JPS60203025A - オ−デイオ信号処理装置 - Google Patents

オ−デイオ信号処理装置

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JPS60203025A
JPS60203025A JP5994584A JP5994584A JPS60203025A JP S60203025 A JPS60203025 A JP S60203025A JP 5994584 A JP5994584 A JP 5994584A JP 5994584 A JP5994584 A JP 5994584A JP S60203025 A JPS60203025 A JP S60203025A
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audio signal
circuit
signal string
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JP5994584A
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Hiromi Juso
十楚 博美
Shuzo Nishida
西田 修造
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Sharp Corp
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Sharp Corp
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M7/00Conversion of a code where information is represented by a given sequence or number of digits to a code where the same, similar or subset of information is represented by a different sequence or number of digits
    • H03M7/30Compression; Expansion; Suppression of unnecessary data, e.g. redundancy reduction
    • H03M7/50Conversion to or from non-linear codes, e.g. companding

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (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。

Description

【発明の詳細な説明】 く本発明の技術分野〉 本発明はディジタル化されたオーディオ信号を限定され
たビア)数を有する伝送系を通して転送する時、ダイナ
ミックにブリ・エンファシスをかけることにより、上記
ビット数以上の大きなダイナミックレンジを広い帯域に
おいて得ることのできるオーディオ信号処理装置に関す
るものである。
〈背景技術〉 一般に、アナログ信号をディジタル信号に変換して処理
する装置では回路が複雑になることをさけるため全ての
オーディオ信号に対して共通の固定エンファシス(例え
ば、コンパクトディスクプレーヤでは15μs、50μ
sの特性)をかけていたが、最近では伝送系の多目的利
用及び経済性の追求により伝送系で限定しているピノ1
−数相肖以上のダイナミックレンジ及びS/N比を広い
帯域に亘って得ることのできる信号処理装置が必要とさ
れるようになってきている。
〈本発明の目的〉 剛 本発明は上述のような限状に鑑みて発明されたものであ
り差分化回路の応用により信号処理装置におけるブリ・
エンファシス回路のディシタルフィpターの係数を変化
させるようにしてオーディオ信号にバリアプルなブリ・
エンファシスをかけることによシ広い帯域に亘って大き
なダイナミックレソンを得ることができるようにぜんと
するものである。
〈本発明の実施例〉 ′以下、本発明シー実施例を添付図面に従〜て詳細に説
明する。第1図は本発明に係る信号処理装置の一実施例
を示すブロック的電気回路図にして、図中1はA/D変
換系を示し、このA/D変換系において、2は音源から
のアナログ信号を例えば44.1KHzのサンプリング
周波数でサンプリングすると共に16ビノトに量子化し
てディジタル信号に変換するA/D変換器にして、これ
よシ出力されるディジタル化されたオーディオ信号(以
下、これをオーディオ信号列と言う)はブリ・エンファ
シス回路3と差分化回路段4に供給される。
この差分化回路段4は上記オーディオ信号列をXnとし
て第1差分列Ynと第2差分列ZnをYn=Xn−Xn
−1・・・・・(1)Zn−Yn−Yn−1・・・・・
(2)と定義した回路であって、その構成は第2図に示
す通りでオーディオ信号列Xnを1サンプル期間遅延さ
せて遅延データXn−1を得る第1の遅延素子6と、上
記(1)式を実行して第1差分列Ynを得る第1の引算
回路7と、上記第1差分列Ynを1サンプル期間遅延さ
せて遅延データYn−1を得る第2の遅延素子8と、上
記(2)式を実行して第2差分列Znを得る第2の引算
回路9とよりなり、次段に夫々オーディオ信号列Xn、
第1及び第2AI Yn 、 Z nのデータを供給す
るように成っている。
5は上記オーディオ信号i1]X n 、第1及び第2
差分列Yn、Znによりエンファシスを指定するエン7
アシス指定回路段にして、第3図に示すように上記オー
ディオ信号列Xn、第1、第2差分列Yn、Znの平均
振幅値A、B及びCを次式但しN:エンファシス指定期
間(レ ンジ期間)のサンプル数 に従ってめる平均値回路10A、IOB及び10Cと、
上記平均振幅値AをBで除算する第1の除算器11と、
上記平均振幅値BをCで除算すする第2の除算′a12
と、各除算器11.12からの商A/B 、 B/Cで
アドレス指定を受けて予め定めたエンファシヌ指定デー
タ米を出力するROM(リードオンリーメモリ)13と
から成っている。
第5図(a)は商A/B 、 B/Cと指定エンファシ
スの関係を示し、又、第5図(b)はその指定エンファ
シスと上記ROM13の出゛力信号であるエンファシス
指定データとの関係を示す図である。上記第5図(a)
のエンファシスの分類は第6図の(a)乃至(c)に示
す音楽信号の分析より行ったもので、音楽信号の典型的
なパワー・スペクトラムを分類すると、同図より明らか
なようにHl :フラット型、H2: 6dB10ct
型及びH3: 126B/ Oct型となる。
これら各特性H,,H2及びH3に対応したエンファシ
スとして第7図に示した各ブリ・エンファシスH+(Z
) H+ (Z)、 H2(Z) H2(Z)及びH3
(Z) H3(Z)が周波数帯域の全域に亘って利用で
きるとと\々シ効力が大きい。
先第5図(。)4.記第。7.)7’y至(。)よイす
音楽信号を上記差分化回路段4を経てエンファシス指定
回路段5に供給した場合における第1及び第2の除算器
11.12から得られる商A/B 。
B/Cを示すもので、図からも明らか々ように、第6 
Sa (a )の音楽信号(貼:フラット酸)は商A/
B 、 B/Cの何れもが4以下であるから、そのエン
ファシスは第5図(a)よりH,(Z)であシ、“従っ
て上記ROM13よシ出力されるエンファシヌ指定デー
タ米はro 000Jとなる。又、第6図の(b)の音
楽信号(H2: −66B10ct型)は商A/Bは4
以上、商B/Cは4以下であるため、第5図(a)より
エンファシスはH2(Z)であり、従って、エンファシ
ス指定データはro 001Jとなる。同様に第6図の
(c)の音楽信号(H2ニー12dB10ct型)は何
れの商も4以上でおるため、そのエンファシスはH3(
Z)で6Lエンフ1シヌ指定データばrooloJとな
る。
以上のことから明らか寿ように、オーディオ信号列が上
記H1+ H2及びH3の特性の音楽信号の何れ顛該当
するかを上記エンファシス指定回路段5が差分化回路段
4より得られるオーディオ信号列Xn、第1.第2差分
列Yn、Zn の振幅平均値A、B、Cより判断し、そ
れに応じたエンファシス指定データ全出力すると言うこ
とである。
次いで、上記ブリ・エンファシス回路3であるが、これ
は上記エンファシス指定回路段5より供給されるエンフ
ァシス指定で一夕氷によシ内蔵するディジタルフィルタ
ーの係数を選択しバリアプルにブリ・エンファシスを、
かけるものである。
このディジタルフィルターは周知のIIR型のもので、
第4図に示すように遅延素子13.14と乗算器15乃
至20と、加算器2】と、分配器22によって構成され
、その伝達関数Hn(Z)はal + az + b’
:’ + b2n、Cn”指定したエンファシスのディ
ジタルフィルターの係数n:エンファシスの番号 の形で表現されるものであ右。
尚、上記エンファシスの番号nとは上記第5図(a)、
(b)及び$11図で示したブリ・エンファシスH+ 
(Z)、H3(Z)或いは門1(Z)等のHの横に付加
した番号を占い、又、上記係数a、n、a、p等は図示
しないマルチプレクサ等で上記ROM13.Jニジ得ら
れるエンファシヌ指定データ遂によって切換えられる。
再度、第1図に戻って、23は上記ブリ・177177
回路3より供給きれるブリ・エンファシスをかけられた
オーディオ信号列(ブリ・エンファシス回路3を出たと
ころで図示し々い圧縮回路で圧縮をかけられている)に
上記エンファシス指定データ来を順次挿入するミキシン
グ回路である。
この回路23における信号のミキシング前とミキシング
後のデータフォーマットの概略を第8図に示している。
ミキシング前ではルンジJM(上記エンファシス指定回
路段5の平均値回路が平均値を取るオーディオ信号列の
期間)のオーディオ信号列の中にサンプリングに伴うオ
ーディオデーク■乃至■(オーディオ信号列)があるの
みであるのに対してミキシング後では同期信号5YNC
とエンファシス指定データ米が挿入されている。
そして、このようにミキシングによって形成されたオー
ディオ信号列は伝送路24に出力される。
以上が、A/D変換系】の構成であって、A/D変換器
2より出力された上記オーディオ信号列Xnはその一方
でブリ・エンファシス回路3に入力されると共に他方で
差分化1411!1路段4に入力式れ、斯る回路段4は
これに基いて第1.第2差分列Yn。
Znのデータを生成すると共にこれらのデータをオーデ
ィオ信号列Xnのデータと共に次段のエンファシス指定
回路段5に供給する。
このエンファシス指定回路段5では上述のように上記オ
ーディオ信号列Xn、第1.第2差分列Yn+Znの各
データが入力されることに相俟って平均値回路10A乃
至10Cで各レンジ期間毎に夫々の平均振幅値A、B、
Cをめると共にこれら平均振幅値に基いて各除算器11
.12で商A/B、B/Cをめ、これら商に従ってRO
M13ヨシ各レンジ毎ニブリ・エンファシスH1(Z)
−H〒’(Z)、 H2(Z)−H;’(Z)、 H3
(Z)−H,−’(Z)に応じた第5図(b)に示すエ
ンファシス指定データ米を出力する。
このエンファシス指定データ米が上記ブリ・エンファシ
ス回路3に入力されると、該回路3はディジタルフィル
タ− CPヲエンファシヌ指定データ者に従って変化させ、こ
の変化された各係数に基づく伝達関数Hn(Z)に従っ
てオーディオ信号列Xnにブリ・エンファシスをかけ、
次段に出力する。
? 続いて、このバリシフプルなブリ・エンファシスをかけ
られたオーディオ信号列Xnは途中圧縮させられた後、
ミキシング回路23に供給される。
そしt、オーディオ信号列Xnはと\で上記第8図に示
すように上記エンファシス指定データ糸と同期信号5Y
NCを挿入され伝送路24に出力される。
以上がA/D変換系の作用である。
次に、再生系25について説明する。
か\る再生系25において、26は分離回路であって、
上記伝送路24を通じて伝送されてぐる上′記バリアプ
ルなブリ・エンファシスをレンジ期間単位でかけられた
オーディオ信号列Xn(分離回路26の手前で伸長をか
けられている)を入力してこのオーディオ信号列Xnよ
り第9図に示すように同期信号5YNCとエンファシス
指定データ糸を分離し、そして、このエンファシス指定
データ糸とこれを分離したオーディオ信号列Xnとを異
る経路で次段のデ・エンファシス回路27に供給する。
このデ・エンファシス回路27は上記ブリ・エンファシ
ス回路3と全く同一のディジタルフィルターで構成され
るもので、その伝達関数的(z)はの形で表現されるも
のである。
そして、このデ・エンファシス回路27では上記エンフ
ァシス指定データ糸に従って上記(7)式における′デ
ィジタルフィルタレ− 2I b nI 、 b nl及びc nl をマルチプレク
サ−等で上記レンジ期間毎に切り換えて上記オーディオ
信号列Xnをそれら係数に基く上記伝達関数でデ・エン
ファシスし、上記ブリ・エンファシスする前のディジク
ルのオーディオ信号列Xnに復調してされたオーディオ
信号列Xnをアナログ信号に変換し、後続の図示しない
回路に供給するものである。
以上の構成を成する再生系において、伝送路24より各
レンジ期間単位で異るエンファシスをかけられたオーデ
ィオ信号Xnが伝送されてくると、分離回路26はその
オーディオ信号列Xnからエンファシス指定データXと
同期信号SYNCを分離すると共に、このエンファシス
指定データ と、これを分離されたオーディオ信号列X
nとを別経路でデ・エンファシス回路27に供給する。
すると、とのデ・エンファシス回路27は上記エンファ
シス指定デー7人ニ従ってディジp /L/ フィルタ
ーの上記係数をレンジ、期間毎に切シ換えて上記オーデ
ィオ信号列Xnをデ・エンファシスし、そして、このデ
・エンファシスしたオーディオ信号列Xnを次のD/A
変換器28に供給してアナログ信号に変換させる。
〈本発明の効果〉 本発明は叙上のように構成されるものであるから、限定
されたビット数の伝送路よシ得られるオーディ信号列で
あっても、ビット数以上の大きなダイナミンクレッジ及
び聴感上高いS/N比を広い帯域に亘って得られる極め
て効果大なる信号処理装置を提供できる。
、9年 図面の簡単な説明 第1図は本発明に係るオーディオ信号処理装置の一実施
例を示すブロック的電気回路図、第2図乃至第4図は同
上装置における差分化回路段、エンファシス指定回路段
及びブリ・エン7アシス(デ・エンファシス)回路の具
体例を示すブロック的111シ成図、第5図(a)乃至
(c)は上記エンファシス指定回路によるエンファシス
指定の説明に供された図、第6図は音楽信号の典型的な
パワースペクトラムを示す図、第7図はエンファシス特
性を示す線区、第8図及び第9図は上記オーディオ信号
処理装置におけるミキシング回路と分離回路の説明に供
されたオーディオ信号列のデータラオーマットを示す図
である。
26:分離回路、27:デ・エンファシス回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、各レンジ期間毎に、夫々のレンジ期間に含まれる全
    オーディオデータに共通のエンファシスを指定するデー
    タを挿入しているオーディオ信号列を復調する装置であ
    、で、上記オーディオ信号列より上記エンファシスを指
    定するデータを分離する分離回路と、この分離回路より
    得られる上記エンファシスを指定するデータをデ・エン
    ファシス特性として受け、か\るデ・エンファシスをか
    けるデ・エンファシス回路とよシ成るオーディオ信号処
    理装置。
JP59059945A 1984-03-27 1984-03-27 オ−デイオ信号処理装置 Expired - Lifetime JPH0799813B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62294294A (ja) * 1986-06-13 1987-12-21 ヤマハ株式会社 楽音信号発生装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6452935A (en) * 1987-08-21 1989-03-01 Kensetsusho Kenchiku Kenkyu Sh Reinforcing bar structure of concrete structure

Patent Citations (1)

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