JPS60263375A - 音響信号の時間軸変換装置 - Google Patents

音響信号の時間軸変換装置

Info

Publication number
JPS60263375A
JPS60263375A JP59118695A JP11869584A JPS60263375A JP S60263375 A JPS60263375 A JP S60263375A JP 59118695 A JP59118695 A JP 59118695A JP 11869584 A JP11869584 A JP 11869584A JP S60263375 A JPS60263375 A JP S60263375A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
address
read
encoded information
mark
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP59118695A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0355840B2 (ja
Inventor
Tadao Yamahara
山原 忠夫
Shoichi Yasuda
正一 安田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Elemex Corp
Original Assignee
Ricoh Elemex Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Elemex Corp filed Critical Ricoh Elemex Corp
Priority to JP59118695A priority Critical patent/JPS60263375A/ja
Publication of JPS60263375A publication Critical patent/JPS60263375A/ja
Publication of JPH0355840B2 publication Critical patent/JPH0355840B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/10—Digital recording or reproducing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)

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】 [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)によっ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−3− 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ック毎に
切分して一旦メモリに書き込み、そして、これらの信号
を各ブロックの時間軸の圧縮や伸張を行なって読み出す
際に、これに伴うブロッ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って行なって、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、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
信号ブロックの相関関係を見ながら複9flなアルゴリ
ズムによって行なう必要があるため、その処理による遅
れが大きく、この様な音−4− 響信号の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った。
一方、これらのアルゴリズムを省略し装置を簡素化する
と、音響信号としての情報量が著しく低下し、復号化さ
れた音響信号(再生音)の音質、聴感等が劣化するとい
う問題があった。
[発明の目的] 本発明の目的は、音の長さを変えずに音程を変化させる
処理、即ち音響信号の圧縮又は伸張を行なう時間軸変換
の処理を聴覚上、実時間とみなされる速さで行なうこと
ができ、比較的簡単な回路構成で明快度や聴覚の良好な
音響信号を得ることのできる音響信号の時間軸変換装置
を提供することにある。
〔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、 アナログ音響信号を入力し、PCMによってデー 5 
− ィジタル信号に符号化するPCM符号化手段Aと、該ア
ナログ音響信号の所定の同一位相部分に対応した前記デ
ィジタル信号に切分点を意味するマークを施こすことに
よって、前記ディジタル信号を所定のブロック長に分け
ると共に、所定の時間軸に沿った符号化情報として読み
書き可能な記憶手段Bに所定のアドレスから順次書き込
む符号化情報書込手段Cと、 前記記憶手段Bに記憶された符号化情報を、所定の比率
で時間軸を変換し、該符号化情報に付されたマークによ
って区分されたブロック毎に、所定のアドレスから符号
化信号として読み出す符号化信号続出手段りと、 該読み出された符号化信号をアナログ音響信号に復号化
するPCM復号化手段Eと、 を備えた音響信号の時間軸変換装置において、前記記憶
手段への符号化情報の書き込み及び読み出しの際に、該
符号化情報に付されたマークを検出し、書き込み時と読
み出し時のマーク検出間隔の違いに基づいてアドレス設
定信号を出力する− 6 − マーク検出手段「と、 前記符号化情報書込手段Cがマークを付した符号化情報
を前記記憶手段Bに書き込む際のアドレスのうち最新の
アドレスとそのひとつ前のアドレスとを一時的に記憶し
、前記マーク検出手段が出力するアドレス設定信号に応
じて該一時的に記憶されたアドレスのうちいずれかのア
ドレスを次の読み出しを行なうブロックの先頭アドレス
として予め設定するアドレス設定手段Gと、 を備え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f ・伸張を伴う時間
軸変換を行なっ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ッ
ク図を示してC)−7− 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ィルタリングを行なう入
力フィルタであり、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は入力フィルタ2
から送られる入力信号の振幅圧縮を行なうコンプレッサ
であり、ノイズリダクショ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はコンプレッサ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・続出コントローラ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ィルタ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が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−8− メモリ(RAM)7内に設けられた音響信号の数ブロッ
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
ッチする書込ラッチであり、書込・続出コントローラ8
から供給されるラッ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、その最下位ビット(L S B )に、信号
の圧縮・伸張による時間軸変換を行なう時のRAM7か
らの読み出しブロッ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によりに変化した時に、これをネガティブゴーイ
ング時のゼロクロス点として検出し、マーキング指令信
−9− 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がら出力される符号化デ
ータにおける例えば最下位ビット(LSB)にブロック
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
の立ち一トリ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、ブロッ
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っ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−10− 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。
上述の書込ラッチ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によって変換
されたディジタル信号に上記のマークを施してこれを所
定のブロック長に分けると共に、所定の時間軸に沿った
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、ブロック毎に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RAM7からの
読み出しブロッ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の設予 定時間によって決定され、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−11− 再生音とのピッ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ッ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った場合、信号の
圧縮又は伸張の程度によって読み出された信号のブロッ
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はピッ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
ックの長さを制御する。そこで、制御回路11は、可変
クロック信号発生器13から出力される読出クロック信
号iの周期と書込みクロック信号りの周期との比を可変
クロック信号発生器13からのピッチ比倍@10によっ
て検出し、この書き込み読み出しの周期の比、つまり、
ピッチ設定手段であるピッチ設定器12によって設定さ
れた原音と再生音とのピッチ比が大きい場合、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、設定されたピッチ
比が小さい場合にはその程度に応じてタイマ設定時間T
l11を短くするように動作する。この−12− 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。
ピッチ設定器12は入力音に対し、再生音のピッチを高
くあるいは低く変えるためにその原音と再生音のピッチ
比を設定するものであって、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。このピッチ設定器12は
読出カウンタA14a、B14bに印加する続出クロッ
ク信号1の周期を変えるように、可変クロック信号発生
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・続出コントローラ8と書込カウンタ16に
クロック信号を出力するクロック信号発生器であって、
書込カウンタ16にはRAM7へのアドレッシング用に
分周された書込みクロック信号りが送られる。一方、書
込・読出コントローラ8では、クロック信号発生器15
から送られたクロック信号から、サンプルパルス信号a
)A/D変模器5用のA/Dコンバート基準クロりク信
−13− 号り1書込うッチ信号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e1読出ラッチ信号
’1+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9
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、例えば書込クロック信号りの一周期の
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
ロック信号りを入力してカウントし、書込アドレスをマ
ルチプレクサ17を介してRAM7へ送る。よって、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から書込ラッチ6へ送
られる書込ラッチ信号Cにより書込ラッチ6で一時記憶
され、データバスにセットされた後、RAM7への書込
可能信号dをアクティブにして、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
によって指定−14− 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はラッチC19とラッチD20を制御する続出コン
トローラであって、両ラッチC19,D20と共にアド
レス設定手段を構成しているが、第3図に示ずようなり
タイプのノリツブフロッ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1yla
を入力し、このマーキング信号Maに同期したラッチ可
能信号0゜q及びストローブ信号r、pをラッチC19
とラッチD20に送り、マーキング信号Maの示すブロ
ック切分点のタイミングでラッチC19とラッチ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はマーク検出手段としての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
たブロック切分点のマーク信号mf を検出すると共に
、第5図のタイミングチャートに示すように、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−15− 検出しマーク検出信号[)eを出力し、2つのマーク信
号mの間にマーク検出信号[]eが2つ発生した時、2
つ目のマーク検出信@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@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つの読出カウンタへ1
4a、読出カウンタB 14 bに送られ、読出カウン
タA、Bはこのロード信@j + 、 j 2によって
ラッチC19またはラッチ020により読み出しの先頭
となるアドレスデータをプリセットする。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、信号のブロッ
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ッ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En A、En Bは読出ラッチ
A23a。
読出ラッチB23bからの符号化データがそれぞ−16
− れ入力される2つのD/A変換器24aと24bのレフ
ァレンス入力に印加され、各ブロックは直ちに接続され
るのではなく、前のデータブロックが切分点を過ぎたら
その出力を徐々に絞り、新しいデータブロックは切分点
から次第にその出力を上げるようにして、ブロック切分
点での信号の接続を行なっている。
前記23aと23bはそれぞれ2系統の読出しラッチで
あり、書込・続出コントローラ8からの読出ラッチ信号
f1またはf2をマルチプレクサ17への選択パルス信
号0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、読出カ
ウンタA14aまたは814bによってアドレス指定さ
れ、RAM7からデータバスに読み出された符号化デー
タをラッチする。
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、ラッチ19.20
.マーク検出回路21及び読出しラッチ23a 、23
bが書込・読出コントローラ8の−17− 一部と共に符号化信号読出手段を構成している。
24a、24bは読出しラッチA、Bでラッチされた符
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
力時にコンプレッサ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、更に出力フィルタ2
7に送られ、出力端子28から時間軸変換されピッチを
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及び出力フィルタ27が
PCM復号手段に相当している。
なお、第2図のブロッ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
る特定のピッ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−18= 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ィジタル信
号を串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、タイミングチャート
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ック長を設定す
るマーキングの動作を示すタイミングチャート、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ックの
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
のタイミングチャートとを対応させて示す説明図、第6
図はアドレス設定手段としての読出コントOf −ラ1
8とラッチC19,D20の動作を示す各信号(Maな
いしラッチC,D出力)のタイミングチャート、第7図
は音響信号を伸長する時の処−19− 理とこれに伴う符号化信号の一部のブロックの読みとば
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 )のタイミングチャ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、ピッ
チ設定器12によって、入力される原音と出力される再
生音のピッチ比(音程比)が設定される。例えば、ピッ
チ比を1:2に設定した場合には原音に対し再生音の撮
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−オクターブ高い
関係にある「ド」の音ということになる。このピッチ比
の設定により可変クロック信号発生器13のクロック信
号の周期は、書き込み側の回路に送られるクロック信号
発生器15の固定クロック信号の周期を基準としてその
ピッチ比に反比例して調整さ−2〇 − れ、信号の書き込み透面を基準にして読み出し速度がピ
ッチ比に比例して増加することになる。
ピッチ比の設定が終り、装置の動作が開始されると、制
御回路11は、クロック信号発生器15から出力される
固定の書込みりOツク信号りと可変クロック信号発生器
13から出力される読出しクロック信@1の周期の比を
ピッチ比信号10によって検出し、この周期比の逆数つ
まりピッチ比に基づき、そのピッチ比が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
10の設定時間(Tn+ )を長くし、逆にピッチ比が
1以下で信号の伸張を行なう場合にはその稈麿に応じて
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
ブロック長がほぼ一定となり、ピッチ比を大きくした圧
縮処理の際に生ずる再生時のブロック切分点の増加によ
る音質の劣化や、ピッチ比を小さくした伸張処理の際に
生ずる再生音の遅れを解消することができる。
= 21 = 楽音信号等の音響信号は、入力端子1から入力され、入
力フィルタ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、コンプレッサ3に送ら
れる。コンプレッサ3ではノイズリダクション等のため
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
となった音響信号の符号化データは、次に書込ラッチ6
に送られ、書込・読出コントローラ8から供給されるラ
ッチ信号Cによってラッチされる。そして、書込ラッチ
6でラッ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からマー 22 − 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ッチ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
ビットに、信号のブロック切分点を示すマークが制御回
路11によっ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
あってはその最上位ビット(MSB)は符号化データの
値の正負の符号を表わしている。従って符号化データの
最上位ビット(MSB)がOから1に変化した時、マー
キングξ 回路のマーキング部はネガティブゴーイング
のゼロクロス点としてマーキング指令信号Uを発生し、
書込みラッチ6にラッチされる符号化データにお−23
− ける例えば最下位ビットにブロッ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
されたディレィ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
と同様にブロッ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タイマ部の設定ディレィ
時間もタイマ回路10のマスク時間と同様に制御回路1
1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、ピッチ設定器12で設定されたピ
ッ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って、実時間で以下のよ
うにRAM7から読み出される。
−24− 先ず、時間軸の圧縮と反復読み出しを行なって再生音の
ピッチを上げる場合を、第5図により説明する。第5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Δ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
ブロッ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ック切分
点を示すマークのアドレス(点a乃至f)に来た時アク
ティ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圃と読み出し時のマーク検
出信号[)eを比較して、連続する2つのマーク信号−
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21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−25− ド信号j2に分けられ、オアゲー1−218.21b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A14a 
、B14bはこのロード信号j1とj2によってラッチ
C19,D20でラッ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ットし、そのアドレスにより
クロック信号1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によってマルチプレクサ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がアクティブにされ、読出しカウンタA14a、また
はB14b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。
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l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、もう一度前のブロックを反復して読み出す動
作を行なって、−26− 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
のブロックの反復読み出しを行なうことにより、信号ブ
ロックの接続箇所が減少し聴感が改良される。
そして、RAM7から読み出され、データバスにセット
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ッチ信号f、、f2により
読出しラッチA23a、読出しラッチB23bによって
交互にラッチされ、2つのD/A変換器24a、24−
b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、レファレンス入力に印
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
ブロックの始めの部分及び終りの部分のアナログ信号の
波形のピークが滑i ら”な傾きを持9ように・即ち信
号′7)1ン60−1 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−27− 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、出力フィルタ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ッチを上げられ
た音響信号が出力される。
一方、時間軸の伸張を行なって再生音のピッチを下げる
場合(ピッチ比は1以下)には、第7図のグラフに示す
ようにブロッ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5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、一点鎖線りは
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ッ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1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
ブロック切分点を示すマークのアドレス(点a乃至f)
に来た時、アクチー 28 − イブになるマーク検出信号[)e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@Deに同期してロード信号nがマーク検出信号2
1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J+
、j2に分けられ、それぞれ2つの読出しカウンタA1
4a、B14bに送られ、読出しカウンタA14a、B
14bはこのロード信号j1.JzによってラッチC1
9、D20から送られる読み出しの先頭アドレスデータ
をプリセットする。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7リツプフロツプに入力され、第6図の
ラッチ可能信号0.qはマーキング信号Maの立ち上が
りで交番する。従って、ロード信号j+、J2によって
読出しカウンタA14a 、B14bにプリセットされ
るアドレスは、圧縮処理の場合のように、−29− 1つ前のデータのアドレスではなく、最新のブロック切
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。
プリセットされた読出しカウンタA14a、B14bは
、そのアドレスよりクロック信号1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9によっ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がアクティブにされ、読出しカウンタ14a、14
b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
間差が大きくなった場合には、1ブロツクを飛び越して
次のブロックを読出す動作を行なって、音の長さを変え
ずに時間軸を伸張して、ピッ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ッチA23a 、B23bによっ
て一連のブロック毎に交互にラッチされ、復号化回路に
よって復号化され合成されて、アナログ音響信号として
出−30− 力され、ピッチを下げた再生音が作られる。
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(I)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(
II)で示す如き信号が出力され、その結集積分器25
の入力信号は(I[I)で表わす形状となる。
以上のように構成された本実施例においては、符号化信
号に付された切分点を示すマークを検出し、時間軸の伸
張を行なう(音程を下げる)8合には、符号化情報の読
み出しの際に検出される連続する2つのマークの間に書
き込みの際のマークを2つ以上検出した時には、直前の
ブロックを読み飛ばすように、記憶された最新のアドレ
スを次の読み出しの先頭アドレスとして予め設定し、時
間軸の圧縮を行なう(音程を上げる)場合には、f 符
号化情報の磨き込みの際に検出される連続する2つのマ
ークの間に読み出しの際のマークを2つ以上検出した時
には、直前のブロックを再度読み− 31 − 出すように、記憶された最新のアドレスのひとつ前のア
ドレスを次の読み出しアドレスとして予め設定するよう
構成されている。従って本実施例によれば、音響信号の
時間軸の圧縮や伸張する際に、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
新の符号化情報を復号化することができ、はぼ実時間で
時間軸変換処理を行なうことができるから、楽音や音声
を実時間でピッチ変換し、比較的簡単な回路構成で明快
塵や聴感の良好な出力信号を得ることができる、又、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することができる。
更に、音響信号の符号化をPCMによって行なっている
ので、復号時のブロックの反復読み出しや読みとばしに
おけるブロックの継ぎ目における音響信号レベルはほぼ
零となっていることから、他の符号化方式、例えば音響
信号の差分をとるDPCMや6M等の符号化方式におい
て継ぎ目が音響信りのピーク値に来るものと較べると、
より広−32− い周波数帯域に亘っ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PC
M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、4d
Bダウンまで許容しても40H2〜8Kt−1zにすぎ
ないが、PCM方式においては3dBダウンでさえ20
H2〜8.5KH2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%であっ
たがPCM方式では0.5%以下であった。
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
零であっ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、各ブロッ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って
あられれ、周波数帯域を制限する事由となっている為と
考えられる。
PCM方式の採用によってこの問題は解消された。
又、PCM方式は6MやDPCM方式と比較した− 3
3 − 場合、差分をとっていないことから、音響信号の鋭いア
タックも、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(I>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(II)
で示す如き信号が出力され、その結集積分器25の入力
信号は(III)で表わす形状となる。従って復号時の
ブロックとブロッ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・続出コントローラ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って構成したが、充分に高速
で処理を行なうマイクロコンピュータによって構成する
ことも容易である。
−34− 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、本発明の音響信号の時間軸変換装
置は、 アナログ音響信号をPCMによって符号化してブロック
に分けた上で符号化情報として記憶手段に書き込み、所
定の手順に従って記憶手段から符号化信号を読み出しP
CM復号化を行なって音程を変化させた音響信号を出力
するよう構成された音響信号の時間軸変換装置において
、 前記記憶手段への符号化情報の書き込み及び読み出しの
際に、該符号化情報に付されたマークを検出し、書き込
み時と読み出し時のマーク検出間隔の違いに基づいてア
ドレス設定信号を出力するf マーク検出手段と、 前記符号化情報書込手段がマークを付した符号化情報を
前記記憶手段に書き込む際のアドレスの−35− うち最新のアドレスとそのひとつ前のアドレスとを一時
的に記憶し、前記マーク検出手段が出力するアドレス設
定信号に応じて該一時的に記憶されたアドレスのうちい
ずれかのアドレスを次の読み出しを行なうブロックの先
頭アドレスとして予め設定するアドレス設定手段と、 を備えたことを特徴としている。
従って、音響信号の時間軸の圧縮や伸張する際に、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記
憶手段に書き込んだ最新の符号化情報を復号化すること
ができ、は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ッチ変換し、比較的
簡単な回路構成で明快度や聴感の良好な出力信号を得る
ことができるという優れた効果を奏する。加えてPCM
によって音響信号を符号・復号化しているので、そのア
タックが忠実に再現されると共に、広い周波数帯域に亘
って低い歪率で音響信号の時間変換を行なうことも可能
となった。
【図面の簡単な説明】
−36− 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ック図、第3図は読出
コン]・ローラ18の回路図、第4図は符号化信号にマ
ークを付してブロック長を設定するマーキングの動作を
示すタイミングチャート、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ッ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ャート
とを対応させて示す説明図、第6図は読出コントローラ
18とラッチC19,D20の動作を示す各信号のタイ
ミングチャート、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ックの読みとばし
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
グチャ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・ホールド四路 −37− 5・・・A/D変換器 6・・・書込みラッチ 8・・・RAM 9・・・マーキング回路 10・・・タイマ回路 11・・・制御回路 12・・・ピッチ設定器 16・・・書込カウンタ 14a、14b・・・読出カウンタ 24a 、 24b ・D/A変換器 代理人 弁理士 定立 勉 他1名 −38− 第3図 18 第4図 タイマ回S作戊力Vl ml 第5図 第6図 う7品n a b c d 第7図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 アナログ音響信号を入力し、PCMによってディジ
    タル信号に符号化するPCM符号化手段と、 該アナログ音響信号の所定の同一位相部分に対応した前
    記ディジタル信号に切分点を意味するマークを施こすこ
    とによって、前記ディジタル信号を所定のブロック長に
    分けると共に、所定の時間軸に沿った符号化情報として
    読み書き可能な記憶手段に所定のアドレスから順次書き
    込む符号化情報書込手段と、 前記記憶手段に記憶された符号化情報を、所定の比率で
    時間軸を変換し、該符号化情報に付されたマークによっ
    て区分されたブロック毎に、所定のアドレスから符号化
    信号として読み出す符号化信号続出手段と、 該読み出された符号化信号をアナログ音響信号−1− に復号化するP CM lI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、前記記憶手段への符号
    化情報の書き込み及び読み出しの際に、該符号化情報に
    付されたマークを検出し、書き込み時と読み出し時のマ
    ーク検出間隔の違いに基づいてアドレス設定信号を出力
    するマーク検出手段と、 前記符号化情報書込手段がマークを付した符号化情報を
    前記記憶手段に書き込む際のアドレスのうち最新のアド
    レスとそのひとつ前のアドレスとを一時的に記憶し、前
    記マーク検出手段が出力するアドレス設定信号に応じて
    該一時的に記憶されたアドレスのうちいずれかのアドレ
    スを次の読み出しを行なうブロックの先頭アドレスとし
    て予め設定するアドレス設定手段と、 を備えたことを特徴とする音響信号の時間軸変換装置。 2 マーク検出手段が、記憶手段からの符号化情報の読
    み出しの際の連続した2個のマークを検出する間に、記
    憶手段への符号化情報の書き込み−2− の際のマークを2個検出した時、アドレス設定信号とし
    て飛越続出用アドレス設定信号を出力し、記憶手段への
    符号化情報の書き込みの際の連続した2個のマークを検
    出する間に、記憶手段からの符号化情報の読み出しの際
    のマークを2個検出した時、アドレス設定信号しとて反
    復続出用アドレス設定信号を出力するよう構成され、 アドレス設定手段が、前記飛越続出用アドレス設定信号
    を入力した時には一時的に記憶された最新のアドレスを
    、一方、前記反復続出用アドレス設定信号を入力した時
    には一時的に記憶された最新のアドレスのひとつ前のア
    ドレスを、各々次に読み出しを行なうブロックの先頭ア
    ドレスとして予め設定するよう構成された特許請求の範
    囲第1項記載の音響信号のII間軸変換装置。
JP59118695A 1984-06-08 1984-06-08 音響信号の時間軸変換装置 Granted JPS60263375A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59118695A JPS60263375A (ja) 1984-06-08 1984-06-08 音響信号の時間軸変換装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59118695A JPS60263375A (ja) 1984-06-08 1984-06-08 音響信号の時間軸変換装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60263375A true JPS60263375A (ja) 1985-12-26
JPH0355840B2 JPH0355840B2 (ja) 1991-08-26

Family

ID=14742872

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59118695A Granted JPS60263375A (ja) 1984-06-08 1984-06-08 音響信号の時間軸変換装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60263375A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011048815A1 (ja) * 2009-10-21 2011-04-28 パナソニック株式会社 オーディオ符号化装置、復号装置、方法、回路およびプログラム

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011048815A1 (ja) * 2009-10-21 2011-04-28 パナソニック株式会社 オーディオ符号化装置、復号装置、方法、回路およびプログラム
CN102257564A (zh) * 2009-10-21 2011-11-23 松下电器产业株式会社 音频编码装置、解码装置、方法、电路及程序
US8886548B2 (en) 2009-10-21 2014-11-11 Panasonic Corporation Audio encoding device, decoding device, method, circuit, and program

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0355840B2 (ja) 1991-08-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7010491B1 (en) Method and system for waveform compression and expansion with time axis
JP3081530B2 (ja) 電子楽器
JPH02127899A (ja) 複数チャンネルの信号圧縮方法
JPH0422275B2 (ja)
JPH0355840B2 (ja)
JPS60256987A (ja) 音響信号の時間軸変換装置
JPS60100195A (ja) 打楽器音信号の発生装置
JPS642960B2 (ja)
US4864626A (en) Voice modifier
JPH0431120B2 (ja)
JPS604998A (ja) 音響信号の時間軸変換装置
JPS604997A (ja) 音響信号の時間軸変換装置
US5890119A (en) Digital sound generating system permitting a shared use of a hardware resource between different type tone generators
US5841945A (en) Voice signal compacting and expanding device with frequency division
JPH09185379A (ja) サンプリング音源装置
JP2004126127A (ja) 圧縮データ構造、波形生成装置および波形記憶装置
JP3884131B2 (ja) データ圧縮装置およびデータ伸長装置
JPS5948399B2 (ja) 音声合成方式
JPH06161460A (ja) 楽音信号の音源装置
JPS63178300A (ja) 音声符号器
JPH07101360B2 (ja) 音声録音再生装置
JPS5919000A (ja) 音声分析合成装置
JPH02137893A (ja) 連続音源データ再生装置
JPS6175396A (ja) 音程変換装置
Chalfan High Quality Speech Synthesis Using ADPCM Technology