JP2009094836A - Digital speech processing apparatus and digital speech processing program - Google Patents

Digital speech processing apparatus and digital speech processing program Download PDF

Info

Publication number
JP2009094836A
JP2009094836A JP2007263973A JP2007263973A JP2009094836A JP 2009094836 A JP2009094836 A JP 2009094836A JP 2007263973 A JP2007263973 A JP 2007263973A JP 2007263973 A JP2007263973 A JP 2007263973A JP 2009094836 A JP2009094836 A JP 2009094836A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
band
peak
pattern
sampling frequency
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.)
Withdrawn
Application number
JP2007263973A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiharu Kuwaoka
俊治 桑岡
Akiko Otoma
明子 乙間
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.)
Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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 Victor Company of Japan Ltd filed Critical Victor Company of Japan Ltd
Priority to JP2007263973A priority Critical patent/JP2009094836A/en
Publication of JP2009094836A publication Critical patent/JP2009094836A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To make it possible to reproduce a full band of music software even if at least either of an audio amplifier and a loudspeaker cannot reproduce a full band of the music software. <P>SOLUTION: An fs conversion circuit 2 upsamples a digital speech signal. An unreproducible band signal addition circuit 3 generates a signal in an unreproducible band higher than the reproducible band of the audio amplifier and/or the speaker from the digital speech signal upsampled by means of the fs conversion circuit and adds the generated signal to the reprpducible band. Then, the fs conversion circuit performs downsampling of the sampling frequency of an output signal of the unreproducile band signal addition circuit to a predetermined sampling frequency and outputs the downsampled output signal of the unreproducible band signal addition circuit to the audio amplifier and the loudspeaker. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、所定のサンプリング周波数でサンプリングされたDVDオーディオや音楽CD、テレビジョン音声信号などの音声ソフトを、再生可能帯域がサンプリング周波数の1/2より低いオーディオアンプ及び/又はスピーカで再生するためのデジタル音声処理装置及びデジタル音声処理プログラムに関する。   The present invention reproduces audio software such as DVD audio, music CD, and television audio signal sampled at a predetermined sampling frequency with an audio amplifier and / or speaker whose reproducible band is lower than 1/2 of the sampling frequency. The present invention relates to a digital audio processing apparatus and a digital audio processing program.

DVDオーディオのサンプリング周波数fsは96kHz、192kHzであり、また、音楽CDではfs=44.1kHzである。したがって、これらを再生するオーディオアンプ及びスピーカの帯域がfs/2まであれば、上記の音声ソフトの全帯域を再生することができる。また、テレビジョン放送の帯域は、デジタル放送(AAC方式)の場合には16kHzまで、アナログ放送の場合には20kHzまでであるので、この全帯域を再生することができるオーディオアンプ及びスピーカを有するテレビ受像機であれば、全帯域を再生することができる。なお、従来技術として、下記の特許文献1には、狭周波数帯域の音声情報を広周波数帯域の音声情報に変換する手法が開示されている。
特開平11−126097号公報(要約書)
Sampling frequencies fs of DVD audio are 96 kHz and 192 kHz, and fs = 44.1 kHz for a music CD. Therefore, if the band of the audio amplifier and the speaker for reproducing these is up to fs / 2, the entire band of the audio software can be reproduced. Further, since the band of television broadcasting is up to 16 kHz in the case of digital broadcasting (AAC system) and up to 20 kHz in the case of analog broadcasting, a television having an audio amplifier and a speaker that can reproduce this entire band. If it is a receiver, the entire band can be reproduced. As a conventional technique, Patent Document 1 below discloses a technique for converting audio information in a narrow frequency band into audio information in a wide frequency band.
JP 11-1226097 A (Abstract)

しかしながら、オーディオアンプ及びスピーカのいずれか1つでも音楽ソフトの全帯域を再生することができない場合には、結果として音楽ソフトの全帯域を再生することができないという問題点がある。例えばオーディオアンプ及びスピーカの狭い方の再生周波数帯域が20kHzまでの場合にはDVDオーディオの20kHz以上(サンプリング周波数fs換算で40kHz以上)の帯域を再生することができず、CDプレーヤの再生周波数帯域が18kHzまでの場合にはCDの18kHz以上(サンプリング周波数fs換算で36kHz以上)の帯域を再生することができない。さらにテレビ受像機のオーディオアンプ及びスピーカの再生周波数帯域が12kHzまでの場合にはテレビジョン音声信号の12kHz以上(サンプリング周波数fs換算で24kHz以上)の帯域を再生することができない。   However, if any one of the audio amplifier and the speaker cannot reproduce the entire band of the music software, there is a problem that the entire band of the music software cannot be reproduced as a result. For example, when the reproduction frequency band of the narrower one of the audio amplifier and the speaker is up to 20 kHz, a band of 20 kHz or more (40 kHz or more in terms of sampling frequency fs) of DVD audio cannot be reproduced, and the reproduction frequency band of the CD player is In the case of up to 18 kHz, it is impossible to reproduce a band of 18 kHz or more of CD (36 kHz or more in terms of sampling frequency fs). Furthermore, when the reproduction frequency band of the audio amplifier and the speaker of the television receiver is up to 12 kHz, it is not possible to reproduce a band of 12 kHz or more (24 kHz or more in terms of sampling frequency fs) of the television audio signal.

本発明は上記従来技術の問題点に鑑み、オーディオアンプ及びスピーカのいずれか1つでも、音楽ソフトの全帯域を再生することができない場合にも音楽ソフトの全帯域を再生することができるデジタル音声処理装置及びデジタル音声処理プログラムを提供することを目的とする。   In view of the above-described problems of the prior art, the present invention provides a digital audio that can reproduce the entire band of music software even when any one of the audio amplifier and the speaker cannot reproduce the entire band of the music software. It is an object to provide a processing device and a digital audio processing program.

本発明は上記目的を達成するために、所定のサンプリング周波数でサンプリングされたデジタル音声信号を、再生可能帯域が前記サンプリング周波数の1/2より低いオーディオアンプ及び/又はスピーカで再生するためのデジタル音声処理装置であって、
前記デジタル音声信号のサンプリング周波数をアップサンプリングするアップサンプリング手段と、
前記アップサンプリング手段によりアップサンプリングされたデジタル音声信号から前記オーディオアンプ及び/又はスピーカの再生可能帯域より高い再生不可帯域の信号を生成して、前記再生可能帯域に付加する再生不可帯域信号付加手段と、
前記再生不可帯域信号付加手段の出力信号のサンプリング周波数を前記所定のサンプリング周波数にダウンサンプリングして前記オーディオアンプ及びスピーカに出力するダウンサンプリング手段とを、
備えた。
In order to achieve the above object, the present invention provides a digital audio for reproducing a digital audio signal sampled at a predetermined sampling frequency with an audio amplifier and / or speaker whose reproducible band is lower than 1/2 of the sampling frequency. A processing device comprising:
Upsampling means for upsampling the sampling frequency of the digital audio signal;
Non-reproducible band signal adding means for generating a non-reproducible band signal higher than the reproducible band of the audio amplifier and / or speaker from the digital audio signal up-sampled by the up-sampling means, and adding the non-reproducible band signal to the reproducible band; ,
Downsampling means for downsampling the sampling frequency of the output signal of the non-reproducible band signal adding means to the predetermined sampling frequency and outputting it to the audio amplifier and speaker;
Prepared.

また、本発明は上記目的を達成するために、所定のサンプリング周波数でサンプリングされたデジタル音声信号を、再生可能帯域が前記サンプリング周波数の1/2より低いオーディオアンプ及び/又はスピーカで再生するためのデジタル音声処理プログラムであって、
前記デジタル音声信号のサンプリング周波数をアップサンプリングするアップサンプリングステップと、
前記アップサンプリングステップによりアップサンプリングされたデジタル音声信号から前記オーディオアンプ及び/又はスピーカの再生可能帯域より高い再生不可帯域の信号を生成して、前記再生可能帯域に付加する再生不可帯域信号付加ステップと、
前記再生不可帯域信号付加手段の出力信号のサンプリング周波数を前記所定のサンプリング周波数にダウンサンプリングして前記オーディオアンプ及びスピーカに出力するダウンサンプリングステップとを、
備えた。
In order to achieve the above object, the present invention is for reproducing a digital audio signal sampled at a predetermined sampling frequency with an audio amplifier and / or speaker whose reproducible band is lower than 1/2 of the sampling frequency. A digital audio processing program,
An upsampling step of upsampling a sampling frequency of the digital audio signal;
A non-reproducible band signal adding step of generating a non-reproducible band signal higher than the reproducible band of the audio amplifier and / or the speaker from the digital audio signal up-sampled by the up-sampling step, and adding the non-reproducible band signal to the reproducible band; ,
A downsampling step of downsampling the sampling frequency of the output signal of the non-reproducible band signal adding means to the predetermined sampling frequency and outputting it to the audio amplifier and speaker;
Prepared.

本発明によれば、アップサンプリングされたデジタル音声信号からオーディオアンプ及び/又はスピーカの再生可能帯域より高い再生不可帯域の信号を生成して再生可能帯域に付加し、所定のサンプリング周波数にダウンサンプリングしてオーディオアンプ及びスピーカに出力するので、オーディオアンプ及びスピーカのいずれか1つでも、音楽ソフトの全帯域を再生することができない場合にも音楽ソフトの全帯域を再生することができる。   According to the present invention, a non-reproducible band signal higher than the reproducible band of the audio amplifier and / or speaker is generated from the upsampled digital audio signal, added to the reproducible band, and down-sampled to a predetermined sampling frequency. Therefore, even if any one of the audio amplifier and the speaker cannot reproduce the entire band of the music software, the entire band of the music software can be reproduced.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1は本発明に係るデジタル音声処理装置及びデジタル音声処理プログラムの実施の形態を示すブロック図である。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a digital audio processing apparatus and a digital audio processing program according to the present invention.

図1において、デジタル信号入力1は処理対象の信号であって、例えば前述したDVDオーディオ信号(サンプリング周波数fs=96kHz、192kHz)、音楽CD信号(fs=44.1kHz)、デジタルテレビジョン放送の音声信号(AAC方式の場合には帯域=16kHz以下)である。また、アナログテレビジョン放送の音声信号を処理する場合にデジタル化した信号である。fs変換回路2はオーバーサンプリングフィルタ(O.S.フィルタ)を含み、デジタル信号入力1をアップサンプリング化する。再生不可帯域信号付加回路3は、再生可能帯域(数十Hz〜f1)がサンプリング周波数fsの1/2より低い(f1<fs/2)オーディオアンプ及び/又はスピーカで再生するために、再生可能帯域より高い再生不可帯域の信号を生成して再生可能帯域に付加する。   In FIG. 1, a digital signal input 1 is a signal to be processed. For example, the above-described DVD audio signal (sampling frequency fs = 96 kHz, 192 kHz), music CD signal (fs = 44.1 kHz), audio of digital television broadcasting. Signal (band in case of AAC system = 16 kHz or less). Further, the signal is a digitized signal when an audio signal of analog television broadcasting is processed. The fs conversion circuit 2 includes an oversampling filter (OS filter) and upsamples the digital signal input 1. The non-reproducible band signal adding circuit 3 is reproducible because the reproducible band (several tens of Hz to f1) is lower than half the sampling frequency fs (f1 <fs / 2) and is reproduced by an audio amplifier and / or speaker. A non-reproducible band signal higher than the band is generated and added to the reproducible band.

続くfs変換回路4はデシメーションフィルタ(D.フィルタ)を含み、再生不可帯域信号付加回路3の出力のサンプリング周波数をデジタル信号入力1のサンプリング周波数fsにダウンサンプリングしてデジタル信号出力5を不図示のオーディオアンプ又はスピーカに出力する。また、不図示のオーディオアンプがアナログ入力しか処理できない場合には、fs変換回路4のデジタル信号出力5をアナログ化してそのオーディオアンプに出力する。   The subsequent fs conversion circuit 4 includes a decimation filter (D. filter), down-samples the sampling frequency of the output of the non-reproducible band signal adding circuit 3 to the sampling frequency fs of the digital signal input 1, and outputs the digital signal output 5 (not shown). Output to audio amplifier or speaker. When an audio amplifier (not shown) can process only an analog input, the digital signal output 5 of the fs conversion circuit 4 is converted into an analog signal and output to the audio amplifier.

デジタル信号入力1の例を説明する。CDは16bit/44.1kHzのフォーマットで定まるデータであるが、実際の音楽データは 図2に示すようにフォーマット内で振幅(Gain)の余裕をもつ。また、16bit/44.1kHzの圧縮音源は、CDと同じフォーマットで定まるデータであるが、実際の圧縮音源データも図3のようにフォーマット内で振幅(Gain)、周波数帯域の余裕をもつ。そこで、この余裕帯域、特にオーディオアンプ及び/又はスピーカの再生可能帯域(数十Hz〜f1)にf1以上の再生不可帯域信号を付加する。   An example of the digital signal input 1 will be described. CD is data determined in a format of 16 bit / 44.1 kHz, but actual music data has a margin of amplitude in the format as shown in FIG. Further, the 16-bit / 44.1 kHz compressed sound source is data determined in the same format as the CD, but the actual compressed sound source data also has margins in the amplitude and frequency band in the format as shown in FIG. Therefore, a non-reproducible band signal of f1 or more is added to the marginal band, particularly the reproducible band (several tens of Hz to f1) of the audio amplifier and / or the speaker.

fs変換回路2のアップサンプリング例として、図4(a)に示すように4倍アップサンプリングして、図4(b)に示すようにオーバーサンプリングした場合の周波数特性を示す。アップサンプリングをしても信号成分は元の入力信号と変わらない。また、サンプリング周波数が高くなるため折り返しノイズNが高い周波数帯域にシフトする。   As an example of upsampling of the fs conversion circuit 2, frequency characteristics when upsampling four times as shown in FIG. 4A and oversampling as shown in FIG. 4B are shown. Even if upsampling is performed, the signal component remains the same as the original input signal. Further, since the sampling frequency is increased, the aliasing noise N is shifted to a higher frequency band.

図5は、図4に示すように4倍アップサンプリングされた信号に対して付加する再生不可帯域信号を示し、再生不可帯域信号は、デジタル信号入力1の帯域(<fs/2)の余裕帯域と、(1/2)fs〜(3/2)fsの帯域に付加される。なお、(3/2)fs〜3fsの帯域には、折り返し成分(ノイズN)が残っている。   FIG. 5 shows a non-reproducible band signal added to a signal upsampled four times as shown in FIG. 4, and the non-reproducible band signal is a marginal band of the digital signal input 1 band (<fs / 2). And (1/2) fs to (3/2) fs. Note that the aliasing component (noise N) remains in the band of (3/2) fs to 3fs.

図6は、1/4のダウンサンプリング出力(デジタル信号出力5)を示し、ダウンサンプリング出力のデジタル信号入力1の帯域(<fs/2)は、元のデジタル信号入力1と再生不可帯域信号であり、(1/2)fs〜fsの帯域には折り返し成分(ノイズN)が残っている。図7はデジタル信号出力5を示し、再生可能帯域(数十Hz〜f1)がサンプリング周波数fsの1/2より低い(f1<fs/2)オーディオアンプ及び/又はスピーカに出力した場合、fs1以下の帯域に再生不可帯域信号が付加されているので、オーディオアンプ又はスピーカは再生不可帯域信号を再生することができる。したがって、元の信号では得られなかった高音質が得られる。   FIG. 6 shows a 1/4 down-sampling output (digital signal output 5), and the band (<fs / 2) of the down-sampling output digital signal input 1 is the original digital signal input 1 and the unreproducible band signal. Yes, the folded component (noise N) remains in the band of (1/2) fs to fs. FIG. 7 shows the digital signal output 5, and when it is output to an audio amplifier and / or a speaker whose reproducible band (several tens of Hz to f1) is lower than 1/2 of the sampling frequency fs (f1 <fs / 2), it is less than fs1. Since the non-reproducible band signal is added to this band, the audio amplifier or the speaker can reproduce the non-reproducible band signal. Therefore, high sound quality not obtained with the original signal can be obtained.

図8は再生不可帯域信号付加回路3の構成を詳しく示すブロック図である。図8において、I/Oポート10は、図1に示すfs変換回路2によりアップサンプリングされた音声データの取り込みを行い、高調波生成回路11と遅延回路12に出力する。高調波生成回路11はこの音声データに基づいて、再生不可帯域信号である高調波データを形成し、また、遅延回路12はこの音声データに対して、高調波生成回路11における高調波生成処理に要する時間分の遅延を施す。加算器13は、遅延回路12からの音声データに高調波生成回路11からの高調波データを加算処理し、I/Oポート14は加算器13の出力を図1に示すfs変換回路4に出力する。   FIG. 8 is a block diagram showing in detail the configuration of the non-reproducible band signal adding circuit 3. In FIG. 8, the I / O port 10 takes in the audio data upsampled by the fs conversion circuit 2 shown in FIG. 1 and outputs it to the harmonic generation circuit 11 and the delay circuit 12. The harmonic generation circuit 11 forms harmonic data that is a non-reproducible band signal based on the audio data, and the delay circuit 12 performs harmonic generation processing in the harmonic generation circuit 11 on the audio data. Give a delay for the time required. The adder 13 adds the harmonic data from the harmonic generation circuit 11 to the audio data from the delay circuit 12, and the I / O port 14 outputs the output of the adder 13 to the fs conversion circuit 4 shown in FIG. To do.

図9は図8の高調波生成回路11を詳しく示すブロック図である。アップサンプリングされて入力端子21に取り込まれた音声データは、遅延回路22と、比較回路23と差分検出回路28に供給される。遅延回路22はこの音声データに対して1サンプル分の遅延を施し、比較回路23は入力端子21を介して供給される現在のサンプルの音声データと、遅延回路22により1サンプル分の遅延が施された音声データのレベルを比較する。   FIG. 9 is a block diagram showing in detail the harmonic generation circuit 11 of FIG. The audio data that has been upsampled and taken into the input terminal 21 is supplied to the delay circuit 22, the comparison circuit 23, and the difference detection circuit 28. The delay circuit 22 delays the audio data by one sample, and the comparison circuit 23 delays the one sample by the delay circuit 22 and the audio data of the current sample supplied via the input terminal 21. Compare the levels of the recorded audio data.

ここで、比較回路23では図10に示すように、供給される音声データを1サンプル毎に前サンプルの音声データと比較し、現在の音声データが前サンプルの音声データよりもサンプル値が大きい場合は「0」を、小さい場合は「1」を比較結果出力としてピーク間比較出力形成回路24に供給する。また、現在の音声データと前サンプルの音声データとが同じサンプル値の場合、比較回路23は、現在の音声データと前々サンプルの音声データとを比較し、さらに同じサンプル値である場合は、さらに前々々サンプルの音声データと比較するなどのように過去のサンプル値を順に遡って比較を行う。また、同一のサンプル値の音声データが9サンプル以上続く場合は、これはブランクであることを示す。このため、比較回路23は、この比較を継続して行い、変化があった時点で、現在の音声データよりもその変化時点のサンプルの音声データが大きい場合は「0」を、小さい場合は「1」を比較結果出力として出力する。   Here, as shown in FIG. 10, the comparison circuit 23 compares the supplied audio data with the audio data of the previous sample for each sample, and the current audio data has a larger sample value than the audio data of the previous sample. Supplies “0” to the peak-to-peak comparison output forming circuit 24 as a comparison result output. When the current audio data and the previous sample audio data have the same sample value, the comparison circuit 23 compares the current audio data with the previous sample audio data. Further, the past sample values are compared retrospectively, for example, compared with the audio data of the sample before and after. In addition, when audio data having the same sample value continues for 9 samples or more, this indicates that it is blank. For this reason, the comparison circuit 23 continues this comparison, and when there is a change, if the sample audio data at the time of change is larger than the current audio data, “0” is indicated; 1 ”is output as the comparison result output.

ピーク間比較出力形成回路24は、比較回路23からの比較結果に基づいて、音声データの波形の各トップピーク及びアンダーピークを検出し、トップピークからアンダーピークまでの間の比較結果及びアンダーピークからトップピークまでの間の比較結果をパターン検出回路25に出力する。ここで、例えば図10(a)に示すように比較結果「0」が比較結果「1」に変化した時点におけるその比較結果「1」の前サンプルであって比較結果「0」に対応する音声データは「トップピーク」を示す。同様に、比較結果「1」が比較結果「0」に変化した時点におけるその比較結果「0」の前サンプルであって比較結果「1」に対応する音声データは「アンダーピーク」を示す。   The peak-to-peak comparison output forming circuit 24 detects each top peak and under peak of the waveform of the audio data based on the comparison result from the comparison circuit 23, and from the comparison result and the under peak between the top peak and the under peak. The comparison result up to the top peak is output to the pattern detection circuit 25. Here, for example, as shown in FIG. 10A, the voice corresponding to the comparison result “0”, which is the previous sample of the comparison result “1” when the comparison result “0” changes to the comparison result “1”. Data show “top peak”. Similarly, the audio data corresponding to the comparison result “1” that is the previous sample of the comparison result “0” at the time when the comparison result “1” changes to the comparison result “0” indicates “under peak”.

このため、ピーク間比較出力形成回路24は、この比較結果「0」、「1」の変化点に基づいて、図10(a)に示すようにトップピークA1、A2、A3・・・を検出するとともに、アンダーピークB1、B2、B3・・・を検出する。そして、連続するトップピークとアンダーピークとの間の比較結果をピーク間比較結果としてパターン検出回路25に供給する。すなわち、連続するトップピーク及びアンダーピークであって例えばトップピークA1とアンダーピークB1との間の比較結果は「1、1」であるため、この比較結果「1、1」をピーク間比較結果としてパターン検出回路25に供給する。また、アンダーピークB1とトップピークA2との間の比較結果は「0、0、0、0、0」であるため、この比較結果「0、0、0、0、0」をピーク間比較出力としてパターン検出回路25に供給する。   Therefore, the peak-to-peak comparison output forming circuit 24 detects the top peaks A1, A2, A3... As shown in FIG. 10 (a) based on the change points of the comparison results “0”, “1”. And under peaks B1, B2, B3... Are detected. Then, the comparison result between the continuous top peak and the under peak is supplied to the pattern detection circuit 25 as a peak-to-peak comparison result. That is, since the comparison result between the continuous top peak and the under peak, for example, the top peak A1 and the under peak B1, is “1, 1”, the comparison result “1, 1” is used as the comparison result between peaks. This is supplied to the pattern detection circuit 25. Further, since the comparison result between the under peak B1 and the top peak A2 is “0, 0, 0, 0, 0”, this comparison result “0, 0, 0, 0, 0” is output for comparison between peaks. To the pattern detection circuit 25.

パターン検出回路25には、連続するトップピーク及びアンダーピークの間に現れる同じピーク間比較結果の連続パターンがあらかじめ記憶され、ピーク間比較結果がパターン検出回路25に供給されると、パターン検出回路25に記憶されている各パターンと前記ピーク間比較結果との比較を行い、このピーク間比較結果が、あらかじめ記憶されているどのパターンに相当するかを判別する。   The pattern detection circuit 25 stores in advance a continuous pattern of the same peak-to-peak comparison result appearing between successive top peaks and under-peaks. When the peak-to-peak comparison result is supplied to the pattern detection circuit 25, the pattern detection circuit 25 Is compared with the comparison result between the peaks, and it is determined which pattern is stored in advance.

具体的には、パターン検出回路25には、トップピーク及びアンダーピークの間における同じピーク間比較出力の連続が「1」あるいは「0」の1サンプル分のみであることを示す「1Tsパターン」、連続が「1、1」あるいは「0、0」の2サンプル分であることを示す「2Tsパターン」、連続が「1、1、1」あるいは「0、0、0」の3サンプル分であることを示す「3Tsパターン」、連続が「1、1、1、1」あるいは「0、0、0、0」の4サンプル分であることを示す「4Tsパターン」、連続が「1、1、1、1、1」あるいは「0、0、0、0、0」の5サンプル分であることを示す「5Tsパターン」、連続が「1、1、1、1、1、1」あるいは「0、0、0、0、0、0」の6サンプル分であることを示す「6Tsパターン」、連続が「1、1、1、1、1、1、1」あるいは「0、0、0、0、0、0、0」の7サンプル分であることを示す「7Tsパターン」、連続が「1、1、1、1、1、1、1、1」あるいは「0、0、0、0、0、0、0、0」の8サンプル分であることを示す「8Tsパターン」及び9サンプル分以上の「0」あるいは「1」の連続を示す「特殊パターン」が、それぞれ各メモリ25a〜25iに記憶されている。すなわち、これらの時間長1Ts、2Ts〜の逆数1/1Ts、1/2Ts〜が音声周波数を表す。パターン検出回路25は、この各メモリ25a〜25iに記憶されている各パターンとピーク間比較結果を比較し、パターン検出信号をセレクタ26に供給する。   Specifically, the pattern detection circuit 25 includes a “1Ts pattern” indicating that the same peak-to-peak comparison output between the top peak and the under peak is only one sample of “1” or “0”. "2Ts pattern" indicating that the continuation is 2 samples of "1, 1" or "0, 0", and the continuation is 3 samples of "1, 1, 1" or "0, 0, 0" “3Ts pattern” indicating that “4Ts pattern” indicating that there are four samples of “1, 1, 1, 1” or “0, 0, 0, 0”, and “1, 1, 1, “5, 1, 1” or “0, 0, 0, 0, 0” corresponding to “5Ts pattern”, “1”, “1”, “0”, “0” , “0, 0, 0, 0, 0” indicating “6 samples” "s pattern", "7Ts pattern" indicating that the continuation is 7 samples of "1, 1, 1, 1, 1, 1, 1" or "0, 0, 0, 0, 0, 0, 0" , “8Ts pattern indicating that the sequence is“ 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1 ”or“ 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 ” ”And“ special patterns ”indicating the continuation of“ 0 ”or“ 1 ”for nine samples or more are stored in the memories 25a to 25i, respectively. That is, the reciprocals 1 / 1Ts and 1 / 2Ts of these time lengths 1Ts and 2Ts represent the audio frequency. The pattern detection circuit 25 compares each pattern stored in each of the memories 25 a to 25 i with the peak-to-peak comparison result, and supplies a pattern detection signal to the selector 26.

セレクタ26は、パターン検出回路25から供給されるパターン検出信号を選択し、これをシフト量制御テーブル27、差分検出回路28及び加減算タイミング制御回路30に供給する。シフト量制御テーブル27、差分検出回路28及び加減算タイミング制御回路30では、セレクタ26からのパターン検出信号が供給されると、高調波を形成するための加減算量を検出する。そして、加算器13により、遅延回路12からの音声データ(元の音声データ)の所定のサンプル値に、セレクタ26からのパターン検出信号に応じたレベルを加減算処理することにより、元の音声データの周波数帯域を拡張する。   The selector 26 selects the pattern detection signal supplied from the pattern detection circuit 25 and supplies it to the shift amount control table 27, the difference detection circuit 28 and the addition / subtraction timing control circuit 30. In the shift amount control table 27, the difference detection circuit 28, and the addition / subtraction timing control circuit 30, when the pattern detection signal is supplied from the selector 26, the addition / subtraction amount for forming a harmonic is detected. Then, the adder 13 adds / subtracts a level corresponding to the pattern detection signal from the selector 26 to a predetermined sample value of the audio data (original audio data) from the delay circuit 12, thereby obtaining the original audio data. Extend the frequency band.

具体的には、トップピーク及びアンダーピークの間のパターンが、2Tsパターン以上で5Tsパターン以下の場合は、図10(a)に示すトップピークA1、A2、A3・・・のサンプル値の「前後のサンプル値C1,C2、C4,C5、C8,C9、C10,C11・・・」には、トップピークと前後のサンプル値との差分に応じたレベルのデータを「加算処理」し、また、アンダーピークB1、B2、B3・・・のサンプル値の「前後のサンプル値C2,C3、C6,C7、C9,C10・・・」には、トップピークと前後のサンプル値との差分に応じたレベルのデータを「減算処理」する。すなわち、トップピークの前後のサンプル値には所定の値を加算処理し、アンダーピークの前後のサンプル値には所定の値を減算処理する。   Specifically, when the pattern between the top peak and the under peak is 2Ts pattern or more and 5Ts pattern or less, the sample values of the top peaks A1, A2, A3... Shown in FIG. The sample values C1, C2, C4, C5, C8, C9, C10, C11... Are “added” with data at a level corresponding to the difference between the top peak and the sample values before and after, The sample values of the underpeaks B1, B2, B3, etc. “before and after sample values C2, C3, C6, C7, C9, C10...” Correspond to the difference between the top peak and the sample values before and after. “Subtract” the level data. That is, a predetermined value is added to the sample values before and after the top peak, and a predetermined value is subtracted from the sample values before and after the under peak.

また、トップピーク及びアンダーピークの間のパターンが、6Tsパターン以上で8Tsパターン以下の場合は、図10(b)に示すトップピークA5、A6・・・のサンプル値の「前後のサンプル値C21,C22、C29,C30・・・」には、トップピークとその前後のサンプル値との差分に応じたレベルのデータを「加算処理」するとともに、トップピークA5、A6・・・のサンプル値の「前々後々のサンプル値C23,C24、C31,C32・・・」には、トップピークの前後のサンプル値と前々後々のサンプル値との差分に応じたレベルのデータを「加算処理」する。すなわち、トップピークの前後のサンプル値及び前々後々のサンプル値に所定の値を加算処理する。   When the pattern between the top peak and the under peak is 6Ts pattern or more and 8Ts pattern or less, the sample values of the top peaks A5, A6,... Shown in FIG. “C22, C29, C30...” Is “added” with data at a level corresponding to the difference between the top peak and the sample values before and after the top peak, and the sample values “5” of the top peaks A5, A6. For the sample values C23, C24, C31, C32... Before and after, “addition processing” is performed on data at a level corresponding to the difference between the sample values before and after the top peak and the sample values before and after the top peak. That is, a predetermined value is added to the sample values before and after the top peak and the sample values before and after the top peak.

また、トップピーク及びアンダーピークの間のパターンが、6Tsパターン以上で8Tsパターン以下の場合は、図10(b)に示すアンダーピークB4、B5・・・のサンプル値の「前後のサンプル値C25,C26・・・」から、アンダーピークとその前後のサンプル値との差分に応じたレベルのデータを「減算処理」するとともに、アンダーピークB4、B5・・・のサンプル値の「前々後々のサンプル値C27,C28・・・」から、アンダーピークの前後のサンプル値と前々後々のサンプル値との差分に応じたレベルのデータを「減算処理」する。アンダーピークの前後のサンプル値及び前々後々のサンプル値から所定の値を減算処理する。   Further, when the pattern between the top peak and the under peak is 6Ts pattern or more and 8Ts pattern or less, the sample values of the under peaks B4, B5... Shown in FIG. C26... ”Is subtracted from the level data corresponding to the difference between the under peak and the sample values before and after that, and the samples of the under peaks B4, B5. From the values C27, C28..., The data of the level corresponding to the difference between the sample value before and after the under peak and the sample value before and after the under peak is “subtracted”. A predetermined value is subtracted from the sample values before and after the underpeak and the sample values before and after.

また、図10(c)に示すトップピークA7〜アンダーピークB6の間及びトップピークA8〜アンダーピークB7の間のパターンのように、1Tsパターンである場合はそのサンプル値は十分に高い高調波であることを示すため、この場合は、前述のような加減算処理は施さないようになっている。同様に、トップピーク及びアンダーピークの間のパターンが、図10(c)に示すアンダーピークB7〜トップピークA7の間及びトップピークA9以降のように、9Tsパターン以上である場合は、そのサンプル値はブランクなどを示すため、この場合は、前述のような加減算処理は施さないようになっている。   Further, in the case of a 1Ts pattern such as the pattern between the top peak A7 and the under peak B6 and the pattern between the top peak A8 and the under peak B7 shown in FIG. 10C, the sample value is a sufficiently high harmonic. In order to show that there is, there is no addition / subtraction process as described above. Similarly, when the pattern between the top peak and the under peak is a 9Ts pattern or more, such as between the under peak B7 to the top peak A7 and after the top peak A9 shown in FIG. Indicates a blank or the like, and in this case, the above-described addition / subtraction processing is not performed.

シフト量制御テーブル27は、あらかじめ高調波を形成するための複数の加減算量が記憶されており、セレクタ26からの各パターン検出出力に対応する加減算量をビットシフタ29に出力する。差分検出回路28は、入力端子21を介して供給された音声データに基づいて、セレクタ26からの各パターン検出信号に対応するサンプル値間の差分を検出し、ビットシフタ29は差分検出回路28からの差分データに対して、シフト量制御テーブル27からの前記加減算量に対応するビットシフト処理を施すことにより加減算データを形成する。加減算タイミング制御回路30は、ビットシフタ29からの加減算データを、セレクタ26からの各パターン検出出力に応じたタイミングで出力端子31を介して出力する。   The shift amount control table 27 stores a plurality of addition / subtraction amounts for forming harmonics in advance, and outputs the addition / subtraction amounts corresponding to each pattern detection output from the selector 26 to the bit shifter 29. The difference detection circuit 28 detects a difference between sample values corresponding to each pattern detection signal from the selector 26 based on the audio data supplied via the input terminal 21, and the bit shifter 29 receives the difference from the difference detection circuit 28. The difference data is subjected to bit shift processing corresponding to the addition / subtraction amount from the shift amount control table 27 to form addition / subtraction data. The addition / subtraction timing control circuit 30 outputs the addition / subtraction data from the bit shifter 29 via the output terminal 31 at a timing corresponding to each pattern detection output from the selector 26.

すなわち、「2Tsパターン以上で5Tsパターン以下」のパターンの場合、差分検出回路28は、図11(a)に示すようにトップピークのサンプル値とトップピークの前後のサンプル値との差分レベルA、また、図11(b)に示すようにアンダーピークのサンプル値とアンダーピークの前後のサンプル値との差分レベルBを検出し、これをビットシフタ29に供給する。また、「6Tsパターン以上で8Tsパターン以下」のパターンの場合、差分検出回路28は、図11(c)に示すようにトップピークの前後のサンプル値とトップピークの前々後々のサンプル値との差分レベルC、また、図11(d)に示すようにアンダーピークの前後のサンプル値とアンダーピークの前々後々のサンプル値との差分レベルDを検出し、これをビットシフタ29に供給する。なお、1Tsパターン、9Ts以上の特殊パターンである場合は、図10(c)を用いて説明したように加減算処理を行わないパターンであるため、差分検出回路28は、差分レベルの検出は行わない。   That is, in the case of the pattern “2Ts pattern or more and 5Ts pattern or less”, the difference detection circuit 28, as shown in FIG. 11A, the difference level A between the sample value of the top peak and the sample values before and after the top peak, Further, as shown in FIG. 11B, a difference level B between the sample value of the under peak and the sample value before and after the under peak is detected and supplied to the bit shifter 29. Further, in the case of the pattern “6Ts pattern or more and 8Ts pattern or less”, the difference detection circuit 28 calculates the sample value before and after the top peak and the sample value before and after the top peak as shown in FIG. The difference level C and the difference level D between the sample value before and after the under peak and the sample value before and after the under peak as shown in FIG. 11D are detected and supplied to the bit shifter 29. In the case of a 1Ts pattern or a special pattern of 9Ts or more, the difference detection circuit 28 does not detect the difference level because the addition / subtraction process is not performed as described with reference to FIG. 10C. .

シフト量制御テーブル27には、ビットシフタ29に供給された各差分レベルA〜Dを、2Ts〜8Tsの各パターンに応じた加減算量とするための、ビットシフタ29における差分レベルA〜Dのシフト量が、差分レベルA〜Dのレベル別に例えば4段階に分けられてあらかじめ記憶されている。具体的には、シフト量制御テーブル27には、図12に示すように2Tsパターンあるいは3Tsパターンの場合における差分レベルAあるいは差分レベルBを、そのレベルに応じて1/2〜1/16のレベルとして加減算量を形成するための各シフト量が記憶されている。また、シフト量制御テーブル27には、4Tsパターンあるいは5Tsパターンの場合における差分レベルAあるいは差分レベルBを、そのレベルに応じて1/4〜1/32のレベルとして加減算量を形成するための各シフト量が記憶されている。また、シフト量制御テーブル27には、6Tsパターンあるいは7Tsパターンの場合における差分レベルA〜Dを、そのレベルに応じて1/8〜1/64のレベルとして加減算量を形成するための各シフト量が記憶されている。さらに、シフト量制御テーブル27には、8Tsパターンの場合における差分レベルA〜Dを、そのレベルに応じて1/16〜1/128のレベルとして加減算量を形成するための各シフト量が記憶されている。   In the shift amount control table 27, the shift amounts of the difference levels A to D in the bit shifter 29 for setting the difference levels A to D supplied to the bit shifter 29 as the addition and subtraction amounts corresponding to the respective patterns of 2Ts to 8Ts. For example, the difference levels A to D are stored in advance in four stages. Specifically, in the shift amount control table 27, as shown in FIG. 12, the difference level A or the difference level B in the case of 2Ts pattern or 3Ts pattern is set to 1/2 to 1/16 level depending on the level. Each shift amount for forming the addition / subtraction amount is stored. Further, the shift amount control table 27 forms each of the addition / subtraction amounts with the difference level A or the difference level B in the case of the 4Ts pattern or the 5Ts pattern as a level of 1/4 to 1/32 according to the level. The shift amount is stored. In the shift amount control table 27, each shift amount for forming the addition / subtraction amount with the difference levels A to D in the case of the 6Ts pattern or 7Ts pattern as 1/8 to 1/64 level according to the level. Is remembered. Further, the shift amount control table 27 stores the shift amounts for forming the addition / subtraction amounts with the difference levels A to D in the case of the 8Ts pattern as 1/16 to 1/128 levels according to the levels. ing.

この各シフト量に対応する加減算量は、本件出願人が数年の月日をかけて試聴を繰り返し、人間工学に基づいて見い出した値である。したがって、後に説明するがこの加減算量を元の音声データに加減算処理することにより、高音質の音響出力を得ることが可能となっている。   The addition / subtraction amount corresponding to each shift amount is a value found based on ergonomics after repeated trial listening by the applicant of the present invention over several years. Therefore, as will be described later, it is possible to obtain a high-quality sound output by adding / subtracting the addition / subtraction amount to the original audio data.

シフト量制御テーブル27は、セレクタ26から供給されるパターン検出信号に基づいて、このパターンに対応するシフト量(図12)を検出する。そして、このシフト量を示すシフトデータを各差分レベルA〜Dが供給されるビットシフタ29に供給する。ビットシフタ29は、シフト量制御テーブル27からのシフトデータに基づいて、差分検出回路28からの各差分レベルA〜Dに対してビットシフト処理を施すことにより、各差分レベルA〜Dをそのピーク間比較出力のパターンに応じて1/2〜1/128のレベルとし、これを加減算量(加減算データ)として加減算タイミング制御回路30に供給する。   Based on the pattern detection signal supplied from the selector 26, the shift amount control table 27 detects the shift amount (FIG. 12) corresponding to this pattern. Then, the shift data indicating the shift amount is supplied to the bit shifter 29 to which the difference levels A to D are supplied. Based on the shift data from the shift amount control table 27, the bit shifter 29 performs a bit shift process on each difference level A to D from the difference detection circuit 28, thereby changing each difference level A to D between its peaks. The level is set to 1/2 to 1/128 according to the pattern of comparison output, and this is supplied to the addition / subtraction timing control circuit 30 as an addition / subtraction amount (addition / subtraction data).

なお、前述のようにトップピークの前後のサンプル値あるいはトップピークの前々後々のサンプル値にはこの加減算データを加算処理し、アンダーピークの前後のサンプル値あるいはアンダーピークの前々後々のサンプル値からはこの加減算データを減算処理する場合、この加算処理あるいは減算処理は、ビットシフタ29が、符号ビットとなっている加減算データの最上位ビット(MSB)を「1(加算)」あるいは「0(減算)」とすることで指定する。   As described above, this addition / subtraction data is added to the sample value before and after the top peak, or the sample value before and after the top peak, and the sample value before and after the under peak or the sample value before and after the under peak. In the case of subtracting this addition / subtraction data, the bit shifter 29 sets the most significant bit (MSB) of the addition / subtraction data as a sign bit to “1 (addition)” or “0 (subtraction). ) ".

次に、このように加減算データが形成されると、形成した加減算データの出力タイミングを制御する。すなわち、前述のようにこの加減算データを元の音声データに加減算処理するタイミングは、ピーク間比較出力のパターンが2Tsパターン〜5Tsパターンの場合は、トップピークあるいはアンダーピークの前後のサンプル値に加減算データを加減算処理するタイミングであり、6Tsパターン〜8Tsパターンの場合は、トップピークあるいはアンダーピークの前後のサンプル値及びトップピークあるいはアンダーピークの前々後々のサンプル値に加減算データを加減算処理するタイミングである。このため、加減算タイミング制御回路30が、セレクタ26からのパターン検出信号に応じてビットシフタ29からの加減算データの出力タイミングを計り、各タイミングでこの加算データを出力端子31を介して図8に示す加算器13に供給する。   Next, when the addition / subtraction data is formed in this way, the output timing of the formed addition / subtraction data is controlled. That is, as described above, the timing of adding / subtracting this addition / subtraction data to the original audio data is the addition / subtraction data to the sample values before and after the top peak or under peak when the peak-to-peak comparison output pattern is 2Ts pattern to 5Ts pattern In the case of the 6Ts pattern to the 8Ts pattern, the addition / subtraction process is performed on the sample values before and after the top peak or the under peak and the sample values before and after the top peak or the under peak. . For this reason, the addition / subtraction timing control circuit 30 measures the output timing of the addition / subtraction data from the bit shifter 29 in accordance with the pattern detection signal from the selector 26, and adds the addition data shown in FIG. Supply to the vessel 13.

これにより、2Tsパターン〜5Tsパターンの場合は、図10(a)に点線の矢印で示すようにトップピークあるいはアンダーピークの前後のサンプル値が加算器13に供給されるタイミングで加減算データが加算器13に供給される。また、6Tsパターン〜8Tsパターンの場合は、図10(b)に点線の矢印で示すようにトップピークあるいはアンダーピークの前後のサンプル値及びトップピークあるいはアンダーピークの前々後々のサンプル値が加算器13に供給されるタイミングで加減算データが加算器13に供給される。   Thus, in the case of 2Ts pattern to 5Ts pattern, the addition / subtraction data is added to the adder 13 at the timing when the sample values before and after the top peak or under peak are supplied to the adder 13 as shown by the dotted arrows in FIG. 13 is supplied. In the case of the 6Ts pattern to 8Ts pattern, as shown by the dotted arrows in FIG. 10B, the sample values before and after the top peak or under peak and the sample values before and after the top peak or under peak are added. The addition / subtraction data is supplied to the adder 13 at the timing supplied to the adder 13.

次に、加算器13に加減算データが供給されると、加算器13が、遅延回路12から供給された元の音声データに、高調波生成回路11で形成された加減算データ(高調波)を加減算処理する。この加減算処理前後における波形変化の具体例を図13(a)〜(c)及び図14(a)〜(c)に示す。図13(a)〜(c)は、2Tsパターンの場合における加算処理を示すものである。この図13(a)〜(c)からわかるように、ピーク間比較出力のパターンが2Tsパターンの場合は、元の音声データのトップピークのサンプル値とトップピークの前後のサンプル値との差分レベルに応じて算出された加減算データが、図13(a)〜(c)に斜線で示すようにトップピークの前後のサンプル値に加算処理される。これにより、図13(a)〜(c)中、点線で示す元の音声データの波形を、図13(a)〜(c)中、実線で示すように周波数帯域が拡張されたかたちに波形整形することができる。   Next, when addition / subtraction data is supplied to the adder 13, the adder 13 adds / subtracts the addition / subtraction data (harmonic) formed by the harmonic generation circuit 11 to the original audio data supplied from the delay circuit 12. Process. Specific examples of waveform changes before and after this addition / subtraction process are shown in FIGS. 13 (a) to 13 (c) and FIGS. 14 (a) to 14 (c). FIGS. 13A to 13C show addition processing in the case of the 2Ts pattern. As can be seen from FIGS. 13A to 13C, when the peak-to-peak comparison output pattern is a 2Ts pattern, the difference level between the sample value of the top peak of the original audio data and the sample values before and after the top peak. The addition / subtraction data calculated according to the above is added to the sample values before and after the top peak as shown by the oblique lines in FIGS. As a result, the waveform of the original audio data indicated by the dotted line in FIGS. 13A to 13C is converted into a waveform in which the frequency band is expanded as indicated by the solid line in FIGS. 13A to 13C. Can be shaped.

同様に、図14(a)〜(c)は、ピーク間比較出力のパターンが3Tsパターンの場合おける加減算処理を示すものである。図14(a)〜(c)からわかるように、ピーク間比較出力のパターンが3Tsパターンの場合は、元の音声データのトップピークのサンプル値と該トップピークの前後のサンプル値との差分レベルに応じて算出された加減算データが、図14(a)〜(c)に右斜線で示すようにトップピークの前後のサンプル値に加算処理される。また、元の音声データのアンダーピークの前後のサンプル値とアンダーピークの前々後々のサンプル値との差分レベルに応じて算出された加減算データが、図14(a)〜(c)に左斜線で示すようにトップピークの前々後々のサンプル値に加算処理される。これにより、図14(a)〜(c)中、点線で示す元の音声データの波形を、図14(a)〜(c)中、実線で示すように周波数帯域が拡張されたかたちに波形整形することができる。   Similarly, FIGS. 14A to 14C show the addition / subtraction processing when the peak-to-peak comparison output pattern is a 3Ts pattern. As can be seen from FIGS. 14A to 14C, when the peak-to-peak comparison output pattern is a 3Ts pattern, the difference level between the sample value of the top peak of the original audio data and the sample values before and after the top peak. The addition / subtraction data calculated according to the above is added to the sample values before and after the top peak as shown by the right oblique lines in FIGS. Also, the addition / subtraction data calculated according to the difference level between the sample value before and after the under peak of the original audio data and the sample value before and after the under peak is the left diagonal line in FIGS. 14 (a) to 14 (c). As shown in Fig. 8, the sample value is added to the sample value before and after the top peak. As a result, the waveform of the original audio data indicated by the dotted line in FIGS. 14A to 14C is converted into a waveform whose frequency band has been expanded as indicated by the solid line in FIGS. 14A to 14C. Can be shaped.

このように周波数帯域の拡張(高調波付加)の波形整形処理が施された音声データは、I/Oポート14を介して図1に示すfs変換回路4に供給されて元のサンプリング周波数fsにダウンサンプリングされる。   The audio data that has been subjected to the frequency shaping of the frequency band extension (addition of harmonics) in this way is supplied to the fs conversion circuit 4 shown in FIG. 1 via the I / O port 14 to obtain the original sampling frequency fs. Downsampled.

再生不可帯域信号付加回路3においては、元の音声データの波形整形(高調波成分の形成及びこの高調波成分と元の音声データとの合成)を、加減算処理のみを用いて行うことができるので、従来、このような波形整形に必要としていた非線形処理用の変換テーブル、微分回路、あるいは3乗回路などを用いることなく波形整形を行うことができ、しかも、高調波生成回路11と加算器13との間に、非線形な信号から高調波成分を抽出するためのハイパスフィルタ(HPF)を設ける必要性を排除することができる。特に、ハイパスフィルタなどのフィルタ系は、いわゆるIIRフィルタやFIRフィルタの構成からわかるように、良好なフィルタ特性を得ようとすると回路規模の複雑化及び大型化を招く要因となり、また、往々にしてフィルタを用いると波形のゆがみを招く要因となるのであるが、再生不可帯域信号付加回路3においては、この要因を根本から除去することができる。したがって、再生不可帯域信号付加回路3の回路規模を縮小化してチップサイズの小型化を図ることができ、ローコスト化及び生産性の向上及び高性能化を図ることができる。そして、小型かつ高性能のものを安価に提供できることから、今日における価格破壊及びダウンサイジングに十分対応可能とすることができる。   In the non-reproducible band signal addition circuit 3, waveform shaping of the original audio data (formation of the harmonic component and synthesis of the harmonic component and the original audio data) can be performed using only addition / subtraction processing. Conventionally, waveform shaping can be performed without using a conversion table for nonlinear processing, a differentiation circuit, a cube circuit, or the like, which has been necessary for such waveform shaping, and the harmonic generation circuit 11 and the adder 13 can be used. The need to provide a high-pass filter (HPF) for extracting harmonic components from a non-linear signal can be eliminated. In particular, a filter system such as a high-pass filter, as can be seen from the configuration of so-called IIR filters and FIR filters, causes a complicated and large circuit scale when trying to obtain good filter characteristics. Although the use of a filter causes a distortion of the waveform, the non-reproducible band signal adding circuit 3 can eliminate this factor from the root. Accordingly, the circuit scale of the non-reproducible band signal addition circuit 3 can be reduced to reduce the chip size, and the cost can be reduced, the productivity can be improved, and the performance can be improved. Since small and high-performance products can be provided at low cost, it is possible to sufficiently cope with today's price destruction and downsizing.

本発明に係るデジタル音声処理装置及びデジタル音声処理プログラムの実施の形態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows embodiment of the digital audio processing apparatus and digital audio processing program which concern on this invention. CDの帯域を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the zone | band of CD. 圧縮音源の帯域を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the zone | band of a compression sound source. 図1におけるアップサンプリングを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the upsampling in FIG. 図1における再生不可帯域信号付加を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the reproduction | regeneration impossible band signal addition in FIG. 図1におけるダウンサンプリングを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the downsampling in FIG. 図1におけるデジタル信号出力を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the digital signal output in FIG. 図1における再生不可帯域信号付加回路を詳しく示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating in detail a non-reproducible band signal adding circuit in FIG. 1. 図8における高調波生成回路を詳しく示すブロック図である。It is a block diagram which shows the harmonic generation circuit in FIG. 8 in detail. 図9におけるパターン検出処理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the pattern detection process in FIG. 図9における加減算処理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the addition / subtraction process in FIG. 図9における加減算データを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the addition / subtraction data in FIG. 図9における加減算処理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the addition / subtraction process in FIG. 図9における加減算処理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the addition / subtraction process in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 デジタル信号入力
2 fs変換回路(アップサンプリング手段)
3 再生不可帯域信号付加回路
4 fs変換回路(ダウンサンプリング手段)
5 デジタル信号出力
10、14 I/Oポート
11 高調波生成回路
12、22 遅延回路
13 加算器
21 入力端子
23 比較回路
24 ピーク間比較出力形成回路
25 パターン検出回路
26 セレクタ
27 シフト量制御テーブル
28 差分検出回路
29 ビットシフタ
30 加減算タイミング制御回路
31 出力端子
1 Digital signal input 2 fs conversion circuit (upsampling means)
3 Non-reproducible band signal addition circuit 4 fs conversion circuit (down sampling means)
5 Digital signal output 10, 14 I / O port 11 Harmonic generation circuit 12, 22 Delay circuit 13 Adder 21 Input terminal 23 Comparison circuit 24 Inter-peak comparison output formation circuit 25 Pattern detection circuit 26 Selector 27 Shift amount control table 28 Difference Detection circuit 29 Bit shifter 30 Addition / subtraction timing control circuit 31 Output terminal

Claims (2)

所定のサンプリング周波数でサンプリングされたデジタル音声信号を、再生可能帯域が前記サンプリング周波数の1/2より低いオーディオアンプ及び/又はスピーカで再生するためのデジタル音声処理装置であって、
前記デジタル音声信号のサンプリング周波数をアップサンプリングするアップサンプリング手段と、
前記アップサンプリング手段によりアップサンプリングされたデジタル音声信号から前記オーディオアンプ及び/又はスピーカの再生可能帯域より高い再生不可帯域の信号を生成して、前記再生可能帯域に付加する再生不可帯域信号付加手段と、
前記再生不可帯域信号付加手段の出力信号のサンプリング周波数を前記所定のサンプリング周波数にダウンサンプリングして前記オーディオアンプ及びスピーカに出力するダウンサンプリング手段とを、
備えたデジタル音声処理装置。
A digital audio processing apparatus for reproducing a digital audio signal sampled at a predetermined sampling frequency with an audio amplifier and / or a speaker whose reproducible band is lower than 1/2 of the sampling frequency,
Upsampling means for upsampling the sampling frequency of the digital audio signal;
Non-reproducible band signal adding means for generating a non-reproducible band signal higher than the reproducible band of the audio amplifier and / or speaker from the digital audio signal up-sampled by the up-sampling means, and adding the non-reproducible band signal to the reproducible band; ,
Downsampling means for downsampling the sampling frequency of the output signal of the non-reproducible band signal adding means to the predetermined sampling frequency and outputting it to the audio amplifier and speaker;
Digital audio processing device provided.
所定のサンプリング周波数でサンプリングされたデジタル音声信号を、再生可能帯域が前記サンプリング周波数の1/2より低いオーディオアンプ及び/又はスピーカで再生するためのデジタル音声処理プログラムであって、
前記デジタル音声信号のサンプリング周波数をアップサンプリングするアップサンプリングステップと、
前記アップサンプリングステップによりアップサンプリングされたデジタル音声信号から前記オーディオアンプ及び/又はスピーカの再生可能帯域より高い再生不可帯域の信号を生成して、前記再生可能帯域に付加する再生不可帯域信号付加ステップと、
前記再生不可帯域信号付加手段の出力信号のサンプリング周波数を前記所定のサンプリング周波数にダウンサンプリングして前記オーディオアンプ及びスピーカに出力するダウンサンプリングステップとを、
備えたデジタル音声処理プログラム。
A digital audio processing program for reproducing a digital audio signal sampled at a predetermined sampling frequency with an audio amplifier and / or a speaker whose reproducible band is lower than 1/2 of the sampling frequency,
An upsampling step of upsampling a sampling frequency of the digital audio signal;
A non-reproducible band signal adding step of generating a non-reproducible band signal higher than the reproducible band of the audio amplifier and / or the speaker from the digital audio signal up-sampled by the up-sampling step, and adding the non-reproducible band signal to the reproducible band; ,
A downsampling step of downsampling the sampling frequency of the output signal of the non-reproducible band signal adding means to the predetermined sampling frequency and outputting it to the audio amplifier and speaker;
Digital voice processing program provided.
JP2007263973A 2007-10-10 2007-10-10 Digital speech processing apparatus and digital speech processing program Withdrawn JP2009094836A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007263973A JP2009094836A (en) 2007-10-10 2007-10-10 Digital speech processing apparatus and digital speech processing program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007263973A JP2009094836A (en) 2007-10-10 2007-10-10 Digital speech processing apparatus and digital speech processing program

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009094836A true JP2009094836A (en) 2009-04-30

Family

ID=40666345

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007263973A Withdrawn JP2009094836A (en) 2007-10-10 2007-10-10 Digital speech processing apparatus and digital speech processing program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009094836A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113782043A (en) * 2021-09-06 2021-12-10 北京捷通华声科技股份有限公司 Voice acquisition method and device, electronic equipment and computer readable storage medium

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113782043A (en) * 2021-09-06 2021-12-10 北京捷通华声科技股份有限公司 Voice acquisition method and device, electronic equipment and computer readable storage medium

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPWO2009054393A1 (en) High-frequency interpolation device and high-frequency interpolation method
US7020604B2 (en) Audio information processing method, audio information processing apparatus, and method of recording audio information on recording medium
JP2008191659A (en) Speech emphasis method and speech reproduction system
JP5092580B2 (en) Digital signal processing apparatus, digital signal processing method, and digital signal processing program
US20080103763A1 (en) Audio processing method and audio processing apparatus
JP3401171B2 (en) Audio information processing method, audio information processing apparatus, and audio information recording method on recording medium
JP5224219B2 (en) Audio signal compression apparatus, audio signal compression method, audio signal decoding apparatus, and audio signal decoding method
KR101489035B1 (en) Method and apparatus for processing audio signals
US8666732B2 (en) High frequency signal interpolating apparatus
JP2005287041A (en) System, method, and device for converting sampling rate
JP3659489B2 (en) Digital audio processing apparatus and computer program recording medium
JP4446072B2 (en) Audio signal output device
JP2010145426A (en) Audio band extension device
JP2009094836A (en) Digital speech processing apparatus and digital speech processing program
JP5197278B2 (en) High range complementer
JP2006119524A (en) Sound reproducing machine and sound reproducing method
JP2006243043A (en) High-frequency interpolating device and reproducing device
JP5224586B2 (en) Audio signal interpolation device
JP5034228B2 (en) Interpolation device, sound reproduction device, interpolation method and interpolation program
JP2008089791A (en) Audio signal processor
JP5103606B2 (en) Signal processing device
JP2007036710A (en) Digital signal processing apparatus for amplifying attack signal
JP4815986B2 (en) Interpolation device, audio playback device, interpolation method, and interpolation program
JP4715385B2 (en) Interpolation device, audio playback device, interpolation method, and interpolation program
JP2006098717A (en) Digital signal processing device

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20110104