JPH064400Y2 - 音声分析装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本考案は音声分析装置に関し、特にそのメモリ及びその
アクセス機構の効率化に関する。

(ロ)従来の技術 従来の音声信号処理に適したデータ処理装置では、例え
ば雑誌「インターフエース」８６年４月号第２５３頁乃
至２５４頁に示されているシグナルプロセッサの構成か
ら明らかな如くメモリの大きさ及び該メモリのアドレス
ポインタによって示されるアドレス空間の大きさは同一
であった。そのため、これらの処理装置を用いて、例え
ばＰＡＲＣＯＲ方式の音声分析を行なう時、ハミング窓
等の偶関数のデータを連続的にアクセスする場合には、
該偶関数のすべてのデータの保持を行なうかソフトウエ
アによるアドレス制御を行なう必要があった。

(ハ)考案が解決しようとする問題点 従来の音声分析装置において音声信号のフレーム毎の分
析の為の偶関数のハミング窓のデータの保持を行なう場
合は、メモリ内にそのすべての関数データの保持を行な
う必要があった。しかし偶関数のデータは偶関数の周期
をＴとした場合、その半周期1/2Ｔを境にして対称のデ
ータとなる。従って従来のデータ処理装置では偶関数の
保持のために同一のデータを２つ保持しなければなら
ず、メモリ容量の増加を果たす問題点があった。またメ
モリ内に保持するデータを1/2周期分とした場合には、
偶関数が1/2周期であるかどうかの判定を行なわなけれ
ばならないという問題点があった。

(ニ)問題点を解決する為の手段 本考案の音声分析装置におけるメモリアクセス機構で
は、ハミング窓の如き偶関数の窓関数の1/2周期分を保
持するメモリに対するアドレス指定を行なうアドレス生
成部におけるアドレス空間を実際のメモリ空間に対して
倍の規模に設定し、該アドレス生成部の最上位ビットと
それ以外のビットの排他的論理和をとった後のアドレス
を該メモリのアドレスとするものである。

(ホ)作用 本考案の音声分析装置におけるメモリアクセス機構によ
れば、周期Ｔの偶関数のデータを保持するメモリの規模
を従来の半分の規模にできる。また、該偶関数の1/2周
期分のデータを保持し、折り返し点までアクセスしたか
どうかを判定する方法と比してもソフトウエアによる判
定が不必要となるのでソフトウエアの負担を減じ処理の
高速化が可能となる。

(ヘ)実施例 第１図に本考案の音声分析装置におけるメモリアクセス
機構の実施例の構成を示す。同図において(1)はデータ
処理装置全体の制御を行なう制御部であり、(3)は周期
Ｔの偶関数からなる時間窓関数の1/2周期分のデータを
保持する窓関数メモリであり、(4)は音声信号を格納し
た音声メモリである。(5)は上記窓関数メモリ(3)のアド
レスを指定する窓関数メモリアドレスカウンタでありア
ドレス制御は制御部(1)よりの指示によって行なわれ
る。また(6)は排他的論理和回路であり窓関数メモリア
ドレスカウンタ(5)によって生成された例えば８ビット
のアドレス中の最上位ビットとその他のビットとの排他
的論理和をとった７ビットのデータを窓関数メモリ(3)
に対する実際のアドレスとして指定する。(7)は音声メ
モリ(4)に対するアドレスカウンタでこのメモリ(4)に対
するアドレスの生成を行なう。第２図は時間窓としてよ
く用いられる偶関数のハミング窓である。このハミング
窓w(n)は次式のように表わされる。

w(n)＝(0.54-0.46cos(2πn/N))…… このときＮは１周期分の窓関数の全数を表わす。このハ
ミング窓の値は第２図より明らかなようにｎ＝N/2につ
いて対称である。

次に動作説明を行なう。

第２図に示されたハミング窓関数のうち最初からN/2ケ
のデータを窓関数メモリ(1)に保持させる。これを第３
図(a)に示す。メモリ(4)にハミング窓を掛ける入力音声
信号列v(n)が入力される。演算部(2)においては音声メ
モリ(4)内に保持されているv(n)に窓関数メモリ(3)内に
保持されているハミング窓関数w(n)を掛けて入力信号v
(n)の重み付けされた信号v(n)の計算を行なう。これを
次式に示す。

v(n)＝w(n)・v(n)…… このとき、入力信号v(n)を保持している音声メモリ(4)
に対するアドレスカウンタ(7)とハミング窓関数を保持
している窓関数メモリ(3)に対するアドレスカウンタ(5)
は同一のアドレスを示している。従って、これ等両カウ
ンタ(5)(7)は共通のものとしてもよい。今Ｎ＝２５６と
したとき両アドレスカウンタ(5)(7)は８ビットとなり、
ｎ＝１から２５６まで順次v(n)が計算されていく。ｎ＝
１からＮ／２すなわち１２８まではアドレスカウンタ
(5)、排他的論理和回路(6)によって示される窓関数メモ
リ(3)に対する７ビットのアドレスはｎに等しい。この
ときのこのメモリ(3)に対するアドレスの動きは第３図
(a)の実線によって示される。これは第２図の左半分に
対応している。即ち、ｎ＝N/2＋１（＝１２９）よりＮ
（＝２５６）の区間では窓関数メモリアドレスカウンタ
(5)によって示されるアドレスは音声メモリ(4)に対する
音声メモリアドレスカウンタ(7)のアドレスと同じよう
にｎ＝N/2＋１（＝１２９）からＮ（＝２５６）まで増
加する。ところが排他的論理和回路(6)によって示され
る窓関数メモリ(3)に対する７ビットのアドレスは最上
位ビットとその他のビットとの排他的論理和をとるので
逆にＮ（＝１２８）から１まで順次減少してゆく。この
ときのメモリ(3)に対するアドレスの動きは第３図(a)の
点線矢印によって示される。これは第２図の右半分に対
応している。この一連のメモリ(3)に対するアドレスの
動きは第３図(a)に示されたようにＮ／２アドレスを有
する窓関数メモリ(3)に対するアクセスしか行なってい
ないにもかかわらず、見かけ上は第３図(b)に示す如
く、Ｎアドレスのメモリ(3)に対するアクセスを行なっ
たように動き、入力信号列v(n)に対しハミング窓関数w
(n)を掛けた重み付けされた信号列v(n)の計算を演算部
(2)が行なう。

(ト)考案の効果 本考案の音声分析装置におけるメモリアクセス機構はハ
ミング窓等の偶関数のデータを連続的にアクセスしてゆ
く場合にアドレスの最上位ビットとその他のビットの排
他的論理和を取るだけで、ソフトウエア的な制御を行な
わずに必要なメモリの容量を半減することが出来、回路
規模の縮小及び制御の簡略化が計れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の音声分析装置のメモリアクセス機構の
ブロツク図。第２図はハミング窓関数の値を示した図。
第３図はメモリのアドレス変化図である。 (3)……窓関数メモリ、(5)……窓関数メモリアドレスカ
ウンタ、(6)……排他的論理和回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】入力音声信号に分析時間窓を掛けて音声信
   号を分析する音声分析装置に於いて、Ｎサンプルの偶関
   数からなる分析時間窓の半周期分を格納したＮ／２アド
   レスの窓関数メモリと、ｍビット（2^m＝N）のカウント
   値を成生するアドレスカウンタと、該アドレスカウンタ
   の値の最上位ビットと他のビットとの排他的論理和をと
   ってｍ−１ビット（2^m-1＝N/2）のカウント値を得て上
   記窓関数メモリをアドレス指定する排他的論理和回路
   と、からなるメモリアドレス機構を備えた音声分析装
   置。