JPH0683358A - Method and device for recording and reproducing sound data - Google Patents

Method and device for recording and reproducing sound data

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Publication number
JPH0683358A
JPH0683358A JP4255921A JP25592192A JPH0683358A JP H0683358 A JPH0683358 A JP H0683358A JP 4255921 A JP4255921 A JP 4255921A JP 25592192 A JP25592192 A JP 25592192A JP H0683358 A JPH0683358 A JP H0683358A
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JP
Japan
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sound data
dither
data
sound
reproducing
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Pending
Application number
JP4255921A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshinori Yashiro
義徳 矢代
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Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Casio Computer Co Ltd filed Critical Casio Computer Co Ltd
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Publication of JPH0683358A publication Critical patent/JPH0683358A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain the sound data recording and reproducing method and its device which are simplified in the constitution for the addition and removal of dithers. CONSTITUTION:The dither generator 6 of the sound data recording device generates the periodic dithers which periodically vary in amplitude. The periodic dithers are added to sound data prior to requantization (data compressive modulation). The sound data reproducing device removes the dither components included in the sound data from a demodulator 16 through a digital filter 18.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は音データの記録・再生
法及び装置に関する。特に、この発明は音情報を圧縮記
録し、伸長再生するシステムにおいて有効となるディザ
の付加と除去の技術に関し、特に、ディザの付加と除去
の構成を簡易化したことを特徴とするものである。この
発明の再生装置は電子楽器の音源に利用できる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sound data recording / reproducing method and apparatus. In particular, the present invention relates to a dither addition and removal technique effective in a system for compressing and recording sound information and expanding and reproducing it, and is particularly characterized by simplifying the configuration of dither addition and removal. . The reproducing apparatus of the present invention can be used as a sound source for electronic musical instruments.

【0002】[0002]

【従来の技術】音データの圧縮記録においてディザを付
加し、データ圧縮した音データの伸長再生においてディ
ザを除去する音データ記録・再生技術は既に知られてい
る。ディザは量子化誤差に起因して発生する高調波ノイ
ズ(特に、音信号レベルが小さいところで問題となる)
を低減させる目的で元の音データに付加される信号であ
る。ディザを付加することにより、量子化(再量子化)
における有効ビット数を増やすことができる。ディザの
付加と除去を含む従来の代表的な音データ記録・再生装
置の基本構成を図7に示す。図7において、上半分が音
データ記録装置であり、下半分が音データ再生装置であ
る。
2. Description of the Related Art A sound data recording / reproducing technique is known in which a dither is added in compression recording of sound data and a dither is removed in decompression reproduction of the data compression sound data. Dither is a harmonic noise generated due to quantization error (especially a problem when the sound signal level is low)
Is a signal added to the original sound data for the purpose of reducing the noise. Quantization (requantization) by adding dither
The number of effective bits in can be increased. FIG. 7 shows the basic configuration of a conventional typical sound data recording / reproducing apparatus including addition and removal of dither. In FIG. 7, the upper half is a sound data recording device and the lower half is a sound data reproducing device.

【0003】音データ記録装置は、標本化器2におい
て、所定のサンプリング周波数でアナログ原音信号を標
本化する。標本化器2の出力(アナログ音振幅サンプ
ル)、量子化器4(代表的にはハイビットのAD変換
器)により、サンプリング周波数に等しい変換速度で量
子化される。量子化器4からの振幅量子化音データ(P
CMデータ)は、加算器8においてディザ発生器6Pか
らのディザが付加される。代表的にはディザ発生器6P
は比較的狭い帯域をもつ擬似ランダムノイズを発生する
擬似乱数発生器で構成される。加算器8から出力され
る、ディザが付加された振幅量子化音データは、再量子
化器10ないし圧縮変調器において、適当な変調(符号
化)方式に従って再量子化される、再量子化(符号化)
された音データはマスターデータとして適当な音データ
メモリ14に記憶(記録)される。
In the sound data recording device, the sampler 2 samples the analog original sound signal at a predetermined sampling frequency. The output of the sampler 2 (analog sound amplitude sample) and the quantizer 4 (typically a high-bit AD converter) are quantized at a conversion rate equal to the sampling frequency. Amplitude quantized sound data (P
The CM data) is added with the dither from the dither generator 6P in the adder 8. Dither generator 6P is typical
Is a pseudo-random number generator that generates pseudo-random noise with a relatively narrow band. The dithered amplitude quantized sound data output from the adder 8 is requantized by a requantizer 10 or a compression modulator according to an appropriate modulation (encoding) method. Coding)
The generated sound data is stored (recorded) in the appropriate sound data memory 14 as master data.

【0004】音データ再生装置の音データメモリ14
は、マスターメモリ12に記録された音データの写しを
記憶する。代表的には、音データメモリ14はROMで
構成される。音データメモリ14からの符号化音データ
に対し、復調器16は、符号化の逆処理である復号化を
施し、加算器8の出力に相当する復号化音データを生成
する。この復号化音データにはディザ成分が含まれる。
このディザ成分は、再生音にとって雑音である。そこ
で、ディザ成分を除去する必要がある。このために、従
来は、音データ再生装置のディザ発生器22において、
音データ記録装置のディザ発生器6Pと同一のディザを
発生させる。そして、減算器24において、このディザ
発生器6Pからのディザを復調器16からの復号化音デ
ータから減算することにより、ディザ成分を音データか
ら除去する。ディザが除去されたデジタル音データはD
A変換器(DAC)22を介してアナログに変換され、
図示しないサウンドシステムを介してアナログ再生音と
して出力される。
Sound data memory 14 of the sound data reproducing device
Stores a copy of the sound data recorded in the master memory 12. The sound data memory 14 is typically composed of a ROM. The demodulator 16 subjects the encoded sound data from the sound data memory 14 to decoding, which is an inverse process of encoding, and generates decoded sound data corresponding to the output of the adder 8. This decoded sound data contains a dither component.
This dither component is noise to the reproduced sound. Therefore, it is necessary to remove the dither component. Therefore, conventionally, in the dither generator 22 of the sound data reproducing device,
The same dither as the dither generator 6P of the sound data recording device is generated. Then, the subtractor 24 removes the dither component from the sound data by subtracting the dither from the dither generator 6P from the decoded sound data from the demodulator 16. Digital sound data with dither removed is D
Converted to analog via A converter (DAC) 22
It is output as an analog reproduced sound through a sound system (not shown).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】したがって、従来の音
データ記録・再生方式の場合、ディザを除去するのに音
データの再生側に、記録側のディザ発生器と同じディザ
を発生するディザ発生器を設けなければならない。ま
た、種々の音を記録して再生する用途では、記録側のデ
ィザ発生器の振幅ないしパワーを対象とする音に対して
最適化するために加減することもあり得る。このような
場合、再生側のディザ発生器も、それに合わせてディザ
の振幅ないしパワーを加減する必要があり、記録側で所
望のディザを発生させるための構成(したがって、ディ
ザを除去するための構成)が複雑になる欠点がある。
Therefore, in the case of the conventional sound data recording / reproducing system, a dither generator which produces the same dither as the dither generator on the recording side on the reproduction side of the sound data in order to remove the dither. Must be provided. Further, in the application of recording and reproducing various sounds, the amplitude or power of the dither generator on the recording side may be adjusted to be optimized for the target sound. In such a case, the dither generator on the reproducing side also needs to adjust the amplitude or power of the dither in accordance with the dither generator, and a configuration for generating a desired dither on the recording side (thus, a configuration for removing the dither). ) Is complicated.

【0006】したがって、この発明の目的は、ディザの
付加、除去をより簡単な方法で実現した音データ記録・
再生法を提供することである。更にこの発明の目的は、
ディザを付加した音データに含まれるディザ成分を簡単
な方法、構成で除去することができる音データ再生法、
装置を提供することである。更に、この発明の具体的な
目的は、音データに付加したディザのパワーの大小によ
らず、音データ中のディザ成分を同一の方法、構成で有
効に除去することができる音データ再生法、装置を提供
することである。
Therefore, an object of the present invention is to record and record sound data in which dither addition and removal are realized by a simpler method.
It is to provide a regeneration method. Further, the object of the present invention is to
Sound data reproduction method that can remove dither components included in sound data with dither added by a simple method and configuration,
It is to provide a device. Further, a specific object of the present invention is a sound data reproducing method capable of effectively removing the dither component in the sound data by the same method and configuration, regardless of the magnitude of the dither power added to the sound data. It is to provide a device.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この発明によれば、
(A)原音の音データとしてデジタルの振幅データを付
与する原音データ付与工程と、(B)振幅が周期的に変
化するディザを音データに付加するディザ付加工程と、
(C)ディザが付加された音データを量子化する量子化
工程と、(D)量子化された音データを記録する記録工
程と、(E)記録された音データを復調する復調工程
と、(F)復調された音データをデジタルフィルタリン
グして音データに含まれるディザ成分を除去するディザ
除去工程と、(G)ディザが除去された音データを再生
する再生工程とを有することを特徴とする音データ記録
・再生法が提供される。
According to the present invention,
(A) an original sound data adding step of adding digital amplitude data as original sound data; and (B) a dither adding step of adding dither whose amplitude changes periodically to the sound data.
(C) a quantization step of quantizing the sound data to which the dither is added, (D) a recording step of recording the quantized sound data, and (E) a demodulation step of demodulating the recorded sound data, (F) a dither removing step of digitally filtering the demodulated sound data to remove a dither component included in the sound data, and (G) a reproducing step of reproducing the sound data from which the dither is removed. A sound data recording / playback method is provided.

【0008】この構成の場合、ディザ付加工程で音デー
タに付加するディザは振幅が周期的に変化する周期性デ
ィザであるので、擬似乱数でディザを発生する従来方式
に比べ、より簡単な構成でディザを発生させることがで
きる。更に、ディザ除去工程において、音データに含ま
れるディザ成分の除去をデジタルフィルタリングによっ
て行っているので、再生側で、記録側と同一のディザを
発生させる必要がない。また、ディザ成分はデジタルフ
ィルタリングによって十分に減衰されるので、このディ
ザ除去方式は、記録側で音データに付加したディザのパ
ワーの大小によらず、有効なディザ成分除去を実現す
る。
In this configuration, since the dither added to the sound data in the dither adding step is a periodic dither whose amplitude changes periodically, the dither is simpler than the conventional method in which the dither is generated by a pseudo random number. Dither can be generated. Further, in the dither removing step, since the dither component included in the sound data is removed by digital filtering, it is not necessary to generate the same dither on the reproducing side as on the recording side. Further, since the dither component is sufficiently attenuated by digital filtering, this dither removal method realizes effective dither component removal regardless of the magnitude of the dither power added to the sound data on the recording side.

【0009】上記原音データ付与工程は、(a)原音の
アナログ音信号を標本化する標本化工程と、(b)標本
化されたアナログ音信号を量子化してデジタルの振幅デ
ータを生成する工程とを含み得る。
The original sound data applying step includes (a) a sampling step of sampling an analog sound signal of an original sound, and (b) a step of quantizing the sampled analog sound signal to generate digital amplitude data. Can be included.

【0010】記録媒体に記録する音データの量は、記憶
容量の節約のために少ないことが望ましい。特に、種々
の音を再生する用途ではこのようなデータ圧縮が望まれ
る。この目的のために、量子化工程に先立ち、下位ビッ
ト切捨工程を行って、音データの下位ビット(例えば1
6ビットデータの下位8ビット)を切り捨てることがで
きる。下位ビットを切り捨てた音データに対して行われ
る(再)量子化工程では切り捨てに応じて大きな量子化
誤差が生じ、それに起因して比較的大きな高調波ノイズ
が生じる。ディザの付加はこのような下位ビット切捨に
伴う高調波ノイズの低減に対して特に有効である。
It is desirable that the amount of sound data recorded on the recording medium is small in order to save the storage capacity. In particular, such data compression is desired for the purpose of reproducing various sounds. For this purpose, a lower bit truncation process is performed prior to the quantization process so that the lower bits (for example, 1
The lower 8 bits of 6-bit data can be truncated. In the (re) quantization process performed on the sound data in which the lower bits are truncated, a large quantization error occurs in response to the truncation, and as a result, a relatively large harmonic noise is generated. The addition of dither is particularly effective for reducing the harmonic noise associated with such truncation of lower bits.

【0011】量子化工程で行う量子化方式としては、情
報圧縮のために、高能率符号化方式、例えばADPCM
(適応差分PCM)方式を用いるのが好ましい。ADP
CMの量子化工程ではディザが付加された音データの差
分をとって差分データを形成し、この差分データをAD
PCM変調方式に従って符号化する。この場合、復調工
程では符号化された差分データをADPCM復調方式に
したがって復号化し、復号化した差分データを積分す
る。
The quantization method used in the quantization step is a high-efficiency coding method such as ADPCM for information compression.
It is preferable to use the (adaptive difference PCM) method. ADP
In the CM quantization step, difference data is formed by taking the difference between the sound data to which the dither is added, and the difference data is AD
Encoding is performed according to the PCM modulation method. In this case, in the demodulation step, the encoded difference data is decoded according to the ADPCM demodulation method, and the decoded difference data is integrated.

【0012】この発明の音データ再生法は、(A)音デ
ータとして、所定周波数のディザが付加された量子化デ
ータを復調する復調工程と、(B)復調された音データ
をデジタルフィルタリングして、音データに含まれるデ
ィザ成分を除去するディザ除去工程と、(C)ディザ成
分が除去された音データを再生する再生工程とを有する
ことを特徴とする。
According to the sound data reproducing method of the present invention, (A) a demodulating step of demodulating quantized data to which dither of a predetermined frequency is added as sound data, and (B) digitally filtering the demodulated sound data. , A dither removing step of removing a dither component included in the sound data, and (C) a reproducing step of reproducing the sound data from which the dither component is removed.

【0013】また、この発明の音データ再生装置は、音
データとして、所定周波数のディザが付加された符号化
データを記憶する音データ記憶手段と、前記音データ記
憶手段からの符号化データを復号化する復調手段と、前
記復調手段により復号化された音データをデジタルフィ
ルタリングして音データに含まれるディザ成分を除去す
るデジタルフィルタ手段と、前記デジタルフィルタ手段
によりディザ成分が除去された音データを音として再生
する再生手段とを有することを特徴とする。
Further, the sound data reproducing device of the present invention decodes the sound data storing means for storing the coded data to which the dither of the predetermined frequency is added as the sound data, and the coded data from the sound data storing means. Demodulating means for converting the sound data, digital filter means for digitally filtering the sound data decoded by the demodulating means to remove dither components included in the sound data, and sound data from which the dither components have been removed by the digital filter means. And a reproducing means for reproducing as a sound.

【0014】上記デジタルフィルタ手段としては、ディ
ザの周波数に対して零点をもつ伝達関数を有するものが
好ましい。この場合、理論上、ディザ周波数成分は完全
に除去(減衰)される。このようなデジタルフィルタ手
段は、復調された音データの移動平均をとる移動平均フ
ィルタで実現することができる。
The digital filter means preferably has a transfer function having a zero point with respect to the dither frequency. In this case, theoretically, the dither frequency component is completely removed (attenuated). Such a digital filter means can be realized by a moving average filter that takes a moving average of demodulated sound data.

【0015】[0015]

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の実施例を説
明する。 〈基本構成(図1)〉図1に、この発明による音データ
記録・再生装置の基本構成を示す。図1の上半分が音デ
ータ記録装置であり、下半分が音データ再生装置であ
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. <Basic Structure (FIG. 1)> FIG. 1 shows the basic structure of the sound data recording / reproducing apparatus according to the present invention. The upper half of FIG. 1 is a sound data recording device, and the lower half is a sound data reproducing device.

【0016】従来技術(図7参照)と同様に、本発明の
音データ記録装置は標本化器2、量子化器4、加算器
8、再量子化器10、音データメモリ14を含む。しか
し、加算器8で音データに付加するディザは、従来のよ
うな擬似乱数ディザではなく、周期的に振幅が変化する
周期性ディザである。この周期性ディザは図示のディザ
発生器6によってつくられる。例えばディザ発生器6
は、最も単純な周期性ディザとして、加算器8でディザ
を付加する音データのサンプリング周波数fsの1/2
の周波数の周期性ディザを発生することができる。いい
かえると、加算器8に入力される音データのサンプル列
A(0)、A(1)、A(2)、A(3)……に対し、
1/2fs周波数ディザ発生器は+D、−D、+D、−
D、……のパターン(ここにDはディザの振幅である)
でディザを発生する。この場合、加算器8の出力サンプ
ル列B(n)は、 B(0)=A(0)+D B(1)=A(1)−D B(2)=A(2)+D B(3)=A(3)−D …………………………… となる。
Similar to the prior art (see FIG. 7), the sound data recording apparatus of the present invention includes a sampler 2, a quantizer 4, an adder 8, a requantizer 10, and a sound data memory 14. However, the dither added to the sound data by the adder 8 is not a pseudo-random number dither as in the past, but a periodic dither whose amplitude changes periodically. This periodic dither is created by the illustrated dither generator 6. For example, dither generator 6
Is 1/2 of the sampling frequency fs of the sound data to which dither is added by the adder 8 as the simplest periodic dither.
It is possible to generate a periodic dither of the frequency. In other words, for the sample sequence A (0), A (1), A (2), A (3) ... Of the sound data input to the adder 8,
The 1 / 2fs frequency dither generator is + D, -D, + D,-
D, ... pattern (where D is the dither amplitude)
Dithers with. In this case, the output sample sequence B (n) of the adder 8 is: B (0) = A (0) + D B (1) = A (1) −D B (2) = A (2) + D B (3 ) = A (3) -D ……………………………….

【0017】このような周期性ディザを使用することの
利点は、第1に、ディザの除去をデジタルフィルタで容
易に実現できることであり、もう1つはディザ発生器6
自体の構成(したがってディザ付加の構成)も、非常に
簡単なものになることである。事実、上の例でいえば、
いったん、ディザの振幅値Dを決めれば、加算の都度、
その正負を切りかえて、音データのサンプルに加えるこ
とでディザ付加を達成できる。
The advantage of using such a periodic dither is that the dither removal can be easily realized by a digital filter, and the other is the dither generator 6.
The configuration itself (and hence the dithered configuration) should also be very simple. In fact, in the example above,
Once you determine the dither amplitude D,
Dither addition can be achieved by switching between positive and negative and adding it to the sound data sample.

【0018】周期性ディザの周波数は、音信号の帯域外
にあることが望ましい。この意味で、最も単純な周期性
ディザである1/2fs周波数のディザは好ましい(音
信号の帯域幅を0から1/2fs近くまでもたせること
ができるので)。もっとも、1/2fsに限らず、他の
周波数の周期性ディザを発生するようにしてもよい。例
えば、1/4fs周波数の周期性ディザとして、+D、
0、−D、0、+D、0、−D、0……のディザパター
ンを発生するディザ発生器を使用できる。
The frequency of the periodic dither is preferably outside the band of the sound signal. In this sense, the dither of 1/2 fs frequency, which is the simplest periodic dither, is preferable (because the bandwidth of the sound signal can be from 0 to nearly 1/2 fs). However, not limited to 1/2 fs, periodic dither of another frequency may be generated. For example, as a periodic dither of ¼fs frequency, + D,
A dither generator that generates a dither pattern of 0, -D, 0, + D, 0, -D, 0 ... Can be used.

【0019】本発明の音データ再生装置において、音デ
ータメモリ14、復調器16、DAC20は従来技術
(図7参照)の対応する要素と同様の構成であり得る。
しかし、本発明の音データ再生装置にあっては、ディザ
を付加した音データからディザを除去するディザ除去構
成として、従来のようなディザ発生器22と減算器24
を用いるのではなく、デジタルフィルタ18を使用す
る。これにより、ディザ除去の構成が簡単になる。デジ
タルフィルタ18は復調器16から与えられる復号化音
データに含まれるディザ周波数成分を減衰させる特性を
有する。特に、ディザ周波数に対して零点を有する伝達
関数をもつものが好ましい。
In the sound data reproducing apparatus of the present invention, the sound data memory 14, the demodulator 16 and the DAC 20 may have the same structure as the corresponding elements of the conventional technique (see FIG. 7).
However, in the sound data reproducing apparatus of the present invention, the dither generator 22 and the subtractor 24 as in the prior art have a dither removing structure for removing dither from the sound data to which the dither is added.
Instead of using, the digital filter 18 is used. This simplifies the dither removal configuration. The digital filter 18 has a characteristic of attenuating the dither frequency component included in the decoded sound data supplied from the demodulator 16. In particular, those having a transfer function having a zero point with respect to the dither frequency are preferable.

【0020】このようなデジタルフィルタ18は、復号
化データの連続する所定数のサンプルの移動平均をとる
移動平均フィルタで容易に実現できる。即ち、記録側の
ディザ発生器6は振幅が周期的に変化する周期性ディザ
を発生するのであるから、ディザの一周期に相当する数
の音データサンプル列の移動平均をとることにより、デ
ィザ成分を打消すことができる。
Such a digital filter 18 can be easily realized by a moving average filter which takes a moving average of a predetermined number of consecutive samples of decoded data. That is, since the dither generator 6 on the recording side generates a periodic dither whose amplitude changes periodically, the moving average of a number of sound data sample strings corresponding to one dither cycle is used to calculate the dither component. Can be canceled.

【0021】例えば、1/2fs周波数ディザを加算器
8で音データに付加した場合、その出力のサンプル列B
(n)は、既に示したように、 B(0)=A(0)+D B(1)=A(1)−D B(2)=A(2)+D B(3)=A(3)−D …………………………… となる。ここで、サンプル列B(n)の連続する2個の
サンプルの移動平均をとると、(+D−D)または(−
D+D)により、ディザ成分が完全に打ち消されること
がわかる。
For example, when a 1/2 fs frequency dither is added to the sound data by the adder 8, a sample string B of the output is added.
(N) is, as already shown, B (0) = A (0) + D B (1) = A (1) −D B (2) = A (2) + D B (3) = A (3 ) -D ……………………………………. Here, if the moving average of two consecutive samples of the sample sequence B (n) is taken, (+ DD) or (-
D + D) shows that the dither component is completely canceled.

【0022】いいかえると、ディザ除去デジタルフィル
タ18である2個の移動平均フィルタは、ディザ周波数
1/2fsにおいて零点をもつ伝達関数に従って動作す
る。即ち、2個の移動平均フィルタ18の入力B′
(n)と出力C(n)との間には、 C(n)={B′(n)+B′(n−1)}/2 (割る2は行わなくてもよい)の関係がある。したがっ
て、2個の移動平均フィルタ18の伝達関数は、 H(z)=(1+z-1)/2 となる。ここでz=exp(j・2πf/fs)とおい
て、周波数応答特性を調べると、fがディザ周波数fs
/2のとき(f=fs/2)、H(z)の分母は零(つ
まり、振幅=0)となる。なお、量子化後データB′
(n)と量子化前データB(n)の差は、再量子化器1
0で発生した量子化誤差であり、その量子化ノイズのう
ち、ディザ周波数即ち、H(z)の零点Bがその近くの
成分も、フィルタ18で減衰される。
In other words, the two moving average filters, which are the dither removing digital filters 18, operate according to a transfer function having a zero point at the dither frequency of 1/2 fs. That is, the inputs B ′ of the two moving average filters 18
Between (n) and the output C (n), there is a relationship of C (n) = {B '(n) + B' (n-1)} / 2 (division 2 may not be performed). . Therefore, the transfer functions of the two moving average filters 18 are H (z) = (1 + z −1 ) / 2. Here, when z = exp (j · 2πf / fs) and the frequency response characteristic is examined, f is the dither frequency fs.
When / 2 (f = fs / 2), the denominator of H (z) is zero (that is, amplitude = 0). The quantized data B '
The difference between (n) and the unquantized data B (n) is calculated by the requantizer 1
This is a quantization error generated at 0, and of the quantization noise, the dither frequency, that is, the component near the zero point B of H (z) is also attenuated by the filter 18.

【0023】上の例では、ディザ周波数がfs/2のと
きの移動平均フィルタについて述べたが、ディザ周波数
がfs/2以外の場合も、ディザの一周期分の復調音デ
ータサンプルについて移動平均をとることで、ディザ周
波数に対して零点をもつデジタルフィルタを構成でき、
それによって、ディザ成分を音データから有効に除去す
ることができる。
In the above example, the moving average filter when the dither frequency is fs / 2 has been described, but even when the dither frequency is other than fs / 2, the moving average is obtained for demodulated sound data samples for one cycle of dither. By taking it, we can construct a digital filter with a zero point for the dither frequency,
Thereby, the dither component can be effectively removed from the sound data.

【0024】〈具体的構成(図2〜図5)〉図2と図3
にそれぞれ音データ記録装置と音データ再生装置のより
具体的な構成を示す。図2の音データ記録装置におい
て、アナログ原音信号はLPF30に通した後、サンプ
ルホールド(S/H)回路32にて可聴信号に対して十
分なレートのサンプリング周波数fs、例えば、fs=
42432Hzで標本化される。S/Hの出力をS/H
のfsに等しい変換速度をもち、比較的振幅分解能の高
い(例えば16ビット分解能)AD変換器(ADC)3
4で量子化(デジタル化)する。ADC34の出力はい
ったん適当なメモリ(図示せず)記録され、その後、原
音データ生成部36で波形加工が施される。その結果
(原音データと呼ぶ)に、以下、述べる音データ圧縮処
理を施し、結果(圧縮音データ)を波形メモリ46(圧
縮音データマスター)に記録する。
<Specific Configuration (FIGS. 2 to 5)> FIGS. 2 and 3
The more specific configurations of the sound data recording device and the sound data reproducing device are shown in FIG. In the sound data recording device of FIG. 2, after the analog original sound signal is passed through the LPF 30, the sampling and holding (S / H) circuit 32 has a sampling frequency fs of a sufficient rate for the audible signal, for example, fs =
It is sampled at 42432 Hz. Output S / H to S / H
AD converter (ADC) 3 which has a conversion speed equal to fs and has a relatively high amplitude resolution (for example, 16-bit resolution).
Quantize (digitize) at 4. The output of the ADC 34 is once recorded in an appropriate memory (not shown), and then the original sound data generation unit 36 processes the waveform. The result (referred to as original sound data) is subjected to the sound data compression processing described below, and the result (compressed sound data) is recorded in the waveform memory 46 (compressed sound data master).

【0025】音データの圧縮は、時間と振幅の両方向に
ついて行なわれる。まず、デシメーションフィルタ38
で時間軸方向のデータ圧縮、即ち、アンダーサンプリン
グを行なう。例えば、デシメーションフィルタ38は、
1/8間引き・16点移動平均フィルタで構成される。こ
のフィルタは、フィルタ入力、即ち原音データ生成部2
6からの原音データをorig(n)で表わし、フィル
タ出力をdeci(n)で表わすと、 deci(0)=0 deci(1)=orig(0)+……+orig(7) deci(2)=orig(0)+……+orig(16) deci(3)=orig(8)+……+orig(24) ………… を演算する。この結果、デシメーションフィルタ38の
出力データのサンプリング周波数は、原音データの1/
8、即ち、fs=5304Hzに低減される。なお、1
6点移動平均化の作用により、2.5KHz付近の成分
が減少する。
The sound data is compressed in both time and amplitude directions. First, the decimation filter 38
At, data compression in the time axis direction, that is, undersampling is performed. For example, the decimation filter 38
It consists of 1/8 decimation and 16-point moving average filter. This filter is a filter input, that is, the original sound data generation unit 2
When the original sound data from 6 is represented by orig (n) and the filter output is represented by deci (n), deci (0) = 0 deci (1) = orig (0) + ... + orig (7) deci (2) = Orig (0) + ... + orig (16) deci (3) = orig (8) + ... + orig (24) .... As a result, the sampling frequency of the output data of the decimation filter 38 is 1 / of the original sound data.
8 or fs = 5304 Hz. 1
Due to the effect of 6-point moving averaging, the components around 2.5 KHz are reduced.

【0026】デシメーションフィルタ38からの出力デ
ータに対し、ディザ付加部40で1/2fs、即ち265
2Hzの周期性ディザを付加する。即ち、ディザ付加部
40は、 deci(0)=deci(0)+D deci(1)=deci(1)−D deci(2)=deci(2)+D ………… の演算を実行する(Dはディザ値)。
With respect to the output data from the decimation filter 38, the dither addition unit 40 has 1/2 fs, that is, 265.
Add a 2 Hz periodic dither. That is, the dither addition unit 40 executes the following operation: deci (0) = deci (0) + D deci (1) = deci (1) -D deci (2) = deci (2) + D. Is the dither value).

【0027】次に、下位ビット切捨部42で、ディザを
付加した16ビット音データの下位ビット、例えば下位
8ビットを切り捨てる。この結果、音データは8ビット
となる。次にこの8ビット音データに対し、ADPCM
変調部44で再量子化を施し、更に振幅圧縮したデー
タ、例えば4ビットの音データを形成する。詳細には、
ADPCM変調部44は下位ビット切捨部42からの2
つの8ビットデータの差分をとり、その差分から前回の
量子化誤差を引いて(8ビット入力データの現サンプル
値−前予測値)を表す差分データaを形成し、この差分
データa(最大9ビットデータ)を適応量子化幅で量子
化(符号化)して4ビットの符号化差分音データを出力
する。この符号化差分音データが波形メモリ46に圧縮
データのマスターとして記録される。ADPCM変調部
44の内部において、符号化差分音データは復号化さ
れ、この復号化差分データa´から符号化前の差分デー
タaを引いて量子化誤差を求める。この量子化誤差は次
回の差分データaをつくる際に、前回の量子化誤差とし
て使用される。適応量子化幅は前回の適応量子化幅に基
づいて適宜更新される。
Next, the lower bit truncation unit 42 truncates the lower bits of the dithered 16-bit sound data, for example, the lower 8 bits. As a result, the sound data has 8 bits. Next, for this 8-bit sound data, ADPCM
Re-quantization is performed by the modulator 44 and amplitude-compressed data, for example, 4-bit sound data is formed. In detail,
The ADPCM modulation section 44 outputs the 2 bits from the lower bit cutoff section 42.
The difference between two 8-bit data is taken, and the previous quantization error is subtracted from the difference to form difference data a representing (current sample value of 8-bit input data-previous prediction value). (Bit data) is quantized (encoded) with an adaptive quantization width, and 4-bit encoded difference sound data is output. This encoded difference sound data is recorded in the waveform memory 46 as a master of compressed data. In the ADPCM modulator 44, the encoded difference sound data is decoded, and the difference data a before encoding is subtracted from the decoded difference data a ′ to obtain the quantization error. This quantization error is used as the previous quantization error when creating the next difference data a. The adaptive quantization width is updated appropriately based on the previous adaptive quantization width.

【0028】なお、下位ビット切捨部42を省略し、代
りにADPCM変調部44において、16ビットのディ
ザ付加音データ入力を4ビットの符号化音データに量子
化するようにしてもよい。なお、復調のために、符号化
差分値を第1引数、量子化幅に関係するラインナンバー
を第2引数としてルックアップされて、復合化差分値を
返す変換テーブル(例えば、4ビット符号化の場合で、
各ラインの最大データ値をMAX、第1引数をPとし
て、D=INT{(MAX・P/7)+0.5}で示さ
れるデータDを記憶する変換テーブル)を使用するタイ
プのADPCM変調部44を用いた場合は、適応量子幅
自体の更新に代え、前回の符号化差分値(ADPCM変
換値)に基づくラインナンバーの更新を行なう。また、
符号化差分値Pは、ラインナンバーの指す、変換テーブ
ルのラインのデータの最大値MAX(量子化幅に関連す
る大きさをもつ)と、差分データaとから計算される。
例えば、4ビット符号化の場合、 P=INT{(a・7−3.5)/MAX+0.5} に従って符号化される。
The lower bit truncation unit 42 may be omitted, and instead, the ADPCM modulation unit 44 may quantize the 16-bit dither-added sound data input into 4-bit encoded sound data. For demodulation, a conversion table that is looked up with the encoded difference value as the first argument and the line number related to the quantization width as the second argument and returns the decoded difference value (for example, for 4-bit encoding) In case,
An ADPCM modulation unit of a type that uses MAX as the maximum data value of each line and P as the first argument, and uses a conversion table that stores the data D represented by D = INT {(MAX · P / 7) +0.5} When 44 is used, the line number is updated based on the previous encoded difference value (ADPCM conversion value) instead of updating the adaptive quantum width itself. Also,
The encoded difference value P is calculated from the maximum value MAX (having a size related to the quantization width) of the data of the line of the conversion table indicated by the line number and the difference data a.
For example, in the case of 4-bit encoding, it is encoded according to P = INT {(a · 7-3.5) /MAX+0.5}.

【0029】以上のデータ圧縮処理の結果、波形メモリ
46には、サンプリング周波数fs=5304Hz、4
ビット/サンプルの音データが記録されることになる。
As a result of the above data compression processing, the sampling frequency fs = 5304 Hz, 4
Bit / sample sound data will be recorded.

【0030】図3の音データ再生装置において、波形メ
モリ50には、音データ記録装置(図2)の波形メモリ
46に記録したのと同一のデータ(サンプリング周波数
が5304Hzで4ビット/サンプルの符号化差分音デ
ータ)が記録される。この波形メモリ50からの符号化
差分音データはADPCM復調部52により復号化され
る。ADPCM復調部52は音データ記録装置のADP
CM変調部44に含まれる復調部の復号化差分音データ
出力と同じものを出力する。このために、ADPCM復
調部52は、ADPCM変調部44と同様の仕方で量子
化幅を適合化する。例えば、上述したような変換テーブ
ルを用いるADPCM変調部44の場合には波形メモリ
50からの復号化差分音データと現在のラインナンバー
とによって変換テーブルをルックアップして復号化差分
音データを取り出すとともに、ADPCM変調部44に
おけるラインナンバーの更新法と同じ方法でラインナン
バーを適宜更新(デクリメントまたはインクリメント)
する。
In the sound data reproducing device of FIG. 3, the same data as that recorded in the waveform memory 46 of the sound data recording device (FIG. 2) (sampling frequency of 5304 Hz and code of 4 bits / sample) is stored in the waveform memory 50. Difference sound data) is recorded. The coded difference sound data from the waveform memory 50 is decoded by the ADPCM demodulation unit 52. The ADPCM demodulation unit 52 is the ADP of the sound data recording device.
The same output as the decoded differential sound data output of the demodulation unit included in the CM modulation unit 44 is output. To this end, the ADPCM demodulator 52 adapts the quantization width in the same manner as the ADPCM modulator 44. For example, in the case of the ADPCM modulation unit 44 using the conversion table as described above, the conversion table is looked up by the decoded differential sound data from the waveform memory 50 and the current line number, and the decoded differential sound data is extracted. , The line number is appropriately updated (decrement or increment) by the same method as the line number updating method in the ADPCM modulator 44.
To do.

【0031】ADPCM復調部52から出力される復号
化差分音データの最大有効ビット数は9である。この復
号化差分音データを単純に積分すれば、ADPCM変調
部44の入力に相当する音データが復元される。
The maximum number of effective bits of the decoded differential sound data output from the ADPCM demodulation unit 52 is 9. By simply integrating the decoded difference sound data, the sound data corresponding to the input of the ADPCM modulator 44 is restored.

【0032】図4の積分・補間フィルタ54ではこのよ
うな積分処理とともに、データの時間軸方向での圧伸、
即ち、オーバーサンプリングのために、補間処理を行っ
ている。例えば、オーバーサンプリング比として、4を
選ぶと波形メモリ50にある音データのサンプリング周
波数は5304Hzであるので、この4倍オーバーサン
プリングにより、フィルタ54出力データのサンプリン
グ周波数は21216Hzとなる。この場合、積分・補
間フィルタ54である積分4倍オーバーサンプリング補
間フィルタは、フィルタ54入力、即ち、ADPCM復
調部52出力をdif(n)、フィルタ54出力をso
und(4n+k)(ここにk=0,1,2,3)とし
て、例えば、 sound(4n)=sound(4n−1)+dif(n) sound(4n+1)=sound(4n)+dif(n) sound(4n+2)=sound(4n+1)+dif(n) sound(4n+3)=sound(4n+2)+dif(n) に示すような、積分・4点直線補間演算を行なうことが
できる。このフィルタの伝達関数H(z)を示すと、 H(z)=(1+z-1+z-2+z-32/4 となる。この結果、積分・補間フィルタ54の音データ
出力は、最大10ビット、サンプリング周波数2121
6Hzとなる。なお、sound( )の始めの方のデ
ータは、再生時におけるクリップ音防止のために0に初
期化される。
The integration / interpolation filter 54 shown in FIG. 4 performs such integration processing as well as companding data in the time axis direction,
That is, interpolation processing is performed for oversampling. For example, when 4 is selected as the oversampling ratio, the sampling frequency of the sound data in the waveform memory 50 is 5304 Hz, so the sampling frequency of the output data of the filter 54 becomes 21216 Hz due to this 4-fold oversampling. In this case, the integral quadruple oversampling interpolation filter which is the integration / interpolation filter 54 has a filter 54 input, that is, an ADPCM demodulation unit 52 output is dif (n) and a filter 54 output is so.
For example, sound (4n) = sound (4n−1) + dif (n) sound (4n + 1) = sound (4n) + dif (n) sound as und (4n + k) (k = 0,1,2,3). (4n + 2) = sound (4n + 1) + dif (n) sound (4n + 3) = sound (4n + 2) + dif (n) The integral / four-point linear interpolation calculation can be performed. When indicating this transfer of the filter function H (z), the H (z) = (1 + z -1 + z -2 + z -3) 2/4. As a result, the sound data output of the integration / interpolation filter 54 has a maximum of 10 bits and a sampling frequency 2121.
It becomes 6 Hz. The data at the beginning of sound () is initialized to 0 to prevent a clip sound during reproduction.

【0033】次に、移動平均デジタルフィルタ56で音
データからディザ成分を除去する。これまで述べた数値
例では、周期性ディザ周波数は2652Hzであり、移
動平均デジタルフィルタ56の入力データ、即ち、積分
・補間フィルタ54の出力データのサンプリング周波数
は21216Hz(ディザ周波数の8倍)であるので、
移動平均デジタルフィルタ56として8点移動平均フィ
ルタを使用する。この場合、フィルタ56は、 sound(0)=sound(0)+sound(1)+……sound(7) sound(1)=sound(1)+sound(2)+……sound(8) の処理を行なう。
Next, the moving average digital filter 56 removes the dither component from the sound data. In the numerical examples described so far, the periodic dither frequency is 2652 Hz, and the sampling frequency of the input data of the moving average digital filter 56, that is, the output data of the integration / interpolation filter 54 is 21216 Hz (8 times the dither frequency). So
An 8-point moving average filter is used as the moving average digital filter 56. In this case, the filter 56 executes the processing of sound (0) = sound (0) + sound (1) + ... sound (7) sound (1) = sound (1) + sound (2) + ... sound (8). To do.

【0034】8点移動平均フィルタの論理構成を図4に
示す。図中、561〜567は1サンプル遅延器、56
8は加算器(summer)である。また、ここでは、
8点移動平均フィルタ56の入力をx(n)、出力をy
(n)で示してある。
The logical configuration of the 8-point moving average filter is shown in FIG. In the figure, 561 to 567 are 1-sample delay units, 56
Reference numeral 8 is an adder. Also here
The input of the 8-point moving average filter 56 is x (n), and the output is y.
It is indicated by (n).

【0035】この8点移動平均フィルタ56の伝達関数
H(z)は、 H(z)=(1−z-8)/(1−z-1) となる。この伝達関数は1/8fsの周波数、即ち、ディ
ザ周波数2652Hzに対して零点をもっている。した
がって、記録系で音データに混入したディザ成分を完全
に除去できる。また、ADPCM変調による量子化ノイ
ズや、フイルタ54の補間ノイズのうち、2652Hz
付近の成分を減衰できる。
The transfer function H (z) of the 8-point moving average filter 56 is H (z) = (1-z- 8 ) / (1-z- 1 ). This transfer function has a zero point at a frequency of 1/8 fs, that is, a dither frequency of 2652 Hz. Therefore, the dither component mixed in the sound data in the recording system can be completely removed. Of the quantization noise due to ADPCM modulation and the interpolation noise of the filter 54, 2652 Hz
Attenuates nearby components.

【0036】8点移動平均フィルタ56の出力データは
13ビットとなる。増幅部(乗算部)58では、これを
更に増幅して、DAC60のフルスケールに相当する振
幅、例えば16ビットフル振幅になるようにする。この
ようにして伸長再生したデジタル音データを変換周波数
21216Hz、16ビット分解能のDAC60に入力
してアナログ信号に変換し、更に、LPF62に通すこ
とにより、アナログ音を再生する。
The output data of the 8-point moving average filter 56 is 13 bits. The amplifying unit (multiplying unit) 58 further amplifies this to have an amplitude corresponding to the full scale of the DAC 60, for example, 16-bit full amplitude. The digital sound data thus expanded and reproduced is input to the DAC 60 having a conversion frequency of 21216 Hz and 16-bit resolution, converted into an analog signal, and further passed through the LPF 62 to reproduce the analog sound.

【0037】図3で述べたような音データ再生装置は電
子楽器の音源に利用できる。この場合、波形メモリ50
には音色の豊富化のために多数の音データが用意される
ことが望まれる。また、ADPCM復調部52、積分・
補間フイルタ54、移動平均フィルタ56、増幅部58
等における処理は、プログラム制御の下にCPUを動作
させることによって実現できる。音データ再生装置を電
子楽器に組み込んだ場合のハード構成の主要部を図5に
参照番号100で示す。プログラムROM102にプロ
グラムが記憶される。波形データROM108には種々
の音のデータが記憶される。RAM110は、音再生処
理のための作業エリアを含む。割込タイマー106はD
AC114の変換周期に相当する周期、例えば1/20KH
zの周期でCPU104に割込を要求し、CPU104
に音再生処理ルーチン(割込ルーチン)を実行させる。
The sound data reproducing apparatus as described in FIG. 3 can be used as a sound source of an electronic musical instrument. In this case, the waveform memory 50
It is desirable that a large number of sound data be prepared in order to enrich the timbre. In addition, the ADPCM demodulation unit 52, integration /
Interpolation filter 54, moving average filter 56, amplifier 58
The processing in the above can be realized by operating the CPU under program control. A main part of the hardware configuration when the sound data reproducing device is incorporated in an electronic musical instrument is shown by reference numeral 100 in FIG. The program is stored in the program ROM 102. The waveform data ROM 108 stores data of various sounds. The RAM 110 includes a work area for sound reproduction processing. The interrupt timer 106 is D
A cycle corresponding to the conversion cycle of AC114, for example, 1 / 20KH
In the cycle of z, the CPU 104 is requested to interrupt and the CPU 104
To execute a sound reproduction processing routine (interruption routine).

【0038】動作において、鍵盤112で押鍵がある
と、CPU104はそれを検知し、押鍵に対する音発生
のため再生チャンネルを割当て、波形データメモリ10
8における該当する音データの先頭をロケートする。以
降、割込タイマー102につづく音再生処理ルーチン中
の該当チャンネル再生ルーチンにおいて、波形データメ
モリ108から音データを読み出し、ADPCM復調処
理、積分・補間フイルタリング処理、移動平均フイルタ
リング処理、増幅処理を実行してチャンネル再生データ
を生成する。生成したチャンネル再生データは音再生処
理ルーチンの始めにすべての再生チャンネルデータを足
し合わせた形式でDAC114に転送される。DAC1
14はこれをアナログ信号に変換し、サウンドシステム
116に通して音を再生する。
In operation, when a key is pressed on the keyboard 112, the CPU 104 detects it and assigns a reproduction channel for sound generation for the key press, and the waveform data memory 10
The beginning of the corresponding sound data in 8 is located. Thereafter, in the corresponding channel reproduction routine in the sound reproduction processing routine following the interrupt timer 102, sound data is read from the waveform data memory 108, ADPCM demodulation processing, integration / interpolation filtering processing, moving average filtering processing, and amplification processing are performed. Execute to generate channel playback data. The generated channel reproduction data is transferred to the DAC 114 in a format in which all reproduction channel data are added at the beginning of the sound reproduction processing routine. DAC1
14 converts this into an analog signal and passes it through the sound system 116 to reproduce the sound.

【0039】図6にチャンネル再生ルーチンのフローを
示す。ADPCM復調・積分・補間ルーチン200にお
いて、音データメモリから該当する符号化差分音データ
を4倍オーバーサンプリングのために、4回のパスにつ
き1回の割合で取り出し、それを復号化する。復号化の
結果Dを毎回、SDに加えて積分を実行する。移動平均
増幅ルーチン300ではルーチン200からの新たな積
分値SD(4倍オーバーサンプリング直線補間積分値)
と、BUF()にある過去7個の積分値サンプルを足し
合わせて8点移動平均フィルタリングを行ないその結果
AVを増幅率aで増幅(乗算)する。更に、ルーチン2
00からの積分値サンプルSDをBUF( )上の格納
場所nに格納し、次回のパスのために格納場所を更新す
る。チャンネル再生ルーチンの実行結果(チャンネル再
生音データ)はAVによって示される。
FIG. 6 shows the flow of the channel reproduction routine. In the ADPCM demodulation / integration / interpolation routine 200, the corresponding coded difference sound data is taken out from the sound data memory at a rate of once every four passes for 4-fold oversampling, and is decoded. Each time the decoding result D is added to SD, integration is performed. In the moving average amplification routine 300, a new integration value SD (four times oversampling linear interpolation integration value) from the routine 200 is added.
Then, the past seven integrated value samples in BUF () are added together to perform 8-point moving average filtering, and as a result, AV is amplified (multiplied) by the amplification factor a. In addition, routine 2
The integrated value sample SD from 00 is stored in the storage location n on BUF (), and the storage location is updated for the next pass. The execution result of the channel reproduction routine (channel reproduction sound data) is indicated by AV.

【0040】以上で実施例の説明を終えるが、この発明
の範囲内で種々の変形、応用が可能である。
Although the description of the embodiment has been completed, various modifications and applications are possible within the scope of the present invention.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上詳細に述べたように、この発明では
音データの圧縮記録に際して音データに付加するディザ
として振幅が周期的に変化する周期性ディザを使用する
のでディザ発生のための構成が簡素化される。更に、こ
のような周期性ディザの使用は、音データの伸長再生に
おけるディザ成分の除去を移動平均のような単純なデジ
タルフィルタリングで達成することを容易にする。した
がって、ディザ成分除去のために、記録側と同一のディ
ザ発生手段を再生側に設ける必要がなく、ディザ成分除
去のための構成が簡素化される。しかも、このようなデ
ジタルフィルタリングは再生音の音質確保のために加減
調整され得るディザのパワーの大小によらず有効なディ
ザ除去を達成できる。
As described above in detail, according to the present invention, since the dither to be added to the sound data at the time of compressing and recording the sound data uses the periodic dither whose amplitude changes periodically, the structure for dither generation is provided. To be simplified. Furthermore, use of such periodic dither facilitates removal of dither components in decompressed reproduction of sound data to be achieved by simple digital filtering such as moving average. Therefore, it is not necessary to provide the same dither generating means as the recording side on the reproducing side for removing the dither component, and the configuration for removing the dither component is simplified. Moreover, such digital filtering can achieve effective dither removal regardless of the magnitude of the dither power that can be adjusted to secure the quality of the reproduced sound.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明による音データ記録・再生装置の基本
構成を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of a sound data recording / reproducing apparatus according to the present invention.

【図2】音データ記録装置のより具体的な構成を示すブ
ロック図。
FIG. 2 is a block diagram showing a more specific configuration of the sound data recording device.

【図3】音データ再生装置のより具体的な構成を示すブ
ロック図。
FIG. 3 is a block diagram showing a more specific configuration of the sound data reproducing device.

【図4】ディザ除去のための8点移動平均デジタルフィ
ルタの論理構成を示すブロック図。
FIG. 4 is a block diagram showing a logical configuration of an 8-point moving average digital filter for dither removal.

【図5】この発明による音データ再生装置を組み込んだ
電子楽器のハード構成を示すブロック図。
FIG. 5 is a block diagram showing a hardware configuration of an electronic musical instrument incorporating the sound data reproducing device according to the present invention.

【図6】図5のCPUによって実行されるチャンネル音
再生ルーチンのフローチャート。
6 is a flowchart of a channel sound reproduction routine executed by the CPU of FIG.

【図7】ディザの付加・除去を含む従来の代表的な音デ
ータ記録・再生装置の基本構成を示すブロック図。
FIG. 7 is a block diagram showing a basic configuration of a conventional representative sound data recording / reproducing apparatus including addition / removal of dither.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

6 周期性ディザ発生器 8 加算器 10 再量子化器 16 復調器 18 ディザ除去デジタルフィルタ 6 periodic dither generator 8 adder 10 requantizer 16 demodulator 18 dither removal digital filter

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(A)原音の音データとしてデジタルの振
幅データを付与する原音データ付与工程と、(B)振幅
が周期的に変化するディザを音データに付加するディザ
付加工程と、(C)ディザが付加された音データを量子
化する量子化工程と、(D)量子化された音データを記
録する記録工程と、(E)記録された音データを復調す
る復調工程と、(F)復調された音データをデジタルフ
ィルタリングして音データに含まれるディザ成分を除去
するディザ除去工程と、(G)ディザが除去された音デ
ータを再生する再生工程と、 を有することを特徴とする音データ記録・再生法。
1. An original sound data applying step of (A) applying digital amplitude data as original sound data, (B) a dither adding step of adding dither whose amplitude changes periodically to the sound data, ) A quantizing step of quantizing the sound data to which the dither is added, (D) a recording step of recording the quantized sound data, (E) a demodulating step of demodulating the recorded sound data, and (F) ) A dither removing step of digitally filtering the demodulated sound data to remove a dither component included in the sound data, and (G) a reproducing step of reproducing the sound data from which the dither is removed. Sound data recording / playback method.
【請求項2】請求項1記載の音データ記録・再生法にお
いて、前記原音データ付与工程は、 (a)原音のアナログ音信号を標本化する標本化工程
と、(b)標本化されたアナログ音信号を量子化してデ
ジタルの振幅データを生成する工程と、 を含むことを特徴とする音データ記録・再生法。
2. The sound data recording / reproducing method according to claim 1, wherein the original sound data providing step includes (a) a sampling step of sampling an analog sound signal of the original sound, and (b) a sampled analog A sound data recording / reproducing method comprising: a step of quantizing a sound signal to generate digital amplitude data.
【請求項3】請求項1記載の音データ記録・再生法にお
いて、前記量子化工程に先立ち、ディザが付加された音
データの下位ビットを切り捨てる下位ビット切捨工程を
有することを特徴とする音データ記録・再生法。
3. The sound data recording / reproducing method according to claim 1, further comprising a lower bit truncation step of truncating lower bits of the dither-added sound data prior to the quantization step. Data recording / playback method.
【請求項4】請求項1記載の音データ記録・再生法にお
いて、前記量子化工程は、 ディザが付加された音データの差分をとって差分データ
を形成する差分工程と、 差分データをADPCM変調方式に従って符号化する符
号化工程と、 を有し、 前記復調工程は、 符号化された差分データをADPCM復調方式に従って
復号化する復号化工程と、 復号化された差分データを積分する積分工程と、 を有することを特徴とする音データ記録・再生法。
4. The sound data recording / reproducing method according to claim 1, wherein the quantizing step forms a difference data by taking a difference between the sound data to which dither is added, and the difference data is ADPCM modulated. And a decoding step of decoding the encoded difference data according to the ADPCM demodulation method, and an integration step of integrating the decoded difference data. A sound data recording / reproducing method characterized by comprising:
【請求項5】(A)音データとして、所定周波数のディ
ザが付加された量子化データを復調する復調工程と、
(B)復調された音データをデジタルフィルタリングし
て、音データに含まれるディザ成分を除去するディザ除
去工程と、(C)ディザ成分が除去された音データを再
生する再生工程と、 を有することを特徴とする音データ再生法。
5. A demodulating step of demodulating (A) quantized data to which dither of a predetermined frequency is added as sound data,
(B) a dither removing step of digitally filtering the demodulated sound data to remove a dither component contained in the sound data; and (C) a reproducing step of reproducing the sound data from which the dither component has been removed. Sound data reproduction method characterized by.
【請求項6】請求項5記載の音データ再生法において、
前記ディザ除去工程は、復調された音データの移動平均
をとる工程を有することを特徴とする音データ再生法。
6. The sound data reproducing method according to claim 5,
The sound data reproducing method, wherein the dither removing step includes a step of taking a moving average of the demodulated sound data.
【請求項7】請求項5記載の音データ再生法において、
前記ディザ除去工程は、ディザの周波数である前記所定
周波数に対して零点をもつ伝達関数に従ってデジタルフ
ィルタリングを行う工程を有することを特徴とする音デ
ータ再生法。
7. The sound data reproducing method according to claim 5,
The sound data reproducing method, wherein the dither removing step includes a step of performing digital filtering according to a transfer function having a zero point with respect to the predetermined frequency which is a dither frequency.
【請求項8】音データとして、所定周波数のディザが付
加された符号化データを記憶する音データ記憶手段と、 前記音データ記憶手段からの符号化データを復号化する
復調手段と、 前記復調手段により復号化された音データをデジタルフ
ィルタリングして音データに含まれるディザ成分を除去
するデジタルフィルタ手段と、 前記デジタルフィルタ手段によりディザ成分が除去され
た音データを音として再生する再生手段と、 を有することを特徴とする音データ再生装置。
8. Sound data storage means for storing coded data to which dither of a predetermined frequency is added as sound data, demodulation means for decoding the coded data from the sound data storage means, and the demodulation means. Digital filter means for digitally filtering the sound data decoded by the above to remove dither components contained in the sound data, and playback means for playing back the sound data from which the dither components have been removed by the digital filter means as a sound, A sound data reproducing device having.
【請求項9】請求項8記載の音データ再生装置におい
て、前記再生手段は、デジタルデータである音データを
アナログ音信号に変換するDA変換手段を有することを
特徴とする音データ再生装置。
9. A sound data reproducing apparatus according to claim 8, wherein said reproducing means has DA converting means for converting sound data which is digital data into an analog sound signal.
【請求項10】符号化されたデジタル音データを記憶す
る音データ記憶手段と、 前記音データ記憶手段からのデジタル音データを復号化
する復号化手段と、 前記復号化手段により復号化されたデジタル音データ
を、所定周波数に零点をもつ伝達関数に従ってデジタル
フィルタリングを行うデジタルフィルタ手段と、 前記デジタルフィルタ手段によってデジタルフィルタリ
ングされた音データを音として再生する再生手段と、 を有することを特徴とする音データ再生装置。
10. Sound data storage means for storing encoded digital sound data, decoding means for decoding digital sound data from the sound data storage means, and digital data decoded by the decoding means. A digital filter means for digitally filtering the sound data in accordance with a transfer function having a zero at a predetermined frequency; and a reproducing means for reproducing the sound data digitally filtered by the digital filter means as a sound. Data playback device.
【請求項11】請求項10記載の音データ再生装置にお
いて、前記デジタルフィルタ手段は、前記復号化された
デジタル音データの連続する所定数のサンプルの移動平
均をとる移動平均フィルタ手段であることを特徴とする
音データ再生装置。
11. A sound data reproducing apparatus according to claim 10, wherein the digital filter means is a moving average filter means for taking a moving average of a predetermined number of consecutive samples of the decoded digital sound data. Characteristic sound data reproducing device.
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