JPS5930600A - 周波数スペクトル圧縮伸長装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、楽音信号などの時間長はその１＼で周波数ス
ペクトルを圧縮又は伸長して任意の帯域に変換する装置
に関する。

例えば楽音信号の時間長＆；変えないで周仮数スペクト
ルを圧縮又は伸長１−る装置として、アナログ、・シフ
トレジスタの様な遅延装置例えばＢ、Ｈ，Ｄと呼ばれる
ものを２個用い、これに対し交互に書き込み及び読み出
しを行なって信号処理をするものがある。第１図は、そ
の概略を示すブロック図である０図において、（ＩＩは
人力端子、（２１は低域通過フィルタ、（３１及び（４
１ｔｒｓそれぞれＮ個のメモリ・セル’ｖｗ”’ｔａ了
ナログ・シフトレジスタ（以Ｔ「Ａｓ）ｔＪと略称てる
、）、＋５１は制御回路、（６）はスイッチである。又
（力は低域通過フィルタ、（８）（エヌイツチ、９は市
ＩＩ句４１回路である、 ここで、低域、＋１７１過フイルタ（２；は、制御回路
（５）よＩＩ）　ＡＳ［３１及び（４１１Ｃ’加えられ
る駆動クロック・パルスの周波紗以−ドに信号の一＠域
を制限して信号との干渉を防ぐＴこめのものである。制
御１ｊ：！ｌ略（５）は、書き込みクロックパルスｆｗ
と読み出しクロックパルスｆｐをノリ１定時曲Ｔ毎に切
侠えてＡＳＩ（（３カ稍峙き込みのときはＡＳＩ（（４
１が読み出し、（３；が読み出しのときは（４）が書き
込む操作を交互に行なわせる駆動パルスを発生すると共
に、スイッチ（６）を駆動するパルスを発生し、他の制
御１１１１回路（９１への制イ卸傷号を出力する。スイ
ッチ（６）は、Ａｓ１ｕ３＋の読み出し期間中（３！　
１則ＩＩＣ則ｔｔ、Ａ　８　ｋｇ４）０）　ｔ＞Ｙみ出
し期間中（４）イ＃ＩＩＩＫ倒れる。ここで書き込み及
び読み出しクロ・ノイズ（ルヌｆｗ及びｆＲの周波数を
それぞれｆｗ及びｆＲとし、ｆｗ　／　ｆＲ＝　ｋと’
ｆると、ｋ　＞　１で周波斂ヌベクトルは圧縮（ピッチ
タウン）され、ｋく１で伸長（ピッチアップ）される、
スイッチ（６Ｎ’！　、制御回路（５）かもの駆動パル
スにエリ、ＡＳＩ（（３）及び（４）から読み出し信号
のみを出力するよう制御されろ。（７目ＬＡｓ［３＋　
及Ｕ　ｆ４１へ加えられろ駆動クロック・）（ルスの残
留分を除去する１こめの低域通過フィルタである。

第２図は、第１図のフィルタ（７）の出力信号の時間軸
上におけろ変化を示す波形図であるＰ第２図Ａは入力原
波形を示す。ここで、Ｔは、フレーム周期で、一般に周
波数ｆｗで書き込むと情報が丁ｇＮ　個（０メモリ・セ
ルのイベてＶＣ書き込１ｎｂ、つまりＴ＝Ｎ／ｆＷとな
るように設定されろ、第２図Ｂはｋ〉１即ち圧縮の場合
の波形、第２図Ｃはｋく１即ち伸長の場合の波形を示す
、これらの波形Ｇ丁、接綬点で不連続となっており大き
なり１１ツク雑音を発生する。この不連続成形に工ろ大
きなノイズを除去ｆるため、第１図のスイッチ（８）で
不連続点近傍の両側のゼロクロス点を制御回路（９）に
より検出してオフｅオフてろ、スイッチ（８）の制御パ
ルスに【、低域通過フィルタ（刀の出力信号と制御回ｌ
Ｉ４３　（５１からの制御信号からｒ「もれる、この制
御パルスでスイッチ（８）を土龍両１１１１１のゼロク
ロスや間でオフ・オフてることＶこより、信号はゼロク
ロス点で接続さ１１、出力端子αＯＩＫおける出力＆ゴ
第２図Ｂ′及びＣ′に示す様な波形となる。

この処理にエリ不連続に裏って発生するり１１ツタ雑音
は除去できるが、時間開Ｉ上でブランキング（無音区１
１１）を生−ｆる１こめにインパルス性ノイズを発生す
る。こ１１に１６号にｐｒｉｇ　ｆ区間に相当てる期間
だけゼロ・レベルとなるパルス（てなわち方形波）を采
じたことに相当イ゛るためである。

この様な欠点を改良する為第３図の様な圧縮伸長回路が
考えられている。

図において第１図と対応する部分には同じ符号を付しで
ある。第４図は、第３図のものの動作を示す波形図であ
る。第３図において、■、■、・・・・・・・［Ｆ］工
、第４図の波形ａ、ｂ、・会・・・、ｈが現われる個所
を示す、不例においては、制御回路（５１に、ＡＳ［３
１及び（４）に対する書き込み及び読み出しクロック・
パルスｆｗ及びｆＲの外に、積分回路Ｕ及び（５４Ｊｔ
ｃ対する読み出し時間Ｔの間筒レベルとなる制御信号を
出力する。積分回路（Ｌ、１１及び０→は、ＣＲから成
る低域通過フィルタないし積分回路で、ｄ及び−の如く
制御回路（５）からの制御信号（方形波）の高調波成分
を除去する作用をｆる。この積分された制御信号は、そ
れぞれ乗ＩＩ＃、器０］、ｌ及び＠でＡＳｆｆ３１及び
（４）の出力信号に乗せられる。この信号を工、次段の
加算器（イ）で加えられ、低域通過フィルタ（７）を経
て出力端子（ＩＯＪより出力される。乗算器ａη及び（
６）は第１図のスイッチ（６：とｌ’ｆｆｌ様の役目を
している。第４図において、ａは入力原波形、ｂ及びＣ
は圧縮の場合におけるＡｓ）ｔ１３＋及び（４）の出力
波形、ｄ及び−は積分回路０及びα荀の出力波形、ｆ及
びｇは乗算器（ロ）及び四の出力波形、ｈは加算４明り
出力波形を示す、この波形りから分る様に、上記の様に
処理することにエリ、ブランキング区間がなくなって波
形の連続性が裏〈なり、インパルス性ノイズが非常に低
減される。しかし、この方法＋２、フレーム周期′「の
全幅に暖ってｂ及びＧの信号な読み出して差支えのない
圧縮（ピッチタウン−）の場合ＶＣ＆ま上述の棒１１長
Ｊ９［が光揮出′ｆ：るが、伸長の場合には第１図の場
合と１５１様に出力信号に欠落期間を生ずる。

本努叩は伸長の場合にも１菖号の欠落を生じない圧縮伸
長装置を提供−「＾もので、以１．実施例に従には同−
又はルｊ以の４１号を付しである１人力信号に、入力備
−：？−（１１，Ｃす１氏歇辿、１φフィルタ（Ｖを経
て第３図ト！ｌ１ｌｒ１様のＡＳＲｌ、’Ｊｌ　、　（
４１及びＡＸ−叩において新たに追カロするＡＳＨ９０
，ｌに印加され、Ａｓｎ５ｒ及び（４）の出力Ｑ；スイ
ッチ（６）で、洸み出し信号のみ出力される。

このスイッチ（６）及びＡ　Ｓ　ＩＱ６）の出力信号に
次段の乗算器（１１）及びｕ４で積分回路（ｌ及びｑキ
からの制御信号が掛は合わされ、次の加算器（１５＋で
加算され低域通過フィルタ（７）を経て出力端子（ｌＯ
）に出力される。−方、０６は、主発伽器でそれぞれ制
伺１回路（２５）及び（３５）と分周回路Ｑ力にクロッ
ク信号を出力する０分周回路αカに、クロック信号を分
周（、て周期Ｔ／２のパルスを辞延回路翰、１／２分周
器であるフリップ・フロップ回路（２３）及びナンドケ
ート（２’ｌ’）に供給する。遅延回路−の出力は制御
回路（３５）及びナンドケート（２１）に加えろ１．る
。フリップ・フロップ回路（２３）の出力パルス（周期
′ｖ）は、制御回路（２５）及びスイッチ（６）に加え
られ沓き込みと読み出しの制＃に使われろ。ｔｉｌｌ値
１回路（２５）及び（３５）　を丁、主発撮器（３）か
らのクロック信号を分周して１カ定の書き込み及び読み
出しクロック・パルスを艶生じ、これらを上記の７リツ
プフロソブ回路（２３）及び遅延回路（４）からの周ル
１＋のパルスに、【り交互に切換えＡＳＨ４３１、（４
１及び岡を駆動するやナンドケ−）　（２１）の出力＆
Ｃｉ［接及びイノバータ（２２）を弁してそれぞれ積分
回路α３及びαａに加えられる。Ａ　Ｓ　）（４，３６
）は、書き込み及び読み出しの周期が半フレーム同期（
’Ｉ’／２）となるのでメモリ・セル数をＮ／２とする
か又はクロック・パルスの周波数を２倍にするかのいず
れでもよいが、一般的には、経済的なＮ／２のメモリ・
セルを採用し、クロック・パルスの周波数はＡＳＲ（３
＋及び（４）とｌＴ’ｌｌ−に設定する、第６図（ゴ、
４１５図のもののＩＩの咋涜、明用岐形図である。第５
図における■〜■は、第６図ａ−一に示″ｆ′波形が現
われる個所を示す。第６図ａは分周回路Ｗｉの出力波形
で、第６１λｂ　ｆ工これより遅延回路（ホ）によりΔ
だけ遅れた信号波形を示−「。しＫかって、制御回路（
３５）は第６図すのパルスに回期してＡ　Ｓ　Ｒ（３Φ
の書き込み及び絖み出し、を？ｌ］ｌＩ御する。−万、
第６図ａの袷＋＋げフリップ−フロップ回路（２３）で
１．／２分周さｉて第６図ｅ’に示−［θゾ形となり、
制御回路（２５）でＡＳＲ（３１及び（４）の四き込み
及び読み出しをｆｕｌｌイｍ−４−る。又、Ａ　６１”
ｌ　ａと第６図１）　０）ナンドを嘔ることに、ｌ：り
渠６図ｄり波形がナツト回路（２１）の出力に、更にＣ
の出力をイ／バータ（２２）に通すことにより第６１閾
ＣＯ，）γ皮形がイ烙ら１する。

次に、遅延量Δの設定の仕方を説明する。第７図は、第
５図のものを伸長初叫・［させる場縫のタイム・チャー
トで、（ａ＋　、　ｒ４＋及び罐はそれぞれＡｓＩＬ（
３＋　。

（４）及び（５）の動作を図示するものである。い１、
イ申侵率を−とｆると、第７図（３）に示てように、Ａ
Ｓ　）（３ｊの読み出し出力は１（゛「の期間に短縮さ
れて現わ才ｔ、このＩＺ、　ｉｊＪ＋のみ取り出てとブ
ランキング区間ｔ４ｔ５Ｉｔｓ　（１−１０Ｔ　トｆｘ
　；’；＋。ココ＆で、ｑ　’ａｌｌ　ｔ□テＡＳＩ３
１は紛、み出し出力を得ることが出来ろ期間となり時刻
上３で訪、み出し出力を得ろことが出来る１υＡ間を完
了する。ここで、ｔ１〜ｔ５闇がフレーム周期ＴＫ相当
てろ。捷１こ、第７Ｉ刺（４）に示すように、時亥１１
　ｔ、でＡ　Ｓ　Ｒ（４１＆丁書き込みＪすｊ１ト１１
となり時刻ｔ５ビ偕、巧・出し期のりも読み出し出力を
帰ることが出来る期間し丁短縮されてＫＴ／２となるこ
とを丁しており、Ｑｏ）＆ｕ、時刻ｔ１からΔだけ経過
しに時に１１ｔ２で書き込みを開始し、Ｔ／２　Ｍｒ、
一時刻ｔ３からｉ’ｆ’ａみ１ｂてと１侍亥１１ｔ６で
仇み出し出力を得ろことが出来るルト１１を完了する。

このとき、時間的な対称性を瑚慮して千２〜七３＝って
、遅延回路（１）の遅延板Δを伸長率に応じて可変とす
れば、ＡＳ…３）及び（４）の読み出し出力のブランキ
ング区ＩＨ＋：ａ　〜ｔｒをＡ　Ｓ　Ｒ（３ｏ）ノ出力
でカッ（−したブランキング区間のない信号を得ろこと
ができる。

以−Ｆ’Ａ８圧：ｌｌ　、　ｔｅｌ及び（うωから出力
を読み出すタイミングについて第７図に従って説明する
。、第７図において、卯及び（１４１は、第６図ｄ及び
Ｃの波形に積分回路０及び（１勺にエリ積分処理しＴこ
？ｌｉ制御信号で、これを乗算器ｕｉ）　、　Ｑりで信
号に川は合わせ、そｒＬぞｎ読み出し出力を傷ルことの
出来る１ｔＪＪ間のうちＡ３１（（３’＋及び（４）か
らα）、■、■・・Φ・・の轍紗信号とＡＳ時ωから■
、■、■・・・・・の縦続１ｈ号を得る。これを加算器
（１５）で力（」算てΦことにエリ、グラ／キノキング
区間の１．ｃいインパルス性ノイズの低減されに処理信
号が得られる。、ただし、出線の場合＆了、（３）及び
（４）の出力信号の読み出し期間はフレーム周ＭＴと一
致し、スイッチ（６）の出力信号にブランキング区間が
発生しないので、遅延量Δは任意ＶＣ選択しうる。ま１
．Ｈ７−ランキング期間を発生しないことから、ＡＳＩ
屓初の出力を用いず、ＡＳｌ（（３１と（４）のみで、
制御信号のパルヌ幅を′Ｖと（、て、第６図ｅ　Ｏ−）
波形とこの反転波形を用いて圧縮処理なｆることが出来
る。

第９図は、上述の４’４　Ｋ　、伸長の場合のみ第５図
の構成を用い、圧縮の場合にはＡｓ　Ｉｔ、（３）及び
（４）の出力を用いるように１．た本発明の第２実施例
を示すツーロック図である。本例は、編５Ｌ・」のもの
に新りにスイッチＳ　”　＋　８２　＋　Ｓａ及びＳ４
が加えられているのみであるから詳１紬な説明は省略す
るもスイッチ８１〜Ｓ４が図の位［めにあるとき、第５
（メ（と（ｔｎｉじ構成となり伸長動作を行なう。スイ
ッチＳ　ｌ−８４が図と反対の位置にあるとき、圧縮動
作を行なう。こ（７）　ＪＪ　合＆Ｘ、ヌ１’Ｚ　ｆ　
１’３１　ＶＣ＆’Ｓ　ＡＳＲ（３’ｌの出力が、スイ
ッチ８２にはフリップ参フロ、ツブＩＶ　路（２３）の
出力が、スイッチＳ３に＆Ｘ　ＡＳＩも（４１の出力が
、スイッチ８４　Ｋは）１ｊツブ・フロップ回路（２３
）の出力の反転出力が接緒される。本例によっても、楽
音信号等の１．５倍１での伸長命圧縮処理之３個のＡＳ
Ｂを用いて行なうことができろ。

以上説明し１ことおり、不発明によｎば、楽背信号等の
伸長・圧縮処理において汗成出力にフ゛ランキングメ１
１４１を発生し、ないのでイノノ（ルヌ性ノイズの発生
を低減てることができ、しかも、合成出力の各切換わり
時ｊ、１１付近において漸増及び漸減的に切換わろので
、従来にない高音質を（Ｖろことが出きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示すプロ・ンク図、第２図は第１図の
ものの動作をネオ波形図、第３図（工他の従来例を示す
ブロック図、第４図に第３図のものの動作を示″ｆ′波
形図、第５曙は不発明の第１実施例を示すブロック図、
第６図は第５図のものの動ｒ「を示″ｆ彼形図、第７図
は第５図のものの伸長動作を示す全体のタイム・チャニ
ド、第８図ｂｓ；ｓ５図のものの圧Ｍ動作を示す全体の
タイム・チャート、第９に４は不究明の０！２実施例を
示すプロ゛ツク図である。 （３＋　、　（４１、（坤＠＠＠＠＠アナログ、シフト
レジスタ、（２５）、（３５）・・・・・制御回路、θ
尋・・・・・加算器、側。 θ冶・・・・・積分回路つ 特許出願人　　　　日本コロムビ了昧入会社代理人　弁
坤士　　　　　山　　口　　　　和　　美　　　〜。 ｔト ゲぐＳジダ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 第１及び第２のアナログ・シフトレジスタの書き込み及
   び読み出しを方形波制御信号により交互に行なわせ、各
   読み出し出力を加算して、周波数スベ外トルの圧縮又は
   伸長され定加算出力を得るものにおいて、周波数スペク
   トルを伸長するさいに生ずる上記加算出力の信号欠落期
   間を第３のアナログシフトレジスタにエリ補完すること
   馨特徴とてる周波数スペクトル圧締伸長装置。