JPS60134378A - 相関値演算装置 - Google Patents
相関値演算装置Info
- Publication number
- JPS60134378A JPS60134378A JP58241389A JP24138983A JPS60134378A JP S60134378 A JPS60134378 A JP S60134378A JP 58241389 A JP58241389 A JP 58241389A JP 24138983 A JP24138983 A JP 24138983A JP S60134378 A JPS60134378 A JP S60134378A
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- Japan
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- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 title abstract 6
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 4
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 5
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000013139 quantization Methods 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L25/00—Speech or voice analysis techniques not restricted to a single one of groups G10L15/00 - G10L21/00
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computational Linguistics (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Complex Calculations (AREA)
- Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は音声信号のピッチ抽出のだめの相関値演算方式
に関する。
に関する。
最近、例えばマイクロホンから入力した音声に応じて所
定の楽器音を合成し、スピーカよシ出力するようにした
音声入力による楽音合成装置が考えられている。この音
声入力による楽音合成装置は、マイクロホンから入力さ
れた音声信号をロー・ぐスフィルタ、AGC回路等の前
処理回路を介してA−D変換回路へ入力し、このA−D
変換回路から出力されるデノタル信号から音声ピッチを
抽出して音階コードを作成すると共に、有音無音の状態
を判別し、上記両者の信号から所定の楽音を発生するよ
うにしている。
定の楽器音を合成し、スピーカよシ出力するようにした
音声入力による楽音合成装置が考えられている。この音
声入力による楽音合成装置は、マイクロホンから入力さ
れた音声信号をロー・ぐスフィルタ、AGC回路等の前
処理回路を介してA−D変換回路へ入力し、このA−D
変換回路から出力されるデノタル信号から音声ピッチを
抽出して音階コードを作成すると共に、有音無音の状態
を判別し、上記両者の信号から所定の楽音を発生するよ
うにしている。
しかして、上記音声ピッチの抽出は、A−D変換回路の
出力を2値又は3値に量子化し、次いでこの量子化デー
タの自己相関計算を行なってその最大値から音声ピッチ
を決定するようにしている。上記自己相関計算を行なう
場合、従来では入力されるシリアルデータをそのままの
形で処理しておシ、このため1分析フレーム内のデータ
数が多いと演算量はかなシ多く、実時間処理する場合、
ハードウェアの構成が犬きぐなってしまうという問題が
あった。
出力を2値又は3値に量子化し、次いでこの量子化デー
タの自己相関計算を行なってその最大値から音声ピッチ
を決定するようにしている。上記自己相関計算を行なう
場合、従来では入力されるシリアルデータをそのままの
形で処理しておシ、このため1分析フレーム内のデータ
数が多いと演算量はかなシ多く、実時間処理する場合、
ハードウェアの構成が犬きぐなってしまうという問題が
あった。
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、ハードウェ
アの構成を簡易化し得ると共に、演算時間を短縮し得る
相関値演算方式を提供することを目的とする。
アの構成を簡易化し得ると共に、演算時間を短縮し得る
相関値演算方式を提供することを目的とする。
本発明は入力されるシリアルデータをパラレルデータに
変換して処理することによシ、ハードウェア構成の簡易
化及び演算時間の短縮を計ったものである。
変換して処理することによシ、ハードウェア構成の簡易
化及び演算時間の短縮を計ったものである。
以下図面を参照して木兄り]の一実施例を説明する。第
1図において、マイクロホン(図示せず)から入力され
る音声信号は、前処理部11へ送られる。この前処理部
1ノは、ローパスフィルタ、AGC回路等からなシ、入
力される音声信号を所定レベルの信号に増幅してA/]
)変換部12へ出力する。この人/D変換部12は、入
力信号を例えば8ビツトのデジタル信号に変換し、量子
化部ノ3へ出力する。この量子化部13は、入力データ
を[+1J、r−1Jの2値に量子化し、その符号ビッ
トを区分列ダータ作成部14へ出力する。この区分列デ
ータ作成部14は、詳細を後述するように入力される符
号ビットの時間幅に応じて[+J 「−Jの区分列デー
タを作成し、データバス15を介して相関値計算部16
及び逆変換部17へ出力する。この相関値計算部16は
、上記区分列データの相関値を計算し、その最大値τ。
1図において、マイクロホン(図示せず)から入力され
る音声信号は、前処理部11へ送られる。この前処理部
1ノは、ローパスフィルタ、AGC回路等からなシ、入
力される音声信号を所定レベルの信号に増幅してA/]
)変換部12へ出力する。この人/D変換部12は、入
力信号を例えば8ビツトのデジタル信号に変換し、量子
化部ノ3へ出力する。この量子化部13は、入力データ
を[+1J、r−1Jの2値に量子化し、その符号ビッ
トを区分列ダータ作成部14へ出力する。この区分列デ
ータ作成部14は、詳細を後述するように入力される符
号ビットの時間幅に応じて[+J 「−Jの区分列デー
タを作成し、データバス15を介して相関値計算部16
及び逆変換部17へ出力する。この相関値計算部16は
、上記区分列データの相関値を計算し、その最大値τ。
を逆変換部17へ出力する。この逆変換部17は、相関
値計算部16で計算したτ。K基づきもとの量子化デー
タの基本周期Tを算出する回路である。
値計算部16で計算したτ。K基づきもとの量子化デー
タの基本周期Tを算出する回路である。
第2図は上記区分列データ14の詳細を示すもので、量
子化部13からの符号ビットはデイレードフリッグフロ
ツ7’21及びイクスクルーシグオア回路(以下EXオ
ア回路と略称する)22へ入力される。上記フリップフ
ロツノ21は、クロックφ、に同期して上記符号ビット
を読込み、バッファ23の最上位ビット及びEXオア回
路22へ出力する。そして、このEXオア回路22の出
力は、クロックφ、の反転信号φ、と共にアンド回路2
4へ入力され、このアンド回路24の出力がアンド回路
25.26へ入力される。また、上記アンド回路25に
はクロックφ2が入力され、アンド回路26にはクロッ
クφ。
子化部13からの符号ビットはデイレードフリッグフロ
ツ7’21及びイクスクルーシグオア回路(以下EXオ
ア回路と略称する)22へ入力される。上記フリップフ
ロツノ21は、クロックφ、に同期して上記符号ビット
を読込み、バッファ23の最上位ビット及びEXオア回
路22へ出力する。そして、このEXオア回路22の出
力は、クロックφ、の反転信号φ、と共にアンド回路2
4へ入力され、このアンド回路24の出力がアンド回路
25.26へ入力される。また、上記アンド回路25に
はクロックφ2が入力され、アンド回路26にはクロッ
クφ。
が入力される。そして、上記アンド回路25の出力はカ
ウンタ27のリセット端子Rに入力され、アンド回路2
6の出力はバッファ23へリードクロックφRとして送
られる。上記カウンタ27は、クロックφ、によってカ
ウントアツプ動作し、そのカウント内容をバッファ23
へ出力する。このバッファ23はアンド回路26からの
り−rクロックφ8によってカウンタ27の出力を読込
み、最上位ビットに保持している符号ビットと共に上記
したデータ・々スフ5へ出力する。
ウンタ27のリセット端子Rに入力され、アンド回路2
6の出力はバッファ23へリードクロックφRとして送
られる。上記カウンタ27は、クロックφ、によってカ
ウントアツプ動作し、そのカウント内容をバッファ23
へ出力する。このバッファ23はアンド回路26からの
り−rクロックφ8によってカウンタ27の出力を読込
み、最上位ビットに保持している符号ビットと共に上記
したデータ・々スフ5へ出力する。
第3図は第1図における逆変換部17の詳細を示すもの
で、上記区分列データ作成部14からデータバス15を
介して送られてくる区分列データは、クロックφ8′に
同期してラッチ回路31にラッチされる。そして、この
ラッチ回路31にラッチされたデータは、加算回路32
を介してラッチ回路33へ送られる。このラッチ回路3
3は、アンド回路34を介して送られてくるクロックφ
4.φ8′の論理積出力により入力データをラッチし、
加算回路32及びラッチ回路35へ出力する。また、3
6は減算カウンタで、第1図の相関値計算部16からの
データτ。
で、上記区分列データ作成部14からデータバス15を
介して送られてくる区分列データは、クロックφ8′に
同期してラッチ回路31にラッチされる。そして、この
ラッチ回路31にラッチされたデータは、加算回路32
を介してラッチ回路33へ送られる。このラッチ回路3
3は、アンド回路34を介して送られてくるクロックφ
4.φ8′の論理積出力により入力データをラッチし、
加算回路32及びラッチ回路35へ出力する。また、3
6は減算カウンタで、第1図の相関値計算部16からの
データτ。
がロードされる。この減算カウンタ36は、クロックφ
8′によシカラントダウンされるもので、各ビット出力
がノア回路37に人力される。このナンド回路37の出
力は、クロックφ1′、φ、と共にアンド回路38に入
力され、このアンド回路38の出力がラッチ回路33の
リセット端子へ入力される。また、ノア回路37の出力
は、クロックφ8.φ、と共に771回路39へ入力さ
れ、このアンド回路39の出力がラッチ回路35へリー
ドクロックとして送られる。そして、このラッチ回路3
5にラッチされたデータが°量子化データの基本周期T
として出力される。
8′によシカラントダウンされるもので、各ビット出力
がノア回路37に人力される。このナンド回路37の出
力は、クロックφ1′、φ、と共にアンド回路38に入
力され、このアンド回路38の出力がラッチ回路33の
リセット端子へ入力される。また、ノア回路37の出力
は、クロックφ8.φ、と共に771回路39へ入力さ
れ、このアンド回路39の出力がラッチ回路35へリー
ドクロックとして送られる。そして、このラッチ回路3
5にラッチされたデータが°量子化データの基本周期T
として出力される。
第4図は、上記第2図及び第4図の回路において使用さ
れる各種クロックの発生タイミングを示したタイミング
チャートである。なお、クロックφ8′は、クロックφ
8の発生後、微小時間遅延して立上シ、次のクロックφ
、が出力されるまで”1″信号状態に保持されている。
れる各種クロックの発生タイミングを示したタイミング
チャートである。なお、クロックφ8′は、クロックφ
8の発生後、微小時間遅延して立上シ、次のクロックφ
、が出力されるまで”1″信号状態に保持されている。
次に上記実施例の動作を説明する。マイクロホンから入
力される音声信号は、前処理部11へ送られ、ロー・ぐ
スフイルタ、AGC回路等を介して第5図(、)に示す
波形データとして出力される。この波形データは、A/
’D変換部12にニジデジタル信号に変換された後、量
子化部13へ送られ、予め設定されているスレシホール
ドレペルTHとの比較によシ、第5図(b)に示すよう
に「+1」、「−1」の2値に量子化される。
力される音声信号は、前処理部11へ送られ、ロー・ぐ
スフイルタ、AGC回路等を介して第5図(、)に示す
波形データとして出力される。この波形データは、A/
’D変換部12にニジデジタル信号に変換された後、量
子化部13へ送られ、予め設定されているスレシホール
ドレペルTHとの比較によシ、第5図(b)に示すよう
に「+1」、「−1」の2値に量子化される。
そして、この2値量子化データの符号ビットは、第3図
に詳細を示す区分列データ作成部14へ送られ、クロッ
クφ、に同期して7リツプフロツノ21に読込まれる。
に詳細を示す区分列データ作成部14へ送られ、クロッ
クφ、に同期して7リツプフロツノ21に読込まれる。
このフリツノフロツノ21の出力は、量子化部13から
の符号ビットと共にEXオア回路22へ入力される。従
って、符号ビットが「=」から[+]、あるいは[+」
から「−」に変化した時にEXオア回路22の出力が1
″となシ、その後、上記符号ビットがフリツノフロツノ
2)に読込まれるとEXオア回路22の出力が0 sr
に戻る。上記EXオア回路22から1”信号が出力され
た場合、クロックiのタイミングで、アンド回路24の
出力が1”となシ、アンド回路25.26へ入力される
。この状態で、まずクロックφ1がアンド回路26に与
えられ、その出力φ8によりカウンタ27の内容及びフ
リツノフロツノ21の保持されている符号ビットが/S
ツファ23に読込まれる。
の符号ビットと共にEXオア回路22へ入力される。従
って、符号ビットが「=」から[+]、あるいは[+」
から「−」に変化した時にEXオア回路22の出力が1
″となシ、その後、上記符号ビットがフリツノフロツノ
2)に読込まれるとEXオア回路22の出力が0 sr
に戻る。上記EXオア回路22から1”信号が出力され
た場合、クロックiのタイミングで、アンド回路24の
出力が1”となシ、アンド回路25.26へ入力される
。この状態で、まずクロックφ1がアンド回路26に与
えられ、その出力φ8によりカウンタ27の内容及びフ
リツノフロツノ21の保持されている符号ビットが/S
ツファ23に読込まれる。
次いでクロックφ2がアンド回路25を介してカウンタ
27のリセット端子Rに入力され、カウンタ27の内容
がリセットされる。その後、カウンタ27は、クロック
φ3によってカウントアッノし、量子化データの連続す
る「+1」又は「−1」の個数を計数する。以下同様に
して量子化データの符号ビットが変化する毎にカウンタ
27のカウント値及びフリツノフロツノ21に保持され
ている符号ビットがバッファ23に書込まれる。そして
、このバッファ23に保持されたデータが量子化データ
に対する区分列データKlとしてデータ・ぐス15に出
力され、相関値計算部16へ送られる。この相関値計算
部16は、上記区分列データKiに対して相関値R(τ
)をの式によシ計算し、これにあるウィンドウ値を乗じ
たR/ (τ)に対して r0= (r Δt max R’(τ))但しN。く
τ<NI をめる。そして、上記の計算によりめた相関最大値τ。
27のリセット端子Rに入力され、カウンタ27の内容
がリセットされる。その後、カウンタ27は、クロック
φ3によってカウントアッノし、量子化データの連続す
る「+1」又は「−1」の個数を計数する。以下同様に
して量子化データの符号ビットが変化する毎にカウンタ
27のカウント値及びフリツノフロツノ21に保持され
ている符号ビットがバッファ23に書込まれる。そして
、このバッファ23に保持されたデータが量子化データ
に対する区分列データKlとしてデータ・ぐス15に出
力され、相関値計算部16へ送られる。この相関値計算
部16は、上記区分列データKiに対して相関値R(τ
)をの式によシ計算し、これにあるウィンドウ値を乗じ
たR/ (τ)に対して r0= (r Δt max R’(τ))但しN。く
τ<NI をめる。そして、上記の計算によりめた相関最大値τ。
が第3図に詳細を示す逆変換部17へ送られ、減算カウ
ンタ36にロードされる。
ンタ36にロードされる。
上記減算カウンタ36は、相関最大値τ。がロードされ
ると、その後クロックφIによシ順次カウントダウンす
る。そして、減算カウンタ36の内容が「0」になると
、ノア回路37の出力が“1”となってアンド回路38
.39に入力される。また、逆変換部17は、区分列デ
ータ作成部14からデータバス15を介して送られてく
る区分列データKjをクロックφi に同期してラッチ
回路3ノに読込み、加算回路32に入−力する。この加
算回路32は、ラッチ回路33に保持されているそれま
でのデータと、ラッチ回路32に保持された区分列デー
タKjを加算する。
ると、その後クロックφIによシ順次カウントダウンす
る。そして、減算カウンタ36の内容が「0」になると
、ノア回路37の出力が“1”となってアンド回路38
.39に入力される。また、逆変換部17は、区分列デ
ータ作成部14からデータバス15を介して送られてく
る区分列データKjをクロックφi に同期してラッチ
回路3ノに読込み、加算回路32に入−力する。この加
算回路32は、ラッチ回路33に保持されているそれま
でのデータと、ラッチ回路32に保持された区分列デー
タKjを加算する。
この加算結果は、アンド回路34から出力されるタイミ
ング信号φ4・φ2に同期してラッチ回路33にラッチ
される。上記加算回路32の加算動作は、減算カウンタ
36の内容が「0」になるまで繰返される。そして、減
算カウンタ36の内容が「0」になると、上記したよう
にノア回路37の出力が”°1”となって771回路3
8゜39に入力される。この状態で、まず、アンド回路
39にクロックφ(、φ3が与えられてその出力が11
″になり、ラッチ回路33に保持されている加算結果が
ラッチ回路35に転送される。
ング信号φ4・φ2に同期してラッチ回路33にラッチ
される。上記加算回路32の加算動作は、減算カウンタ
36の内容が「0」になるまで繰返される。そして、減
算カウンタ36の内容が「0」になると、上記したよう
にノア回路37の出力が”°1”となって771回路3
8゜39に入力される。この状態で、まず、アンド回路
39にクロックφ(、φ3が与えられてその出力が11
″になり、ラッチ回路33に保持されている加算結果が
ラッチ回路35に転送される。
次いでアンド回路38にクロックφ3.φ′8が与えら
れてその出力が1”となシ、ラッチ回路35がリセット
される。以下同様の動作が繰返される。上記のようにし
て逆変換部17では、区分列データをτ。個ずつブロッ
ク分けし、各ブロックに対して周期Tを によりめ、ラッチ回路35にラッチして次段の処理回路
に出力する。
れてその出力が1”となシ、ラッチ回路35がリセット
される。以下同様の動作が繰返される。上記のようにし
て逆変換部17では、区分列データをτ。個ずつブロッ
ク分けし、各ブロックに対して周期Tを によりめ、ラッチ回路35にラッチして次段の処理回路
に出力する。
以上述べたように本発明によれば、シリアル入力される
音声信号から区分列データを作成して・ぐラレル出力し
、上記区分列データに対して相関値計算を行なうと共に
逆変換を行なって基のデータの基本周期を算出するよう
にしたので、ハードウェア構成を簡易化し得ると共に、
演算時間を短縮し得る相関値演算方式を提供することが
できる。
音声信号から区分列データを作成して・ぐラレル出力し
、上記区分列データに対して相関値計算を行なうと共に
逆変換を行なって基のデータの基本周期を算出するよう
にしたので、ハードウェア構成を簡易化し得ると共に、
演算時間を短縮し得る相関値演算方式を提供することが
できる。
図面は本発明の一実施例を示すもので、第1図は回路構
成を示すブロック図、第2図は区分列データ作成部の詳
細を示す回路構成図、第3図は逆変換部の詳細を示す回
路構成図、第4図は各種クロックの発生タイミングを示
す図、第5図は動作を説明するだめのタイミングチャー
トである。 1ノ・・・前処理部、12・・・A/D変換部、13・
・・量子化部、14・・・区分列データ作成部、15・
・・データバス、16・・・相関値計算部、ノア・・・
逆変換部、21・・・フリツプフロツプ、23・・・/
−?ツファ、22・・・カウンタ、31,33.35・
・・ラッチ回路、32・・・加算回路、36・・・減算
カウンタ。
成を示すブロック図、第2図は区分列データ作成部の詳
細を示す回路構成図、第3図は逆変換部の詳細を示す回
路構成図、第4図は各種クロックの発生タイミングを示
す図、第5図は動作を説明するだめのタイミングチャー
トである。 1ノ・・・前処理部、12・・・A/D変換部、13・
・・量子化部、14・・・区分列データ作成部、15・
・・データバス、16・・・相関値計算部、ノア・・・
逆変換部、21・・・フリツプフロツプ、23・・・/
−?ツファ、22・・・カウンタ、31,33.35・
・・ラッチ回路、32・・・加算回路、36・・・減算
カウンタ。
Claims (1)
- シリアル信号入力に対する区分列データを作成して・ぐ
ラレル出力する区分列データ作成部と、この区分列デー
タ作成部から出力される区分列データの相関値を計算値
を計算して最大相関値を出力する手段と、この手段から
出力される相関値データに従って、上記区分列データ作
成部で作成された区分列データをブロック分けし、各ブ
ロック毎に加算を行なって上記シリアル入力に対する基
本周期を算出する手段とを具備したことを特徴とする相
関値演算方式。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58241389A JP2535805B2 (ja) | 1983-12-21 | 1983-12-21 | 相関値演算装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58241389A JP2535805B2 (ja) | 1983-12-21 | 1983-12-21 | 相関値演算装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60134378A true JPS60134378A (ja) | 1985-07-17 |
JP2535805B2 JP2535805B2 (ja) | 1996-09-18 |
Family
ID=17073552
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58241389A Expired - Lifetime JP2535805B2 (ja) | 1983-12-21 | 1983-12-21 | 相関値演算装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2535805B2 (ja) |
-
1983
- 1983-12-21 JP JP58241389A patent/JP2535805B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2535805B2 (ja) | 1996-09-18 |
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