JPH0456494B2 - - Google Patents

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JPH0456494B2
JPH0456494B2 JP58031286A JP3128683A JPH0456494B2 JP H0456494 B2 JPH0456494 B2 JP H0456494B2 JP 58031286 A JP58031286 A JP 58031286A JP 3128683 A JP3128683 A JP 3128683A JP H0456494 B2 JPH0456494 B2 JP H0456494B2
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JP
Japan
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data
circuit
input
audio data
output
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JP58031286A
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JPS59158124A (ja
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Toyotaro Tokimoto
Kazuyuki Kurosawa
Susumu Takashima
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Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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Publication date
Application filed by Casio Computer Co Ltd filed Critical Casio Computer Co Ltd
Priority to JP3128683A priority Critical patent/JPS59158124A/ja
Priority to US06/583,091 priority patent/US4633748A/en
Priority to GB08405013A priority patent/GB2138988B/en
Priority to DE19843407078 priority patent/DE3407078A1/de
Publication of JPS59158124A publication Critical patent/JPS59158124A/ja
Priority to US07/453,040 priority patent/USRE33739E/en
Publication of JPH0456494B2 publication Critical patent/JPH0456494B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10HELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H3/00Instruments in which the tones are generated by electromechanical means
    • G10H3/12Instruments in which the tones are generated by electromechanical means using mechanical resonant generators, e.g. strings or percussive instruments, the tones of which are picked up by electromechanical transducers, the electrical signals being further manipulated or amplified and subsequently converted to sound by a loudspeaker or equivalent instrument
    • G10H3/125Extracting or recognising the pitch or fundamental frequency of the picked up signal
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10HELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H5/00Instruments in which the tones are generated by means of electronic generators
    • G10H5/005Voice controlled instruments
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10HELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H2210/00Aspects or methods of musical processing having intrinsic musical character, i.e. involving musical theory or musical parameters or relying on musical knowledge, as applied in electrophonic musical tools or instruments
    • G10H2210/031Musical analysis, i.e. isolation, extraction or identification of musical elements or musical parameters from a raw acoustic signal or from an encoded audio signal
    • G10H2210/066Musical analysis, i.e. isolation, extraction or identification of musical elements or musical parameters from a raw acoustic signal or from an encoded audio signal for pitch analysis as part of wider processing for musical purposes, e.g. transcription, musical performance evaluation; Pitch recognition, e.g. in polyphonic sounds; Estimation or use of missing fundamental

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)
  • Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
(1) 発明の技術分野 本発明は入力信号の正規化を行なう正規化回路
を有さなくても、同様の効果を有する音声データ
量子化方式に関する。 (2) 従来技術 近年、アナログデータをデジタル化し、そのデ
ータを用いてデジタル処理する方式が、各方面に
用いられている。音声データの処理に関しても同
様であり、PARCOR分析、相関分析等多数デジ
タル処理化している。これらのデジタル処理をす
る為には、アナログ/デジタル変換が必要であ
る。現在アナログ/デジタル変換回路は高精度化
されており、これらの処理に必要とするビツト数
は充分に満足している。 しかしながら、これらのデータを処理する処理
回路は回路の簡単化や処理時間の短縮等のため、
前記のアナログ変換回路のビツト数より、はるか
にその処理ビツト数を少なくしている。アナロ
グ/デジタル変換回路のビツト数を単に切捨てて
使用した場合には、ダイナミツクレンジの低下
や、情報量の低下等の問題があり、切捨てること
はできない。これを解決するものとして、正規化
回路を用いた方法がある。この方法は特定の範囲
における最大値を求め、その最大値を1として正
規化するものであり、下位のビツトは切捨ててい
る。この方法によつて得られた、デジタルデータ
は音声データの特性、すなわち情報を多く含んで
おり、PARCOR分析やピツチ抽出等の処理には
充分なデータとなる。 (3) 従来技術の問題点 前述の正規化回路には特定期間内、すなわち正
規化する期間のデジタルデータを記憶する回路
や、そのデータの最大値や、最小値を求める回路
が必要となる。 さらに、正規化を行なう為の演算すなわち、期
間内の全てのデータを、例えば最大値で割る除算
回路を必要とする。 このため、正規化回路を用いた場合にはこれを
構成するための回路が大きくなり、さらにその処
理に多くの時間を有するという問題を有してい
た。 (4) 発明の目的 本発明は前述問題点を解決するものであり、そ
の目的は正規化回路を有さずに、簡単な回路で高
速に量子化を行なう音声データ量子化方式を提供
することにある。 (5) 発明の要点 本発明の特徴とするところは、音声データの最
大値あるいは、最小値を検出する検出手段と該検
出手段の出力データが加わり、該データに対応し
たスレツシホールドレベルを出力するスレツシホ
ールドレベル出力手段と、前記入力データが第1
の入力に加わり前記スレツシホールドレベルが第
2の入力に加わる比較回路とを有することを特徴
とした音声データ量子化方式にある。 (6) 実施例 第1図は本発明の第1の実施例の回路構成図を
示す。音声信号はローパスフイルタ1を介してオ
ートマチツクゲインコントロール回路2に入力
し、その出力はアナログ/デジタル変換回路3に
加わる。アナログ/デジタル変換回路3の出力は
三値量子化部8の最大値算出部5、最小値算出部
6、比較部7の第1の入力に接続される。三値量
子化部8は最大値算出部5、最小値算出部6、比
較部7、乗算回路9,10、記憶部12より成
り、パワー計算部4の出力はパワー抽出端子11
に接続される。三値量子化部8内の最大値算出部
5、最小値算出部6の出力はそれぞれ乗算回路
9,10の第1の入力に加わる。乗算回路9,1
0の第2の入力には係数データが入力する。乗算
回路9,10の出力は記憶部12を介して比較部
7に入力する。比較部7の出力は三値量子化部8
の出力としてシフトレジスタ13に接続される。
シフトレジスタ13の第1の複数の出力はセレク
タ14の複数の入力にそれぞれ対応して入力す
る。シフトレジスタ13の出力とセレクタ14の
出力は乗算回路15の第1、第2の入力に接続さ
れる。乗算回路15の出力はウインド処理回路1
6を介して加減算回路17の第1の入力に接続さ
れる。加減算回路17の出力は記憶部18に接続
され、記憶部18の出力は加減算回路17の第2
の入力と最大値算出部19の入力に接続される。
三値量子化部8とセレクタ14とウインド処理回
路16のそれぞれの制御入力には制御部20の制
御出力がそれぞれ加わる。最大値算出部19の出
力は音階コード端子21に接続される。 例えば楽器より発生する楽音や人等の音はマイ
クロホン等によつて電気信号に変換される。その
音声信号すなわち電気信号はローパスフインタ1
に入力し、高域部が除去される。ローパスフイル
タ1は音声信号帯域外の雑音等を除去し、さらに
前記の音声信号の帯域を制御するための例えばカ
ツトオフ(cut off)周波数900Hzのローパスフイ
ルタである。なおこのフイルタはバンドパスフイ
ルタでも可能である。帯域外の雑音等が除去され
帯域制限された音声信号はオートマチツクゲイン
コントロール回路2において特定の振幅値になる
ように増幅される。これは次段のアナログ/デジ
タル変換回路3の出力ビツト数を有効になるよう
に挿入されたものである。例えばアナログ/デジ
タル変換回路3の最大並びに最小変換電圧が±
5Vであつた時、オートマチツクゲインコントロ
ール回路2の出力の最大値、最小値の絶対値が
5V以上であるとアナログ/デジタル変換回路3
の出力は無効となつてしまう。さらにオートマチ
ツクゲインコントロール回路2の出力の最大値、
最小値が±5V等のように5Vよりその絶対値がは
るかに小さい場合にはアナログデジタル変換回路
3のデジタルデータ値も小さくなり、上位ビツト
がローレベルとなり有効ビツト数が減少する。こ
れを防止するため、オートマチツクゲインコント
ロール回路2はその出力の最大値、最小値がアナ
ログ/デジタル変換回路3の変換電圧範囲を越え
ないようにさらに小さな絶対値にならないように
動作する。しかしながらオートマチツクゲインコ
ントロール回路2はたえず最大値、最小値が一定
となるように動作するのではなく、音声信号の最
大値、最小値に依存した利得となり、ほぼ特定の
範囲の振幅値の信号を出力するように動作する。
なお、入力がない場合には利得が最大になるも、
その出力は当然ながら零である。 特定の振幅値に変換された音声信号はオートマ
チツクゲインコントロール回路2より出力され、
アナログ/デジタル変換回路3においてデジタル
データ値に変換される。 パワー計算部4は前述のアナログ/デジタル変
換回路3のデジタル出力の絶対値を取り、特定の
範囲1フレームにわたつて累算する回路である。
換言するならばアナログ/デジタル変換回路3の
デジタル出力の符号を取り除き累算する。その累
算結果は音声信号のパワーに関係した値であり、
パワー計算部4はその結果をパワー抽出端子11
に出力する。また、アナログ/デジタル変換回路
3の出力は三値量子化部8の最大値算出部5、最
小値算出部6に加わる。最大値算出部5、最小値
算出部6では特定の期間にわたつて最大値、最小
値を検出する。これは三値化を行うためのスレツ
シホールドレベルを求めるためになされるもので
ある。 最大値算出部5、最小値算出部6において最大
値、最小値を検出し、その値に特定の係数をε1
ε2を乗算回路9,10で乗算し、記憶部12に格
納する。記憶部12に格納された結果は比較部7
において行われる比較データのスレツシホールド
レベルとなる。比較部7はアナログ/デジタル変
換回路3のデジタルデータ出力と前述のスレツシ
ホールドレベルとを比較する。前述の乗算回路
9,10によつてε1、ε2例えばε1=0.4、ε2=0.4
が乗算されるので入力した信号の振幅値に比例し
たスレツシホールドレベルとなる。すなわち比較
部においてなされる三値化はその最大、最小の振
幅値で正規化されたスレツシホールドレベルで行
なわれる。 第2図a,bは音声データすなわちアナログ/
デジタル変換回路3の出力と、その値を三値化し
たそれぞれの波形図である。 最大値にε1を乗じたスレツシホールドレベル
THより音声データが大きい場合には三値化した
値すなわち三値データは1(第2図イ〜ホの範囲)
となる。また最小値にε2を乗じたスレツシホール
ドレベルTLより小さい場合には三値化データは
−1((第2図ヘ,トの範囲)となる。また音声デ
ータがその間すなわちスレツシホールドレベル
THとスレツシホールドレベルTLの間であるな
らば三値データは0となる。ここで三値データは
第1表に示すように符号ビツトとデータビツトの
計2ビツトより成り、0または1の時符号ビツト
は0、−1の時符号ビツトは1となる。また、デ
ータビツトはその絶対値を示し、三値データが±
1の時1、0の時0となる。
【表】 比較部7は特定の期間すなわち1フレームにお
ける最大値、最小値より求まつたスレツシホール
ドレベルを用いて前述の特定期間内における三値
化を行うために設けられている。これらの順次な
される動作は制御部20より発生する制御信号に
よつて制御される。 比較部7の出力すなわち三値データはシフトレ
ジスタ13に入力し、順次シフトされる。シフト
レジスタの最終シフトデータは乗算回路15の第
1の入力に加わる。また最終シフトデータの後の
続くデータはシフトレジスタ内にあり特定のステ
ツプすなわちシフトクロツク数遅れた複数のデー
タが制御部20より発生する選択信号によつてセ
レクタ14で選択され乗算回路15の第2の入力
に加わる。乗算回路15では第1、第2の入力に
加わつたデータを乗算する。この乗算は最終シフ
トデータをxj、そのデータより特定のクロツク
τi、遅れたデータをx(j+τi)とすると、xj・
x(j+τi)となる。尚、この乗算は、1シフト
クロツク内で必要とする回数なされウインド処理
回路16を介して加減算回路17の第1の入力に
加わる。ここで必要とする回数は制御部20にお
いて選択的になされるものであるが、それは音階
に対応したものであり、例えば音階のE2〜F5
対応した遅れ時間τ0〜τ37の合計38回なされる。
また、シフトクロツク周波数sを32.768KHzとす
ると、遅れ時間に対応する音階周波数iはi=
s/τiであらわされる。ここでτiは2の12乗根に
比例し、例えばF5、E5……F2、E2に対応したτi
はそれぞれτ37=46、τ36=49、τ1=373、τ0=395
となる。 ウインド処理回路16は、セレクタ14によつ
て選択された遅れに対応した係数を乗算する回路
であり、その係数すなわちウインド値をw(τi)
とするならば加減算回路17に入力する値はxj・
x(j+τi)・w(τi)となる。この係数は制御部
20よりセレクタ14に入力する選択信号に対応
して選択される。加減算回路17、記憶部18は
累算するための回路であり、τiに対応して記憶部
18の出力が加減算回路17の第2の入力に加わ
り、ウインド処理回路16の出力と加減算して記
憶部18に再度格納する。すなわち記憶部18に
格納するデータ R′(τi)は、 R′(τi)=Nj=1 xj・x(j+τi)・w(τi) ……(1) となる。ここでNは特定範囲内のそれぞれτiに対
するシフト回数すなわち計算回数である。(1)式に
おいてw(τi)はjに対して一定であるので R′(τi)は R′(τi)=・w(τi)・Nj=1 xj・x(j+τi)≡w(τi)・R(τi) ……(2) となる。ここでR(τi)はxj・x(j+τi)の累算
値を表し、特定の時間遅れに対応した相関値とな
る。前述したw(τi)は(2)式よりあきらかなよう
に特定の遅れ時間に対応した相関値に乗算される
ものであり、ウインド関数の遅れ時間に対応した
ウインド値となる。これによつて三値化したため
に発生する倍音抽出の誤りを防止(ウインド処
理)することができる。記憶部18の出力は最大
値算出部19に加わり、記憶部18内の最大値が
検出される。記憶部18に格納されている値は特
定の時間遅れの値と現在の値とを乗算し、ウイン
ド処理した結果の累積値であるので、記憶部18
内に格納された累算値は特定の時間内における入
力音声信号の各ピツチすなわち周波数成分に対応
した値となる。(尚前述の特定時間とは1フレー
ムを示し、さらに1フレームを800システムクロ
ツクとした場合にはその値は400回の累算値とな
る。)すなわち最大値算出部19で検出した値は
前述の特定時間内における入力音声信号の各周波
数成分の信号の最大値を求めるものとなる。 最大値検出部19はその最大値を有するピツチ
すなわち、周波数データを例えばコード化して音
階コード端子21に出力する。 以上の動作によつて音声信号の主音に関係した
音階コード・データが音階コード端子21より出
力される。 第3図はさらに第1図の三値量子化部8、パワ
ー計算部4を詳細に示した回路図である。アナロ
グ/デジタル変換回路3の出力は、バツフアレジ
スタ81に加わる。そして、その出力は加減算回
路82の被減算入力Bとラツチ回路83,84の
入力に接続される。加減算回路82の出力Cはラ
ツチ回路85の入力に加わる。ROM86(リー
ドオンリメモリ)のデータ出力は、ラツチ回路8
7,88の入力に加わる。 ラツチ回路83〜85,87,88の出力はそ
れぞれゲート回路89〜93を介して共通に接続
され、加減算回路82の減算入力AとROM86
のアドレス入力に加わる。このゲート回路89〜
93は特定時間t1〜t5の間に、それぞれオンとな
るものである。加減算回路82のキヤリー出力D
はラツチ回路94,95のそれぞれの入力と、ア
ンドゲート96の第1の入力と、インバータ97
を介して、アンドゲート98の第1の入力に接続
される。 ラツチ回路94の出力は、符号ビツトとしてシフ
トレジスタ13に出力されるとともに、オアゲー
ト99の第1の入力に加わる。ラツチ回路95の
出力はインバータ100を介して、オアゲート9
9の第2の入力に接続され、オアゲート99の出
力はシフトレジスタ13にデータビツトとして出
力される。アンドゲート96,98の出力は、ラ
ツチ回路84,83のクロツク端子に入力する。 次の本発明の実施例の動作を第4図の処理チヤ
ート、第5図のタイミングチヤートを用いて説明
する。 本発明の実施例において、データの処理は前述
した様に1フレーム単位でなされる。1フレーム
は800データであり、1フレーム単位でデータの
振幅の最大値、最小値が算出される。この最大
値、最小値は1フレームの最終データの入力後決
まるものであり、比較部7ではそれに関係したス
レツシホールドレベルで次に入力するデータを比
較する、 すなわち、第4図に示した様に、例えばフレー
ム(n-1)で求められた最大値、最小値は次のフ
レーム(n)のデータの比較のために用いられ
る。さらに、例えばフレーム(n)で求められた
ものは、フレーム(n+1)で使用される。換言す
るならば、三値量子化部8では直前フレームの最
大値、最小値を検出し、その最大値、最小値か
ら、スレツシホールドレベルを求め、その値を用
いて次のフレームのデータを比較部で最終的に三
値化する。 第3図にもどつて説明すると、アナログ/デジ
タル変換回路3から入力したデータは一度バツフ
アレジスタ81に格納される。先ずは第5図に示
されたデータx0が格納される。そしてそのデータ
は加減算回路82に入力する。加減算回路82の
加減算制御入力SUBには、時間t5以外ではローレ
ベルが入力しているので、時間t1〜t4では、減算
回路となつている。時間t1においてはゲート回路
89がオンしており、ラツチ回路83に格納され
ているデータが加減算回路82に加わり、そして
減算がなされる。この時バツフアレジスタ81に
格納されているデータが、ラツチ回路83に格納
されているデータより大きい場合にはキヤリー端
子Dにはローレベルが出力される。ラツチ回路8
3は最大値が格納されるものであるので、この場
合にはそのデータすなわちバツフアレジスタ81
に格納されているデータをラツチ回路83に格納
する。すなわちアンドゲート98にキヤリー端子
Dのローレベルがインバータ97を介して、ハイ
レベルとなつて入力するので、アンドゲート98
はオンとなつて、時間t1におけるクロツクφ3
(t1・φ3)がラツチ回路83のクロツク端子に入
力し、入力に加わつている前述のデータが格納さ
れる。また逆にバツフアレジスタ81に格納され
ているデータが、ラツチ回路83に格納されてい
るデータより小さい場合には加減算回路82のキ
ヤリー端子はハイレベルとなる。 その信号すなわちハイレベルは、インバータを
介してアンドゲート98に加わつているので、ア
ンドゲート98はオフとなり、前述のt1・φ3はラ
ツチ回路83には入力されない。すなわちラツチ
回路83の格納されているデータに変化はない。
この動作は時間t1によつてなされるものである。
次に時間t2になると、ゲート回路90がオンとな
り、ラツチ回路84に格納されているデータが加
減算回路82に加わる。前述と同様に加減算回路
において減算がなされ、その大小関係が比較され
る。 バツフアレジスタ81に格納されているデータ
がラツチ回路84に格納されているデータより小
さい場合には、キヤリー端子にはハイレベルが出
力される。ラツチ回路84は最小値が格納される
ものであるので、この場合にはそのデータ、すな
わちバツフアレジスタ81に格納されているデー
タをラツチ回路84に以下の動作で格納する。す
なわちアンドゲート96にキヤリー端子Dのハイ
レベルが入力しているので、アンドゲート96は
オンとなついる時間t2におけるクロツクφ3(t2
φ3)がラツチ回路84のクロツク端子に入力し、
入力に加わつている前述のデータが格納される。 この動作は第5図に示したデータx0〜x798まで
順次繰り返される。そしてフレーム時間T5(すな
わち最後のデータx799に対応する時間)の時に時
間t1でゲート回路89をオンとしてROM86に
ラツチ回路83のデータを加え、そのデータで指
定されたメモリの内容がラツチ回路87の入力に
加わり、クロツクT5・t1・φ3でラツチ回路88
にとり込まれる。また同様に時間T5の時に時間t2
でゲート回路90をオンとして、ROM86にラ
ツチ回路84のデータを加え、そのデータで指定
されたメモリの内容がラツチ回路88の入力に加
わり、クロツクT5・t2・φ3でラツチ回路88に
とり込まれる。ROM86に加わるデータは最大
値と最小値であるので、それで指定されるメモリ
にあらかじめ、特定の値を乗じた結果、例えばε1
=0.4,ε2=0.4を乗じた結果を格納しておくこと
によつてラツチ回路87,88には最大値、最小
値に対応したスレツシホールドレベルが格納され
る。以上の動作によつて1フレームの最大値、最
小値に関係したスレツシホールドレベルがラツチ
回路87,88に格納される。 一方、各データx0〜x799の残り時間すなわち、
時間t3,t4において前述のスレツシホールドレベ
ル検出動作と平行した三値化動作がなされる。
尚、この時ラツチ回路87,88には前回のフレ
ームにおける最大値、最小値に関係したスレツシ
ホールドレベルが格納されている。 データx0が先ず前述と同様にバツフアレジスタ
81に格納される。そして、時間t3においてゲー
ト回路91がオンとなる。 ラツチ回路87に格納されているデータが加減
算回路82の減算入力Aに加わる。一方、被減算
入力Bにはバツフアレジスタの内容すなわちデー
タx0が加わつている。それらの値の大小関係はキ
ヤリー端子Dに出力されるので時間t3内のクロツ
クφ3すなわちt3・φ3でラツチ回路95に取り込ま
れる。その時ラツチ回路95に格納されるデータ
がローレベルの時にはラツチ回路87に格納され
ているスレツシホールドレベル(最大値に対応し
たもの)より大きい場合であり、ハイレベルの時
は逆に小さい場合である。 次に時間t4において前述と同様にゲート回路9
2がオンとなつてラツチ回路88に格納されてい
るデータが加減算回路82の減算入力Aに加わ
る。一方被減算入力Bには時間t3の時と同じくデ
ータx0が加わつている。それらの値の大小関係は
キヤリー端子Dに出力されるので、時間t4内のク
ロツクφ3すなわちt4・φ3でラツチ回路94に取り
込まれる。その時ラツチ回路94に格納されるデ
ータがローレベルの時にはラツチ回路88に格納
されているスレツシホールドレベル(最小値に対
応したものより)大きい場合であり、ハイレベル
の時は逆に小さい場合である。 このラツチ回路のデータは、次のクロツクのす
なわちデータx1の減算結果が取り込まれるまで変
化せず、インバータ100とオアゲート99より
成るエンコーダによつて三値データに変換され、
シフトレジスタ13に出力される。ラツチ回路9
4,95に格納されたデータが共にローレベルの
時には、最大値に関係したスレツシホールドレベ
ルより、バツフアレジスタ81に格納されたデー
タすなわち、この時にはデータx0が大きい場合で
あるので、インバータ100の出力はハイレベル
となつてオアゲート99を介して、データビツト
として出力され、またラツチ回路94のローレベ
ルが符号ビツトとして出力される。また共にハイ
レベルの時には、最小値に関係したスレツシホー
ルドレベルよりバツフアレジスタ81に格納され
たデータが小さい場合であるので、ラツチ回路9
5の出力、すなわちハイレベルがオアゲートを介
してデータビツトとして出力され、符号ビツトも
ハイレベルとなる。この中間、すなわち最大値に
関係したスレツシホールドレベルより小さく、最
小値に関係したスレツシホールドレベルより大き
い場合には、ラツチ回路95にハイレベルが、ラ
ツチ回路94にローレベルが格納される。この時
には、ラツチ回路95の出力のハイレベルはイン
バータ100でインバートされて、オアゲート9
9にローレベルを入力し、ラツチ回路94の出力
のローレベルもオアゲートに入力するので、オア
の出力はローレベルとなる。その結果ローレベル
がシフトレジスタ13に出力される。また符号デ
ータとしてラツチ回路94の出力すなわちローレ
ベルが出力される。この出力の三値データは第1
表に示した様な2ビツトのコード化された符号で
ある。前述の動作すなわち、時間t3,t4における
動作は前述の最大値、最小値検出の動作と同様で
あり、次にx1、さらに順次x2〜x799対して同様に
行なわれる。さらにこの一連の動作は1フレーム
単位でスレツシホールドレベルを変更して連続的
になされる。 さらに本発明の実施例においては各データx0
x799の間のパワー抽出が1フレーム単位でなされ
る。この動作は単にバツフアレジスタ81の値を
累算する動作であり、前述の動作において残され
ている時間t5でなされる。時間t5においてゲート
回路93がオンとなり、加減算回路82の入力A
にラツチ回路85の内容が加わる。また入力Bに
はバツフアレジスタ81の内容が加わる。一方、
この時加減算回路82の加減算制御端子subには
ローレベルが加わるので前述の時間t1,t2,t3
t4と異なり、加減算回路82は加算動作をする。
この結果前述の入力A,Bに加わつたデータが出
力端子Cより出力され、ラツチ回路85の入力に
加わる。この出力されたデータはt5・φ3のクロツ
クでラツチ回路85に取り込まれる。ラツチ回路
85は最終データに対応したフレーム時間T5
時間t5、すなわちT5・t5でリセツトされるので、
1フレーム間のデータx0〜x799が累積されて、パ
ワー抽出端子11より出力される。第5図に示し
たτ0〜τ37は1データに対してなされる相関計算
を行わすものである。 各データは40スロツトを有するが本発明の実施
例においてはτ0〜τ37に関してのみ演算している。
さらにクロツクφ1、φ2はその時の演算に必要と
するクロツクを示すものである。 以上本発明の実施例を用いて説明したが、第3
図における加減算回路8にはパワー抽出を必要と
しない場合には減算回路で良く、その時には時間
t5は必要でない。 (7) 発明の効果 以上述べた様に本発明は正規化回路を有さず
に、A/D変換された音声データを、大小比較手
段として使用される減算回路の一方に入力し、最
大値、最小値、2種のスレツシホールド値と比較
することで、簡単な回路で、しかも処理スピード
が速く3値化することができる音声データ量子化
方式を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明一実施例を示す回路構成図、第
2図は三値化方式を説明する波形図、第3図は第
1図の詳細な回路図、第4図は最大、最小値検出
処理と三値化処理の順序を示すチヤート図、第5
図は1フレームのデータチヤートと、そのクロツ
クを示すチヤート図である。 5……最大値算出部、6……最小値算出部、7
……比較部、8……3値量子化部、9,10……
乗算回路、12……記憶部、82……加減算回
路、86……ROM、89〜93……ゲート回
路、83〜85,87,88,94,95……ラ
ツチ回路、96,98……アンドゲート、95,
96……インバータ、99……オアゲート。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 A/D変換手段によりデジタル変換された音
    声データを一方の入力とする大小比較手段と、 第1,第2,第3,第4の記憶手段と、 この第1乃至第4の記憶手段を順番に選択し、
    記憶手段のデータを上記大小比較手段の他方の入
    力を与える選択手段と、 上記大小比較手段において、上記選択手段によ
    り選択された第1及び第2の記憶手段のデータ
    と、上記音声データとを比較し、音声データが第
    1の記憶データより大きな場合この音声データを
    第1記憶手段に記憶させ、音声データが第2の記
    憶データより小さな場合、この音声データを第2
    の記憶手段に記憶させ、所定期間における音声デ
    ータの最大値・最小値を夫々第1の記憶手段、第
    2の記憶手段に記憶させる最大・最小値検出手段
    と、 この検出手段で得られた最大値・最小値に対応
    した2種のスレツシホールド値を上記第3及び第
    4の記憶手段に上記所定期間の終了直前に与える
    スレツシホールドレベル設定手段と、 上記大小比較手段における上記選択手段により
    選択された上記第3及び第4の記憶手段のスレツ
    シホールド値と、上記所定期間の次の所定期間に
    上記A/D変換手段から出力された音声データと
    の比較結果により、音声データを3値のデータに
    変換する3値化手段とを具備し、 入力音声データを3値化することを特徴とした
    音声データ量子化方式。
JP3128683A 1983-02-27 1983-02-27 音声デ−タ量子化方式 Granted JPS59158124A (ja)

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DE19843407078 DE3407078A1 (de) 1983-02-27 1984-02-27 Elektronisches musikinstrument
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JPS5461453A (en) * 1977-10-26 1979-05-17 Hitachi Ltd Analog-digital conversion circuit

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