JPH10271018A - データ変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 テキスト音声合成装置１の出力する１２
ＫＨｚ１２ビットのリニアデータＤ１は、Ｄ／Ａコンバ
ータ３によってアナログ信号Ｄ２に変換される。このア
ナログ信号Ｄ２は、Ａ／Ｄコンバータ４によって８ビッ
トのμ−ｌａｗデータＤ３に変換される。 【効果】 局内交換網用のものとは制御クロック周波数
やビット数の異なる音声データを変換して、局内交換網
２の音声データとして利用できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アナログ信号をサ
ンプリングして得たディジタル音声データ等を、そのビ
ット数や制御クロック周波数の異なるデータに変換する
ために使用するデータ変換装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、局内交換網内で音声案内等を発
信するためのテキスト音声合成データは、アナログ信号
をμ−ｌａｗ則により８ＫＨｚの制御クロック周波数で
サンプリングして得られたものである。この信号は、ア
ナログレベルを８ビットで符号化している。この信号を
μ−ｌａｗデータと呼び、交換網内で広く利用されてい
る。一方、各種のコンピュータで生成される様々な音源
は、こうした規則にとらわれず、例えば高い音質を保証
するために１２ＫＨｚの制御クロック周波数でサンプリ
ングをし、１２ビット符号化したものが利用されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来の技術には次のような解決すべき課題があった。
一般のコンピュータ等で生成された各種の音源データの
中には、そのまま局内交換網に利用したいものも含まれ
る。しかしながら、データ形式が異なるから、そのまま
取り込むことはできない。そこで、局内交換網用として
改めて音源を用意し、μ−ｌａｗ則によるデータ生成処
理を行っている。ここで、制御クロック周波数やビット
数の異なるデータを取り入れて局内交換網に適合したμ
−ｌａｗデータ形式への変換ができれば最も経済的であ
る。また、局内交換網用のテキスト音声合成装置による
音声データのみならず、各種のアナログ信号をディジタ
ル変換したデータについても同様のことが言える。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は以上の点を解決
するため次の構成を採用する。 〈構成１〉アナログ信号をサンプリングして得た所定の
ビット数及び制御クロック周波数のディジタルデータを
受け入れて、その信号を変換処理し、入力したディジタ
ルデータとは異なるビット数及び制御クロック周波数の
ディジタルデータを出力するものであって、入力したデ
ィジタルデータを受け入れてアナログ信号に変換するデ
ィジタルアナログ変換回路と、このディジタルアナログ
変換回路の出力を受け入れて、入力したディジタルデー
タとは異なるビット数及び制御クロック周波数のディジ
タルデータに変換して出力するアナログディジタル変換
回路とを備えたことを特徴とするデータ変換装置。

【０００５】〈構成２〉アナログ信号をサンプリングし
て得た所定のビット数及び制御クロック周波数のディジ
タルデータを受け入れて、その信号を変換処理し、入力
したディジタルデータとは異なるビット数及び制御クロ
ック周波数のディジタルデータを出力するものであっ
て、入力したディジタルデータを受け入れて、入力した
ディジタルデータとは異なる制御クロック周波数のディ
ジタルデータを出力する周波数変換回路と、この周波数
変換回路の出力を受け入れて、入力したディジタルデー
タとは異なるビット数のディジタルデータに変換して出
力するビットデータ変換回路とを備えたことを特徴とす
るデータ変換装置。

【０００６】〈構成３〉構成２において、ディジタルデ
ータを、それよりも低い制御クロック周波数のディジタ
ルデータに変換するとき、周波数変換部に入力する信号
のうち、周波数変換部で削除される信号に隣接する信号
を、アナログ信号としてみたときにその信号の近傍のレ
ベル変化が滑らかになる補完値に変更することを特徴と
するデータ変換装置。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を具体
例を用いて説明する。 〈具体例１〉図１は、具体例１によるデータ変換装置の
ブロック図である。この装置は、テキスト音声合成装置
１の出力を受け入れるＤ／Ａコンバータ３と、Ｄ／Ａコ
ンバータ３の出力を受け入れるＡ／Ｄコンバータ４と、
Ａ／Ｄコンバータ４の出力を受け入れる局内交換網２と
から構成されている。この装置によって、テキスト音声
合成装置１が生成した音声データを局内交換網２に送り
込み、利用することができる構成となっている。

【０００８】テキスト音声合成装置１の生成した音声デ
ータは、例えば１２ＫＨｚのサンプリング周波数でサン
プリングされた１２ビット幅のデータである。図中に
は、１２ＫＨｚ１２ビットリニアデータＤ１と表示し
た。Ｄ／Ａコンバータ３は、１２ビット幅のディジタル
データを受け入れて、これをアナログ信号Ｄ２に変換す
る回路である。また、Ａ／Ｄコンバータ４は、アナログ
信号を受け入れて制御クロック周波数８ＫＨｚ、８ビッ
ト幅のディジタルデータを出力する回路である。この出
力をμ−ｌａｗデータＤ３と表示した。即ち、Ａ／Ｄコ
ンバータ４によって出力されたμ−ｌａｗデータが局内
交換網２に供給される。

【０００９】この図に示すように、Ｄ／Ａコンバータ３
はテキスト音声合成装置１の生成したディジタルデータ
をアナログ信号Ｄ２に変換するから、このアナログ信号
をＡ／Ｄコンバータ４によって任意の形式のディジタル
データに変換することができる。従って、μ−ｌａｗ則
に規定されたμ−ｌａｗデータを、このＡ／Ｄコンバー
タ４で生成することによって、入力データとは制御クロ
ック周波数とビット数の異なるディジタルデータを得る
ことができる。

【００１０】なお、テキスト音声合成装置１は、例えば
コンピュータによって生成された音声データを格納した
メモリである。また、テキスト音声合成装置１に代え
て、各種のアナログ信号をディジタル化した信号を出力
する装置をここに配置しても、同様の処理ができる。更
に、Ａ／Ｄコンバータ４によって変換出力される信号
は、局内交換網２のための、μ−ｌａｗ形式のものであ
るが、出力側の要求によって任意の形式のディジタルデ
ータとすることができる。即ち、任意のビット数の任意
の制御クロック周波数のディジタルデータに変換してよ
い。

【００１１】〈具体例１の効果〉以上説明した上記の構
成の回路は、テキスト音声合成装置１の出力を一旦Ｄ／
Ａコンバータ３によってアナログ信号に変換し、これを
Ａ／Ｄコンバータ４によって希望する形式のディジタル
データに変換するので、制御クロック周波数とビット数
の異なる入力データを変換してそのまま利用することが
できる。

【００１２】〈具体例２〉図２は、具体例２によるデー
タ変換装置のブロック図である。この装置は、テキスト
音声合成装置１の出力する１２ＫＨｚ１２ビットリニア
データＤ１を受け入れて、周波数変換を行う周波数変換
部５と、周波数変換部５の出力するデータを受け入れて
ビット数を変換するビットデータ変換部６とを備えてい
る。ビットデータ変換部６の出力は局内交換網２に受け
入れられる。

【００１３】テキスト音声合成装置１の出力するデータ
は、１２ＫＨｚ１２ビット幅の具体例１で利用したデー
タＤ１である。また、周波数変換部５は、１２ＫＨｚの
制御クロック周波数でサンプリングされたディジタルデ
ータを受け入れて、８ＫＨｚの制御クロック周波数でサ
ンプリングして出力をする回路である。周波数変換部５
の出力は８ＫＨｚ１２ビットリニアデータＤ４となる。
ビットデータ変換部６は、１２ビットのディジタルデー
タを８ビットに変換して出力する回路である。こうして
μ−ｌａｗデータＤ３が得られるように構成されてい
る。

【００１４】図３には、具体例２の装置の動作説明図を
示す。この図に示すタイミングチャートは、図２に示し
た周波数変換部５の入出力信号を示す。（ａ）は、テキ
スト音声合成装置１から出力される信号の制御クロック
で、１２ＫＨｚクロックＫ１と表示している。（ｂ）
は、テキスト音声合成装置１から出力されて周波数変換
部５に入力するデータＤ１である。

【００１５】（ｃ）は、出力側で要求される信号の制御
クロックＫ２で、図では８ＫＨｚクロックというように
表示している。（ｄ）は、周波数変換部５の出力するデ
ータＤ４を示す。この図に示すように、１２ＫＨｚのク
ロックＫ１に同期して入力する１２ＫＨｚのディジタル
データＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，…Ｐは、８ＫＨｚクロックＫ２
の立ち下がり部分でデータラッチされて出力される。こ
れにより、図に示すように、Ｂ，Ｃ，Ｅ，Ｆ，Ｈ，Ｉ，
…というデータが得られる。即ち、３個に２個のデータ
を有効にする周波数変換ができる。

【００１６】こうして周波数変換を行った後、図２に示
すビットデータ変換部６に送り込む。ビットデータ変換
部６は、１２ビットのディジタルデータを受け入れて８
ビットの対応するディジタルデータに変換する。これ
は、例えば、１２ビットのアドレス信号を受け入れて、
該当するアドレスから８ビットのデータを出力するメモ
リにより構成すればよい。

【００１７】図４に、ビットデータ変換部の動作説明図
を示す。図の（ａ）に、１２ビットリニアデータのアド
レスと、そのアドレスに格納したディジタルデータをア
ナログレベルで表現した値との関係を示す。アドレスが
“０００”〜“ＦＦＦ”まで、直線的にアナログレベル
と比例するようにディジタルデータを対応付けている。
なお、“７ＦＦ”はゼロレベルで、上半分は正の値、下
半分は不の値である。アドレスはヘキサで表示してい
る。

【００１８】（ｂ）は、μ−ｌａｗデータを示す。この
グラフも（ａ）と全く同一の形式で表現した。横軸がア
ドレスを示し、縦軸がアナログレベルを示している。図
の（ａ）と（ｂ）とを比べることで、同一アナログレベ
ルの信号がどのアドレスに対応するかを決定することが
できる。この対応に従って１２ビットのディジタルデー
タをアドレスとし、該当するアドレスに８ビットのディ
ジタルデータを格納したビットデータ変換部６を設計す
ればよい。

【００１９】こうして、図２に示す装置は、テキスト音
声合成装置の出力を一旦８ＫＨｚでサンプリングして、
１２ビット幅のディジタルデータに変換し、さらにこれ
を８ビットのディジタルデータに変換して、μ−ｌａｗ
データを得る。

【００２０】〈具体例２の効果〉具体例２の構成によれ
ば、具体例１と同様に制御クロック周波数及びビット幅
の異なる音声データを取り入れて局内交換網に利用する
ことができる。なお、具体例１の装置と比較すると、入
力データをアナログ信号に変換せず、ディジタルデータ
のまま変換処理を行うため、ノイズの影響を受けないと
いう効果がある。

【００２１】〈具体例３〉図５には、具体例３によるデ
ータ変換装置のブロック図を示す。この装置は、図３に
示した具体例２の装置に対しデータ調整部７を付加した
ものである。データ調整部７は、テキスト音声合成装置
１の出力を受け入れて調整を行い、周波数変換部５に入
力するように構成されている。

【００２２】図６には、データ調整部の動作説明図を示
す。図の（ａ）は、入力データの制御クロック周波数で
ある１２ＫＨｚのクロックＫ１を示す。（ｂ）は、入力
データの１２ＫＨｚデータＤ１を示す。（ｃ）は、この
データを一定のルールで調整したデータＤ５を示す。
（ｄ）は、出力されるべき信号の制御クロック周波数８
ＫＨｚのクロックＫ２を示す。（ｅ）は、図５の周波数
変換部５から出力される８ｋＨｚのデータＤ６を示す。

【００２３】上記データ調整部７は、図の（ｂ）に示す
ようなデータＤ１を受け入れて、図の（ｃ）に示すよう
なデータＤ５を出力する回路である。既に説明したよう
に、１２ＫＨｚのデータを８ＫＨｚのクロックでラッチ
して、８ＫＨｚのデータとして出力する場合には、３個
に１個ずつデータを削除しなければならない。しかしな
がら、その出力信号をアナログ信号として見たとき、デ
ータが削除された部分は急激なレベル変化を生じる恐れ
がある。そこで、上記データ調整部７は、削除される信
号に隣接した信号をアナログ信号として見たとき、その
近傍のレベル変化が滑らかになるように補完値を計算す
る。

【００２４】例えば、図６（ｂ）に示す信号のＢ，Ｃ，
Ｄがそのまま図５に示す周波数変換部５に入力すると、
信号Ｂ，Ｃはラッチされて出力されるが、信号Ｄは削除
される。このとき、アナログ信号として見ると、信号Ｃ
とＥとの間が抜けることによって信号レベル変化が激し
くなる。そこで、信号Ｃを予めＣとＤの平均値に変換し
てしまう。即ち、信号がＢ，Ｃ，Ｄ，Ｅと順に入力する
場合、削除される信号Ｄの隣のＣに相当する信号を、
（Ｃ＋Ｄ）／２としてしまう。こうして調整された信号
を周波数変換部５に入力すると、図６（ｅ）に示すよう
に、Ｂ，（Ｃ＋Ｄ）／２，Ｅという順に信号が出力され
る。これによって、Ｂ，Ｃ，Ｅという信号変化よりも信
号の変化が滑らかになり、周波数変換による信号劣化を
救済できる。

【００２５】なお、この例では、削除される信号の直前
の信号を削除される信号とその直前の信号との平均値に
置き換えて調整するようにしたが、削除する信号の直後
の信号について同様の置き換えを行っても差し支えな
い。また、アナログ信号として見たとき、その近傍のレ
ベル変化が滑らかになるような補完値であれば、平均値
でなくても適当な中間値であればよい。

【００２６】〈具体例３の効果〉具体例２の装置に対し
て、データ調整部を加えることによって出力される信号
のレベル変化が滑らかになり、テキスト音声合成装置の
出力により近い復元波を変換出力として得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】具体例１によるデータ変換装置のブロック図で
ある。

【図２】具体例２によるデータ変換装置のブロック図で
ある。

【図３】周波数変換部の動作説明図である。

【図４】ビットデータ変換部の動作説明図である。

【図５】具体例３によるデータ変換装置のブロック図で
ある。

【図６】データ調整部の動作説明図である。

【符号の説明】

１ テキスト音声合成装置 ２ 局内交換網 ３ Ｄ／Ａコンバータ ４ Ａ／Ｄコンバータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アナログ信号をサンプリングして得た所
   定のビット数及び制御クロック周波数のディジタルデー
   タを受け入れて、その信号を変換処理し、入力したディ
   ジタルデータとは異なるビット数及び制御クロック周波
   数のディジタルデータを出力するものであって、 入力したディジタルデータを受け入れてアナログ信号に
   変換するディジタルアナログ変換回路と、このディジタ
   ルアナログ変換回路の出力を受け入れて、入力したディ
   ジタルデータとは異なるビット数及び制御クロック周波
   数のディジタルデータに変換して出力するアナログディ
   ジタル変換回路とを備えたことを特徴とするデータ変換
   装置。
2. 【請求項２】 アナログ信号をサンプリングして得た所
   定のビット数及び制御クロック周波数のディジタルデー
   タを受け入れて、その信号を変換処理し、入力したディ
   ジタルデータとは異なるビット数及び制御クロック周波
   数のディジタルデータを出力するものであって、 入力したディジタルデータを受け入れて、入力したディ
   ジタルデータとは異なる制御クロック周波数のディジタ
   ルデータを出力する周波数変換回路と、この周波数変換
   回路の出力を受け入れて、入力したディジタルデータと
   は異なるビット数のディジタルデータに変換して出力す
   るビットデータ変換回路とを備えたことを特徴とするデ
   ータ変換装置。
3. 【請求項３】 請求項２において、 ディジタルデータを、それよりも低い制御クロック周波
   数のディジタルデータに変換するとき、周波数変換部に
   入力する信号のうち、周波数変換部で削除される信号に
   隣接する信号を、アナログ信号としてみたときにその信
   号の近傍のレベル変化が滑らかになる補完値に変更する
   ことを特徴とするデータ変換装置。