JPH04278999A - Signal processor for audio device - Google Patents
Signal processor for audio deviceInfo
- Publication number
- JPH04278999A JPH04278999A JP3019142A JP1914291A JPH04278999A JP H04278999 A JPH04278999 A JP H04278999A JP 3019142 A JP3019142 A JP 3019142A JP 1914291 A JP1914291 A JP 1914291A JP H04278999 A JPH04278999 A JP H04278999A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- data
- sound
- ram
- bit
- reverberation
- 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.)
- Pending
Links
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 claims abstract description 38
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 29
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 claims description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 20
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 5
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 5
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 4
- 238000013139 quantization Methods 0.000 description 4
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 101100328887 Caenorhabditis elegans col-34 gene Proteins 0.000 description 1
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 1
- 125000002015 acyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000035807 sensation Effects 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Stereophonic System (AREA)
- Reverberation, Karaoke And Other Acoustics (AREA)
Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明はL,R音声信号に対しリ
バーブ処理を施すことができるオーディオ装置用信号処
理装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a signal processing device for an audio device that can perform reverb processing on L and R audio signals.
【0002】0002
【従来の技術】近年、各種オーディオ装置においては、
デジタルデータ化された音声信号の処理回路系にデジタ
ルシグナルプロセッサ(以下、DSPという)が搭載さ
れ、音声信号に対してエコー、リバーブ、イコライジン
グ等、多様なエフェクトを付加することができるように
されたものがある。ところでリバーブ処理とは、図7に
示すようにt1 時点で原音Sが入力された際に、この
原音Sの遅延信号成分として初期反射音SD1 (t2
〜t3 時点)と残響音SD2 (t3 〜t4 時
点)を付加して出力することにより、出力される音声に
、劇場やホールで聞いているような臨場感を与えるもの
である。もちろん、原音Sに対する初期反射音SD1
と残響音SD2 の出力レベルを変化させたり、或は初
期反射音SD1 、残響音SD2 の密度(出力間隔)
や遅延時間の伸縮を調整することができるようにするこ
とにより、多様なリバーブ効果が得られることは周知の
通りである。[Prior Art] In recent years, in various audio devices,
A digital signal processor (hereinafter referred to as DSP) is installed in the circuit system that processes audio signals converted into digital data, making it possible to add various effects such as echo, reverb, and equalization to audio signals. There is something. By the way, reverb processing means that when the original sound S is input at time t1, as shown in FIG. 7, the early reflected sound SD1 (t2
By adding and outputting the reverberation sound SD2 (at the time t3 to t4), the outputted sound is given a sense of presence as if it were being heard in a theater or hall. Of course, the initial reflection sound SD1 for the original sound S
and reverberant sound SD2, or change the density (output interval) of early reflected sound SD1 and reverberant sound SD2.
It is well known that a variety of reverb effects can be obtained by adjusting the expansion and contraction of delay time.
【0003】従来、DSP内に形成されるデジタルフィ
ルタ手段によって遅延信号成分を生成し、このようなリ
バーブ処理を行なっていたが、この場合、原音声信号に
付加すべき遅延音声信号成分の遅延時間を十分に得るた
めには例えば256kbit〜1Mbit程度の大容量
のRAMが必要であり、1チップのDSP内にRAMを
格納することは困難なため、図8のように積和演算を行
なうためのDSPチップ10と外付のデータRAM20
を利用している。すなわち、DSP10はデジタルデー
タによる原音声信号Sが入力されると、CPUからの制
御信号(演算処理パラメータ)に基づいてデータRAM
20に対する読み書き及び積和演算を実行して初期反射
音SD1 及び残響音SD2を生成し、原音声信号Sに
付加して出力している。[0003] Conventionally, delayed signal components have been generated by digital filter means formed within the DSP, and such reverb processing has been performed, but in this case, the delay time of the delayed audio signal components to be added to the original audio signal is In order to obtain a sufficient amount of DSP chip 10 and external data RAM 20
is used. That is, when the original audio signal S in the form of digital data is input, the DSP 10 stores the data in the RAM based on the control signal (arithmetic processing parameters) from the CPU.
20 to generate early reflected sound SD1 and reverberant sound SD2, which are added to the original audio signal S and output.
【0004】DSP10及びデータRAM20によって
実際のL,Rステレオ音声信号のリバーブ処理のために
形成される演算処理ブロック例を図9に示す。例えばサ
ンプリング周波数fS =44.1KHz 、量子化1
6ビットのL,Rのデジタル音声信号がDSP10に入
力されると、L,R各音声信号は先ずサンプリング周波
数を1/2に変換するために、サンプリング周波数変換
部11L,11Rに入力され、サンプリング周波数fS
=22.05KHz、量子化16ビットのデジタルデ
ータに変換される。このデジタルデータは初期反射音S
D1 及び残響音SD2を生成するためのデータとして
リバーブ処理演算部12に入力される。FIG. 9 shows an example of an arithmetic processing block formed by the DSP 10 and data RAM 20 for reverb processing of actual L and R stereo audio signals. For example, sampling frequency fS = 44.1 KHz, quantization 1
When the 6-bit L and R digital audio signals are input to the DSP 10, the L and R audio signals are first input to the sampling frequency converters 11L and 11R to convert the sampling frequency to 1/2, and then are sampled. Frequency fS
=22.05KHz, quantized into 16-bit digital data. This digital data is the early reflection sound S
D1 and reverberation sound SD2 are input to the reverb processing calculation section 12 as data for generating the reverberation sound SD2.
【0005】リバーブ処理演算部12においては初期反
射音演算部13L,13R、及び残響音演算部14L,
14Rが設けられており、それぞれ例えば256Kbi
tの記憶容量のデータRAM20に16ビットの音声デ
ータを一旦記憶し、所定タイミングで読み出して遅延信
号成分を得、さらに遅延信号成分について所定の乗算及
び加算を行なうことによって、所定のレベル、遅延量、
及び密度が設定された初期反射音SD1 或は残響音S
D2 を生成するものである。生成された初期反射音S
D1 と残響音SD2は混合回路15L,15Rで合成
され、サンプリング周波数変換部16L,16Rに供給
されて、再びサンプリング周波数fS =44.1KH
zのデジタル音声信号に戻され、さらに混合回路17L
,17Rで原音声信号Sと合成される。これにより、前
記図7に示したような原音声信号Sに遅延音声信号成分
として初期反射音SD1 及び残響音SD2 が付加さ
れた、いわゆるリバーブ処理された音声信号がDSP1
0から出力されることになる。The reverb processing calculation unit 12 includes early reflected sound calculation units 13L, 13R, and reverberation sound calculation units 14L,
14R are provided, each with 256Kbi, for example.
By temporarily storing 16-bit audio data in the data RAM 20 with a storage capacity of t, reading it out at a predetermined timing to obtain a delayed signal component, and further performing predetermined multiplication and addition on the delayed signal component, a predetermined level and delay amount can be obtained. ,
and early reflected sound SD1 or reverberant sound S with set density.
D2. Generated early reflection sound S
D1 and reverberant sound SD2 are combined by mixing circuits 15L and 15R, and supplied to sampling frequency converters 16L and 16R, where the sampling frequency fS = 44.1KH is again set.
z digital audio signal and further mixed circuit 17L.
, 17R are combined with the original audio signal S. As a result, a so-called reverb-processed audio signal in which early reflected sound SD1 and reverberation sound SD2 are added as delayed audio signal components to the original audio signal S as shown in FIG.
It will be output from 0.
【0006】なお、初期反射音SD1 及び残響音SD
2 の生成のためのデータは、サンプリング周波数を1
/2に変換することにより、データ量は半分となり、同
一容量のRAMで考えた場合2倍の遅延時間を得ること
ができ、また相対的処理時間は2倍となる。一方、サン
プリング周波数fS が22.05KHzであるため折
り返しノイズを除去するには11KHz 以上の音域を
カットしなければならないが、人間の聴覚にとっては1
1KHz 以上の音域がカットされていてもそれほど支
障はなく、しかもあくまで初期反射音SD1 及び残響
音SD2 のためのであって原音声信号Sにかかるもの
ではなく、厳密に高音質である必要はないため、特に差
し支えはない。[0006] In addition, early reflected sound SD1 and reverberant sound SD
The data for the generation of 2 is the sampling frequency of 1
By converting to /2, the amount of data is halved, and when considered with a RAM of the same capacity, it is possible to obtain twice the delay time, and the relative processing time is also doubled. On the other hand, since the sampling frequency fS is 22.05 KHz, it is necessary to cut the sound range above 11 KHz to remove aliasing noise, but for human hearing, it is
Even if the sound range of 1 kHz or more is cut, it does not cause much trouble, and it is only for the early reflection sound SD1 and reverberant sound SD2, not for the original audio signal S, so it is not necessary to have a strictly high sound quality. , there is no particular problem.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところで、オーディオ
機器としてほぼ満足できる程度のリバーブ効果が得られ
る初期反射音SD1 及び残響音SD2 をDSP10
で生成するためには、リバーブ処理演算部12とデータ
RAM20との読み書きによって十分な遅延信号成分が
得られなければならない。ここで、DSP10で演算処
理される音声データが16ビットであるときは、例えば
上記のようにサンプリング周波数を変換してデータ量の
削減をはかったとしても、データRAM20の記憶容量
として少なくとも256Kbit(すなわち16ビット
×16K)が必要とされている。ところが記憶容量25
6KbitのデータRAMを1チップのDSP内に組み
込むことは困難であり、このためデータRAM20がD
SP10に外付けされていることは前述したとおりであ
る。このため、オーディオ機器においてデジタルリバー
ブ処理機能を実現させるためにはDSPチップ及び大容
量の別体のデータRAMが必要になり、かなりコストア
ップとなるという問題がある。[Problems to be Solved by the Invention] By the way, the initial reflection sound SD1 and the reverberation sound SD2, which can obtain a reverberation effect that is almost satisfactory for audio equipment, are produced using the DSP10.
In order to generate the delayed signal component, a sufficient delay signal component must be obtained by reading and writing between the reverb processing calculation section 12 and the data RAM 20. Here, when the audio data to be processed by the DSP 10 is 16 bits, even if the data amount is reduced by converting the sampling frequency as described above, the storage capacity of the data RAM 20 is at least 256 Kbit (i.e. 16 bits x 16K) is required. However, the storage capacity is 25
It is difficult to incorporate a 6Kbit data RAM into one chip DSP, so the data RAM 20 is
As mentioned above, it is externally attached to the SP10. Therefore, in order to implement a digital reverb processing function in audio equipment, a DSP chip and a large-capacity separate data RAM are required, resulting in a considerable increase in cost.
【0008】さらに、DSP10とデータRAM20と
の間はかなり高速でデータをやりとりを行なっており、
信号中には4〜8MHz 程度の高周波成分を含むもの
となっている。このためDSPチップ及びデータRAM
を別体でオーディオ機器に搭載した場合、この高周波成
分が漏洩して他の回路部に対するノイズ原因となり、チ
ューナ受信不良等の悪影響や誤動作を生じさせることが
あるという大きな問題がある。Furthermore, data is exchanged between the DSP 10 and the data RAM 20 at a fairly high speed.
The signal contains high frequency components of about 4 to 8 MHz. For this reason, the DSP chip and data RAM
When installed separately in audio equipment, there is a major problem in that this high frequency component leaks and causes noise in other circuits, causing adverse effects such as poor tuner reception or malfunction.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明はこのような問題
点にかんがみて、オーディオ機器として十分なリバーブ
効果を得るために最低限必要なデータRAMの記憶容量
を著しく縮減できるようにするものであり、少なくとも
、nビットのデジタル入力データに対して積和演算を行
なうことができる演算部と、この演算部が積和演算を行
なうためのデータを格納するRAMを有し、演算部及び
RAMによって、入力されたLチャンネル及びRチャン
ネルのnビットのデジタル音声信号についての初期反射
音としての遅延データ及び残響音としての遅延データを
生成し、生成された初期反射音及び残響音としての遅延
データを前記Lチャンネル及びRチャンネルの音声信号
に付加することによりリバーブ効果を得ることができる
オーディオ装置用信号処理装置において、演算部とRA
Mとの間における積和演算用のデータの読み書きはnビ
ットのデジタル入力データがmビット(n>m)に変換
されて行なわれるようにするとともに、残響音として付
加する遅延データをLチャンネルとRチャンネルについ
て共通に生成するように構成する。[Means for Solving the Problems] In view of the above-mentioned problems, the present invention makes it possible to significantly reduce the minimum required data RAM storage capacity in order to obtain a sufficient reverb effect as an audio device. It has at least an arithmetic unit that can perform a sum-of-products operation on n-bit digital input data, and a RAM that stores data for this arithmetic unit to perform the sum-of-products operation. , generates delay data as early reflection sound and delay data as reverberation sound for input L channel and R channel n-bit digital audio signals, and generates delay data as early reflection sound and reverberation sound. In the signal processing device for an audio device that can obtain a reverb effect by adding it to the L channel and R channel audio signals, the arithmetic unit and the RA
When reading and writing data for product-sum calculations between M and M, n-bit digital input data is converted to m-bits (n>m), and delay data to be added as reverberation sound is converted to the L channel. The R channel is configured to be generated in common.
【0010】0010
【作用】演算部によって生成されるデータはあくまでも
原音声信号に対する遅延信号成分(初期反射音及び残響
音)であり、この遅延信号成分に原音声信号と同レベル
の音質(量子化ビット数)がなくとも、人間の聴覚では
殆ど音質劣化とは認識できない。従って、遅延信号デー
タを得るための演算部とRAMの間の音声データのやり
とりについてのみ量子化ビット数を少なく変換してもD
SP出力音声信号の音質としては量子化ビット数を変換
しない場合に比べてもさほど差はなく、その一方でRA
Mの記憶容量は大きく削減できることになる。さらに、
残響音についてはLチャンネルとRチャンネルについて
共通に生成することにより、最低限必要なRAMの記憶
容量を一層削減することができる。そして、記憶容量の
削減によりRAMをDSPチップ内に組み込むことも可
能になる。[Operation] The data generated by the arithmetic unit is only a delayed signal component (early reflection sound and reverberation sound) with respect to the original audio signal, and this delayed signal component has the same level of sound quality (quantization bit number) as the original audio signal. At the very least, the deterioration in sound quality is almost unrecognizable to human hearing. Therefore, even if the number of quantization bits is reduced only for the exchange of audio data between the arithmetic unit and RAM for obtaining delayed signal data,
There is not much difference in the sound quality of the SP output audio signal compared to when the quantization bit number is not converted.
This means that the storage capacity of M can be greatly reduced. moreover,
By generating reverberation sound in common for the L channel and the R channel, the minimum required RAM storage capacity can be further reduced. The reduction in storage capacity also makes it possible to incorporate RAM into the DSP chip.
【0011】[0011]
【実施例】図1は本発明の一実施例として、デジタルデ
ータ演算によりL,R音声信号のリバーブ効果を得るこ
とができるようにDSPチップにより構成されたオーデ
ィオ装置用信号処理装置を示すものであり、30はDS
Pを全体として示し、40はリバース処理演算部、41
L,41Rは初期反射演算部、42は混合回路、43は
残響音演算部、44L,44Rは混合回路である。45
はデータ記憶容量64KbitのデータRAMを示し、
このデータRAM45は1チップICによるDSP30
に内蔵されている。なお図9と同一符合は同一部分を示
す。[Embodiment] FIG. 1 shows, as an embodiment of the present invention, a signal processing device for an audio device constructed of a DSP chip so as to be able to obtain a reverberation effect on L and R audio signals through digital data calculation. Yes, 30 is DS
P is shown as a whole, 40 is a reverse processing calculation unit, 41
Reference numerals L and 41R represent early reflection calculation units, 42 a mixing circuit, 43 a reverberation sound calculation unit, and 44L and 44R a mixing circuit. 45
indicates a data RAM with a data storage capacity of 64 Kbits,
This data RAM 45 is a DSP 30 using a 1-chip IC.
Built-in. Note that the same reference numerals as in FIG. 9 indicate the same parts.
【0012】本実施例のDSP30では、サンプリング
周波数fS =44.1KHz 、量子化16ビットの
L,Rのデジタル音声信号が入力されると、サンプリン
グ周波数変換部11L,11RでL,R各音声信号のサ
ンプリング周波数は22.05KHzに変換され初期反
射音SD1 及び残響音SD2 を生成するためのデー
タとしてリバーブ処理演算部40に入力される。In the DSP 30 of this embodiment, when L and R digital audio signals with a sampling frequency fS = 44.1 KHz and quantized 16 bits are input, the sampling frequency converters 11L and 11R convert the L and R audio signals. The sampling frequency of is converted to 22.05 KHz and inputted to the reverb processing calculation unit 40 as data for generating early reflected sound SD1 and reverberant sound SD2.
【0013】リバーブ処理演算部40においてはL及び
Rの音声信号についての初期反射音SD1 を得るため
に初期反射音演算部41L,41Rが設けられているが
、残響音SD2 を生成するためのデータとしては、L
,Rの音声データが混合回路42において合成されて、
残響音演算部43に供給される。そして残響音演算部4
3ではL,Rの音声データについて残響音SD2 を共
通に生成し、生成された残響音SD2 は混合回路44
L,44RにおいてL,Rの音声信号について別々に生
成されている初期反射音SD1 ,SD1 とそれぞれ
合成され、サンプリング周波数変換部16L,16Rに
供給されて、再びサンプリング周波数fS =44.1
KHzのデジタル音声信号に戻され、さらに混合回路1
7L,17Rで原音声信号Sと合成されることにより、
リバーブ処理されたL,R音声信号が出力されることに
なる。In the reverb processing calculation section 40, early reflection sound calculation sections 41L and 41R are provided in order to obtain early reflection sound SD1 for the L and R audio signals, but data for generating reverberation sound SD2 is provided. As, L
, R are synthesized in the mixing circuit 42,
The signal is supplied to the reverberation sound calculation section 43. And reverberation sound calculation section 4
3, the reverberation sound SD2 is commonly generated for the L and R audio data, and the generated reverberation sound SD2 is sent to the mixing circuit 44.
At L and 44R, the L and R audio signals are synthesized with the separately generated early reflected sounds SD1 and SD1, respectively, and are supplied to the sampling frequency converters 16L and 16R, where the sampling frequency fS = 44.1 is again
It is returned to a KHz digital audio signal, and then sent to the mixing circuit 1.
By being synthesized with the original audio signal S at 7L and 17R,
The reverb-processed L and R audio signals will be output.
【0014】初期反射音SD1 及び残響音SD2 を
生成するリバーブ処理演算部40の具体的な構成例を図
2に示す。図中D1 〜D6 は入力されたデータをデ
ータRAM45に書き込み、さらに所定タイミング毎に
読み出して遅延信号成分とする遅延処理部であり、つま
りデータRAM45に対する書込アドレスと読出アドレ
スの出力に所定の差をもたせることにより遅延を得るも
のである。またMはそれぞれリバーブ処理のパラメータ
により所定のゲインが個別に設定される乗算器、Pは加
算器であり、各遅延処理部D1 〜D6 はそれぞれ各
加算器P及び乗算器Mとともに巡回型のデジタルフィル
タを構成している。なお、リバーブ処理演算部40の遅
延処理部D1 〜D6 がデータの記録及び読出を行な
うデータRAM45には各遅延処理部D1 〜D6 に
ついて記憶領域が割り当てられている。FIG. 2 shows a specific example of the configuration of the reverb processing calculation unit 40 that generates the early reflected sound SD1 and the reverberant sound SD2. In the figure, D1 to D6 are delay processing units that write input data into the data RAM 45 and read it out at predetermined timings to form delayed signal components. The delay is obtained by adding . Also, M is a multiplier whose predetermined gain is individually set according to the reverb processing parameter, P is an adder, and each delay processing unit D1 to D6 is a cyclic digital Configuring the filter. The data RAM 45 in which the delay processing units D1 to D6 of the reverb processing calculation unit 40 record and read data has a storage area allocated to each of the delay processing units D1 to D6.
【0015】初期反射演算部41L,41Rでは、入力
されるデータ(16ビット)は遅延処理部D1 ,D2
において順次所定の係数が付加されて一旦データRA
M45に取り込まれ、さらに所定タイミングで読み出さ
れ、かつ読み出されたデータには個別に所定のゲインが
与えられた状態で合成されて出力されることにより、つ
まりデジタルフィルタ手段によりL音声信号及びR音声
信号についてそれぞれ16ビットの初期反射音SD1
が生成される。ここで遅延処理部D1 ,D2 はデー
タをデータRAM45に記憶する際に、16ビットのデ
ータを8ビットに変換する処理を行ない、データRAM
45には8ビットの状態で記憶させる。また、データR
AM45から読み出される8ビットデータについては再
び16ビットに変換する処理を行なってから出力してい
る。ビット変換方式については後述する。In the early reflection calculation units 41L and 41R, the input data (16 bits) is processed by the delay processing units D1 and D2.
Predetermined coefficients are sequentially added to the data RA.
The L audio signal and 16-bit early reflection sound SD1 for each R audio signal
is generated. Here, the delay processing units D1 and D2 perform a process of converting 16-bit data into 8-bit data when storing data in the data RAM 45, and store the data in the data RAM 45.
45 is stored in an 8-bit state. Also, data R
The 8-bit data read from AM45 is converted to 16-bit data again before being output. The bit conversion method will be described later.
【0016】一方、残響音SD2 を生成する残響音演
算部43には、L,Rの音声信号にかかるデータが混合
回路42で合成された状態で入力される。つまり、L,
R音声信号について同一の残響音SD2 が生成される
ことになる。残響音演算部43としては巡回型デジタル
フィルタによって、実際に所定の遅延時間、及び出力レ
ベルの残響音を得るために構成される処理部43aと、
残響音の密度を設定する処理部43bが設けられており
、処理部43aにおいては入力データ(16ビット)に
関して所定の係数を付加するとともに、遅延処理部D3
,D4 においてデータを8ビットに変換してデータ
RAM45の所定領域に記憶させ、さらに所定タイミン
グで読み出して再び16ビットに変換し、遅延信号成分
として出力する。そしてそれぞれ出力される遅延信号成
分については所定のゲインが与えられ、順次加算されて
残響音SD2 データとされる。さらにこの残響音SD
2 データは処理部43bにおいて密度を調整するため
の遅延信号成分出力及びその遅延時間調整がなされる。
処理部43bにおける遅延処理部D5 ,D6 につい
てもデータRAM45に対する記録及び読出は8ビット
に変換された状態で行なわれる。On the other hand, the data related to the L and R audio signals, which have been synthesized by the mixing circuit 42, are input to the reverberation sound calculation unit 43 that generates the reverberation sound SD2. In other words, L,
The same reverberation sound SD2 will be generated for the R audio signal. The reverberation sound calculation unit 43 includes a processing unit 43a configured to actually obtain reverberation sound with a predetermined delay time and output level using a recursive digital filter;
A processing section 43b for setting the density of reverberation sound is provided, and the processing section 43a adds a predetermined coefficient to the input data (16 bits), and also adds a predetermined coefficient to the input data (16 bits).
, D4, the data is converted into 8 bits, stored in a predetermined area of the data RAM 45, read out at a predetermined timing, converted again into 16 bits, and output as a delayed signal component. A predetermined gain is given to each output delayed signal component, and the signals are sequentially added to form reverberant sound SD2 data. Furthermore, this reverberation sound SD
2. The processing unit 43b outputs a delayed signal component and adjusts the delay time of the data in order to adjust the density. The delay processing sections D5 and D6 in the processing section 43b also record and read data into and from the data RAM 45 after being converted into 8-bit data.
【0017】本実施例においては、データRAM45は
64Kbitのデータ記憶容量を備えているのみであり
、これによってDSP30内に内蔵することが可能とさ
れている。そして、64Kbitのデータ記憶容量のR
AMを使用して例えば256Kbitのデータ記憶容量
を備えたRAMを使用した場合に比べて遜色のないリバ
ーブ効果を得ることができるように、残響音SD2 に
ついてはL,Rについて記憶領域を共用し、つまり同一
の残響音SD2 を生成し、かつ、遅延信号成分を得る
ためにデータRAM45にデータを記憶する際には16
ビットの音声データを8ビットに変換した状態で行なっ
ている。すなわち、本実施例によってリバーブ効果とし
て原音声信号Sに付加される遅延信号成分については厳
密にはビット変換時に音質劣化が生じ、また残響音SD
2 に付いてはL,R共用により、それぞれL,R原音
声について厳密に正確な残響音SD2 とは言えないも
のであるが、人間の聴覚にとっては初期反射音SD1及
び残響音SD2 についてはビット変換によってもそれ
ほど明確に音質の劣化が認識されるものではなく、また
リバーブ音としての聴感は初期反射音SD1 に依存す
るものであるため残響音SD2 のL,R共用は特に問
題とはならないため、実際上、オーディオ機器としてほ
とんど十分なリバーブ効果が得られるものとなっている
。In this embodiment, the data RAM 45 only has a data storage capacity of 64 Kbits, which allows it to be built into the DSP 30. And 64Kbit data storage capacity R
In order to obtain a reverberation effect that is comparable to the case where AM is used and a RAM with a data storage capacity of 256 Kbit is used, the storage area is shared for L and R for the reverberant sound SD2, In other words, when storing data in the data RAM 45 in order to generate the same reverberant sound SD2 and obtain delayed signal components, 16
This is done after converting bit audio data to 8 bits. In other words, strictly speaking, with regard to the delayed signal component added to the original audio signal S as a reverb effect, sound quality deterioration occurs during bit conversion, and the reverberant sound SD
2 cannot be said to be a strictly accurate reverberant sound SD2 for the L and R original voices, respectively, due to the shared use of L and R, but for human hearing, the early reflection sound SD1 and the reverberant sound SD2 are bits. Even after conversion, the deterioration in sound quality is not so clearly recognized, and since the auditory sensation of reverberation depends on the early reflected sound SD1, the shared use of L and R of the reverberation sound SD2 is not a particular problem. In practice, it is possible to obtain an almost sufficient reverb effect as an audio device.
【0018】遅延処理部D1 〜D6 とデータRAM
45間のデータ記憶/読出の際に行なわれる16ビット
−8ビットのビット変換方式の具体例として、例えば以
下2種類の方式を説明する。Delay processing units D1 to D6 and data RAM
As specific examples of the 16-bit to 8-bit bit conversion method performed when storing/reading data between 45 and 45 bits, two types of methods will be described below.
【0019】第1に考えられるビット変換方式としては
記憶時に下位8ビットを切り捨て(或は丸め)、読出時
の下位8ビットを0詰めする方式が考えられ、図3に概
念図として示すように、リバーブ処理演算部40におい
て16ビットで演算処理されているデータは、記憶時に
は一旦下位8ビットが切り捨てられてデータRAM45
に8ビットの記憶データとして供給されて記憶され、一
方データRAM45から読出された8ビットのデータに
はその8ビットの最下位ビット(LSB)のさらに下位
8ビットとして“00000000”が付加されて、1
6ビットデータとされるものである。The first possible bit conversion method is to truncate (or round) the lower 8 bits when storing and pad the lower 8 bits with 0 when reading, as shown in the conceptual diagram in FIG. When data is processed in 16 bits in the reverb processing calculation unit 40, the lower 8 bits are discarded and stored in the data RAM 45.
The 8-bit data read from the data RAM 45 is supplied with 8-bit storage data and stored therein, and "00000000" is added as the lower 8 bits of the 8-bit least significant bit (LSB). 1
This is 6-bit data.
【0020】第2に、μ圧縮伸長特性を利用してビット
変換を行なう方式が考えられる。その一例としては図4
に概念図として示すように、リバーブ処理演算部40に
おいて16ビットで演算処理されているデータについて
、まず16ビットから下位nビット(例えば2〜4ビッ
ト)を切り捨て、さらにこの(16−n)ビットからμ
圧縮特性に基づいて8ビットに圧縮してデータRAM4
5に記憶し、一方データRAM45から読出された8ビ
ットのデータをμ伸長特性に基づい(16−n)ビット
に伸長し、これに下位nビットを0詰めして16ビット
データとするものである。A second method is to perform bit conversion using μ compression/expansion characteristics. An example of this is shown in Figure 4.
As shown in the conceptual diagram, for the data that is being processed in 16 bits in the reverb processing calculation section 40, first the lower n bits (for example, 2 to 4 bits) are cut off from the 16 bits, and then the (16-n) bits are Fromμ
Data is compressed to 8 bits based on compression characteristics and stored in RAM4.
5, and on the other hand, the 8-bit data read out from the data RAM 45 is expanded to (16-n) bits based on μ expansion characteristics, and the lower n bits are padded with 0 to make 16-bit data. .
【0021】例えば、まず下位4ビットを切り捨ててか
ら、12ビットを8ビットに圧縮する場合は、図5(a
)に示す圧縮特性に沿うように変換していくわけである
が、デジタルデータであるため折れ線近似によって実現
する。そこで、まず12ビットデータのダイナミックレ
ンジ(−2048 〜2048)をQ個のブロックに分
割し、各ブロック毎に変換を行なう。12→8ビット変
換の変換式はハードウエア構成の簡略化を考慮して、D
t8 =2−mDt12+Cとし、各ブロックB1 〜
BQ にDt8 =2−m1 Dt12+C1・・・・
・・・・・・・Dt8 =2−mQ Dt12+CQ
を与えるようにする。ここで、Dt8 は8ビットデー
タ、Dt12は12ビットデータ、Cは定数、mは自然
数を表わす。すなわち、本例による12−8ビット変換
処理部の構成は図6に示すようになり、16ビットから
下位4ビットが切り捨てられて入力された12ビットデ
ータDt12はコンパレータ60においてデータ値に基
づいてブロックB1 〜BQ に振り分けられ、それぞ
れ与えられている変換式により8ビットデータDt8
とされ、合成処理部61を介して出力される。For example, when compressing 12 bits to 8 bits after first truncating the lower 4 bits,
), but since it is digital data, it is realized by polygonal line approximation. Therefore, first, the dynamic range of 12-bit data (-2048 to 2048) is divided into Q blocks, and conversion is performed for each block. The conversion formula for 12->8-bit conversion is D
Let t8 = 2-mDt12+C, and each block B1 ~
BQ to Dt8 = 2-m1 Dt12+C1...
・・・・・・Dt8 =2-mQ Dt12+CQ
Try to give. Here, Dt8 represents 8-bit data, Dt12 represents 12-bit data, C represents a constant, and m represents a natural number. That is, the configuration of the 12-8 bit conversion processing unit according to this example is as shown in FIG. The 8-bit data Dt8 is divided into B1 to BQ and converted into 8-bit data Dt8 according to the conversion formula given respectively.
and is outputted via the synthesis processing section 61.
【0022】また、データRAM45からのデータ読出
の際には、まず読み出される8ビットデータを例えば図
5(b)に示す伸長特性に基づく折れ線近似により、す
なわち圧縮時の逆の処理を行なうことによって12ビッ
トに伸長する。そして12ビットの下位ビットとして“
0000”を付加して16ビットデータとするものであ
る。Furthermore, when reading data from the data RAM 45, the 8-bit data to be read is first processed by polygonal line approximation based on the expansion characteristics shown in FIG. Expand to 12 bits. And as the lower bit of the 12 bits “
0000'' is added to make it 16-bit data.
【0023】なお音声データの場合、このような圧縮伸
長特性を利用し非線形の16−8ビット変換を行なうこ
とにより、線形処理を行なった場合に比較しての3〜4
ビットの改善効果があることが知られているが、これに
より本例の変換方式によりデータRAM45に格納され
る8ビットデータには11〜12ビット相当の音質が保
たれるといえる。[0023] In the case of audio data, by performing non-linear 16-8 bit conversion using such compression/expansion characteristics, the processing speed is reduced by 3 to 4 times compared to when linear processing is performed.
It is known that there is a bit improvement effect, and it can be said that the conversion method of this example maintains the sound quality equivalent to 11 to 12 bits in the 8-bit data stored in the data RAM 45.
【0024】なお、本実施例において適用できるビット
変換の方式について2例を説明したが、いかなるビット
変換方式が採用されても、本実施例のオーディオ装置用
信号処理装置ではリバーブ処理に必要なRAM容量の削
減をはかることができることはいうまでもない。また、
RAMに保持されるデータは必ずしも8ビットでなけれ
ばならないことはない。さらに、初期反射音SD1 、
残響音SD2 を生成するためのデジタルフィルタの構
成としては巡回型、非巡回型のいづれでもよいAlthough two examples of bit conversion methods that can be applied in this embodiment have been described, no matter what bit conversion method is adopted, the signal processing device for audio equipment of this embodiment requires only the RAM required for reverb processing. Needless to say, it is possible to reduce the capacity. Also,
Data held in RAM does not necessarily have to be 8 bits. Furthermore, early reflection sound SD1,
The configuration of the digital filter for generating the reverberant sound SD2 may be either a cyclic type or an acyclic type.
【002
5】002
5]
【発明の効果】以上説明したように本発明のオーディオ
装置用信号処理装置では、演算部とRAMとの間におけ
る積和演算用のデータの読み書きはnビットのデジタル
データをmビット(n>m)に変換して行なうようにし
、さらに残響音はLチャンネルとRチャンネルについて
共通に生成するようにしたことにより、リバーブ処理装
置としての性能を殆ど低下させることないままリバーブ
処理に最低限必要なRAMの記憶容量を大幅に縮小し、
コスト削減をはかることができるとともに、RAMをD
SP内に組み込んで1チップ化することができるため高
周波ノイズがIC外へ漏れることはなくなり、高周波ノ
イズによる悪影響を解消させることができるという効果
がある。As explained above, in the signal processing device for an audio device of the present invention, reading and writing of data for the product-sum calculation between the calculation unit and the RAM is performed by converting n-bit digital data into m-bit (n>m ), and the reverberation sound is generated in common for the L channel and R channel, thereby reducing the minimum amount of RAM required for reverb processing without substantially degrading the performance of the reverb processing device. significantly reduces the storage capacity of
It is possible to reduce costs and reduce RAM
Since it can be incorporated into the SP and integrated into a single chip, high frequency noise will not leak out of the IC, which has the effect of eliminating the negative effects of high frequency noise.
【図1】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention.
【図2】本実施例のリバーブ処理演算部の具体例を示す
回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific example of a reverb processing calculation section according to the present embodiment.
【図3】本実施例に採用できるビット変換方式の一例の
説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of an example of a bit conversion method that can be adopted in this embodiment.
【図4】本実施例に採用できるビット変換方式の他の例
の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of another example of a bit conversion method that can be adopted in this embodiment.
【図5】本実施例のビット変換に利用される圧縮・伸長
特性図である。FIG. 5 is a compression/expansion characteristic diagram used for bit conversion in this embodiment.
【図6】本実施例のビット変換に利用されるビット圧縮
時の折れ線近似処理のブロック図である。FIG. 6 is a block diagram of a polygonal line approximation process during bit compression used for bit conversion in this embodiment.
【図7】リバーブ処理の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of reverb processing.
【図8】リバーブ処理可能な従来のDSPの説明図であ
る。FIG. 8 is an explanatory diagram of a conventional DSP capable of reverb processing.
【図9】従来のリバーブ処理可能なオーディオ装置用信
号処理装置のブロック図である。FIG. 9 is a block diagram of a conventional signal processing device for an audio device that is capable of reverb processing.
30 DSP 40 リバーブ処理演算部 41L,41R 初期反射演算部 42 混合回路 43 残響音演算部 45 RAM D1 〜D6 遅延処理部 M 乗算器 P 加算器 30 DSP 40 Reverb processing calculation section 41L, 41R Early reflection calculation section 42 Mixed circuit 43 Reverberation sound calculation section 45 RAM D1 ~ D6 Delay processing section M Multiplier P Adder
Claims (1)
て積和演算を行なうことができる演算部と、該演算部が
積和演算を行なうためのデータを格納するRAMを少な
くとも有し、前記演算部及びRAMによって、入力され
たLチャンネル及びRチャンネルのnビットのデジタル
音声信号についての初期反射音としての遅延データ及び
残響音としての遅延データを生成し、生成された初期反
射音としての遅延データ及び残響音としての遅延データ
を前記Lチャンネル及びRチャンネルの音声信号に付加
することによりリバーブ効果を得ることができるオーデ
ィオ装置用信号処理装置において、前記演算部と前記R
AMとの間における積和演算用のデータの読み書きはn
ビットのデジタル入力データがmビット(n>m)に変
換されて行なわれるとともに、前記残響音として付加す
る遅延データをLチャンネルとRチャンネルについて共
通に生成するようにしたことを特徴とするオーディオ装
置用信号処理装置。1. A computing unit capable of performing a sum-of-products operation on n-bit digital input data, and a RAM for storing data for the computing unit to perform the sum-of-products operation, the computing unit comprising: and RAM generates delay data as early reflection sound and delay data as reverberation sound for the input L channel and R channel n-bit digital audio signals, and generates delay data as early reflection sound and delay data as reverberation sound. In the signal processing device for an audio device that can obtain a reverb effect by adding delayed data as reverberant sound to the L channel and R channel audio signals, the arithmetic unit and the R channel
Reading and writing of data for product-sum calculations with AM is n.
An audio device characterized in that digital input data of bits is converted into m bits (n>m), and delay data to be added as the reverberation sound is generated in common for the L channel and the R channel. signal processing equipment.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3019142A JPH04278999A (en) | 1991-01-21 | 1991-01-21 | Signal processor for audio device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3019142A JPH04278999A (en) | 1991-01-21 | 1991-01-21 | Signal processor for audio device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04278999A true JPH04278999A (en) | 1992-10-05 |
Family
ID=11991205
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3019142A Pending JPH04278999A (en) | 1991-01-21 | 1991-01-21 | Signal processor for audio device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04278999A (en) |
-
1991
- 1991-01-21 JP JP3019142A patent/JPH04278999A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4639441B2 (en) | Digital signal processing apparatus and processing method, and digital signal recording apparatus and recording method | |
JPH06232755A (en) | Signal processing system and processing method | |
JPH01261909A (en) | Analogue signal synthesis device in pcm | |
US6430671B1 (en) | Address generation utilizing an adder, a non-sequential counter and a latch | |
US7039477B1 (en) | Device and method for processing tone data by controlling sampling rate | |
JPH04278999A (en) | Signal processor for audio device | |
US4642812A (en) | Sound field enlarging device and method | |
JPS642960B2 (en) | ||
JPH04313996A (en) | Multi-amplifier system speaker system | |
JP2000029498A (en) | Mixing method for digital audio signal and mixing apparatus therefor | |
JP2832780B2 (en) | Audio device having echo adding circuit | |
JPH0928000A (en) | Signal processing unit | |
JPS5898793A (en) | Voice synthesizer | |
US5841945A (en) | Voice signal compacting and expanding device with frequency division | |
JPH02116897A (en) | Electronic musical instrument | |
JP3884131B2 (en) | Data compression device and data decompression device | |
JPS5963813A (en) | Delay circuit | |
JPH0582960B2 (en) | ||
JP3097324B2 (en) | Digital sound data output device | |
JP2834746B2 (en) | Digital signal processing device and address data generating method thereof | |
JPH02116896A (en) | Electronic musical instrument | |
JPH0669741A (en) | D/a conversion processing method | |
JPH06169289A (en) | Compressed data reproduction device | |
JP2000078017A (en) | Decoding method and decoding device | |
JPH0426895A (en) | Musical signal generating device |