JP2895713B2 - ステレオ音声信号のサブバンドフィルタリング方法及びその装置 - Google Patents
ステレオ音声信号のサブバンドフィルタリング方法及びその装置Info
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
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- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はサブバンドコ−ディング
においてステレオ音声信号をフィルタリングする方法及
びその装置に係り、更に詳細には共有されたフィルタ−
係数を利用しステレオ−Ｌチャネル及びステレオ−Ｒチ
ャネルの音声信号に対するフィルタリングを並列に処理
することによりハ−ドウェアの大きさを軽減させ高集積
化に対応するサブバンドフィルタリング方法及びその装
置に関する。
においてステレオ音声信号をフィルタリングする方法及
びその装置に係り、更に詳細には共有されたフィルタ−
係数を利用しステレオ−Ｌチャネル及びステレオ−Ｒチ
ャネルの音声信号に対するフィルタリングを並列に処理
することによりハ−ドウェアの大きさを軽減させ高集積
化に対応するサブバンドフィルタリング方法及びその装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明はＤＣＣ（Digital Compact Cass
ette）、ＭＤ（Mini Disk ）などでのようにサブバンド
フィルタリング（sub-band filtering）の要る分野に使
用され得るだけでなく有限インパルス応答フィルタ−
（Finite Impulse Responce FILTER ;以下 FIRフィルタ
−という）を使いコンボリュ−ション（convolution ）
処理を行う分野にも使用できる。本明細書の記述を簡単
にするためにサブバンドコ−ディング（sub-band codin
g;ＳＢＣ）の例を挙げ、述べることにする。
ette）、ＭＤ（Mini Disk ）などでのようにサブバンド
フィルタリング（sub-band filtering）の要る分野に使
用され得るだけでなく有限インパルス応答フィルタ−
（Finite Impulse Responce FILTER ;以下 FIRフィルタ
−という）を使いコンボリュ−ション（convolution ）
処理を行う分野にも使用できる。本明細書の記述を簡単
にするためにサブバンドコ−ディング（sub-band codin
g;ＳＢＣ）の例を挙げ、述べることにする。
【０００３】サブバンドコ−ディング（帯域分割符号
化）は音声信号を複数の周波数帯域に分割し、各帯域信
号をナイキスト速度（Nyquist frequency ）でダウンサ
ンプリング（down sampling ）して低域信号に変換し、
適応差分パルス符号変調（adaptive differential puls
e code modulation;ＡＤＰＣＭ）などにより符号化する
方法である。
化）は音声信号を複数の周波数帯域に分割し、各帯域信
号をナイキスト速度（Nyquist frequency ）でダウンサ
ンプリング（down sampling ）して低域信号に変換し、
適応差分パルス符号変調（adaptive differential puls
e code modulation;ＡＤＰＣＭ）などにより符号化する
方法である。
【０００４】各サブ帯域の符号化において、音声信号の
エネルギ−（energy）が集中されているサブ帯域に多く
の量子化ビット数を割り当てることにより、全体的な音
質が向上できる。又、量子化雑音が分割されたサブ帯域
でのみ発生するので、他のサブ帯域には影響を及ぼさな
くなる長所もある。
エネルギ−（energy）が集中されているサブ帯域に多く
の量子化ビット数を割り当てることにより、全体的な音
質が向上できる。又、量子化雑音が分割されたサブ帯域
でのみ発生するので、他のサブ帯域には影響を及ぼさな
くなる長所もある。
【０００５】サブバンドコ−ディングをヨ−ロッパ特許
289、080 A1(1988 年 4月20日) を参照して説明する。
サブバンドコ−ディングでは音声信号の周波数バンドを
分割させ数個のサブバンドにするが、このサブバンドは
人間の聴覚システム（humanauditory system ）によく
反応する周波数範囲、即ち、臨界帯域（critical band
）の帯域幅を有する。この分割は聴覚認識的（psychoa
coustic）な実験を基礎にして適用されたが、各々のサ
ブバンドでの量子化雑音は量子化が人間の聴覚システム
の雑音遮断曲線（noise mask curve）で成される時最適
に遮断される。
289、080 A1(1988 年 4月20日) を参照して説明する。
サブバンドコ−ディングでは音声信号の周波数バンドを
分割させ数個のサブバンドにするが、このサブバンドは
人間の聴覚システム（humanauditory system ）によく
反応する周波数範囲、即ち、臨界帯域（critical band
）の帯域幅を有する。この分割は聴覚認識的（psychoa
coustic）な実験を基礎にして適用されたが、各々のサ
ブバンドでの量子化雑音は量子化が人間の聴覚システム
の雑音遮断曲線（noise mask curve）で成される時最適
に遮断される。
【０００６】図１はＳＢＣシステムにより分割されたサ
ブバンドの周波数スペクトルを示す図面である。ＳＢＣ
システムでは音声信号を図１で示したように数個のサブ
バンドに分割し、これを各々符号化／復号化する。
ブバンドの周波数スペクトルを示す図面である。ＳＢＣ
システムでは音声信号を図１で示したように数個のサブ
バンドに分割し、これを各々符号化／復号化する。
【０００７】図２はＳＢＣシステムの基本的な構成を示
すブロック図である。図２の構成による回路の動作を図
３ないし図７を参照して説明する。
すブロック図である。図２の構成による回路の動作を図
３ないし図７を参照して説明する。
【０００８】マイクロホン（図示せず）などの音源から
の音声信号Ｓが低域通過フィルタ−１０の入力で提供さ
れる。低域通過フィルタ−１０はＦｓ／２（ここでＦｓ
は音声信号がサンプリングされる周波数）以上の周波数
成分を除いた音声信号を発生し、これをＡ／Ｄ変換器１
２に出力する。Ａ／Ｄ変換器１２は入力されるアナログ
信号をディジタル信号Ｓnに変換し、これを帯域通過フ
ィルタ−１４に出力する。帯域通過フィルタ−１４はデ
ィジタル信号Ｓnから図３で示した通り特定（k+h ）の
帯域（ＷK1〜ＷK2）を有する信号Ｓknを抽出し余弦変調
器１６に供給する。余弦変調器１６はＷK1〜ＷK2の帯域
信号を図４で示したような周波数ＷK1を有する余弦波に
変調し、図５で示したようにＯ〜Ｗkの周波数帯域を有
する信号Ｒk(n)に周波数遷移させる。図５において点線
で示した高調波による不必要な部分は低域通過フィルタ
−１８により除かれる。デシメ−タ（decimator）２０
は周波数遷移された信号Ｒk(n)をダウンサンプリングし
て符号化器２２に出力する。符号化器２２はデシメ−ト
（decimate）された信号を符号化して出力する。
の音声信号Ｓが低域通過フィルタ−１０の入力で提供さ
れる。低域通過フィルタ−１０はＦｓ／２（ここでＦｓ
は音声信号がサンプリングされる周波数）以上の周波数
成分を除いた音声信号を発生し、これをＡ／Ｄ変換器１
２に出力する。Ａ／Ｄ変換器１２は入力されるアナログ
信号をディジタル信号Ｓnに変換し、これを帯域通過フ
ィルタ−１４に出力する。帯域通過フィルタ−１４はデ
ィジタル信号Ｓnから図３で示した通り特定（k+h ）の
帯域（ＷK1〜ＷK2）を有する信号Ｓknを抽出し余弦変調
器１６に供給する。余弦変調器１６はＷK1〜ＷK2の帯域
信号を図４で示したような周波数ＷK1を有する余弦波に
変調し、図５で示したようにＯ〜Ｗkの周波数帯域を有
する信号Ｒk(n)に周波数遷移させる。図５において点線
で示した高調波による不必要な部分は低域通過フィルタ
−１８により除かれる。デシメ−タ（decimator）２０
は周波数遷移された信号Ｒk(n)をダウンサンプリングし
て符号化器２２に出力する。符号化器２２はデシメ−ト
（decimate）された信号を符号化して出力する。
【０００９】符号化された信号は復号化器２４により復
号化され、補間器２６によりデシメ−トされた信号が補
間され元のサンプリングされた信号が復元する。
号化され、補間器２６によりデシメ−トされた信号が補
間され元のサンプリングされた信号が復元する。
【００１０】補間器２６での信号は変調器２８に送ら
れ、図６で示したようにＷ1kを有する余弦波により変調
される。変調器２８により０〜Ｗ1kの基底帯域を有する
信号が図７で示したように元の帯域Ｗ1k〜Ｗ2kを有する
信号に復元される。帯域Ｗ1k〜Ｗ2k以外の信号は帯域通
過フィルタ−２９により除かれる。
れ、図６で示したようにＷ1kを有する余弦波により変調
される。変調器２８により０〜Ｗ1kの基底帯域を有する
信号が図７で示したように元の帯域Ｗ1k〜Ｗ2kを有する
信号に復元される。帯域Ｗ1k〜Ｗ2k以外の信号は帯域通
過フィルタ−２９により除かれる。
【００１１】図８はＳＢＣシステムの他の実施例であ
る。ＳＢＣシステムは基本的に図１で示した通りである
が、帯域通過フィルタ−１４を除き回路構成を簡単にす
るシステムも提案された。
る。ＳＢＣシステムは基本的に図１で示した通りである
が、帯域通過フィルタ−１４を除き回路構成を簡単にす
るシステムも提案された。
【００１２】図８においてディジタル信号Ｓnは複素信
号ｅjwkn（ここで、ωk＝Ｗ1k＋Ｗ2k）により複素−変
調される。複素−変調はcos(ωkn) により余弦変調する
余弦変調器３０ａとsin(ωkn) により正弦変調する正弦
変調器３０ｂにより遂行される。変調器３０ａ、３０ｂ
からの出力は低域通過フィルタ−３２ａ、３２ｂにより
０〜Ｗk/2の帯域信号に変換される。複素信号の実数部
分ａk(n)は低域通過フィルタ−３０ａより出力され、虚
数部分ｂk(n)は他の低域通過フィルタ−３０ｂより出力
される。信号ａk(n)とｂk(n)はデシメ−タ３４ａ、３４
ｂによりデシメ−トされ、符号化器３６により符号化し
出力される。入力信号のサンプリング周波数をＦS、与
えられたサブバンドの周波数帯域をＦPとすればナイキ
ストサンプリング定理で分かるように低域通過フィルタ
−の出力がデシメ−トされたサンプリングレ−トｆDに
再サンプリングされれば（ここで、ｆD≧ＦP）必要充分
条件が満たされる。大体の場合、処理を簡単にするため
にデシメ−トされたサンプリングレ−トｆDはサンプリ
ング周波数ＦSの１／Ｄで決定され、ここでＤは正の定
数である。例えば、ＦS＝１０KHz でＦP＝１KHz なら低
域通過フィルタ−の出力は１０個毎に１個のサンプルを
取ることによりデシメ−トされ得る。このようなデシメ
−ション（decimation）はＦＩＲフィルタ−により具現
される。
号ｅjwkn（ここで、ωk＝Ｗ1k＋Ｗ2k）により複素−変
調される。複素−変調はcos(ωkn) により余弦変調する
余弦変調器３０ａとsin(ωkn) により正弦変調する正弦
変調器３０ｂにより遂行される。変調器３０ａ、３０ｂ
からの出力は低域通過フィルタ−３２ａ、３２ｂにより
０〜Ｗk/2の帯域信号に変換される。複素信号の実数部
分ａk(n)は低域通過フィルタ−３０ａより出力され、虚
数部分ｂk(n)は他の低域通過フィルタ−３０ｂより出力
される。信号ａk(n)とｂk(n)はデシメ−タ３４ａ、３４
ｂによりデシメ−トされ、符号化器３６により符号化し
出力される。入力信号のサンプリング周波数をＦS、与
えられたサブバンドの周波数帯域をＦPとすればナイキ
ストサンプリング定理で分かるように低域通過フィルタ
−の出力がデシメ−トされたサンプリングレ−トｆDに
再サンプリングされれば（ここで、ｆD≧ＦP）必要充分
条件が満たされる。大体の場合、処理を簡単にするため
にデシメ−トされたサンプリングレ−トｆDはサンプリ
ング周波数ＦSの１／Ｄで決定され、ここでＤは正の定
数である。例えば、ＦS＝１０KHz でＦP＝１KHz なら低
域通過フィルタ−の出力は１０個毎に１個のサンプルを
取ることによりデシメ−トされ得る。このようなデシメ
−ション（decimation）はＦＩＲフィルタ−により具現
される。
【００１３】一般的なＦＩＲフィルタ−の応答は次のよ
うに表す。
うに表す。
【００１４】
【数１】 ＦＩＲフィルタ−の係数ｈmは必要な低域通過フィルタ
−のインパルス応答により決定される。ＦＩＲフィルタ
−の出力は該フィルタ−の前の出力により決定されな
い。もしフィルタ−の出力がファクタ−Ｄによりデシメ
−トされるなら、フィルタ−の出力をＤ番目毎に１回ず
つ算出するのが必要である。低域通過フィルタリングと
デシメ−ションに加えＦＩＲフィルタ−は正弦／余弦変
調が行える。
−のインパルス応答により決定される。ＦＩＲフィルタ
−の出力は該フィルタ−の前の出力により決定されな
い。もしフィルタ−の出力がファクタ−Ｄによりデシメ
−トされるなら、フィルタ−の出力をＤ番目毎に１回ず
つ算出するのが必要である。低域通過フィルタリングと
デシメ−ションに加えＦＩＲフィルタ−は正弦／余弦変
調が行える。
【００１５】余弦変調においてのＦＩＲフィルタ−の応
答は次のように表す。
答は次のように表す。
【００１６】
【数２】 ここで、ωkは与えられたチャネルの中心周波数を表
し、ＴSは入力信号ｘnのサンプリング周期を表す。前記
の通り低域通過フィルタ−の出力はデシメ−トされるの
で、ｎ＝Ｄｎ′と表すことにより式（２）を再び表せ
る。
し、ＴSは入力信号ｘnのサンプリング周期を表す。前記
の通り低域通過フィルタ−の出力はデシメ−トされるの
で、ｎ＝Ｄｎ′と表すことにより式（２）を再び表せ
る。
【００１７】
【数３】 もしデシメ−ションファクタ−Ｄと周波数ｆkが
【数４】 でありＪが正の定数として選択されるなら、式（３）は
次の通りに表現される。
次の通りに表現される。
【００１８】
【数５】 式（５）で明らかであるように余弦係数はｎ′と無関係
である。
である。
【００１９】もしｃm＝ｈmcos ２π（ｍ／Ｄ）Ｊとすれ
ば、式（５）は次の通りに表現される。
ば、式（５）は次の通りに表現される。
【００２０】
【数６】 ＦＩＲフィルタ−において、式（６）の演算はメモリに
貯蔵された係数ｃmと入力値ｘDn'-mの乗算結果を累算す
ることにより遂行される。正弦変調も前記と同一に行わ
れることにより、変調（余弦／正弦変調）と低域通過フ
ィルタリングとデシメ−ション（decimation）がＦＩＲ
フィルタ−により同時に遂行され得る。
貯蔵された係数ｃmと入力値ｘDn'-mの乗算結果を累算す
ることにより遂行される。正弦変調も前記と同一に行わ
れることにより、変調（余弦／正弦変調）と低域通過フ
ィルタリングとデシメ−ション（decimation）がＦＩＲ
フィルタ−により同時に遂行され得る。
【００２１】図９は従来の分割フィルタ−及び周波数遷
移器を採ったＳＢＣシステムを示すブロック図として、
ヨ−ロッパ特許０、４００、７５５Ａ１（１９９０年５
月３０日）に開示されたものである。図９において入力
信号ＩＮはサンプリング周波数ＦSと（ＦS／２）の周波
数帯域を有する。デシメ−タ５０はそれに入力される信
号ＩＮに対しＤのファクタ−でデシメ−トした信号（Ｕ
ｍ、１≦ｍ＜Ｍ）を発生しこれを分割フィルタ−５２に
出力する。分割フィルタ−５２はデシメ−トされた信号
Ｕｍに対応し二つのＱＭＦ（quadrature mirror filte
r）フィルタリングされた信号を発生し、これを周波数
遷移器５４に出力する。周波数遷移器５４は２Ｍ個のＱ
ＭＦフィルタリングされた信号よりＭ個のサブバンド信
号を形成して出力する。
移器を採ったＳＢＣシステムを示すブロック図として、
ヨ−ロッパ特許０、４００、７５５Ａ１（１９９０年５
月３０日）に開示されたものである。図９において入力
信号ＩＮはサンプリング周波数ＦSと（ＦS／２）の周波
数帯域を有する。デシメ−タ５０はそれに入力される信
号ＩＮに対しＤのファクタ−でデシメ−トした信号（Ｕ
ｍ、１≦ｍ＜Ｍ）を発生しこれを分割フィルタ−５２に
出力する。分割フィルタ−５２はデシメ−トされた信号
Ｕｍに対応し二つのＱＭＦ（quadrature mirror filte
r）フィルタリングされた信号を発生し、これを周波数
遷移器５４に出力する。周波数遷移器５４は２Ｍ個のＱ
ＭＦフィルタリングされた信号よりＭ個のサブバンド信
号を形成して出力する。
【００２２】図１０は図９で示した分割フィルタ−(52-
1)の周波数応答特性を示す図面である。ＳＢＣシステム
では帯域分割を２分割単位で行うことを基本とし、返還
成分が相殺されるＱＭＦを使用するのが一般的である。
1)の周波数応答特性を示す図面である。ＳＢＣシステム
では帯域分割を２分割単位で行うことを基本とし、返還
成分が相殺されるＱＭＦを使用するのが一般的である。
【００２３】図１１は図１０で示した分割フィルタ−の
インパルス応答を示す図面である。
インパルス応答を示す図面である。
【００２４】図１２は図９で示した全ての分割フィルタ
−による周波数応答特性を示す図面である。
−による周波数応答特性を示す図面である。
【００２５】図１３は図９のある一分割フィルタ−の構
成を示す詳細なブロック図である。
成を示す詳細なブロック図である。
【００２６】図１４は図１３の分割フィルタ−をＤＳＰ
（Digital Signal Processing ）専用の集積回路に具現
したものを示すブロック図である。図１４で示した分割
フィルタ−はデシメ−トされた音声デ−タを貯蔵する入
力メモリ７０、図１１で示した係数を貯蔵する係数メモ
リ７２、入力メモリ７０と係数メモリ７２のアドレス指
定及び記録／読み出しを制御するメモリ制御器７４、入
力メモリ７０からの音声デ−タと係数メモリ７２からの
フィルタ−係数を乗算する乗算器７６、そして乗算器７
６の演算結果を累算する累算器７８を有する。
（Digital Signal Processing ）専用の集積回路に具現
したものを示すブロック図である。図１４で示した分割
フィルタ−はデシメ−トされた音声デ−タを貯蔵する入
力メモリ７０、図１１で示した係数を貯蔵する係数メモ
リ７２、入力メモリ７０と係数メモリ７２のアドレス指
定及び記録／読み出しを制御するメモリ制御器７４、入
力メモリ７０からの音声デ−タと係数メモリ７２からの
フィルタ−係数を乗算する乗算器７６、そして乗算器７
６の演算結果を累算する累算器７８を有する。
【００２７】図１５は図１４で示した分割フィルタ−の
係数メモリ７２の記録内容を示すメモリマップ（memory
map）である。図１５左図は全体係数メモリのメモリマ
ップを示す図面であり、図１５右図はメモリマップ中第
１チャネルの余弦係数及び正弦係数の詳細な構成を示し
た図面である。ＦＩＲフィルタ−のタブ（tab）の数を
Ｍとする時係数メモリ７２は正弦係数のためのＭ個のフ
ィルタ−係数と余弦係数のためのＭ個のフィルタ−係数
を持つべきである。
係数メモリ７２の記録内容を示すメモリマップ（memory
map）である。図１５左図は全体係数メモリのメモリマ
ップを示す図面であり、図１５右図はメモリマップ中第
１チャネルの余弦係数及び正弦係数の詳細な構成を示し
た図面である。ＦＩＲフィルタ−のタブ（tab）の数を
Ｍとする時係数メモリ７２は正弦係数のためのＭ個のフ
ィルタ−係数と余弦係数のためのＭ個のフィルタ−係数
を持つべきである。
【００２８】前記従来のＳＢＣシステムを多チャネル音
声信号、特に左右のチャネルを有するステレオ音声信号
に適用することにおいて、各チャネルに対し各々のＳＢ
Ｃシステムを具備すべきであるので、ハ−ドウェアの大
きさと電力消費量が増大する問題点がある。
声信号、特に左右のチャネルを有するステレオ音声信号
に適用することにおいて、各チャネルに対し各々のＳＢ
Ｃシステムを具備すべきであるので、ハ−ドウェアの大
きさと電力消費量が増大する問題点がある。
【００２９】又、高音質を実現するためにはＦＩＲフィ
ルタ−のタブ数を増加させなければならない。こういう
場合において、タブ数の増加に対応し、係数メモリの容
量が増大し演算速度が速くならなければならないのでコ
スト負担が増大する。
ルタ−のタブ数を増加させなければならない。こういう
場合において、タブ数の増加に対応し、係数メモリの容
量が増大し演算速度が速くならなければならないのでコ
スト負担が増大する。
【００３０】これを軽減させる方法として各チャネルを
ＴＤＭ（time devision modulation）処理する方法があ
るが、ＴＤＭ方式の場合高いシステムクロックを必要と
するので、HiFi用のオ−ディオ信号に対する処理が不可
能である。
ＴＤＭ（time devision modulation）処理する方法があ
るが、ＴＤＭ方式の場合高いシステムクロックを必要と
するので、HiFi用のオ−ディオ信号に対する処理が不可
能である。
【００３１】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はステレ
オ音声信号のサブバンドフィルタリングを簡単に遂行す
る方法を提供することである。
オ音声信号のサブバンドフィルタリングを簡単に遂行す
る方法を提供することである。
【００３２】本発明の他の目的はステレオ音声信号のサ
ブバンドフィルタリングを簡単に遂行する装置を提供す
ることである。
ブバンドフィルタリングを簡単に遂行する装置を提供す
ることである。
【００３３】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに本発明によるステレオ音声信号のサブバンドフィル
タリング方法は、ステレオ−Ｌチャネルとステレオ−Ｒ
チャネルのフィルタリング処理に必要なフィルタ−係数
を共有するよう選定する工程と、共有されたフィルタ−
係数を利用してステレオ−Ｌチャネルとステレオ−Ｒチ
ャネルのフィルタリングを同時に処理する工程を含むこ
とを特徴とする。
めに本発明によるステレオ音声信号のサブバンドフィル
タリング方法は、ステレオ−Ｌチャネルとステレオ−Ｒ
チャネルのフィルタリング処理に必要なフィルタ−係数
を共有するよう選定する工程と、共有されたフィルタ−
係数を利用してステレオ−Ｌチャネルとステレオ−Ｒチ
ャネルのフィルタリングを同時に処理する工程を含むこ
とを特徴とする。
【００３４】前記の他の目的を達成するために本発明に
よるステレオ音声信号のサブバンドフィルタリング装置
は、入力端子を通じて流入される左右の音声デ−タを貯
蔵する入力メモリと、フィルタ−係数を貯蔵する係数メ
モリと、入力メモリと係数メモリのアドレス指定及び記
録／読み出しを制御するメモリ制御器と、入力メモリか
らの音声デ−タと係数メモリからのフィルタ−係数を乗
算する乗算器と、乗算器での演算結果を累算する累算器
を含むことを特徴とする。
よるステレオ音声信号のサブバンドフィルタリング装置
は、入力端子を通じて流入される左右の音声デ−タを貯
蔵する入力メモリと、フィルタ−係数を貯蔵する係数メ
モリと、入力メモリと係数メモリのアドレス指定及び記
録／読み出しを制御するメモリ制御器と、入力メモリか
らの音声デ−タと係数メモリからのフィルタ−係数を乗
算する乗算器と、乗算器での演算結果を累算する累算器
を含むことを特徴とする。
【００３５】
【作用】本発明によるステレオ音声信号のサブバンドフ
ィルタリング方法はステレオ−Ｌチャネルとステレオ−
Ｒチャネルのフィルタリング処理に必要なフィルタ−係
数を共有し、ステレオ−Ｌチャネルとステレオ−Ｒチャ
ネルのフィルタリングを同時に処理する。又、本発明に
よるステレオ音声信号のサブバンドフィルタリング装置
は記憶場所にあるフィルタ−係数をメモリ制御器により
読み出し、このフィルタ−係数を共通にして左右のステ
レオ音声信号を並列に処理する。
ィルタリング方法はステレオ−Ｌチャネルとステレオ−
Ｒチャネルのフィルタリング処理に必要なフィルタ−係
数を共有し、ステレオ−Ｌチャネルとステレオ−Ｒチャ
ネルのフィルタリングを同時に処理する。又、本発明に
よるステレオ音声信号のサブバンドフィルタリング装置
は記憶場所にあるフィルタ−係数をメモリ制御器により
読み出し、このフィルタ−係数を共通にして左右のステ
レオ音声信号を並列に処理する。
【００３６】
【実施例】以下、添付した図面に基づき本発明を詳細に
説明する。
説明する。
【００３７】音声信号に対するデシメ−ションと低域通
過フィルタリングに対するＦＩＲフィルタ−の応答特性
は前記式（６）でのように、
過フィルタリングに対するＦＩＲフィルタ−の応答特性
は前記式（６）でのように、
【数７】 として表される。
【００３８】従って、左右チャネルのステレオ音声信号
に対する応答特性は各々次の通りである。
に対する応答特性は各々次の通りである。
【００３９】
【数８】
【数９】 即ち、同一の係数Ｃm を使用して左右の音声信号を処理
するのが可能である。これは同一の記憶場所から読み出
された係数を左右チャネルの乗算器に入力することによ
り達成される。
するのが可能である。これは同一の記憶場所から読み出
された係数を左右チャネルの乗算器に入力することによ
り達成される。
【００４０】同様に、デシメ−ションフィルタ−に接続
される周波数遷移器においても周波数遷移に必要な係数
を共有して処理することができる。
される周波数遷移器においても周波数遷移に必要な係数
を共有して処理することができる。
【００４１】図１６は図９で示したＳＢＣシステム中の
周波数遷移器の詳細な構成を示すブロック図である。周
波数遷移器はｘ個の信号調合器とｙ個の入力からなる。
ｙ個の入力は各処理器１００−１〜１００−ｘに連結し
ており、ｙは２Ｍ個、ｘはＭ個となる。各乗算器の係数
αxyは次の通りである。
周波数遷移器の詳細な構成を示すブロック図である。周
波数遷移器はｘ個の信号調合器とｙ個の入力からなる。
ｙ個の入力は各処理器１００−１〜１００−ｘに連結し
ており、ｙは２Ｍ個、ｘはＭ個となる。各乗算器の係数
αxyは次の通りである。
【００４２】αxy＝ cosφ 、ｘは奇数 或いは sinφ 、ｘは偶数 である。ここで
【数１０】 である。
【００４３】図１７は本発明によるステレオ音声信号の
サブバンドフィルタリング装置の分割フィルタ−を具現
した実施例を示すブロック図を示している。図１７の構
成による分割フィルタ−はステレオ音声信号を同時にデ
シメ−ション及び低域通過フィルタリング処理するため
のものである。
サブバンドフィルタリング装置の分割フィルタ−を具現
した実施例を示すブロック図を示している。図１７の構
成による分割フィルタ−はステレオ音声信号を同時にデ
シメ−ション及び低域通過フィルタリング処理するため
のものである。
【００４４】入力端子９０ａ、９０ｂを通じて流入され
る左右の音声デ−タを貯蔵する入力メモリ９１ａ、９１
ｂ、必要な係数を貯蔵する係数メモリ９２、入力メモリ
９１ａ、９１ｂと係数メモリ９２のアドレス指定及び記
録／読み出しを制御するメモリ制御器９３、入力メモリ
９１ａ、９１ｂからの音声デ−タと係数メモリ９２から
のフィルタ−係数を乗算する乗算器９４ａ、９４ｂ、そ
して乗算器９４ａ、９４ｂでの演算結果を累算する累算
器９５ａ、９５ｂを具備する。バッファ−メモリ９６
ａ、９６ｂとバッファ−制御器９７ａ、９７ｂは累算器
９５ａ、９５ｂの結果を貯蔵する。
る左右の音声デ−タを貯蔵する入力メモリ９１ａ、９１
ｂ、必要な係数を貯蔵する係数メモリ９２、入力メモリ
９１ａ、９１ｂと係数メモリ９２のアドレス指定及び記
録／読み出しを制御するメモリ制御器９３、入力メモリ
９１ａ、９１ｂからの音声デ−タと係数メモリ９２から
のフィルタ−係数を乗算する乗算器９４ａ、９４ｂ、そ
して乗算器９４ａ、９４ｂでの演算結果を累算する累算
器９５ａ、９５ｂを具備する。バッファ−メモリ９６
ａ、９６ｂとバッファ−制御器９７ａ、９７ｂは累算器
９５ａ、９５ｂの結果を貯蔵する。
【００４５】図１７で示した分割フィルタ−の動作にお
いて、係数メモリ９２からのフィルタ−係数は一対の乗
算器９４ａ、９４ｂに同時に伝送され、乗算器９４ａ、
９４ｂの乗算結果が累算器９５ａ、９５ｂに累算され
る。累算器９５ａ、９５ｂでの結果は各々の出力バスＢ
１、Ｂ２を通じてバッファ−メモリ９６ａ、９６ｂに貯
蔵される。
いて、係数メモリ９２からのフィルタ−係数は一対の乗
算器９４ａ、９４ｂに同時に伝送され、乗算器９４ａ、
９４ｂの乗算結果が累算器９５ａ、９５ｂに累算され
る。累算器９５ａ、９５ｂでの結果は各々の出力バスＢ
１、Ｂ２を通じてバッファ−メモリ９６ａ、９６ｂに貯
蔵される。
【００４６】図１７で示した装置は左右チャネルの音声
信号に対する分割フィルタリングを同時に（parallel）
処理することにより、係数メモリの容量を最小化し、シ
ステムクロックも一つのチャネルを処理する場合と同一
である。
信号に対する分割フィルタリングを同時に（parallel）
処理することにより、係数メモリの容量を最小化し、シ
ステムクロックも一つのチャネルを処理する場合と同一
である。
【００４７】図１８は本発明によるステレオ音声信号の
サブバンドフィルタリング装置の周波数遷移器を具現し
た他の実施例のブロック図を示している。
サブバンドフィルタリング装置の周波数遷移器を具現し
た他の実施例のブロック図を示している。
【００４８】図１８で示した周波数遷移器は必要な係数
を貯蔵する係数メモリ１１２、係数メモリ１１２のアド
レス指定及び記録／読み出しを制御するメモリ制御器１
１３、入力端子１１０ａ、１１０ｂを通じて流入される
フィルタリングされた信号と係数メモリ１１２からのフ
ィルタ−係数を乗算する乗算器１１４ａ、１１４ｂ、そ
して乗算器１１４ａ、１１４ｂでの演算結果を累算する
累算器１１５ａ、１１５ｂを具備する。バッファ−メモ
リ１１６ａ、１１６ｂとバッファ−制御器１１７ａ、１
１７ｂは累算器１１５ａ、１１５ｂの結果を貯蔵する。
を貯蔵する係数メモリ１１２、係数メモリ１１２のアド
レス指定及び記録／読み出しを制御するメモリ制御器１
１３、入力端子１１０ａ、１１０ｂを通じて流入される
フィルタリングされた信号と係数メモリ１１２からのフ
ィルタ−係数を乗算する乗算器１１４ａ、１１４ｂ、そ
して乗算器１１４ａ、１１４ｂでの演算結果を累算する
累算器１１５ａ、１１５ｂを具備する。バッファ−メモ
リ１１６ａ、１１６ｂとバッファ−制御器１１７ａ、１
１７ｂは累算器１１５ａ、１１５ｂの結果を貯蔵する。
【００４９】図１９は本発明によるステレオ音声信号の
サブバンドフィルタリング装置の分割フィルタ−と周波
数遷移器が共通の乗算器と累算器を使用した他の実施例
のブロック図を示している。
サブバンドフィルタリング装置の分割フィルタ−と周波
数遷移器が共通の乗算器と累算器を使用した他の実施例
のブロック図を示している。
【００５０】図１９で示した装置は分割フィルタ−によ
りフィルタリングされた信号を貯蔵するバッファ−メモ
リ１２２、バッファ−メモリのアドレス指定及び記録／
読み出しを制御するバッファ−メモリ制御器１２３、入
力端子１２０ａ、１２０ｂを通じて流入される左右の音
声デ−タとバッファ−メモリ１２２でのフィルタリング
された信号を選択的に出力する入力デ−タ選択器１２
４、フィルタリングに必要な係数を貯蔵するフィルタ−
係数メモリ１２５、フィルタ−係数メモリ１２５のアド
レス指定及び記録／読み出しを制御するフィルタ−係数
メモリ制御器１２６、周波数遷移に必要な係数を貯蔵す
る周波数遷移係数メモリ１２７、周波数遷移係数メモリ
１２７のアドレス指定及び記録／読み出しを制御するメ
モリ制御器１２８、フィルタ−係数メモリ制御器１２６
からのフィルタ−係数と周波数遷移係数メモリ１２７か
らの周波数遷移係数を選択的に出力する係数選択器１２
８、係数選択器１２８からの係数と入力デ−タ選択器１
２４からの音声デ−タを乗算する乗算器１３０、そして
乗算器１３０での演算結果を累算する累算器１３１を具
備する。
りフィルタリングされた信号を貯蔵するバッファ−メモ
リ１２２、バッファ−メモリのアドレス指定及び記録／
読み出しを制御するバッファ−メモリ制御器１２３、入
力端子１２０ａ、１２０ｂを通じて流入される左右の音
声デ−タとバッファ−メモリ１２２でのフィルタリング
された信号を選択的に出力する入力デ−タ選択器１２
４、フィルタリングに必要な係数を貯蔵するフィルタ−
係数メモリ１２５、フィルタ−係数メモリ１２５のアド
レス指定及び記録／読み出しを制御するフィルタ−係数
メモリ制御器１２６、周波数遷移に必要な係数を貯蔵す
る周波数遷移係数メモリ１２７、周波数遷移係数メモリ
１２７のアドレス指定及び記録／読み出しを制御するメ
モリ制御器１２８、フィルタ−係数メモリ制御器１２６
からのフィルタ−係数と周波数遷移係数メモリ１２７か
らの周波数遷移係数を選択的に出力する係数選択器１２
８、係数選択器１２８からの係数と入力デ−タ選択器１
２４からの音声デ−タを乗算する乗算器１３０、そして
乗算器１３０での演算結果を累算する累算器１３１を具
備する。
【００５１】図２０は本発明によるステレオ音声信号の
サブバンドフィルタリング装置の又他の実施例を示すブ
ロック図として分割フィルタ−と周波数遷移器が直列に
連結された構成を取っている。
サブバンドフィルタリング装置の又他の実施例を示すブ
ロック図として分割フィルタ−と周波数遷移器が直列に
連結された構成を取っている。
【００５２】
【発明の効果】以上説明した様に本発明のステレオ音声
信号のサブバンドフィルタリング方法は、ステレオ−Ｌ
チャネルとステレオ−Ｒチャネルのフィルタリング処理
に必要なフィルタ−係数を共有し、ステレオ−Ｌチャネ
ルとステレオ−Ｒチャネルのフィルタリングを同時に処
理することにより処理速度を増大させ得る効果を有す
る。
信号のサブバンドフィルタリング方法は、ステレオ−Ｌ
チャネルとステレオ−Ｒチャネルのフィルタリング処理
に必要なフィルタ−係数を共有し、ステレオ−Ｌチャネ
ルとステレオ−Ｒチャネルのフィルタリングを同時に処
理することにより処理速度を増大させ得る効果を有す
る。
【００５３】又、本発明によるステレオ音声信号のサブ
バンドフィルタリング装置によれば、記憶場所にあるフ
ィルタ−係数をメモリ制御器により読み出し、このフィ
ルタ−係数を共通にして左右のステレオ音声信号を並列
に処理することにより係数メモリを節約しハ−ドウェア
の高集積化に対応できる。
バンドフィルタリング装置によれば、記憶場所にあるフ
ィルタ−係数をメモリ制御器により読み出し、このフィ
ルタ−係数を共通にして左右のステレオ音声信号を並列
に処理することにより係数メモリを節約しハ−ドウェア
の高集積化に対応できる。
【００５４】特に、ＴＤＭ方式により処理が不可能であ
るとか或いは処理可能であっても電力消費量の多い場合
においてＤＳＰ集積回路の単一化が可能である。
るとか或いは処理可能であっても電力消費量の多い場合
においてＤＳＰ集積回路の単一化が可能である。
【００５５】本発明を述べることにおいて、サブバンド
フィルタリングのためのデシメ−ションフィルタ−と周
波数遷移器に適用された例を挙げたが、ディジタル信号
処理に慣れている者は本発明の概念を多チャネル入力信
号に対して同一のフィルタリング処理を行う全ての分野
に適用できるということは容易に理解できよう。
フィルタリングのためのデシメ−ションフィルタ−と周
波数遷移器に適用された例を挙げたが、ディジタル信号
処理に慣れている者は本発明の概念を多チャネル入力信
号に対して同一のフィルタリング処理を行う全ての分野
に適用できるということは容易に理解できよう。
【００５６】
【図１】図１は従来の技術と本発明の全てが適用される
サブバンドコ−ディングシステムにより分割されたサブ
バンドの周波数スペクトルを示す図面である。
サブバンドコ−ディングシステムにより分割されたサブ
バンドの周波数スペクトルを示す図面である。
【図２】図２は従来の技術と本発明の全てが適用される
サブバンドコ−ディングシステムの基本的な構成を示す
ブロック図である。
サブバンドコ−ディングシステムの基本的な構成を示す
ブロック図である。
【図３】図３は図２で示したシステムのＡ／Ｄ変換器の
出力信号を示すスペクトル図である。
出力信号を示すスペクトル図である。
【図４】図４は図２で示したシステムの余弦変調器に入
力される搬送波を示すスペクトル図である。
力される搬送波を示すスペクトル図である。
【図５】図５は図２で示したシステムの余弦変調器の出
力を示すスペクトル図である。
力を示すスペクトル図である。
【図６】図６は図２で示したシステムの変調器の再生搬
送波を示すスペクトル図である。
送波を示すスペクトル図である。
【図７】図７は図２で示したシステムの変調器の出力を
示すスペクトル図である。
示すスペクトル図である。
【図８】図８は従来の技術と本発明の全てが適用される
サブバンドコ−ディングシステムの他の形態を示すブロ
ック図である。
サブバンドコ−ディングシステムの他の形態を示すブロ
ック図である。
【図９】図９は従来の分割フィルタ−及び周波数遷移器
を採ったサブバンドコ−ディングシステムを示すブロッ
ク図である。
を採ったサブバンドコ−ディングシステムを示すブロッ
ク図である。
【図１０】図１０は図９の分割フィルタ−(52-1)の周波
数応答特性を示す図面である。
数応答特性を示す図面である。
【図１１】図１１は図９の分割フィルタ−(52-1)のイン
パルス応答特性を示す図面である。
パルス応答特性を示す図面である。
【図１２】図１２は図９の全ての分割フィルタ−群によ
る周波数応答特性を示す図面である。
る周波数応答特性を示す図面である。
【図１３】図１３は図９のある一分割フィルタ−の詳細
な構成を示すブロック図である。
な構成を示すブロック図である。
【図１４】図１４は図１３の分割フィルタ−をＤＳＰ専
用の集積回路に具現したものを示すブロック図である。
用の集積回路に具現したものを示すブロック図である。
【図１５】図１５Ａは図１４で示した分割フィルタ−中
の係数メモリの記録内容を示すメモリマップとその第１
チャネルの余弦係数及び正弦係数の詳細な構成を示す図
である。
の係数メモリの記録内容を示すメモリマップとその第１
チャネルの余弦係数及び正弦係数の詳細な構成を示す図
である。
【図１６】図１６は図９で示したサブバンドコ−ディン
グシステムの中の周波数遷移器の詳細な構成を示すブロ
ック図である。
グシステムの中の周波数遷移器の詳細な構成を示すブロ
ック図である。
【図１７】図１７は本発明によるステレオ音声信号のサ
ブバンドフィルタリング装置の分割フィルターを具備し
た実施例のブロック図である。
ブバンドフィルタリング装置の分割フィルターを具備し
た実施例のブロック図である。
【図１８】図１８は本発明によるステレオ音声信号のサ
ブバンドフィルタリング装置の周波数遷移器を具現した
他の実施例のブロック図である。
ブバンドフィルタリング装置の周波数遷移器を具現した
他の実施例のブロック図である。
【図１９】図１９は本発明によるステレオ音声信号のサ
ブバンドフィルタリング装置の分割フィルタ−と周波数
遷移器が共通の乗算器と累算器を使用した他の実施例の
ブロック図である。
ブバンドフィルタリング装置の分割フィルタ−と周波数
遷移器が共通の乗算器と累算器を使用した他の実施例の
ブロック図である。
【図２０】図２０は本発明によるステレオ音声信号のサ
ブバンドフィルタリング装置の分割フィルタ−と周波数
遷移器が直列に連結された他の実施例のブロック図であ
る。
ブバンドフィルタリング装置の分割フィルタ−と周波数
遷移器が直列に連結された他の実施例のブロック図であ
る。
９１ａ Ｒチャネル入力メモリ ９１ｂ Ｌチャネル入力メモリ ９２ フィルター係数メモリ ９３ フィルター係数メモリ制御器 ９４ａ，９４ｂ 乗算器 ９５ａ，９５ｂ 累算器 ９６ａ Ｌチャネルバッファーメモリ ９６ｂ Ｒチャネルバッファーメモリ ９７ａ，９７ｂ バッファーメモリ制御器
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H04H 5/00 H04B 14/00 H04S 7/00
Claims (4)
- 【請求項１】 ステレオ音声信号のサブバンドコ−ディ
ング方法において、 ステレオ−Ｌチャネルとステレオ−Ｒチャネルのフィル
タリング処理に必要なフィルタ−係数を共有するよう選
定する工程と、 共有されたフィルタ−係数を利用してステレオ−Ｌチャ
ネルとステレオ−Ｒチャネルのフィルタリングを同時に
処理する工程を含むことを特徴とするステレオ音声信号
のサブバンドフィルタリング方法。 - 【請求項２】 ステレオ音声信号のサブバンドコ−ディ
ング装置において、 入力端子を通じて流入される左右の音声デ−タを貯蔵す
る入力メモリと、 フィルタ−係数を貯蔵する係数メモリと、 前記入力メモリと前記係数メモリのアドレス指定及び記
録／読み出しを制御するメモリ制御器と、 前記入力メモリからの音声デ−タと前記係数メモリから
のフィルタ−係数を乗算する乗算器と、 前記乗算器での演算結果を累算する累算器を具備するこ
とを特徴とするステレオ音声信号のサブバンドフィルタ
リング装置。 - 【請求項３】 前記フィルタ−係数はデシメ−ション及
び低域通過フィルタリングされたことを特徴とする請求
項２記載のステレオ音声信号のサブバンドフィルタリン
グ装置。 - 【請求項４】 前記フィルタ−係数は周波数遷移を行う
のに適することを特徴とする請求項２記載のステレオ音
声信号のサブバンドフィルタリング装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR92-19221 | 1992-10-20 | ||
| KR920019221 | 1992-10-20 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06152552A JPH06152552A (ja) | 1994-05-31 |
| JP2895713B2 true JP2895713B2 (ja) | 1999-05-24 |
Family
ID=19341399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5138297A Expired - Lifetime JP2895713B2 (ja) | 1992-10-20 | 1993-06-10 | ステレオ音声信号のサブバンドフィルタリング方法及びその装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP2895713B2 (ja) |
| KR (1) | KR0120541B1 (ja) |
| DE (1) | DE69326590T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2009010841A (ja) * | 2007-06-29 | 2009-01-15 | Kenwood Corp | ステレオ復調装置及びステレオ復調方法 |
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Family Cites Families (1)
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|---|---|---|---|---|
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-
1993
- 1993-06-10 JP JP5138297A patent/JP2895713B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1993-06-25 DE DE69326590T patent/DE69326590T2/de not_active Revoked
- 1993-06-25 EP EP93110215A patent/EP0593850B1/en not_active Revoked
- 1993-08-19 KR KR1019930016138A patent/KR0120541B1/ko not_active IP Right Cessation
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| KR940010498A (ko) | 1994-05-26 |
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