JPH0697836A - Acoustic signal transmission method - Google Patents

Acoustic signal transmission method

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JPH0697836A
JPH0697836A JP26928892A JP26928892A JPH0697836A JP H0697836 A JPH0697836 A JP H0697836A JP 26928892 A JP26928892 A JP 26928892A JP 26928892 A JP26928892 A JP 26928892A JP H0697836 A JPH0697836 A JP H0697836A
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JP
Japan
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phase
data
fourier transform
frame
signal
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Application number
JP26928892A
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Japanese (ja)
Inventor
Osamu Yoshino
治 吉野
Kazuo Hikawa
和生 飛河
Susumu Takahashi
暹 高橋
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Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0697836A publication Critical patent/JPH0697836A/en
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  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

PURPOSE:To compress the quantity of data with the coding of high efficiency and furthermore to transmit the acustic signals with high quality by applying the adaptive quantization processing to both amplitude and phase components respectively. CONSTITUTION:The amplitude component Ai(m) and the phase component thetai(m) are obtained at an orthogonal/polar coordinate transforming part 6 for each discrete frequency in regard of the sequential Fourier transformation frames. A masking processing part 5 calculates a masking curve based on the component Ai(m) and carries out the masking processing to compress the data by an amount equal to the component Ai(m). The component Ai(m) outputted via a changeover switch 9S is supplied to an adaptive quantizing part 23. Meanwhile the component thetai(m) is supplied to a phase estimating part PFC via a latch circuit 10. An adaptive quantizing part 17A refers to a look-up table 39 and applies the adaptive quantization processing to the data on the phase component supplied via a changeover switch 16S.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は音響信号の情報量を圧縮
して伝送する音響信号の伝送方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an acoustic signal transmitting method for compressing and transmitting an information amount of an acoustic signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、アナログ信号をデジタル信号、例
えばPCM(パルスコードモジュレーション)信号とし
て伝送(あるいは記録再生)することが多くなったが、
前記のPCM信号は情報量が多いために、PCM信号の
伝送(あるいは記録再生)のためには広い伝送帯域が必
要とされる。それでデジタル信号の信号処理を行う伝送
機器(記録再生機器)、その他の各種の機器においては、
従来からデジタル信号を少ない情報量で効率的に処理す
ることが行なわれている。そして信号をより少ない情報
量で効率的に符号化できるようにした高能率符号化方式
としては、信号の予測を行なって予測値からのずれの成
分(残差成分)だけを記録,伝送するようにした各種の
高能率符号化方式や、信号に対してある種の変換(一般
には直交変換)を施して信号の特徴を抽出し、その信号
の特徴部分、あるいは人間の視覚や聴覚が信号の変化の
少ない部分での変化に対しては敏感であるが信号の変化
の激しい部分においてはある程度の誤差があっても検知
し難いという性質を利用するなどして、各サンプルあた
りの情報量(ビット数)を少なくするようにした各種の高
能率符号化方式等が従来から提案されて来ていることは
周知のとおりである。
2. Description of the Related Art In recent years, an analog signal is often transmitted (or recorded / reproduced) as a digital signal, for example, a PCM (pulse code modulation) signal.
Since the PCM signal has a large amount of information, a wide transmission band is required for transmitting (or recording / reproducing) the PCM signal. Therefore, in transmission equipment (recording / playback equipment) that performs signal processing of digital signals, and other various equipment,
Conventionally, digital signals have been efficiently processed with a small amount of information. As a high-efficiency coding method capable of efficiently coding a signal with a smaller amount of information, the signal is predicted and only the component (residual component) of the deviation from the predicted value is recorded and transmitted. The various high-efficiency coding schemes described above and some kind of transformation (generally orthogonal transformation) are applied to the signal to extract the characteristics of the signal. The amount of information (bits) per sample (bits) is used by taking advantage of the fact that it is sensitive to changes in small changes, but difficult to detect in areas with large changes in signals even if there is some error. It is well known that various high-efficiency coding schemes and the like for reducing the number have been conventionally proposed.

【0003】しかしながら、例えば、電話の音声信号の
伝送に際して情報量の圧縮を行なうために実用されてい
る線形予測を適用して構成されている周知の高能率符化
方式では、予測系の分子(零)と分母(極)とを予測す
るようにしているが、その予測能力は余り良好ではな
く、音楽信号の伝送には殆ど効果がない。なお、線形予
測を行なうものには、他に、例えばパーコ方式等が存在
するが、これにも性能的に限界がある。そして、前記の
ように、音楽信号の伝送(記録)に関する情報量の圧縮
に適した予測法が無かったこれまでの間に、音楽信号の
伝送(記録)に関する情報量の圧縮のために最も広く用
いられてきたビット圧縮方法は、例えば直交変換による
近接周波数間のマスキング効果を利用してビット圧縮を
行なうものであり、それは例えば、音響信号から所定数
の標本点を有する期間を、窓関数を掛けて順次の各フレ
ームの繋ぎ目を互に重複させて緩やかに繋がるような状
態の順次の1フレーム期間として切出し、各1フレーム
毎に高速フーリエ変換(FFT)により直交変換を行な
った後に、前記の高速フーリエ変換によって得られたデ
ータに関してマスキング曲線の演算を行なって、前記の
マスキング曲線よりも大きな振幅を有するスペクトラム
は伝送(記録)して、マスキング曲線よりも小さな振幅
を有するスペクトラムは伝送(記録)しない、というよ
うに、主スペクトラムによってマスクされて聞えないス
ペクトラムは、それを記録,伝送しないようにするもの
である。なお、直交変換としてはDFT,DCT、その
他も使用できる。
However, for example, in the well-known high-efficiency coding method configured by applying the linear prediction that is practically used for compressing the amount of information when transmitting a telephone voice signal, the numerator of the prediction system ( Although the zero) and the denominator (pole) are predicted, the predictive ability is not very good, and there is almost no effect on the transmission of the music signal. There are other methods such as the Perco method for performing linear prediction, but this also has a limit in performance. Further, as described above, there has been no prediction method suitable for compressing the information amount related to the transmission (recording) of the music signal. The bit compression method that has been used is to perform bit compression by using a masking effect between adjacent frequencies by, for example, orthogonal transformation. It is cut out as a sequential one frame period in which the joints of the respective successive frames are overlapped with each other and gently connected, and orthogonal transform is performed by Fast Fourier Transform (FFT) for each one of the frames. The masking curve is calculated with respect to the data obtained by the fast Fourier transform of A spectrum that is transmitted (recorded) and has an amplitude smaller than the masking curve is not transmitted (recorded). For example, a spectrum masked by the main spectrum and inaudible does not record or transmit it. . Note that DFT, DCT, or the like can be used as the orthogonal transform.

【0004】ところで、前記のようにして音響信号のデ
ータを減少させることができる理由は、人間の聴覚の性
質として、ある周波数成分の音が強く放射されている場
合には、その周波数成分の近傍の周波数についての検知
能力が低下するからであり、検知能力が低下している部
分の周波数成分については少ないビット数を割当て、小
振幅の信号成分は全く伝送しない、等の手段によりデー
タ量の減少が実現できる。そして前記のようなデータ量
の減少により信号精度はかなり低下するが、聴感上にお
いては聴覚のマスキング効果によって、原信号を聴取し
た場合と区別ができないようにできることが多い。前記
のように、従来は高能率符号化を行なうのに、信号を予
測したり、信号を直交変換したりすることが行なわれて
来たが、信号の予測技術と直交変換技術との双方をうま
く融合させて、直交変換されたデータから次のフレーム
の直交変換された信号の予測をできるようにすれば、一
層の高能率符号化が達成できるが、そのようなことは従
来行なわれていなかった。
By the way, the reason why the data of the acoustic signal can be reduced as described above is that, when the sound of a certain frequency component is strongly radiated, it is close to the frequency component as a property of human hearing. This is because the detection capability for the frequency is reduced. Therefore, a small number of bits are assigned to the frequency component of the part where the detection capability is reduced, and the small amplitude signal component is not transmitted at all. Can be realized. Although the signal accuracy is considerably lowered due to the decrease in the amount of data as described above, it is often possible to make it indistinguishable from the case where the original signal is heard by the masking effect of hearing. As described above, conventionally, in order to perform high-efficiency coding, a signal has been predicted or a signal has been orthogonally transformed. However, both the signal prediction technique and the orthogonal transformation technique are used. Even better fusion can be achieved if the fusion is done well so that the orthogonally transformed data of the next frame can be predicted from the orthogonally transformed data, but this has not been done conventionally. It was

【0005】本出願人会社では前記の問題点の解決のた
めに、先に、特願平4ー30076号「音響信号の位相
予測方法」により、予め定められた一定の時間長を有す
るように音響信号から切出された順次の各フーリエ変換
フレームにおける第1,第2の各フーリエ変換フレーム
に同じ窓関数を用いて離散的にフーリエ変換して、前記
した第1,第2の各フーリエ変換フレーム毎のフーリエ
変換の結果として求められた同一な所定数の離散周波数
毎のデータにより、前記した第1,第2の各フーリエ変
換フレーム毎に、それぞれの離散周波数毎の位相情報を
得て、前記した第1,第2の各フーリエ変換フレームに
おいて互に対応している同一な離散周波数毎の位相情報
の変化の態様を求め、前記した個々の離散周波数毎の位
相情報の変化の態様が時間軸上で一定であるとして、前
記した第1の時間位置と第2の時間位置との時間差の整
数倍の時間位置に存在している第3の時間位置のフーリ
エ変換フレーム内の所定数の離散周波数の個々の位相情
報を決定して、第3の時間位置のフーリエ変換フレーム
の位相情報を予測する方法を提案しており、前記の位相
情報の予測方法の応用による音響信号の高能率符号化に
より、音響信号の伝送(記録)、楽器の音源の構成等を
容易にした。
In order to solve the above-mentioned problems, the present applicant's company has previously established a predetermined fixed time length according to Japanese Patent Application No. 4-30076, "Method of predicting phase of acoustic signal". The first and second Fourier transform frames in each successive Fourier transform frame cut out from the acoustic signal are discretely Fourier transformed using the same window function, and the first and second Fourier transforms described above are performed. From the same predetermined number of data for each discrete frequency obtained as a result of the Fourier transform for each frame, the phase information for each discrete frequency is obtained for each of the first and second Fourier transform frames described above. A mode of change of the phase information for each identical discrete frequency corresponding to each other in each of the first and second Fourier transform frames is obtained, and a mode of change of the phase information for each discrete frequency described above is obtained. Is constant on the time axis, the predetermined number in the Fourier transform frame of the third time position existing at a time position that is an integer multiple of the time difference between the first time position and the second time position described above. Has proposed a method of predicting the phase information of the Fourier transform frame at the third time position by determining the individual phase information of the discrete frequencies of, and a high efficiency of the acoustic signal by applying the above-mentioned method of predicting the phase information. The coding facilitates the transmission (recording) of acoustic signals and the configuration of the sound source of musical instruments.

【0006】図9は前記した本出願人会社による既提案
の位相情報の予測方法の応用例でも使用されうるエンコ
ーダのブロック図であり、また、図10はデコーダのブ
ロック図である。図11において最上方の部分に記載の
AUDIOという表示の波形は高能率符号化の対象にさ
れている音響信号であり、また、前記の音響信号はFr
ame Windowの表示のある部分に示されている
0,1,2…のように、それぞれ一定の時間長を有する
ように切出されて、順次のフーリエ変換フレームとされ
る。前記した各フーリエ変換フレームは、音響信号から
それぞれ例えば1024点の標本点を有する期間となる
ように、窓関数を掛けて順次の各フレームの繋ぎ目を互
に重複させて緩やかに繋がるような状態の順次の1フレ
ーム期間として切出されたものである。前記した各1フ
レーム毎のフーリエ変換フレームは、例えば離散的有限
系列のフーリエ変換(DFT)または高速フーリエ変換
(FFT)により直交変換が行なわれる。以下の説明で
は前記の直交変換が高速フーリエ変換(FFT)によって
行なわれるものとして記述されている。
FIG. 9 is a block diagram of an encoder that can be used in an application example of the previously proposed method of predicting phase information by the applicant company, and FIG. 10 is a block diagram of a decoder. In FIG. 11, the waveform indicated by AUDIO described in the uppermost part is an acoustic signal targeted for high efficiency encoding, and the acoustic signal is Fr.
As shown by 0, 1, 2, ... Shown in a part of the display of "ame Window", each is cut out so as to have a constant time length, and is made into a sequential Fourier transform frame. Each Fourier transform frame described above is multiplied by a window function so as to have a period having, for example, 1024 sampling points from an acoustic signal, and the joints of successive frames are overlapped with each other to be gently connected. Is cut out as one sequential frame period. The above-mentioned Fourier transform frame for each frame is subjected to orthogonal transform by, for example, discrete finite series Fourier transform (DFT) or fast Fourier transform (FFT). In the following description, the above orthogonal transformation is described as being performed by a fast Fourier transform (FFT).

【0007】さて、各1フレーム毎のフーリエ変換フレ
ームについてFFT演算を行なった場合に、前記した各
1フレーム毎のフーリエ変換フレームにおけるデータ数
(標本数)をNとし、標本化周波数をfsとすると、f
=fs/N で示されるfの周波数間隔毎の離散的な各
周波数(合計N個の周波数)についてのFFT演算結果
が得られるが、前記したFFT演算結果は、離散的な各
周波数毎に実数部(Real)振幅と、虚数部(Ima
g)振幅とからなるものである。前記した離散的な各周
波数毎の実数部(Real)振幅と、虚数部(Imag)振
幅とを用いて、次の数1及び数2により、前記した離散
的な各周波数毎に、極座標変換により合成振幅項(Am
p)と位相項(Phase)とを求める。ところで、FF
T演算結果として離散的な各周波数毎に得られたN個の
実数部(Real)振幅とN個の虚数部(Imag)振幅
とにおいて、N個の実数部(Real)振幅には同じ値の
ものが2個ずつ現われており、また、N個の虚数部(I
mag)振幅には絶対値で同じ値のものが2個ずつ現わ
れているから、有効な合成振幅項(Amp)の項数が総数
の1/2となり、また有効な位相項(Phase)の項
数も総数の1/2となるから、FFT出力データ数をF
FTの実数入力データ数と等しくできる。
When the FFT operation is performed on each Fourier transform frame, it is assumed that the number of data (sample number) in each Fourier transform frame is N and the sampling frequency is fs. , F
= Fs / N, the FFT operation result is obtained for each discrete frequency (total N frequencies) for each frequency interval of f, and the FFT operation result is a real number for each discrete frequency. Part (Real) amplitude and imaginary part (Ima
g) amplitude. Using the real part (Real) amplitude and the imaginary part (Imag) amplitude for each discrete frequency described above, the following Equation 1 and Equation 2 are used to perform polar coordinate conversion for each discrete frequency described above. Composite amplitude term (Am
p) and the phase term (Phase). By the way, FF
Of the N real part (Real) amplitudes and the N imaginary part (Imag) amplitudes obtained for each discrete frequency as a result of the T calculation, the N real part (Real) amplitudes have the same value. Two of them appear, and there are N imaginary parts (I
mag) Amplitude, two absolute values have the same value, so the number of valid combined amplitude terms (Amp) is 1/2 of the total number, and the effective phase terms (Phase) terms Since the number is 1/2 of the total number, the number of FFT output data is F
It can be equal to the number of real input data of FT.

【0008】[0008]

【数1】 [Equation 1]

【数2】 [Equation 2]

【0009】今、時間軸上で連続する順次のフーリエ変
換フレーム(フレーム)について、それぞれの離散的な
各周波数毎の実数部(Real)振幅と、虚数部(Ima
g)振幅とを用いて、数1及び数2により、前記した離
散的な各周波数毎に極座標変換により合成振幅項(Am
p)と位相項(Phase)とを求めた場合に、最も常識
的な考え方をとれば、時間軸上で隣り合う2つのフレー
ムでは、同じ振幅になるであろう、と予測するのが自然
でもあり、また実際に例えば標本化周波数が44.1K
Hzで、フレーム長(フレーム長は約1/40秒)として
1024点の標本数を有するものとして、ピアノの音の
信号をFFT演算した場合に得られるFFT演算結果に
よるスペクトルをみても、ある1つのフレームにおける
512個の振幅と、そのフレームの次のフレームにおけ
る512個の振幅とを比べても、あるいは、前記の次の
フレームの次のフレームにおける512個の振幅と比べ
ても、異なるフレームにおけるスペクトル間の変化量が
極めて少ないことが確められてもいる。
Now, for successive Fourier transform frames (frames) that are continuous on the time axis, the real part (Real) amplitude and the imaginary part (Ima) of each discrete frequency.
g) Amplitude and by equation 1 and equation 2, the combined amplitude term (Am
When p) and the phase term (Phase) are obtained, it is natural to predict that two adjacent frames on the time axis will have the same amplitude if the most common sense is taken. Yes, and actually for example the sampling frequency is 44.1K
Assuming that the sample number of 1024 points is set as the frame length (the frame length is about 1/40 second) at Hz, the spectrum obtained by the FFT operation result obtained when the FFT operation is performed on the signal of the piano sound is 1 Comparing 512 amplitudes in one frame with 512 amplitudes in the next frame of that frame, or comparing 512 amplitudes in the next frame of the next frame, in different frames. It is also confirmed that the amount of change between spectra is extremely small.

【0010】一方、時間軸上で連続している順次のフレ
ームにおける位相の予測は困難であろうことは、順次の
フレームの繰返し時間と、信号の周波数との間は無関係
であり、信号の位相と無関係にフレームが始まり、終了
することから考えても明らかであり、このことから従来
は直交変換による信号予測が困難であるとされて来てい
る。そして、標本化周波数を44.1KHzとし、フレ
ーム長として1024点の標本数を有するものとして、
実際にピアノの音の信号をFFT演算して得たFFT演
算結果によるある1つのフレームにおける512個の位
相の分布をみても、その位相の分布はランダムであるた
めに、その位相の分布によって次のフレームにおける5
12個の位相の分布を予測することはできないことが判
った。
On the other hand, it may be difficult to predict the phase in successive frames that are continuous on the time axis, because the repetition time of successive frames and the frequency of the signal are irrelevant, and the phase of the signal It is clear from the viewpoint that the frame starts and ends regardless of the above, and it has been conventionally considered difficult to perform signal prediction by orthogonal transform. Then, assuming that the sampling frequency is 44.1 KHz and the number of samples is 1024 points as the frame length,
Looking at the distribution of 512 phases in one frame by the FFT operation result obtained by actually performing FFT operation on the piano sound signal, the distribution of the phases is random. 5 in the frame
It was found that the distribution of 12 phases cannot be predicted.

【0011】本出願人会社による前記した既提案の発明
者の高橋氏は、時間軸上の順次のフレームにおける1つ
のフレームについての位相情報を用いても、他のフレー
ムの位相情報の予測を行なうことはできないが、2つの
フレームについて、それぞれのフーリエ変換フレーム毎
のフーリエ変換の結果として求められた同一な所定数の
離散周波数毎の位相情報間の位相情報の変化態様が時間
軸上で一定であるとすればその関係を用いることにより
他のフレームの位相情報の予測も可能となる、というこ
とに着目して、前記した「2つのフレームについて、そ
れぞれのフーリエ変換フレーム毎のフーリエ変換の結果
として求められた同一な所定数の離散周波数毎の位相情
報間の位相情報の変化態様は時間軸上で一定である」と
いう仮説(以下、高橋の仮説と記載する)を立て、実際
に、単一の周波数の正弦波信号、複数の周波数の正弦波
信号の合成信号、楽器(ピアノ)の音の信号、等の各種
の信号を用いて実験を行なってみたところ、前記の仮説
に従って予測したフレームの位相と実際のフレームの位
相とが、実用的に一致していると認められる程度に正し
い予測結果が得られており、高橋の仮説が実用上で成立
つとすることは各種の実験結果によって裏付けられてい
る。
The above-mentioned proposed inventor Mr. Takahashi of the applicant company predicts the phase information of other frames by using the phase information of one frame in the sequential frames on the time axis. However, for two frames, the manner in which the phase information changes between the phase information for the same predetermined number of discrete frequencies obtained as a result of the Fourier transform for each Fourier transform frame is constant on the time axis. If so, paying attention to the fact that it is possible to predict the phase information of other frames by using the relationship, and as described above, “for two frames, as a result of Fourier transform for each Fourier transform frame, The variation of the phase information between the phase information for each of the same predetermined number of discrete frequencies obtained is constant on the time axis. Establish a bridge hypothesis) and actually use various signals such as single frequency sine wave signal, multiple frequency sine wave signal composite signal, musical instrument (piano) sound signal, etc. After conducting experiments, the phase of the frame predicted according to the above hypothesis and the phase of the actual frame have been correctly predicted to the extent that they are practically agreed, and Takahashi's hypothesis The fact that it holds in practice is supported by various experimental results.

【0012】高橋の仮説によれば、図11中に示されて
いる例えばフレーム1における離散的な各周波数毎に求
めたN/2個の位相項のデータθi(1)と、例えばフレ
ーム2における離散的な各周波数毎に求めたN/2個の
位相項のデータθi(2)と、例えばフレーム3における
離散的な各周波数毎に求めたN/2個の位相項のデータ
θi(3)と、例えばフレーム4における離散的な各周波
数毎に求めたN/2個の位相項のデータθi(4)とにお
ける、互に同一の周波数値における位相項のデータにつ
いて、フレーム1における位相項のデータが例えばθ1
であり、またフレーム2における位相項のデータが例え
ばθ2であり、さらにフレーム3における位相項のデー
タが例えばθ3であり、さらにまたフレーム4における
位相項のデータが例えばθ4であったとした場合に、θ2
−θ1≒θ3−θ2≒θ4−θ3≒Δθaのように各フレー
ム間における位相の変化量が略々同一となる、というも
のであるから、この仮説が成立つとするならば、2つの
フレームについてそれぞれの離散的な各周波数毎に求め
たN/2個の位相項における互に対応しているすべての
周波数値の位相項のデータ間の位相の差を知れば、前記
した2つのフレームとは異なる他のフレームの位相の予
測を行なうことができるのであり、具体的にいうと、前
記した例のように、フレーム1におけるある特定な周波
数値faの位相項のデータがθ1で、フレーム2におけ
るある特定な周波数値faの位相項のデータがθ2であ
る場合には、前記したフレーム2の次のフレームにおけ
るある特定な周波数値faの位相項のデータθ3を、 θ3
≒θ2+(θ2−θ1)=2θ2−θ1 …(a)のように予
測する、というようにして、前記のような位相の予測を
フレーム1,2中の離散的な各周波数のすべてについて
個々に行なうことにより、フレーム3の信号の位相の予
測が可能である、としているのである。
According to Takahashi's hypothesis, data θi (1) of N / 2 phase terms obtained for each discrete frequency in frame 1 shown in FIG. Data θi (2) of N / 2 phase terms obtained for each discrete frequency, and data θi (3) of N / 2 phase terms obtained for each discrete frequency in frame 3, for example. And, for example, the data θi (4) of N / 2 phase terms obtained for each discrete frequency in frame 4, regarding the data of the phase terms at the same frequency value, Data is, for example, θ1
And the phase term data in frame 2 is, for example, θ2, the phase term data in frame 3 is, for example, θ3, and the phase term data in frame 4 is, for example, θ4, θ2
Since the amount of change in phase between frames is almost the same as −θ1≈θ3−θ2≈θ4−θ3≈Δθa, if this hypothesis holds, then for each of the two frames, If the difference in the phase between the data of the phase terms of all the frequency values corresponding to each other in the N / 2 phase terms obtained for each discrete frequency of is different from the above two frames. It is possible to predict the phase of another frame. Specifically, as in the above-mentioned example, the data of the phase term of a certain specific frequency value fa in frame 1 is θ1, and the phase term data in frame 2 is. When the data of the phase term of the specific frequency value fa is θ2, the data of the phase term θ3 of the specific frequency value fa in the frame next to the frame 2 is set to θ3.
≉θ2 + (θ2-θ1) = 2θ2-θ1 (a) is predicted, and the above-described phase prediction is individually performed for all discrete frequencies in frames 1 and 2. By doing so, it is possible to predict the phase of the signal of frame 3.

【0013】前記した高橋の仮説に従うと、1つのフレ
ームの位相情報、例えばフレーム1だけの位相情報が判
っても、その位相情報を用いて他のフレームの位相情報
を予測することは不可能であるが、2つのフレームの位
相情報が判れば、他のフレームの位相情報を予測するこ
とが可能となるのであり、隣接している2つのフレー
ム、例えばフレーム1の位相情報とフレーム2の位相情
報とが判かれば、前記した2つのフレーム以外の他のフ
レームの位相情報の予測が可能であることを示してお
り、また、1フレームの時間長のK倍だけ離れている2
つのフレーム、例えばフレーム1の位相情報とフレーム
4の位相情報とが判かれば、フレーム4から1フレーム
の時間長のK倍だけ離れている他のフレーム、例えばフ
レーム7の位相情報を予測することも可能なのであっ
て、前記した高橋の仮説を一般的に表現すると、「予め
定められた一定の時間長を有するように音響信号から切
出された順次の各フーリエ変換フレームにおける第1,
第2の各フーリエ変換フレームに同じ窓関数を用いて離
散的にフーリエ変換して、前記した第1,第2の各フー
リエ変換フレーム毎のフーリエ変換の結果として求めら
れた同一な所定数の離散周波数毎のデータにより、前記
した第1,第2の各フーリエ変換フレーム毎に、それぞ
れの離散周波数毎の位相情報を得て、前記した第1,第
2の各フーリエ変換フレームにおいて互に対応している
同一な離散周波数毎の位相情報の変化の態様を求め、前
記した個々の離散周波数毎の位相情報の変化の態様が時
間軸上で一定であるとして、前記した第1の時間位置と
第2の時間位置との時間差の整数倍の時間位置に存在し
ている第3の時間位置のフーリエ変換フレーム内の所定
数の離散周波数の個々の位相情報を決定して、第3の時
間位置のフーリエ変換フレームの位相情報を予測でき
る」とすることができる。
According to the above-mentioned Takahashi's hypothesis, even if the phase information of one frame, for example, the phase information of only frame 1 is known, it is impossible to predict the phase information of other frames using the phase information. However, if the phase information of two frames is known, it is possible to predict the phase information of another frame, and the phase information of two adjacent frames, for example, the phase information of frame 1 and the phase information of frame 2 , It is possible to predict the phase information of frames other than the above-mentioned two frames, and the distance is K times the time length of one frame.
If the phase information of one frame, for example frame 1 and the phase information of frame 4, is known, the phase information of another frame, for example, frame 7, which is K times the time length of one frame away from frame 4, can be predicted. Generally speaking, the above Takahashi's hypothesis can be expressed as follows: "The first and the first in each successive Fourier transform frame cut out from the acoustic signal so as to have a predetermined constant time length.
Discrete Fourier transform using the same window function for each second Fourier transform frame, and the same predetermined number of discrete values obtained as a result of the Fourier transform for each of the first and second Fourier transform frames described above. Phase information for each discrete frequency is obtained for each of the first and second Fourier transform frames described above from the data for each frequency, and the phase information for each of the first and second Fourier transform frames described above is obtained. The phase of change of the phase information for each identical discrete frequency is obtained, and it is assumed that the mode of change of the phase information for each discrete frequency is constant on the time axis and the first time position and the The individual phase information of the predetermined number of discrete frequencies in the Fourier transform frame of the third time position existing at the time position that is an integer multiple of the time difference from the second time position is determined, and Fourier It can be to be able to predict the phase information of the conversion frame ".

【0014】図9に示すブロック図は、前記したような
高橋の仮説による音響信号の位相予測技術を応用して、
記録,伝送の対象にされる信号の情報量の圧縮を行なっ
て記録,伝送を行なう場合に、各フレーム毎に振幅の残
差信号Ai(m)−Ai(m-1)と、位相の残差信号Δθi
(m)=θi(m)−{2θi(m-1)−θi(m-2)}とを記
録,伝送するように構成されたエンコーダの構成例を示
したものであり、また、図10はデコーダの構成例を示
してい。図12は前記した図9に示されているデコーダ
における位相の予測値と残差値とを示している図であ
る。前記の各残差信号は、予測が当っていれば零になる
が、通常は予測値との僅かなずれが発生するから、前記
の残差信号が零になることは少ないが元の信号の情報量
に比べで残差信号の情報量は遥かに少ないものになって
いる。
The block diagram shown in FIG. 9 is an application of the phase prediction technique for acoustic signals based on the Takahashi's hypothesis as described above.
When the information amount of the signal to be recorded and transmitted is compressed and then recorded and transmitted, the amplitude residual signal Ai (m) -Ai (m-1) and the phase residual signal are calculated for each frame. Difference signal Δθi
10 shows an example of the configuration of an encoder configured to record and transmit (m) = θi (m) − {2θi (m−1) −θi (m−2)}, and FIG. Shows a configuration example of the decoder. FIG. 12 is a diagram showing the predicted value of the phase and the residual value in the decoder shown in FIG. Each of the above residual signals becomes zero if the prediction is correct, but usually a slight deviation from the predicted value occurs, so the above residual signals rarely become zero but the original signal The information amount of the residual signal is much smaller than the information amount.

【0015】図9において、1は記録,伝送の対象にさ
れているデジタル音響信号の入力端子であり、前記した
デジタル音響信号の入力端子1に供給されたデジタル音
響信号から、ブロック2によってオーバーラップされた
状態で予め定められた一定の時間長を有するように切出
された順次のフーリエ変換フレームは、それぞれが例え
ばN点の標本点を有する期間毎に窓関数を掛けて、順次
の各フレームの繋ぎ目を互に重複させて緩やかに繋がる
ような状態の順次の1フレーム期間となるように、ブロ
ック3において窓関数が乗算された後に、ブロック4に
おいて高速フーリエ変換演算(FFT演算)が行なわれ
る。FFT演算の結果としてそれぞれのフーリエ変換フ
レーム毎に、同一の一定な周波数間隔f{ただし、各1
フレーム毎のフーリエ変換フレームにおけるデータ数標
本数をNとし、標本化周波数をfsとして、f=fs/
N}を有するN個の離散的な周波数毎に実数部(Rea
l)振幅と、虚数部(Imag)振幅とからなるFFT演
算結果のデータが得られる。
In FIG. 9, reference numeral 1 denotes an input terminal of a digital audio signal to be recorded and transmitted, which is overlapped by a block 2 from the digital audio signal supplied to the input terminal 1 of the digital audio signal. Sequential Fourier transform frames cut out so as to have a predetermined fixed time length in the selected state are multiplied by a window function for each period having, for example, N sampling points, and each successive frame The fast Fourier transform operation (FFT operation) is performed in the block 4 after the window function is multiplied in the block 3 so as to form one sequential frame period in which the joints are overlapped with each other and gently connected. Be done. As a result of the FFT calculation, the same constant frequency interval f {however, 1 for each Fourier transform frame is obtained.
Number of data in Fourier transform frame for each frame The number of samples is N, the sampling frequency is fs, and f = fs /
For each of the N discrete frequencies having N}, the real part (Rea
l) The data of the FFT operation result including the amplitude and the imaginary part (Imag) amplitude is obtained.

【0016】前記のようにFFT演算の結果として得ら
れたN個の離散的な周波数毎のデータは、それぞれの離
散的な周波数のデータ毎に、それぞれ異なる信号処理装
置によって信号処理が行なわれるのであるが、図9には
N個の信号処理装置の内の1個の信号処理装置の構成だ
けが例示されている。図9において、前記の信号処理装
置は直交座標→極座標変換のように表示されているブロ
ック6とマルチプレクサ18との間の構成部分である。
FFT演算の結果として得られたN個の離散的な周波数
毎の実数部と虚数部とからなる特定な離散的な周波数の
データは、直交座標→極座標変換部6において極座標変
換されて振幅項と位相項とに分離された後に、既述の数
1に従った振幅の計算と、既述の数2に従った位相の計
算とが行なわれることにより、順次のフレームについて
前記した離散的な各周波数毎に、合成振幅項Ai(m)
と位相項θi(m)とを求められる。前記した直交座標
→極座標変換部6の計算結果として得られる特定な離散
的な周波数の合成振幅項Ai(m)はラッチ回路7と減
算器8とデータセレクタ9とに供給される。前記したデ
ータセレクタ9は、端子34に供給される切換信号によ
って、前記した合成振幅項Ai(m)による設定データ
と、前記した減算器8から出力された残差データとの何
れか一方を選択してマルチプレクサ18に出力させる。
前記したデータセレクタ9の切換動作は、後述のデータ
セレクタ16の切換動作と連動して行なわれる。
As described above, the N discrete frequency data obtained as a result of the FFT operation is subjected to signal processing by different signal processing devices for each discrete frequency data. However, FIG. 9 illustrates only the configuration of one of the N signal processing devices. In FIG. 9, the signal processing device is a component between the block 6 and the multiplexer 18, which is displayed as a rectangular coordinate → polar coordinate conversion.
Data of a specific discrete frequency, which is obtained as a result of the FFT operation and is composed of a real number part and an imaginary number part for each of N discrete frequencies, is polar coordinate-transformed by the orthogonal coordinate → polar coordinate transforming part 6 and becomes an amplitude term. After the separation into the phase term, the calculation of the amplitude according to the above-mentioned Expression 1 and the calculation of the phase according to the above-mentioned Expression 2 are performed, so that the discrete each of the above-described discrete frames is obtained. Composite amplitude term Ai (m) for each frequency
And the phase term θi (m) can be obtained. The composite amplitude term Ai (m) of a specific discrete frequency obtained as the calculation result of the orthogonal coordinate → polar coordinate conversion unit 6 is supplied to the latch circuit 7, the subtractor 8 and the data selector 9. The data selector 9 selects one of the setting data based on the above-described combined amplitude term Ai (m) and the residual data output from the subtracter 8 according to the switching signal supplied to the terminal 34. And outputs it to the multiplexer 18.
The switching operation of the data selector 9 described above is performed in conjunction with the switching operation of the data selector 16 described later.

【0017】また、前記した直交座標→極座標変換部6
の計算結果として得られる特定な離散的な周波数の位相
項θi(m)はラッチ回路10と減算器14とデータセ
レクタ16とに供給される。m番目のフレームにおける
特定な離散的な周波数(今、仮にfaとする)の位相の
計算結果として直交座標→極座標変換部6から出力され
た位相θi(m)のデータがラッチ回路10に保持され
る以前にラッチ回路10に保持されていた位相のデー
タ、すなわちm-1番目のフレームにおける特定な離散的
な周波数faの位相の計算結果として直交座標→極座標
変換部6から出力されていた位相θi(m-1)のデータ
は、位相予測部PFCにおけるラッチ回路12に保持さ
れる。前記した位相予測部PFCは、図示の構成例では
ラッチ回路12と利得が2の増幅器11と、減算器13
とによって構成されている。前記した位相θi(m-1)の
データがラッチ回路12に保持される以前にラッチ回路
12に保持されていた位相のデータ、すなわち、m-2番
目のフレームにおける特定な離散的な周波数faの位相
の計算結果として直交座標→極座標変換部6から出力さ
れていた位相θm-2のデータは、減算器13に対して減
数信号として供給されており、前記の減算器13に対し
て被減数信号として供給されているのは、前記した利得
が2の増幅器11からの出力であるから、前記の減算器
13から出力される予測位相のデータ、すなわち、位相
予測部PFCから出力される予測位相のデータは2θi
(m-1) −θm-2である。
Further, the Cartesian coordinates → polar coordinates conversion unit 6 described above.
The phase term θi (m) of a specific discrete frequency obtained as the calculation result of is supplied to the latch circuit 10, the subtractor 14, and the data selector 16. The data of the phase θi (m) output from the rectangular coordinate → polar coordinate conversion unit 6 is held in the latch circuit 10 as the calculation result of the phase of a specific discrete frequency (probably fa) in the m-th frame. The phase data held in the latch circuit 10 before the operation, that is, the phase θi output from the rectangular coordinate → polar coordinate conversion unit 6 as the calculation result of the phase of the specific discrete frequency fa in the m−1th frame. The data of (m-1) is held in the latch circuit 12 in the phase prediction unit PFC. The phase predictor PFC described above includes a latch circuit 12, an amplifier 11 having a gain of 2, and a subtractor 13 in the illustrated configuration example.
It is composed of and. The phase data held in the latch circuit 12 before the data of the phase θi (m-1) is held in the latch circuit 12, that is, the specific discrete frequency fa in the (m-2) th frame. The data of the phase θm−2 output from the Cartesian coordinate → polar coordinate conversion unit 6 as the phase calculation result is supplied to the subtractor 13 as a subtraction signal, and is supplied to the subtractor 13 as a subtraction signal. Since the output from the amplifier 11 having the gain of 2 is supplied, the predicted phase data output from the subtractor 13, that is, the predicted phase data output from the phase prediction unit PFC. Is 2θi
(m-1)-[theta] m-2.

【0018】前記の直交座標→極座標変換部6の計算結
果として得られる特定な離散的な周波数の位相θmは、
ラッチ回路10と減算器13とデータセレクタ16とに
供給される。m番目のフレームにおける特定な離散的な
周波数(今、仮にfaとする)の位相の計算結果として
直交座標→極座標変換部6から出力された位相θmのデ
ータがラッチ回路10に保持される以前にラッチ回路1
0に保持されていた位相のデータ、すなわちm-1番目の
フレームにおける特定な離散的な周波数faの位相の計
算結果として直交座標→極座標変換部6から出力されて
いた位相θi(m-1)のデータは、ラッチ回路12と利得
が2の増幅器11と、減算器13とによって構成されて
いる位相予測部PFCにおけるラッチ回路12に保持さ
れる。なお端子5はシフトクロック信号の供給端子であ
る。前記した位相θi(m-1)のデータがラッチ回路12
に保持される以前にラッチ回路12に保持されていた位
相のデータ、すなわち、m-2番目のフレームにおける特
定な離散的な周波数faの位相の計算結果として直交座
標→極座標変換部6から出力されていた位相θi(m-2)
のデータは、減算器13に対して減数信号として供給さ
れており、前記の減算器13に対して被減数信号として
供給されているのは、前記した利得が2の増幅器11か
らの出力であるから、前記の減算器13から出力される
予測位相のデータ、すなわち、位相予測部PFCから出
力される予測位相のデータは2θi(m-1) −θi(m-
2)である{図12参照}。
The phase θm of the specific discrete frequency obtained as the calculation result of the Cartesian coordinate → polar coordinate conversion unit 6 is
It is supplied to the latch circuit 10, the subtractor 13, and the data selector 16. Before the data of the phase θm output from the Cartesian coordinate → polar coordinate conversion unit 6 as the calculation result of the phase of the specific discrete frequency (probably fa) in the m-th frame is held in the latch circuit 10. Latch circuit 1
The phase data held at 0, that is, the phase θi (m-1) output from the rectangular coordinate → polar coordinate conversion unit 6 as the calculation result of the phase of the specific discrete frequency fa in the m-1 th frame. Data is held in the latch circuit 12 in the phase predicting unit PFC configured by the latch circuit 12, the amplifier 11 having a gain of 2, and the subtractor 13. The terminal 5 is a shift clock signal supply terminal. The data of the above-described phase θi (m-1) is the latch circuit 12
Is output from the orthogonal coordinate → polar coordinate conversion unit 6 as the calculation result of the phase data held in the latch circuit 12 before being held in, ie, the phase of the specific discrete frequency fa in the m−2nd frame. Phase θi (m-2)
Data is supplied to the subtractor 13 as a subtraction signal, and the subtraction signal 13 is supplied to the subtractor 13 as a subtracted signal because the output from the amplifier 11 having a gain of 2 is used. , The predicted phase data output from the subtractor 13, that is, the predicted phase data output from the phase prediction unit PFC is 2θi (m−1) −θi (m−
2) {see FIG. 12}.

【0019】前記した位相予測部PFCから出力された
予測位相のデータ2θi(m-1) −θi(m-2)が、減算
器14において実際の位相データθi(m)から減算され
ることによって、前記の減算器14からは位相残差信号
Δθi(m)=θi(m)-{2θi(m-1) −θi(m-
2)}が出力されて、それがデータセレクタ16を介して
量子化スケーリング17に供給され、そこで、周波数に
従って量子化サイズが設定された後に、マルチプレクサ
18に供給される。前記したマルチプレクサ18では、
特定な離散的な周波数(今、仮にfaとする)の振幅残
差信号ΔAi(m)と、特定な離散的な周波数faの位
相残差信号Δθi(m)とを合わせて出力端子19に供給
する。なお、前記した出力端子19には、少なくとも1
度はオリジナルの振幅成分Ai(m)や、位相成分θi
(m)、供給されていることはいうまでもない。前記した
マルチプレクサ18には、フーリエ変換フレーム内の所
定数の離散周波数毎の振幅残差信号ΔAi(m)と、位
相残差信号Δθi(m)とを発生させている他のすべての
信号処理回路からの出力データも供給されているから、
マルチプレクサ18からは、情報量が圧縮された状態の
音響信号のデータが出力されて、出力端子19を介して
伝送路に送出されることになる。
Predicted phase data 2θi (m-1) -θi (m-2) output from the phase predictor PFC is subtracted from the actual phase data θi (m) by the subtractor 14, , The phase residual signal Δθi (m) = θi (m)-{2θi (m-1) -θi (m-
2)} is output and supplied to the quantizing scaling 17 via the data selector 16, where the quantizing size is set according to the frequency, and then supplied to the multiplexer 18. In the multiplexer 18 described above,
An amplitude residual signal ΔAi (m) of a specific discrete frequency (probably fa now) and a phase residual signal Δθi (m) of a specific discrete frequency fa are combined and supplied to the output terminal 19. To do. It should be noted that the output terminal 19 has at least 1
The degree is the original amplitude component Ai (m) and the phase component θi
(m) Needless to say, it is supplied. The multiplexer 18 includes all other signal processing circuits that generate the amplitude residual signal ΔAi (m) and the phase residual signal Δθi (m) for each predetermined number of discrete frequencies in the Fourier transform frame. Since the output data from is also supplied,
From the multiplexer 18, the data of the acoustic signal in which the information amount is compressed is output and sent to the transmission path via the output terminal 19.

【0020】次に、図10を参照して伝送系の受信側の
一例構成について説明する。図10において、20は受
信側に設けられたデコーダの入力端子であり、この入力
端子20には、図9を参照して既述した送信側から伝送
路(図示していない)を介して受信側に伝送されて来た情
報量が圧縮された状態の音響信号のデータ、すなわち、
フーリエ変換フレーム内の所定数の離散周波数毎の振幅
残差信号ΔAi(m)と、位相残差信号とを含んで構成
されている音響信号のデータから、図示されていないデ
・マルチプレクサによって分離された、特定な離散周波
数毎の振幅残差信号ΔAi(m)と、位相残差信号Δθ
i(m)とを含んでいる信号が供給されている。前記した
入力端子20に供給された特定な離散周波数毎の振幅残
差信号ΔAi(m)と位相残差信号Δθi(m)とを含ん
でいる信号は、ある特定な離散的な周波数のデータにつ
いての信号処理を行なう信号処理装置によって所定の信
号処理を受ける。図10にはある特定な離散的な周波数
のデータについての信号処理を行なう1個の信号処理装
置が代表的に示されている。
Next, an example of the configuration of the receiving side of the transmission system will be described with reference to FIG. In FIG. 10, reference numeral 20 denotes an input terminal of a decoder provided on the receiving side, and this input terminal 20 receives from the transmitting side described above with reference to FIG. 9 via a transmission line (not shown). The data of the acoustic signal in a state where the amount of information transmitted to the side is compressed, that is,
A demultiplexer (not shown) separates data from an acoustic signal that includes a predetermined number of amplitude residual signals ΔAi (m) for each discrete frequency in the Fourier transform frame and a phase residual signal. In addition, the amplitude residual signal ΔAi (m) and the phase residual signal Δθ for each specific discrete frequency
A signal containing i (m) is provided. The signal including the amplitude residual signal ΔAi (m) and the phase residual signal Δθi (m) supplied to the input terminal 20 for each specific discrete frequency is the data of a specific discrete frequency. Predetermined signal processing is performed by a signal processing device that performs the signal processing of. FIG. 10 typically shows one signal processing device that performs signal processing on data of a specific discrete frequency.

【0021】入力端子20に特定な離散周波数のオリジ
ナルの振幅成分Ai(m)や、位相成分θi(m)、及び
振幅残差信号ΔAi(m)や位相残差信号Δθi(m)な
どを含んで構成されている信号が供給された信号処理回
路では、デ・マルチプレクサ21によって特定な離散周
波数(今、仮にfaとする)のオリジナルの振幅成分A
i(m)や、位相成分θi(m)、及び振幅残差信号ΔA
i(m)や位相残差信号Δθi(m)を分離して、振幅成
分の信号処理回路と、位相成分の処理回路とに供給す
る。図10においてラッチ回路24から加算器25に与
えられているデータは、前記したデ・マルチプレクサ2
1から加算器25に与えられている振幅残差信号ΔAi
(m)が、m番目のフレームにおける振幅残差信号ΔAi
(m)である場合には、m-1番目のフレームの合成振幅項
のデータAi(m-1)であるから、加算器25においてm
-1番目のフレームの合成振幅項のデータAi(m-1)と、
m番目のフレームにおける振幅残差信号ΔAi(m)と
が加算されて、加算器25からはm番目のフレームの合
成振幅項のデータAi(m)が出力され、それがラッチ回
路24によって保持されるとともに、データセレクタ2
6を介して極座標→直角座標変換部27に供給される。
The input terminal 20 includes an original amplitude component Ai (m) of a specific discrete frequency, a phase component θi (m), an amplitude residual signal ΔAi (m) and a phase residual signal Δθi (m). In the signal processing circuit supplied with the signal composed of, the de-multiplexer 21 sets the original amplitude component A of a specific discrete frequency (probably fa).
i (m), phase component θi (m), and amplitude residual signal ΔA
i (m) and the phase residual signal Δθi (m) are separated and supplied to the amplitude component signal processing circuit and the phase component processing circuit. The data given from the latch circuit 24 to the adder 25 in FIG.
Amplitude residual signal ΔAi given to adder 25 from 1
(m) is the amplitude residual signal ΔAi in the m-th frame
In the case of (m), since it is the data Ai (m-1) of the combined amplitude term of the m-1th frame, m in the adder 25.
-Data Ai (m-1) of the composite amplitude term of the -1st frame,
The amplitude residual signal ΔAi (m) in the m-th frame is added, and the adder 25 outputs data Ai (m) of the composite amplitude term of the m-th frame, which is held by the latch circuit 24. Data selector 2
It is supplied to the polar coordinate → rectangular coordinate conversion unit 27 via 6.

【0022】また、前記のようにデ・マルチプレクサ2
1によって分離された特定な離散周波数(今、仮にfa
とする)のオリジナルの振幅成分Ai(m)や、位相成
分θi(m)、及び振幅残差信号ΔAi(m)や位相残差
信号Δθi(m)とにおける位相成分θi(m)及び位相残
差信号Δθi(m)は、再量子化器22によって再量子
化された後に、加算器29とデータセレクタ30とに供
給されている。前記した加算器29から出力されるデー
タが、m番目のフレームにおける特定な離散的な周波数
の位相項のデータθi(m)となることは、前記した加算
器29で加算される2つのデータが、デ・マルチプレク
サ21から加算器29に与えられている位相残差信号Δ
θi(m)が、m番目のフレームにおける位相残差信号Δ
θi(m)と、位相予測部PFCから出力された2θi
(m-1)−θi(m-2)とであるからである。前記した加算
器29から出力されたm番目のフレームにおける特定な
離散的な周波数の位相項のデータθi(m)は、データセ
レクタ30を介して極座標→直角座標変換部27に供給
されるとともに、ラッチ回路28に供給されている。な
お、端子23にはシフトクロック信号が供給されてい
る。
Further, as described above, the demultiplexer 2
Specific discrete frequencies separated by 1 (for example, fa
The original amplitude component Ai (m), the phase component θi (m), and the phase component θi (m) and the phase residual in the amplitude residual signal ΔAi (m) and the phase residual signal Δθi (m). The difference signal Δθi (m) is requantized by the requantizer 22 and then supplied to the adder 29 and the data selector 30. The fact that the data output from the adder 29 becomes the data θi (m) of the phase term of a specific discrete frequency in the m-th frame means that the two data added by the adder 29 are , The phase residual signal Δ given to the adder 29 from the demultiplexer 21
θi (m) is the phase residual signal Δ in the m-th frame
θi (m) and 2θi output from the phase prediction unit PFC
This is because (m-1) -θi (m-2). The data θi (m) of the phase term having a specific discrete frequency in the m-th frame output from the adder 29 is supplied to the polar coordinate → rectangular coordinate conversion unit 27 via the data selector 30, and It is supplied to the latch circuit 28. A shift clock signal is supplied to the terminal 23.

【0023】前記した加算器29から出力された位相θ
i(m)のデータがラッチ回路28に保持される以前に、
ラッチ回路28に保持されていた位相のデータ、すなわ
ちm-1番目のフレームにおける特定な離散的な周波数f
aの位相θi(m-1)のデータは、ラッチ回路12と利得
が2の増幅器11と、減算器13とによって構成されて
いる位相予測部PFCにおけるラッチ回路12に保持さ
れる。前記した位相θi(m-1)のデータがラッチ回路1
2に保持される以前にラッチ回路12に保持されていた
位相のデータ、すなわち、m-2番目のフレームにおける
特定な離散的な周波数faの位相θi(m-2)のデータ
は、減算器13に対して減数信号として供給されてお
り、前記の減算器13に対して被減数信号として供給さ
れているのは、前記した利得が2の増幅器11からの出
力であるから、前記の減算器13から出力される予測位
相のデータ、すなわち、位相予測部PFCから出力され
る予測位相のデータθi(m)は2θi(m-1) −θi
(m)-2である。それで、前記した位相予測部PFCから
出力された予測位相のデータθi(m)=2θi(m-1)
−θi(m-2)と、m番目のフレームの位相残差信号Δθ
i(m)=θi(m)−{2θi(m-1) −θi(m-2)}
とが加算器29で加算されると、加算器29からはm番
目のフレームにおける特定な離散的な周波数faの位相
項のデータθi(m)が出力されることになる。
The phase θ output from the adder 29 described above.
Before the data of i (m) is held in the latch circuit 28,
The phase data held in the latch circuit 28, that is, the specific discrete frequency f in the (m-1) th frame
The data of the phase θi (m-1) of a is held in the latch circuit 12 in the phase predicting unit PFC configured by the latch circuit 12, the amplifier 11 having a gain of 2, and the subtractor 13. The data of the above phase θi (m-1) is the latch circuit 1.
The data of the phase held in the latch circuit 12 before being held in 2, that is, the data of the phase θi (m-2) of the specific discrete frequency fa in the m-2th frame is subtracted by the subtractor 13 Is supplied as a subtraction signal to the subtractor 13, and the subtracted signal is supplied to the subtractor 13 because the output from the amplifier 11 having a gain of 2 is used. The predicted phase data output, that is, the predicted phase data θi (m) output from the phase prediction unit PFC is 2θi (m−1) −θi.
(m) -2. Therefore, the predicted phase data θi (m) = 2θi (m-1) output from the phase predictor PFC described above.
-Θi (m-2) and the phase residual signal Δθ of the m-th frame
i (m) = θi (m)-{2θi (m-1) -θi (m-2)}
When and are added by the adder 29, the adder 29 outputs the data θi (m) of the phase term of the specific discrete frequency fa in the m-th frame.

【0024】前記のように加算器25から出力されたm
番目のフレームの合成振幅項のデータAi(m)と、加算
器29から出力されたm番目のフレームにおける特定な
離散的な周波数の位相項のデータθi(m)とが、それぞ
れ所定のデータセレクタ26,30を介して極座標→直
角座標変換部27に供給されることにより、極座標→直
角座標変換部27では、前記したm番目のフレームの合
成振幅項のデータAi(m)と、加算器29から出力され
たm番目のフレームにおける特定な離散的な周波数の位
相項のデータθi(m)とによって、前記した特定な離散
的な周波数faにおける実数部(Real)振幅と、虚数
部(Imag)振幅とを計算により求めて出力し、それを
逆FFT演算部31に供給する。前記した逆FFT演算
部31には、フーリエ変換フレーム内の所定数の離散周
波数毎に設けられているすべての信号処理回路からの出
力データが供給されているから、逆FFT演算部31か
らはもとの音響信号のデータが復原され、それにブロッ
ク32で示されている窓関数掛けと、ブロック33で示
されているオーバーラップ加算とが施されることによ
り、もとのデジタル音響信号に復原されて出力端子35
に送出されることになる。
M output from the adder 25 as described above
The data Ai (m) of the composite amplitude term of the th frame and the data θi (m) of the phase term of the specific discrete frequency in the mth frame output from the adder 29 are respectively predetermined data selectors. By being supplied to the polar coordinate → rectangular coordinate conversion unit 27 via 26 and 30, the polar coordinate → rectangular coordinate conversion unit 27 causes the data Ai (m) of the composite amplitude term of the m-th frame described above and the adder 29. The data θi (m) of the phase term of the specific discrete frequency in the m-th frame output from the real number part (Real) amplitude and the imaginary part (Imag) at the specific discrete frequency fa described above. The amplitude and the calculated value are output and supplied to the inverse FFT operation unit 31. Since the inverse FFT operation unit 31 is supplied with output data from all the signal processing circuits provided for each predetermined number of discrete frequencies in the Fourier transform frame, the inverse FFT operation unit 31 also outputs the output data. And the audio signal data are restored and subjected to the window function multiplication shown in block 32 and the overlap addition shown in block 33 to be restored to the original digital audio signal. Output terminal 35
Will be sent to.

【0025】[0025]

【発明が解決しようとする課題】そして、前記した本出
願人会社の既提案の「音響信号の位相予測方法」を応用
して音響信号の伝送(記録,再生)を行なえば、音響信
号を高能率符号化して伝送(記録,再生)できるため
に、所期の効果が得られるのであるが、なお一層の高能
率符号化によりデータ量を圧縮し、しかも、高品質の状
態で音響信号を伝送(記録,再生)することのできる音
響信号の伝送方法が求められた。
If the acoustic signal transmission (recording and reproduction) is performed by applying the above-mentioned "acoustic signal phase prediction method" proposed by the applicant of the present invention, the acoustic signal will be enhanced. Since it can be efficiently encoded and transmitted (recorded and reproduced), the desired effect can be obtained, but the data amount is compressed by even higher efficiency encoding and the acoustic signal is transmitted in a high quality state. There was a need for a method of transmitting audio signals that could be recorded and played back.

【0026】[0026]

【課題を解決するための手段】本発明は予め定められた
一定の時間長を有するように音響信号から切出された順
次の各フーリエ変換フレームの信号に同じ窓関数を用い
て離散的にフーリエ変換し、前記した各フーリエ変換フ
レーム毎のフーリエ変換の結果として求められた同一な
所定数の離散周波数毎のデータを用いて、前記した各フ
ーリエ変換フレーム毎に得た各離散周波数毎の振幅成分
と位相成分とを、それぞれ高能率符号化した後に伝送す
る音響信号の伝送方法において、前記した各フーリエ変
換フレーム毎に得た各離散周波数毎の振幅成分から各フ
ーリエ変換フレーム毎のマスキングカーブを算出し、前
記した各フーリエ変換フレーム毎のマスキングカーブを
用いて、それぞれ対応するフーリエ変換フレームの振幅
成分のデータ量を圧縮する手段と、前記のようにデータ
量が圧縮された順次のフーリエ変換フレーム毎の振幅成
分の差のデータを得て、それに適応量子化を施して伝送
するようにした音響信号の伝送方法、及び予め定められ
た一定の時間長を有するように音響信号から切出された
順次の各フーリエ変換フレームの信号に同じ窓関数を用
いて離散的にフーリエ変換し、前記した各フーリエ変換
フレーム毎のフーリエ変換の結果として求められた同一
な所定数の離散周波数毎のデータを用いて、前記した各
フーリエ変換フレーム毎に得た各離散周波数毎の振幅成
分と位相成分とを、それぞれ高能率符号化した後に伝送
する音響信号の伝送方法において、前記した各フーリエ
変換フレーム毎に得た各離散周波数毎の位相成分の量子
化ビット数を、周波数の値と振幅成分の大きさとをパラ
メータにして決定する手段と、前記した位相成分を前記
した量子化ビット数に従って量子化することによりデー
タ量の圧縮された位相成分を伝送するようにした音響信
号の伝送方法を提供する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention discretely Fourier transforms a signal of each successive Fourier transform frame cut out from an acoustic signal so as to have a predetermined fixed time length by using the same window function. By using the same predetermined number of discrete frequency data obtained as a result of the Fourier transform for each Fourier transform frame, the amplitude component for each discrete frequency obtained for each Fourier transform frame described above. In the transmission method of the acoustic signal which is transmitted after high-efficiency coding of the phase component and the phase component, the masking curve for each Fourier transform frame is calculated from the amplitude component for each discrete frequency obtained for each Fourier transform frame described above. Then, using the masking curve for each Fourier transform frame described above, the data amount of the amplitude component of the corresponding Fourier transform frame is calculated. A means for reducing, and a method of transmitting an acoustic signal, wherein data of the difference in amplitude component of each successive Fourier transform frame whose data amount is compressed as described above is obtained, and adaptive quantization is performed for transmission thereof. And discrete Fourier transform using the same window function on the signal of each successive Fourier transform frame cut out from the acoustic signal so as to have a predetermined constant time length, and for each Fourier transform frame described above. Using the same predetermined number of discrete frequency data obtained as a result of the Fourier transform, the amplitude component and the phase component of each discrete frequency obtained for each Fourier transform frame described above are respectively coded with high efficiency. In the transmission method of the acoustic signal to be transmitted after the above, the number of quantization bits of the phase component for each discrete frequency obtained for each Fourier transform frame described above is set to the frequency value and the amplitude component. And a transmission method of an acoustic signal for transmitting the compressed phase component of the data amount by quantizing the phase component according to the number of quantization bits described above. To do.

【0027】[0027]

【作用】予め定められた一定の時間長を有するように音
響信号から切出された順次の各フーリエ変換フレームの
信号に同じ窓関数を用いて離散的にフーリエ変換し、前
記した各フーリエ変換フレーム毎のフーリエ変換の結果
として求められた同一な所定数の離散周波数毎のデータ
を用いて、前記した各フーリエ変換フレーム毎に得た各
離散周波数毎の振幅成分と位相成分との内で、前記した
各フーリエ変換フレーム毎に得た各離散周波数毎の振幅
成分から各フーリエ変換フレーム毎のマスキングカーブ
を算出する。そして、前記した各フーリエ変換フレーム
毎のマスキングカーブを用いて、それぞれ対応するフー
リエ変換フレームの振幅成分のデータ量を圧縮する。デ
ータ量が圧縮された順次のフーリエ変換フレーム毎の振
幅成分の差のデータに適応量子化を施して伝送する。ま
た、予め定められた一定の時間長を有するように音響信
号から切出された順次の各フーリエ変換フレームの信号
に同じ窓関数を用いて離散的にフーリエ変換し、前記し
た各フーリエ変換フレーム毎のフーリエ変換の結果とし
て求められた同一な所定数の離散周波数毎のデータを用
いて、前記した各フーリエ変換フレーム毎に得た各離散
周波数毎の位相成分の量子化ビット数を、周波数の値と
振幅成分の大きさとをパラメータにして決定して、デー
タ量が圧縮された位相成分を伝送する。
The signal of each successive Fourier transform frame cut out from the acoustic signal so as to have a predetermined constant time length is discretely Fourier transformed using the same window function, and each Fourier transform frame described above. Using the same predetermined number of data for each discrete frequency obtained as a result of each Fourier transform, within the amplitude component and the phase component for each discrete frequency obtained for each Fourier transform frame described above, A masking curve for each Fourier transform frame is calculated from the amplitude component for each discrete frequency obtained for each Fourier transform frame. Then, the masking curve for each Fourier transform frame is used to compress the data amount of the amplitude component of the corresponding Fourier transform frame. The data of the difference in the amplitude component for each successive Fourier transform frame whose data amount is compressed is subjected to adaptive quantization and transmitted. In addition, discrete Fourier transform is performed on the signal of each successive Fourier transform frame cut out from the acoustic signal so as to have a predetermined fixed time length, by discrete Fourier transform using the same window function, and for each Fourier transform frame described above. Using the same predetermined number of discrete frequency data obtained as a result of the Fourier transform of, the number of quantization bits of the phase component for each discrete frequency obtained for each Fourier transform frame is calculated as the value of the frequency. And the magnitude of the amplitude component are used as parameters to transmit the phase component in which the data amount is compressed.

【0028】[0028]

【実施例】以下、本発明の音響信号の伝送方法の具体的
な内容を添付図面を参照して詳細に説明する。図1は本
発明の音響信号の伝送方法に使用されるエンコーダの構
成例を示すブロック図、図2は本発明の音響信号の伝送
方法に使用されるデコーダの構成例を示すブロック図、
図3乃至図7は構成や動作の説明のために用いられる
図、図8は位相成分の適応量子化に際して用いられる割
当てビット数の2次元的配列を示す図、図9は既提案の
音響信号の伝送方法に使用されるエンコーダの構成例を
示すブロック図、図10は既提案の音響信号の伝送方法
に使用されるデコーダの構成例を示すブロック図、図1
1及び図12は既提案の音響信号の伝送方法の構成原理
及び動作を説明するための図である。本発明の音響信号
の伝送方法で使用されるエンコーダの構成例を示す図1
において図9を参照して既述した既提案の音響信号の伝
送方法で使用されるエンコーダにおける構成部分と対応
する構成部分には、図9に示されているエンコーダで使
用した図面符号と同一の図面符号を使用しており、ま
た、本発明の音響信号の伝送方法で使用されるデコーダ
の構成例を示す図2において、図10を参照して既述し
た既提案の音響信号の伝送方法で使用されるエンコーダ
における構成部分と対応する構成部分には、図10に示
されているエンコーダで使用した図面符号と同一の図面
符号を使用している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The specific contents of the acoustic signal transmission method of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of an encoder used in the acoustic signal transmission method of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a decoder used in the acoustic signal transmission method of the present invention.
3 to 7 are diagrams used for explaining the configuration and operation, FIG. 8 is a diagram showing a two-dimensional array of allocated bits used in adaptive quantization of phase components, and FIG. 9 is a proposed acoustic signal. 1 is a block diagram showing a configuration example of an encoder used in the transmission method of FIG. 1, FIG. 10 is a block diagram showing a configuration example of a decoder used in the already proposed transmission method of an acoustic signal, FIG.
1 and 12 are diagrams for explaining the configuration principle and operation of a proposed acoustic signal transmission method. FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of an encoder used in the acoustic signal transmission method of the present invention.
The same reference numerals as those used in the encoder shown in FIG. 9 are used for the components corresponding to those in the encoder used in the already proposed method of transmitting an acoustic signal described with reference to FIG. In FIG. 2 showing the configuration example of the decoder used in the acoustic signal transmission method of the present invention, the already-proposed acoustic signal transmission method described above with reference to FIG. 10 is used. The same reference numerals as those used in the encoder shown in FIG. 10 are used for the components corresponding to those in the encoder used.

【0029】本発明の音響信号の伝送方法で使用される
エンコーダの構成例を示している図1において、1は記
録,伝送の対象にされているデジタル音響信号の入力端
子であり、前記したデジタル音響信号の入力端子1に供
給されたデジタル音響信号から、ブロック2によってオ
ーバーラップされた状態で予め定められた一定の時間長
を有するように切出された順次のフーリエ変換フレーム
は、それぞれが例えばN点の標本点を有する期間毎に窓
関数を掛けて、順次の各フレームの繋ぎ目を互に重複さ
せて緩やかに繋がるような状態の順次の1フレーム期間
となるように、ブロック3において窓関数が乗算された
後に、ブロック4において高速フーリエ変換演算(FF
T演算)が行なわれる。そして前記したブロック4にお
けるFFT演算の結果としてそれぞれのフーリエ変換フ
レーム毎に、同一の一定な周波数間隔f{ただし、各1
フレーム毎のフーリエ変換フレームにおけるデータ数標
本数をNとし、標本化周波数をfsとして、f=fs/
N}を有するN個の離散的な周波数毎に実数部(Rea
l)振幅と、虚数部(Imag)振幅とからなるFFT
演算結果のデータが得られる。
In FIG. 1, which shows an example of the configuration of an encoder used in the method for transmitting an acoustic signal of the present invention, 1 is an input terminal for a digital acoustic signal to be recorded and transmitted, Sequential Fourier transform frames cut out from the digital audio signal supplied to the audio signal input terminal 1 so as to have a predetermined fixed time length in an overlapped state by the block 2 are, for example, respectively. A window function is applied for each period having N sampling points, and a window is provided in block 3 so that a sequential one frame period in which the joints of each successive frame are overlapped with each other and gently connected is obtained. After the function is multiplied, the fast Fourier transform operation (FF
T calculation) is performed. Then, as a result of the FFT operation in the block 4 described above, the same constant frequency interval f {however, 1 for each Fourier transform frame is obtained.
Number of data in Fourier transform frame for each frame The number of samples is N, the sampling frequency is fs, and f = fs /
A real part (Rea) for every N discrete frequencies having N}.
l) FFT consisting of amplitude and imaginary part (Imag) amplitude
Data of the calculation result is obtained.

【0030】前記のようにFFT演算の結果として得ら
れたN個の離散的な周波数毎のデータは、それぞれの離
散的な周波数のデータ毎に、それぞれ異なる信号処理装
置により信号処理が行なわれるのであるが、図1中には
N個の信号処理装置の内の1個の信号処理装置の構成だ
けが、図中で直交座標→極座標変換のように表示されて
いる一点鎖線図示のブロック6とマルチプレクサ18と
の間に示されている。FFT演算の結果として得られた
N個の離散的な周波数毎の実数部と虚数部とからなる特
定な離散的な周波数のデータは、直交座標→極座標変換
部6において極座標変換されて振幅項と位相項とに分離
された後に、既述の数1による振幅の計算が振幅計算部
6Aで行なわれ、また既述の数2による位相の計算が位
相計算部6Pで行なわれることにより、順次のフレーム
について前記した離散的な各周波数毎に、合成振幅項A
i(m)と位相項θi(m)とが求められる。そして前
記した直交座標→極座標変換部6における振幅計算部6
Aでの計算結果として得られる特定な離散的な周波数の
合成振幅項Ai(m)はマスキング処理部5とルック・ア
ップ・テーブル(LUT)39とに供給され、また、前
記した直交座標→極座標変換部6における位相計算部6
Pの計算結果として得られる特定な離散的な周波数の位
相項θi(m)はラッチ回路10と減算器14と切換ス
イッチ16Sの固定接点aとに供給される。
As described above, the N discrete frequency data obtained as a result of the FFT operation is subjected to signal processing by different signal processing devices for each discrete frequency data. However, in FIG. 1, only the configuration of one signal processing device among the N signal processing devices is shown as a block 6 shown by a dashed-dotted line, which is displayed as Cartesian coordinate → polar coordinate conversion in the drawing. It is shown between the multiplexer 18. Data of a specific discrete frequency, which is obtained as a result of the FFT operation and is composed of a real number part and an imaginary number part for each of N discrete frequencies, is polar coordinate-converted by the orthogonal coordinate → polar coordinate converter 6 and becomes an amplitude term. After being separated into the phase term, the amplitude calculation by the above-described Equation 1 is performed by the amplitude calculation unit 6A, and the phase calculation by the already-described Equation 2 is performed by the phase calculation unit 6P, so that the sequential calculation is performed. For each discrete frequency described above for the frame, the composite amplitude term A
i (m) and the phase term θi (m) are obtained. Then, the above-described Cartesian coordinate → polar coordinate conversion unit 6 has an amplitude calculation unit 6
The composite amplitude term Ai (m) of a specific discrete frequency obtained as the calculation result in A is supplied to the masking processing unit 5 and the look-up table (LUT) 39, and the above-mentioned Cartesian coordinates → Polar coordinates. Phase calculator 6 in converter 6
The phase term θi (m) of a specific discrete frequency obtained as the calculation result of P is supplied to the latch circuit 10, the subtractor 14, and the fixed contact a of the changeover switch 16S.

【0031】直交座標→極座標変換部6の振幅計算部6
Aにおける計算結果として得られる特定な離散的な周波
数の合成振幅項Ai(m)が供給されたマスキング処理部
5では、供給された順次のフーリエ変換フレームにおけ
る振幅成分に対して図3に例示されているような手順で
マスキング処理を行なう。すなわち前記した特定な離散
的な周波数の合成振幅項Ai(m)を用いてマスキングカ
ーブmask(m)を算出するのであるが、前記したマ
スキングカーブmask(m)の算出は例えば次のよう
にして行なう。特定な離散的な周波数の合成振幅項Ai
(m)を単一正弦波の集合と考えて、単一正弦波のマスキ
ングカーブms(k)を用いて、範囲−l1〜l2について
数3に示されている式によって計算する。なお、前記の
単一正弦波のマスキングカーブms(k)は、マスキン
グカーブmask(m)をより一層精度良く求めるために、
ms(k)の値を周波数値に応じで変更されることもあ
る。
Amplitude calculation section 6 of Cartesian coordinate to polar coordinate conversion section 6
In the masking processing unit 5 to which the composite amplitude term Ai (m) of the specific discrete frequency obtained as the calculation result in A is supplied, the amplitude components in the supplied sequential Fourier transform frames are illustrated in FIG. The masking process is performed in the same procedure as described above. That is, the masking curve mask (m) is calculated using the above-described specific discrete frequency composite amplitude term Ai (m). The calculation of the masking curve mask (m) is performed as follows, for example. To do. A composite amplitude term Ai of a specific discrete frequency
Considering (m) as a set of a single sine wave, the masking curve ms (k) of the single sine wave is used to calculate the range −l1 to l2 by the formula shown in the equation (3). The single sine wave masking curve ms (k) is calculated in order to obtain the masking curve mask (m) with higher accuracy.
The value of ms (k) may be changed depending on the frequency value.

【0032】[0032]

【数3】 [Equation 3]

【0033】次に、人間の聴感は低域及び高域において
感度が低いという人間の聴感特性と対応する所謂ラウド
ネス曲線を用いて、前記の数3に従って得た計算結果を
修正して最終的なマスキングカーブmask(m)を決
定する。そして、マスキング処理部5では、前記のよう
にして決定したマスキングカーブmask(m)によっ
て、振幅成分Ai(m)に対して図3中に示されているよ
うなマスキング処理、すなわち、Ai(m)>mask
(m)の場合のAi(m)は、それをそのままを出力
し、またAi(m)<mask(m)の場合のAi
(m)はゼロとするような信号処理を行なって振幅成分
のデータ量を圧縮する。前記のようにしてマスキング処
理部5においてデータ量が圧縮された振幅成分Ai
(m)は、ラッチ回路7と減算器8と切換スイッチ9S
の固定接点aとに供給される。前記した切換スイッチ9
Sの可動接点vは、端子34に供給される切換信号によ
って、前記した直交座標→極座標変換部6の振幅計算部
6Aにおける計算結果として得られる特定な離散的な周
波数の合成振幅項Ai(m)による初期設定データと、前
記した減算器8から出力された残差データとの何れか一
方を選択してマルチプレクサ18に出力させる。前記し
た切換スイッチ9Sの切換動作は、後述の切換スイッチ
16Sの切換動作と連動して行なわれる。
Next, the so-called loudness curve corresponding to the human auditory perception characteristic that the human auditory sense is low in the low and high frequencies is used to correct the calculation result obtained according to the above-mentioned Equation 3 to obtain the final result. Determine the masking curve mask (m). Then, in the masking processing unit 5, the masking curve mask (m) determined as described above is used to mask the amplitude component Ai (m) as shown in FIG. 3, that is, Ai (m )> Mask
Ai (m) in the case of (m) outputs it as it is, and Ai (m) in the case of Ai (m) <mask (m)
(M) compresses the data amount of the amplitude component by performing signal processing to make it zero. The amplitude component Ai whose data amount is compressed in the masking processing unit 5 as described above
(M) is a latch circuit 7, a subtractor 8 and a changeover switch 9S
Is supplied to the fixed contact a. Changeover switch 9 described above
The movable contact v of S has a composite amplitude term Ai (m) of a specific discrete frequency obtained as a calculation result in the amplitude calculating section 6A of the rectangular coordinate → polar coordinate converting section 6 by the switching signal supplied to the terminal 34. ) And the residual data output from the subtracter 8 are selected and output to the multiplexer 18. The changeover operation of the changeover switch 9S described above is performed in conjunction with the changeover operation of the changeover switch 16S described later.

【0034】前記した切換スイッチ9Sは、最初に伝送
すべきフーリエ変換フレームにおける振幅成分のデータ
の伝送時には、端子34に供給された切換制御信号によ
って可動接点vが固定接点a側に切換えられた状態にさ
れていて、この状態においてはマスキング処理部5から
出力された振幅成分が、前記した切換スイッチ9Sの固
定接点aと可動接点vとを介して適応量子化部23に供
給される。また前記した最初に伝送すべきフーリエ変換
フレームにおける振幅成分のデータの伝送時以外のフー
リエ変換フレームにおける振幅成分のデータの伝送時に
は、前記した切換スイッチ9Sの可動接点vを切換スイ
ッチ9Sの固定接点b側に切換えられて、減算器8から
出力された残差データ、すなわち、マスキング処理部5
において順次のフーリエ変換フレームにおける振幅成分
についてデータ量が圧縮された状態の振幅成分Ai
(m)間の残差が、切換スイッチ9Sの可動接点vから
適応量子化部23に供給される。前記した切換スイッチ
9Sの可動接点vの切換えの態様としては、例えば所定
数のフーリエ変換フレーム周期毎に可動接点vが固定接
点a側に切換えられるようにしたり、あるいはその他の
切換態様で切換えられるようにしてもよい。
The changeover switch 9S described above is in a state in which the movable contact v is changed over to the fixed contact a side by the changeover control signal supplied to the terminal 34 at the time of transmitting the data of the amplitude component in the Fourier transform frame to be transmitted first. In this state, the amplitude component output from the masking processing unit 5 is supplied to the adaptive quantizing unit 23 via the fixed contact a and the movable contact v of the changeover switch 9S described above. Further, when the amplitude component data is transmitted in the Fourier transform frame other than the transmission of the amplitude component data in the Fourier transform frame to be transmitted first, the movable contact v of the changeover switch 9S is changed to the fixed contact b of the changeover switch 9S. Side, the residual data output from the subtractor 8, that is, the masking processing unit 5
, The amplitude component Ai in the state where the data amount is compressed with respect to the amplitude components in the Fourier transform frame
The residual difference between (m) is supplied to the adaptive quantization unit 23 from the movable contact v of the changeover switch 9S. As a mode of switching the movable contact v of the changeover switch 9S, for example, the movable contact v may be switched to the fixed contact a side every predetermined number of Fourier transform frame periods, or may be switched in other switching modes. You may

【0035】前記のようにして切換スイッチ9Sを介し
て出力された振幅成分は、適応量子化部23において、
図4に示されているような手順で適応化量子化処理が行
なわれる。すなわち適応量子化部23では、まずそれに
供給された振幅の残差成分ΔAi(m)の絶対値の最大
値max(k)を帯域毎に検出し、次に前記のように帯
域毎に検出した振幅の残差成分ΔAi(m)の絶対値の
最大値max(k)毎に、必要なビット数bit(k)を
決定する。そして、前記したmax(k),bit(k)を
もとに、ゼロの状態でない振幅の残差ΔAi(m)を適応
量子化するとともに、データ存在フラグをたてる。前記
の適応量子化された振幅のデータΔAi'(m)すなわ
ち、ΔAi'(m)={ΔAi(m)/max(k)}はマ
ルチプレクサ18に供給される。
In the adaptive quantizer 23, the amplitude component output via the changeover switch 9S as described above is
Adaptive quantization processing is performed in the procedure as shown in FIG. That is, the adaptive quantizer 23 first detects the maximum absolute value max (k) of the residual component ΔAi (m) of the amplitude supplied thereto for each band, and then detects it for each band as described above. The required number of bits bit (k) is determined for each maximum value max (k) of the absolute value of the amplitude residual component ΔAi (m). Then, based on the above-mentioned max (k) and bit (k), the residual ΔAi (m) of the amplitude which is not in the zero state is adaptively quantized and a data existence flag is set. The adaptively quantized amplitude data ΔAi ′ (m), that is, ΔAi ′ (m) = {ΔAi (m) / max (k)} is supplied to the multiplexer 18.

【0036】前記した適応量子化部23で行なわれる適
応量子化について付言すれば、マスキングカーブmas
k(m)によってマスクされる振幅成分Ai(m)、す
なわち振幅成分Ai(m)<マスキングカーブmask
(m)の関係にある振幅成分Ai(m)は聴取することが
できないものであるから、そのような振幅成分のデータ
を伝送する必要はなく、データが存在するか否かのフラ
グ(flag1,flag0)を送るようにする。また、
マスキングカーブmask(m)によってマスクされな
い振幅成分Ai(m)、すなわち振幅成分Ai(m)>マ
スキングカーブmask(m)の関係にある振幅成分A
i(m)についても全データを送る必要はなく、周波数
帯域毎に最大値max(k)(kは例えば0から3〜6
程度)を検出し、前記した周波数帯域毎に検出された最
大値max(k)に基づいて周波数帯域毎に必要なビッ
ト数bit(k){bit(k)としては、例えば最大で
14ビット程度}を配分すればよい。そして前記した適
応量子化部23では、前記した周波数帯域毎に検出され
た最大値max(k)、前記した周波数帯域毎に検出さ
れた最大値max(k)に基づいて周波数帯域毎に必要
なビット数bit(k)を用いて、フラグの状態によっ
てデータの存在する振幅成分を量子化して、適応量子化
した振幅成分のデータAi'(m)すなわち、Ai'(m)
={Ai(m)/max(k)}またはΔAi'(m)=
{ΔAi(m)/max(k)}を算出して、それをマル
チプレクサ18に供給される。
As a supplementary note regarding the adaptive quantization performed by the adaptive quantizer 23, the masking curve mas
Amplitude component Ai (m) masked by k (m), that is, amplitude component Ai (m) <masking curve mask
Since the amplitude component Ai (m) having the relationship of (m) cannot be heard, it is not necessary to transmit the data of such an amplitude component, and the flag (flag1, flag indicating whether or not the data exists). send flag0). Also,
An amplitude component Ai (m) that is not masked by the masking curve mask (m), that is, an amplitude component A having a relationship of amplitude component Ai (m)> masking curve mask (m).
It is not necessary to send all data for i (m) either, and the maximum value max (k) (k is 0 to 3 to 6 for each frequency band).
The number of bits required for each frequency band based on the maximum value max (k) detected for each frequency band bit (k) {bit (k) is, for example, about 14 bits at maximum. } Should be allocated. Then, in the adaptive quantizing unit 23, it is necessary for each frequency band based on the maximum value max (k) detected for each frequency band and the maximum value max (k) detected for each frequency band. The number of bits bit (k) is used to quantize the amplitude component in which data exists depending on the state of the flag, and the adaptively quantized amplitude component data Ai ′ (m), that is, Ai ′ (m).
= {Ai (m) / max (k)} or ΔAi '(m) =
{ΔAi (m) / max (k)} is calculated and supplied to the multiplexer 18.

【0037】前記のようにしてマルチプレクサ18に供
給されて、マルチプレクサ18から出力端子19に送出
される振幅成分のデータは、周波数軸の方向と時間軸の
方向との双方について高能率符号化されている状態にな
っているから、既述した従来の高能率符号化方式によっ
て高能率符号化した場合に比べて、格段とデータの圧縮
が行なわれた状態になっているが、このように従来法に
比べて大巾な高能率符号化が可能になったのは、予め定
められた一定の時間長を有するように音響信号から切出
された順次の各フーリエ変換フレームの信号に同じ窓関
数を用いて離散的にフーリエ変換し、前記した各フーリ
エ変換フレーム毎のフーリエ変換の結果として求められ
た同一な所定数の離散周波数毎のデータを用いて、前記
した各フーリエ変換フレーム毎に得た各離散周波数毎の
振幅成分と位相成分とを、それぞれ個別に高能率符号化
した後に伝送するようにしているからである。
The data of the amplitude component supplied to the multiplexer 18 as described above and sent from the multiplexer 18 to the output terminal 19 is highly efficient coded in both the frequency axis direction and the time axis direction. Since it is in a state in which it is in a state in which it is in a state in which data is significantly compressed as compared with the case of performing high efficiency encoding by the conventional high efficiency encoding method described above, the conventional method Compared with, it becomes possible to perform highly efficient coding, in which the same window function is applied to the signal of each successive Fourier transform frame cut out from the acoustic signal so as to have a predetermined constant time length. Fourier transform is performed discretely by using the Fourier transform for each Fourier transform frame, and the same predetermined number of data for each discrete frequency obtained as the result of the Fourier transform for each Fourier transform frame is used. The amplitude and phase components of each discrete frequency obtained for each frame, because each of them so as to transmit after high efficiency coding individually.

【0038】直交座標→極座標変換部6の位相計算部6
Pの計算結果として得られるm番目のフーリエ変換フレ
ームにおけるi番目の特定な離散的な周波数の位相θi
(m)は、ラッチ回路10と減算器14と切換スイッチ1
6Sの固定接点aとに供給される。前記したm番目のフ
ーリエ変換フレームにおけるi番目の特定な離散的な周
波数(今、仮にfaとする)の位相の計算結果として直
交座標→極座標変換部6の位相計算部6Pから出力され
た位相θi(m)のデータが、ラッチ回路10に保持され
る以前にラッチ回路10に保持されていた位相のデー
タ、すなわち、m−1番目のフーリエ変換フレームにお
ける特定な離散的な周波数faの位相の計算結果として
直交座標→極座標変換部6の位相計算部6Pから出力さ
れていた位相θi(m-1)のデータは、ラッチ回路12と利
得が2の増幅器11と、減算器13とによって構成され
ている位相予測部PFCにおけるラッチ回路12に保持
される。
Phase calculator 6 of Cartesian coordinates → Polar coordinates converter 6
The phase θi of the i-th specific discrete frequency in the m-th Fourier transform frame obtained as the calculation result of P
(m) is a latch circuit 10, a subtractor 14, and a changeover switch 1
It is supplied to the fixed contact a of 6S. The phase θi output from the phase calculation unit 6P of the rectangular coordinate → polar coordinate conversion unit 6 as the calculation result of the phase of the i-th specific discrete frequency (which is now assumed to be fa) in the m-th Fourier transform frame. The data of (m) is the data of the phase held in the latch circuit 10 before it is held in the latch circuit 10, that is, the calculation of the phase of a specific discrete frequency fa in the m-1 th Fourier transform frame. As a result, the data of the phase θi (m-1) output from the phase calculator 6P of the rectangular coordinate → polar coordinate converter 6 is composed of the latch circuit 12, the amplifier 11 having a gain of 2, and the subtractor 13. It is held in the latch circuit 12 in the phase prediction unit PFC.

【0039】前記した位相θi(m-1)のデータがラッチ回
路12に保持される以前にラッチ回路12に保持されて
いた位相のデータ、すなわち、m−2番目のフーリエ変
換フレームにおける特定な離散的な周波数faの位相の
計算結果として直交座標→極座標変換部6の位相計算部
6Pから出力されていた位相θi(m-2)のデータは、減算
器13に対して減数信号として供給されており、また、
前記の減算器13に対して被減数信号として供給されて
いるのは、前記した利得が2の増幅器11からの出力で
あるから、前記の減算器13から出力される予測位相の
データ、すなわち、位相予測部PFCから出力される予
測位相のデータは2θi(m-1)−θi(m-2)である。そし
て、前記した位相予測部PFCから出力された予測位相
のデータ2θi(m-1) −θi(m-2)が、減算器14におい
て実際の位相データθi(m)から減算されることによっ
て、前記の減算器14からは位相残差(信号)θi(m)
−{2θi(m-1) −θi(m-2)}が出力されて、切換スイ
ッチ16Sの固定接点bに供給されている。
The phase data held in the latch circuit 12 before the above-mentioned phase θi (m-1) data is held in the latch circuit 12, that is, a specific discrete value in the m-2th Fourier transform frame. The data of the phase θi (m−2) output from the phase calculator 6P of the rectangular coordinate → polar coordinate converter 6 as the calculation result of the phase of the frequency fa is supplied to the subtractor 13 as a subtraction signal. And again
Since the output from the amplifier 11 having a gain of 2 is supplied to the subtractor 13 as the minuend signal, the predicted phase data output from the subtractor 13, that is, the phase The predicted phase data output from the prediction unit PFC is 2θi (m-1) −θi (m-2). Then, the predicted phase data 2θi (m-1) -θi (m-2) output from the phase predicting unit PFC is subtracted from the actual phase data θi (m) in the subtractor 14, From the subtracter 14, the phase residual (signal) θi (m)
-{2θi (m-1) -θi (m-2)} is output and supplied to the fixed contact b of the changeover switch 16S.

【0040】前記した切換スイッチ16Sは、既述のよ
うに切換スイッチ9Sと同期して切換動作を行なうよう
に、制御信号の供給端子36に対して切換制御信号が供
給されている。そして、前記した切換スイッチ16Sの
可動接点vは、最初に伝送すべきフーリエ変換フレーム
における位相成分のデータの伝送時には、前記した端子
36に供給された切換制御信号によって固定接点a側に
切換えられた状態にされていてこのような切換状態の場
合には位相計算部6Pから出力された位相成分の初期設
定値のデータ、例えば位相成分のデータθi(0)が、切換
スイッチ16Sの固定接点aと可動接点vとを介して適
応量子化部17Aに供給され、また前記した最初に伝送
すべきフーリエ変換フレームにおける位相成分のデータ
の伝送時以外のフーリエ変換フレームにおける位相成分
のデータの伝送時には、前記した切換スイッチ16Sの
可動接点vが固定接点b側に切換えられて、減算器14
から出力された残差データΔθ(m)、すなわち、Δθ
(m)=θi(m)−{2θ1(m-1)−θi(-2)}が、切換ス
イッチ16Sの固定接点bと可動接点vとを介して適応
量子化部17Aに供給されるのである。
As described above, the changeover switch 16S is supplied with the changeover control signal to the control signal supply terminal 36 so as to perform the changeover operation in synchronization with the changeover switch 9S. The movable contact v of the changeover switch 16S is switched to the fixed contact a side by the changeover control signal supplied to the terminal 36 at the time of transmitting the phase component data in the Fourier transform frame to be transmitted first. In such a switching state, the data of the initial setting value of the phase component output from the phase calculating unit 6P, for example, the phase component data θi (0) is transferred to the fixed contact a of the changeover switch 16S. It is supplied to the adaptive quantizing unit 17A via the movable contact v, and at the time of transmitting the phase component data in the Fourier transform frame other than the above-described first transmission of the phase component data in the Fourier transform frame, The movable contact v of the selector switch 16S is switched to the fixed contact b side, and the subtractor 14
Residual data Δθ (m) output from, that is, Δθ
Since (m) = θi (m)-{2θ1 (m-1) -θi (-2)} is supplied to the adaptive quantization unit 17A via the fixed contact b and the movable contact v of the changeover switch 16S. is there.

【0041】前記した適応量子化部17Aではルック・
アップ・テーブル39を参照して、前記した切換スイッ
チ16Sの可動接点vを介して供給された位相成分のデ
ータに適応量子化を施してマルチプレクサ18に供給す
る。前記したルック・アップ・テーブル39には、信号
レベル(振幅)値と周波数値とをパラメータとして、必要
なビット数が決定されたビット数のデータが記憶されて
おり、信号レベル(振幅)値と周波数値とがアドレス信号
として与えられることにより、そのアドレスに対応する
ビット数のデータが適応量子化部17Aに与えられるよ
うにされていて、切換スイッチ16Sの固定接点a(ま
たはb)と可動接点vとを介して適応量子化部17Aに
供給された位相成分が、前記したルック・アップ・テー
ブル39から読出されたビット数と対応したビット数の
データとされて適応量子化部17Aから出力される。前
記したルック・アップ・テーブル39には、振幅計算部
6Aからアドレス信号が供給されている。図6は適応量
子化部17Aにおける適応量子化の手順を示したもので
ある。
In the adaptive quantizing unit 17A, the look
By referring to the up table 39, the data of the phase component supplied through the movable contact v of the changeover switch 16S described above is adaptively quantized and supplied to the multiplexer 18. The above-mentioned look-up table 39 stores the data of the number of bits for which the required number of bits is determined by using the signal level (amplitude) value and the frequency value as parameters. When the frequency value and the address signal are given, the data of the bit number corresponding to the address is given to the adaptive quantizing unit 17A, and the fixed contact a (or b) and the movable contact of the changeover switch 16S are provided. The phase component supplied to the adaptive quantizing unit 17A via v is converted into data having a bit number corresponding to the bit number read from the look-up table 39, and output from the adaptive quantizing unit 17A. It An address signal is supplied to the look-up table 39 from the amplitude calculator 6A. FIG. 6 shows a procedure of adaptive quantization in the adaptive quantization unit 17A.

【0042】図8は、前記した信号レベル(振幅)値と周
波数値とをパラメータとして、必要なビット数が決定さ
れたビット数のデータを記憶させておき、信号レベル
(振幅)値と周波数値とに応じて、所定のビット数のデー
タを出力させうるようにされているルック・アップ・テ
ーブルにおけるビツト数の2次元的な配列態様を例示し
ている図である。ここで前記のように信号レベル(振幅)
値と周波数値とに応じて、所定のビット数のデータを出
力させうるようなルック・アップ・テーブルを構成させる
ために必要とされるビット数の決定の仕方の一例につい
て説明すると次のとおりである。まず振幅の大きさと
周波数とを異にする多数種類の正弦波信号を用意し、
前記の多数種類の正弦波信号の内から選択した一種類ず
つの正弦波信号を用いて、予め定められた一定の時間長
を有する信号毎(フーリエ変換フレーム毎)に切出して
離散的(例えば1024点)にフーリエ変換を行ない、前
記した各フーリエ変換フレーム毎のフーリエ変換の結果
として求められた同一な所定数の離散周波数毎のデータ
を用いて振幅成分と位相成分とを求める。
In FIG. 8, the signal level (amplitude) value and the frequency value are used as parameters to store the data of the number of bits for which the required number of bits has been determined.
It is a figure which illustrates the two-dimensional arrangement | sequence aspect of the number of bits in the look-up table which is made to be able to output the data of a predetermined bit number according to the (amplitude) value and the frequency value. . Where signal level (amplitude) as described above
An example of how to determine the number of bits required to configure a look-up table capable of outputting a predetermined number of bits of data according to a value and a frequency value will be described below. is there. First, prepare many kinds of sine wave signals with different amplitude and frequency,
Using one kind of sine wave signal selected from the above-mentioned many kinds of sine wave signals, each signal having a predetermined fixed time length (each Fourier transform frame) is cut out and discretely (for example, 1024 Point) is subjected to Fourier transform, and the amplitude component and the phase component are obtained using the same predetermined number of data for each discrete frequency obtained as a result of the Fourier transform for each Fourier transform frame.

【0043】前記のようにして求めた各フーリエ変換
フレーム毎のフーリエ変換の結果として求められた同一
な所定数の離散周波数毎のデータを用いて得た位相成分
について、時間軸で隣り合うフーリエ変換フレームにお
ける位相成分の差を求める。 前記した位相成分の差の値について、色々なビット数
で2πを基準にして丸めたデータを作る。 前記したデータについて逆フーリエ変換を行なって信
号を復原する。 前記の復原信号によって発生させた音場による聴取者
の音感と、もとの正弦波信号によって発生させた音場に
よる聴取者の音感との差異が許容できる範囲での最小の
ビット数を求める。 なお、用いる信号としては、前記のように正弦波信号で
はなくても、振幅と繰返し周波数とが定義できるような
信号であれば何でもよいが、正弦波信号を用いた場合に
は、最も厳しい条件でビット数の決定ができる。
For the phase components obtained by using the same predetermined number of data for each discrete frequency obtained as a result of the Fourier transform for each Fourier transform frame obtained as described above, the Fourier transforms adjacent to each other on the time axis Find the difference between the phase components in the frame. With respect to the value of the difference between the phase components described above, data is rounded with various bit numbers based on 2π. An inverse Fourier transform is performed on the above-mentioned data to restore the signal. The minimum number of bits within a range in which the difference between the sound sense of the listener due to the sound field generated by the restoration signal and the sound sense of the listener due to the sound field generated by the original sine wave signal is allowable is determined. It should be noted that the signal to be used is not limited to the sine wave signal as described above, and may be any signal as long as the amplitude and the repetition frequency can be defined. The number of bits can be determined with.

【0044】適応量子化部17Aにおいて図6に示され
るような手段で適応量子化が行なれて、周波数と振幅と
に従って量子化サイズが設定された後に、マルチプレク
サ18に供給される。前記したマルチプレクサ18で
は、特定な離散的な周波数(今、仮にfaとする)の振
幅残差信号と、特定な離散的な周波数faの位相残差信
号とを合わせて信号処理回路からの出力データとして出
力端子19に出力される。 図1中に示されている信号
処理回路から出力されたデータと、図1中に示されてい
る信号処理回路と同様な構成態様の他の信号処理回路
{特定な離散的な周波数がfa以外の周波数の信号の処
理を行なう信号処理回路}からの出力データとは、同一
の伝送路で情報量が圧縮された状態の音響信号のデータ
として伝送される。
In the adaptive quantizing unit 17A, adaptive quantizing is performed by the means shown in FIG. 6, the quantizing size is set according to the frequency and the amplitude, and then supplied to the multiplexer 18. In the multiplexer 18, the output data from the signal processing circuit is obtained by combining the amplitude residual signal of a specific discrete frequency (probably fa now) with the phase residual signal of the specific discrete frequency fa. Is output to the output terminal 19. Data output from the signal processing circuit shown in FIG. 1 and another signal processing circuit having a configuration similar to that of the signal processing circuit shown in FIG. 1 (a specific discrete frequency is other than fa) The output data from the signal processing circuit which processes the signal of the frequency of is transmitted as the data of the acoustic signal in the state where the information amount is compressed on the same transmission path.

【0045】次に、図2を参照して伝送系の受信側の一
例構成について説明する。図2において、20は受信側
に設けられた多数の信号処理回路の内で特定な離散的な
周波数(今、仮にfaとする)の信号に対する信号処理
回路の入力端子である。図2中に示されている信号処理
回路と同様な構成態様の他の信号処理回路{特定な離散
的な周波数がfa以外の周波数の信号の処理を行なう信
号処理回路}の図示は図2中には省略されている。前記
した入力端子20に供給された特定な離散周波数(今、
仮にfaとする)の振幅成分の信号と位相成分の信号と
は、前記の振幅成分の信号と位相成分の信号とを分離す
るデ・マルチプレクサ21によって分離されて、前記の
特定な離散周波数の振幅成分信号は逆量子化器37に供
給され、また、前記の特定な離散周波数の位相成分信号
は逆量子化器38に供給される。
Next, an example configuration of the receiving side of the transmission system will be described with reference to FIG. In FIG. 2, reference numeral 20 denotes an input terminal of the signal processing circuit for a signal of a specific discrete frequency (which is assumed to be fa) among a large number of signal processing circuits provided on the receiving side. Another signal processing circuit having the same configuration as that of the signal processing circuit shown in FIG. 2 (a signal processing circuit for processing a signal having a specific discrete frequency other than fa) is shown in FIG. Is omitted. The specific discrete frequency (now,
The signal of the amplitude component (for example, fa) and the signal of the phase component are separated by the de-multiplexer 21 that separates the signal of the amplitude component and the signal of the phase component to obtain the amplitude of the specific discrete frequency. The component signal is supplied to the inverse quantizer 37, and the phase component signal of the specific discrete frequency is supplied to the inverse quantizer 38.

【0046】前記した逆量子化器37では、エンコーダ
側から振幅成分と関連して送られて来た既述した各信号
flag(m),max(k),bit(k),ΔAi'(m)にお
けるΔAi'(m)を、図5に示されているΔAi(m)=Δ
Ai'(m)・max(k)のような演算により逆量子化して、
出力データΔAi(m)を加算器25と切換スイッチ26
Sの固定接点aとに供給する。前記した切換スイッチ2
6Sの可動接点vは切換制御信号の供給端子41に供給
される切換制御信号によって固定接点a,b間で切換え
られる。この切換スイッチ26Sの可動接点vと後述さ
れている切換スイッチ30Sの可動接点vとは連動した
切換動作を行なうように、切換スイッチ30Sの切換制
御信号の供給端子42に供給される切換制御信号と、切
換制御信号の供給端子41に供給される切換制御信号と
は同一の信号とされている。前記した切換スイッチ26
S,30Sの可動接点vを固定接点a側に切換えた状態
にする必要があるのは、本来、最初のフレームの期間だ
けでよいのであるが送信側において予測誤差の累積によ
る誤動作を防止する上から、最初のフレームの期間の他
に、適当な時間々隔毎のフレーム期間に可動接点vを固
定接点a側に切換えるようにしている場合には、送信側
における切換スイッチ9S,16Sの切換態様と同期さ
せるようにする。
In the dequantizer 37, the signals flag (m), max (k), bit (k) and ΔAi '(m described above sent from the encoder side in association with the amplitude component are sent. ) ΔAi ′ (m) in FIG. 5 is ΔAi (m) = Δ shown in FIG.
Dequantize by an operation such as Ai '(m) · max (k),
The output data ΔAi (m) is added to the adder 25 and the changeover switch 26.
It is supplied to the fixed contact a of S. Changeover switch 2 described above
The movable contact v of 6S is switched between the fixed contacts a and b by the switching control signal supplied to the switching control signal supply terminal 41. A switching control signal supplied to the switching control signal supply terminal 42 of the switching switch 30S so that the movable contact v of the switching switch 26S and a movable contact v of the switching switch 30S, which will be described later, are interlocked. The switching control signal supplied to the switching control signal supply terminal 41 is the same signal. Changeover switch 26 described above
The movable contact v of S and 30S needs to be switched to the fixed contact a side only during the period of the first frame, but in order to prevent malfunction on the transmission side due to accumulation of prediction errors. Therefore, in the case where the movable contact v is switched to the fixed contact a side in appropriate frame intervals every time other than the period of the first frame, the changeover mode of the changeover switches 9S and 16S on the transmission side is changed. Try to synchronize with.

【0047】図2におけるラッチ回路24から加算器2
5に与えられているデータは、前記した逆量子化器37
から加算器25に与えられている振幅成分のデータが、
m番目のフーリエ変換フレームにおける振幅成分のデー
タである場合には、m−1番目のフーリエ変換フレーム
の振幅成分のデータAi(m-1)である。それで、前記の場
合に加算器25においてm−1番目のフーリエ変換フレ
ームの振幅成分のデータAi(m-1)と、m番目のフーリエ
変換フレームの振幅成分のデータとが加算されて、加算
器25からはm番目のフーリエ変換フレームの振幅成分
のデータAi(m)が出力され、それがラッチ回路24に
よって保持されるとともに極座標→直交座標変換部27
に供給される。
From the latch circuit 24 in FIG. 2 to the adder 2
The data given to 5 is the inverse quantizer 37 described above.
From the amplitude component data given to the adder 25 from
When the data is the amplitude component data in the m-th Fourier transform frame, it is the amplitude component data Ai (m-1) in the m-1th Fourier transform frame. Therefore, in the above case, the adder 25 adds the data Ai (m-1) of the amplitude component of the m-1 th Fourier transform frame and the data of the amplitude component of the m th Fourier transform frame, From 25, the data Ai (m) of the amplitude component of the m-th Fourier transform frame is output, which is held by the latch circuit 24 and at the same time the polar coordinate → orthogonal coordinate transforming section 27.
Is supplied to.

【0048】また、前記のようにデ・マルチプレクサ2
1によって分離された特定な離散周波数(今、仮にfa
とする)の振幅成分と位相成分とにおける位相成分のデ
ータは逆量子化器38に供給され、前記の逆量子化器3
8において図7に示されているような手順によって逆量
子化される。前記の逆量子化器38では、図7に示され
ているように、分離された特定な離散周波数(今、仮に
faとする)の振幅成分の大きさの情報Ai(m)とフー
リエ変換フレームの何番目かのフレームかの情報mと
が、振幅成分の処理部からルック・アップ・テーブル4
0に供給されることにより、ルック・アップ・テーブル
40から必要なビット数の情報が逆量子化器38に与え
られ、それにより逆量子化器38ではフラグflag(m)
に基づいて、bit(m)ビットでΔθi'(m)を0〜2π
の範囲で逆量子化する。ルック・アップ・テーブル40
は、図8を参照して既述したように、信号レベル(振幅)
値と周波数値とをパラメータとして、必要なビット数が
2次元的な配列態様で記憶されているものである。
Further, as described above, the demultiplexer 2
Specific discrete frequencies separated by 1 (for example, fa
Of the amplitude component and the phase component of the phase component are supplied to the inverse quantizer 38, and the inverse quantizer 3
In 8, the data is dequantized by the procedure as shown in FIG. In the inverse quantizer 38, as shown in FIG. 7, the information Ai (m) on the magnitude of the amplitude component of the separated specific discrete frequency (which is now assumed to be fa) and the Fourier transform frame. And the information m indicating the number of the frame of the lookup table 4 from the amplitude component processing unit.
By supplying 0, information of the required number of bits is supplied from the look-up table 40 to the inverse quantizer 38, whereby the inverse quantizer 38 sets the flag flag (m).
Based on, bit (m) bits are used to calculate Δθi '(m) from 0 to 2π.
Dequantize in the range of. Look up table 40
Is the signal level (amplitude) as already described with reference to FIG.
The required number of bits is stored in a two-dimensional array manner using the value and the frequency value as parameters.

【0049】前記した逆量子化器38から出力された位
相成分のデータは、加算器29と切換スイッチ30Sの
固定接点bとに供給されている。前記した加算器29か
ら出力されるデータが、m番目のフーリエ変換フレーム
における特定な離散的な周波数の位相成分のデータθi
(m)となることは、前記した加算器29で加算される2
つのデータが、逆量子化器38から加算器29に与えら
れている位相成分が、m番目のフーリエ変換フレームに
おける位相成分と、位相予測部PFCから出力された2
θi(m-1) −θi(m-2)とであるからである。前記した加
算器29から出力されたm番目のフーリエ変換フレーム
における特定な離散的な周波数の位相成分のデータθi
(m)は、切換スイッチ30Sの固定接点bと可動接点
vとを介して極座標→直交座標変換部27に供給される
とともに、ラッチ回路28に供給されている。
The phase component data output from the inverse quantizer 38 is supplied to the adder 29 and the fixed contact b of the changeover switch 30S. The data output from the adder 29 is the data θi of the phase component of a specific discrete frequency in the m-th Fourier transform frame.
(m) means that 2 is added by the adder 29 described above.
The phase component given to the adder 29 from the inverse quantizer 38 is the phase component in the m-th Fourier transform frame, and the two data output from the phase predicting unit PFC.
This is because θi (m-1) −θi (m-2). Data θi of the phase component of a specific discrete frequency in the m-th Fourier transform frame output from the adder 29
(M) is supplied to the polar coordinate → rectangular coordinate conversion unit 27 via the fixed contact b and the movable contact v of the changeover switch 30S and is also supplied to the latch circuit 28.

【0050】前記した加算器29から出力された位相成
分のデータθi(m)がラッチ回路28に保持される以
前に、ラッチ回路28に保持されていた位相のデータ、
すなわちm−1番目のフーリエ変換フレームにおける特
定な離散的な周波数faの位相θi(m-1)のデータは、ラ
ッチ回路12と利得が2の増幅器11と、減算器13と
によって構成されている位相予測部PFCにおけるラッ
チ回路12に保持される。前記した位相θi(m-1)のデー
タがラッチ回路12に保持される以前にラッチ回路12
に保持されていた位相のデータ、すなわち、m−2番目
のフーリエ変換フレームにおける特定な離散的な周波数
faの位相θi(m-2)のデータは、減算器13に対して減
数信号として供給されており、前記の減算器13に対し
て被減数信号として供給されているのは前記した利得が
2の増幅器11からの出力であるから、前記の減算器1
3から出力される予測位相のデータ、すなわち、位相予
測部PFCから出力される予測位相のデータは2θi(m-
1)−θi(m-2)である。それで前記した位相予測部PFC
から出力された予測位相のデータ2θi(m-1)−θi(m-2)
と、m番目のフーリエ変換フレームの位相成分=θi
(m)−(2θi(m-1)−θi(m-2))とが加算器29で加
算されると、加算器29から出力されるデータはm番目
のフーリエ変換フレームにおける特定な離散的な周波数
faの位相成分のデータθi(m)となる。
The phase data held in the latch circuit 28 before the phase component data θi (m) output from the adder 29 is held in the latch circuit 28,
That is, the data of the phase θi (m−1) of the specific discrete frequency fa in the m−1 th Fourier transform frame is composed of the latch circuit 12, the amplifier 11 having a gain of 2, and the subtracter 13. It is held in the latch circuit 12 in the phase prediction unit PFC. Before the data of the phase θi (m-1) is held in the latch circuit 12, the latch circuit 12
The data of the phase held in, that is, the data of the phase θi (m-2) of the specific discrete frequency fa in the m-2th Fourier transform frame is supplied to the subtractor 13 as a subtraction signal. Since the output of the amplifier 11 having a gain of 2 is supplied to the subtractor 13 as a minuend signal, the subtracter 1
The data of the predicted phase output from No. 3, that is, the data of the predicted phase output from the phase prediction unit PFC is 2θi (m-
1) −θi (m-2). Therefore, the phase prediction unit PFC described above
Predicted phase data output from 2θi (m-1) −θi (m-2)
And the phase component of the m-th Fourier transform frame = θi
When (m)-(2θi (m-1) -θi (m-2)) is added by the adder 29, the data output from the adder 29 is a specific discrete data in the m-th Fourier transform frame. It becomes the data θi (m) of the phase component of the proper frequency fa.

【0051】前記のように加算器25から出力されたm
番目のフーリエ変換フレームの振幅成分のデータAi
(m)と、加算器29から出力されたm番目のフーリエ
変換フレームにおける特定な離散的な周波数成分のデー
タθi(m)とが極座標→直交座標変換部27に供給さ
れことにより、極座標→直交座標変換部27では、前記
したm番目のフーリエ変換フレームの振幅成分のデータ
Ai(m)と、加算器29から出力されたm番目のフーリ
エ変換フレームにおける特定な離散的な周波数の位相成
分のデータθi(m)とによって、前記した特定な離散
的な周波数faにおける実数部(Real)振幅と、虚数
部(Imag)振幅とを計算により求めて出力し、それを
逆FFT演算部31に供給する。前記した逆FFTの演
算部31には、フーリエ変換フレーム内の所定数の離散
周波数毎に設けられているすべての信号処理回路からの
出力データが供給されているから、前記した逆FFT演
算部31からはもとの音響信号が復原され、それにブロ
ック32で示されている窓関数掛けと、ブロック33で
示されているオーバーラップ加算とが施されることによ
り、もとの音響信号が復原されて出力端子35に出力さ
れることになる。
M output from the adder 25 as described above
Data Ai of the amplitude component of the th Fourier transform frame
(m) and the data θi (m) of the specific discrete frequency component in the m-th Fourier transform frame output from the adder 29 are supplied to the polar coordinate → orthogonal coordinate transforming unit 27, whereby polar coordinate → orthogonal In the coordinate transformation unit 27, the data Ai (m) of the amplitude component of the m-th Fourier transform frame and the data of the phase component of a specific discrete frequency in the m-th Fourier transform frame output from the adder 29. According to θi (m), the real part (Real) amplitude and the imaginary part (Imag) amplitude at the specific discrete frequency fa described above are calculated and output, and are supplied to the inverse FFT operation unit 31. . Since the inverse FFT operation unit 31 is supplied with output data from all the signal processing circuits provided for each predetermined number of discrete frequencies in the Fourier transform frame, the inverse FFT operation unit 31 described above. To restore the original acoustic signal, and by applying it to the window function multiplication shown in block 32 and the overlap addition shown in block 33, the original acoustic signal is restored. Will be output to the output terminal 35.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上、詳細に説明したところから明らか
なように本発明の音響信号の伝送方法は、予め定められ
た一定の時間長を有するように音響信号から切出された
順次の各フーリエ変換フレームの信号に同じ窓関数を用
いて離散的にフーリエ変換し、前記した各フーリエ変換
フレーム毎のフーリエ変換の結果として求められた同一
な所定数の離散周波数毎のデータを用いて、前記した各
フーリエ変換フレーム毎に得た各離散周波数毎の振幅成
分と位相成分との内で、前記した各フーリエ変換フレー
ム毎に得た各離散周波数毎の振幅成分から各フーリエ変
換フレーム毎のマフを用いて、それぞれ対応するフーリ
エ変換フレームの振幅成分のデータ量を圧縮し、データ
量が圧縮された順次のフーリエ変換フレーム毎の振幅成
分の差のデータに適応量子化を施して伝送し、また、予
め定められた一定の時間長を有するように音響信号から
切出された順次の各フーリエ変換フレームの信号に同じ
窓関数を用いて離散的にフーリエ変換し、前記した各フ
ーリエ変換フレーム毎のフーリエ変換の結果として求め
られた同一な所定数の離散周波数毎のデータを用いて、
前記した各フーリエ変換フレーム毎に得た各離散周波数
毎の位相成分の量子化ビット数を、周波数の値と振幅成
分の大きさとをパラメータにして決定して、データ量が
圧縮された位相成分を伝送するようにしたものであるか
ら、この本発明の音響信号の伝送方法によれば、振幅成
分と位相成分とのそれぞれについて、効率の良い予測と
適応量子化とによって、従来の音響信号の高能率圧縮方
法を適用して音響信号の伝送方法に比べて、より一層圧
縮率の高い音響信号の伝送方法を提供できる。
As is clear from the above description, the method of transmitting an acoustic signal according to the present invention is such that each of the successive Fourier signals cut out from the acoustic signal has a predetermined fixed time length. The discrete Fourier transform is performed on the signal of the transform frame using the same window function, and the same predetermined number of data for each discrete frequency obtained as a result of the Fourier transform for each Fourier transform frame described above is used for the above-mentioned. Among the amplitude component and the phase component for each discrete frequency obtained for each Fourier transform frame, the muff for each Fourier transform frame is used from the amplitude component for each discrete frequency obtained for each Fourier transform frame described above. Then, the data amount of the amplitude component of the corresponding Fourier transform frame is compressed, and the difference data of the amplitude component of each successive Fourier transform frame is compressed. Adaptively quantized and transmitted, and discrete Fourier transform using the same window function for the signals of each successive Fourier transform frame cut out from the acoustic signal so as to have a predetermined fixed time length. Then, using the same predetermined number of discrete frequency data obtained as a result of the Fourier transform for each Fourier transform frame,
The number of quantization bits of the phase component for each discrete frequency obtained for each Fourier transform frame described above is determined by using the frequency value and the magnitude of the amplitude component as parameters, and the phase component with the compressed data amount is obtained. According to the acoustic signal transmission method of the present invention, the amplitude of the amplitude component and the phase component of the conventional acoustic signal are improved by efficient prediction and adaptive quantization. By applying the efficiency compression method, it is possible to provide a method of transmitting an acoustic signal having a higher compression rate than the method of transmitting an acoustic signal.

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

【図1】本発明の音響信号の伝送方法に使用されるエン
コーダの構成例を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of an encoder used in an acoustic signal transmission method of the present invention.

【図2】本発明の音響信号の伝送方法に使用されるデコ
ーダの構成例を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a decoder used in the acoustic signal transmission method of the present invention.

【図3】構成や動作の説明のために用いられる図であ
る。
FIG. 3 is a diagram used for explaining a configuration and an operation.

【図4】構成や動作の説明のために用いられる図であ
る。
FIG. 4 is a diagram used for explaining a configuration and an operation.

【図5】構成や動作の説明のために用いられる図であ
る。
FIG. 5 is a diagram used for explaining a configuration and an operation.

【図6】構成や動作の説明のために用いられる図であ
る。
FIG. 6 is a diagram used for explaining a configuration and an operation.

【図7】構成や動作の説明のために用いられる図であ
る。
FIG. 7 is a diagram used for explaining a configuration and an operation.

【図8】位相成分の適応量子化に際して用いられる割当
てビット数の2次元的配列を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a two-dimensional array of allocated bit numbers used in adaptive quantization of phase components.

【図9】既提案の音響信号の伝送方法に使用されるエン
コーダの構成例を示すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration example of an encoder used in an already proposed transmission method of an acoustic signal.

【図10】既提案の音響信号の伝送方法に使用されるデ
コーダの構成例を示すブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration example of a decoder used in the already proposed transmission method of acoustic signals.

【図11】既提案の音響信号の伝送方法の構成原理及び
動作を説明するための図である。
FIG. 11 is a diagram for explaining a configuration principle and an operation of a proposed acoustic signal transmission method.

【図12】既提案の音響信号の伝送方法の構成原理及び
動作を説明するための図である。
FIG. 12 is a diagram for explaining a configuration principle and an operation of a proposed transmission method of an acoustic signal.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…記録,伝送の対象にされているデジタル音響信号の
入力端子、5…マスキング処理部、6…直交座標→極座
標変換部、6A…振幅計算部、6P…位相計算部、7,
10,12,24,28…ラッチ回路、8,13,14
…減算器、9,16,26,30…データセレクタ、9
S,16S,26S,30S…切換スイッチ、11…利
得が2の増幅器、17A,23…適応量子化部、18…
マルチプレクサ、19…出力端子、20…デコーダの入
力端子、21…デ・マルチプレクサ、25,29…加算
器、27…極座標→直角座標変換部、31…逆FFT演
算部、37,38…逆量子化器、39,40…ルック・
アップ・テーブル、PFC…位相予測部、
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Input terminal of a digital acoustic signal to be recorded and transmitted, 5 ... Masking processing section, 6 ... Cartesian coordinate → polar coordinate conversion section, 6A ... Amplitude calculation section, 6P ... Phase calculation section, 7,
10, 12, 24, 28 ... Latch circuit, 8, 13, 14
... Subtractor, 9, 16, 26, 30 ... Data selector, 9
S, 16S, 26S, 30S ... Changeover switch, 11 ... Amplifier with gain of 2, 17A, 23 ... Adaptive quantizer, 18 ...
Multiplexer, 19 ... Output terminal, 20 ... Decoder input terminal, 21 ... De-multiplexer, 25, 29 ... Adder, 27 ... Polar coordinate → Cartesian coordinate transformation unit, 31 ... Inverse FFT operation unit, 37, 38 ... Inverse quantization Bowl, 39, 40 ... look
Up table, PFC ... Phase predictor,

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成4年9月18日[Submission date] September 18, 1992

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0018[Correction target item name] 0018

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0018】前記の直交座標→極座標変換部6の計算結
果として得られる特定な離散的な周波数の位相θmは、
ラッチ回路10と減算器13とデータセレクタ16とに
供給される。m番目のフレームにおける特定な離散的な
周波数(今、仮にfaとする)の位相の計算結果として
直交座標→極座標変換部6から出力された位相θmのデ
ータがラッチ回路10に保持される以前にラツチ回路1
0に保持されていた位相のデータ、すなわちm−1番目
のフレームにおける特定な離散的な周波数faの位相の
計算結果として直交座標→極座標変換部6から出力され
ていた位相θi(m−1)のデータは、ラッチ回路12
と利得が2の増幅器11と、滅算器13とによって構成
されている位相予測部PFCにおけるラッチ回路12に
保持される。なお端子15はシフトクロック信号の供給
端子である。前記した位相θi(m−1)のデータがラ
ッチ回路12に保持される以前にラッチ回路12に保持
されていた位相のデータ、すなわち、m−2番目のフレ
ームにおける特定な離散的な周波数faの位相の計算結
果として直交座標→極座標変換部6から出力されていた
位相θi(m−2)のデータは、減算器13に対して減
数信号として供給されており、前記の滅算器13に対し
て被減数信号として供給されているのは、前記した利得
が2の増幅器11からの出力であるから、前記の減算器
13から出力される予測位相のデータ、すなわち、位相
予測部PFCから出力される予測位相のデータは2θi
(m−1)−θi(m−2)である{図12参照}。
The phase θm of the specific discrete frequency obtained as the calculation result of the Cartesian coordinate → polar coordinate conversion unit 6 is
It is supplied to the latch circuit 10, the subtractor 13, and the data selector 16. Before the data of the phase θm output from the Cartesian coordinate → polar coordinate conversion unit 6 as the calculation result of the phase of the specific discrete frequency (probably fa) in the m-th frame is held in the latch circuit 10. Latch circuit 1
The phase data held at 0, that is, the phase θi (m−1) output from the rectangular coordinate → polar coordinate conversion unit 6 as the calculation result of the phase of the specific discrete frequency fa in the m−1th frame. Data of the latch circuit 12
Is held in the latch circuit 12 in the phase predicting unit PFC which is composed of an amplifier 11 having a gain of 2 and a subtractor 13. The terminal 15 is a shift clock signal supply terminal. The data of the phase held in the latch circuit 12 before the data of the phase θi (m−1) is held in the latch circuit 12, that is, the specific discrete frequency fa in the m−2nd frame. The data of the phase θi (m−2) output from the Cartesian coordinate → polar coordinate conversion unit 6 as the result of the phase calculation is supplied to the subtractor 13 as a subtraction signal, and to the subtractor 13 described above. Since the output from the amplifier 11 having a gain of 2 is supplied as the augend signal, the predicted phase data output from the subtracter 13, that is, the phase prediction unit PFC is output. The predicted phase data is 2θi
(M−1) −θi (m−2) {see FIG. 12}.

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図9[Correction target item name] Figure 9

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図9】 [Figure 9]

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成4年10月20日[Submission date] October 20, 1992

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0014[Correction target item name] 0014

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0014】図9に示すブロック図は、前記したような
高橋の仮説による音響信号の位相予測技術を応用して、
記録,伝送の対象にされる信号の情報量の圧縮を行なっ
て記録,伝送を行なう場合に、各フレーム毎に振幅の残
差信号Ai(m)−Ai(m−1)と、位相の残差信号
Δθi(m)=θei(m)−{2θi(m−1)−θ
i(m−2)}とを記録,伝送するように構成されたエ
ンコーダの構成例を示したものであり、また、図10は
デコーダの構成例を示してい。図12は前記した図9に
示されているデコーダにおける位相の予測値と残差値と
を示している図である。前記の各残差信号は、予測が当
っていれば零になるが、通常は予測値との僅かなずれが
発生するから、前記の残差信号が零になることは少ない
が元の信号の情報量に比べで残差信号の情報量は遥かに
少ないものになっている。
The block diagram shown in FIG. 9 is an application of the phase prediction technique for acoustic signals based on the Takahashi's hypothesis as described above.
When the information amount of the signal to be recorded and transmitted is compressed and then recorded and transmitted, the amplitude residual signal Ai (m) -Ai (m-1) and the phase residual signal are calculated for each frame. Difference signal Δθi (m) = θei (m)-{2θi (m-1) -θ
i (m-2)} is shown as an example of the configuration of an encoder configured to record and transmit, and FIG. 10 shows an example of the configuration of a decoder. FIG. 12 is a diagram showing the predicted value of the phase and the residual value in the decoder shown in FIG. Each of the above residual signals becomes zero if the prediction is correct, but usually a slight deviation from the predicted value occurs, so the above residual signals rarely become zero but the original signal The information amount of the residual signal is much smaller than the information amount.

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0018[Correction target item name] 0018

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0018】前記の直交座標→極座標変換部6の計算結
果として得られる特定な離散的な周波数の位相θmは、
ラッチ回路10と減算器13とデータセレクタ16とに
供給される。m番目のフレームにおける特定な離散的な
周波数(今、仮にfaとする)の位相の計算結果として
直交座標→極座標変換部6から出力された位相θmのデ
ータがラッチ回路10に保持される以前にラッチ回路1
0に保持されていた位相のデータ、すなわちm−1番目
のフレームにおける特定な離散的な周波数faの位相の
計算結果として直交座標→極座標変換部6から出力され
ていた位相θi(m−1)のデータは、ラッチ回路12
と利得が2の増幅器11と、減算器13とによって構成
されている位相予測部PFCにおけるラッチ回路12に
保持される。なお端子15はシフトクロック信号の供給
端子である。前記した位相θi(m−1)のデータがラ
ッチ回路12に保持される以前にラッチ回路12に保持
されていた位相のデータ、すなわち、m−2番目のフレ
ームにおける特定な離散的な周波数faの位相の計算結
果として直交座標→極座標変換部6から出力されていた
位相θi(m−2)のデータは、減算器13に対して減
数信号として供給されており、前記の減算器13に対し
て被減数信号として供給されているのは、前記した利得
が2の増幅器11からの出力であるから、前記の減算器
13から出力される予測位相のデータ、すなわち、位相
予測部PFCから出力される予測位相のデータは2θi
(m−1)−θi(m−2)である{図12参照}。
The phase θm of the specific discrete frequency obtained as the calculation result of the Cartesian coordinate → polar coordinate conversion unit 6 is
It is supplied to the latch circuit 10, the subtractor 13, and the data selector 16. Before the data of the phase θm output from the Cartesian coordinate → polar coordinate conversion unit 6 as the calculation result of the phase of the specific discrete frequency (probably fa) in the m-th frame is held in the latch circuit 10. Latch circuit 1
The phase data held at 0, that is, the phase θi (m−1) output from the rectangular coordinate → polar coordinate conversion unit 6 as the calculation result of the phase of the specific discrete frequency fa in the m−1th frame. Data of the latch circuit 12
Is held in the latch circuit 12 in the phase prediction unit PFC which is composed of the amplifier 11 having a gain of 2 and the subtractor 13. The terminal 15 is a shift clock signal supply terminal. The data of the phase held in the latch circuit 12 before the data of the phase θi (m−1) is held in the latch circuit 12, that is, the specific discrete frequency fa in the m−2nd frame. The data of the phase θi (m−2) output from the Cartesian coordinate → polar coordinate conversion unit 6 as the phase calculation result is supplied to the subtractor 13 as a subtraction signal, and is supplied to the subtractor 13 described above. Since the output from the amplifier 11 having the gain of 2 is supplied as the minuend signal, the data of the predicted phase output from the subtractor 13, that is, the prediction output from the phase predicting unit PFC. Phase data is 2θi
(M−1) −θi (m−2) {see FIG. 12}.

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図9[Correction target item name] Figure 9

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図9】 ─────────────────────────────────────────────────────
[Figure 9] ─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成4年10月23日[Submission date] October 23, 1992

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0022[Name of item to be corrected] 0022

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0022】また、前記のようにデ・マルチプレクサ2
1によって分離された特定な離散周波数(今、仮にfa
とする)のオリジナルの振幅成分Ai(m)や、位相成
分θi(m)、及び振幅残差信号ΔAi(m)や位相残
差信号Δθi(m)とにおける位相成分θi(m)及び
位相残差信号Δθi(m)は、再量子化器22によって
再量子化された後に、加算器29とデータセレクタ30
とに供給されている。前記した加算器29から出力され
るデータが、m番目のフレームにおける特定な離散的な
周波数の位相項のデータθi(m)となることは、前記
した加算器29で加算される2つのデータが、デ・マル
チプレクサ21から加算器29に与えられている位相残
差信号Δθi(m)が、m番目のフレームにおける位相
残差信号Δθi(m)と、位相予測部PFCから出力さ
れた2θi(m−1)−θi(m−2)とであるからで
ある。前記した加算器29から出力されたm番目のフレ
ームにおける特定な離散的な周波数の位相項のデータθ
i(m)は、データセレクタ30を介して極座標→直角
座標変換部27に供給されるとともに、ラッチ回路28
に供給されている。なお、端子43にはシフトクロック
信号が供給されている。
Further, as described above, the demultiplexer 2
Specific discrete frequencies separated by 1 (for example, fa
The original amplitude component Ai (m), the phase component θi (m), and the phase component θi (m) and the phase residual in the amplitude residual signal ΔAi (m) and the phase residual signal Δθi (m). The difference signal Δθi (m) is requantized by the requantizer 22, and then added by the adder 29 and the data selector 30.
Is being supplied to. The fact that the data output from the adder 29 becomes the data θi (m) of the phase term of the specific discrete frequency in the m-th frame means that the two data added by the adder 29 are , The phase residual signal Δθi (m) given to the adder 29 from the demultiplexer 21 is the phase residual signal Δθi (m) in the m-th frame and 2θi (m output from the phase prediction unit PFC. This is because −1) −θi (m−2). Data θ of a specific discrete frequency phase term in the m-th frame output from the adder 29
i (m) is supplied to the polar coordinates → rectangular coordinates conversion unit 27 via the data selector 30, and the latch circuit 28
Is being supplied to. A shift clock signal is supplied to the terminal 43.

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0033[Correction target item name] 0033

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0033】次に、人間の聴感は低域及び高域において
感度が低いという人間の聴感特性と対応する所謂ラウド
ネス曲線を用いて、前記の数3に従って得た計算結果を
修正して最終的なマスキングカーブmask(m)を決
定する。そして、マスキング処理部5では、前記のよう
にして決定したマスキングカーブmask(m)によっ
て、振幅成分Ai(m)に対して図3中に示されている
ようなマスキング処理、すなわち、Ai(m)>mas
k(m)の場合のAi(m)は、それをそのままを出力
し、またAi(m)<mask(m)の場合のAi
(m)はゼロとするような信号処理を行なって振幅成分
のデータ量を圧縮する。前記のようにしてマスキング処
理部5においてデータ量が圧縮された振幅成分Ai
(m)は、ラッチ回路7と減算器8と切換スイッチ9S
の固定接点aとに供給される。前記した切換スイッチ9
Sの可動接点vは、端子44に供給される切換信号によ
って、前記した直交座標→極座標変換部6の振幅計算部
6Aにおける計算結果として得られる特定な離散的な周
波数の合成振幅項Ai(m)による初期設定データと、
前記した減算器8から出力された残差データとの何れか
一方を選択してマルチプレクサ18に出力させる。前記
した切換スイッチ9Sの切換動作は、後述の切換スイッ
チ16Sの切換動作と連動して行なわれる。
Next, the so-called loudness curve corresponding to the human auditory perception characteristic that the human auditory sense is low in the low and high frequencies is used to correct the calculation result obtained according to the above-mentioned Equation 3 to obtain the final result. Determine the masking curve mask (m). Then, in the masking processing section 5, the masking curve mask (m) determined as described above is used to mask the amplitude component Ai (m) as shown in FIG. 3, that is, Ai (m )> Mas
Ai (m) in the case of k (m) outputs it as it is, and Ai (m) in the case of Ai (m) <mask (m)
(M) compresses the data amount of the amplitude component by performing signal processing to make it zero. The amplitude component Ai whose data amount is compressed in the masking processing unit 5 as described above
(M) is a latch circuit 7, a subtractor 8 and a changeover switch 9S
Is supplied to the fixed contact a. Changeover switch 9 described above
The movable contact v of S is a composite amplitude term Ai (m) of a specific discrete frequency obtained as a calculation result in the amplitude calculating section 6A of the Cartesian coordinate → polar coordinate converting section 6 by the switching signal supplied to the terminal 44. ) Initial setting data,
Either one of the residual data output from the subtracter 8 is selected and output to the multiplexer 18. The changeover operation of the changeover switch 9S described above is performed in conjunction with the changeover operation of the changeover switch 16S described later.

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0034[Correction target item name] 0034

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0034】前記した切換スイッチ9Sは、最初に伝送
すべきフーリエ変換フレームにおける振幅成分のデータ
の伝送時には、端子44に供給された切換制御信号によ
って可動接点vが固定接点a側に切換えられた状態にさ
れていて、この状態においてはマスキング処理部5から
出力された振幅成分が、前記した切換スイッチ9Sの固
定接点aと可動接点vとを介して適応量子化部23に供
給される。また前記した最初に伝送すべきフーリエ変換
フレームにおける振幅成分のデータの伝送時以外のフー
リエ変換フレームにおける振幅成分のデータの伝送時に
は、前記した切換スイッチ9Sの可動接点vを切換スイ
ッチ9Sの固定接点b側に切換えられて、減算器8から
出力された残差データ、すなわち、マスキング処理部5
において順次のフーリエ変換フレームにおける振幅成分
についてデータ量が圧縮された状態の振幅成分Ai
(m)間の残差が、切換スイッチ9Sの可動接点vから
適応量子化部23に供給される。前記した切換スイッチ
9Sの可動接点vの切換えの態様としては、例えば所定
数のフーリエ変換フレーム周期毎に可動接点vが固定接
点a側に切換えられるようにしたり、あるいはその他の
切換態様で切換えられるようにしてもよい。
The above-mentioned changeover switch 9S is in a state in which the movable contact v is changed over to the fixed contact a side by the changeover control signal supplied to the terminal 44 during the transmission of the amplitude component data in the Fourier transform frame to be transmitted first. In this state, the amplitude component output from the masking processing unit 5 is supplied to the adaptive quantizing unit 23 via the fixed contact a and the movable contact v of the changeover switch 9S described above. Further, when the amplitude component data is transmitted in the Fourier transform frame other than the transmission of the amplitude component data in the Fourier transform frame to be transmitted first, the movable contact v of the changeover switch 9S is changed to the fixed contact b of the changeover switch 9S. Side, the residual data output from the subtractor 8, that is, the masking processing unit 5
, The amplitude component Ai in the state where the data amount is compressed with respect to the amplitude components in the Fourier transform frame
The residual difference between (m) is supplied to the adaptive quantization unit 23 from the movable contact v of the changeover switch 9S. As a mode of switching the movable contact v of the changeover switch 9S, for example, the movable contact v may be switched to the fixed contact a side every predetermined number of Fourier transform frame periods, or may be switched in other switching modes. You may

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図1[Name of item to be corrected] Figure 1

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図1】 [Figure 1]

【手続補正5】[Procedure Amendment 5]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図10[Name of item to be corrected] Fig. 10

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図10】 ─────────────────────────────────────────────────────
[Figure 10] ─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成5年8月18日[Submission date] August 18, 1993

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0017[Correction target item name] 0017

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0017】また、前記した直交座標→極座標変換部6
の計算結果として得られる特定な離散的な周波数の位相
項θi(m)はラッチ回路10と減算器14とデータセ
レクタ16とに供給される。m番目のフレームにおける
特定な離散的な周波数(今、仮にfaとする)の位相の
計算結果として直交座標→極座標変換部6から出力され
た位相θi(m)のデータがラッチ回路10に保持され
る以前にラッチ回路10に保持されていた位相のデー
タ、すなわちm-1番目のフレームにおける特定な離散的
な周波数faの位相の計算結果として直交座標→極座標
変換部6から出力されていた位相θi(m-1)のデータ
は、位相予測部PFCにおけるラッチ回路12に保持さ
れる。前記した位相予測部PFCは、図示の構成例では
ラッチ回路12と利得が2の増幅器11と、減算器13
とによって構成されている。前記した位相θi(m-1)の
データがラッチ回路12に保持される以前にラッチ回路
12に保持されていた位相のデータ、すなわち、m-2番
目のフレームにおける特定な離散的な周波数faの位相
の計算結果として直交座標→極座標変換部6から出力さ
れていた位相θi(m-2)のデータは、減算器13に対し
て減数信号として供給されており、前記の減算器13に
対して被減数信号として供給されているのは、前記した
利得が2の増幅器11からの出力であるから、前記の減
算器13から出力される予測位相のデータ、すなわち、
位相予測部PFCから出力される予測位相のデータは2
θi(m-1)−θi(m-2)である。
Further, the Cartesian coordinates → polar coordinates conversion unit 6 described above.
The phase term θi (m) of a specific discrete frequency obtained as the calculation result of is supplied to the latch circuit 10, the subtractor 14, and the data selector 16. The data of the phase θi (m) output from the rectangular coordinate → polar coordinate conversion unit 6 is held in the latch circuit 10 as the calculation result of the phase of a specific discrete frequency (probably fa) in the m-th frame. The phase data held in the latch circuit 10 before the operation, that is, the phase θi output from the rectangular coordinate → polar coordinate conversion unit 6 as the calculation result of the phase of the specific discrete frequency fa in the m−1th frame. The data of (m-1) is held in the latch circuit 12 in the phase prediction unit PFC. The phase predictor PFC described above includes a latch circuit 12, an amplifier 11 having a gain of 2, and a subtractor 13 in the illustrated configuration example.
It is composed of and. The phase data held in the latch circuit 12 before the data of the phase θi (m-1) is held in the latch circuit 12, that is, the specific discrete frequency fa in the (m-2) th frame. The data of the phase θi (m−2) output from the rectangular coordinate → polar coordinate conversion unit 6 as the phase calculation result is supplied to the subtractor 13 as a subtraction signal, and the data is supplied to the subtractor 13. Since the output from the amplifier 11 having the gain of 2 is supplied as the minuend signal, the predicted phase data output from the subtractor 13, that is,
The predicted phase data output from the phase predictor PFC is 2
θi (m-1) -θi (m-2).

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0018[Correction target item name] 0018

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0018】前記の直交座標→極座標変換部6の計算結
果として得られる特定な離散的な周波数の位相θi(m)
は、ラッチ回路10と減算器13とデータセレクタ16
とに供給される。m番目のフレームにおける特定な離散
的な周波数(今、仮にfaとする)の位相の計算結果と
して直交座標→極座標変換部6から出力された位相θi
(m)のデータがラッチ回路10に保持される以前にラッ
チ回路10に保持されていた位相のデータ、すなわちm
-1番目のフレームにおける特定な離散的な周波数faの
位相の計算結果として直交座標→極座標変換部6から出
力されていた位相θi(m-1)のデータは、ラッチ回路1
2と利得が2の増幅器11と、減算器13とによって構
成されている位相予測部PFCにおけるラッチ回路12
に保持される。なお、端子5はシフトクロック信号の供
給端子である。前記した位相θi(m-1)のデータがラッ
チ回路12に保持される以前にラッチ回路12に保持さ
れていた位相のデータ、すなわち、m-2番目のフレーム
における特定な離散的な周波数faの位相の計算結果と
して直交座標→極座標変換部6から出力されていた位相
θi(m-2)のデータは、減算器13に対して減数信号と
して供給されており、前記の減算器13に対して被減数
信号として供給されているのは、前記した利得が2の増
幅器11からの出力であるから、前記の減算器13から
出力される予測位相のデータ、すなわち、位相予測部P
FCから出力される予測位相のデータは2θi(m-1)
−θi(m-2)である{図12参照}。
The phase θi (m) of a specific discrete frequency obtained as the calculation result of the Cartesian coordinate → polar coordinate converter 6 described above.
Is a latch circuit 10, a subtractor 13, and a data selector 16
And supplied to. The phase θi output from the Cartesian coordinate → polar coordinate conversion unit 6 as the calculation result of the phase of a specific discrete frequency (now fa) in the m-th frame.
The data of the phase held in the latch circuit 10 before the data of (m) is held in the latch circuit 10, that is, m
The data of the phase θi (m−1) output from the rectangular coordinate → polar coordinate conversion unit 6 as the calculation result of the phase of the specific discrete frequency fa in the −1st frame is the latch circuit 1
Latch circuit 12 in the phase predictor PFC, which is composed of an amplifier 11 having a gain of 2 and a gain of 2, and a subtractor 13.
Held in. The terminal 5 is a shift clock signal supply terminal. The phase data held in the latch circuit 12 before the data of the phase θi (m-1) is held in the latch circuit 12, that is, the specific discrete frequency fa in the (m-2) th frame. The data of the phase θi (m−2) output from the rectangular coordinate → polar coordinate conversion unit 6 as the phase calculation result is supplied to the subtractor 13 as a subtraction signal, and the data is supplied to the subtractor 13. Since the output from the amplifier 11 having the gain of 2 is supplied as the minuend signal, the data of the predicted phase output from the subtractor 13, that is, the phase predictor P
Predicted phase data output from FC is 2θi (m-1)
−θi (m−2) {see FIG. 12}.

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0023[Name of item to be corrected] 0023

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0023】前記した加算器29から出力された位相θ
i(m)のデータがラッチ回路28に保持される以前に、
ラッチ回路28に保持されていた位相のデータ、すなわ
ちm-1番目のフレームにおける特定な離散的な周波数f
aの位相θi(m-1)のデータは、ラッチ回路12と利得
が2の増幅器11と、減算器13とによって構成されて
いる位相予測部PFCにおけるラッチ回路12に保持さ
れる。前記した位相θi(m-1)のデータがラッチ回路1
2に保持される以前にラッチ回路12に保持されていた
位相のデータ、すなわち、m-2番目のフレームにおける
特定な離散的な周波数faの位相θi(m-2)のデータ
は、減算器13に対して減数信号として供給されてお
り、前記の減算器13に対して被減数信号として供給さ
れているのは、前記した利得が2の増幅器11からの出
力であるから、前記の減算器13から出力される予測位
相のデータ、すなわち、位相予測部PFCから出力され
る予測位相のデータθi(m)は2θi(m-1) −θi(m
-2)である。それで、前記した位相予測部PFCから出
力された予測位相のデータθi(m)=2θi(m-1) −
θi(m-2)と、m番目のフレームの位相残差信号Δθi
(m)=θi(m)−{2θi(m-1) −θi(m-2)}と
が加算器29で加算されると、加算器29からはm番目
のフレームにおける特定な離散的な周波数faの位相項
のデータθi(m)が出力されることになる。
The phase θ output from the adder 29 described above.
Before the data of i (m) is held in the latch circuit 28,
The phase data held in the latch circuit 28, that is, the specific discrete frequency f in the (m-1) th frame
The data of the phase θi (m-1) of a is held in the latch circuit 12 in the phase predicting unit PFC configured by the latch circuit 12, the amplifier 11 having a gain of 2, and the subtractor 13. The data of the above phase θi (m-1) is the latch circuit 1.
The data of the phase held in the latch circuit 12 before being held in 2, that is, the data of the phase θi (m-2) of the specific discrete frequency fa in the m-2th frame is subtracted by the subtractor 13 Is supplied as a subtraction signal to the subtractor 13, and the subtracted signal is supplied to the subtractor 13 because the output from the amplifier 11 having a gain of 2 is used. The predicted phase data output, that is, the predicted phase data θi (m) output from the phase prediction unit PFC is 2θi (m−1) −θi (m
-2). Therefore, the predicted phase data θi (m) = 2θi (m−1) − output from the phase predictor PFC described above.
θi (m-2) and the phase residual signal Δθi of the m-th frame
When (m) = θi (m)-{2θi (m-1) -θi (m-2)} is added by the adder 29, a specific discrete value in the m-th frame is output from the adder 29. The data θi (m) of the phase term of the frequency fa is output.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0040[Correction target item name] 0040

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0040】前記した切換スイッチ16Sは、既述のよ
うに切換スイッチ9Sと同期して切換動作を行なうよう
に、制御信号の供給端子36に対して切換制御信号が供
給されている。そして、前記した切換スイッチ16Sの
可動接点vは、最初に伝送すべきフーリエ変換フレーム
における位相成分のデータの伝送時には、前記した端子
36に供給された切換制御信号によって固定接点a側に
切換えられた状態にされていてこのような切換状態の場
合には位相計算部6Pから出力された位相成分の初期設
定値のデータ、例えば位相成分のデータθi(0)が、切換
スイッチ16Sの固定接点aと可動接点vとを介して適
応量子化部17Aに供給され、また前記した最初に伝送
すべきフーリエ変換フレームにおける位相成分のデータ
の伝送時以外のフーリエ変換フレームにおける位相成分
のデータの伝送時には、前記した切換スイッチ16Sの
可動接点vが固定接点b側に切換えられて、減算器14
から出力された残差データΔθ(m)、すなわち、Δθ
(m)=θi(m)−{2θi(m-1)−θi(m-2)}が、切換ス
イッチ16Sの固定接点bと可動接点vとを介して適応
量子化部17Aに供給されるのである。
As described above, the changeover switch 16S is supplied with the changeover control signal to the control signal supply terminal 36 so as to perform the changeover operation in synchronization with the changeover switch 9S. The movable contact v of the changeover switch 16S is switched to the fixed contact a side by the changeover control signal supplied to the terminal 36 at the time of transmitting the phase component data in the Fourier transform frame to be transmitted first. In such a switching state, the data of the initial setting value of the phase component output from the phase calculating unit 6P, for example, the phase component data θi (0) is transferred to the fixed contact a of the changeover switch 16S. It is supplied to the adaptive quantizing unit 17A via the movable contact v, and at the time of transmitting the phase component data in the Fourier transform frame other than the above-described first transmission of the phase component data in the Fourier transform frame, The movable contact v of the selector switch 16S is switched to the fixed contact b side, and the subtractor 14
Residual data Δθ (m) output from, that is, Δθ
(m) = θi (m)-{2θi (m-1) -θi (m-2)} is supplied to the adaptive quantizing unit 17A via the fixed contact b and the movable contact v of the changeover switch 16S. Of.

【手続補正5】[Procedure Amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0052[Correction target item name] 0052

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0052】[0052]

【発明の効果】以上、詳細に説明したところから明らか
なように本発明の音響信号の伝送方法は、予め定められ
た一定の時間長を有するように音響信号から切出された
順次の各フーリエ変換フレームの信号に同じ窓関数を用
いて離散的にフーリエ変換し、前記した各フーリエ変換
フレーム毎のフーリエ変換の結果として求められた同一
な所定数の離散周波数毎のデータを用いて、前記した各
フーリエ変換フレーム毎に得た各離散周波数毎の振幅成
分と位相成分との内で、前記した各フーリエ変換フレー
ム毎に得た各離散周波数毎の振幅成分から各フーリエ変
換フレーム毎のマスキングカーブを算出し、前記した各
フーリエ変換フレーム毎のマスキングカーブを用いて、
それぞれ対応するフーリエ変換フレームの振幅成分のデ
ータ量を圧縮し、データ量が圧縮された順次のフーリエ
変換フレーム毎の振幅成分の差のデータに適応量子化を
施して伝送し、また、予め定められた一定の時間長を有
するように音響信号から切出された順次の各フーリエ変
換フレームの信号に同じ窓関数を用いて離散的にフーリ
エ変換し、前記した各フーリエ変換フレーム毎のフーリ
エ変換の結果として求められた同一な所定数の離散周波
数毎のデータを用いて、前記した各フーリエ変換フレー
ム毎に得た各離散周波数毎の位相成分の量子化ビット数
を、周波数の値と振幅成分の大きさとをパラメータにし
て決定して、データ量が圧縮された位相成分を伝送する
ようにしたものであるから、この本発明の音響信号の伝
送方法によれば、振幅成分と位相成分とのそれぞれにつ
いて、効率の良い予測と適応量子化とによって、従来の
音響信号の高能率圧縮方法を適用して音響信号の伝送方
法に比べて、より一層圧縮率の高い音響信号の伝送方法
を提供できる。
As is clear from the above description, the method of transmitting an acoustic signal according to the present invention is such that each of the successive Fourier signals cut out from the acoustic signal has a predetermined fixed time length. The discrete Fourier transform is performed on the signal of the transform frame using the same window function, and the same predetermined number of data for each discrete frequency obtained as a result of the Fourier transform for each Fourier transform frame described above is used for the above-mentioned. Among the amplitude component and the phase component for each discrete frequency obtained for each Fourier transform frame, the masking curve for each Fourier transform frame is calculated from the amplitude component for each discrete frequency obtained for each Fourier transform frame described above. Calculated, using the masking curve for each Fourier transform frame described above,
The data amount of the amplitude component of each corresponding Fourier transform frame is compressed, and the data of the difference in the amplitude component of each successive Fourier transform frame whose data amount is compressed is adaptively quantized and transmitted. The result of the Fourier transform for each Fourier transform frame is obtained by discretely Fourier transforming the signal of each successive Fourier transform frame cut out from the acoustic signal so as to have a certain time length using the same window function. The number of quantization bits of the phase component for each discrete frequency obtained for each Fourier transform frame described above is calculated using the same predetermined number of discrete frequency data obtained as Is determined as a parameter, and the phase component whose data amount is compressed is transmitted. Therefore, according to the acoustic signal transmission method of the present invention, For each of the width component and the phase component, efficient prediction and adaptive quantization are applied to apply a high-efficiency compression method for a conventional acoustic signal to an acoustic signal having a higher compression rate than an acoustic signal transmission method. A signal transmission method can be provided.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 予め定められた一定の時間長を有するよ
うに音響信号から切出された順次の各フーリエ変換フレ
ームの信号に同じ窓関数を用いて離散的にフーリエ変換
し、前記した各フーリエ変換フレーム毎のフーリエ変換
の結果として求められた同一な所定数の離散周波数毎の
データを用いて、前記した各フーリエ変換フレーム毎に
得た各離散周波数毎の振幅成分と位相成分とを、それぞ
れ高能率符号化した後に伝送する音響信号の伝送方法に
おいて、前記した各フーリエ変換フレーム毎に得た各離
散周波数毎の振幅成分から各フーリエ変換フレーム毎の
マスキングカーブを算出し、前記した各フーリエ変換フ
レーム毎のマスキングカーブを用いて、それぞれ対応す
るフーリエ変換フレームの振幅成分のデータ量を圧縮す
る手段と、前記のようにデータ量が圧縮された順次のフ
ーリエ変換フレーム毎の振幅成分の差のデータを得て、
それに適応量子化を施して伝送するようにした音響信号
の伝送方法。
1. The Fourier transform is performed discretely by using the same window function on a signal of each successive Fourier transform frame cut out from an acoustic signal so as to have a predetermined constant time length, and each Fourier transform described above. Using the same predetermined number of discrete frequency data obtained as a result of the Fourier transform for each transform frame, the amplitude component and the phase component for each discrete frequency obtained for each Fourier transform frame, respectively, In a transmission method of an acoustic signal to be transmitted after high efficiency encoding, a masking curve for each Fourier transform frame is calculated from the amplitude component for each discrete frequency obtained for each Fourier transform frame described above, and each Fourier transform described above. Means for compressing the data amount of the amplitude component of the corresponding Fourier transform frame using the masking curve for each frame; Obtaining the difference data of the amplitude components for each successive Fourier transform frame in which the data amount is compressed,
A method for transmitting an acoustic signal in which adaptive quantization is applied for transmission.
【請求項2】 予め定められた一定の時間長を有するよ
うに音響信号から切出された順次の各フーリエ変換フレ
ームの信号に同じ窓関数を用いて離散的にフーリエ変換
し、前記した各フーリエ変換フレーム毎のフーリエ変換
の結果として求められた同一な所定数の離散周波数毎の
データを用いて、前記した各フーリエ変換フレーム毎に
得た各離散周波数毎の振幅成分と位相成分とを、それぞ
れ高能率符号化した後に伝送する音響信号の伝送方法に
おいて、前記した各フーリエ変換フレーム毎に得た各離
散周波数毎の位相成分の量子化ビット数を、周波数の値
と振幅成分の大きさとをパラメータにして決定する手段
と、前記した位相成分を前記した量子化ビット数に従っ
て量子化することによりデータ量の圧縮された位相成分
を伝送するようにした音響信号の伝送方法。
2. The Fourier transform is discretely Fourier-transformed by using the same window function to the signal of each successive Fourier transform frame cut out from the acoustic signal so as to have a predetermined constant time length, and each Fourier transform described above. Using the same predetermined number of discrete frequency data obtained as a result of the Fourier transform for each transform frame, the amplitude component and the phase component for each discrete frequency obtained for each Fourier transform frame, respectively, In a transmission method of an acoustic signal to be transmitted after high efficiency encoding, the number of quantization bits of the phase component for each discrete frequency obtained for each Fourier transform frame described above, the frequency value and the magnitude of the amplitude component are parameters. And means for transmitting the compressed phase component of the data amount by quantizing the phase component according to the quantization bit number described above. Sound signal transmission method.
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