと
を防止している。

一方、ピツチ比を１以下に設定して信号の伸張
が行なわれる場合には、第７図のグラフに示すよ
うに、２つのマーク検出信号Deの間に発生する
２つのマーク信号ｍがあつた場合、２つ目のマー
ク検出信号に同期してロード信号ｎがマーク検出
回路２１において発生し、これが２つの読出信号
j₁，j₂に分けられて読出しカウンタ１４ａ，１４
ｂへ印加され、書き込み速度を示すグラフ線Ｃに
対し、これより低い読み出し速度のグラフ線Ｄに
沿つてブロツクの読み飛ばしが行なわれる。

そしてRAM７より出力された符号化データ
は、読出ラツチＡ２３ａ，Ｂ２３ｂにラツチさ
れ、２つのＤ／Ａ変換器２４ａ，２４ｂに送られ
る。Ｄ／Ａ変換器２４ａ，２４ｂでは読み出され
た符号化信号がアナログ信号に変換されると共
に、レフアレンス入力が印加されるエンベロープ
信号EnA，EnBにより各Ｄ／Ａ変換器２４ａ，
２４ｂから出力されるアナログ信号の波形のピー
クが、即ちエンベロープが、滑らかな傾きをもつ
ように振幅調整される。そして、出力された２系
統の信号は合成されて積分器２５に送られて完全
なアナログ信号に復号化され、さらにエキスパン
ダ２６により元の信号振幅に戻され、出力フイル
タ２７を通して端子２８から時間軸変換の信号圧
縮処理によりピツチを上げられた音響信号が出力
される。

以上の説明の要点を要約すれば本実施例におい
ては時間軸を1/2倍に圧縮、即ちピツチ比を２に
する場合は符号化の際の１ブロツク長を、例えば
約60ｍsecとし復号化時のブロツク長が約30ｍsec
になるようにし、一方、時間軸を２倍に伸張、即
ちピツチ比を1/2にする場合は符号化の際のブロ
ツク長を、例えば約15ｍsecとし復号化時のブロ
ツク長が約30ｍsecとなるように制御される。従
つて音響信号を圧縮・伸長した場合でも、復号化
時のブロツク長をおよそ一定の長さに制御して、
聴感がほぼ一定となるようにし、時間軸の短縮時
にブロツク切分点におけるノイズの発生を抑制し
て再生音の劣化を防止し、さらに時間軸の伸長を
行なつた場合、再生ブロツクが冗長となつて再生
音が遅れるという不具合も解消している。

又、音響信号の符号化をPCMによつて行なつ
ているので、復合時のブロツクの反復読み出しや
読みとばしにおけるブロツクの継ぎ目における音
響信号レベルはほぼ零となつていることから、他
の符号化方式、例えば音響信号の差分をとる
DPCMやΔM等の符号化方式において継ぎ目が音
響信号のピーク値に来るものと較べると、より広
い周波数帯域に亘つて低い歪率で音響信号の時間
軸変換を行なうことができる。例えば、符号化手
段が各々PCMを採用しているかDPCMを採用し
ているかという点以外は同一の構成を有する音響
信号の時間軸変換装置において、その周波数帯域
はDPCM方式において、4dBダウンまで許容して
も40Hz〜8KHzにすぎないが、PCM方式において
は3dBダウンでさえ20Hz〜8.5KHzの帯域をカバー
している。又、全高調波歪率においても、
DPCM方式では1.7％であつたがPCM方式では0.5
％以下であつた。これはDPCM方式においては
音響信号のピーク値が必ずしも同一でないにもか
かわらず、音響信号の変化率が零であつて最も滑
らかに信号を繋ぐことができるという理由から、
各ブロツクを音響信号の大きさが不揃いなピーク
の点で繋いでおり、その差分が信号の歪みとなつ
てあらわれ、周波数帯域を制限する事由となつて
いる為と考えられる。PCM方式の採用によつこ
の問題は解消された。又、PCM方式はΔMや
DPCM方式と比較した場合、差分をとつていな
いことから、音響信号の鋭いアタツクも、より忠
実に再現でき、聴感上の音の遅れが少ないという
利点も有する。

又、本実施例においてはＡ／Ｄ変換器を２台も
ちいていることから、第８図に模式的に示す如
く、復号化の際に積分器２５に送られる信号のエ
ンベロープはＤ／Ａ変換器２４ａからは、例えば
（）で示す如き信号が出力され、同様にＤ／Ａ
変換器２４ｂからは、例えば（）で示す如き信
号が出力され、その結果積分器２５の入力信号は
（）で表わす形状となる。従つて復合化のブロ
ツクとブロツクの継ぎ目も聴感上、気にならない
ように解消されている。

尚、本実施例においては、書込・読出コントロ
ーラ８、マーキング回路９、タイマ回路１０及び
制御回路１１はその他の周辺のゲート等と共に制
御速度を速くするために１個のゲートアレイによ
つて構成したが、充分に高速で処理を行なうマイ
クロコンピユータによつて構成することも容易で
ある。

以上本発明の実施例について説明したが、本発
明はこの実施例に何等限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々な
る態様で実施し得ることは勿論である。

［発明の効果］ 以上詳述したように、PCMによつて音響信号
を符号・復号化し、設定されたピツチ比によつて
ブロツク長を変更するよう構成された本発明の音
響信号の時間軸変換装置によれば、入力原音に対
し音の長さを変えずに音程を微妙に変化させる時
間軸変換を行なう際、復号化周期を短くして信号
の圧縮を行なつた場合にも、書き込みの際のブロ
ツク長が長く制御されているから、ブロツク毎の
切分点が増大することがなく、切分点の数が増加
することによるノイズや再生音の劣化を防止する
ことができる。また、復号化周期を長くして信号
の伸張を行なつた場合にも、書き込みの時のブロ
ツク長が短くなるように制御されるから、無音状
態の次にくる再生音も遅れずに再生することがで
き、常に一定の聴感を保つことが可能となる。加
えてPCMによつて音響信号を符号・復号化して
いるので、そのアタツクが忠実に再現されると共
に、広い周波数帯域に亘つて低い歪率で音響信号
の時間軸変換を行なうことができるという効果も
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本構成図、第２図は実施例
としての音響信号の時間軸変換装置のブロツク
図、第３図は読出コントローラ１８の回路図、第
４図は符号化信号にマークを付してブロツク長を
設定するマーキングの動作を示すタイミングチヤ
ート、第５図は音響信号の時間軸変換の一例とし
て音響信号を圧縮する時の処理とこれに伴う符号
化信号の一部のブロツクの反復読出しの処理を示
すグラフとその動作を示す各信号のタイミングチ
ヤートとを対応させて示す説明図、第６図は
RAM７への符号化データの書き込みと読み出し
との動作を示す各信号のタイミングチヤート、第
７図は音響信号を伸長する時の処理とこれに伴う
符号化信号の一部のブロツクの読みとばしの処理
を示すグラフとその動作を示す各信号のタイミン
グチヤートとを対応させて示す説明図、第８図は
積分器２５の入力波形のエンベロープを模式的に
示した図、である。 ４……サンプル・ホールド回路、５……Ａ／Ｄ
変換器、６……書込みラツチ、８……RAM、９
……マーキング回路、１０……タイマ回路、１１
……制御回路、１２……ピツチ設定器、１６……
書込カウンタ、１４ａ，１４ｂ……読出カウン
タ、２４ａ，２４ｂ……Ｄ／Ａ変換器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アナログ音響信号を入力しPCMによつてデ
   イジタル信号に符号化するPCM符号化手段と、 当該デイジタル信号を、切分点を意味するマー
   クを施すことによつて所定のブロツク長に分ける
   と共に、所定の時間軸に沿つた符号化情報とし
   て、読み書き可能な記憶手段へ順次書き込む符号
   化情報書込手段と、 前記符号化前のアナログ音響信号を所望の音程
   に変更するピツチ比を設定し、ピツチ比信号を出
   力するピツチ比設定手段と、 前記記憶手段内の符号化情報から、前記ピツチ
   比設定手段のピツチ比信号に従う所定の手順によ
   り、時間軸を変換して、該符号化情報に付された
   マークによつて区分されたブロツク毎に、符号化
   信号を読み出す符号化信号読出手段と、 該読み出された符号化信号に従つて、アナログ
   音響信号に復号化を行なうPCM復号化手段と、 を備えた音響信号の時間軸変換装置において、 前記符号化情報書込手段が、前記ピツチ比設定
   手段からのピツチ比信号に基づいて、記憶手段に
   書き込む符号化情報のブロツク長を変更するよう
   構成されたことを特徴とする音響信号の時間軸変
   換装置。