JPH0430600B2 - - Google Patents
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- JPH0430600B2 JPH0430600B2 JP58112570A JP11257083A JPH0430600B2 JP H0430600 B2 JPH0430600 B2 JP H0430600B2 JP 58112570 A JP58112570 A JP 58112570A JP 11257083 A JP11257083 A JP 11257083A JP H0430600 B2 JPH0430600 B2 JP H0430600B2
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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DPCM(差
分パルス符号化変調)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による時間軸変換装
置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention performs processing such as DPCM (differential pulse coding modulation) encoding on an acoustic signal such as a musical tone signal,
The present invention relates to a time axis conversion device using encoded acoustic signal processing that changes the pitch of a musical tone or voice by compressing or expanding the time axis of the signal and outputting an acoustic signal.
[背景技術及びその問題点]
楽音信号や音声信号を処理する音響機器とし
て、入力した音響信号(原音)をDPCM符号化
等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、これらの信号を読み出す際に各ブ
ロツクの時間軸の圧縮や伸張、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。[Background technology and its problems] As an audio device that processes musical tone signals and audio signals, the input audio signal (original sound) is converted into a digital signal by DPCM encoding, etc., and this digital audio signal is divided into blocks. Then, when reading these signals, the time axis of each block is compressed or expanded, and the blocks are read repeatedly or interleaved, so that the input acoustic signals can be reproduced almost in real time. Progress is being made in developing an audio signal time axis conversion device that uses coded audio signal processing to change the pitch without changing the length of the audio signal.
しかし、この種の時間軸変換装置では、信号の
圧縮、伸張に伴う反復読み出し、読み飛ばしなど
の処理をその各信号ブロツクの相関関係を見なが
ら複雑なアルゴリズムによつて行なう必要がある
ため、その処理による遅れが大きく、この様な時
間軸変換処理を入力信号を入力しながらほとんど
実時間で処理し、出力することは不可能であり、
また、処理回路も極めて複雑化する問題があつ
た。 However, in this type of time axis converter, processing such as repeated reading and skipping due to signal compression and expansion must be performed using complex algorithms while checking the correlation of each signal block. The delay due to processing is large, and it is impossible to process and output such time axis conversion processing almost in real time while inputting the input signal,
Another problem was that the processing circuitry became extremely complicated.
また、これらのアルゴリズムを省略し装置を簡
素化すれば、複号化された音響信号(再生音)の
音質、聴感等が劣化するという問題があつた。 Furthermore, if these algorithms are omitted and the device is simplified, there is a problem in that the sound quality, hearing sensation, etc. of the decoded audio signal (playback sound) deteriorates.
本発明は、上記の問題点を解消するためになさ
れたもので、音の長さを変えずに音程を変化させ
る音響信号の圧縮又は伸張の時間軸変換処理をほ
とんど実時間で行なうことができ、比較的簡単な
回路構成で明解度や聴感の良好な出力信号を得る
ことができる符号化音響信号処理による音響信号
の時間軸変換装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and is capable of performing time-base conversion processing for compressing or expanding an acoustic signal almost in real time, which changes the pitch without changing the length of the sound. It is an object of the present invention to provide an audio signal time axis conversion device using encoded audio signal processing that can obtain an output signal with good clarity and audibility with a relatively simple circuit configuration.
[構成]
そのような本発明にかかる音響信号の時間軸変
換装置の構成は、
アナログ音響信号を入力し該アナログ音響信号
をデジタル信号に符号化し、該デジタル信号に切
分点を意味するマークを付すことによつて所定の
ブロツク長に分け、前記マークが付されて所定の
ブロツク長に分けられた前記デジタル信号を符号
化情報として読み書き可能なメモリへ順次書き込
むと共に、該メモリ内の前記符号化情報から前記
ブロツク毎に前記デジタル信号を読み出してアナ
ログ音響信号に復号化を行うにあたつて、前記デ
ジタル信号を、前記メモリへ書き込む周期と前記
メモリから読み出す周期とを変えることにより音
響信号の時間軸変換を行う音響信号の時間軸変換
装置において、
時間軸を圧縮する場合には前記メモリに既に書
き込まれた最新のブロツクにおける前記マークの
付された符号化情報のアドレスを一時記憶し、時
間軸を伸長する場合には前記メモリに現在書き込
まれている最新のブロツクにおける前記マークの
付された符号化情報のアドレスを一時記憶するア
ドレス記憶手段と、
前記メモリへ書き込まれる符号化情報と前記メ
モリから読み出される符号化情報との各々から前
記マークを検出し、各符号化情報毎の前記マーク
の検出間隔に基づいて、時間軸を圧縮する場合に
は書込み時の前記マークが二つ検出される間に読
出し時の前記マークが二つ検出されるとき該読出
時の二つ目の前記マークに同期して、また時間軸
を伸長する場合には読出し時の前記マークが二つ
検出される間に書込み時の前記マークが二つ検出
されるとき該読出し時の二つ目の前記マークに同
期して、ロード信号を出力するマーク検出回路
と、
通常は、前記デジタル信号を前記メモリから読
み出す周期で順にアドレスを進めると共に、前記
マーク検出回路から前記ロード信号を受けたとき
前記アドレス記憶手段に一時記憶されたアドレス
を、次の読出しのためのブロツクの先頭アドレス
としてプリセツトする読出しカウンタと、
を備え、
前記読出しカウンタのアドレスに基づいて前記
メモリから前記デジタル信号を読み出すことを特
徴とする。[Configuration] The configuration of the audio signal time axis conversion device according to the present invention is to input an analog audio signal, encode the analog audio signal into a digital signal, and mark the digital signal to indicate a cut point. The digital signal, which has been marked and divided into predetermined block lengths, is sequentially written into a read/write memory as encoded information, and the encoded signal in the memory is divided into predetermined block lengths. When reading out the digital signal for each block of information and decoding it into an analog audio signal, the time of the audio signal can be changed by changing the period of writing the digital signal into the memory and the period of reading it from the memory. In an acoustic signal time axis conversion device that performs axis conversion, when compressing the time axis, the address of the encoded information with the mark in the latest block already written in the memory is temporarily stored, and the time axis is compressed. address storage means for temporarily storing the address of the encoded information with the mark in the latest block currently written in the memory; When the mark is detected from each piece of read encoded information and the time axis is compressed based on the detection interval of the mark for each piece of encoded information, the interval between two detected marks at the time of writing is compressed. When two marks are detected during reading, it is synchronized with the second mark during reading, and when the time axis is extended, while two marks are detected during reading. a mark detection circuit that outputs a load signal in synchronization with the second mark during reading when two marks are detected during writing; and a mark detection circuit that outputs a load signal in synchronization with the second mark during reading; a read counter that sequentially advances the address and presets the address temporarily stored in the address storage means as the start address of the block for the next read when receiving the load signal from the mark detection circuit; The digital signal is read from the memory based on the address of the read counter.
[作用及び発明の効果]
前述のような構成の本発明にかかる音響信号の時
間軸変換装置にあつては、アナログ音響信号を入
力しアナログ音響信号をデジタル信号に符号化
し、デジタル信号に切分点を意味するマークを付
すことによつて所定のブロツク長に分け、マーク
が付されて所定のブロツク長に分けられたデジタ
ル信号を符号化情報として読み書き可能なメモリ
へ順次書き込むと共に、メモリ内の符号化情報か
らブロツク毎にデジタル信号を読み出してアナロ
グ音響信号に復号化を行うにあたつて、デジタル
信号を、メモリへ書き込む周期とメモリから読み
出す周期とを変えることにより音響信号の時間軸
変換を行つている。[Operations and Effects of the Invention] The audio signal time axis conversion device according to the present invention having the above-described configuration inputs an analog audio signal, encodes the analog audio signal into a digital signal, and divides the analog audio signal into a digital signal. The digital signal is divided into predetermined block lengths by adding marks representing points, and the digital signals that have been marked and divided into predetermined block lengths are sequentially written as encoded information into a readable/writable memory. When reading a digital signal block by block from encoded information and decoding it into an analog audio signal, the time axis conversion of the audio signal is performed by changing the period at which the digital signal is written to the memory and the period at which it is read from the memory. I'm going.
そして、時間軸の圧縮を行う場合には、アドレ
ス記憶手段がメモリに既に書き込まれた最新のブ
ロツクにおけるマークの付された符号化情報のア
ドレスを一時記憶すると共に、マーク検出回路
が、メモリへ書き込まれる符号化情報とメモリか
ら読み出される符号化情報の各々からマークを検
出し、各符号化情報毎の前記マークの検出間隔に
基づいて、書込み時の前記マークが二つ検出され
る間に読出し時の前記マークが二つ検出されると
き該読出し時の二つ目の前記マークに同期して、
ロード信号を出力する。 When compressing the time axis, the address storage means temporarily stores the address of encoded information with a mark in the latest block already written in the memory, and the mark detection circuit A mark is detected from each of the coded information read from the memory and the coded information read from the memory, and based on the detection interval of the mark for each piece of coded information, the mark is detected at the time of reading while two marks are detected at the time of writing. When two marks are detected, in synchronization with the second mark at the time of reading,
Outputs load signal.
そのロード信号を受けた読出しカウンタは、ア
ドレス記憶手段に一時記憶されている既にメモリ
に書込まれた最新のブロツクにおけるマークの付
された符号化情報を、次の読出しのためのブロツ
クの先頭アドレスとしてプリセツトする。 Upon receiving the load signal, the read counter transfers the marked coded information in the latest block that has already been written to the memory, which is temporarily stored in the address storage means, to the starting address of the block for the next read. Preset as .
また、時間時の伸長を行なう場合は、アドレス
記憶手段がメモリに現在書込まれている最新のブ
ロツクにおけるマークの付された符号化情報のア
ドレスを一時記憶すると共に、マーク検出回路
が、メモリへ書き込まれる符号化情報とメモリか
ら読み出される符号化情報の各々からマークを検
出し、各符号化情報毎の前記マークの検出間隔に
基づいて、読出し時の前記マークが二つ検出され
る間に書込み時の前記マークが二つ検出されると
き該読出し時の二つ目の前記マークに同期して、
ロード信号を出力する。 In addition, in the case of time expansion, the address storage means temporarily stores the address of encoded information with a mark in the latest block currently written in the memory, and the mark detection circuit A mark is detected from each of the coded information to be written and the coded information read from the memory, and based on the detection interval of the mark for each piece of coded information, write is performed while two of the marks are detected at the time of reading. When two marks at the time are detected, in synchronization with the second mark at the time of reading,
Outputs load signal.
そのロード信号を受けた読出しカウンタは、ア
ドレス記憶手段に一時記憶されている現在メモリ
に書込まれている最新のブロツクにおけるマーク
の付された符号化情報のアドレスを、次の読出し
のためのブロツクの先頭アドレスとしてプリセツ
トする。 Upon receiving the load signal, the read counter transfers the address of the marked coded information in the latest block currently written to the memory, which is temporarily stored in the address storage means, to the next block for reading. preset as the start address of
読出しカウンタのアドレスに基づき行われるデ
ジタル信号の読出しは、通常読出し周期にしたが
つて順にアドレスを進めながら実行される。 Reading of the digital signal based on the address of the read counter is normally performed while sequentially advancing the address in accordance with the read cycle.
それ故、時間軸の圧縮又は伸長が行われるとき
には、読出し周期に従い各ブロツクを圧縮又は伸
長して読み出すため、読出しアドレスが書込みア
ドレスを追い越す虞が生じたり、読出しアドレス
が書込みアドレスから甚だしく遅れる虞が生じた
りする。そのような虞の有無を、マーク検出回路
が、メモリへ書き込まれる符号化情報とメモリか
ら読み出される符号化情報の各々から検出した各
符号化情報毎のマークの検出間隔に基づいて判断
し、それらの虞があると判断したときロード信号
を出力する。そのロード信号に基づき読出しカウ
ンタが、アドレス記憶手段で一時記憶されたアド
レスを次の読出しのための先頭アドレスとしてプ
リセツトする。そのときアドレス記憶手段で一時
記憶されているアドレスは、時間軸圧縮の場合は
既にメモリに書き込まれた最新のブロツクのマー
クの付された符号化情報のアドレスであり、時間
軸伸長の場合は現在メモリに書き込まれている最
新のブロツクのマークの付された符号化情報のア
ドレスである。従つて、読出しカウンタによるプ
リセツトにより、時間軸圧縮の場合は既にメモリ
に書き込まれた最新のブロツクの反復読出しが行
なわれ、時間軸伸長の場合は現在書き込まれてい
る最新のブロツクの直前のブロツクの読み飛ばし
が行なわれる。 Therefore, when compressing or expanding the time axis, each block is compressed or expanded and read out according to the read cycle, so there is a risk that the read address will overtake the write address or that the read address will be significantly delayed from the write address. Occurs. The mark detection circuit determines the presence or absence of such a possibility based on the mark detection interval for each encoded information detected from the encoded information written to the memory and the encoded information read from the memory, and When it is determined that there is a risk of this, a load signal is output. Based on the load signal, the read counter presets the address temporarily stored in the address storage means as the leading address for the next read. At this time, the address temporarily stored in the address storage means is the address of the marked encoded information of the latest block already written in the memory in the case of time axis compression, and the address of the encoded information with the mark of the latest block already written in the memory in the case of time axis expansion. This is the address of the marked encoded information of the most recent block written to memory. Therefore, by presetting the read counter, in the case of time axis compression, the latest block that has already been written to the memory is repeatedly read out, and in the case of time axis expansion, the block immediately before the latest block currently being written is performed. Skipping is performed.
本願発明にあつては、そのような反復読出し又
は読み飛ばしを行うことにより、(時間軸圧縮の
場合には読出しが書込を追い越すことのないよう
にしつつ)読出し側を書込み側に追随させ、音響
信号の圧縮又は伸長の時間軸変換処理を殆ど実時
間で行つている。 In the present invention, by performing such repeated reading or skipping, the reading side follows the writing side (while ensuring that the reading does not overtake the writing in the case of time axis compression), Most of the time axis conversion processing for compression or expansion of audio signals is performed in real time.
しかも、本発明にかかる音響信号の時間軸変換
装置によれば、マーク検出回路にブロツクの反復
読出しや読み飛ばしの必要性を判断させ、必要な
場合だけ読出しカウンタに必要なアドレスをプリ
セツトさせているので、必要最小限の処理を迅速
に比較的簡単な回路構成で実現し、明解度や聴感
の良好な出力信号を得ることができる。 Moreover, according to the acoustic signal time axis converting device according to the present invention, the mark detection circuit determines whether it is necessary to repeatedly read or skip a block, and only when necessary, presets the read counter with a necessary address. Therefore, the minimum necessary processing can be quickly realized with a relatively simple circuit configuration, and an output signal with good clarity and audibility can be obtained.
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。 Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.
第1図は、楽音や音声等のアナログ音響信号を
入力し、DPCM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、書込み読出しコントローラ
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進数の符号に変換するA/D変換器で
あり、特に、ここでは、入力信号と予測信号(1
サンプル前の復号値のα倍)との差分をとつてこ
れを量子化及び符号化する差分符号化型のA/D
変換器となつている。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、
読み書き可能メモリ(RAM)7内に設けた音響
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、ラツチする書込みラツチで
あり、書込み読出しコントローラ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、RAM
7に後述するマルチプレクサから書き込み許可信
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。 Figure 1 shows a system that inputs an analog audio signal such as a musical tone or voice, performs DPCM encoding processing, and also performs time axis conversion that involves compression and expansion of the encoded signal without changing the length of the sound, that is, the playback speed. 1 is a block diagram of an audio signal time axis conversion device that subtly changes the pitch of the reproduced sound of the decoded audio signal. Reference numeral 2 designates an input filter that inputs and filters an analog audio signal such as a voice or a musical tone signal input from the input terminal 1, and sets a band by removing unnecessary frequency components and noise for audio signal processing. A compressor 3 compresses the amplitude of the input signal sent from the input filter 2, compressing the signal amplitude for noise reduction operation, and amplifying the signal in an expander of the decoding circuit described later. 4 is a sample for sampling the analog audio signal sent from the compressor 3.
This is a hold circuit, and instantaneous amplitude values of a continuous acoustic signal waveform are taken out as sample values according to the time intervals of sampling pulses sent from the write/read controller 8. Reference numeral 5 denotes an A/D converter that quantizes the signal sampled by the sample-and-hold circuit 4 and converts it into a binary code.
A differential encoding type A/D that quantizes and encodes the difference between α times the decoded value before the sample)
It is a converter. 6 is the encoded information (data) sent from the A/D converter 5,
This is a write latch that latches in order to sequentially store data in a register with a storage capacity for several blocks of acoustic signals provided in a read/write memory (RAM) 7. Data is latched by a latch signal supplied from a read/write controller 8. Temporary memory, RAM
When a write permission signal is sent from the multiplexer 7, which will be described later, the encoded data is sent to the RAM 7 through the data bus, and the encoded data is sequentially written into the designated addresses of the RAM 7.
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、コンプレツサ3からのアナログ音響信号を入
力し、そのピークを検出しピーク検出信号を出力
するピーク検出部と、A/D変換器5から書込み
ラツチ6に出力される符号化信号の最上位ビツト
(MSB)の情報、つまり符号化データの正負符号
をチエツクし、ピーク検出信号を入力すると同時
に例えば符号化データが負から正に移行する際の
ゼロクロス点を検出した時、パルス状のマーキン
グ指令信号を出力するゼロクロス検出部と、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。 9 indicates, for example, the least significant bit (LSB) when writing encoded data to RAM 7.
This is a marking circuit that adds a mark (for example, a code of logic "1") to designate a cutting point of a block read from the RAM 7 when performing time axis conversion by compression/expansion of a signal. This marking circuit 9 includes a peak detection section that inputs the analog audio signal from the compressor 3, detects its peak, and outputs a peak detection signal, and an encoder that outputs the analog audio signal from the A/D converter 5 to the write latch 6. Check the information on the most significant bit (MSB) of the signal, that is, the sign of the encoded data, and at the same time as inputting the peak detection signal, when detecting the zero crossing point when the encoded data transitions from negative to positive, the pulse a zero-cross detection unit that outputs a marking command signal of the form; and a mark that indicates a block cutting point, for example, at the least significant bit (LSB) of the encoded data output from the A/D converter 5 in response to the marking command signal. (for example, a code of logic "1") is provided.
10は、予め設定された時間だけマーキング回
路9のピーク検出部から出力されるピーク検出信
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ピーク検出
部に出力する。なお、タイマ回路10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。 Reference numeral 10 denotes a timer circuit that masks the peak detection signal output from the peak detection section of the marking circuit 9 for a preset period of time and stops outputting the signal. A high-level masking signal is output to the peak detection section for a predetermined masking time from the rising edge. Note that the timer circuit 10 is equipped with a second timer section that operates when a silent input signal is input. In order to avoid cases in which the marking is not performed over and over, if the marking command signal is not output from the zero-cross detection section of the marking circuit 9 even after the time set in the second timer section has elapsed, the marking of the marking circuit 9 is forcibly executed. The marking command signal is configured to output a marking command signal to the section.
このように、時間軸変換を行なう時のRAM7
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
時間によつてほぼ決定される。 In this way, when performing time axis conversion, RAM7
The length of the block read from the block is determined approximately by the time interval between the marks indicating the cutting points, that is, by the set time of the timer circuit 10.
11は制御回路であり、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するが、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
クの長さをタイマ回路10の設定時間を変化させ
ることによつて制御する等の符号化、復号化に必
要な制御を行なう。 Reference numeral 11 is a control circuit, and if the length of the block at the time of writing is constant, when time axis conversion is performed with the length of the reproduced sound being constant, the readout will depend on the degree of compression or expansion of the signal. The number of cutting points for each block of the input signal changes greatly, but in order to reduce the change in the number of cutting points, the length of the block at the time of writing is changed by changing the setting time of the timer circuit 10. The control necessary for encoding and decoding is performed.
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
チ比を設定するピツチ設定器であつて、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は読出しカウンタ1
4a,14bに印加する読出しクロツク信号iの
周期を変えるように、可変クロツク信号発生器1
3に設けられた可変抵抗器として構成される。 Reference numeral 12 is a pitch setting device for setting the pitch ratio between the original sound and the reproduced sound in order to change the pitch of the reproduced sound higher or lower with respect to the input sound, and its operation adjusts the reading speed of encoded data from the RAM 7. The pitch can be changed without changing the length of the original sound. This pitch setting device 12 is a read counter 1.
The variable clock signal generator 1 changes the period of the read clock signal i applied to the clock signals 4a and 14b.
It is configured as a variable resistor provided at 3.
14a,14bはRAM7から符号化データを
読み出す際そのアドレスを指定する読出しカウン
タであつて、プリセツト可能なカウンタにより構
成され、後述するラツチC19、ラツチD20に
よりラツチされているアドレスを、読み出しを行
なうブロツクの先頭アドレスとしてマーク検出回
路21からのロード信号j1、j2によつてプリセツ
トし、そのアドレスより可変クロツク信号発生器
13から印加されるクロツク信号iでカウントを
進め、マルチプレクサ17を介してアドレスにて
指定された符号化情報をRAM7へ送る。 14a and 14b are read counters for specifying the address when reading encoded data from the RAM 7, and are constructed of presettable counters, and are blocks for reading the address latched by latch C19 and latch D20, which will be described later. The first address is preset by the load signals j 1 and j 2 from the mark detection circuit 21, and the count is advanced from that address by the clock signal i applied from the variable clock signal generator 13. The encoded information specified in is sent to RAM7.
15は書込み読出しコントローラ8と書込みカ
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、書込みカウンタ16には
RAM7へのアドレツシング用に分周された書込
みクロツク信号hが送られる。一方、書込み読出
しコントローラ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、書込みラツチ信号c、RAM
7へ印加するメモリ書込み可能信号d、メモリ読
出し可能信号e、読出しラツチ信号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RAM
7への書き込みと読み出しのタイミングが、例え
ば書込みクロツク信号hの1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。書込みカ
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
みアドレスをマルチプレクサ17を介してRAM
7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、書込み読出し
コントローラ8から書込みラツチ6へ送られる書
込みラツチ信号Cにより書込みラツチ6で一時記
憶され、データバスにセツトされた後、RAM7
への書込み可能信号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、書込みカウンタ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。 15 is a clock signal generator that outputs a clock signal to the write/read controller 8 and the write counter 16;
A divided write clock signal h for addressing RAM 7 is sent. On the other hand, in the write/read controller 8, the clock signal generator 15
Sample pulse signal a, A/D conversion reference clock signal b for A/D converter 5, write latch signal c, RAM
7, a memory write enable signal d, a memory read enable signal e, read latch signals f 1 , f 2 , and
A selection pulse signal g is generated to be sent to the multiplexer 17 for switching between write and read operations of the RAM 7. and encoded data RAM
The timing of writing to and reading from data 7 is controlled so as to be performed continuously, for example, during one period of the write clock signal h. The write counter 16 is a ring counter that indicates a value corresponding to the address of the encoded data area in the RAM 7, and counts by inputting the clock signal h, and sends the write address to the RAM via the multiplexer 17.
Send to 7. Therefore, when writing encoded data to the RAM 7, the encoded data is first temporarily stored in the write latch 6 by the write latch signal C sent from the write/read controller 8 to the write latch 6, and then set on the data bus. , RAM7
While the multiplexer 17 is switched to the write side by making the write enable signal d active, encoded data is sequentially written to the addresses specified by the write counter 16.
18は、アドレス記憶手段としてのラツチC1
9及びラツチD20を制御する読出しコントロー
ラであつて、第2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は交互に書込みカウンタ
16から送られるアドレス情報を一時記憶してい
く。 18 is a latch C1 as an address storage means.
9 and latch D20, and is composed of a circuit equipped with a D-type flip-flop and a gate as shown in FIG. The synchronized latch enable signals o, q and strobe signals r, p are sent to the latch C19 and the latch D20, and the latch C19 and the latch D20 alternately read the address sent from the write counter 16 at the timing of the block separation point indicated by the marking signal Ma. Memorize information temporarily.
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6
図及び第7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つの連続するマーク
信号mの間にマーク検出信号Deが2つの発生し
た時、又は2つの連続するマーク検出信号Deの
間にマーク信号m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
トを介してそれぞれ2つの読出しカウンタA14
a、読出しカウンタB14bに送られ、読出しカ
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つの読出しカウンタ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
れによるノイズをなくすためであり、エンベロー
プ回路22a,22bから出力される相互に反転
したエンベローブ信号EnA、EnBは読出しラツ
チA23a、読出しラツチ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。 21 is a mark detection circuit, which detects the mark signal m at the block division point added to the encoded data sequentially written in the RAM 7, and also detects the mark signal m at the block division point.
As shown in the timing chart of FIG. 7 and FIG. 7, when reading the encoded data, marks in the encoded data are detected according to the reading speed and a mark detection signal De is output, and two consecutive mark signals m are detected. When two mark detection signals De are generated in between, or when two mark signals m are generated between two consecutive mark detection signals De, a load signal n is generated in synchronization with the second mark detection signal De. occurs. This load signal n is divided into every other load signal j 1 and load signal j 2 , and each is sent to two read counters A14 through an OR gate.
a, is sent to the read counter B14b, and the read counters A and B use the load signals j 1 and j 2 to preset the address data that will be the start of reading by the latch C19 or the latch D20.
The reason why such two reading counters A and B are used to read the encoded data in two systems is to prevent skipping or repeated reading of the encoded data at the signal block division point. This is to eliminate noise caused by deviations in waveforms due to differences in signal pitch and amplitude, and the mutually inverted envelope signals EnA and EnB output from the envelope circuits 22a and 22b are output from the readout latch A23a and the readout latch B23b. applied to the reference inputs of two D/A converters 24a and 24b to which encoded data is input, respectively;
Each block is not connected immediately; instead, when the previous data block passes the cut point, its output is gradually throttled down, and the new data block gradually increases its output from the cut point, so that Signal connections are being made.
前記23aと23bはそれぞれ2系統の読出し
ラツチであり、書込み読出しコントローラ8から
の読出しラツチ信号f1またはf2をマルチプレクサ
17へ選択パルス信号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が読み出し側
に切り換えられている時、読出しカウンタA14
a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。 The above-mentioned 23a and 23b are two readout latches, respectively, and the readout latch signal f 1 or f 2 from the write/read controller 8 is sequentially inputted to the multiplexer 17 in synchronization with the readout selection of the selection pulse signal g. When switched to the read side, the read counter A14
addressed by a or B14b;
The encoded data read from RAM 7 onto the data bus is latched.
24a,24bは読出しラツチA23a,B2
3b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24a,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。 24a, 24b are readout latches A23a, B2
3b is a D/A converter that inputs the coded signal latched and converts it into an analog signal,
The signals output from the D/A converters 24a and 24b are sent to an integrator 25 for integration, and then sent to an expander 26 to restore the signal amplitude compressed by the compressor 3 at the time of input, and then output. The signal is sent to a filter 27, and is configured so that an analog audio signal whose time axis has been converted and whose pitch has been changed can be obtained from an output terminal 28.
なお、第1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。 Although not shown in the block diagram of Figure 1, it is not only possible to input an original sound such as a musical tone signal and simply change the pitch by time axis conversion processing and output it, but also to provide a mixer circuit on the output side to convert the original sound signal. By mixing and outputting a time-axis converted reproduced sound signal with a specific pitch ratio that forms a consonant interval with respect to the original sound, for example, a consonant tone with a harmonic third or fifth degree can be produced from a single sound source. can also be generated.
次に、第3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。 Next, the operation of the time axis conversion device will be explained with reference to the waveform diagrams and timing charts of FIGS. 3 to 8.
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。 First, the pitch setting device 12 sets the pitch ratio (interval ratio) between the input original sound and the output reproduced sound. For example, when the pitch ratio is set to 1:2, it means that the frequency of the reproduced sound is converted to twice that of the original sound.For example, if the input musical sound signal is the sound of "C", the reproduced sound is the sound of "C" which is an octave higher. By setting this pitch ratio, the variable clock signal generator 13
The period of the clock signal is adjusted in inverse proportion to the pitch ratio based on the period of the fixed clock signal of the clock signal generator 15 sent to the writing side circuit, and the read speed is adjusted based on the signal writing speed. It will increase in proportion to the ratio.
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DPCM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。サンプリングは書込み読出しコン
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、それら各信号の差分が量子化され2進数
の符号に変換される。即ち、ここでは、連続して
入力されて標本化された信号と、予測信号の差分
をとつてこれが量子化され、量子化された信号デ
ータは2進数に符号化される。A/D変換器5で
DPCM符号となつた音響信号の符号化データは、
次に書込みラツチ6に送られ、書込み読出しコン
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、書込みラツチ6でラツチ
された符号化データは、順次、RAM7に送ら
れ、書込みカウンタ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。 An acoustic signal such as a musical tone signal is input from an input terminal 1, and passes through an input filter 2 to remove frequency components and noise unnecessary for signal processing from the signal.
Sent to compressor 3. The compressor 3 compresses the amplitude of the audio signal for noise reduction, etc. The amplitude-compressed analog audio signal is sent to the DPCM encoding processing circuit, and first input to the sample/hold circuit 4 where sampling is performed. It will be done. Sampling is performed at the time interval of the sampling pulse signal a sent from the write/read controller 8, and each amplitude value is held as a sample value. The signals sampled by the sample-and-hold circuit 4 are then sent to the A/D converter 5, where the differences between these signals are quantized and converted into binary codes. That is, here, the difference between the continuously inputted and sampled signal and the predicted signal is taken and quantized, and the quantized signal data is encoded into a binary number. With A/D converter 5
The encoded data of the acoustic signal that became the DPCM code is
It is then sent to write latch 6 and latched by latch signal C supplied from write/read controller 8. The encoded data latched by the write latch 6 is sequentially sent to the RAM 7 and transferred from the write counter 16 to the multiplexer 17.
The data is written into the RAM 7 in synchronization with the encoding cycle while being addressed based on the address signal supplied through the RAM 7.
一方、A/D変換器5から符号化データが書込
みラツチ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10の設定時間に基づく間隔で、か
つ音響信号のピーク位置において次のように付与
される。 On the other hand, when the encoded data is sent from the A/D converter 5 to the write latch 6 and temporarily stored, the control circuit 11 adds a mark indicating the block division point of the signal to the least significant bit of the encoded data. The sound signal is applied at intervals based on the set time of the timer circuit 10, and at the peak position of the acoustic signal as follows.
すなわち、コンプレツサ3から出力されたアナ
ログ音響信号Sはマーキング回路9のピーク検出
部に入力されてその頁のピークが検出され、この
時、タイマ回路10からは、第3図に示すよう
に、前のマーキング信号が出力された後、設定時
間Tnだけピーク検出信号tをマスクする出力信
号vがピーク検出部に出され、この間のピーク検
出はキヤンセルされる。従つて、制御回路11に
よつて制御されるタイマ回路10の設定時間によ
り切分点を示すマークの間隔、つまりブロツクの
長さがほぼ一定に決められることになる。このよ
うなピーク検出信号tはゼロクロス検出部に送ら
れ、そのピーク信号入力と同時に、書込みラツチ
6にラツチされた符号化データの正、負符号が付
された最上位ビツトをチエツクする間、各データ
の正負信号が負から正に変わるゼロクロス点を検
出した時、マーキング回路9にマーキング指令信
号uが発生し、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
号で付される。 That is, the analog audio signal S output from the compressor 3 is input to the peak detection section of the marking circuit 9 to detect the peak of that page, and at this time, the timer circuit 10 outputs the previous signal as shown in FIG. After the marking signal is output, an output signal v that masks the peak detection signal t for a set time T n is output to the peak detection section, and peak detection during this period is canceled. Therefore, the interval between the marks indicating the cutting point, that is, the length of the block, is determined to be approximately constant by the set time of the timer circuit 10 controlled by the control circuit 11. Such a peak detection signal t is sent to the zero-cross detection section, and at the same time as the peak signal is input, each bit is When a zero-crossing point where the positive/negative signal of the data changes from negative to positive is detected, a marking command signal u is generated in the marking circuit 9, and a block cutting point is set, for example, at the least significant bit of the encoded data latched in the write latch 6. A mark indicating, for example, a logic "1" is attached.
尚、無音信号が続く場合には音響信号のピーク
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10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。 Note that if the silent signal continues, the peak of the acoustic signal cannot be detected and marking cannot be performed; however, in such a case, the second timer section in the timer circuit 10 detects the mask signal v
After the set delay time from the falling edge of the block, the output signal is output to the zero-cross detection section, and a marking command signal is generated unconditionally.As above, the mark indicating the block cutting point is part of the encoded data. granted to. Of course, the set delay time of the second timer section is also controlled by the control circuit 11 in the same way as the mask time of the timer circuit 10.
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、ほぼ実時
間で以下のようにRAM7から読み出される。 On the other hand, the encoded data stored in the RAM 7 is transferred to the pitch setter 12 by the operation of the reading side circuit.
The signal is read out from the RAM 7 almost in real time as follows at a readout speed based on the pitch ratio set in , and while compressing or expanding the signal.
先ず、時間軸の圧縮と反復読み出しを行なつて
再生音のピツチを上げる場合を、第6図により説
明する。第6図のグラフは書き込みと読み出しの
各カウンタのアドレスの時間的変化を示したもの
であり、実線Aは書き込みの際のアドレスの変化
を、一点鎖線Bは読み出しの際のアドレスの変化
を示し、図中の点a乃至fは書き込み時のブロツ
ク切分点のマークである。マーク検出回路21で
は、書き込み時に符号化データに付されたマーク
を示すマーク信号mが入力され、読み出しの際、
読出しカウンタA14a,B14bのアドレスが
このブロツク切分点を示すマークのアドレス(点
a乃至f)に来た時アクテイブになるマーク検出
信号Deを発生する。そして、この書き込み時の
マーク信号mと読み出し時のマーク検出信号De
を比較して、連続する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に同期してマーク検出回路2
1においてロード信号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A14a,B
14bはこのロード信号j1とj2によつてラツチC
19,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し、そのアド
レスによりクロツク信号iでカウントを進める。
そして、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への読出し可能信号eがアクテ
イブにされ、読出しカウンタA14a、またはB
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。 First, a case in which the pitch of reproduced sound is increased by compressing the time axis and repeating readout will be explained with reference to FIG. The graph in Figure 6 shows the change over time in the address of each counter for writing and reading, where the solid line A shows the change in address during writing, and the dashed line B shows the change in address during reading. , points a to f in the figure are marks of block division points during writing. The mark detection circuit 21 receives a mark signal m indicating a mark attached to encoded data during writing, and when reading,
A mark detection signal De is generated which becomes active when the address of the read counters A14a and B14b reaches the mark address (points a to f) indicating the block division point. Then, the mark signal m during writing and the mark detection signal De during reading
When two mark detection signals De are generated between two consecutive mark signals m, the mark detection circuit 2 is activated in synchronization with the second mark detection signal De.
1, a load signal n is generated. and,
Every other load signal n is divided into a load signal j 1 and a load signal j 2 , which are sent to two read counters A14a and two read counters B14b via an OR gate, respectively.
14b is connected to latch C by these load signals j1 and j2.
19 and D20, the address data that is latched at the beginning of the readout is preset, and the count is advanced by the clock signal i according to that address.
When the multiplexer 17 is switched to the read side by the selection pulse signal g sent from the write/read controller 8 to the multiplexer 17, the read enable signal e to the RAM 7 is activated, and the read counter A14a or B
Encoded data is sequentially read out from the address specified by 14b.
この様に、データの書き込み速度を示す実線A
の傾きに対し、読み出し速度を示す一点鎖線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、連続するマーク信号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、読み出しデータのアドレスが書き込みデータ
のアドレスを追い越すことを防止し、時間軸圧縮
時に必要最小限度のブロツクの反復読み出しを行
なうことにより、信号ブロツクの接続箇所が減少
し聴感が改良される。 In this way, the solid line A indicates the data writing speed.
When the slope of the dashed-dotted line B indicating the readout speed is large with respect to the slope of By repeatedly reading the previous block to prevent the read data address from overtaking the write data address, and by repeatedly reading the minimum necessary number of blocks during time axis compression, the signal block can be The number of connection points is reduced and the hearing sensation is improved.
そして、RAM7から読み出され、データバス
にセツトアツプされた符号化データは、書込み読
出しコントローラ8から出力される読出しラツチ
信号f1,f2により読出しラツチA23a、読出し
ラツチB23bによつて交互にラツチされ、2つ
のD/A変換器24a,24bに送られる。D/
A変換器24a,24bでは差分符号化信号がア
ナログ信号に変換されると共に、レフアレンス入
力に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
れる符号化データブロツクの始めの部分及び終り
の部分のアナログ信号の波形のピツチが滑らかな
傾きを持つように、即ち信号のエンベロープが始
めは小→大に、終りは大→小となるように、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、更にエキスパンダ26により
元の信号振幅に戻され、出力フイルタ27を通し
て出力端子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。 The encoded data read from the RAM 7 and set up on the data bus is alternately latched by the read latch A 23a and the read latch B 23b by the read latch signals f 1 and f 2 output from the write/read controller 8. , are sent to two D/A converters 24a and 24b. D/
The A converters 24a and 24b convert the differentially encoded signal into an analog signal, and the encoded data block output from each D/A converter 24a and 24b is converted by the envelope signals EnA and EnB applied to the reference inputs. The amplitude is adjusted so that the pitch of the analog signal waveform at the beginning and end of the signal has a smooth slope, that is, the envelope of the signal goes from small to large at the beginning and from large to small at the end. . Then, the two output signals are combined and sent to an integrator 25 to be decoded into a complete analog signal, and then returned to the original signal amplitude by an expander 26, passed through an output filter 27, and is output from an output terminal 28. An acoustic signal whose pitch has been raised by signal compression processing of time axis conversion is output.
一方、時間軸の伸張を行なつて再生音のピツチ
を下げる場合には、第7図のグラフに示すように
ブロツクを飛び越して読む、読み飛ばしが行なわ
れる。即ち、第7図のグラフは、第6図と同様に
書込みと読出しの各カウンタのアドレスの時間的
変化を示し、実線Cは書き込み時のアドレスの変
化を、一点鎖線Dは読み出し時のアドレスの変化
を示し、図中、点a乃至fは書き込み時のブロツ
ク切分点のマークである。マーク検出回路21で
は、書き込み時に符号化データに付されたマーク
を示すマーク信号mが入力され、読み出しの際、
読出しカウンタA14a,B14bのアドレスが
このブロツク切分点を示すマークのアドレス(点
a乃至f)に来た時、アクテイブになるマーク検
出信号Deを発生する。そして、この書き込み時
のマーク信号mと読み出し時のマーク検出信号を
比較し、連続する2つのマーク検出信号Deの間
にマーク信号m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がマーク
検出回路21において発生される。そして、前述
の時間軸圧縮の場合と同様に、ロード信号nは1
つおきにロード信号j1,j2に分けられ、それぞれ
2つの読出しカウンタA14a,B14bに送ら
れ、読出しカウンタA14a,B14bはこのロ
ード信号j1,j2によつてラツチC19,D20か
ら送られる読み出しの先頭アドレスデータをプリ
セツトする。尚、時間軸伸張処理の場合には、読
出しコントローラ18に入力されるマーキング信
号Maが反転されずにフリツプフロツプに入力さ
れ、第5図のラツチ可能信号o,qはマーキング
信号Maの立ち上がりで交番する。従つて、ロー
ド信号j1,j2によつて読出しカウンタA14a,
B14bにプリセツトされるアドレスは、圧縮処
理の場合のように、1つ前のデータのアドレスで
はなく、最新のブロツク切分点のアドレスとなる
から、読み出しの際の原音に対する追随性を向上
させることになる。プリセツトされた読出しカウ
ンタA14a,B14bは、そのアドレスよりク
ロツク信号iでカウントを進め、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が読出
し側に切り換えられた時、RAM7への読出し可
能信号eがアクテイブにされ、読出しカウンタA
14a,B14bにより指定されたアドレスから
符号化データが読み出される。このようにして、
読出し処理と書込み処理の時間差が大きくなつた
場合には、1ブロツクを飛び越して次のブロツク
を読出す動作を行なつて、音の長さを変えずに時
間軸を伸張して、ピツチを下げる処理が行なわれ
る。そして、前述の圧縮処理と同様に、読み出さ
れた符号化データは読出しラツチA23a,B2
3bによつて一連のブロツク毎に交互にラツチさ
れ、複号化回路によつて複号化され合成されて、
アナログ音響信号として出力され、ピツチを下げ
た再生音が作られる。 On the other hand, when extending the time axis to lower the pitch of the reproduced sound, reading is performed by skipping blocks as shown in the graph of FIG. That is, the graph in FIG. 7 shows the change over time in the address of each write and read counter, as in FIG. In the figure, points a to f are marks of block division points during writing. The mark detection circuit 21 receives a mark signal m indicating a mark attached to encoded data during writing, and when reading,
When the addresses of the read counters A14a and B14b reach the address (points a to f) of the mark indicating this block division point, a mark detection signal De which becomes active is generated. Then, the mark signal m during writing is compared with the mark detection signal during reading, and when two mark signals m are generated between two consecutive mark detection signals De, the second mark detection signal De is detected. A load signal n is generated in the mark detection circuit 21 in synchronization. Then, as in the case of time axis compression described above, the load signal n is 1
The load signals j 1 and j 2 are divided every third and sent to two read counters A14a and B14b, respectively, and the read counters A14a and B14b are sent from the latches C19 and D20 by the load signals j 1 and j 2. Preset the start address data for reading. In the case of time axis expansion processing, the marking signal Ma input to the readout controller 18 is input to the flip-flop without being inverted, and the latch enable signals o and q in FIG. 5 alternate at the rising edge of the marking signal Ma. . Therefore, the load signals j 1 and j 2 cause the read counters A14a,
The address preset in B14b is not the address of the previous data as in the case of compression processing, but the address of the latest block division point, which improves the ability to follow the original sound when reading. become. The preset read counters A14a and B14b advance the count from the address by the clock signal i, and when the multiplexer is switched to the read side by the selection pulse signal g sent from the write/read controller 8 to the multiplexer 17, the read counters A14a and B14b advance the count from the address to the RAM 7. The read enable signal e of the read counter A is activated, and the read enable signal e of the read counter A
Encoded data is read from the address specified by 14a and B14b. In this way,
If the time difference between read and write processing becomes large, skip one block and read the next block, extending the time axis without changing the length of the sound and lowering the pitch. Processing is performed. Then, similarly to the compression process described above, the read encoded data is transferred to the read latches A23a and B2.
3b alternately latches each series of blocks, and is decoded and synthesized by the decoding circuit.
It is output as an analog audio signal, and a playback sound with a lowered pitch is created.
また、前述したように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第8図で模式的
に表わせば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。 In addition, as mentioned above, the integrator 25
The envelope of the signal sent to the D/A converter 24a is schematically represented in FIG.
The converter 24b outputs a signal as shown in parentheses, for example, and as a result, the input signal to the integrator 25 has a shape shown in parentheses.
尚、時間軸変換処理により、原音に対しピツチ
を変化させた再生音の音響信号は、図示しない出
力側に設けられたミキシング回路により原音入力
信号とミキシングされることにより、例えば2つ
の音が互いに協和音の関係にあれば、協和音程の
ハーモニーを作ることができる。 Note that the acoustic signal of the reproduced sound whose pitch has been changed with respect to the original sound by the time axis conversion process is mixed with the original sound input signal by a mixing circuit provided on the output side (not shown), so that, for example, two sounds are mixed with each other. If there is a consonant relationship, it is possible to create a harmony of consonant intervals.
更に、このような時間軸変換回路では、時間軸
圧縮や伸張処理を行なわず、同一長さ同一ピツチ
の音、つまり原音と原音に対し若干遅れた同一の
再生音をミキシング回路を介して出力することに
より、残響付加を行なうことができる。このよう
な信号の遅延処理による残響付加は制御回路11
の動作によつて行なわれる。即ち、残響付加の指
令信号を受けた制御回路11は、読出しカウンタ
14a,14bに対しオアゲート群を介して図示
せぬデイレイ値設定スイツチによつて設定された
デイレイデータを送る。そして、制御回路11
は、リセツト信号を書込みカウンタ16へ送つて
カウントをゼロにし、更に、オアゲートを介して
読出しカウンタ14a,14bにデイレイ用のロ
ード信号を印加する。尚、この時、マーク検出回
路21及びラツチ19,20は休止し出力は低レ
ベルとなつている。このような処理によつて、読
出しカウンタA14a,B14bはプリセツトさ
れたデイレイデータのアドレスより書込みカウン
タ16と同一のクロツク信号でカウントを進め、
書込みカウンタ16と読出しカウンタA14a,
B14bに変位を持たせて、信号の出力遅延処理
を行ない、この出力音響信号を原音信号とミキシ
ングすることにより残響を付加することができ
る。 Furthermore, such a time axis conversion circuit does not perform time axis compression or expansion processing, and instead outputs sounds of the same length and pitch, that is, the original sound and the same reproduced sound slightly delayed from the original sound, through a mixing circuit. By doing so, reverberation can be added. The control circuit 11 adds reverberation through signal delay processing.
This is done by the action of That is, the control circuit 11, which has received the command signal for adding reverberation, sends delay data set by a delay value setting switch (not shown) to the read counters 14a, 14b via an OR gate group. And the control circuit 11
sends a reset signal to the write counter 16 to set the count to zero, and further applies a delay load signal to the read counters 14a and 14b via the OR gate. At this time, the mark detection circuit 21 and the latches 19 and 20 are inactive, and the output is at a low level. Through such processing, the read counters A14a and B14b advance counting from the preset delay data address using the same clock signal as the write counter 16.
Write counter 16 and read counter A14a,
Reverberation can be added by displacing B14b, performing signal output delay processing, and mixing this output acoustic signal with the original sound signal.
以上説明したように、本発明の音響信号の時間
軸変換装置によれば、音響信号の時間軸の圧縮や
伸張をする際に、これに伴う反復読み出しや読み
飛ばし処理を行ないながらRAMに書き込んだ最
新の符号化情報を複号化することができ、ほぼ実
時間で時間軸変換処理を行なうことができるか
ら、楽音や音声を実時間でピツチ変換し、原音と
の協和音を発生させたり、特殊な音を発生させる
などの用途に広く使用できる。また、比較的簡単
な回路構成で明解度や聴感の良好な出力信号を得
ることができる。 As explained above, according to the audio signal time axis conversion device of the present invention, when compressing or expanding the time axis of an audio signal, data written to the RAM is performed while performing repeated readout or skip processing associated with this. Since it is possible to decode the latest encoded information and perform time axis conversion processing almost in real time, it is possible to perform pitch conversion of musical tones and voices in real time to generate consonance with the original sound, It can be used for a wide range of purposes, such as generating special sounds. Furthermore, an output signal with good clarity and audibility can be obtained with a relatively simple circuit configuration.
図は本発明の実施例を示し、第1図は時間軸変
換装置のブロツク図、第2図は読出しコントロー
ラの回路図、第3図はマーキング処理を行なう各
信号の波形図、第4図は書込み読出しコントロー
ラから入出力される各信号のタイミングチヤー
ト、第5図は読出しコントローラに入出力される
各信号のタイミングチヤート、第6図は時間軸圧
縮時の書込み読出しアドレスの時間的変化を示す
グラフと各信号のタイミングチヤート、第7図は
時間軸伸張時の同グラフと同タイミングチヤー
ト、第8図は積分器の入力波形のエンベロープを
模式的に表わした波形図である。
5……A/D変換器、6……書込みラツチ、7
……RAM、8……書込み読出しコントローラ、
9……マーキング回路、14a,14b……読出
しカウンタ、16……書き込みカウンタ、17…
…マルチプレクサ、18……読出しコントロー
ラ、19,20……ラツチ、21……マーク検出
回路。
The figures show an embodiment of the present invention; Fig. 1 is a block diagram of the time axis conversion device, Fig. 2 is a circuit diagram of the readout controller, Fig. 3 is a waveform diagram of each signal that performs marking processing, and Fig. 4 is a block diagram of the time axis conversion device. Fig. 5 is a timing chart of each signal input/output from the write/read controller. Fig. 6 is a graph showing temporal changes in write/read addresses during time axis compression. and a timing chart of each signal, FIG. 7 is the same graph and the same timing chart when the time axis is expanded, and FIG. 8 is a waveform diagram schematically showing the envelope of the input waveform of the integrator. 5...A/D converter, 6...Write latch, 7
...RAM, 8...Write/read controller,
9... Marking circuit, 14a, 14b... Read counter, 16... Write counter, 17...
...Multiplexer, 18... Read controller, 19, 20... Latch, 21... Mark detection circuit.
Claims (1)
号をデジタル信号に符号化し、該デジタル信号に
切分点を意味するマークを付すことによつて所定
のブロツク長に分け、前記マークが付されて所定
のブロツク長に分けられた前記デジタル信号を符
号化情報として読み書き可能なメモリへ順次書き
込むと共に、該メモリ内の前記符号化情報から前
記ブロツク毎に前記デジタル信号を読み出してア
ナログ音響信号に復号化を行うにあたつて、前記
デジタル信号を、前記メモリへ書き込む周期と前
記メモリから読み出す周期とを変えることにより
音響信号の時間軸変換を行う音響信号の時間軸変
換装置において、 時間軸を圧縮する場合には前記メモリに既に書
き込まれた最新のブロツクにおける前記マークの
付された符号化情報のアドレスを一時記憶し、時
間軸を伸長する場合には前記メモリに現在書き込
まれている最新のブロツクにおける前記マークの
付された符号化情報のアドレスを一時記憶するア
ドレス記憶手段と、 前記メモリへ書き込まれる符号化情報と前記メ
モリから読み出される符号化情報との各々から前
記マークを検出し、各符号化情報毎の前記マーク
の検出間隔に基づいて、時間軸を圧縮する場合に
は書込み時の前記マークが二つ検出される間に読
出し時の前記マークが二つ検出されるとき該読出
時の二つ目の前記マークに同期して、また時間軸
を伸長する場合には読出し時の前記マークが二つ
検出される間に書込み時の前記マークが二つ検出
されるとき該読出し時の二つ目の前記マークに同
期して、ロード信号を出力するマーク検出回路
と、 通常は、前記デジタル信号を前記メモリから読
み出す周期で順にアドレスを進めると共に、前記
マーク検出回路から前記ロード信号を受けたとき
前記アドレス記憶手段に一時記憶されたアドレス
を、次の読出しのためのブロツクの先頭アドレス
としてプリセツトする読出しカウンタと、 を備え、 前記読出しカウンタのアドレスに基づいて前記
メモリから前記デジタル信号を読み出すことを特
徴とする音響信号の時間軸変換装置。[Scope of Claims] 1. An analog audio signal is input, the analog audio signal is encoded into a digital signal, and the digital signal is divided into predetermined block lengths by adding a mark indicating a cutting point, and the digital signal is divided into predetermined block lengths, The digital signal divided into predetermined block lengths is sequentially written as encoded information into a readable/writable memory, and the digital signal is read out block by block from the encoded information in the memory to generate analog audio. In an acoustic signal time axis converting device that converts the time axis of an acoustic signal by changing the period of writing the digital signal to the memory and the period of reading it from the memory when decoding the signal, When compressing the axis, the address of the encoded information with the mark in the latest block already written to the memory is temporarily stored, and when expanding the time axis, the address of the coded information currently written to the memory is stored. address storage means for temporarily storing an address of encoded information to which the mark is attached in the latest block; and detecting the mark from each of the encoded information written to the memory and the encoded information read from the memory. , when compressing the time axis based on the detection interval of the mark for each piece of encoded information, when two marks are detected during writing and two marks during reading are detected. In synchronization with the second mark at the time of reading, and when extending the time axis, when two marks at the time of writing are detected while two marks at the time of reading are detected, the readout is performed. a mark detection circuit that outputs a load signal in synchronization with the second mark of the time; and a mark detection circuit that outputs a load signal in synchronization with the second mark of the time; a read counter that presets the address temporarily stored in the address storage means as the start address of a block for the next read when the read counter receives the digital signal from the memory based on the address of the read counter. An acoustic signal time axis conversion device characterized by reading out.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58112570A JPS604998A (en) | 1983-06-22 | 1983-06-22 | Time base converter for acoustic signal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58112570A JPS604998A (en) | 1983-06-22 | 1983-06-22 | Time base converter for acoustic signal |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS604998A JPS604998A (en) | 1985-01-11 |
| JPH0430600B2 true JPH0430600B2 (en) | 1992-05-22 |
Family
ID=14590012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58112570A Granted JPS604998A (en) | 1983-06-22 | 1983-06-22 | Time base converter for acoustic signal |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS604998A (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58223196A (en) * | 1982-06-21 | 1983-12-24 | リコーエレメックス株式会社 | Time base converter |
-
1983
- 1983-06-22 JP JP58112570A patent/JPS604998A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS604998A (en) | 1985-01-11 |
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