JPS62110328A - Musical interval restoring device - Google Patents

Musical interval restoring device

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JPS62110328A
JPS62110328A JP60251406A JP25140685A JPS62110328A JP S62110328 A JPS62110328 A JP S62110328A JP 60251406 A JP60251406 A JP 60251406A JP 25140685 A JP25140685 A JP 25140685A JP S62110328 A JPS62110328 A JP S62110328A
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circuit
signal
digital
pulse width
signals
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JP60251406A
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Yasutoshi Nakama
保利 中間
Masayuki Misaki
正之 三崎
Seiichi Ishikawa
石川 清一
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To obtain the titled device where the missing of information after the restoration of musical interval is less and noise at a connecting point is reduced by providing the 2nd read number generating circuit, the 2nd holding circuit, the 1st and 2nd multiplier circuits, an adder circuit and an amplitude control circuit. CONSTITUTION:The output signals of the 1st and 2nd multiplication circuits 6, 7 become an analog output respectively via the 1st and 2nd integration circuits 16, 17, and the outputs of the 1st and 2nd integration circuits 16, 17 are outputted to an adder circuit 8. 1-Bit DA conversion circuits 26, 27 convert a digital signal from a digital memory into an analog signal. The amplitude control is applied by using an amplitude control circuit 9 so as to change the multiplication coefficient of the 1st and 2nd multiplication circuits 6, 7 to 0-1 in response to the output of the 1st and 2nd holding circuits 4, 5.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、記録速度の2倍の速度で音声信号を再生した
時に、音の高さを記録時と同一に復元する音程復元装置
に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a pitch restoring device that restores the pitch of a sound to the same pitch as when it was recorded when an audio signal is played back at twice the recording speed.

従来の技術 近年、記録速度とは異なる速度で音声信号を再生するこ
とが重要視されてきた。記録速度の2倍で再生すれば、
本来の半分の時間ですみ、テープレコーダやVTRに記
録したものを半分の時間で内容を把握できる。しかし、
単純に再生速度を2倍にしたのでは、音程が高くなシ、
聞きとりにくくなると同時に、発音者の特長があられれ
ない。
2. Description of the Related Art In recent years, it has become important to reproduce audio signals at a speed different from the recording speed. If you play back at twice the recording speed,
It takes half the time it would normally take, and allows you to understand the content recorded on a tape recorder or VTR in half the time. but,
If you simply double the playback speed, the pitch will not be high enough.
It becomes difficult to hear, and at the same time, the characteristics of the speaker are not highlighted.

そこで音の高さを変えずに、短時間で記録内容を早聞き
する装置が要望されている。
Therefore, there is a need for a device that can quickly listen to recorded content in a short time without changing the pitch of the sound.

(例エバ、「会話の時間軸を圧縮・伸長するチー7’l
/″−ダ」日経エレクトロニクス1976−7゜以下、
図面を参照しながら従来の音程復元装置について説明を
行う。
(Example: Eva, ``Compressing and expanding the time axis of conversation 7'l
/″-da” Nikkei Electronics 1976-7° and below,
A conventional pitch restoring device will be explained with reference to the drawings.

第8図は従来の音程復元装置の構成図を示したものであ
る。第8図において、1は久方信号をディジタル信号に
変換するアナログ・ディジタル変換回路、2は前記ディ
ジタル信号を記憶するディジタルメモリ、3はディジタ
ルメモリ2に書き込み、読み出しの制御を行う書き込み
、読み出し制御回路、4はディジタルメモリ2がら読み
出された信号を保持する保持回路、16は保持回路4の
出力のディジタル信号をアナログ信号に変換するディジ
タル・アナログ変換回路、10はアナログ・ディジタル
変換回路1を動作させる変調りaツク発生回路、11は
ディジタルメモリ2に書き込む番地を書き込み・読み出
し制御回路3へ供給する書き込み番地発生回路、12は
ディジタルメモリ2から読み出す番地を書き込み・読み
出し制御回路3へ供給する読み出し番地発生回路、14
はディジタル・アナログ変換回路16を動作させる復調
クロ・ツク発生回路、15は低域通過フィルタである。
FIG. 8 shows a configuration diagram of a conventional pitch restoring device. In FIG. 8, 1 is an analog-to-digital conversion circuit that converts a digital signal into a digital signal, 2 is a digital memory that stores the digital signal, and 3 is a write/read control circuit that controls writing and reading from the digital memory 2. 4 is a holding circuit that holds the signal read out from the digital memory 2; 16 is a digital-analog conversion circuit that converts the digital signal output from the holding circuit 4 into an analog signal; 10 is the analog-digital conversion circuit 1; 11 is a write address generation circuit that supplies the address to be written in the digital memory 2 to the write/read control circuit 3; 12 is a circuit that supplies the address to be read from the digital memory 2 to the write/read control circuit 3; Read address generation circuit, 14
1 is a demodulation clock generation circuit that operates the digital-to-analog conversion circuit 16, and 15 is a low-pass filter.

以上のように構成された音程復元装置について、以下そ
の動作を説明する。第9図にその原理図を示す。記録時
と同じ速度で再生する場合、時刻。
The operation of the pitch restoring device configured as described above will be described below. Fig. 9 shows a diagram of its principle. Time if you want to play it back at the same speed it was recorded.

<t2NTにおいて、周期2Tでd0、  dI’ +
 ”・・・・+ dN−−1のN個の信号が再生される
とする。
<t2NT, d0, dI' + with period 2T
”...+dN--1 N signals are reproduced.

このとき、2倍速再生では、0≦t(2NTにおいて、
 do、d4.・・・・・+  d2N−j  の信号
が再生される。これを音程を下げて、記録時と同じ音程
にするために、第9図(d)に示したように、0 < 
1 <2NTにおいてd0、  dl  + 叫” r
  dN−1を再生し、dN、dN+1.・・・・・・
、  d2N−+  の信号は再生せず、2NT≦t(
4NTでd2N+ d2N+1  +・・・・・・、 
 63N−1を再生する。以下同様に再生していく。
At this time, in double speed playback, 0≦t (at 2NT,
do, d4. ...+d2N-j signal is reproduced. In order to lower the pitch and make it the same pitch as when recording, as shown in Figure 9(d), 0 <
1 <2NT d0, dl + scream”r
Regenerate dN-1, dN, dN+1.・・・・・・
, d2N−+ signals are not regenerated, and 2NT≦t(
4NT is d2N+ d2N+1 +・・・・・・,
Play 63N-1. The following will be played in the same manner.

これにより、再生された信号は本来の録音時の音程に復
元される。
This restores the reproduced signal to its original pitch at the time of recording.

発明が解決しようとする問題点 しかし、上記のような方法では、 dN〜1と62Nで
信号が不連続になシ、雑音が発生する0まだ、dN +
 dN+l +・・・・・・+  d2N−1の信号は
全く再生されず、この部分の信号のもつ情報が欠落する
という問題点を有していた。また、連続して長区間の信
号が欠落するのを避けるために、Nを小さくすると、時
間あたりの接続点の回数が増加し雑音が増加する。
Problems to be Solved by the Invention However, in the above method, the signal is discontinuous between dN~1 and 62N, and noise occurs.
The signal of dN+l+...+d2N-1 is not reproduced at all, and there is a problem in that the information of this part of the signal is lost. In addition, if N is made small in order to avoid missing signals over a long period of time, the number of connection points per time increases and noise increases.

本発明は上記問題点に鑑み、入力のすべての信号を使用
し、かつ不連続点の処理を施すことにより、情報の欠落
が少く、接続点の雑音を低減できる音程復元装置を提供
するものである。
In view of the above-mentioned problems, the present invention provides a pitch restoring device that uses all input signals and processes discontinuous points, thereby reducing missing information and reducing noise at connection points. be.

問題点を解決するだめの手段 この目的を達成するために本発明の音程復元装置は、ア
ナログの入力信号を1ビットのディジタル信号に変換し
、このディジタル信号を記憶するディジタルメモリに出
力するアナログ・ディジタル変換回路と、書き込み番地
発生回路と第1.第2の読み出し番地発生回路とで発生
するアドレス・データを入力データとしディジタルメモ
リの書き込み、読み出しの番地を指定し、書き込み、読
み出しの制御信号を発生する書き込み・読み出し制御回
路と、第1.第2の読み出し番地によってディジタルメ
モリから読み出される各々の信号を周期2ででう・フチ
する第1.第2の保持回路と、第1、第2の保持回路で
う・フチされた各々の信号に対して、単調増加する重み
関数L (X) (σくx≦NT、O≦W、 (X)≦
1)または単調減少する重み関数W2(x) 、 (0
fXKN T 、 O’−W2CX)’=’ )を掛け
あわせる第1.第2の乗算回路と、第1゜第2の乗算回
路を制御する振幅制御回路と、第1゜第2の乗算回路の
ディジタル出力信号を第1.第2の積分回路でアナログ
信号に変換するためのディジタル・アナログ変換回路と
、前記第1.第2の積分回路の出力を加算する加算回路
とを具備した構成となっている。
Means for solving the problem In order to achieve this object, the pitch restoring device of the present invention converts an analog input signal into a 1-bit digital signal and outputs it to a digital memory for storing this digital signal. A digital conversion circuit, a write address generation circuit, and a first . a write/read control circuit that uses address data generated by the second read address generation circuit as input data to designate a write/read address in the digital memory and generates a write/read control signal; The first . For each signal bordered by the second holding circuit and the first and second holding circuits, a monotonically increasing weighting function L (X) (σx≦NT, O≦W, (X )≦
1) or a monotonically decreasing weight function W2(x), (0
fXKNT, O'-W2CX)'='). a second multiplier circuit, an amplitude control circuit that controls the first and second multiplier circuits, and a digital output signal of the first and second multiplier circuits; a digital-to-analog conversion circuit for converting the signal into an analog signal by the second integration circuit; The configuration includes an addition circuit that adds the outputs of the second integration circuit.

作用 本発明は、上記した構成により、ある基準時刻t=0か
ら周期Tで信号d。+  d1+ d2  + ”””
+d2N−1の2N個の信号をディジタルメモリへ記憶
し、第1の保持回路では、0≦t (2N Tの時間に
周期2Tで信号d0、  d1* d2  +・・・・
・・。
Operation The present invention uses the above-described configuration to generate the signal d at a period T from a certain reference time t=0. + d1+ d2 + “””
+d2N-1 2N signals are stored in the digital memory, and the first holding circuit stores the signals d0, d1*d2 +...
....

dN−1のN個の信号をディジタルメモリから読み出し
て保持し、第2の保持回路では、NT≦tく3NTの時
間に周期2Tで信号dN r dN+I  *dN+2
・°°・” + d2N−1のN個の信号をディジタル
メモリから読み出して保持し、また、第1の保持回路の
出力信号に第1の乗算回路で、0≦t≦NTK対しL(
t)ヲ、NT≦t≦2NTに対しW2(t−N’J”)
をそれぞれ掛けあわせ、第2の保持回路の出力信号に第
2の乗算回路で、0≦t<NTニ対し W2 (t)t
−1NT≦t<2NTK対しw1(t−NT )をそれ
ぞれ担げあわせかっ、上述の書き込み、読み出し、振幅
制御を周期2NTで繰りがえすことにより音程の復元を
はかるものである。
N signals of dN-1 are read out from the digital memory and held, and the second holding circuit reads the signal dN r dN+I *dN+2 with a period of 2T at a time of NT≦t and 3NT.
・°°・” + d2N-1 N signals are read out from the digital memory and held, and the output signal of the first holding circuit is used in the first multiplier circuit to calculate L( for 0≦t≦NTK).
t) wo, W2(t-N'J") for NT≦t≦2NT
The output signal of the second holding circuit is multiplied by the second multiplier circuit, and W2 (t)t for 0≦t<NT.
For -1NT≦t<2NTK, w1(t-NT) is carried, and the above-mentioned writing, reading, and amplitude control are repeated at a cycle of 2NT, thereby restoring the pitch.

実施例 以下本発明の一実施例について図面を参照しながら説明
する。第1図は本発明の一実施例における音程復元装置
の構成図を示すものである。
EXAMPLE An example of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a block diagram of a pitch restoring device according to an embodiment of the present invention.

21は変調クロック発生回路10のりo ツクによって
入力信号を1ビットのディジタル信号に変換しこのディ
ジタル信号を記憶するディジタルメモリ(RAM)2に
出力する1ビットアナログ・ディジタル変換回路、3は
書き込み番地発生回路11と第1.第2の読み出し番地
発生回路12゜13とで発生するアドレス・データを入
力データとしディジタルメモリ2の書き込み、読み出し
の番地を指定し、書き込み、読み出しの制御信号を発生
する書き込み、読み出し制御回路、4.6は第1.第2
の読み出し番地によってディジタルメモリ2から読み出
される各々の信号を周期2Tでう・フチする第1.第2
の保持回路、6.7は第1゜第2の保持回路4.5でラ
ッチされた各々の信号に対して、単調増加する重み関数
W1(x)(0<、x≦NT、o二t+ (X)≦1)
または単調減少する重み関数W2(x) 、 (o<、
xfN T 、 O< W2(x)< 1 )を掛けあ
わせる第1.第2の乗算回路% 8は第1゜第2の積分
回路16.17の出力信号を加算する加算回路、9は第
1.第2の乗算回路6,7を制御する振幅制御回路で、
ある基準時刻をt=Oから周期Tで信号dO、dl、 
d2  、−− 、d2N−+の2N個の信号をディジ
タルメモリ2へ記憶し、第1の保持回路4で、oft<
2NTの時間に周期2Tで信号d。、di 、d2 、
 ””” 、 dN−+のN個の信号をディジタルメモ
リ2から読み出して保持し、第2の保持回路5では、N
T≦t(3NTの時間に周期2でで信号aN、(IN+
+ 、  dN+2 。
21 is a 1-bit analog-to-digital conversion circuit that converts the input signal into a 1-bit digital signal using the gate of the modulation clock generation circuit 10 and outputs it to the digital memory (RAM) 2 that stores this digital signal; 3 is a write address generation circuit; The circuit 11 and the first. a write/read control circuit 4 which uses the address data generated by the second read address generation circuit 12 and 13 as input data to designate a write/read address in the digital memory 2 and generates a write/read control signal; .6 is the first. Second
The first . Second
The holding circuit 6.7 is a monotonically increasing weighting function W1(x) (0<, x≦NT, o2t+ (X)≦1)
Or a monotonically decreasing weight function W2(x), (o<,
xfN T , O<W2(x)<1). Second multiplier circuit % 8 is an adder circuit that adds the output signals of the first and second integrating circuits 16 and 17; An amplitude control circuit that controls the second multiplier circuits 6 and 7,
Signals dO, dl, with period T from a certain reference time t=O,
2N signals of d2, −−, d2N−+ are stored in the digital memory 2, and the first holding circuit 4 holds oft<
Signal d with period 2T at time 2NT. , di , d2 ,
""", dN-+ are read out from the digital memory 2 and held in the second holding circuit 5.
The signal aN, (IN+
+, dN+2.

・・・・+  d2N−1のN個の信号をディジタルメ
モリ2から読み出して保持し、また、第1の保持回路4
の出力信号に第1の乗算回路6で、OSt≦NTに対し
L(t)を、NT<t≦2NTに対しW2(t−NT)
をそれぞれ掛けあわせ、第2の保持回路6の出力信号に
第2の乗算回路7で、0≦t≦NTに対しW2(t)を
、NT≦tq2NTに対しW1(t−NT)をそれぞれ
掛けあわせる。
. . . + d2N-1 N signals are read out from the digital memory 2 and held, and the first holding circuit 4
The first multiplication circuit 6 applies L(t) to the output signal of OSt≦NT, and W2(t-NT) to the output signal of NT<t≦2NT.
The output signal of the second holding circuit 6 is multiplied by W2(t) for 0≦t≦NT and W1(t-NT) for NT≦tq2NT in the second multiplication circuit 7. Match.

このようにして得られた第1 、第2の乗算回路6.7
の出力信号は、第1.第2の積分回路16゜17を介し
てそれぞれアナログ出力となり、第1゜第2の積分回路
16.17の出力は加算回路8に出力される。26.2
7はディジタルメモリからのディジタル信号を上述した
ようにアナログ信号に変換する1ビットデイジタル・ア
ナログ変換回路を構成する。
The first and second multiplier circuits 6.7 thus obtained
The output signal of the first. The outputs of the first and second integrating circuits 16 and 17 are respectively output as analog outputs through the second integrating circuits 16 and 17, and the outputs of the first and second integrating circuits 16 and 17 are output to the adder circuit 8. 26.2
Reference numeral 7 constitutes a 1-bit digital-to-analog conversion circuit that converts the digital signal from the digital memory into an analog signal as described above.

尚、各図において、同一部には同一番号を付している。In each figure, the same parts are given the same numbers.

ここで、第2図を用いて、本発明の原理について説明す
る。
Here, the principle of the present invention will be explained using FIG. 2.

第2図は本発明の原理図を示すものである。倍速再生時
には、時刻0≦t(2NTの間にd。。
FIG. 2 shows a principle diagram of the present invention. During double speed playback, time 0≦t (d during 2NT.

dl、・・・・・・、  d2N−1の2Nコの信号が
入力されディジタルメモリ2に書き込まれる。このとき
、第1の読み出し番地発生回路12で与えられた番地に
より、第1の保持回路4にはO<t(2NTの間にs 
 dO*  d1*・・・・・・、  aN−+の信号
が読み出され、第2の読み出し番地発生回路13で与え
られた番地により、従来欠落していたdN、 dN++
 。
2N signals of dl, . . . , d2N-1 are input and written into the digital memory 2. At this time, due to the address given by the first read address generation circuit 12, the first holding circuit 4 has O<t (s
The signals of dO* d1*..., aN-+ are read out, and the addresses given by the second read address generation circuit 13 generate dN and dN++, which were previously missing.
.

・・・・・・、  ’12N−1の信号は、時刻NT二
t(3NTの間に第2の保持回路6へ読み出される。第
1の保持回路4と第2の保持回路6に読み出された2つ
の信号は不連続点があるので、各々の信号に対して不連
続点の影響をなくすように振幅制御T1゜T2を加える
。第1の保持回路4に読み出された信号に対しては、第
2図(0に示すように振幅制御T1により、第2の保持
回路5に読み出された信号に対しては第2図(g)に示
すように振幅制御T2により不連続点の周期と同期して
直線状に振幅変調を加える。この振幅変調を加える方法
を次に示す。すなわち、第1の保持回路と第2の保持回
路の出力に対して振幅制御回路9によって第1の乗算回
路6と第2の乗算回路7の乗算係数を0〜1に変化させ
ることにより、振幅制御T1.  T2を行う。以上で
記した、2つの読み出された信号を第1.第2の積分回
路16.17を介して加算回路8で加算したものを出力
とすることにより、情報の欠落の少い、接続点の雑音の
少い音程復元された音が得られることになる。
......The signal of '12N-1 is read out to the second holding circuit 6 during time NT2t (3NT). Since the two signals obtained by Then, as shown in FIG. 2 (0), the amplitude control T1 causes a discontinuous point to be applied to the signal read out to the second holding circuit 5, as shown in FIG. 2 (g). Amplitude modulation is applied linearly in synchronization with the period of .The method of applying this amplitude modulation is described below.In other words, the amplitude control circuit 9 applies the amplitude modulation to the outputs of the first holding circuit and the second holding circuit. Amplitude control T1 and T2 are performed by changing the multiplication coefficients of the multiplication circuit 6 and the second multiplication circuit 7 from 0 to 1.The two read signals described above are By outputting the sum added by the adding circuit 8 via the integrating circuits 16 and 17, a pitch-restored sound with less missing information and less noise at connection points can be obtained.

以上のように構成された音程復元装置について以下その
動作について説明する。
The operation of the pitch restoring device configured as above will be explained below.

1ビットアナログ自ディジタル変換回路21は入力信号
を1ピ・ソトのディジタル信号に変換する。
The 1-bit analog-to-digital conversion circuit 21 converts the input signal into a 1-bit digital signal.

この出力であるディジタル信号は、書き込み、読み出し
制御回路3で第2図(&)のタイミングで周期Tごとに
ディジタル・メモリ2に書き込まれる。
This output digital signal is written into the digital memory 2 every cycle T by the write/read control circuit 3 at the timing shown in FIG. 2 (&).

ディジタル・メモリ2に書き込まれる番地、読み出され
る番地は第2図(b)に−例を示したように、一定時間
が来ると、リセットされる。この書き込み番地、第1の
読み出し番地、第2の読み出し番地は各々書き込み番地
発生回路11、第1の読み出し番地発生回路12、第2
の読み出し番地発生回路13によって発生し、書き込み
・読み出し制御回路3で、第2図(a)のタイミングで
ディジタル・メモリ2に与えられる。第1の保持回路4
は、第2図(a)の読み出しり、の時刻に読み出される
信号を2T時間保持し、第2の保持回路5は、読み出し
D2の時刻に読み出される信号を2T時間保持する。第
1の乗算回路6は、第2図(0に示した振幅を、振幅制
御回路9によって乗算係数を変え、これを保持回路4に
かけあわせることにより振幅の変化をもたらす。第2の
乗算回路7も同様に、第2図(g)に示した振幅制御T
2をかけるものである。加算回路8は、第1の乗算回路
6の出力と第2の乗算回路7の出力を加算し、低域通過
フィルタ15を通って出力信号とする。尚、第3図は本
実施例における各部の動作状態及び番地の配列を示すタ
イミングチャートである。
The addresses written to and read from the digital memory 2 are reset after a certain period of time, as shown in the example of FIG. 2(b). The write address, the first read address, and the second read address are the write address generation circuit 11, the first read address generation circuit 12, and the second read address, respectively.
The data is generated by the read address generation circuit 13 and provided to the digital memory 2 by the write/read control circuit 3 at the timing shown in FIG. 2(a). First holding circuit 4
The second holding circuit 5 holds the signal read out at time D2 in FIG. 2(a) for 2T time, and the second holding circuit 5 holds the signal read out at time D2 in FIG. The first multiplier circuit 6 changes the amplitude of the amplitude shown in FIG. Similarly, the amplitude control T shown in FIG. 2(g)
It is multiplied by 2. The adder circuit 8 adds the output of the first multiplier circuit 6 and the output of the second multiplier circuit 7, passes through the low-pass filter 15, and generates an output signal. Incidentally, FIG. 3 is a timing chart showing the operating state of each part and the arrangement of addresses in this embodiment.

以上のように本実施例によれば、一単位時間に第2図の
ように2度の読み出しを行い、異なる時間に記憶された
信号を読み出し、これに振幅制御をして加算したことに
より、音程復元した音声の情報の欠落が少く、かつ接続
点の雑音を少くすることができる。
As described above, according to this embodiment, reading is performed twice in one unit time as shown in FIG. 2, signals stored at different times are read out, and the amplitude is controlled and added. It is possible to reduce the loss of information in the pitch-restored voice and to reduce the noise at the connection point.

この実施例では1ビ2.トのアナログ・ディジタル変換
器を用いているがこのアナログ・ディジタル変換器に適
応形デルタ変・復調器を用いる場合について説明する。
In this example, 1.2. The following describes a case where an adaptive delta modulator/demodulator is used for the analog/digital converter.

第4図がその構成ブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of its configuration.

第4図においてブロック(a)は適応形デルタ変調器を
示す。第4図において%30は比較器、31は標本化ク
ロシフ毎に1ピ・ントのディジタル信号を出力する標本
化回路、32は量子化ステップ幅を決定するアルゴリズ
ムを有するステップ幅適応ロジック回路、33はアップ
ダウンカウンターで入力信号に従ってmビットのカウン
ター出力がでる。34はmビットの信号をnビ・ソトに
変換するデコーダ、35はデコーダ34からのnピ・ソ
トの出力信号に対応してパルス幅を出力するパルス幅変
調回路、36は標本化回路からの’1’、’O’の出力
に対応して正・負に切り換える極性切り換え回路、37
は極性切り換え回路36からの出力を積分し、アナログ
信号に変換する積分回路である0 同様にブロック(b)は適応形デルタ復調器を示す。
In FIG. 4, block (a) shows an adaptive delta modulator. In FIG. 4, %30 is a comparator, 31 is a sampling circuit that outputs a digital signal of 1 pint for each sampling cross-shift, 32 is a step width adaptive logic circuit having an algorithm for determining the quantization step width, and 33 is an up/down counter that outputs an m-bit counter according to the input signal. 34 is a decoder that converts the m-bit signal to n-bit soto; 35 is a pulse width modulation circuit that outputs a pulse width in response to the n-bit soto output signal from the decoder 34; and 36 is a pulse width modulation circuit that outputs a pulse width corresponding to the n-bit soto output signal from the decoder 34; Polarity switching circuit that switches between positive and negative in response to '1' and 'O' outputs, 37
is an integrator circuit that integrates the output from the polarity switching circuit 36 and converts it into an analog signal. Similarly, block (b) shows an adaptive delta demodulator.

図において同一部には同一番号を付している。従って積
分回路37の出力を低域フィルター38を介してアナロ
グ出力を得る。
In the figures, the same parts are given the same numbers. Therefore, the output of the integrating circuit 37 is passed through a low-pass filter 38 to obtain an analog output.

本発明の動作原理を第6図により説明する。ステップ幅
適応ロジック回路32により、ステップ幅を現時点より
更に大きくする場合はアンプカウンターが、現時点より
ステップ幅を小さくする場合はダウンカウンタ−がそれ
ぞれ働く信号がアップダウンカウンター33に送られる
。ア・ツブダウンカウンタ−33の出力はm=3ビット
、デコーダ34の出力はn = 4ビ、l−の場合で説
明するOアップダウンカウンター33の出力は8通り(
ooo 、ool、−、−、、−、111)のうちどれ
かの信号を選択する。8通りの信号に対し、パルス幅の
出力信号を直線で対応させる場合はデコーダ34は必要
としない。しかし、無信号時の雑音を小さくし、かつ高
い周波数や大きな入力時に生ずる過負荷雑音を小さくす
るには直線の対応だけでは十分でない。そこでデコーダ
34により非直線で対応させる。3ビ・ソトのカウンタ
ー出力が4ビ・7)(2’=16通り)のうち、非直線
形で例えば下表のように対応させる。
The operating principle of the present invention will be explained with reference to FIG. The step width adaptation logic circuit 32 sends a signal to the up/down counter 33, which activates the amplifier counter when the step width is to be made larger than the current value, and the down counter when the step width is to be made smaller than the current value. The output of the up-down counter 33 is m = 3 bits, the output of the decoder 34 is n = 4 bits, and the output of the O up-down counter 33 explained in the case of l- is 8 ways (
ooo, ool, -, -, , -, 111). The decoder 34 is not required when output signals of pulse widths are made to correspond in a straight line to eight types of signals. However, linear correspondence alone is not sufficient to reduce noise when there is no signal and to reduce overload noise that occurs at high frequencies or large inputs. Therefore, the decoder 34 makes a non-linear correspondence. The counter output of the 3-bi-soto is non-linear among the 4-bi-7) (2'=16 ways) and is made to correspond, for example, as shown in the table below.

(以 下金 白) 10進数で表わすと0.1.2,3,5,7゜11.1
5である。次にこのようなデコーダ34の出力をパルス
幅に変換するパルス幅変調は具体的にはカウンターで実
現できる。この場合は4ビットカウンターを用いている
がマスタークロックによるカウンター数によりそれに対
応したパルス幅がでる。
(Hereinafter referred to as gold and white) Expressed in decimal notation: 0.1.2, 3, 5, 7° 11.1
It is 5. Next, pulse width modulation for converting the output of the decoder 34 into a pulse width can be concretely realized by a counter. In this case, a 4-bit counter is used, but the pulse width corresponding to the number of counters determined by the master clock is determined.

例としてマスタークロ、ツクM CK = 4.00M
H2(6M =0.2 s μsec ) 、変・復調
器の標本化りo ツクを2soKH2(△T==4μs
ec )とすると1周期内では最大で ΔT/ΔM:16(カウント数) である。このときは1周期内(4μsec )すべて″
1″となり、パルス幅も最大である。以下同様に 12カウント −3μ5ec 8カウント−42μ560 6カウント −1,5μ5ec 4カウント −1μ5ec 3カウント −〇、76μ5ec 2カウント −)  0.5 μ815c1カウントー
1−0.25μsec のそれぞれパルス幅となる。このパルス幅は1周1町内
であればどの位置にあってもよく、例えば第6図(b)
、第7図(1))のようなパルス出力幅が考えられる。
For example, Master Kuro, Tsuku MCK = 4.00M
H2 (6M = 0.2 s μsec), the sampling rate of the modulator/demodulator is 2soKH2 (△T==4 μs
ec ), the maximum within one cycle is ΔT/ΔM: 16 (number of counts). At this time, all within one cycle (4 μsec)
1", and the pulse width is also the maximum. Similarly, 12 counts -3μ5ec 8 counts -42μ560 6 counts -1,5μ5ec 4 counts -1μ5ec 3 counts -〇, 76μ5ec 2 counts -) 0.5 μ815c1 count - 1-0 Each pulse width is .25μsec.This pulse width can be located at any position within one town per round, for example, as shown in Fig. 6(b).
, the pulse output width as shown in FIG. 7(1)) can be considered.

以上のようなパルス出力が各周期毎に得られ、この信号
を極性切り換え回路36で正負に切り換え、それを積分
回路37で積分してアナログ信号を出力する。更に量子
化雑音、過負荷雑音を減少させるにはアップダウンカウ
ンター33のビ・ソト数を増やし、カウンター34のピ
ット数を増やしてやるとよい。
A pulse output as described above is obtained every cycle, this signal is switched between positive and negative by the polarity switching circuit 36, and is integrated by the integrating circuit 37 to output an analog signal. In order to further reduce quantization noise and overload noise, it is preferable to increase the number of bits in the up/down counter 33 and the number of pits in the counter 34.

次に乗算方式について説明する。Next, the multiplication method will be explained.

振幅制御回路9は具体的には第6図(a)、第7図(亀
)(同一のもの)のようなパルス幅をもった信号であり
、第2図(fl 、 (g)に示すように時間0〜NT
の間で変化する。今ここでパルス幅変調回路35の出力
を第6図(b)のP7の場合とし、振幅制御回路9から
の出力をD2の場合とするとP7XD2は零になってし
まい、本来目的とするP7の信号を員にすることができ
ない。これは他の条件の乗算でも同様な現象が起こる可
能性がある。そこで本実施例ではパルス幅変調回路36
の出力を第7図(b)のように時間的に分散したパルス
を生成し、前述したような乗算を行なう。そうすると先
程のP7XD2では第1の山だけが″1″になって残り
、他の3つの山は′0′となり、只の出力波形が得られ
る。尚、ディジタル波形の乗算はANDゲート回路で実
現できる。
Specifically, the amplitude control circuit 9 generates a signal having a pulse width as shown in FIG. 6(a) and FIG. 7(tortoise) (same), and as shown in FIG. 2(fl) and (g). Like time 0~NT
Varies between. Now, if we assume that the output of the pulse width modulation circuit 35 is P7 in FIG. 6(b) and the output of the amplitude control circuit 9 is D2, P7XD2 becomes zero, which is the original target of P7. I can't use the signal. A similar phenomenon may occur with multiplication under other conditions. Therefore, in this embodiment, the pulse width modulation circuit 36
As shown in FIG. 7(b), temporally dispersed pulses are generated from the output of , and multiplication is performed as described above. Then, in P7XD2, only the first peak becomes "1" and remains, the other three peaks become "0", and a simple output waveform is obtained. Note that multiplication of digital waveforms can be realized by an AND gate circuit.

なお、本実施例では、振幅制御をディジタル信号に対し
て行なっているが、ディジタル・アナログ変換後に行な
って、その後に加算してもよい。
In this embodiment, amplitude control is performed on the digital signal, but it may be performed after digital-to-analog conversion and then added.

以上のように本実施例ではアナログ・ディジタル変換方
式に適応形デルタ変・復調器を用いて構成したため、回
路規模が小さく、しかもゲート回路で実現できる部分を
多く用いているので安価に音程復元装置を構成できる。
As described above, this embodiment uses an adaptive delta modulator/demodulator in the analog-to-digital conversion system, so the circuit scale is small, and since many parts that can be realized with gate circuits are used, the pitch restoration device can be produced at low cost. can be configured.

発明の効果 本発明は、第2の読み出し番号発生回路と、第2の保持
回路と第1.第2の乗算回路と加算回路と振幅制御回路
とを設けることにより、従来全く使用していなかった信
号を用いて音程復元できる。
Effects of the Invention The present invention includes a second reading number generation circuit, a second holding circuit, and a first . By providing the second multiplier circuit, the adder circuit, and the amplitude control circuit, it is possible to restore the pitch using a signal that has not been used at all in the past.

したがって音程復元後も情報の欠落が少く、また振幅制
御をしたことにより接続点の雑音を低減するという効果
を得ることができる優れた音程復元装置を実現できるも
のである。
Therefore, it is possible to realize an excellent pitch restoring device that has less information missing even after pitch restoration, and that can reduce noise at connection points by controlling the amplitude.

また、アナログ・ディジタル変換方式にADM方式を用
いれば、回路規模を小さく安価に音程復元装置を実現で
きるものである。
Furthermore, if the ADM method is used as the analog-to-digital conversion method, a pitch restoring device can be realized with a small circuit scale and at low cost.

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

第1図は本発明の一実施例における音程復元装置の構成
を示すブロック図、第2図は本発明の音程復元の原理図
、第3図は本発明の一実施例におけるディジタルメモリ
の動作状態及び番地配列を示すタイミングチャート、第
4図は本発明におけるアナログeディジタル変換回路の
構成ブロック図、第5図は本発明のアナログ・ディジタ
ル変換回路の主要動作を説明するだめのブロック図、第
6図、第7図は本・発明の乗算回路の動作説明のだめの
波形図、第8図は従来例における音程復元装置のプロ、
り図、第9図は従来例における音程後、  元の原理図
である。 2・・・・・・ディジタルメモリ、3・・・・・・書き
込み・読み出し制御回路、4・・・・・・第1の保持回
路、6・・・・・第2の保持回路、6・・・・・・第1
の乗算回路、7・・・・・・第2の乗算回路、8・・・
・・・加算回路、9・・・・・・振幅制両回路・ 1Q
・・・・・・変調クロ、ツク発生回路、110.。 ・・・書き込み番地発生回路、12・・・・・・第1の
読み出し番地発生回路、13・・・・・・第2の読み出
し番地発生回路、1421900.復調クロック発生回
路、16・・・・・低域通過フィルタ、16・・・・・
・第1の積分回路、17・・・・・・第2の積分回路、
21・・・・・・1ビットアナログ・ディジタル変換回
路、26.27・・・・・・1ビットディジタル舎アナ
ログ変換回路。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第2
図 θ      N了     2N7     3NT
     4H7第3図 (αJ 端間 *ir+ ’         ts Q−Q+ ζ ((((ζ ロ    −   N   +I   ψ   1、1
    ζ   ト   鳴Q  へ ら ら ら Q
 ら C>C>句  ト  鵠  h  !  勺  
〜  −ζ Q、  CL  (:<  cs−c< 
 CL  %ウ   −〜       聾   1、
l    鴫   I+   鳴Q   Q  Cs 
  QI   Q   Q   Cs   Q   Q
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a pitch restoring device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the principle of pitch reconstruction according to the present invention, and FIG. 3 is an operational state of a digital memory according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a configuration block diagram of the analog-to-digital conversion circuit of the present invention, FIG. 5 is a block diagram for explaining the main operations of the analog-to-digital conversion circuit of the present invention, and FIG. 6 is a timing chart showing the address arrangement. 7 is a waveform diagram for explaining the operation of the multiplication circuit of the present invention, and FIG. 8 is a professional pitch restoration device in the conventional example.
Figure 9 shows the original principle after the interval in the conventional example. 2...Digital memory, 3...Write/read control circuit, 4...First holding circuit, 6...Second holding circuit, 6. ...First
multiplication circuit, 7... second multiplication circuit, 8...
...addition circuit, 9...amplitude control circuit, 1Q
...Modulation black, scratch generation circuit, 110. . ...Write address generation circuit, 12...First read address generation circuit, 13...Second read address generation circuit, 1421900. Demodulation clock generation circuit, 16...Low pass filter, 16...
・First integrating circuit, 17... Second integrating circuit,
21...1-bit analog-to-digital conversion circuit, 26.27...1-bit digital to analog conversion circuit. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person 2nd
Figure θ N complete 2N7 3NT
4H7 Figure 3 (αJ end *ir+ ' ts Q-Q+ ζ (((ζ ro - N +I ψ 1, 1
ζ To Naki Q to Ra Ra Ra Q
ra C>C>phrase to 鵠 h! Ichigo
~ -ζ Q, CL (:<cs-c<
CL %u - ~ Deaf 1,
l Shizu I+ Naki Q Q Cs
QI Q Q Cs Q Q
Ward

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)アナログの入力信号を1ビットのディジタル信号
に変換し、前記ディジタル信号を記憶するディジタルメ
モリに出力するアナログ・ディジタル変換回路と、書き
込み番地発生回路と第1第2の読み出し番地発生回路と
で発生するアドレス・データを入力データとし前記ディ
ジタルメモリの書き込み、読み出しの番地を指定し、書
き込み、読み出しの制御信号を発生する書き込み、読み
出し制御回路と、第1、第2の読み出し番地によって前
記ディジタルメモリから読み出される各々の信号を周期
2Tでラッチする第1、第2の保持回路と、第1、第2
の保持回路でラッチされた各々の信号に対して、単調増
加する重み関数W_1(x)(O≦x≦NT、O≦W_
1(x)≦1)または単調減少する重み関数W_2(x
)(O≦x≦NT、O≦W_2(x)≦1)を掛けあわ
せる第1、第2の乗算回路と、第1、第2の乗算回路の
ディジタル出力信号を第1、第2の積分回路でアナログ
信号に変換するための1ビットディジタル・アナログ変
換回路と前記第1、第2の積分回路の出力を加算する加
算回路とを具備し、ある基準時刻をt=Oから周期Tで
信号d_0、d_1、d_2、・・・・・・、d_2_
N_−_1の2N個の信号を前記ディジタルメモリへ記
憶し、第1の保持回路では、O≦t<2NTの時間に周
期2Tで信号d_0、d_1、d_2、・・・・・・、
d_N_−_1のN個の信号を前記ディジタルメモリか
ら読み出して保持し、第2の保持回路では、NT≦t<
3NTの時間に周期2Tで信号d_N、d_N_+_1
、d_N_+_2、・・・・・・、d_2_N_−_1
のN個の信号を前記ディジタルメモリから読み出して保
持し、また、第1の保持回路の出力信号に第1の乗算回
路で、O≦t≦NTに対しW_1(t)を、NT≦t≦
2NTに対しW_2(t−NT)をそれぞれ掛けあわせ
、第2の保持回路の出力信号に第2の乗算回路で、O≦
t≦NTに対しW_2(t)を、NT≦t≦2NTに対
しW_1(t−NT)をそれぞれ掛けあわせる振幅制御
回路を有し、かつ、上述の書き込み、読み出し、振幅制
御を周期2NTで繰りかえすことにより音程の復元をは
かる音程復元装置。
(1) An analog-to-digital conversion circuit that converts an analog input signal into a 1-bit digital signal and outputs it to a digital memory that stores the digital signal, a write address generation circuit, and a first and second read address generation circuit. A write/read control circuit that uses the address data generated in the input data as input data to designate write/read addresses of the digital memory and generates write/read control signals; first and second holding circuits that latch each signal read from the memory at a period of 2T;
For each signal latched in the holding circuit of
1(x)≦1) or a monotonically decreasing weight function W_2(x
) (O≦x≦NT, O≦W_2(x)≦1), and the digital output signals of the first and second multiplication circuits are integrated by the first and second integration. It is equipped with a 1-bit digital-to-analog conversion circuit for converting into an analog signal in a circuit and an addition circuit for adding the outputs of the first and second integration circuits, and converts the signal from a certain reference time to t=O with a period T. d_0, d_1, d_2, ......, d_2_
N_-_1 2N signals are stored in the digital memory, and the first holding circuit stores signals d_0, d_1, d_2, ...
N signals of d_N_-_1 are read out from the digital memory and held, and the second holding circuit satisfies the condition that NT≦t<
Signals d_N, d_N_+_1 with period 2T at time 3NT
, d_N_+_2, ......, d_2_N_-_1
N signals are read from the digital memory and held, and a first multiplier circuit applies W_1(t) to the output signal of the first holding circuit for O≦t≦NT, and NT≦t≦
2NT is multiplied by W_2(t-NT), and the output signal of the second holding circuit is multiplied by the second multiplication circuit, so that O≦
It has an amplitude control circuit that multiplies W_2(t) for t≦NT and W_1(t-NT) for NT≦t≦2NT, and repeats the above writing, reading, and amplitude control at a cycle of 2NT. A pitch restoration device that restores pitch by
(2)1ビットのアナログ・ディジタル変換に適応形デ
ルタ変調方式を用い、その方式がデルタ変調された1ビ
ットのディジタルデータ″1″又は″O″が複数個連続
したとき量子化ステップ幅を大きくして積分器出力を可
変する圧縮伸長回路を有するデルタ変調器において適応
量子化ステップ幅をパルス幅変調回路を用いて決定する
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の音程復元
装置。
(2) An adaptive delta modulation method is used for 1-bit analog-to-digital conversion, and the quantization step width is increased when multiple delta-modulated 1-bit digital data "1" or "O" are consecutive. 2. The pitch restoring device according to claim 1, wherein the adaptive quantization step width is determined using a pulse width modulation circuit in a delta modulator having a compression/expansion circuit for varying an integrator output.
(3)パルス幅変調回路として、パルス数に対応して直
線でパルス幅に変換する直線形パルス幅変調回路を用い
ることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の音程復
元装置。
(3) The pitch restoring device according to claim 2, wherein a linear pulse width modulation circuit is used as the pulse width modulation circuit, which linearly converts the pulse width into a pulse width in accordance with the number of pulses.
(4)パルス幅変調回路として、パルス数に対応して非
直線でパルス幅に変換する非直線形パルス幅変調回路を
用いることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の音
程復元装置。
(4) The pitch restoring device according to claim 2, wherein a non-linear pulse width modulation circuit that non-linearly converts the pulse width into a pulse width corresponding to the number of pulses is used as the pulse width modulation circuit.
(5)第1、第2の乗算回路において、乗数、被乗数の
両信号ともパルス幅変調された信号であることを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の音程復元装置。
(5) The pitch restoring device according to claim 1, wherein in the first and second multiplier circuits, both the multiplier and multiplicand signals are pulse width modulated signals.
JP60251406A 1985-04-02 1985-11-08 Musical interval restoring device Granted JPS62110328A (en)

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