DE19714688A1

DE19714688A1 - Verfahren zur Reproduzierung von Audiosignalen und Audioabspielgerät

Info

Publication number: DE19714688A1
Application number: DE19714688A
Authority: DE
Inventors: Shin Tanaka
Original assignee: Shinano Kenshi Co Ltd
Current assignee: Shinano Kenshi Co Ltd
Priority date: 1996-12-27
Filing date: 1997-04-09
Publication date: 1998-07-02
Anticipated expiration: 2017-04-10
Also published as: CN1113345C; GB2320791A; US6088313A; DE19714688C2; GB2320791B; GB9707160D0; JPH10187188A; CN1186303A; US6026067A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Reproduzierung von Audiosignalen und auf ein Audioabspielgerät.

Genauer gesagt bezieht sie sich auf ein Verfahren zur Reprodu zierung von Audiosignalen, die auf ein Aufzeichnungsmedium wie z. B. eine Compact Disk (CD) als Stimme aufgezeichnet worden sind, und auf ein Audioabspielgerät, das das Verfahren verwen det.

In einigen Fällen wird es benötigt, daß die Audioreproduzie rungsgeschwindigkeit eines Audioabspielgerätes, z. B. eines CD- Abspielgerätes, eines Bandrekorders, eines Videoabspielgerätes, langsamer oder schneller als eine normale Reproduzierungsge schwindigkeit ist. Zum Beispiel wird die Reproduzierungsge schwindigkeit schneller gemacht, wenn ein Zuhörer es wünscht, die aufgezeichneten Audiodaten in einer kürzeren Zeit zu hören, während die Reproduzierungsgeschwindigkeit zum Beispiel niedri ger gemacht wird, falls die Audiodaten schnell aufgenommen wor den sind.

Gewöhnlich wird die Rotationsgeschwindigkeit einer CD oder die Laufgeschwindigkeit eines Bandes geändert, um so die Reprodu zierungsgeschwindigkeit des Audioabspielgerätes zu ändern.

Durch das gewöhnliche Verfahren der Änderung der Reproduzie rungsgeschwindigkeit wird ebenfalls die Frequenz der Audiosi gnale, die von dem Aufzeichnungsmedium, z. B. der CD, gelesen worden sind, entsprechend der Änderung der Reproduzierungsge schwindigkeit geändert, so daß der Ton bzw. Klang der reprodu zierten Stimme geändert und schlechter gemacht wird.

Ein gewöhnliches Verfahren der Änderung der Reproduktionsge schwindigkeit, bei dem der Originalton bzw. der Originalklang beibehalten wird, wird unter Bezugnahme auf Fig. 8 erläutert. Originalaudiosignale (a) werden in eine Mehrzahl von Blöcken (A1, A2, A3, A4, A5, A6. . .) unterteilt, von denen jeder eine fixierte Zeitdauer (t) aufweist. Die Audioreproduktionsge schwindigkeit kann durch Auswählen der Blöcke (A1, A2, A3, A4, A5, A6. . .) geändert werden. Zum Reproduzieren der Audiosignale mit zum Beispiel der doppelten Geschwindigkeit der normalen Re produktionsgeschwindigkeit werden die Blöcke (A1, A2, A3, A4, A5, A6. . .) partiell ausgedünnt und die Audiosignale, die den verbliebenen Blöcken entsprechen, z. B. die Blöcke (A1, A3, A5. . .), werden als Stimme reproduziert. Durch dieses Verfahren kann die Reproduktionszeit der reproduzierten Audiosignale (c) die Hälfte der Originalaufzeichnungszeit sein. Nämlich, die Zu hörzeit kann auf die Hälfte reduziert werden. Des weiteren wird die Frequenz der Originalaudiosignale (a) oder die Schwingungs dauer (t) derselben nicht so geändert, und die Audiosignale (a) können als die Stimme mit dem Originalton bzw. Originalklang reproduziert werden.

Falls die Audiosignale, die den ausgewählten Blöcken (A1, A3, A5. . .) entsprechen, lediglich verbunden werden, stimmen die Si gnale in den Verbindungsabschnitten (B1, B2, B3, B4), wie es bei den Audiosignalen (b) gezeigt ist, nicht überein, und un komfortable Geräusche bzw. unkomfortabler Lärm wird in jedem Verbindungsabschnitt (B1, B2, B3, B4) produziert.

Zur Reduzierung des Lärms werden das Signalniveau (Signalpegel) an einem Endpunkt eines ausgewählten Blockes, z. B. des Blockes (A1), und das Signalniveau an einem Anfangspunkt eines benach barten ausgewählten Blockes, z. B. des Blockes (A3), funktional miteinander zur Übereinstimmung gebracht. Ein Beispiel der Funktionsformel ist

W(n) = 0,5 - 0,5 cos(2 π n/M)
n: Signalniveau in dem Block, und
M: n = 0, 1,. . . M.

Durch diesen Prozeß können die Originalaudiosignale (a) in Au diosignale (c) geformt werden, die in den Verbindungsabschnit ten (B1, B2, B3, B4) fortgesetzt sind, so daß der unkomfortable Lärm in dem reproduzierten Audiosignal (Stimme) reduziert wer den kann.

Jedoch weist das gewöhnliche Verfahren die folgenden Nachteile auf.

Bei dem gewöhnlichen Verfahren werden die Signalniveaus der Originalaudiosignale (a) in den Verbindungsabschnitten (B1, B2, B3, B4) zwangsweise auf ein vorgeschriebenes Niveau (Pegel), z. B. Null, geändert, so daß die Schwingungsdauern der geänder ten Audiosignale (c) in einigen Verbindungsabschnitten stark unterschiedlich von denjenigen der Originalaudiosignale (a) sind. Falls die Schwingungsdauer der geänderten Audiosignale (c) teilweise stark unterschiedlich von derjenigen der Origi nalaudiosignale (a) ist, ist der Ton bzw. Klang der reprodu zierten Audiosignale (Stimme) stark unterschiedlich von der Originalstimme. Des weiteren sind die Frequenzen der reprodu zierten Audiosignale (c), die den Verbindungsabschnitten (B1, B2, B3, B4) entsprechen, ebenfalls unterschiedlich von den Ori ginalaudiosignalen (a), so daß die Qualität der Töne oder der Stimme ebenfalls schlecht ist.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Reproduzierung von Audiosignalen, das zur Änderung der Au dioreproduzierungsgeschwindigkeit ohne Änderung des Tons oder Klangs und der Qualität der Audiosignale in der Lage ist, und ein Audioabspielgerät, das das Verfahren verwendet, anzugeben.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1 oder ein Audioabspielgerät nach Anspruch 4.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen ange geben.

Die erste grundlegende Struktur des Verfahrens weist die Schritte auf:
Filtern von Originalaudiosignalen, die auf ein Aufzeichnungsme dium aufgezeichnet worden sind, zum Extrahieren von Basisaudio signalen,
Detektieren von Nulldurchgangspunkten in den Basisaudiosigna len,
Unterteilen der Originalaudiosignale in eine Mehrzahl von Blöc ken auf der Basis der Nulldurchgangspunkte auf der Zeitachse, Ausdünnen der Blöcke, und
Reproduzieren der Originalaudiosignale auf der Basis der ver bliebenen Blöcke derart, daß die Reproduktionsgeschwindigkeit beschleunigt wird.

Die zweite grundlegende Struktur des Verfahrens weist die Schritte auf:
Filtern von Originalaudiosignalen, die auf ein Aufzeichnungsme dium aufgezeichnet worden sind, zum Extrahieren von Basisaudio signalen,
Detektieren von Nulldurchgangspunkten in den Basisaudiosigna len,
Unterteilen der Originalaudiosignale in eine Mehrzahl von Blöc ken auf der Basis der Nulldurchgangspunkte auf der Zeitachse, und
Reproduzieren der Originalaudiosignale durch Wiederholen des Blockes derart, daß die Reproduktionsgeschwindigkeit langsamer gemacht wird.

Die erste grundlegende Struktur des Audioabspielgerätes weist auf:
einen Filterabschnitt, der Originalaudiosignale, die auf ein Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet worden sind, zum Extrahieren von Basisaudiosignalen filtert,
einen Detektionsabschnitt, der Nulldurchgangspunkte in den Ba sisaudiosignalen ermittelt, und
einen Signalverarbeitungsabschnitt, der die Originalaudiosigna le in einer Mehrzahl von Blöcken auf der Basis der Nulldurch gangspunkte auf der Zeitachse unterteilt, die Blöcke ausdünnt und die Originalaudiosignale auf der Basis der verbliebenen Blöcke derart reproduziert, daß die Reproduktionsgeschwindig keit beschleunigt wird.

Die zweite grundlegende Struktur des Audioabspielgerätes weist auf:
einen Filterabschnitt, der Originalaudiosignale, die auf ein Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet worden sind, zum Extrahieren von Basisaudiosignalen filtert,
einen Detektionsabschnitt, der Nulldurchgangspunkte in den Ba sisaudiosignalen ermittelt, und
einen Signalverarbeitungsabschnitt, der die Originalaudiosigna le in eine Mehrzahl von Blöcken auf der Basis der Nulldurch gangspunkte auf der Zeitachse unterteilt und die Originalaudio signale durch Wiederholen des Blockes derart reproduziert, daß die Reproduktionsgeschwindigkeit langsamer gemacht wird.

Die Nulldurchgangspunkte können in ansteigenden oder in abfal lenden Abschnitten (ansteigende Flanken oder abfallende Flan ken) der Basisaudiosignale enthalten sein.

Bei dem Verfahren und dem Audioabspielgerät sind die Schwin gungsdauern der reproduzierten Audiosignale (Stimme), die den Verbindungsabschnitten zwischen den Blöcken entsprechen, die selben wie diejenigen der Basisaudiosignale, und diese sind in den Verbindungsabschnitten glatt bzw. sanft verbunden. Derart können die Audiosignale ohne Änderung des Tons bzw. des Klangs und der Qualität der Audiosignale selbst dann reproduziert wer den, falls die Originalaudiosignale auf der Basis der verblie benen Blöcke reproduziert werden, um so die Reproduktionsge schwindigkeit zu beschleunigen, oder falls sie durch Wiederho len eines oder mehrerer Blöcke reproduziert werden, um so die Reproduktionsgeschwindigkeit langsamer zu machen.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles der Er findung anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine Erläuterungsansicht, die eine grundle gende Idee des Audioreproduzierungsverfah rens nach einer Ausführungsform der vorlie genden Erfindung zeigt;

Fig. 2 eine Blockdarstellung eines Audioabspielge rätes einer Ausführungsform der vorliegen den Erfindung;

Fig. 3 eine Blockdarstellung einer arithmetischen Einheit, die in Fig. 2 gezeigt ist;

Fig. 4 ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb des in Fig. 2 gezeigten Audioabspielgerätes zeigt, wobei Originalaudiosignale in einem Haupt block Stimme sind;

Fig. 5 ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb des in Fig. 2 gezeigten Audioabspielgerätes zeigt, wobei Originalaudiosignale in dem Haupt block nicht Stimme sind;

Fig. 6 eine Erläuterungsansicht, die einen Verfah rensablauf in dem in Fig. 4 gezeigten Fall zeigt;

Fig. 7 eine Erläuterungsansicht, die einen Verfah rensablauf in dem in Fig. 5 gezeigten Fall zeigt; und

Fig. 8 eine Erläuterungsansicht, die einen Verfah rensablauf des gewöhnlichen Audioabspielge rätes zeigt.

Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun im Detail unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.

Zuerst wird die grundlegende Idee des Verfahrens zur Reprodu zierung von Audiosignalen unter Bezugnahme auf Fig. 1 erläu tert.

Töne bzw. Klänge enthalten: Stimmenlaute wie zum Beispiel Vo kallaute, die zyklische Wellenformen aufweisen und durch Vibra tion eines bzw. der Stimmbänder erzeugt werden; und Nicht-Stimmen-Laute wie zum Beispiel konstante Laute(s), die durch einen Luftfluß durch schmale Zwischenräume im Mund ohne Vibration der Stimmbänder erzeugt werden. Falls sich die Stimm laute in den Verbindungsabschnitten (B1, B2, B3, B4) der Blöcke (siehe Fig. 8) nicht gegenseitig fortsetzen, werden unkomforta ble Laute (Lärm) gehört. Falls andererseits die Nicht-Stimmen- Laute darin nicht gegenseitig fortgesetzt sind, werden weniger unkomfortabler Laute gehört, da die Frequenz der Nicht-Stimmen- Laute wesentlich höher als die Frequenz der Stimmlaute (gleich zu der Vibrationsfrequenz des Stimmbandes: ungefähr 70-350 Hz) ist. Mit diesen Tatsachen können, selbst falls die Audiosignale als Stimme mit dem Ausdünnen der Blöcke (A1, A2, A3, A4, A5, A6. . .) zum Beschleunigen der Reproduktionsgeschwindigkeit oder mit dem Wiederholen des Blockes zum Erniedrigen der Reprodukti onsgeschwindigkeit reproduziert werden, der Ton bzw. Klang, der Lautpegel und die Qualität der Laute beibehalten werden, indem die Stimmlaute in den Verbindungsabschnitten (B1, B2, B3, B4) fortgesetzt werden.

Bei dem Verfahren zur Reproduzierung der Audiosignale werden Basisaudiosignale (d), die die Basisfrequenz Fp und die Basis schwingungsdauer Tp aufweisen, aus den Originalaudiosignalen (a) durch eine Tiefpaßfilterung extrahiert. Nullpunktdurchgänge (D) in ansteigenden oder abfallenden Abschnitten der Ba sissignale (d) werden detektiert bzw. ermittelt. In Fig. 1 sind die Nulldurchgangspunkte (D) in den ansteigenden Abschnitten gezeigt. Die Nulldurchgangspunkte (D) sind als schwarze Kreise auf der Zeitachse dargestellt. Die Originalaudiosignale (a) werden in eine Mehrzahl von Blöcken (C1, C2, C3, C4, C5, C6) unterteilt, von denen jeder die Zeitdauer von 4×Tp aufweist.

In dem Fall, in dem die Blöcke (C1, C2, C3, C4, C5, C6) parti ell ausgedünnt werden, zum Beispiel indem jeder zweite Block übersprungen wird, um die Reproduktionsgeschwindigkeit zu be schleunigen, oder dem Fall, in dem jeder Block (C1, C2, C3, C4, C5, C6) ein oder mehrere Male wiederholt wird, um die Reproduk tionsgeschwindigkeit zu erniedrigen, können die reproduzierten Audiosignale (e) immer an den Nulldurchgangspunkten (D) in den Verbindungsabschnitten zwischen den Blöcken ohne Einstellen des Signalniveaus fortgesetzt werden. Fig. 1 zeigt den Fall des partiellen Ausdünnens der Blöcke (C1, C2, C3, C4, C5, C6) durch Überspringen jedes zweiten Blocks (C2, C4) zum Beschleunigen der Reproduktionsgeschwindigkeit, so daß die reproduzierten Au diosignale (e) glatt an den Nulldurchgangspunkten (D) in den Verbindungsabschnitten zwischen den ausgewählten Blöcken (C1, C3, C5) fortgesetzt werden. Des weiteren, da die Nulldurch gangspunkte (D) in den ansteigenden Abschnitten (der in Fig. 1 gezeigte Fall) oder den abfallenden Abschnitten der Basissigna le (d) enthalten sein müssen, werden die Phasen der reprodu zierten Audiosignale (e) in den Verbindungsabschnitten nicht invertiert, so daß die reproduzierten Audiosignale (e), die den verbliebenen Blöcken (C1, C3, C5) entsprechen, glatt fortge setzt werden können.

Durch das Verfahren wird die Frequenz der reproduzierten Audio signale (e), die den Verbindungsabschnitten zwischen den Blöc ken entsprechen, nicht stark von der Basisfrequenz Fp verscho ben. Die reproduzierten Audiosignale (e) können in den Verbin dungsabschnitten fortgesetzt werden. So können der Klang und die Qualität der reproduzierten Audiosignale (Stimme und Geräu sche) beibehalten werden. Es ist zu bemerken, daß die Ba sissignale (d) in den Verbindungsabschnitten in Fig. 1 gezeigt sind, um so eine klare Erläuterung zu geben, aber daß die re produzierten Audiosignale (e) tatsächlich durch die Originalau diosignale (a), die den ausgewählten Blöcken (C1, C3, C5) ent sprechen, gebildet werden.

Wie oben beschrieben worden ist, zeigt Fig. 1 den Fall des Be schleunigens der Reproduktionsgeschwindigkeit derart, daß sie schneller als die normale Geschwindigkeit ist. Auf der anderen Seite werden, um die Reproduktionsgeschwindigkeit niedriger als die normale Reproduktionsgeschwindigkeit zu machen, die Origi nalaudiosignale (a) der Blöcke (C1, C2, C3, C4, C5, C6) mit ei ner ein- oder mehrmaligen Wiederholung jedes Blockes (C1, C2, C3, C4, C5, C6) fortlaufend reproduziert. Zum Beispiel können die Originalaudiosignale (a) in der folgenden Reihenfolge re produziert werden: C1, C1, C2, C2, C3, C3, C4, C4, C5, C5, C6, C6. Durch dieses Beispiel können die Originalaudiosignale (a) 0,5-mal so schnell wie die normale Reproduktionsgeschwindigkeit reproduziert werden. Falls die Originalaudiosignale (a) in der Reihenfolge von C1, C1, C2, C3, C4, C4, C5, C6 reproduziert werden, können die Originalaudiosignale (a) 0,75-mal so schnell wie die normale Reproduktionsgeschwindigkeit reproduziert wer den.

Als nächstes wird das Audioabspielgerät, das das oben beschrie bene Verfahren verwendet, unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 7 erläutert. Es ist zu bemerken, daß eine Audioreproduzierungs schaltung 10 eines CD-ROM Buchs, welches ein Beispiel des Au dioabspielgerätes ist, erläutert wird, aber daß magnetische Bänder, flexible Disks, IC-Karten, die Halbleiterspeicher, z. B. RAM, enthalten, etc. als das Aufzeichnungsmedium verwendet wer den können. Die Originalaudiosignale (a), die Stimmensignale, die eine Geschichte lesen bzw. erzählen, sind, sind auf einer CD als PCM-Daten, die mit einer vorgeschriebenen Abtastfrequenz abgetastet worden sind, aufgezeichnet.

Die Audioreproduzierungsschaltung 10 wird unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 6 erläutert.

Die PCM-Daten werden von der CD 14 durch einen Leseabschnitt 12 gelesen, der einen optischen Aufnehmer enthält, und in die Au dioreproduzierungsschaltung 10 eingegeben.

Die PCM-Daten, die durch den Leseabschnitt 12 gelesen sind, werden in einem Eingabespeicher 16 in der Reihenfolge gespei chert.

Eine Arithmetikeinheit 18 (ein Mikroprozessor) liest eine vor geschriebene Menge der PCM-Daten, die gleich der Datenmenge ei nes Hauptblockes (E) ist, aus dem Eingangsspeicher 16 in der Reihenfolge des Speicherns und speichert sie in einem Arithme tikspeicher 20. Die Arithmetikeinheit 18 extrahiert die Ba sisaudiosignale (d), welche die Basisfrequenz Fp (leicht geän dert entsprechend der Stimme) aufweisen, aus den Originalaudio signalen (a) des Hauptblockes (E), dann detektiert bzw. ermit telt die Arithmetikeinheit 18 die Nulldurchgangspunkte (D) in den ansteigenden oder abfallenden Abschnitten der Basisaudiosi gnale (d). Die Originalaudiosignale (a) des Hauptblockes (E), die in dem Arithmetikspeicher 20 gespeichert worden sind, wer den durch die Nulldurchgangspunkte auf der Zeitachse in eine Mehrzahl von Unterblöcken (C1-C11) unterteilt. Wenn die Repro duktionsgeschwindigkeit (f) durch eine Steuereinheit 22 (ein Mikroprozessor) eingegeben wird, dünnt, falls die Reprodukti onsgeschwindigkeit (f) schneller als die normale Reproduktions geschwindigkeit ist, die Arithmetikeinheit 18 die Unterblöcke (C1-C11) zum Erhalten einer geeigneten Anzahl der Unterblöcke aus (selektive Auswahl), dann liest die Arithmetikeinheit 18 die den ausgewählten Unterblöcken (die verbliebenen Unterblöc ke) entsprechenden Daten aus dem Arithmetikspeicher 20 und speichert die Daten in einem Ausgabespeicher 24 in der Reihen folge. Falls andererseits die Reproduktionsgeschwindigkeit (f) niedriger als die normale Reproduktionsgeschwindigkeit ist, wiederholt die Arithmetikeinheit 18 entsprechende Unterblöcke ein- oder mehrmals, dann liest die Arithmetikeinheit 18 die Da ten aus dem Arithmetikspeicher 20 entsprechend der Wiederho lungsreihenfolge der Unterblöcke und speichert die Daten in dem Ausgangsspeicher 24 in der Reihenfolge. Die in dem Ausgangs speicher 24 gespeicherten PCM-Daten werden die reproduzierten Audiosignale (e) bilden.

Ein DAC (Digital-Analog-Wandler) 26 liest fortlaufend die Daten der Originalaudiosignale (a), die in Unterblöcken entsprechen, aus dem Ausgangsspeicher 24 mit einer fixierten Geschwindig keit. Die gelesenen Daten werden in Analogsignale umgewandelt und sie können als die reproduzierten Audiosignale (e) mit der zugeordneten Reproduktionsgeschwindigkeit (f) reproduziert wer den. Die reproduzierten Audiosignale (e), die von dem DAC 26 ausgegeben worden sind, werden von einem Lautsprecher (nicht gezeigt) als Stimme ausgegeben.

Es ist zu bemerken, daß die Steuereinheit 22 die Reproduktions geschwindigkeit (f) der Arithmetikeinheit 18 zuordnet bzw. zu weist. Steuerprogramme für die Arithmetikeinheit 18 sind in ei nem Speicher wie zum Beispiel einen Flush-Speicher 28 gespei chert. Die Kapazität des Eingangsspeichers 16 und des Ausgangs speichers 24 werden entsprechend der Verarbeitungsgeschwindig keit der Arithmetikeinheit 18 entworfen, nämlich die Speicher 16 und 24 werden während des Betriebes nicht frei bzw. voll. Ein Speicherplatz einer Speichereinheit kann als die Speicher 16, 20 und 22 unterteilt werden.

Die Arithmetikeinheit 18 wird unter Bezugnahme auf die Fig. 3-7 erläutert.

Ein Filterabschnitt (Abschnitt für eine digitale Filterung) 30 filtert die PCM-Daten der Originalaudiosignale (a) durch Tief paßfilter, um Nicht-Stimmen-Teile zu entfernen, so daß die Ba sisaudiosignale (d), deren Basisfrequenz Fp (ungefähr 70-350 Hz) ist, extrahiert werden können. Bei der vorliegenden Ausfüh rungsform wird ein Paar von IIR-Typ Tiefpaßfiltern verwendet, und ihre Abschneidefrequenz ist 200 Hz (die Mittenfrequenz der Basisfrequenz 70-350 Hz) . Durch Verwenden dieser Filter werden die Basisaudiosignale (d), die die Basisfrequenz Fp und die Ba sisschwingungsdauer Tp (siehe die Fig. 1, 6 und 7) aufwei sen, von dem Filterabschnitt 30 ausgegeben.

Ein Detektionsabschnitt 32 detektiert bzw. ermittelt die Null durchgangspunkte (D), die in den ansteigenden (oder den abfal lenden) Abschnitten der Basisaudiosignale (d) enthalten sind, für jeden Hauptblock (E). Bei der vorliegenden Ausführungsform werden die Nulldurchgangspunkte (D) in den ansteigenden Teilen der Basisaudiosignale (d) ermittelt. Der Detektionsabschnitt 32 teilt die Basisaudiosignale (d) des einen Hauptblockes (E), mittels der Nulldurchgangspunkte (D), in eine Mehrzahl von Un terblöcken (C1,. . .Cn; "n" ist eine natürliche Zahl), und jeder der Unterblöcke (C1,. . .Cn) weist eine vorgeschriebene Zeitdauer auf, die eine vorgeschriebene Anzahl von Malen länger als die Basisschwingungsdauer Tp ist. Der Detektionsabschnitt 32 gibt Adreßdaten der Verbindungsabschnitte zwischen den benachbarten Unterblöcken, zum Beispiel eine Position von einem Startpunkt des Unterblockes, aus, die in dem Arithmetikspeicher 20 als Nulldurchgangsdaten (g) gespeichert sind.

Ein Stimmendetektionsabschnitt 34 detektiert bzw. ermittelt, ob der Detektionsabschnitt 32 die Nulldurchgangspunkte (D) ermit telt oder nicht. Wenn der Detektionsabschnitt 32 keinen Null durchgangspunkt (D) ermittelt, gibt der Stimmendetektionsab schnitt 34 Nicht-Stimmen-Signale (h) aus, welche Nicht-Stimmen- Geräusche anzeigen oder anzeigen, daß keine Stimme aufgezeich net worden ist. Es ist zu bemerken, daß der Detektionsabschnitt 32 die Nicht-Stimmen-Signale (h) anstelle des Stimmendetekti onsabschnittes 34 ausgeben kann.

Ein Signalverarbeitungsabschnitt 36 definiert die Reprodukti onsgeschwindigkeit (f), wenn die Steuereinheit 22 die Reproduk tionsgeschwindigkeit (f) zuordnet. Nämlich, die reproduzierten Audiosignale (e) werden bei der zugeordneten Geschwindigkeit reproduziert, die f-mal ("f" ist eine positive reelle Zahl) so schnell wie die normale Reproduktionsgeschwindigkeit ist. In dem Fall des Ermittelns der Nulldurchgangspunkte (D) in dem Hauptblock (E) ist der Betrieb des Signalverarbeitungsabschnit tes 36 unterschiedlich von demjenigen in dem Fall, in dem keine Nulldurchgangspunkte (D) ermittelt werden.

Zuerst wird der Fall des Ermittelns von Nulldurchgangspunkten (D), nämlich der Fall, in dem keine Nicht-Stimmen-Signale (h) von dem Stimmendetektionsabschnitt 34 gesendet werden, erläu tert.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, zählt der Signalverarbeitungsab schnitt 36 eine Zahl der Unterblöcke (C1,. . .Cn) auf der Basis der Nulldurchgangsdaten (g) und liest die Originalaudiosignale (a) aus dem Arithmetikspeicher 20. Der Signalverarbeitungsab schnitt 36 wählt einen Unterblock aus jeder Gruppe der Unter blöcke, in welcher die Unterblöcke in der Anzahl "f" (eine na türliche Zahl) enthalten sind, auf der Basis einer vorbestimm ten Regel aus (Schritt S100). Die Originalaudiosignale (a) der ausgewählten Unterblöcke werden in dem Ausgangsspeicher 24 ge speichert (Schritt S102), die Originalaudiosignale (a) der nicht-ausgewählten (übersprungenen oder ausgedünnten) Unter blöcke werden nicht gespeichert (Schritt S104). Es ist zu be merken, daß, zum fortlaufenden Reproduzieren der Audiosignale (Stimme), die Originalaudiosignale (a), die den ausgewählten Unterblöcken entsprechen, in dem Ausgangsspeicher 24 in der Form reproduzierten Audiosignale (e) gespeichert werden.

Der Signalverarbeitungsabschnitt 36 detektiert, ob irgendwelche Unterblöcke in dem Hauptblock (E), der in dem Arithmetikspei cher 20 gespeichert ist, verblieben sind oder nicht (Schritt 5106). Falls ein Unterblock in dem Hauptblock (E) verblieben ist, liest der Signalverarbeitungsabschnitt 36 den verbliebenen Unterblock (Schritt S108) und kehrt zu Schritt S100 zurück.

Falls andererseits kein Unterblock in dem Hauptblock (E) ver blieben ist, stoppt der Signalverarbeitungsabschnitt 36 die Verarbeitung der Original-PCM-Daten (a) des Hauptblockes (E), der in dem Arithmetikspeicher 20 gespeichert ist. Es ist zu be merken, daß in dem Fall, in dem es einen Rest (I), dessen Länge kürzer als die Schwingungsdauer Tp ist, an dem Ende des Haupt blockes (E) gibt, der Rest (I) in dem Arithmetikspeicher 20 ge speichert ist, und daß der Rest (I) zu dem nächsten Hauptblock (E) addiert bzw. hinzugefügt wird. Nämlich wird die Länge des Restes (T) zu der Länge des nächsten Hauptrahmens (E) hinzuge fügt.

Auf die Vervollständigung des Verarbeitungsablaufes der PCM- Daten der Originalaudiosignale (a) des Hauptrahmens (E), der in dem Arithmetikspeicher 20 gespeichert ist, liest die Arithmeti keinheit 18 die PCM-Daten des nächsten Hauptrahmens (E) aus dem Eingangsspeicher 16 und speichert diese in dem Ausgangsspeicher 20, und dann wiederholt sich der oben beschriebene Prozeßab lauf.

Konkrete Beispiele werden unter Bezugnahme auf Fig. 6 erläu tert. Bei diesem Beispiel ist die Reproduktionsgeschwindigkeit (f) auf zwei (f=2) festgesetzt bzw. als solche zugeordnet, so daß die reproduzierten Audiosignale (e) bei einer Reprodukti onsgeschwindigkeit, die zweimal so schnell wie die normale Re produktionsgeschwindigkeit ist, reproduziert werden. Der Si gnalverarbeitungsabschnitt 36 zählt die Zahl der Unterblöcke (C1,. . .C11) von dem ersten Unterblock (C1) an. Der Signalverar beitungsabschnitt 36 wählt einen Unterblock aus jeder Gruppe der Unterblöcke, in welcher jeweils zwei Unterblöcke enthalten sind, aus. Die Originalaudiosignale (a) der ausgewählten Unter blöcke (als gestrichelte Fläche gezeigt) werden aus dem Arith metikspeicher 20 gelesen und in dem Ausgangsspeicher 24 in der Reihenfolge gespeichert. Der Signalverarbeitungsabschnitt 36 verarbeitet alle Hauptblöcke ebenso. Mit diesem Betrieb wird die Menge der PCM-Daten der reproduzierten Audiosignale (e) in dem Ausgangsspeicher 24 auf die Hälfte gebracht, so daß die Au diodaten (e) bei der Reproduktionsgeschwindigkeit, die zweimal so schnell wie die normale Reproduktionsgeschwindigkeit ist, reproduziert werden können.

In dem Fall, in dem "f"=1,5 ist, nämlich die zugeordnete Repro duktionsgeschwindigkeit ist 1,5-mal so schnell wie die normale Reproduktionsgeschwindigkeit, wählt der Signalverarbeitungsab schnitt 36 zwei Unterblöcke aus jeder Untergruppe von Unter blöcken, in welcher drei Unterblöcke enthalten sind, aus. Die Originalaudiosignale (a) der ausgewählten Unterblöcke (als ge strichelte Fläche gezeigt) werden aus dem Arithmetikspeicher 20 gelesen und in dem Ausgangsspeicher 24 in der Reihenfolge ge speichert. Mit diesem Betrieb wird die Menge der PCM-Daten der reproduzierten Audiosignale (e) in dem Ausgangsspeicher 24 auf 2/3 gebracht, so daß die Audiodaten (e) bei der Reproduktions geschwindigkeit, die 1,5-mal so schnell wie die normale Repro duktionsgeschwindigkeit ist, reproduziert werden können.

In dem Fall, in dem "f"=1 ist, wählt der Signalverarbeitungsab schnitt 36 einen Unterblock aus jeder Gruppe der Unterblöcke, in welcher ein Unterblock enthalten ist, aus. Nämlich, jeder Unterrahmen wird ausgewählt, so daß die Originalaudiosignale (a) aller Unterblöcke (C1-C11) aus dem Arithmetikspeicher 20 gelesen und in dem Ausgangsspeicher 24 gespeichert werden. Der art können die Audiodaten (e) bei der normalen Reproduktionsge schwindigkeit reproduziert werden.

Fälle, in denen "f"≧1 ist, sind oben beschrieben worden. Falls "f"<1 ist, nämlich, falls die Reproduktionsgeschwindigkeit kleiner gemacht ist, wird jeder Unterblock oder werden ausge wählte Unterblöcke wiederholt, um so die Menge der PCM-Daten der reproduzierten Audiosignale (e) in dem Ausgangsspeicher 24 auf 1/f-mal die Menge der PCM-Daten des Hauptblockes (E) zu bringen. Derart kann die Reproduktionsgeschwindigkeit (f) nied riger als die normale Reproduktionsgeschwindigkeit gemacht wer den.

Das Beispiel der langsameren Reproduktionsgeschwindigkeit wird unter Bezugnahme auf Fig. 6 erläutert. In dem Fall, in dem "f"=0,75 ist, nämlich die zugewiesene Reproduktionsgeschwindig keit ist 0,75-mal so schnell wie die normale Reproduktionsge schwindigkeit, zählt der Signalverarbeitungsabschnitt 36 die Zahl der Unterblöcke und liest die Originalaudiosignale (a) je des Unterblocks. Der Signalverarbeitungsabschnitt 36 wählt ei nen Unterblock aus jeweils drei Unterblöcken aus und wiederholt das Lesen der Signale (a) des ausgewählten Unterblocks. Die Originalaudiosignale (a), die gelesen und durch den Signalver arbeitungsabschnitt 36 wiederholt worden sind, werden aufeinan derfolgend in dem Ausgangsspeicher 24 in der Lese- und Wieder holungs-Reihenfolge gespeichert. Dieser Vorgang wird für alle Hauptblöcke (E) ausgeführt. Mit diesem Betrieb wird die Menge der PCM-Daten der reproduzierten Audiosignale (e) in dem Aus gangsspeicher 24 auf 4/3 (= 1/0,75) gebracht, so daß die Audio daten (e) bei der Reproduktionsgeschwindigkeit, die 0,75-mal so schnell wie die normale Reproduktionsgeschwindigkeit ist, re produziert werden können. Nämlich werden bei diesem Beispiel die Originalaudiosignale (a) der ausgewählten Unterblöcke (C1, C4, C7, C10), die als schwarze Fläche gezeigt sind, zweimal wiederholt, d. h. zweimal verwendet.

In einigen Fällen, abhängig von dem Wert "f", paßt die Menge der Daten in dem Hauptblock (E) nicht zu derjenigen der Daten in dem Ausgangsspeicher 24. Ein Wert "(die Menge der Daten in dem Hauptblock)/(die Daten in dem Ausgangsspeicher)" wird nahe an den zugewiesenen Wert "f" gebracht, indem Unterblöcke ausge wählt (ausgedünnt) oder wiederholt werden.

Als nächstes wird der Fall, in dem keine Nulldurchgangspunkte ermittelt worden sind und die Nicht-Stimmen-Signale (h) von dem Stimmendetektionsabschnitt 34 gesandt werden, erläutert.

Wie in Fig. 5 gezeigt ist, falls "f"≧1 ist, wird eine Anzahl "(Anzahl der Stücke der PCM-Daten in einem Hauptblock)/f" (eine positive ganze Zahl) der PCM-Daten in dem Hauptblock (E) von dem Startpunkt des Hauptrahmens (E) gelesen und aufeinanderfol gend in dem Ausgangsspeicher 24 in dieser Reihenfolge gespei chert. Mit diesem Prozeß wird die Menge der PCM-Daten der re produzierten Audiosignale (e) des Hauptblockes (E) in dem Aus gangsspeicher 24 auf 1/f gebracht, so daß die Audiosignale (e) bei der Geschwindigkeit, die "f"-mal so schnell wie Reprodukti onsgeschwindigkeit ist, reproduziert werden können.

Ein konkretes Beispiel ist in Fig. 7 gezeigt. Wenn "f = 2" ein gegeben wird, wird die Reproduktionsgeschwindigkeit auf zweimal so schnell wie die normale Reproduktionsgeschwindigkeit zuge wiesen bzw. als solche zugeordnet. Der Signalverarbeitungsab schnitt 36 liest 1/2 der Stücke der PCM-Daten in dem Hauptblock (E) und speichert die PCM-Daten aufeinanderfolgend (sequentiell), die gelesen worden sind, in dem Ausgangsspeicher 24. Mit diesem Vorgang wird die Menge der PCM-Daten der repro duzierten Audiosignale (e) des Hauptblockes (E) in dem Aus gangsspeicher 24 auf 1/2 gebracht, so daß die Audiosignale (e) bei der Geschwindigkeit, die zweimal so schnell wie die normale Reproduktionsgeschwindigkeit ist, reproduziert werden können. In dem Fall, in dem "f=1,5" ist, verarbeitet der Signalverar beitungsabschnitt 36 die Daten in derselben Art und Weise.

Falls "f"<1 ist, wird eine Anzahl "(Anzahl der Stücke der PCM- Daten in einem Hauptblock)/f)-1" (eine positive ganze Zahl) der Stücke der PCM-Daten in dem Hauptblock (E) von dem Startpunkt des Hauptblockes (E) beginnend gelesen und sequentiell in dem Ausgangsspeicher 24 in dieser Reihenfolge gespeichert. Dann werden alle PCM-Daten in dem Hauptblock (E) sequentiell (aufeinanderfolgend) dahin gespeichert. Mit diesem Vorgang wird die Menge der PCM-Daten der reproduzierten Audiosignale (e) des Hauptblockes (E) in dem Ausgangsspeicher 24 auf 1/f (f<1) ge bracht, so daß die Audiosignale (e) bei der Geschwindigkeit "f", die (f<1)-mal so langsam wie die normale Reproduktionsge schwindigkeit ist, reproduziert werden können.

Ein konkretes Beispiel ist in Fig. 7 gezeigt. Wenn "f=0,75" eingegeben wird, wird die Reproduktionsgeschwindigkeit auf 0,75-mal so langsam wie die normale Reproduktionsgeschwindig keit zugewiesen bzw. als solche zugeordnet. Der Signalverarbei tungsabschnitt 36 liest "1/0,75-1 (=1/3)" der Teile der PCM- Daten in dem Hauptblock (E) und speichert sequentiell die PCM- Daten, die gelesen worden sind, in dem Ausgangsspeicher 24. Dann werden alle PCM-Daten in dem Hauptblock (E) sequentiell darin gespeichert. Mit diesem Vorgang wird die Menge der PCM- Daten der reproduzierten Audiosignale (e) des Hauptblockes (E) in dem Ausgangsspeicher 24 auf 4/3 (=1/3+1=1/f) gebracht, so daß die Audiosignale (e) bei der Geschwindigkeit, die 3/4(f)- mal so langsam wie die normale Reproduktionsgeschwindigkeit ist, reproduziert werden können.

Falls Hauptblöcke (E), in welchen keine Töne oder Geräusche enthalten sind, fortgesetzt werden, wird der oben beschriebene Verfahrensablauf wiederholt.

Des weiteren, in dem Fall, in dem "f<0,5" ist, wird, selbst falls alle Unterblöcke einmal wiederholt werden, oder falls al le Stücke der PCM-Daten wiederholt werden, wenn ein Kein- Stimme-Signal (h) gesendet wird, die Menge der PCM-Daten, die in dem Ausgangsspeicher 24 gespeichert ist, nur auf das Doppel te bezüglich der Menge der Daten in dem Hauptblock (E) ge bracht. Zum Erhöhen der Menge der PCM-Daten in dem Ausgangs speicher 24 entsprechend des zugeordneten "f"-Wertes werden al le oder ausgewählte Unterblöcke zwei- oder mehrmals wiederholt, oder eine benötigte Menge der PCM-Daten wird eine benötigte An zahl von Malen wiederholt, wenn ein Kein-Stimme-Signal (h) ge sendet wird. Durch zwei- oder mehrmaliges Wiederholen kann die benötigte Anzahl der Stücke der PCM-Daten in dem Ausgangsspei cher 24 gespeichert werden, und die reproduzierten Audiosignale (e) können bei der zugewiesenen Reproduktionsgeschwindigkeit (f<0,5) reproduziert werden.

Die Erfindung kann in anderen spezifischen Formen ohne Abwei chen von dem Geist oder dem wesentlichen Merkmalen derselben ausgeführt werden. Die vorliegende Ausführungsform ist daher so zu betrachten, daß sie in allen Aspekten als illustrativ und nicht begrenzend betrachtet wird.

Claims

1. Verfahren zur Reproduzierung von Audiosignalen mit den Schritten:
Teilen von Originalaudiosignalen (a), die auf ein Aufzeich nungsmedium (14) aufgezeichnet worden sind, in eine Mehrzahl von Blöcken (C1-C6) bezüglich einer Zeitachse, und
Reproduzieren der Originalaudiosignale (a) auf der Basis der ausgewählten Blöcke (C1-C6) derart, daß die Reproduktionsge schwindigkeit beschleunigt wird, oder Reproduzieren der Origi nalaudiosignale (a) durch Wiederholen des Rahmens (C1-C6) der art, daß die Reproduktionsgeschwindigkeit langsamer gemacht wird,
wobei das Verfahren weiter die Schritte
Filtern der Originalaudiosignale (a) zum Extrahieren von Ba sisaudiosignalen (d),
Ermitteln von Nulldurchgangspunkten (D) in den Basisaudiosigna len (d) und
Teilen der Originalaudiosignale (a) in die Blöcke (C1-C6) auf der Basis der Nulldurchgangspunkte (D) auf der Zeitachse aufweist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Nulldurchgangspunkte (D) in ansteigenden Abschnitten der Basisaudiosignale (d) enthalten sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Nulldurchgangspunkte (D) in abfallenden Abschnitten der Ba sisaudiosignale (d) enthalten sind.

4. Audioabspielgerät mit
einem Signalverarbeitungsabschnitt (36) zum Teilen von Origi nalaudiosignalen (a), die auf ein Aufzeichnungsmedium (14) auf gezeichnet worden sind, in eine Mehrzahl von Blöcken (C1-C6) bezüglich einer Zeitachse und zum Reproduzieren der Originalau diosignale (a) auf der Basis der ausgewählten Blöcke (C1-C6) derart, daß die Reproduktionsgeschwindigkeit beschleunigt wird, oder zum Reproduzieren der Originalaudiosignale (a) durch Wie derholen des Blockes (C1-C6) derart, daß die Reproduktionsge schwindigkeit langsamer gemacht wird,
einem Filterabschnitt (30) zum Filtern der Originalaudiosignale (a) zum Extrahieren von Basisaudiosignalen (d), und
einen Detektionsabschnitt (32) zum Detektieren von Nulldurch gangspunkten (D) in den Basisaudiosignalen (d),
wobei der Signalverarbeitungsabschnitt (36) die Originalaudio signale auf der Basis der Nulldurchgangspunkte (D) auf der Zeitachse in die Blöcke (C1-C6) unterteilt.

5. Audioabspielgerät nach Anspruch 4, bei dem die Nulldurchgangspunkte (D) in ansteigenden Abschnitten der Basisaudiosignale (d) enthalten sind.

6. Audioabspielgerät nach Anspruch 4, bei dem die Nulldurchgangspunkte (D) in abfallenden Abschnitten der Ba sisaudiosignale (d) enthalten sind.