SE437747B - Digitalt filter - Google Patents

Digitalt filter

Info

Publication number
SE437747B
SE437747B SE7806380A SE7806380A SE437747B SE 437747 B SE437747 B SE 437747B SE 7806380 A SE7806380 A SE 7806380A SE 7806380 A SE7806380 A SE 7806380A SE 437747 B SE437747 B SE 437747B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
circuit
filter
multiplication
input
data
Prior art date
Application number
SE7806380A
Other languages
English (en)
Other versions
SE7806380L (sv
Inventor
G L Brantingham
Jr R H Wiggins
Original Assignee
Texas Instruments Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Texas Instruments Inc filed Critical Texas Instruments Inc
Publication of SE7806380L publication Critical patent/SE7806380L/sv
Publication of SE437747B publication Critical patent/SE437747B/sv

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H17/00Networks using digital techniques
    • H03H17/02Frequency selective networks
    • H03H17/0283Filters characterised by the filter structure
    • H03H17/0285Ladder or lattice filters
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10LSPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L13/00Speech synthesis; Text to speech systems
    • G10L13/02Methods for producing synthetic speech; Speech synthesisers
    • G10L13/04Details of speech synthesis systems, e.g. synthesiser structure or memory management
    • G10L13/047Architecture of speech synthesisers
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H17/00Networks using digital techniques
    • H03H17/02Frequency selective networks
    • H03H17/04Recursive filters
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10LSPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L19/00Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
    • G10L19/04Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis using predictive techniques
    • G10L19/06Determination or coding of the spectral characteristics, e.g. of the short-term prediction coefficients

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Computational Linguistics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Complex Calculations (AREA)
  • Electrophonic Musical Instruments (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)
  • Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)

Description

ILÛ 15 20 25 30 7806380-7 2 varje steg i stegfiltret erfordrartvä.adderingsoperationer, tvâ multipliceringsoperationer och en fördröjningsoperation. Filt- ret matas från antingen en periodisk digital källa för talljud eller från en digital slumpkälla för ljud som icke är tal.
Fllterkoefficienterna uppdateras företrädesvis efter varje fåtal millisekunder under det att matningssignalen uppdateras i snabbare takt.
Enligt teknikens tidigare ståndpunkt har ett brygg- filternätverk förverkligats genom ett på lämpligt sätt pro- grammera stora digitala datorer. Ett exempel på Fortran-program- mering av en dator i samband med talsyntetiseringsändamål har givits i det tidigare nämnda arbetet "Linear Prediction of Speech". Med hänsyn tagen till matningssignalens data- hastighet och det stora antalet arifmetiska operationer, näm- ligen två multiplikationer och två adderingar för varje steg i ett flerstegsfilter och med hänsyn tagen till att en ökning av antalet steg i filtret ökar det alstrade talets naturlighet har snabba digitala datorer använts vid det mesta talsyntetise- ringsarbete som hittills utförts. Emellertid har Dr. J.G. Dunn, J.R. Cowan och A.J. Russo vid ITT Defense Communications Division i Nutley, New Jersey, försökt att förverkliga ett flerstegsfilter under användning av storskalig integrations- teknik med metalloxidkiselförfarandet (MOS). De försïnte att använda ett förfarande med multiprocessing där många aritme- tiska enheter var i verksamhet samtidigt, men detta förfarande erfordrar ett stort antal multiplikator- och adderingskretsar förverkligade på en halvledarplatta. En diskussion av det arbete som Dr Dunn och hans medarbetare utfört har givits i en artikel med titeln: "Progress in the Development of Digital Vocoder Employing an Itakura Adaptive Predictor" har publicerats i "Telecommunications Conference Records, I.E.E.E. Publ. No. 73" (1973). Ett ersättande av en brygg- struktur med skilda adderare och multiplikatorer resulterar i en halvledarskiva som är stor och invecklad.
Ett syfte med den föreliggande uppfinningen är därför att förverkliga ett filter av bryggtyp för alstring av komplexa vågformer, exempelvis mänskligt tal, på en enda halvledar- lïïmm 10 15 20 25 30 7806380-'7 3 Ett annat syfte med uppfinningen är att förverkliga filterkomponenterna medelst MOS-anordningar. Ännu ett syfte med uppfinningen år att erhålla ett resulterande MOS-filter med mindre storlek än vad som hittills är känt inom den tidigare tekniken.
De föregående syftena har uppnåtts såsom kommer att beskrivas. Det digitala filtret inkluderar en multi- plikator, där en ingång mottar filterkoefficienterna från ett minne. Utsignalen från multiplikatorn pålägges på en ingång på en adderare-subtraherare, vars utsignal pålägges på en krets som orsakar en kortvarig fördröjning - en kortfördröj- ningskrets. Utsignalen från kortfördröjningskretsen pålägges på en krets som orsakar en lång fördröjning - en långför- dröjningskrets. Kort- och långfördröjningskretsarna omfattar företrädesvis skiftregister med respektive längder som är korta och långa. Utsignalen från långfördröjningskretsen kopplas via en strömställare till ett latchminne. Multiplika- torns andra ingång kopplas selektivt till adderarens-subtra- herarens utgång, till kortfördröjningskretsens utgång eller till latchminnets utgång. Adderarens-subtraherarens andra ingång kopplas selektivt till latchminnets utgång, till lång- fördröjníngskretsens utgång eller till adderarens-subtra- herarens utgång. Multiplikatorn är företrädesvis en grupp- multiplikator. Filterutgången åstadkommes vid latchminnets utgång och ingången är antingen kopplad till adderaren-subtra- heraren eller till multiplikatorn vid de två visade utförings- formerna.
De nva särdrag som är kännetecknande för uppfin- ningen har angivits i de bifogade patentkrnven. Själva upp- finningen liksom ett föredraget användningssätt och ytter- ligare syften och särdrag ifråga om densamma torde bäst för- stås genom hänvisning till den följande detaljerade be- skrivningen av återgivna utföringsformer av densamma tagen i samband med de bifogade ritníngarna, där fig. la visar ett blockschema som visar de grund- läggande elementen i en talsyntetiserare, 7806380-'7 10 15 fd 25 30 35 U fig. lb visar förefintlighet av matningssignalen och Kn-koefficienterna angivna i förhållande till tiden, fig. 2a och 2b visar ett typiskt bryggfilter av den t;psom användes i talsyntetiseringskretsar, fig. 3 visar ett tidarrangemang för alstring av mellanresultatet i ett bryggfilter med N steg, fig. 4 visar ett tidarrangemang för alstring av mellanresultatet i ett bryggfilter med tio steg, fig. 5 visar en utföringsform av ett digitalt filter som är likvärdigt med ett bryggfilter, fig. 6 åskådliggör de skilda mellanresultat som finns tillgängliga i det i fig. 5 visade filtret vid skilda tid- punkter inom en cykel, fig. 7 visar en annan utföringsform av ett digitalt filter som är likvärdigt med ett bryggfilter, fig. 8 åskådliggör de skilda mellanresultat som finns tillgängliga i det i fig. 7 visade filtret vid skilda tid- punkter inom en cykel, fig. 9 visar gruppmultiplikatorn som användes i det likvärdiga digitala filtret, fig. 10a - 10d visar logikdiagram för de skilda elementen enligt fig. 9 och fig. 11 visar ett generaliserat utförande av det digitala filtret.
I fig. la visas i blockform de grundläggande ele- menten i en talsyntetiseringsanläggning. Talsyntetiserings- kretsen omfattar ett flerstegs bryggfilter 10, som digitalt filtrerar en matningssignal 11 under användning av filter- koefficienter Kl- Kn. Bryggfiltret 10 avger som signal en digital signal 12, som omvandlas till analogform medelst en digital~analog-omvandlare 13. Utsignalen från omvandlaren 13 ändras till hövbart ljud genom en högtalare 14 eller någon annan lämplig omvandlingsanordning, och det är tydligt att givetvis en förstärkare kan anäändas mellan omvandlaren 13 och högtalaren 1% för att förstärka analogutsignalen från omvandlaren 13 till de nivåer som högtalaren 14 erfordrar. Éoozioflzltïtt 10 15 20 30 tå '7806380-7 5 Matningssignalen 11, som även betecknas "U", ledes i allmänhet från en av två källor, nämligen talkällan här- 15 eller källan 16 som icke är av talkaraktär och även be- tecknas som icke-talkällan 16. Den särskilda källa som kommer till användning bestämmas av en digital omkopplare 17.
Talkällan 15 användes för alstring av sådana ljud för vilka mänskliga stämband vibrerar under talet, exempelvis ett sådant ljud som I i Inga. Den takt med vilken stämbanden öppnas och stängas bestämmer det alstrade ljudets tonhöjd.
Den med 16 betecknade icke-talkällan användes vid alstring av sådana ljud som F i Fisk, där stämbanden hållas öppna och luft pressas förbi dem till svalget. Vilken av källorna 15 och 16 som användes beror på vilket ljud som skall alstras.
I typiska fall alstrar icke-talkällan 16 en digital slump- signal under det att talkällan 15 alstrar en periodisk digital signal. De digitala data som källorna 15 och 16 avger kan givetvis helt enkelt lagras i ett eller flera halvledar- minnen för uteslutande utläsning (ROM-minnen). Företrädesvis lagras emellertid dylika data i kodad form, dvs. som ton- höjd eller som en kod som sätter en slumptalsgenerator i verksamhet. Dylika data avkodas därför vanligtvis innan slump- eller periodiska data (exempelvis signalen "V") föres till filtret 10. Det är givet att i beroende på hur dylika data lagras kan behovet av strömställaren 17 elimineras. När data lagras som tonhöjd eller som en kod som sätter en slumptals- generator i verksamhet, lagras företrädesvis även en för- stärkningsfaktor A i ROM-minnet. Förstärkningsfaktorn A in- ställer signalen "V" med konstant amplitud från talkällan 15 eller icke-talkällan 16 för att åstadkomma en matningssignal "V" för filtret 10.
Matningssignalen 11, som allmänt svarar mot eller härmar stämbandens funktion, ändras genom bryggfiltret 10.
Bryggfiltret 10 svarar allmänt mot eller härmar funktionen av det vokalomráde som filtrerar det ljud som alstrats vid stämbanden. Filterkoefficienterna Kl-Kn speglar formen (dvs. resonanserna) hos vokalomrädet under tal. Följakt- ligen uppdateras koefficienterna K1-K2 periodiskt för att 10 15 25 30 35 '7806380-7 6 spegla vokalomrâdets ändrade form och kan lagras till- sammans med data från talkällan och icke-talkällan i ett endast för utläsning avsett minne.
I fig. 1 visas grafiskt utsignalerna från icke-tal- källan 16 och talkällan 15 som funktioner av tiden. Här visas talkällan 15 avgivande en puls var femte millisekund, och detta svarar mot en frekvens av 200 Hz. Denna tonhöjd svarar mot talljud inom många kvinnors vokalområde. Eftersom män typiskt har en lägre tonhöjd, skulle en talkälla för en man avgiva pulser mindre ofta. _ Talkällan 15 visas avgiva pulser med en period som svarar mot personens taltonhöjd, men det är givet att de periodiska pulserna kan ersättas med andra periodiska funk- tioner, exempelvis en avtagande sinusvåg eller den så kallade "kvitterfunktionen", som ånyo startar med en period som hör samman med tonhöjden. Icke-talkällan 16 visas som en slump- signal.
Koefficienterna för bryggfiltret visas vara upp- daterade var femte millisekund i fig. 1b. Det är emellertid tydligt att den hastighet varmed ett bryggfilters 10 koeffi- cienter uppdateras är en fråga om ett val vid konstruktionen.
Om koeffícienterna uppdateras oftare, kommer bryggfiltret att bättre modellera volkalområdets dynamik men med en m:tsvarande ökning av den datamängd som skall lagras i det nämnda ROM- minnet. Det har emellertid visat sig att genom att uppdatera koefficienterna ungefär var femte millisekund erhålles en syntetisering av mänskligt tal med mycket hög kvalitet medelst bryggfiltret 10 under rimliga fordringar ifråga om data- W lagringen.
Tidaxeln i fig. lb visas uppdeald i intervall om vardera 100 mikrosekunder.Dessa intervall svarar mot data- hastigheten från talkällan 15 och icke-talkällan 16 liksom mot datahastigheten till och från bryggfiltret 10. Vidare bör påpekas att ehuru icke-talkällan 16 och talkällan 15 verkar att vara anlogsignalern i fig. lb, är det tydligt att de i själva verket är digitala signaler, vilkas storlekar är de visade och som uppdateras vid de intervall som visas ut- 'pooR QUN-*ï-'fï 10 15 20 25 30 35 7806380-'7 7 efter tidsaxeln i fig. lb. För information avseende här- ledningen av filterkoefficienternas storlekar hänvisas till det redan nämnda arbetet "Linear Prediction of Speech".
Vid denna utföringsform skulle därför datahastigheten till omvandlaren 13 vara 10 kHz, och den övre frekvens- gränsen för syntetiserat tal från omvandlaren 13 skulle vara 5 kHz. Det är givet att datahastigheten kan ändras, om så skulle önskas, genom val vid konstruktionen. Sålunda skulle exempelvis en datahastighet av 8 kHz resultera i en syntetíse- rare som har en övre frekvensgräns av U kHz.
I fig. 2a och 2b visas ett blockdiagram för brygg- filtret 10. I fig. Za visas bryggfiltret 10 omfatta tio steg, S1-S10, och vart och ett av dessa steg är likvärdigt med det steg som visas i fig. 2b. För överskádlighetens skull har endast tre av stegen visats i detalj i fig. 2a. Insygnalen till steget S10 utgöres av matningssignalen 11 och utsignalen 12 från steget S1 pâlägges på omvandlaren 13 (fig. 1a). Det är för en fackman tydligt att utsignalen 27 från steget S10 icke utnyttjas och därför kan adderaren 27a och multipli- katorn 27b i detta steg uteslutas, om så skulle önskas.
I fig. 2b visas ett enda steg Sn i bryggfiltret 10.
En insignal till detta steg, Yn+1(i), pålägges som en in- signal på en adderare 26, vars utsignal är Yn(í). Den andra insignalen till adderaren 26, som föres till en subtraktions- ingång på adderaren 26, har härletts från utgången på en multi- plikator 19, som multiplicerar koefficienten Kn med ut- signalen från en fördröjningskrets 22, och denna utsignal är bn(i-1). Utsignalen från fördröjningskretsen 22 pålägges även på en adderare 21, vilken även som en insignal erhåller ut- signalen från en multiplikator 20. Multiplikatorn 20 multi- plicerar koefficienten Kn med utsignalen från adderaren 26, och denna utsignal är givetvis Yn(i). Utsignalen från adderaren 21 är bn+1(i). Såsom synes anger index för Y- och b-data det steg i vilket nämnda data utnyttjas, under det att det tal som uppträder i parentesen anger den cykel inom vilken nämnda data alstrats. Fördröjningskretsen 22 åstadkommer en fördröjningsfunktion med en tidcykel, och en dylik kan erhållas lvaoezso-7 Uw 10 20 30 8 genom skiftregister. En gång varje tidcykel åstadkommes en ny datapunkt U(i) (eller Y11(i)) för steget S10 som mat- ningssignalen 11. För varje steg i bryggfiltret 10 måste sålunda verkställas två multiplikationer och två adderingar under varje cykel, och vid de datahastigheter som anges i fig. lb måste dessa fyra operationer ske inom 100 mikro- sekunder i varje steg i bryggfiltret 10. Enligt den valda konstruktionen visas bryggfiltret 10 i fig. 2a såsom utbildat med tio steg men för en fackman är det tydligt att antalet steg kan varieras efter önskan genom konstruktionen i enlig- het med den ljudkvalitet som man önskar syntetiserad medelst bryggfiltret 10. Det har visat sig att bryggfiltret 10 med tio steg kan syntetisera tal som i verkligheten icke kan skiljas från verkligt mänskligt tal.
Det är tydligt att under en given tidcykel mäste det med tio steg utbildade bryggfiltret 10 åstadkomma tjugo multiplikationer och tjugu adderings-subtraheringsoperationer.
Det är vidare tydligt att dessa operationer icke alla kan ske samtidigt, detta så mycket mera som V10 måste beräknas före Y9, som i sin tur måste beräknas före Y8 etc, under en god- tycklig given tidcykel. Under samma tidcykel måste även data b -bl 10 i varje steg för användning undernästa tidcykel. De Y- :ch beräknas och lagras i fördröjningskretsarna 22 b-data som anges för fig. 2b visas även för stegen S1, S9 och S19 skilda Y- och b-data har angivits i tabellen I skrivningens slut). Det är tydligt att Y- och b-data liksom koeffioienterna Kn är flersiffriga tal och att koefficienterna K1'K1o och minus ett och uppdateras periodiskt på sätt som kommer i fig. 2a. Ekvationer som anger samband mellan de (se vid be- kan variera mellan en decimal ekvivalent till plus att beskrivas.
I fig. 3 visas en representativ form skilda mellanrum som erhållas från multiplikatorer och adderare i bryggfilter med n steg. Horisontalaxeln anger tid och ver- tikalaxcln anger de skilda stegen L ett bryggfilter 10 med n_ steg. l exempelvis det nzte steget visas mellanresultat -Kn.bn och Kn.Yn, som kan alstras av resp. multiplikatorer 003 Qllählïff Kve- 1U 15 20 30 7806380-7 9 19 och 20 (fig. 2b) och mellanresultat Yn och bn+1 som kan (fig. 2b). I tids- avseende måste mellanresultatet -Kn.bn alstras innan Yn kan erhållas från resp. adderare 26 och 21 erhållas, och Yn måste alstras innan Kn.Yn kan alstras, och Kn.Yn måste alstras innan bn+1 kan frambringas. Enligt den visade tidsskalan anges adderingsoperationer erfordra en tidsperiod av fem mikrosekunder under det att multiplikations- operationer tar längre tid. Ifråga om sambandet mellan alstringen av mellanresultaten í de skilda stegen framgår det -att utsignalen bn frän en adderingsoperation mäste vara till- gänglig innan multiplikationsoperationen -Kn.bn igångsättes, och detta anges genom pilen 25. Detta förhållande nödvändiggör att en period 23, som anger "ingen operation", insättes mellan adderingsoperationen bn+1 och multíplikationsopera- tionen -Kn.bn, om endast en adderingsoperation och en multi- plikationsoperation skall igångsättas under en godtycklig given tidsperiod av fem mikrosekunder, såsom framgår av fig. 3.
Perioder Zü av typen "ingen operation" insättes efter den andra adderingsoperationen före den följande multiplikations- operationen för symmetriändamål. Det är således tydligt att de operationer som anges i alla stegen i ett bryggfilter mod n steg kan ska i förening i den ordning som anges i fig. 3 och ifrågakommande mellanresultat blir tillgängliga alltefter- som de erfordras. Fig. 3 anger den allmänna arten av och tillämplíghetenenrdet digitala förverkligandet i ett flerstegs- _bryggfilter som kommer att beskrivas. Det är tydligt att representationen i fig. 3 visar de operationer som utföras under en av de redan nämnda tidcyklerna. Tidsperioden fem mikrosekunder för en adderingsoperation har valts som utgångs- punkt för konstruktionen på grund av förenligheten med inte- grerade kretsar av P-kanal-MOS-typ. Det är emellertid givet att även andra tidsperioder kan användas om så skulle vara önskvärt.
Pig. 4 visar en representation som är av liknande slag som don i fig. 3 visade, men reprosontationen i fig. H är ett digitalt förverkligande av ett ekvivalent bryggfilter 10 med tio steg och den horisontella tidsaxeln har ökats 10 15 20 30 35 7806380-7 10 för att visa mera än en tidcykel. Vidare har tidscykeln upp- delats i tjugo tidsperioder, T1-T20, och var och en av dessa har företrädesvis en varaktighet av storleksordningen fem mikrosekunder. Såsom redan omnämnts kan även andra perioder väljas. Även i fig. H har tidcyklerna, dvs. i-1, i och i+1 angivits för att det lättare skall kunna ske en jäm- förelse av tillgängligheten av mellanresultat i filtret 10 med de fordringar som ställas genom den representation av filtret 10 genom matematiska formler som sker í tabellen l." Vid den första tidsperioden, T1, pålägges matnings- data U som en insignal, och utsignalen, Y4, från filtret blir tillgänglig vid tidsperioden T11. Genom en jämförelse av fig. H med tabellen I framgår att de skilda insignaler som erfordras för multiplikationsoperationer finns tillgängliga när de erfordras och att de skilda insignalerna för adderings- operationerna även finns tillgängliga när de erfordras. Av fig, U framgår vidare att en adderingsoperation (som före- trädesvis erfordrar en tidsperiod) igångsättes och fullbordas varje tidsperiod och att en multiplikationsoperation på samma sätt igångsättes (och fullbordas) varje tidsperiod trots att den särskilda multiplikationsoperation som då igång- sättes icke fullbordas på åtta tidsperioder. Apparaten för att utföra dessa operationer kommer att beskrivas 1 detalj i samband med fig. 5, 9 och lüa-d.
Det har nämnts att en multiplikations- och en adderingsoperation vardera igångsättes företrädesvis varje tidsperiod. I själva verket är företrädesvis antalet tids- perioder i en cykel lika med dubbla antalet steg i det ekvi- valenta bryggfiltret. För bryggfílter med åtta eller tolv steg har sålunda företrädesvisdet ekvivalenta digitala filt- ret sexton eller tjugofyra tidsperioder per cykel. Det är av fig. 3 och 4 tydligt att det antal tidsperioder som till- delats för multiplikationsoperationen delvis beror på an- talet tidsperioder i en cykel. Sålunda kan åtta tidsperioder användas för multiplikationsoperationer i ett ekvivalent digi- talt filter med tio steg under detatt sex tidsperioder kan _ användas för multiplikationsoperationer i ett ekvivalent digi- lfëeeaemntssls 10 15 20 25 30 7806380-7 11 talt filter med åtta steg, om det digitala ekvivalenta filter- schemat i fig. 3 och H följes. Det är för en fackman tyd- ligt att antalet tidsperioder för multiplikationsoperationen tenderar att diktera antalet bitar som kan multipliceras, dvs. tenderar att begränsa antalet bitar som användes för att representera Kn-koefficienterna. Vid de flesta tillämpningar kommer det antal bitar som tilldelas Kn-koefficienterna genom att följa behandlingsschemat i fig. 3 och H att medföra ett nwcket godtagbart syntetiserat tal. Om emellertid ännu större noggrannhet önskas ifråga om representerandet av Kn-koeffici- enterna, ifrågasättas icke en multiplikations- och en addi- tionsoperation varje tidsperiod i en cykel och en viss för- dröjning införes vid en punkt under cykeln. Det är givet att cykeln då kommer att erfordra längre tid för att fullbordas och härigenom kommer datahastigheten (och frekvensåtergiv- ningen) i anläggningen att minskas. _ Såsom framgår av fig. 4 kan mellanresultaten K1Û.Y10 och bli erhållas eller erhålles, men såsom redan omnämnts i samband med fig. 2a erfordras dessa särskilda mellanresultat icke för ett digitalt förverkligande av bryggfiltret. Av fig. 5 framgår emellertid att mellanresultaten K1Ü.Y10 och bli (eller nägra andra tal) ofta är lältarc all alstra (och ignorera) än det är att hindra apparaten från att göra dessa beräkningar. Det kommer vidare att längre fram beskrivas hur den multiplikationsoperation som multiplikatorn 18 (fig. 1) utför kan åstadkommas i stället för beräkningen av K10.Y10 genom_apparaten.
I fig. 5 visas ett blockschema för ett digitalt för- verkligande av ett ekvivalent bryggfilter 10. Filtret in-, kluderar en gruppmultiplikator 30, adderar~subtraherar- kretsen 33, en fördröjningskrets 34 för en period, ett skift- register 35 och ett latchminne 36. De data som införas i och avges från dessa skilda enheter vid var och en av de tjugu tidsperioderna T1-T20 (för ett ekvivalent bryggfilter med tio steg) har angivits i listform i fig. 6. Under hänvisning till fig. 5 och 6 framgår att gruppmultiplikatorn 30 åstad- kommer de multiplikationer som utföres av multiplikatorerna Pècfft Oz: i ALIry 7806380-7 CP l0 15 20 25 30 12 19 och 20 (fig. 2a och Zb) i vart och ett av bryggfiltrets steg. Gruppmultiplikatorn mottar som finns lagrade i K-stapeln 31 Yq- eller bn-data via kabeln H0. de koefficienter Kl-Kln via ledare 32 och antingen K-stapeln 31 omfattar före- trädesvis tio skiftregister, som vart och ett nar tio steg.
De data som finns lagrade i K-stapeln 31 har angivits i tabellen II och föras till gruppmultiplikatorn 30 via ledare 32. Grupp- multiplikatorn 30 igångsätter en olika multiplikationsopera- tion varje tidsperiod (såsom anges i fig. H), dvs. approxi- mativt var femte mikrosekund. Gruppmultiplikatorn 30 har, såsom framgår av fig. 9, företrädesvis åtta steg, och en serie additions- och skiftoperationer åstadkommas när data går fram genom dess åtta steg och data multipliceras med den ifrågakommande Kn-koefficient som finns lagrad i K-stapeln 31. Multiplikationsoperationer erfordrar 40 mikro- sekunder men eftersom en ny multiplikationsoperation igång- sättes var femte mikrosekund är åtta multiplikationer i skilda fullbordandesteg vid en given tidpunkt. Den beräknings- period av åtta tidsperioder osm gruppmultiplikatorn 30 uppvisar kan ses i förhållande till de multiplikationsinsignaler och utsignaler som anges i fig. 6. Som exempel kan anges att de insignaler som föres till multiplikatorn vid tiis- perioden T1 avges från multiplikatorn åtta tidsperlcgef senare vid tidsperioden T9. De koefficienter som finns lagrade i K-stapeln 31 lagras sonletttal bestående av nio bitar plus en tillkommande bit för teckeninformation. Såsom redan nämnts ligger dessa av nio bitar bestående tal inom området från -1 till +1 (decímalekvivalenter) och det kommer att visas att _ gruppmultiplikatorns 30 uppbyggnad härigenom förenklas.
Utsignalen från gruppmultiplikatorn 30 föres till additions-subtraktionskretsen 33. Denna utsignal är vid den föredragna utföringsformen en kanal bestående av tretton bitar i parallell, nämligen tolv databitar och en bit för förteckeninformation. För en fackman är det tydligt att an- talet bítar i datakanalen är ett konstruktionsval. Den andra insignalen till additions-subtraktionskretsen erhålles från '(1) matningssignalen 11 vid tidsperioden T1, utsignalen från 10 15 25 30 7806380-7 13 additions-subtraktionskretsen 33 under tidsperioderna T2-T10, utsignalen från skiftregistret 35 under tidsperioderna T11-T19 och utsignalen från latchminnet 36 vid tidsperioden T20. Den särskilda insignalen till additions-subtraktionskretsen 33 visas för enkelhetens skull såsom styrd av skilda enpoliga envägsomkopplare 37A-37D, men det är tydligt att halvledar- omkopplare med fördel kan användas för att utföra dessa om- kopplingsfunktioner liksom även de andra angivna omkopplings- funktionerna. Utsignalen från additions-subtraktionskretsen 33 föres till omkopplaren 37B, omkopplaren38A Ogh Sgm en in- signal till en fördröjningskrets 3H för en tidsperiod. Ut- signalen från additions-subtraktionskretsen 33 utgöres även av en kanal med en vidd av tretton parallella bitar som för- dröjes med en tidsperiod i kretsen 34 innan den pålägges som en insignal på skiftregistret 35 och på omkopplaren 38B.
Skiftregístret 35 lagrar data från den tretton bitar vida kanalen i tretton skiftregister, som vart och ett har åtta steg. Skiftregistret 35 är arrangerat att utföra skift- operationen endast under tidsperioderna T12-T2. Utsignalen från skiftregistret 35 föres till omkopplaren 37C och om- kopplaren 39. Omkopplaren 39 slutes vid tidsperioden T20 för att klockstyra utsignalen från filtret, Y1, in i latchminnet 36. Utsígnalen 12 från latchminnet 36 föres till digital-till- analogomvandlaren 13 (fig. la) och till omkopplarna 37D och 38C.
Omkopplaren 37B slutes under tidsperioderna T2-T10, omkopplaren 37C slutes under tidsperioderna T11-T19 och Omkopplaren 37D slutes under tidsperioden TZÜ. Omkopplaren 38A slutes under tidsperioderna T13-Ti, omkopplaren 38B slutes mellan tidsperioderna T3-T12 och omkopplaren 38C slutes under tidsperioden T2. Omkopplarnas 38A, 38B och 38C andra sidor är anslutna till ingången på gruppmultiplikatorn 30 via kabeln 40. I I fig. 6 har förtecknats de skilda mellanresultat som uppträder i den i fig. 5 visade kretsen under tids- periuderna T1-T20. Under hänvisning till fig. 6 framgår att en av insignalerna till multiplikatorn utgöres av informa- " ""__"__"":_"'WÜÅ« L' l 78063804. 10 15 20 25 30 35 ln tion för Kn-koefficienten under det att den andra insignalen varierar i enlighet med vilken av omkopplarna 38A-380 som är sluten. Vid tidsperioden T1 är omkopplaren 38A sluten, såsom redan angivits, och utsignalen från additions- subtraktionskretsen 33 är i detta fall b2(i-1), och den på- lägges som en insignal till multiplikatorn. På samma gång är den andra insignalen till adderaren matningssignalen (U(i).
Vid tidsperioden T2 är den andra insignalen till multiplikatorn b1(i-1) och denna kommer enligt fig. 5 från utgången på latch- minnet 36 via omkopplaren 38C. Utsignalen från latchminnet 36 är då enligt fig. 6 Y1(i-1) men med erinran om det sista införandet i tabellen I skall man minnas att b1(i-1) sättes lika med en fördröjd signal Y1(i), dvs. Y1(i-1). Vid tids- perioden T2 är den andra insignalen till adderaren den som samtidigt avges vid adderarens utgång, nämligen i detta fall Y1U(i). Vid tidsperioden T3 utgöres insignalerna till multi- plikatorn av K10 och Y10(i) som härledes-från utgången från kretsen 34,som fördröjer med en tidsperiod. Det är givet att resultaten av denna multiplikation ickeär tillgängliga förrän vid tidsperioden T11, och vid denna tidpunkt kommer de att åstadkommas som en av insignalerna till additions- subtraktionskretsen 33. Vid tidsperioden T11 kommer den andra in- signalen till additions-subtraktionskretsen 33 att tagas från skiftregistrets 35 utgång. Den första term som införes från skiftregistret 35 är termen b1O(i-1), som först avgivits från skiftregistret vid tidsperioden T2 och kvarstàtt vid skiftregistrets utgång, eftersom skiftregistret 35, såsom redan omnämnts, icke skiftar mellan tidsperioderna T3 och T11. ' ' g Vid tidsperioden T13 kommer insignalen till grupp- multiplikatorn-30 att återigen erhållas_från utgången på additions-subtraktionskretsen 33 via omkopplaren 38A. Vid tidsperioden T20 kommer termen V1(i) att avges till latch- minnet 36 från skiftregistret 35 och den momentana utsignalen från latchminnet 36, nämligen Y1(i-1) pälägges på den andra ingången på additions-subtraktionskretsen 33 via omkopplaren 37D för att åstadkomma termen b1(i-1),såsom redan angivits. 10 15 20 25 30 7806380-7 15 Latchminnet 36 lagrar filterutsignalen (Yi) under en cykel.
Blockschemat enligt fig. 5 har redan tidigare för- klarats. Filtret enligt fig. 5 kan även utnyttjas vid en tillämpning som ekvivalent med ett filter med N steg med en multiplikator med M steg (dvs.kan förefinnas m+2 bitar i Kn- koefficienterna), om ett skiftregister med en fördröjning som är ekvivalent till N-M-2 tidsperioder införes mellan additions-subtraktionskretsen 33 och den krets 3H som för- dröjer med en tidsperiod. Anslutningen till omkopplaren 38A sker då från utgången på det tillagda skiftregistret och den fördröjning som hör samman med skiftregistret 35 skall då sättas lika med N+M-1. Denna generaliserade utföringsform av det digitala filtret återges i fig. 11. Vid den i fig. 5 visade utföringsformen är N-M-2 lika med noll och det erfordras därför ingen fördröjning vid denna utföringsformÅ Vid den utföringsform som beskrivs i samband med fig. 5 och 6 är N+M-1 lika med sjutton, vilket återspeglar antalet tidsperioder som föreligger mellan tiden för datainmatning på skiftregistret 35 och tiden då data lämnar skiftregistret 35.
Exempelvis införs enligt fig. 6 b2(i-1) data i skiftregistret 35 vid tidsperioden T2 och lämnar skiftregistret 35 vid tids- perioden T19, sjutton perioder senare. Skiftregistret 35 har emellertid bara åtta steg i denna utföringsform och den ytter- ligare fördröjningen under perioderna T3-T11 erhålles genom att skiftregistret 35 icke framskiftas. Dessa nio perioder nmtsvarar den tid då Y2-Y10 data finns-tillgängliga pâ enperiodsfördröjningskretsens 3% utgång, vilka data ej be- höver inmatas på skiftregistret 35, såsom framgår av fig. 6.
Antalet steg i skiftregistret 35 plus det eventuella antal tidsperioder per cykel som data ej skiftas inom skiftregistret 35 är lika med tidsperiodfördröjningen N+M-1 genom skift- registret 35.
Det framgår att det ekvivalenta bryggfiltret med tio steg enligt fig. 5 och 6 utför den filtreringsoperation som erfordras vid bryggfiltret 10 i fig. la vid rimliga datahastig- heLer. Vid den föredragna utföríngsformen pålägges exempelvis matningsdata 11 i en takt av 10 kHz (dvs. varje 100 mikro- ha “w 1% ' *diff .
T\ ånwíi' J; W» uÄ, Ä 10 20 25 iso 7806380-7- 16 sekunder) och de grundläggande additionsoperationerna i additions-subtraktionskretsen 33 liksom i gruppmultiplikatorn 30 och skiftoperationerna i den krets 34 som fördröjer med en tidsperiod och i skiftregistret 35 sker inom tidsperioder som nominellt uppgår till fem mikrosekunder. För en fackman är det tydligt att dylika hastigheter ligger väl inom hastig- hetsmöjligheten för storskaliga integrationsanordningar ,av MOS-typ med P-kanalutförande, och det i fig. 5 visade filtret kan införlivas i en relativt billig halvledarskiva av typ P-kanal MOS LSI för talsyntetisering eller alstring av komplexa vågformer. 7 Det bör även vara tydligt för en fackman att det grundläggande arrangemanget för de ekvivalenta bryggfiltret med tio steg i fig. 5 ävenI«fl1tillämpas vid digitala filter som är ekvivalenta med bryggfilter med andra antal steg. Tio steg har valts vid den föredragna utföringsformen av filtret eftersom bryggfilter med tio steg för linjär förutsägelse- kodning av talsyntetiseringskretsar har valts som standard för användning inom Departement of Defense i USA. Om den som önskar att praktisera uppfinningen skulle önska att utnyttja ett digitalt bryggfilter med ett annat antal ekvivalenta steg, är det att lägga märke till att antalet tidsperioder som en cykel är uppdelad i skall vara åtminstone lika med du b*a antalet ekvivalenta steg. Vid den föredragna utföringsformen är antalet tidsperioder (tjugo) lika med dubbla antalet ekvivalenta steg (tio). Om man exempelvis skulle önska använda ett filter ekvivalent med tolv steg skulle antalet tids- perioder per cykel uppgå till åtminstone tjugofyra och den grundläggande konstruktion som hittills beskrivits skulle endast behöva utvidgas. Det är att lägga märke till att för ett digitalt bryggfilter med tolv ekvivalenta steg skulle den däri ingående gruppmultiplikatorn 30 kunna använda top tids- perioder för att fullborda en multiplikation om det grund- läggande schema som redan beskrivits följes, så att en additions- och en multiplikationsoperation igângsättes varje tidsperiod. Detta framgår av fig. 3 genom att N sättes lika med tolv och diagrammet i fig. 3 kompletteras i enlighet 10 15 20 25 30 35 7806380-7 17 härmed. Det är givet att om perioden av fem mikrosekunder för varje tidsperiod bibehålles kommer de datahastigheter som kan tagas om hand av versionen med tolv steg att vara mindre än för den filterversion som har tio steg. Det är väen att lägga märke till att genom att öka fördröjningstiden genom gruppmultiplikatorn 30 kan antalet bitar i koefficienterna Kl-K12 ökas från totalt tio bitar till totalt tolv bitar.
På samma sätt skulle, om ett ekvivalent digitalt filter med åtta steg önskades, antalet tidsperioder i en cykel uppgå till åtminstone sexton, och genom att sätta N lika med åtta i fig. 3 framgår att gångtiden genom multiplikatorn 30 skulle uppgå till sex tidsperioder. I detta fall skulle, genom an- vändning av den gruppmultiplikator som längre fram kommer att beskrivas i detalj, det antal bitar i koefficienterna från K-stapeln 31 som.erfordras begränsas till icke mer än åtta bitar. Såsom emellertid redan omnämnts i samband med fig. Håkan dock flera tidsperioder användas för att åstadkomma en multiplikationsoperation vid vissa utföringsformer. Detta kan här vara önskvärt såsom ett konstruktionsval om ytter- ligare noggrannhet önskas ifråga om Kn-koefficienterna. Den ytterligare noggrannheten skulle erfordra flera bitar i Kn- koefficienterna och detta skulle i sin tur erfordra större fördröjning genom gruppmultiplikatorn 30. Grundkonstruktionen i fråga om ekvivalenta filter enligt fig. 5 skulle modifieras i någon mån på grund av att då en multiplikations- och en additionsoperation icke skulle igångsättas varje tidsperiod.
Det är för en fackman tydligt att i detta fall skulle några av mellanresultaten som erhållas inom filtret behöva lagras tempo- rärt och detta skulle erfordra att ytterligare lagringsele- ment skulle inkluderas i filtret enligt fig. b. Ehuru dylika modifikationer har icke angetts i detalj, skulle en dylik modifikation ifråga om det digitala förverkligandet av brygg- filter ligga inom möjlighetens område för en konstruktör av digitala kretsar.
Det har tidigare omnämnts att mellanresultaten K1U.Y10(i) och b11(i) alstras av det digitala filtret enligt fig. 5 men att dessa mellanresultat icke utnyttjas eftersom PÛÛR 10 ;._\ cs '20 25 30 35 7806380-7 _ 18 de icke erfordras för att förverkliga bryggfilter 10 enligt fig. la. Om man erinrar sig att data (V) från talkällan eller (A) genom en multiplikator 18 i den konventionella talsynteti- icke-talkällan multipliceras med en förstärkningsfaktor seringskretsen i fig. la, har det visat sig att denna multi- plikation kan ske_genom gruppmultiplikatorn 30 under den tid då Km En utföringsform av det digitala filter som utför denna multiplikation (V(i).A visas i fig. 7. mellanresultat som alstras av den i fig. 7 visade kretsen.
Om man kortfattat hänvisar till fig. 7 och 8, framgår det att denna krets (inklusive de mellanresultat som alstras .Y10(i) annars skulle alstras av gruppmultiplikatorn.
I fig. 8 visas de skilda därav) liknar den i fig. 5 visade kretsen med följande modifikationer. Identifieringsnumren i fig. 7 är i stort de- samma som de i fig. 5 använda men har erhållit ett primtecken (') tillagt för lättare identifiering. De data (V) som skall förstärkas med förstärkningsfaktorn A pâläggas på en ingång på gruppmultiplikatorn 30' via en omkopplare 38D' vid tidsperioden T3 i stället för att pålägga utsignalen från fördröjningskretsen 34 vid denna tidpunkt. Vid tidsperioden T11, när multiplikationen har fullbordats till att bilda U(i+1) dvs. A.V(i+1), inmatas logiska nollor på additions- subtraktionskretsens 33' andra ingång-i stället för ett in- förande av b10(i-1) i data från skiftregistret 35. Det är vidare givet att såväl Kn-koefficientdata som A-förstärknings- data måste införas i K-stapeln 31'. Såsom framgår av fig. 7 och 8 har denna utföringsform den funktion som utföres av multi- plikatorn 18 (fig. la) införlivad med det digitala för- verkligandet av bryggfiltret 10. De data som finnslagrade i K-stapeln 31' har angivits i tabellen III. Förstärknings- faktorn A uppdateras företrädesvis i samma takt sm K-n-koef- ficienterna uppdateras i K-stapeln 31'.
I fig. 9 visas genom ett blockschema gruppmulti- plikatorn 30. Ledarna 32-1 t.o.m. 32-9 mottar den minst signi- fikanta t.o.m. den mest signifikanta biten i koefficientdata från K-stapeln 32. På ledare 32-10 mottages förtecken- data från K-stapeln 32. En annan insignal till gruppmultiplikatorn vooao 10 15 20 25 30 35 ..._-___.__-..__.._a-. _ _ 7806380-7 19 30 mottages via kabeln 40. Ledare 40-1 t.o.m. 40-12 i kabeln 40 uppbär den minst signifikanta t.o.m. den mest signifikanta biten och ledaren 40-13 uppbär förtecknet för data på kabeln 40.
I fig. 9 finns en grupp element med hänvisningsbok- stäverna A, B, C eller D (element utan hänvisningsbokstav är även element av "A"-typ och svarar även mot fig. 10a). Dessa' element A-D svarar mot resp. kretsar 10a-10d. Under kort- fattad hänvisning till fig, 10a-10d är de där visade kretsarna inneslutna inom streckade linjer, varvid vissa ledare går ut förbi den streckade linjen. Det relativa läget av de ledare som går över den streckade linjen i fig. 10a-10d svarar i lägesavseende mot de ledare som gör kontakt med elementen A-D i fig. 9. I fig. 9 är elementen arrangerade i åtta rader och tolv kolumner. De åtta raderna svarar mot de åtta tidigare nämnda stegen i gruppmultiplikatorn 30. Dessa steg har identifierats vid den högra sidan i fig. 9 och inkluderar de åtta skiftregisterceller 51 som är kopplade till ledare 40-13. De tolv kolumnerna svarar mot de tolv bitar numeriska data (pâ ledarna 40-1 t.o.m. 40-12) som kommer som insignaler till gruppmultiplikatorn 30. Data på ledarna 40-1 t.o.m. 40-13 går genom gruppmultiplikatorn 30 steg för steg på skift- registervis vid multiplikationen i gruppmultiplikatorn 30.
Gängtiden genom ett givet steg är sålunda av storleksordningen de tidigare nämnda frem mikrosekunder eller däromkring.
Ledaren 32-1 från K-stapeln 31 är kopplad till en ingång på tolv OCH-grindar 52-1 t.o.m. 52-12 och den andra ingången på varje grind är kopplad till res. ledare 40-1 t.o.m. 40-12. Utsignalerna från OCH-grindarna 52-12 t.o.m. 51-1 pâlägges på ingángarna för partiella summor för element av typerna A och B i steget 1 (se fig. 10a och 10b).
Ledarna 32-2 t.o.m. 32-8 är kopplade till K-stapelin- gångar för element av typ A (fig. 10a) i resp. steg 1-7 i gruppmultiplikatorn 30. Ledaren 32-9 är kopplad till ingången därifrån i element av C-typen i steget 8 (se fig. 10c). De data som förefinns på ledarna 40-1 t.o.m. 40-12 är kopplade till ingångarna "data in" på stegets 1 element och är via dessa kopplade till steget 2 t.o.m. steget 8 genom dessa elements 10 15 20 25 30 35 7806380-7 20 utanslutningar "data ut". Insignalen med den partiella summan i stegets 1 element härledes från utgångarna på OCH-grindarna 52-1 t.o.m. 52-12. I de följande stegen härledes den partiella summan från utgångarna från partiella summor från den näst mest signifikanta biten idet föregående steget, mei iet andan- taget för insignalen för partiella summor på element i det läge som svarar mot den mest signifikanta biten, vars in- signal som anger den partiella summan härledes från överförings- utsígnalen från läget för den mest signifikanta biten i det föregående steget. I övrigt är de förbindelser som för ut överföringssiffror från elementen seriekopplade till elementen för införande av överföringssiffror i varje steg.
Med hänvisning till fig. 10a framgår att data från K- stapeln 31 bestämmer huruvida den "partiella summan" skall direkt anslutas till den "partiella summan" via eller över- föringsgrind 60 eller till utgången på EXKLUSIV-ELLER-grinden 62 via en överföringsgrind 61. En OCH-grind 63 och en EXKLUSIV- ELLER-grind 64 reagerar för data på "data in" och "partiell summa". EXKULSIV-ELLER-grinden 62 reagerar för utsignalen från EXKLUSIV-ELLER-grinden GH och för "överföringssiffra in".
En OCH-grind 65 reagerar för utsignalen från EXKLUSIV-ELLER- grinden 64 och för "överföringssiffra in" och utsignalen däri- från åstadkommes tillsammans med°utsignalen från OCH-grinien 63 på en ELLER-grind 66, vars utgång är "överföringssiffra ut".
"Data ut" svarar mot "data in" fördröjd genom en skiftregister- sektion 67, som exempelvis omfattar två inverterare. Såsom framgår av fig. 1Ûc är ett element av C-typ identiskt med ett element av A-typ, men det undantaget att det icke anordnats någon anslutning "data ut", och icke heller har något skift- register 67 anordnats. I fig. 10b visas ett element av B-typ och detta åstadkommer endast en "data ut"-anslutning kopplad till ett skiftregister 67', vars ingång är "data in" och en anslutning "överföringssiffra ut" åstadkommas genom en OCH- grind 68, vars insignaler är "data in" och "partiell summa in".
I fíg. 10d åstadkommer ett element av typ D endast en signal "överföringssiffra ut" från en OCH-grind 68', vars insignaler är "data in" och "partiell summa in". o. o EoRQÄÉÉYi, 10 20 25 30 35 7806380-7 21 Det framgår att en ny partiell summa beräknas vid varje steg, och detta inkluderar en nödvändig överflyttning av överföringssiffrainformation mellan element i ett steg, men "partiell summa ut" kvarstår oförändrad, om data på K- stapelledaren är en logisk nolla, eller adderas till data på "data in" för att åstadkomma "partiell summa ut", om data på ledaren från K-stapeln är en logisk etta. De partiella summorna skiftas till efterföljande mindre signifikanta platser alltefter data skiftas genom gruppmultiplikatorn. Det är givet att en minsta signifikanta bit går förlorad i varje steg i gruppmultiplikatorn. Emellertid svarar Kn-koefficientdata från K-stapeln 31 mot ett tal inom decimalområdet -1 till +1 kommer, om logiska nollor uppträder på ledarna 32-1 t.o.m. 32-9, utsignalen från gruppmultiplikatorn 30 att vara en logisk-nolla, och omvänt kommer, om data på ledarna 32-1 t.o.m. 32-9 samtliga är logiska ettor, de data som föras in på kabeln 40 att gå ut från guppmultiplikatorn 30 oför- ändrade. För andra möjliga datamönster på ledarna 32-1 t.o.m 32-9 kommer data på kabeln H0 att skalas mellan noll och det värde som införts på kabeln 40 under 29 möjliga steg i enlig- het med storleken av data på ledarna 32-1 t.o.m. 32-9.
Allteftersom data skiftas genom gruppmultiplikatorn 30 steg för steg på skiftregistervis kommer data från K-stapeln 31 att snedställas såsom visas i tabell II och III för att exempelvis säkerställa att den ifrågakommande biten i den ifrägakommande koefficienten anländer vid den ifrágakommande tiden i gruppmultiplikatorn 30. I fig. 10a-10c har tidpulserna för att göra dessa kretsar verksamma på det nämnda skift- registerviset icke visats, eftersom detta är väl känt av fack- tidgivningsfunktioner kan åstadkommas fig. 10a-10c visade mannen, men dylika genom att tillägga klockgrindar till de 1 kretsarna eller genom att utnyttja logik som är föruppladdad eller har víllkorlig urladdning, och därför har dylika tid- givningsanordningar icke visats i detalj.
Enligt fig. 9 kommer förteckendata på ledare H0-13 att endast fördröjas under åttastegsfördröjningen eller i gruppmultiplikatorn 30 via skiftregisterelement 51 och jämföras . i PÛOJ; QUÄIJ J (11 10 15 20 78-06380-'7 22 därefter med förteckendata från K-stapeln 31 på ledaren 32-10 vid EXKLUSIV-ELLER-grinden 53, och härigenom åstadkommas rätt förtecken för utgående data enligt de normala reglerna för multiplikation.
Den i fig. 5 och 7 visade gruppmultiplikatorn 39 (eller 30') har beskrivits i detalj. De återstående elementen, exempelvis additions-subtraktionskretsen 33 (eller 33') enperiodfördröjningskretsen 34 (eller 3H'), skiftregistret 35 (eller 35') och latchminnet 36 (eller 36') visas icke i detalj, eftersom kylika konventionella element är väl kända.
Additions-subtraktionskretsen 33 (eller 33') mottar data med förtecken på sina tvâ ingångar och skall fastställa huruvida en suhtraktions- eller en additionsoperation begäres eller grundas på det särskilda förtecken som matas in tillsammans med data. I Sedan nu uppfinningen beskrivits i avseende på åt- skilliga utföringsformer av densamma torde tillkommande modifikationer vara tydliga för en fackman. Uppfinningen är icke begränsad till de särskilda utföringsformer som be- skrivits utan endast genom patentkraven. ågon QUALITY! 9:a I'IK'IA'I'IIJ!*E 23 TAPELL ylo¶i>=xll-xl0bl0 y9(i)=Yl0(i)-x9b9(i-1) bl0(i)=b9(i-1)+K9Y9(i) I 7806380~? z3(i)=Y9(i)-K8b8(i-1) b9-b8+x8Y8(i> 27 (i)=y8 (i) -K7b7 (i-l) b8(i)=b7(i-l)+K7Y7(i) Y6(i)=Y7(i)-K6b6(i-1) Y5(i)=v6(i)-x5b5(i-1) b6(i)=b5(i-l)+K5Y5(i) Y4(i>=y5 b4(i)=b3(i-l)+K3Y3(i) Y2(i)=Y3(i)~K2b2(i-l) b3(i)=b2(i-l)+K2Y2(i) ¥lß;3=z2-xlbl b2(i)=bl(i-l)+KIYl(i) bl(i)=Yl(i) 24 o1e06380'7 omm mm Nm mm mm mm mm mm mm o mm omlNm _ Alu m3 . lflvmvøh omm mm Nm mm mm mm o mm mm mm mm muNm AJ mm omm mm Nm mm mm mm mm mm mm mfNm mm mm omm mm Nm mm mm mm mm mm Tmm mm mm mm omm mm Nm mm mm mm mm muNm mm mm mm mm omm mm mm mm mm m..Nm , mm mm mm mm mm omm mm Nm mm mm TNm mm mm mm mm mm mm omm mm Nm mm muNm mm mm mm mm mm mm mm mm omm _ mm Nm N..Nm 1 n. mm om mm mm mm mm mm omm mm Nm m..Nm L oN@ mmm mmm mmm mmm mmm mmm mmm Nma mmm omm mm. mm. E. ma mm F... mm. Nm. mm. 23mm än mflmmmumm, Iam mmwmlm .mmccnæmmwnnß wbwhwmnmmmw HH.. om .mmflmämfimlww Vmwmß .mmmgmmfimm .fiwwmmñ HH, 7806380-7 25 m.. 4 ä. N.. m.. f. mv. m.. f. m.. f. 4 ...Nlßllfiß , Ifiøvfium... f. 4 ä. N.. N.. f. m.. f. f. f. m.. ..-Nm Al. n m. m.. < ä. NV. m.. f. m.. f. f. NV. .TNN ß. w.. m.. 4 ä. N... m.. f. m.. f. f. .TNN f. f. N... m.. 4 H.. N.. N... f. m.. f. .LNN m.. w.. J. m... m.. < N... N.. N.. f. m.. .TNN w... f. m.. m.. f. m.. m.. 4 f. N.. m.. f. TNN mn... f. f. m.. w.. N.. f. N... .N ä. NV. m.. TNN n. 1.
N.. m.. f. m.. f. f. m.. m.. < ä. N.. N..N.~ N.. m.. f. m.. f. N.. m.. m.. < ä. NV. ...NN S... o... 9.. N... E. m... m... F... m.. N... ä.. mån.. ...m QoÉfimwQHW mmmfimmmwn... Pñßwwmwm.. m... ...ÉNHNJM å... ...ënëà ...am 4 HHH A A m m 4 H ...fimmmwwlnm E%Q!ïn . -r .'~'.""'*a~,.,, ¶“ ' L 78Ü638Û-'I zb aa ~a ma aa ma ma »a ma i Éàlbllmam lfiuxuwm. aa Na ma aa ma ma aa wa mån A... :f maa aa Na ma .aa ma ma ma màm ma fia aa Na ma ma ma ma Tmm ma ma maa .aa Na ma .aa ma màm .W ma aa ma fa aa Na ma ma màm .m wa ma aa ma ma maa aa Na ma ...àm am ma ma ma ma ma maa aa Na màm m. 1 aa ma ma 7 »a ma. ma fia f. Twm f m2. mä. Sa. m2. m3. ïa. m3. wä. mšmmå äm momamammaa .amnmaamamnmw ïäuammmmm. m? aaâamamfia aäma fieflwå. fiâm mwHH AAmFZH

Claims (7)

10 15 20 25 30 35 7806380-7 2?
1. PATENTKRAV l. Digitalt filter anordnat att vara påverkbart av två olika insignaler, nämligen en digital matningssignal samt ett flertal digitala värden som representerar filterkoeffici- enter (K) och innefattande första minnesorgan (3l; 3l') för lagring av nämnda flertal digitala värden, vilka minnes- organ via första kretsorgan (32: 32') är anslutbara till en multiplikationskrets(30; 30') vilken är ansluten till en in- gång på en aritmetisk krets (33: 33'), Samt andra minnesorgan (34, 35, 36; 34', 35', 36') för lagring av data som avges från den aritmetiska kretsen, varvid andra kretsorgan (40; 40') är anordnade för att ansluta de andra minnesorganen till en ingång på multiplikationskretsen, k ä'n n e t e c k n a t av aüzde andra kretsorganen (40: 40f) är anordnade att selek-
2. Eivt (via 33A, aan, sec; say, 3832 3ec') køppia den aris- metiska kretsens (33: 33f) utgång till en ingång på multipli- kationskretsen (30; 30') i samband med selektiv koppling av de andra minnesorganens (34, 35, 36; 34', 35f, 36') utgångar till en ingång på multiplikationskretsen för erhållande av ett bryggfilter (10), på vars utgång (12) en i beroende av insignalerna filtrerad digital utsignal uttages. 2. Filter enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t av att de andra minnescrganen (34, 35, 36; 34', 35', 36') innefattar första och andra fördröjningskretsorgan (34 och 35; 34'och 35').varvid fördröjningen i det andra fördröjnings- kretsorganet (35: 35') är längre än fördröjningen i det första fördröjningskretsorganet (34: 34'), och av att de andra krets- 40') är anordnade att selektivt (via 383, 38C;, 38B', 38C') koppla de första och andra fördröjningskretsorga- i 3o'). 3. Filter enligt patentkrav l eller 2, k ä n n e- t e c k n a t av tredje kretsorgan (37D, 37C, 37B; 37D', 37C', 37B') för selektiv koppling av de andra minnesorganens (34, 35, 36; 34', 35', 36') och den aritmetiska kretsens (33: 33') utgångar till en ytterligare ingång på den aritme- organen (40; nens utgångar till multiplikationskretsen (30; tiska kretsen. 10 15 20 25 30 35 7806380-7
3. Z? 4. Filter enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k n a d av att de andra minnesorganen (34, 35, 36: 34'.35', 36') 36') för temporär lagring av data inne- fattar latchminnesorgan (36; som avges av den aritmetiska kretsen (33; 33'), varvid de andra kretsorganen (40: 40') är anordnade att selektivt (via 38C; tionskretsen (30: 30'). 5. Filter enligt patentkrav 4. k ä n n e t e c k n a t av att de tredje kretsorganen (37D, 37C, 37B; 37D', 37C', 37B') är anordnade att selektivt koppla latchminnesorganens (36: 36'), de andra fördröjningskretsorganens (35; 35') och den arit- 38C') koppla latchminnesorganens utgång till multiplika- mctiska kretsens (33; 33') utgångar till en vidare ingång på den aritmetiska kretsen. o. Filter enligt patentkrav 5, k ä n n e t e c k n a t av att de andra kretsorganen (40: 40') innefattar första om- kopplingsorgan (380, 38B, 38A; 38C', 38B', 38A') för selektiv koppling av latchminnesorganens (36; 36'), de första fördröj- ningskretsorganens (34; 34') och den aritmetiska kretsens (33; 33') utgångar till en ingång på multiplikationskretsen (30; 30'), och av att de tredje kretsorganen (37D, 37C, 378: 37D', 37C', 37B') innefattar andra omkopplingsorgan för selek- tiv koppling av latchminnesorganens (36; 36'), de andra för- dröjningsorganens (35; 35') och den aritmetiska kretsens (33; 33') utgångar till nämnda vidare ingång på den arrtme~ tiska kretsen. ' 7. k ä n n e t e c k n a t av att matningssignalen (via ll) är inkopplingsbar till multiplikationskreteen (30: 30,) medelst de andra kretsorganen (40; 40'), varvid en till mat- ningssignalen hörande förstärkningsfaktor lagras i de första
4. Filter enligt något av föregående patentkrav, minnesorganen (31: 31') tillsammans med de digitala värdena. 8. k ä n n e t e c k n a t av att matningssignalen är anordnad
5. Filter enligt något av föregående patentkrav. att vara inkopplad på den aritmetiska kretsen (33; 33'). 9. k ä n n e t e c k n a t av att vart och ett av de digitala vär-
6. Filter enligt något av föregående patentkrav, dena är anordnat att uppdateras en gång per ett flertal cykler 10 780-6380-'7
7. -'1 medan matningssignalen (via ll) är anordnad att uppdateras under varje cykel, varvid varje cykel inkluderar ett flertal tidsperioder (T) och multiplikationskretsen (30: 30') är anordnad att starta en ny multiplikationsoperation vid varje tidsperiod samt att kräva ett flertal tidsperioder för att fullborda en multiplikationsoperation. 10. k ä n n e t e c k n a t av organ (13, 14) anslutna till Filter enligt något av föregående patentkrav, aritmetiska kretsen (33; 33') för erhållande av valda ut- signaler från denna och anordnade att omvandla dessa valda utsignaler till syntetiserade mänskliga talljudsignaler.
SE7806380A 1977-06-17 1978-05-31 Digitalt filter SE437747B (sv)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US80746177A 1977-06-17 1977-06-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE7806380L SE7806380L (sv) 1978-12-18
SE437747B true SE437747B (sv) 1985-03-11

Family

ID=25196423

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE7806380A SE437747B (sv) 1977-06-17 1978-05-31 Digitalt filter

Country Status (20)

Country Link
JP (1) JPS547838A (sv)
AR (1) AR218313A1 (sv)
AU (1) AU520897B2 (sv)
BE (1) BE868205A (sv)
BR (1) BR7803856A (sv)
CA (1) CA1118104A (sv)
CH (1) CH633922A5 (sv)
CS (1) CS266303B2 (sv)
DE (1) DE2826570A1 (sv)
ES (3) ES470853A1 (sv)
FR (1) FR2394933A1 (sv)
GB (1) GB1603993A (sv)
IL (1) IL54878A (sv)
IT (1) IT1156831B (sv)
MX (1) MX144810A (sv)
NL (1) NL186425C (sv)
PL (1) PL116404B1 (sv)
SE (1) SE437747B (sv)
SU (1) SU886760A3 (sv)
ZA (1) ZA783305B (sv)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2020077B (en) * 1978-04-28 1983-01-12 Texas Instruments Inc Learning aid or game having miniature electronic speech synthesizer chip
GB2059726B (en) * 1979-10-03 1984-06-27 Nippon Telegraph & Telephone Sound synthesizer
JPS6054680B2 (ja) * 1981-07-16 1985-11-30 カシオ計算機株式会社 Lsp音声合成装置
AU588334B2 (en) * 1985-07-18 1989-09-14 Raytheon Company Digital sound synthesizer and method
CA1328509C (en) * 1988-03-28 1994-04-12 Tetsu Taguchi Linear predictive speech analysis-synthesis apparatus

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2199427A5 (sv) * 1972-09-12 1974-04-05 Ibm France
US3979557A (en) * 1974-07-03 1976-09-07 International Telephone And Telegraph Corporation Speech processor system for pitch period extraction using prediction filters
NL7506141A (nl) * 1975-05-26 1976-11-30 Philips Nv Digitaal filter.
US3980873A (en) * 1975-06-27 1976-09-14 Aeronutronic Ford Corporation Digital convolutional filter
US4022974A (en) * 1976-06-03 1977-05-10 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Adaptive linear prediction speech synthesizer

Also Published As

Publication number Publication date
CS266303B2 (en) 1989-12-13
SU886760A3 (ru) 1981-11-30
AU3701778A (en) 1979-12-20
BR7803856A (pt) 1979-04-17
DE2826570C2 (sv) 1988-10-20
NL186425C (nl) 1990-11-16
JPS6144320B2 (sv) 1986-10-02
NL186425B (nl) 1990-06-18
ES477929A1 (es) 1979-10-16
FR2394933A1 (fr) 1979-01-12
DE2826570A1 (de) 1979-01-04
CH633922A5 (en) 1982-12-31
AR218313A1 (es) 1980-05-30
BE868205A (fr) 1978-10-16
FR2394933B1 (sv) 1983-09-30
PL207704A1 (pl) 1979-04-09
IL54878A0 (en) 1978-08-31
NL7806366A (nl) 1978-12-19
SE7806380L (sv) 1978-12-18
IL54878A (en) 1980-07-31
ES470853A1 (es) 1979-10-01
PL116404B1 (en) 1981-06-30
GB1603993A (en) 1981-12-02
ES477928A1 (es) 1979-10-16
CA1118104A (en) 1982-02-09
CS401978A2 (en) 1989-02-10
MX144810A (es) 1981-11-23
ZA783305B (en) 1980-01-30
JPS547838A (en) 1979-01-20
IT1156831B (it) 1987-02-04
IT7849909A0 (it) 1978-06-16
AU520897B2 (en) 1982-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4344148A (en) System using digital filter for waveform or speech synthesis
US4209844A (en) Lattice filter for waveform or speech synthesis circuits using digital logic
US4484299A (en) Digital filter arrangement having memory means with addressable words stored therein
US4205575A (en) Binary interpolator for electronic musical instrument
JPS6030960B2 (ja) デイジタル語フレームをアナログ信号に変換する合成装置
EP0016427B1 (en) Multi-channel digital speech synthesizer
SE437747B (sv) Digitalt filter
JPS58502177A (ja) 時間多重n次デイジタルフイルタ
US4352162A (en) Digital filter
JPH0122636B2 (sv)
US4686644A (en) Linear predictive coding technique with symmetrical calculation of Y-and B-values
JPH03217112A (ja) デジタル信号処理回路
CA1126864A (en) Lattice filter for waveform or speech synthesis circuits using digital logic
JP2702919B2 (ja) 文−音声変換装置
JPH08248993A (ja) 音韻時間長制御方法
US4403295A (en) Signal synthesizer apparatus
JPS5880699A (ja) 音声合成方式
JP2590997B2 (ja) 音声合成装置
JPS5968793A (ja) 音声合成装置
JPH0125445B2 (sv)
JPH0429272B2 (sv)
JPS5814900A (ja) 音声合成装置
JPS58195896A (ja) Lsp音声合成装置の音源回路
JPS61188660A (ja) Posタ−ミナルの音声発生装置
JPS6046600A (ja) 音声の規則合成装置

Legal Events

Date Code Title Description
NAL Patent in force

Ref document number: 7806380-7

Format of ref document f/p: F

NUG Patent has lapsed

Ref document number: 7806380-7

Format of ref document f/p: F