JP2003255999A - 符号化デジタルオーディオ信号の変速再生装置 - Google Patents

符号化デジタルオーディオ信号の変速再生装置

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JP2003255999A
JP2003255999A JP2002060472A JP2002060472A JP2003255999A JP 2003255999 A JP2003255999 A JP 2003255999A JP 2002060472 A JP2002060472 A JP 2002060472A JP 2002060472 A JP2002060472 A JP 2002060472A JP 2003255999 A JP2003255999 A JP 2003255999A
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frequency spectrum
audio signal
digital audio
frequency
variable speed
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JP2002060472A
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Masakazu Fukumoto
本 雅 一 福
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Toshiba Corp
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    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS OR SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L21/00—Processing of the speech or voice signal to produce another audible or non-audible signal, e.g. visual or tactile, in order to modify its quality or its intelligibility
    • G10L21/02—Speech enhancement, e.g. noise reduction or echo cancellation
    • G10L21/038—Speech enhancement, e.g. noise reduction or echo cancellation using band spreading techniques
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS OR SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L21/00—Processing of the speech or voice signal to produce another audible or non-audible signal, e.g. visual or tactile, in order to modify its quality or its intelligibility
    • G10L21/04—Time compression or expansion

Abstract

(57)【要約】 【課題】 変速再生でも等速再生と同一音程で高品位な
音質を保証する。 【解決手段】 この変速再生装置は、入力された前記符
号化デジタルオーディオ信号を所望の変速度で供給する
信号供給部と、前記信号供給部から供給された前記符号
化デジタルオーディオ信号の周波数スペクトル成分を、
前記所望の変速度に基づいてマッピングすることによ
り、加工周波数スペクトルを生成する周波数スペクトル
加工部と、を少なくとも備え、加工部は周波数スペクト
ル成分の総数のうち周波数の低い方または高い方から１
／Ｎまでの周波数スペクトル成分を、本来のスペクトル
位置の低い方または高い方からＮ倍の位置に再マッピン
グし、再マッピングされなかったスペクトル位置の周波
数スペクトル成分を０にするかまたは再マッピングで用
いたスペクトル位置の周波数スペクトル成分を用いて算
出し、加工周波数スペクトルを取り出している。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、符号化されたデジ
タルオーディオ信号を変速で再生する符号化デジタルオ
ーディオ信号の変速再生装置に係り、特に符号化された
デジタルオーディオ信号の周波数スペクトルを移動させ
ることによって音程を変化させないで容易に変速再生を
実現することのできる符号化デジタルオーディオ信号の
変速再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、情報、画像、オーディオ等の各種
のコンテンツを記録した各種の記録媒体から、記録され
た符号化デジタル信号を再生する符号化信号の再生装置
が種々提案されている。これらの中で、特に符号化デジ
タルオーディオ信号を再生するために用いられるもの
が、ＭＰＥＧオーディオデコーダ等の符号化デジタルオ
ーディオ信号再生装置である。この中で、周波数スペク
トルを用いて符号化デジタルオーディオ信号（以下、圧
縮音声ストリームとする。）を等速で再生する等速再生
装置が提案されている。
【０００３】図１０は、従来の符号化デジタルオーディ
オ信号等速再生装置の構成を示すブロック図である。図
１０において、等速再生装置１は、符号化デジタルオー
ディオ信号Ｓ１を受入れて装置内に供給する符号化デジ
タルオーディオ信号供給部２と、このオーディオ信号Ｓ
１の中から付加情報を読み出す付加情報読出部３と、前
記オーディオ信号Ｓ１と付加情報読出部３により読出さ
れた付加情報とに基づいてオーディオ信号Ｓ１に含まれ
る周波数スペクトル情報を読出す周波数スペクトル情報
読出部４と、この周波数スペクトル情報と付加情報とに
基づいて信号中の周波数成分を時間成分に変換してデジ
タルオーディオ信号Ｓ２を出力する周波数／時間変換部
５と、このデジタルオーディオ信号Ｓ２をアナログオー
ディオ信号Ｓ３に変換するデジタル／アナログ変換部６
とを備えている。
【０００４】このような基本構成を有する従来の等速再
生装置１による圧縮音声ストリームの等速再生の動作に
ついて説明する。符号化デジタルオーディオ信号供給部
（以下、ストリーム供給部とする。）２は、記録メディ
アや伝送路などから圧縮音声ストリームを得て、これを
付加情報読出部および周波数スペクトル情報読出部（以
下、スペクトル読出部とする。）４に供給する。付加情
報読出部３は圧縮音声ストリームから１ブロックの復号
に必要なパラメータを読出している。スペクトル読出部
４は、前記パラメータなどを参照しながら、圧縮音声ス
トリームから１ブロック分の周波数スペクトルを読出し
ている。
【０００５】周波数／時間変換部５は、前記パラメータ
などを参照しながら、前記１ブロック分の周波数スペク
トルを直交変換などを用いて１ブロック分の時間信号に
変換する。周波数／時間変換部５はさらに１ブロック分
の時間信号と直前の１ブロック分の時間信号とにそれぞ
れ窓関数を乗じたものを足し合わせて復号化された１ブ
ロック分のデジタルオーディオ信号を生成する（以下、
この処理をウィンドウおよびオーバーラップ処理とい
う）。デジタル／アナログ変換部（以下、Ｄ／Ａ変換部
という。）６は、前記復号化されたデジタルオーディオ
信号をアナログオーディオ信号に変換し、図示されない
スピーカなどを介して再生される。これらの１ブロック
の処理は順次繰り返される。
【０００６】図１０に示される等速再生装置を用いて再
生されたアナログオーディオ信号は、図１１（ａ）に示
す周波数スペクトル（正弦波）に対して等速再生による
周波数／時間変換を行なうと図１１（ｂ）に示す正弦波
の波形が得られる。この図１１（ｂ）に示す波形に基づ
いて変速再生を行なうとすると、２倍速再生の場合には
図１１（ｃ）に示すように、時間軸上で圧縮したような
正弦波となる。また、等速再生した図１１（ｂ）の正弦
波を１／２倍速再生したときの波形は時間軸上で２倍に
引き伸ばされたような波形となり、図１１（ｄ）に示す
ような正弦波となる。図１０に示される等速再生装置を
用いて変速再生を行なうとすると、時間軸上で圧縮され
た図１１（ｃ）の正弦波の場合、再生された音声は音程
が高くなり、時間軸上で引き伸ばされた図１１（ｄ）の
正弦波の場合には、再生された音声は音程が低くなり、
再生音の聴取者に違和感を与えることがあった。
【０００７】このため、等速で再生する前記符号化デジ
タルオーディオ再生装置に、従来の技術による変速再生
機能を付加した、図１２に示すような変速再生装置が提
案されている。以下の説明においては、ＭとＮを正の数
として、１／Ｎの速度で変速再生することを１／Ｎ倍速
再生と呼ぶ。以下、図１２を用いて従来の技術による圧
縮音声ストリームの音程を変化させない１／Ｎ倍速再生
について説明する。
【０００８】図１２において、従来の変速再生装置７
は、符号化デジタルオーディオ信号Ｓ１を受入れて装置
内に供給する符号化デジタルオーディオ信号供給部２
と、このオーディオ信号Ｓ１の中から付加情報を読み出
す付加情報読出部３と、前記オーディオ信号Ｓ１と付加
情報読出部３により読出された付加情報とに基づいてオ
ーディオ信号Ｓ１に含まれる周波数スペクトル情報を読
出す周波数スペクトル情報読出部４と、この周波数スペ
クトル情報と付加情報とに基づいて信号中の周波数成分
を時間成分に変換してデジタルオーディオ信号Ｓ２を出
力する周波数／時間変換部５と、を備えている。ここま
での構成と、デジタルオーディオ信号Ｓ２をアナログオ
ーディオ信号Ｓ３に変換するデジタル／アナログ変換部
６との構成とは従来の等速再生装置１と同じである。
【０００９】図１２に示された変速再生装置７が図１０
に示された等速再生装置１と異なる点は、周波数／時間
変換部５とデジタル／アナログ変換部６との間に、サン
プル繰返し部８が介挿されている点と、符号化デジタル
オーディオ信号供給部２と再プル繰返し部８とに制御信
号を供給する変速再生制御部９が設けられている点の２
つである。このような構成に基づく変速再生装置７の動
作について以下に説明する。
【００１０】変速再生制御部９は、ストリーム供給部２
とサンプル繰返し部（以下、繰返部とする。）８に１／
Ｎ倍速再生用の制御信号を送出する。ストリーム供給部
２は１／Ｎ倍速再生用の制御信号によって等速再生時に
対して１／Ｎ倍のレートで圧縮音声ストリームを供給す
る。付加情報読出部３とスペクトル読出部４と周波数／
時間変換部５は等速再生時と同じ処理を行なう。ここで
そのままＤ／Ａ変換部６を通して出力すると、音程が１
／Ｎとなって聞きづらい音声になってしまう。これを解
決するために、繰返し部８は周波数／時間変換部５から
１ブロック分のデジタルオーディオ信号Ｓ２を受け取っ
てＮ回繰返し出力を行なう。この際繰返し単位（この場
合は繰返し単位は１ブロックである）間のつなぎ目でデ
ジタルオーディオ信号Ｓ２の不連続によってノイズが発
生することを抑えるために、繰返し単位の先頭でフェー
ドイン処理を、繰返し単位の末尾でフェードアウト処理
を行なう。これが繰返し処理を使った従来技術による１
／Ｎ倍速再生である。
【００１１】また、聴感的な品質をあげるために、前記
繰返し単位間でのノイズ抑制処理を繰返し単位をオーバ
ーラップさせてクロスフェード処理によって行なうこと
もある。このときは、繰返し単位のオーバーラップを行
なったデジタルオーディオ信号のサンプル数だけ繰返し
回数を増やす必要がある。さらに、聴感的な品質をあげ
るために、前記繰返し単位をＭブロックとすることがで
きる。つまり、Ｍブロックを繰返し単位として、これを
Ｎ回繰り返すことになる。
【００１２】図１３（ａ）ないし（ｄ）は、図１２に示
す従来の変速再生装置により信号を再生する場合を説明
するものであり、図１３（ａ）に示す正弦波のスペクト
ルに基づいて各種の速度で再生した場合のそれぞれの波
形を示しており、具体的には図１３（ｂ）は等速再生し
た場合の波形、図１３（ｃ）は２倍速再生した場合の波
形、図１３（ｄ）は１／２倍速再生した場合の波形、を
示している。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】以上、説明した従来の
変速再生装置によれば、この発明が解決すべき課題とな
る以下のような３つの問題点を有していた。
【００１４】まず、第１の問題点は、サンプル繰返し部
８が必要になる点である。高品質な変速再生を行なうた
めには、つなぎ目でのクロスフェード処理が必要であ
り、少なくともサンプル繰返し部８を設けなければなら
なかったために、回路規模が大きくなってしまったりソ
フトウェアの量が増加してしまったりして、製造コスト
の上昇や動作の遅延等の不具合を発生させていた。
【００１５】第２の問題点は、大容量のメモリが必要に
なることである。高品質な１／Ｎ倍速再生を行なうため
には、繰返し処理の繰返し単位を数百ｍｓｅｃ程度にす
る必要がある。このため数百ｍｓｅｃ分のデジタルオー
ディオ信号を一時保存するための大きな保存容量のメモ
リが必要であった。このような大容量メモリを設けるこ
とも、結果として変速再生装置全体の製造コストを上昇
させるという不具合があった。
【００１６】第３の問題点は、常に高品質な変速再生を
行なうことが難しいということである。例えば、音楽と
スピーチでは、最適な間引き単位や最適な繰返し単位は
異なっているので、例えば音楽に対して最適な繰返し単
位と間引き単位を決定した場合に、同時にスピーチを再
生すると、このスピーチは間引き単位や繰返し単位がス
ピーチとしては最適なものではないので、聞き取りにく
いものになってしまっていた。これは、変速再生であっ
ても、ある程度は高品位の音質を提供したいという要求
に反するという不具合があった。
【００１７】この発明の目的は上記の問題点を解決し
て、サンプル繰返し部や大容量メモリ等のハードウェア
的なコストの上昇を抑え、ソフトウェア規模の増大も防
止すると共に、変速再生であっても高品位な音質を保証
することができる符号化デジタルオーディオ信号の変速
再生装置を提供することを目的としている。
【００１８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
この発明に係る符号化デジタルオーディオ信号の変速再
生装置は、信号をブロック化すると共にこのブロック化
された信号の周波数スペクトルを利用して符号化された
符号化デジタルオーディオ信号からオーディオ信号を再
生する変速再生装置であって、入力された前記符号化デ
ジタルオーディオ信号を所望の変速度で供給する信号供
給部と、前記信号供給部から供給された前記符号化デジ
タルオーディオ信号の周波数スペクトル成分を、前記所
望の変速度に基づいてマッピングすることにより、加工
周波数スペクトルを生成する周波数スペクトル加工部
と、を備えることを特徴としている。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、添付された図面を参照しな
がら、この発明に係る符号化デジタルオーディオ信号の
変速再生装置の実施形態について詳細に説明する。図１
は本発明の第１実施形態に係る符号化デジタルオーディ
オ信号の変速再生装置の概略構成を示すブロック図であ
る。図１を用いて以下に説明する第１実施形態に係る変
速再生装置は、４４．１ｋＨｚのサンプリング周波数
で、１／２倍速再生（Ｎ＝２）する場合を例にしてい
る。
【００２０】図１において、変速再生装置１０は、符号
化デジタルオーディオ信号Ｓ１を受入れて装置内に供給
する符号化デジタルオーディオ信号供給部１１と、この
オーディオ信号Ｓ１の中から付加情報Ｄ１を読み出す付
加情報読出部１２と、前記オーディオ信号Ｓ１と付加情
報読出部１２により読出された付加情報Ｄ１とに基づい
てオーディオ信号Ｓ１に含まれる周波数スペクトル情報
Ｄ２を読出す周波数スペクトル情報読出部１３と、この
周波数スペクトル情報Ｄ２に基づいて周波数スペクトル
を加工して加工周波数スペクトル情報Ｄ３を出力する周
波数スペクトル加工部１４と、この加工部１４より出力
された加工周波数スペクトル情報Ｄ３と付加情報Ｄ１と
に基づいて信号中の周波数成分を時間成分に変換してデ
ジタルオーディオ信号Ｓ４を出力する周波数／時間変換
部１５と、このデジタルオーディオ信号Ｓ４をアナログ
オーディオ信号Ｓ５に変換するデジタル／アナログ変換
部１６と、前記信号供給部１１、周波数スペクトル加工
部１４、デジタル／アナログ変換部１６に対して変速再
生制御信号Ｓc を供給する変速再生制御部１７とを備え
ている。
【００２１】次に、上記構成を有する第１実施形態に係
る符号化デジタルオーディオ信号の変速再生装置１０の
動作について説明する。ストリーム供給部１１とスペク
トル読出部１３と付加情報読出部１２と周波数／時間変
換部１５とでは従来技術と同じ処理を行なっている。変
速再生制御部１７は、ストリーム供給部１１とスペクト
ル加工部１４とＤ／Ａ変換部に１／２倍速再生の制御信
号を送出している。周波数スペクトル加工部（以下、ス
ペクトル加工部とする。）１４は、変速再生制御部１７
からの１／２倍速再生の制御信号Ｓc によってスペクト
ル読出部１３から１ブロック分の周波数スペクトルを受
け取り、それぞれの周波数スペクトル成分を２倍にマッ
ピングしなおす。すなわち、元のｉ番目の周波数スペク
トル成分をspec0[i]、マッピングし直したｉ番目周波数
スペクトルをspec1[i]、総スペクトル数をＩとして式に
より表すと図２のようになる。
【００２２】これら２倍にマッピングし直した周波数ス
ペクトルを周波数／時間変換部１５に入力する。周波数
／時間変換部１５は等速再生の場合と同じく１ブロック
分の周波数／時間変換を行ない、１ブロック分のデジタ
ルオーディオ信号をＤ／Ａ変換部１６に入力する。Ｄ／
Ａ変換部１６は等速再生時はデジタルオーディオ信号を
４４．１ｋＨｚとしてＤ／Ａ変換するが、変速再生制御
部１７から１／２倍速再生の制御信号Ｓc を受け取った
時は、デジタルオーディオ信号のサンプリング周波数を
等速再生時の１／２である２２．０５ｋＨｚとしてＤ／
Ａ変換処理を行なう。このように、スペクトル加工部１
４で周波数スペクトルをＮ倍にマッピングし、不足する
成分は０とし、Ｄ／Ａ変換部１６で１／Ｎ倍のサンプリ
ング周波数としてみなすことによって、音程の変化なし
に１／Ｎ倍速再生を実現することができる。
【００２３】図３（ａ）（ｂ）は、本発明による周波数
スペクトルの加工を一般のオーディオ信号で行なう場合
を示している。図３（ａ）は一般の信号の周波数スペク
トルを示したものであり、図３（ａ）に梨地で示した部
分の周波数スペクトルを加工して２倍にマッピングした
周波数スペクトルは、図３（ｂ）のように、梨地部分を
引き延ばしたような形となっている。
【００２４】ここで、理解を容易にするために、以下、
正弦波信号により説明する。正弦波の周波数スペクトル
は、図４（ａ）のようになり、前記一般の信号の場合と
同様に正弦波の周波数スペクトルを２倍にマッピングす
ると図４（ｂ）のようになる。元の正弦波の周波数スペ
クトルを周波数／時間変換したデジタルオーディオ信号
は図４（ｃ）のようになる。一方、図４（ｂ）に示され
た２倍にマッピングした正弦波の周波数スペクトルを周
波数／時間変換したデジタルオーディオ信号は図４
（ｄ）のようになる。
【００２５】周波数スペクトルを２倍にマッピングして
いるために図４（ｄ）では図４（ｃ）と同じ時間で２周
期分の波形となっている。この波形を１／２倍のサンプ
リング周波数でデジタル／アナログ変換すると、図４
（ｅ）に示すようなアナログオーディオ信号が得られ
る。
【００２６】このような本発明の手法により符号化デジ
タルオーディオ信号を変速再生した場合、１／Ｎ倍速で
再生された音声でも音域が低音部に偏移することがなく
なるため、再生音声が１／Ｎ倍速であることを聴取者に
容易に聞き分けられることのない自然な変速再生音が得
られることになる図５（ａ）ないし（ｄ）は、マッピン
グされた周波数スペクトル成分（ａ）とこの周波数スペ
クトル成分に基づいて、それぞれ（ｂ）等速再生、
（ｃ）２倍速再生、（ｄ）１／２倍速再生した場合のデ
ジタルオーディオ信号の波形の対応関係を示している。
図５（ａ）の再マッピングされた周波数スペクトルの正
弦波成分が周波数／時間変換されて正弦波の波形となっ
たものが図５（ｂ）（ｃ）（ｄ）であり、それぞれ等速
再生した場合、２倍速再生した場合、１／２倍速した場
合の波形が示されている。
【００２７】図５（ｂ）のように、等速再生された場合
には周波数軸上で再マッピングされた周波数スペクトル
を所定の時間軸上に変換したものに対して、図５（ｃ）
では２倍速再生された周波数スペクトルが時間軸上では
等速再生の波形と同一の波形で時間軸のみ半分となって
おり、図５（ｄ）では１／２倍速再生された周波数スペ
クトルが等速再生の波形と同一の波形で時間軸のみ２倍
になっている。このように、本発明による再マッピング
の場合変速度に対応して時間軸のみ変化しており、再生
されたオーディオ信号の波形は等速再生でもＮ倍速再生
でも１／Ｎ倍速再生でも全て同一の波形で再生されてい
るので、聴取者が聞く音声は変速度に関係なく一定した
音程となり変速再生の際の違和感を与えることはなくな
る。
【００２８】次に、図６および図７を参照しながら、１
／Ｎ倍速再生とＮ倍速再生の際の周波数スペクトルの再
マッピングの仕方について、１／２倍速および２倍速を
例に説明する。まず、図６を参照しながら、１／２倍速
再生するときの周波数スペクトル成分の再マッピングに
ついて説明する。図６の上の特性図が元の周波数スペク
トルをマッピングしたものであり、下の特性図は上の特
性図に基づいて２倍にマッピングした周波数スペクトル
を示している。１／２倍速で変速再生する場合には、周
波数スペクトル成分の総数の１／２を周波数の低い方か
ら選択し、この総数の１／２までの周波数スペクトル成
分を本来のスペクトル位置のＮ倍の位置に再マッピング
する。
【００２９】次に図６の下の特性図に点線で示されてい
る、再マッピングされなかったスペクトル位置の周波数
スペクトル成分を、実線で示すように再マッピングした
前記周波数スペクトル成分に基づいて算出している。こ
のときの演算の方法については図８を用いて後述する
が、１つの具体例としては図２を用いて説明したように
再マッピングされなかった周波数スペクトル成分を０に
しても良い。この図６の下の特性図に点線で示された再
マッピングの仕方は、再マッピングされなかったスペク
トル位置の周波数スペクトル成分を両隣の周波数スペク
トル成分の値を按分して足し合わせることにより生成し
ている。両隣の周波数スペクトル成分は、再マッピング
される周波数スペクトル成分に近い情報を含んでいるも
のと考えられるため再生された音声が違和感なく受け入
れられることになる。
【００３０】次に、図７を参照しながら、２倍速で再生
する場合の周波数スペクトル成分の再マッピングについ
て説明する。図７の上の特性図は図６の上の特性図と同
様に元の周波数スペクトルを示している。２倍速で再生
する場合には、この上の特性図におけるマッピングされ
た周波数スペクトル成分のうちから周波数の高い方から
総数の１／２だけ選択されて元の周波数スペクトルの位
置に周波数の高い方から総数の全体に再マッピングされ
る。したがって、図６の下の特性図で点線で示されてい
た周波数スペクトル成分の位置に、まず再マッピングさ
れた周波数成分が実線のように配置される。
【００３１】次に、再マッピングされなかった周波数成
分の位置、図７の下の特性図では点線で示された周波数
成分は、１／２倍速のときの図２のように０にしても良
いが図８で後述するように、両隣のそれぞれの周波数ス
ペクトル成分を按分して足し合わせることにより、図７
の下の特性図の点線で示すような補完された周波数スペ
クトル成分が再マッピングされることになる。このよう
にして、図７に示すように符号化デジタルオーディオ信
号を２倍速再生する場合でも本発明の概念を用いて再生
することにより、等速再生と同じ程度の音程の再生音声
が得られ、聴取者に違和感のない音声を提供することが
できる。
【００３２】図２を用いて説明した再マッピングの第１
の具体例においては、周波数スペクトルをＮ倍にマッピ
ングした際に不足する成分は０とした（spec1の奇数番
目の成分(spec1[2i+1])を0とした）。これを両隣の成分
(spec1[2i],spec[2(i+1)])にそれぞれ係数をかけたもの
を足し合わせて生成することにより１／Ｎ倍速再生時の
聴感的な品質を向上することができる。この第２の具体
例は、元のｉ番目の周波数スペクトル成分をspec0[i]、
マッピングし直したｉ番目周波数スペクトルをspec1
[i]、総スペクトル数をＩとして式により表現すると、
図８のように示すことができる。
【００３３】なお、不足する成分jに関して、その両の
マッピングできる成分に対して適用する係数をwl[j],wh
[j]としている。ここでwl[j]とwh[h]は、たとえばspec1
[j]とマッピングできる成分との間のインデックスの距
離に応じて指定する。この場合、１／２倍速では全ての
jに対して、 wl[j]=1/2, wh[j]=1/2 となり、１／３倍速では(k=0〜I/3)に対して、 wl[3k+1]=2/3, wh[3k+1]=1/3 wl[3k+2]=1/3, wh[3k+2]=2/3 となる。
【００３４】このように、マッピング時に不足する成分
を両隣の成分から生成することにより、図６の１／２倍
速や、図７の２倍速で、符号化デジタルオーディオ信号
の再生を行なう場合にも、聴感的な品質をより向上する
ことができる。
【００３５】以上のような構成および動作原理を有する
本発明に係る符号化デジタルオーディオ信号の変速再生
装置は、図９に示すようなＭＰＥＧオーディオデコーダ
等の音響再生装置２０に適用されている。図９におい
て、音響再生装置２０は、ＭＰＥＧオーディオ信号を記
録したＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc-Read Only Memor
y）２１と、このＣＤ−ＲＯＭ２１に記録されたＭＰＥ
Ｇオーディオ信号を読出すＣＤ−ＲＯＭ読出し部２２
と、読出し部２２より読み出された符号化デジタルオー
ディオ信号を等速、１／Ｎ倍速、Ｎ倍速のうち好みの変
倍速でも再生可能なＭＰＥＧオーディオデコーダ部２３
と、再生されたデジタルまたはアナログオーディオ信号
に基づいて音声を出力するスピーカ２４と、を備えてい
る。
【００３６】図９におけるＭＰＥＧオーディオデコーダ
部２３に本発明に係る符号化デジタルオーディオ信号の
変速再生装置が搭載されているので、所望の変速度によ
り符号化デジタルオーディオ信号を再生することができ
る。このデコーダ部２３により符号化デジタルオーディ
オ信号から変速再生された復号化ＭＰＥＧオーディオ信
号に基づく音声は、Ｎ倍速であっても１／Ｎ倍速であっ
ても等速再生された音声と同一レベルの音程を有してい
るので、変速再生に際して見られがちであった低音程で
緩やかな再生音や、逆に高音程で早送りのような再生音
とは全く異なる等速再生の音声に近似した再生音を得る
ことができる。
【００３７】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明に係
る符号化デジタルオーディオ信号の変速再生装置によれ
ば、符号化デジタルオーディオ信号を所望の変速度で供
給する信号供給部と、供給された信号の周波数スペクト
ル成分を前記所望の変速度に基づいて再マッピングした
加工周波数スペクトルを生成する周波数スペクトル加工
部とを備えているので、等速再生と同一レベルの音程に
より高品質の変速再生を行なうことができ、高性能の符
号化デジタルオーディオ信号再生装置を安価で容易に提
供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る符号化デジタルオ
ーディオ信号の変速再生装置の概略構成を示すブロック
図である。
【図２】周波数スペクトルをマッピングした際に不足す
る成分を０としたときの周波数スペクトル加工部の動作
を式により表わした説明図である。
【図３】本発明の周波数スペクトルの加工を一般の信号
で行なう場合の（ａ）元の信号の周波数スペクトル、
（ｂ）２倍にマッピングした信号の周波数スペクトルを
それぞれ示す特性図である。
【図４】本発明の周波数スペクトルの加工を理解を容易
にするため正弦波で説明したもので、（ａ）元の正弦波
の周波数スペクトル、（ｂ）２倍にマッピングした正弦
波の周波数スペクトル、（ｃ）元の正弦波を周波数／時
間変換したデジタルオーディオ信号の波形、（ｄ）２倍
マッピングした正弦波を周波数／時間変換したデジタル
オーディオ信号の波形、（ｅ）この波形を１／２倍のサ
ンプリング周波数でＤ／Ａ変換したアナログオーディオ
信号の波形をそれぞれ示す特性図である。
【図５】（ａ）マッピングされた周波数スペクトル成分
と、これに基づいて（ｂ）等速再生、（ｃ）２倍速再
生、（ｄ）１／２倍速再生した場合のデジタルオーディ
オ信号の波形の対応関係を示す特性図である。
【図６】１／２倍速で再生する場合の周波数スペクトル
のマッピングの状態を示す特性図である。
【図７】２倍速で再生する場合の周波数スペクトルのマ
ッピングの状態を示す特性図である。
【図８】マッピング時に不足する成分を両隣の成分から
生成する周波数スペクトル加工部の動作を式により表わ
した説明図である。
【図９】本発明に係る変速再生装置をＭＰＥＧオーディ
オデコーダに適用した例を示すブロック図である。
【図１０】従来の符号化デジタルオーディオ信号等速再
生装置を示すブロック図である。
【図１１】図１０に示す従来の等速再生装置により信号
を再生する場合を、（ａ）スペクトル、（ｂ）等速再
生、（ｃ）２倍速再生、（ｄ）１／２倍速再生に分けて
それぞれ説明する特性図である
【図１２】従来の符号化デジタルオーディオ信号変速再
生装置を示すブロック図である。
【図１３】図１２に示す従来の変速再生装置により信号
を再生する場合を、（ａ）スペクトル、（ｂ）等速再
生、（ｃ）２倍速再生、（ｄ）１／２倍速再生に分けて
それぞれ説明する特性図である。
【符号の説明】
１０ 変速再生装置 １１ 信号供給部（符号化デジタルオーディオ信号供給
部） １２ 付加情報読出部 １３ 周波数スペクトル情報読出部 １４ 周波数スペクトル加工部 １５ 周波数／時間変換部 １６ デジタル／アナログ変換部 １７ 変速再生制御部

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】信号をブロック化すると共にこのブロック
    化された信号の周波数スペクトルを利用して符号化され
    た符号化デジタルオーディオ信号からオーディオ信号を
    再生する符号化デジタルオーディオ信号の変速再生装置
    であって、 入力された前記符号化デジタルオーディオ信号を所望の
    変速度で供給する信号供給部と、 前記信号供給部から供給された前記符号化デジタルオー
    ディオ信号の周波数スペクトル成分を、前記所望の変速
    度に基づいてマッピングすることにより、加工周波数ス
    ペクトルを生成する周波数スペクトル加工部と、 を備えることを特徴とする符号化デジタルオーディオ信
    号の変速再生装置。
  2. 【請求項２】前記信号供給部は、前記所望の変速度とし
    て１／Ｎ倍の変速度により前記符号化デジタルオーディ
    オ信号を前記周波数スペクトル加工部へ供給し、 前記周波数スペクトル加工部は、前記符号化デジタルオ
    ーディオ信号の前記周波数スペクトル成分の総数のうち
    周波数の低い方から１／Ｎまでの周波数スペクトル成分
    を、本来のスペクトル位置のＮ倍の位置に再マッピング
    すると共に、再マッピングされなかったスペクトル位置
    の周波数スペクトル成分を０にすることにより、前記加
    工周波数スペクトルを生成することを特徴とする請求項
    １に記載の符号化デジタルオーディオ信号の変速再生装
    置。
  3. 【請求項３】前記信号供給部は、前記所望の変速度とし
    て１／Ｎ倍の変速度により前記符号化デジタルオーディ
    オ信号を前記周波数スペクトル加工部へ供給し、 前記周波数スペクトル加工部は、前記符号化デジタルオ
    ーディオ信号の前記周波数スペクトル成分の総数のうち
    周波数の低い方から１／Ｎまでの周波数スペクトル成分
    を、本来のスペクトル位置のＮ倍の位置に再マッピング
    すると共に、再マッピングされなかったスペクトル位置
    の周波数スペクトル成分を再マッピングした前記周波数
    スペクトル成分から算出することにより、前記加工周波
    数スペクトルを生成することを特徴とする請求項１に記
    載の符号化デジタルオーディオ信号の変速再生装置。
  4. 【請求項４】前記周波数スペクトル加工部は、再マッピ
    ングが行なわれなかったスペクトル位置の周波数スペク
    トル成分を、その両隣に位置する再マッピングされた前
    記周波数スペクトル成分から算出することにより、前記
    加工周波数スペクトル成分を生成することを特徴とする
    請求項３に記載の符号化デジタルオーディオ信号の変速
    再生装置。
  5. 【請求項５】前記周波数スペクトル加工部は、算出すべ
    き周波数スペクトル成分の位置と、その両隣にある再マ
    ッピングされた周波数スペクトル成分との間のスペクト
    ル距離と、に基づいて、前記算出すべき周波数成分の両
    隣にある再マッピングされた周波数スペクトル成分を按
    分して足し合わせた値を、算出しようとするスペクトル
    位置の周波数スペクトル成分として算出することによ
    り、前記加工周波数スペクトルを生成することを特徴と
    する請求項４に記載の符号化デジタルオーディオ信号の
    変速再生装置。
  6. 【請求項６】前記信号供給部は、前記所望の変速度とし
    てＮ倍の変速度で前記符号化デジタルオーディオ信号を
    前記周波数スペクトル加工部へ供給し、 前記周波数スペクトル加工部は、前記符号化デジタルオ
    ーディオ信号の前記周波数スペクトル成分の総数のうち
    周波数の高い方から１／Ｎまでの周波数スペクトル成分
    を、本来のスペクトル位置のＮ倍の位置に再マッピング
    すると共に、最マッピングされなかったスペクトル位置
    の周波数スペクトル成分を０にすることにより、前記加
    工周波数スペクトルを生成することを特徴とする請求項
    １に記載の符号化デジタルオーディオ信号の変速再生装
    置。
  7. 【請求項７】前記信号供給部は、前記所望の変速度とし
    てＮ倍の変速度で前記符号化デジタルオーディオ信号を
    前記周波数スペクトル加工部へ供給し、 前記周波数スペクトル加工部は、前記符号化デジタルオ
    ーディオ信号の前記周波数スペクトル成分の総数のうち
    周波数の高い方から１／Ｎまでの周波数スペクトル成分
    を、本来のスペクトル位置のＮ倍の位置に再マッピング
    すると共に、再マッピングされなかったスペクトル位置
    の周波数スペクトル成分を再マッピングした前記周波数
    スペクトル成分から算出することにより、前記加工周波
    数スペクトルを生成することを特徴とする請求項１に記
    載の符号化デジタルオーディオ信号の変速再生装置。
  8. 【請求項８】前記周波数スペクトル加工部は、再マッピ
    ングが行なわれなかったスペクトル位置の周波数スペク
    トル成分を、その両隣にある再マッピングされた前記周
    波数スペクトル成分から算出することにより前記加工ス
    ペクトル成分を生成することを特徴とする請求項７に記
    載の符号化デジタルオーディオ信号の変速再生装置。
  9. 【請求項９】前記周波数スペクトル加工部は、算出しよ
    うとするスペクトル位置と、その両隣にある再マッピン
    グされた周波数スペクトル成分とのスペクトル距離と、
    に基づいて、両隣にある再マッピングされた周波数スペ
    クトル成分を按分して足し合わせた値を、算出しようと
    するスペクトル位置の周波数スペクトル成分として算出
    することにより前記加工スペクトルを生成することを特
    徴とする請求項８に記載の符号化デジタルオーディオ信
    号の変速再生装置。
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