JPS58106598A - 信号周波数変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は音声信号の周波数変換装置に関し、特にディジ
タルメモリの入出力クロックの周波数比を変えることに
より周波数変換を行う形式の回路に適用して好適な装置
を提供せんとするものである。

音声信号の周波数変換方法については、信号のサンプリ
ング技術を用いる方法が知られている。

即ち第１図に示すように音声信号をサンプリングして記
憶回路（１）Ｃニー闇貯え、四にこれを読み出して音声
信号に戻すと舞に、サンプリング周波数および読み出し
クロック周波数をそれぞれ（ｆｌ）および（ｆ２）とす
れば、この比によって入力信号に対する出力信号の周波
数が変換される。かかる音声信号の周波数変換回路は１
例えば可変速再生テープレコーダや可変速ＶＴＲの音声
回路を二用いて、再生速９が記録連間と異なることによ
る再生イキ号周波数の変化を補正する。このような周波
数変換処理を受ける音声信号は、記憶回路（１）の記憶
容量と入出力クロック（ｆｌ）Ｃｆ２）で決まる時間を
単位として、その時間長の音声片の時間軸が伸長された
−）、逆に圧縮されたり１７て第２図のように接続され
ていくことになる。なお、第２図において＋　ＧＬ４＋
は原信号向は低速再生信号、（Ｃ）は時間軸圧縮信号、
のは高速再生信号、　ｔＥ）は時間軸伸長信号を示す、
更１く詳説すると、この信号Ａを低速再生すると１面の
ように周波数が低くなるので、原信号ｔ／４）と同じ周
波数になるようにするには（Ｃ）に示す如く時間軸圧縮
し、同じ信号な繰返えすようにする。また、原信号（イ
）を高速再生した信号のを原信号と同じ周波数になるよ
うにするにはのの波形中適当な部分を捨て、ｅ）に示す
如く時間軸伸長して波形を接続すればよい。このような
波形接続処理を信号波形と無関係に行うと、音声片の接
続部に於て信号振幅の不連続及び信号周波数の不連続が
生起して再生音声の音質を損うことが知られているので
、実際の回路ではこの音声片の接続部に何らかの波形接
続処理を施こしている。本願出願人はそのような方法の
例として特願昭５２−１５３２７５号、特願昭５２−１
５３２７６号および特願昭５６−２４６９２号を提案し
た。

さて、第３図は、記憶回路としてランダムアクセスメモ
リ（ＲＡＭ）を用いる場合の具体的回路例である。入力
端子（２）の入力信号は、入力端ＬＰＦ　ｔ３）からチ
ンプルホールド回路１４）を経てΔ−り変換器（５）で
ディジタルコードに変換され、書き込みアドレス回路（
６）でアドレス指定されてＲＡＭ（７）に記憶される。

サンプリングとＡ−Ｄ変換は帯永込みクロック回路＋８
１の周波数（ｆｌ）のグロックパルスによって行なわれ
、アドレス回路（６）は該クロックを計数するカウンタ
で構成される。ＲＡ　Ｍ　（７）の記憶データは、クロ
ック周波数（ｆ２）の読み出しクロック回路（９）のグ
ロックに従って、該クロックを計数する読み出しアドレ
ス回路ＧＯで指定されたアドレスのデータが順次読み出
され、Ｄ−Ａ変換器ａ℃によりアナログ変換された後、
出力側のＬＰＦ（Ｊ２を経て出力端子（至）より出力す
る。ＲＡＭ（７）に対する入出力制御、即ちＲ／Ｗ制御
は前記書き込み及び読み出しクロックを入力とするＲ／
Ｗ切換回路（１４）によって、また、アドレス切換は該
Ｒ／Ｗ切換回路α４で制御されるマルチブレキサ０８に
よってそれぞれ行なわれる。又Ａ−Ｄ変換器１５１の出
力に接続された制御回路α６は入力データを監視して出
力信号波形の不連続が生じないように、音声片の接続時
に読み出しアドレスを制ａ′ｆるものであるが、具体的
には波形の接続部について相互相関関数を計算し、この
結果によＩ）読み出しアドレスを変更制御するようｉニ
ブログラムされたマイクロコンピュータシステム（ＣＰ
Ｕ）で構成することが出来る。即ち、読み出されるデー
タの不連続位置は、各クロック周波数（７’１）（ｆ２
）及びデータワードの記憶容量用によって決まるの・マ
゛ＣＰＵはこれをあらかじめ知ることが出来るからこの
不連続部分に先行する音声片の後端部のデータ（ｘＰ）
と、後続音声片の先端部のデータ（ＹＰ）とについて ただしｐ＝０．１．２・・・−Ｍ　　１　；に−０，１
，２・・・、Ｒ−１ を計算し、（ｅｔｃ）が最小になるんを求め、これによ
って読み出しアドレスが不連続点又はその近傍に達した
時、読み出しアドレスなｋに関連づけて制御変更する。

この方法によって、波形のピッチ周波数の不連続が生じ
ることなく音声片を接続することが出来る。

しかしながら、一般に音楽信号を含む音声信号のスペク
トルは１例えば第４図のピアノの瞬時スペクトル図に見
られるように、複数の共優周波数を有するので、かかる
従来の如き単一の回路によるピッチ接続では完全ではな
い。即ち、低い周波数についてピッチ接続すれば、高い
周波数成分が接続出来ず、又逆のことも起り得る。

本発明はこのような従来の周波数変換回路の欠点を改良
するために音声信号周波数帯穢を複数に分けて処理する
ものであり、第５図にその具体的実施例を示す、同図に
於て、翰は入力端子、＋２Ｄｅ；！２Ｊ・・・υは音声
信号帯域を複数の帯域に分割するための帯域分割フィル
タである。該各フィルタｌ二はチンプルホールド回路＠
、（至）・・・（至）、Ａ−Ｄ変換器−（ハ）・・・翰
がそれぞれ接続され、波形の接続処理を含む周波数変換
回路（至）ＧＤ・・・（２）、Ｄ−Ａ変換器−■・・・
（至）・出力側のＬＰＦｃ→■・・・−を経て、加算回
路（至）により加算され、出力端子に）より出力する。

Ｌ記回路構成において、周波数変換回路（１）、ＯＤ・
・・（２）は例えば第３図の破線で示す如きディジタル
メモリ（ＲＡ　Ｍ　）　＋７１及びＣＰＵＱ＠を中心と
した回路が用いられる。

尚・また１本発明は先行音声片の後端部近傍の波形と後
続音声片の先端部の近傍の波形の如何にかかわらず、所
定周期時間毎に音声片波形を接続して行〈従来の音声周
波数変換装置ｌ二も適用できるが、その場合には高域の
帯域分割フィルタ側と低域の帯域分割フィルタ側の音声
波形の接続タイミングをずらしてやれば、上述と同様に
音質を向上させることができる。

このように本発明の構成によれば、各周波数帯域に於て
それぞれ波形接続処理が行なわれるので例えば各線スペ
クトルについてそれぞれピッチ接続処理が出来るほか、
音声片の接続点が時間的に分散されるので、再生音声の
音質は顕著に改善されるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は信号周波数の変換装置の原理を説明するだめの
ブロック図、第２図は同装置を説明するための図面、第
３図は本発明の信号周波数変換装置に使用する信号周波
数変換回路を示すブロック回路図、＠４図はピアノの瞬
時スペクトルヲ示す図面、第５図は本発明の信号周波数
変換装置を示すブロック回路図である。 （２）の・・・入力端子、　ｆ４１Ｇ！４１（至）（至
）・・・サンプルホールド回路、＋５１１２７１＠翰・
・・Ｊ／Ｚ）変換器、ｑ噸■（至）・・・Ｄ／Ａ変換器
、ａ２（至）（ロ）（至）・・・ＬＰＦ、０３（至）・
・・出力端子。 ｅｎｕａ・・・帯域分割フィルタ、（至）・・・υ日算
回路。 ｆ＋　　　　　　ｆ２ 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）音声信号を書き込みクロックに従ってチンブリン
   グして記憶手段に記憶し、読み出しクロックに従って該
   記憶手段の記憶信号を顎次読み出す際、＠配置き込みク
   ロック周波数と読み出しクロック周波数を変えて、これ
   ら画周波数の比によって前記記憶手段に入力される信号
   の周波数を変換する周波数変換回路を複数個並列に設け
   、該周波数変換回路の入力側（二前記音声信号の帯域分
   割フィルタをそれぞれ接続してなる信号周波数変換装置
   。
2. （２）高域の帯域分割フィルタ側と低域の帯域分割フィ
   ルタ側の音声素片波形の接続タイミングをずらしてなる
   特許請求の範囲＠１項に記載の信号周波数変換装置装置
   。