JPH0517631B2 - - Google Patents

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JPH0517631B2
JPH0517631B2 JP58166269A JP16626983A JPH0517631B2 JP H0517631 B2 JPH0517631 B2 JP H0517631B2 JP 58166269 A JP58166269 A JP 58166269A JP 16626983 A JP16626983 A JP 16626983A JP H0517631 B2 JPH0517631 B2 JP H0517631B2
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audio signal
signal
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pitch conversion
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Akira Sakamoto
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Sony Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、記録媒体からデジタル処理の施こさ
れたオーデイオ信号を再生するデジタルオーデイ
オ信号再生装置に関し、特に、再生オーデイオ信
号の再生速度とピツチ（音程）とを独立に可変制
御できるようにしたデジタルオーデイオ信号再生
装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a digital audio signal reproducing device that reproduces digitally processed audio signals from a recording medium, and in particular, to a digital audio signal reproducing device that reproduces digitally processed audio signals from a recording medium, and in particular, to The present invention relates to a digital audio signal reproducing device that can independently and variably control (pitch).

〔背景技術とその問題点〕[Background technology and its problems]

通常のオーデイオテープレコーダやデイスクプ
レーヤ等の信号再生装置では、オーデイオ信号を
記録媒体に記録した際に記録速度に対して、上記
記録媒体からオーデイオ信号を再生する際の再生
速度を変化させると、再生速度すなわちテンポが
変化するだけでなく、音程（ピツチ）も変化する
ことが一般に知られている。すなわち、再生速度
を速くすれば音程が高くなり、再生速度を遅くす
れば音程が低くなつてしまう。 In normal signal playback devices such as audio tape recorders and disk players, when the playback speed at which the audio signal is played back from the recording medium is changed relative to the recording speed when the audio signal is recorded on the recording medium, the playback speed is It is generally known that not only the speed, or tempo, changes, but also the pitch. That is, if the playback speed is increased, the pitch becomes higher, and if the playback speed is slowed, the pitch becomes lower.

ところで、例えば歌手無しのバツクオーケスト
ラ演奏（所謂カラオケ）を再生する信号再生装置
では、テンポすなわち再生速度を任意に可変でき
るようにした可変速再生機能を備えたものが従来
より各種提案されている。上記可変速再生機能を
備えた信号再生装置では、上述の如く再生速度の
変化に伴ない音程が変化してしまうため、再生オ
ーデイオ信号の音程すなわちピツチを変更するピ
ツチ変換機能を有する信号処理装置を用いて、再
生速度を変更した場合でも元の録音時と略同じピ
ツチの再生オーデイオ信号を得るようにしてい
る。 By the way, various types of signal reproducing apparatuses for reproducing backing orchestral performances without singers (so-called karaoke), for example, have been proposed in the past that are equipped with a variable speed reproduction function that allows the tempo, that is, the reproduction speed, to be arbitrarily varied. In the signal reproducing device equipped with the variable speed playback function, the pitch changes as the playback speed changes as described above, so a signal processing device having a pitch conversion function that changes the pitch, that is, the pitch of the reproduced audio signal, is used. Even if the playback speed is changed, a reproduced audio signal with approximately the same pitch as the original recording can be obtained.

この種のオーデイオ信号再生システムは、従
来、第１図のブロツク回路図に示すように構成さ
れていた。 This type of audio signal reproducing system has conventionally been constructed as shown in the block circuit diagram of FIG.

すなわち、第１図において、可変速再生装置１
は、テープレコーダやデイスクプレーヤであつ
て、その記録媒体すなわち磁気テープやデイスク
の走行速度（テープスピードあるいは回転スピー
ド）が再生速度制御装置２により可変速再生装置
１にて再生された再生オーデイオ信号は、ピツチ
変換装置３にてピツチ変換処理が施されて、信号
出力端子４から出力されるようになつている。上
記ピツチ変換装置３は、上記再生速度制御装置２
から再生速度の変化を示す情報信号が供給されて
おり、上記可変再生装置１がｍ倍速再生を行なつ
ているときに再生オーデイオ信号のピツチを１／
ｍ倍のピツチに変換するピツチ変換処理を行なつ
ている。 That is, in FIG. 1, the variable speed playback device 1
is a tape recorder or a disk player, and the running speed (tape speed or rotational speed) of the recording medium, that is, the magnetic tape or disk is controlled by the playback speed control device 2, and the playback audio signal played by the variable speed playback device 1 is controlled by the playback speed control device 2. The signal is subjected to pitch conversion processing by a pitch conversion device 3, and is output from a signal output terminal 4. The pitch conversion device 3 includes the playback speed control device 2.
An information signal indicating a change in playback speed is supplied from
Pitch conversion processing is performed to convert the pitch to m times the pitch.

上述の如き構成の従来のオーデイオ信号再生シ
ステムでは、再生オーデイオ信号にピツチ変換処
理を施こすために、再生速度の変化比を示す情報
が必要であり、再生速度制御装置２によつて可変
再生装置１とピツチ変換装置３とを常に一定の関
係で制御しなければならず、再生オーデイオ信号
のテンポと音程とを独立に可変制御することはで
きないでいた。 In the conventional audio signal playback system configured as described above, information indicating the change ratio of playback speed is required in order to perform pitch conversion processing on the playback audio signal. 1 and the pitch conversion device 3 must always be controlled in a constant relationship, and it has been impossible to independently and variably control the tempo and pitch of the reproduced audio signal.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

そこで、本発明は上述の如き従来のオーデイオ
信号再生システムにおける実情に鑑み、デジタル
信号再生装置とピツチ変換装置とを組合せて、再
生オーデイオ信号の再生速度とピツチとを独立に
可変制御できるようにした新規な構成のデジタル
オーデイオ信号再生装置を提供するものである。 Therefore, in view of the actual situation in the conventional audio signal reproducing system as described above, the present invention combines a digital signal reproducing device and a pitch converting device so that the reproduction speed and pitch of the reproduced audio signal can be independently and variably controlled. A digital audio signal reproducing device with a new configuration is provided.

〔発明の概用〕[Overview of the invention]

すなわち、本発明に係るデジタルオーデイオ信
号再生装置は、上述の目的を達成するため、所定
のサンプリング周波数FSでオーデイオ信号データ
が記録されている記録媒体から上記オーデイオ信
号データを可変速度再生する再生装置と、この再
生装置にて得られる再生オーデイオ信号データを
その再生サンプリング周波数Sに応じた書込みク
ロツクにてメモリに書き込み、上記記録媒体に記
録されているオーデイオ信号データの標準速度再
生時のピツチに対して任意に設定されたピツチ比
βを上記所定のサンプリング周波数FSに乗算した
周波数Pで発振する発振器からの読出しクロツク
にて上記メモリから再生オーデイオ信号データを
読み出すことにより再生オーデイオ信号のピツチ
変換処理を行なうピツチ変換装置とを備えて成る
ことを特徴としている。 That is, in order to achieve the above-mentioned object, the digital audio signal reproducing apparatus according to the present invention is a reproducing apparatus that reproduces audio signal data at a variable speed from a recording medium on which the audio signal data is recorded at a predetermined sampling frequency FS . Then, the reproduced audio signal data obtained by this reproduction device is written to the memory using a write clock corresponding to the reproduction sampling frequency S , and the pitch is compared to the pitch at the time of standard speed reproduction of the audio signal data recorded on the recording medium. Pitch conversion processing of the reproduced audio signal is performed by reading the reproduced audio signal data from the memory using a read clock from an oscillator that oscillates at a frequency P obtained by multiplying the predetermined sampling frequency F S by a pitch ratio β arbitrarily set in The invention is characterized in that it comprises a pitch conversion device that performs.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明に係るデジタルオーデイオ信号再
生装置の一実施例について図面を参照しながら詳
細に説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a digital audio signal reproducing apparatus according to the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第２図のブロツク回路図に装置全体の構成を示
した実施例は、本発明を所謂コンパクトデイスク
プレーヤに適用したもので、所定のサンプリング
周波数FSでオーデイオ信号データが記録されてい
るコンパクトデイスク１１から上記オーデイオ信
号データを可変速再生する再生装置１０と、この
再生装置１０にて得られる再生オーデイオ信号デ
ータにピツチ変換処理を施こすピツチ変換装置２
０と、このピツチ変換装置２０にてピツチ変換処
理の施された再生オーデイオ信号データからアナ
ログの再生オーデイオ信号を形成するデジタルア
ナログ（Ｄ／Ａ）変換器３０とから構成されてい
る。 The embodiment whose overall configuration is shown in the block circuit diagram of FIG. 2 is an example in which the present invention is applied to a so-called compact disk player, in which a compact disk 11 is recorded with audio signal data at a predetermined sampling frequency F.sub.S. a playback device 10 that plays back the audio signal data at a variable speed from the playback device 10; and a pitch conversion device 2 that performs pitch conversion processing on the playback audio signal data obtained by the playback device 10.
0, and a digital-to-analog (D/A) converter 30 for forming an analog playback audio signal from the playback audio signal data subjected to pitch conversion processing by the pitch conversion device 20.

上記再生装置１０は、上記コンパクトデイスク
１１をデイスク回転器１２にて回転駆動して、図
示しない再生ヘツドにて得られるデジタル再生信
号SPBを信号処理部１３によりPCMデジタル信号
SPCMにデコードして出力する。この再生装置１０
は、再生速度制御部１４に与えられる速度制御信
号によつて発振周波数0が制御される可変発振器
１５を備えており、上記発振周波数0に同期した
デジタル再生信号SPBを再生するように回転制御
部１６によつて上記デイスク回転器１２の回転が
サーボ制御されている。 The playback device 10 rotates the compact disk 11 with a disk rotator 12, and converts a digital playback signal SPB obtained by a playback head (not shown) into a PCM digital signal by a signal processing unit 13.
S Decode and output to PCM . This playback device 10
is equipped with a variable oscillator 15 whose oscillation frequency 0 is controlled by a speed control signal given to the reproduction speed control section 14, and whose rotation is controlled so as to reproduce the digital reproduction signal SPB synchronized with the oscillation frequency 0 . The rotation of the disk rotator 12 is servo-controlled by the section 16.

ここで、上記再生速度制御部１４は、標準速度
再生時の再生速度に対する倍率αを示す速度制御
信号を出力するものとし、標準速度再生時にはα
＝１、低速度再生時には０＜α＜１、高速度再生
時には１＜αなる速度制御信号を上記可変発振器
１５に供供給する。 Here, the playback speed control section 14 outputs a speed control signal indicating a magnification α for the playback speed during standard speed playback, and α during standard speed playback.
=1, 0<α<1 during low speed playback, and 1<α during high speed playback, is supplied to the variable oscillator 15.

そして、上記発振器１５は、上記コンパクトデ
イスク１１から上記所定のサンプリング周波数FS
のオーデイオ信号データをそのまま再生する標準
速度再生時すなわちα＝１における発振周波数を
F0として、 0＝α・F0 ……第１式 なる発振周波数0にて発振動作を行なう。また、
上記回転制御部１２は、上記発振周波数0に同期
してコンパクトデイスク１１の回転速度を制御し
ている。さらに、上記信号処理部１３も、上記発
振周波数0に同期して信号処理を行なつている。 Then, the oscillator 15 receives the predetermined sampling frequency F S from the compact disk 11.
The oscillation frequency at standard speed playback, that is, when α = 1, is the audio signal data of
As F 0 , 0 = α·F 0 ...Oscillation operation is performed at an oscillation frequency of 0 according to the first formula. Also,
The rotation control section 12 controls the rotation speed of the compact disc 11 in synchronization with the oscillation frequency 0 . Further, the signal processing section 13 also performs signal processing in synchronization with the oscillation frequency 0 .

従つて、この実施例における再生装置１０は、
上記信号処理部１３から S＝α・FS ……第２式 にて示される再生サンプリング周波数SのPCM
デジタル信号SPCMが再生オーデイオ信号データと
して出力する。なお、上記第２式におけるFSは標
準速度再生時の再生サンプリング周波数であり、
オーデイオ信号データを上記コンパクトデイスク
１１に記録したときの上述の所定のサンプリング
周波数に等しい。 Therefore, the playback device 10 in this embodiment:
From the signal processing unit 13, S = α・F S ... PCM of reproduction sampling frequency S shown by the second equation
The digital signal S PCM is output as reproduced audio signal data. Note that F S in the second equation above is the reproduction sampling frequency during standard speed reproduction,
It is equal to the above-mentioned predetermined sampling frequency when audio signal data is recorded on the compact disc 11.

次に、上記再生装置１０からのPCMデジタル
信号SPCMが再生オーデイオ信号データとして供給
されるピツチ変換装置２０は、ピツチ変換処理部
２１とピツチ比制御部２２とから成り、このピツ
チ比制御部２２にて与えられるピツチ比制御信号
に応じて上記ピツチ変換処理部２１によつて上記
PCMデジタル信号SPCMに変換処理を施こすよう
になつている。 Next, the pitch conversion device 20 to which the PCM digital signal S PCM from the playback device 10 is supplied as playback audio signal data is composed of a pitch conversion processing section 21 and a pitch ratio control section 22. The pitch conversion processing section 21 performs the above conversion according to the pitch ratio control signal given by
PCM digital signal S Conversion processing is now performed on PCM .

上記ピツチ変換処理部２１は、メモリを用いて
ピツチ変換処理を行なうもので、上記再生装置１
０から供給されるPCMデジタル信号SPCMの再生
サンプリング周波数Sに同期した書込みクロツク
にて上記PCMデジタル信号SPCMのデータをメモ
リに書込み、変換処理後のサンプリング周波数P
に同期した読出しクロツクにて上記メモリからデ
ータを読出すことによつて、ピツチ変換処理を行
なう。 The pitch conversion processing section 21 performs pitch conversion processing using memory, and is configured to perform pitch conversion processing using a memory.
The data of the PCM digital signal S PCM is written to the memory using a write clock synchronized with the reproduction sampling frequency S of the PCM digital signal S PCM supplied from 0, and the sampling frequency P after conversion processing is
Pitch conversion processing is performed by reading data from the memory using a read clock synchronized with the data.

また、上記ピツチ比制御部２２は、上述の標準
速度再生時の再生オーデイオ信号のピツチに対す
るピツチ比をβとして、 P＝β・Fp ……第３式 なるサンプリング周波数Pを与えるピツチ比制御
信号を上記ピツチ変換処理部２１に供給してい
る。なお、上記第３式において、FPは、β＝１
すなわち、標準速度再生時のサンプリング周波数
であり、上述の所定のサンプリング周波数FSに等
しい。 Further, the pitch ratio control section 22 generates a pitch ratio control signal that gives a sampling frequency P according to the third formula, P = β · F p . . . is supplied to the pitch conversion processing section 21. In addition, in the third equation above, F P is β=1
That is, it is the sampling frequency during standard speed playback, and is equal to the above-mentioned predetermined sampling frequency F S .

この実施例におけるピツチ変換装置２０では、
上記コンパクトデイスク１１に記録されているオ
ーデイオ信号データとして与えられた原信号の音
声ピツチと、上述のピツチ変換処理後の再生オー
デイオ信号データにて与えられる再生信号の音声
ピツチとの比率γを γ＝P／FS ……第４式 にて示すことができ、FS＝FPであるから上記第
３式および第４式より、 γ＝P／FS＝βFP／FS＝β ……第５式 となつて、上述の再生装置１０による再生速度に
影響されることなくピツチ比βによつてのみ再生
信号の音声ピツチを決定することができる。な
お、上記ピツチ変換処理部２１におけるピツチ変
換処理の実質的な変換比δは、 δ＝P／S＝βFP／αFS＝β／α …第６式 にて示すことができる。すなわち、β＝１であつ
ても1/αのピツチ変換処理が上記ピツチ変換処理
部２１にて行なわれ、このピツチ変換装置２０の
出力としてはβ＝１の変換出力が得られる。 In the pitch conversion device 20 in this embodiment,
The ratio γ between the audio pitch of the original signal given as the audio signal data recorded on the compact disc 11 and the audio pitch of the reproduced signal given as the reproduced audio signal data after the pitch conversion process described above is expressed as γ= P /F S ... It can be shown by the fourth equation, and since F S = F P , from the above third and fourth equations, γ= P /F S = βF P /F S = β ... As shown in Equation 5, the audio pitch of the reproduced signal can be determined only by the pitch ratio β without being influenced by the reproduction speed of the reproduction device 10 described above. Note that the substantial conversion ratio δ of the pitch conversion process in the pitch conversion processing section 21 can be expressed by the following formula: δ= P / S =βF P /αF S =β/α. That is, even when β=1, the pitch conversion process of 1/α is performed in the pitch conversion processing section 21, and the output of the pitch conversion device 20 is a conversion output of β=1.

上記ピツチ変換済のPCMデジタル信号は、上
記Ｄ／Ａ変換器３０にてアナログ化することによ
つて、上記αにて設定された再生速度すなわちテ
ンポで、且つ上記βにて設定されたピツチすなわ
ち音程の再生オーデイオ信号として信号出力端子
４０から出力される。 By converting the pitch-converted PCM digital signal into an analog signal in the D/A converter 30, the pitch-converted PCM digital signal is converted to an analog signal at the playback speed or tempo set by α and at the pitch or tempo set by β. The signal is output from the signal output terminal 40 as a reproduced audio signal of the pitch.

上記出力端子４０にて得られる再生オーデイオ
信号のテンポと音程は、上記αとβにより互いに
独立に制御することができる。しかも、上記再生
装置１０において得られる再生PCMデジタルデ
ータの時間軸にジツタ成分が含まれていても、上
記ジツタ成分をピツチ変換装置２０で自動的に補
正することができる。 The tempo and pitch of the reproduced audio signal obtained at the output terminal 40 can be controlled independently of each other by α and β. Furthermore, even if a jitter component is included in the time axis of the reproduced PCM digital data obtained by the reproduction device 10, the pitch conversion device 20 can automatically correct the jitter component.

上述の如き実施例におけるピツチ変換装置２０
は、例えば第３図のブロツク回路図に示すように
具体的に構成される。 Pitch conversion device 20 in the embodiment as described above
is specifically constructed, for example, as shown in the block circuit diagram of FIG.

第３図に示した具体例において、上述の再生装
置１０から供給されるPCMデジタル信号SPCMは、
PCMシリアルデータ、ビツトクロツクおよびワ
ードクロツクから構成されているものとし、ピツ
チ変換処理部２１の第１ないし第３の信号入力端
子２１ａ，２１ｂ，２１ｃからシリアルパラレル
Ｓ／Ｐ変換器２０１に供給される。 In the specific example shown in FIG. 3, the PCM digital signal S PCM supplied from the above-mentioned playback device 10 is
It is assumed that the signal is composed of PCM serial data, a bit clock, and a word clock, and is supplied to the serial-parallel S/P converter 201 from the first to third signal input terminals 21a, 21b, and 21c of the pitch conversion processing section 21.

上記Ｓ／Ｐ変換器２０１は、PCMシリアルデ
ータをビツトクロツクに同期して取り込んで、ワ
ードクロツクの立上りでラツチすることにより、
上記PCMシリアルデータをワード単位のPCMパ
ラレルデータに変換する。このＳ／Ｐ変換器２０
１にて得られるPCMパラレルデータは、右チヤ
ンネルデータと左チヤンネルデータとに分けら
れ、左右チヤンネル用の各ランダムアクセスメモ
リRAM２０２，２０３に書込まれる。 The S/P converter 201 takes in PCM serial data in synchronization with the bit clock and latches it at the rising edge of the word clock.
The above PCM serial data is converted into PCM parallel data in word units. This S/P converter 20
The PCM parallel data obtained in step 1 is divided into right channel data and left channel data, and is written into random access memory RAMs 202 and 203 for the left and right channels.

上記各RAM２０２，２０３は、上述の如きピ
ツチ変換処理を行なうためのメモリであつて、
RAMコントローラ２０９によりそれぞれデータ
の書込み／読出し制御がなされている。これらの
RAM２０２，２０３から読出される各PCMパラ
レルデータは、それぞれゼロクロス検出回路２１
０に供給されているとともに、各クロスフエード
回路２０４，２０５を介してパラレルシリアル
Ｐ／Ｓ変換器２０６に供給されており、このＰ／
Ｓ変換器２０６にてPCMシリアルデータに戻さ
れて第１の信号出力端子２１Ａから出力される。 Each of the RAMs 202 and 203 is a memory for performing pitch conversion processing as described above.
Data writing/reading is controlled by a RAM controller 209, respectively. these
Each PCM parallel data read from the RAMs 202 and 203 is sent to the zero cross detection circuit 21.
0 and is also supplied to the parallel-serial P/S converter 206 via each crossfade circuit 204, 205.
The signal is returned to PCM serial data by the S converter 206 and output from the first signal output terminal 21A.

なお、上記Ｐ／Ｓ変換器２０６は、主コントロ
ーラ２００から供給されるタイミング信号によつ
て変換動作を行ない、上記PCMパラルレデータ
を上記第１の信号出力端子２１Ａから出力すると
ともに、上記PCMパラレルデータに対応するビ
ツトクロツクを第２の信号出力端子２１Ｂから出
力し、さらにワードクロツクを第３の信号出力端
子２１Ｃから出力するようになつている。 The P/S converter 206 performs a conversion operation based on a timing signal supplied from the main controller 200, outputs the PCM parallel data from the first signal output terminal 21A, and converts the PCM parallel data into the PCM parallel data. A corresponding bit clock is output from the second signal output terminal 21B, and a word clock is further output from the third signal output terminal 21C.

上記RAMコントローラ２０９は、上記第３の
信号入力端子２１Ｃに供給されるワードクロツク
をカウントする書込みアドレスカウンタ２０７に
て形成される書込みアドレスWAと、上述のピツ
チ比制御部２２を構成している可変発振器２２０
の発振出力をカウントする読出しアドレスカウン
タ２０８にて形成される読出しアドレスRAが供
給されている。 The RAM controller 209 receives a write address WA formed by a write address counter 207 that counts the word clock supplied to the third signal input terminal 21C, and a variable oscillator that constitutes the pitch ratio control section 22 described above. 220
A read address RA formed by a read address counter 208 that counts the oscillation output of is supplied.

ここで、上記ワードクロツクは、上述の再生サ
ンプリング周波数Sを有している。また、上記可
変発振器２２０は、上述の第３式にて示した周波
数Pにて発振するようになつており、その発振周
波数Pがピツチ比制御部２２１により可変される
ようになつている。さらに、上記読出しアドレス
カウンタ２０８は、主コントローラ２００の指示
によりプリセツト値を変更可能なプリセツトカウ
ンタにて構成されている。 Here, the word clock has the reproduction sampling frequency S mentioned above. Further, the variable oscillator 220 is configured to oscillate at a frequency P shown in the third equation above, and the oscillation frequency P is varied by the pitch ratio control section 221. Furthermore, the read address counter 208 is constructed of a preset counter whose preset value can be changed according to instructions from the main controller 200.

そして、上記RAMコントローラ２０９によつ
て上記各RAM２０２，２０３に対するデータの
書込み／読出しが次のように制御されている。 The RAM controller 209 controls writing/reading of data to and from each of the RAMs 202 and 203 as follows.

すなわち、このピツチ変換装置２０に入力され
る再生PCMデジタル信号SPCMのサンプリング周
波数をS、このピツチ変換装置２０より出力され
る信号のサンプリング周波数Pとするとき、入力
信号は周波数Sの書き込みクロツクに従つて上記
RAM２０２，２０３に順次書き込まれ、出力信
号は周波数Pの読み出しクロツクに従つて上記
RAM２０２，２０３より順次読み出される。す
なわち、RAM２０２，２０３に書き込まれる速
度とは異なる速度で読み出された波形は、時間軸
上で圧縮もしくは伸張され、そのピツチ変換比は
P／Sとなる。 That is, when the sampling frequency of the reproduced PCM digital signal S PCM input to this pitch conversion device 20 is S , and the sampling frequency of the signal output from this pitch conversion device 20 is P , the input signal is set to the write clock of frequency S. Therefore the above
The output signals are sequentially written to RAM202 and 203, and the output signals are output according to the read clock of frequency P.
The data is sequentially read from the RAMs 202 and 203. In other words, the waveform read out at a speed different from the speed written to the RAMs 202 and 203 is compressed or expanded on the time axis, and the pitch conversion ratio is
It will be P / S .

ここで、上記各RAM２０２，２０３上のアド
レス空間は、最大アドレスを最小アドレスに連結
することによつて、第４図に示すようにループ状
に構成することができ、このループ状のアドレス
空間を、書き込みアドレスWAが上記Sに応じた
速度で移動し、読み出しアドレスRAが上記Pに
応じた速度で移動する。そして、書き込みアドレ
スWAと読み出しアドレスRAとのアドレス差
WA−RAは、入力信号に対する出力信号の遅延
時間TDに対応する。 Here, the address space on each of the RAMs 202 and 203 can be configured in a loop shape as shown in FIG. 4 by connecting the maximum address to the minimum address, and this loop-shaped address space can be configured as a loop as shown in FIG. , the write address WA moves at a speed corresponding to the above S , and the read address RA moves at a speed corresponding to the above P. And the address difference between write address WA and read address RA
WA−RA corresponds to the delay time T D of the output signal with respect to the input signal.

いま、ピツチ変換比P／Sが１より大、すなわ
ちP＞Sの場合を考えると、第４図に示すRAM
上のアドレス空間においては、読み出しアドレス
RAの移動速度の方が書き込みアドレスWAの移
動速度より大きい。従つて、上記信号遅延時間
TDに対応するアドレス差WA−RAは、時間経過
に伴つて小さくなり、RAがWAに追い付く直前
で最小（略０）となるが、RAがWAを追い越し
た直後では上記RAMの全容量に等しくなる。こ
のRAAM全容量に対応する最大遅延時間をTDMAX
とすると、入力信号に対する出力信号の遅延時間
TDは第５図Ａのように変化することになる。 Now, considering the case where the pitch conversion ratio P / S is greater than 1, that is, P > S , the RAM shown in Fig. 4
In the address space above, the read address
The movement speed of RA is greater than the movement speed of write address WA. Therefore, the above signal delay time
The address difference WA−RA corresponding to T D decreases as time passes and reaches its minimum (nearly 0) just before RA catches up with WA, but immediately after RA overtakes WA, the total capacity of the above RAM is reached. be equal. Maximum delay time T DMAX for this full RAAM capacity
Then, the delay time of the output signal with respect to the input signal is
T D will change as shown in Figure 5A.

この第５図において、時刻t1の直前で上記
RAMがWAに追い付き、時刻t1の直後でRAが
WAを追い越しており、この時刻t1の直後におい
ては遅延時間TDが最大値TDMAXとなつている。そ
して、時間経過に伴つて上記RAがWAに近づく
ことにより遅延時間TDは次第に減少し、所定時
間TF経過後の時刻t2（この直前）においては、
RAがWAに再び追い付くことにより、遅延時間
TDが最小値（略０）となる。従つて入力信号
（第５図Ｂ参照）のうちの時刻t1より上記時間
TDMAXだけ前の点p1から時刻t2の点p2までの時間
TFに圧縮されて、出力信号（第５図Ｃ参照）中
の時刻t1の点q1から時刻t2のq2までの内容となつ
て出力される。すなわち、第５図Ｃの遅延出力信
号の点q1の内容は、このときの遅延時間がTDMAX
であることより、第５図Ｂの入力信号中の時刻t1
よりTDMAXだけ前の点p1の内容であり、以下時間
が経過するに従つて遅延時間が短かくなり、TF
後の時刻t2（の直前）では遅延時間が０となつて、
入力信号中の点p2の内容がそのまま出力信号の点
q2の内容となる。この時刻t2においては、遅延時
間が最小値０から最大値TDMAXまで不連続に変化
しており、この時刻t2直後の出力信号（第５図
Ｃ）の点q3の内容は、入力信号（第５図Ｂ）中の
時刻t2よりTDMAXだけ前の点p3の内容となつてい
る。以下同様にして、入力信号（第５図Ｂ）中の
点p3からp4までの時間TF＋TDMAXの内容が出力信
号（第５図Ｃ）中の点q3からq4までの時間TFの
内容に時間軸圧縮されて現われ、入力信号中p5か
らp6までの内容が出力信号中のq5からq6までの内
容として現われるように順次繰り返されることに
より、入出力間で時間軸が前記P／Sだけ圧縮さ
れることになる。この場合、出力信号（第５図
Ｃ）中の時刻t1，t2，t3…の内容は不連続となつ
ており、またこれらの時刻t1，t2，t5，…近傍に
おいて、入力信号（第５図Ｂ）中の各点p1，p3，
p5，…からそれぞれ時間TDMAX分の内容が重複し
て出力されることになる。 In this Figure 5, just before time t 1 , the above
RAM catches up with WA, and immediately after time t 1 , RA
WA has passed, and the delay time T D reaches the maximum value T DMAX immediately after this time t 1 . As time passes, the delay time T D gradually decreases as the RA approaches WA, and at time t 2 (immediately before this) after the predetermined time T F has elapsed,
Delay time as RA catches up with WA again
T D becomes the minimum value (approximately 0). Therefore, from time t 1 of the input signal (see Figure 5B), the above time
Time from point p 1 before T DMAX to point p 2 at time t 2
It is compressed into T F and output as the contents from point q 1 at time t 1 to q 2 at time t 2 in the output signal (see FIG. 5C). That is, the content of point q 1 of the delayed output signal in FIG. 5C is that the delay time T DMAX at this time is
Therefore, the time t 1 in the input signal of FIG. 5B
This is the content of point p 1 before T DMAX , and as time passes, the delay time becomes shorter and T F
At later time t 2 (immediately before), the delay time becomes 0, and
The contents of point p 2 in the input signal are the same as the point in the output signal.
This is the content of q 2 . At this time t2 , the delay time changes discontinuously from the minimum value 0 to the maximum value T DMAX , and the content of the point q3 of the output signal (Fig. 5C) immediately after this time t2 is the input This is the content of point p3 , which is T DMAX before time t2 in the signal (FIG. 5B). Similarly, the content of T F +T DMAX from point p 3 to p 4 in the input signal (Figure 5B) is the time from point q 3 to q 4 in the output signal (Figure 5C). The content of T F is compressed in time and is repeated sequentially so that the content from p 5 to p 6 in the input signal appears as the content from q 5 to q 6 in the output signal. The time axis will be compressed by the above P / S . In this case, the contents of times t 1 , t 2 , t 3 . . . in the output signal (Fig. 5C) are discontinuous, and in the vicinity of these times t 1 , t 2 , t 5 , . Each point p 1 , p 3 , in the input signal (Figure 5B)
From p 5 , . . . , the contents for the time T DMAX are duplicated and output.

なお、この具体例では上記信号の不連続部分あ
るいは重複部分によるクリツクノイズ等の発生を
防止するために、ゼロクロス検出回路２１０によ
つて上記各RAM２０２，２０３から読出された
PCMパラレルデータのNSBを利用してゼロクロ
ス検出を行ない、その検出出力を上記主コントロ
ーラ２００に供給し、上記読出しアドレスカウン
タ２０８のプリセツト値を上記検出出力に基いて
変更し、第６図あるいは第７図に示すようなアナ
ログ再生オーデイオ信号の波形がゼロクロス点で
連続するようにしている。なお、上記ゼロクロス
検出を原信号の低周波成分について行なうように
すると、聴感上より好ましい再生波形を実現でき
るようになる。さらに、上記主コントローラ２０
０は、上記ゼロクロス検出出力に基いて、クロス
フエードタイミングを決定し、クロスフエードコ
ントローラ２１１により各クロスフエード回路２
０４，２０５を作動させるようになつている。 In this specific example, in order to prevent the generation of click noise due to discontinuous parts or overlapping parts of the signals, the zero cross detection circuit 210 reads out the data from each of the RAMs 202 and 203.
Zero cross detection is performed using the NSB of the PCM parallel data, the detection output is supplied to the main controller 200, the preset value of the read address counter 208 is changed based on the detection output, and the preset value shown in FIG. The waveform of the analog reproduced audio signal as shown in the figure is made to be continuous at zero crossing points. Note that if the zero-cross detection is performed on the low frequency component of the original signal, a reproduced waveform that is more audibly preferable can be realized. Furthermore, the main controller 20
0 determines the crossfade timing based on the zero cross detection output, and the crossfade controller 211 controls each crossfade circuit 2.
04,205 is activated.

ここで、上記第６図は、この実施例において、
α＞１、β＝１の場合の動作を示している。すな
わち、第６図Ａに示されるような原信号波形は、
再生装置１０により倍率αの高速再生を行なう
と、上記再生装置１０にて再生されるPCMデジ
タル信号に対応するアナログ再生波形が第６図Ｂ
に示すように時間軸圧縮されたものとなる。そし
て、ピツチ変換装置２０は上記PCMデジタルデ
ータにピツチ比βのピツチ変換処理を行なうこと
によつて第６図Ｃに示すように上記原信号波形の
ピツチに等しいピツチの再生アナログ信号に対応
する再生PCMデジタルデータを形成する。そし
て、上記具体例のピツチ変換装置２０では、ゼロ
クロス検出によつて、１ピツチ分のPCMデジタ
ルデータを間引くように上記読出しアドレスカウ
ンタ２０８のプリセツト値を変更して、再生アナ
ログ信号の波形連続性を確保している。 Here, FIG. 6 above shows that in this embodiment,
The operation when α>1 and β=1 is shown. That is, the original signal waveform as shown in FIG. 6A is
When the reproduction device 10 performs high-speed reproduction at a magnification α, the analog reproduction waveform corresponding to the PCM digital signal reproduced by the reproduction device 10 is shown in FIG. 6B.
The time axis is compressed as shown in . Then, the pitch conversion device 20 performs pitch conversion processing of the pitch ratio β on the PCM digital data, thereby producing a reproduction signal corresponding to the reproduction analog signal having a pitch equal to the pitch of the original signal waveform, as shown in FIG. 6C. Form PCM digital data. In the pitch conversion device 20 of the above specific example, the preset value of the read address counter 208 is changed to thin out one pitch worth of PCM digital data by zero-cross detection, thereby improving the waveform continuity of the reproduced analog signal. It is secured.

ここで、上記プリセツト値の変更について説明
する。 Here, changing the preset value will be explained.

すなわち、読出しクロツク周波数Pと書込みア
ドレス周波数SとがP＞Sである場合、RAMア
ドレス空間上の読出しアドレスRAxからデータ
ｘが順次読み出されて出力されているとき、書込
みアドレスWAと読出しアドレスの差WA−RAx
が所定値ｄになつた時点で、データｙを読み出す
ためのアドレスRAyをアドレスRAxとし、書込
みアドレスWAより所定値ｅだけ先のアドレスを
データｘを読み出すためのアドレスRAxとする
と、この時点以降においては、各読出しアドレス
RAx、RAyにより読み出されたデータｘ，ｙを
用いてクロスフエードし、プリセツト値を決定す
る。クロスフエードが終了した以降は、再び
RAxとWAとの差がｄとなるまで順次読み出す。
P＜Sの場合には、WAがRAxに近づいてくるた
め、その差RAx−WAが所定値ｄとなつた時点
において、RAxのアドレス値をRAyに代入し、
WAより所定値ｅだけ先のアドレスをRAxに代
入して、P＞Sの場合と同様にプリセツト値を求
める。また、第７図Ａ，第７図Ｂおよび第７図Ｃ
は、同様に０＜α＜１、β＝１の場合の動作を示
している。 That is, when read clock frequency P and write address frequency S are P > S , when data x is sequentially read and output from read address RAx in the RAM address space, the write address WA and read address Difference WA−RAx
When reaches a predetermined value d, let the address RAy for reading data y be the address RAx, and the address a predetermined value e ahead of the write address WA be the address RAx for reading the data x. From this point onwards, is each read address
Crossfade is performed using data x and y read out by RAx and RAy to determine a preset value. After the crossfade ends, try again.
Read out sequentially until the difference between RAx and WA becomes d.
When P < S , WA approaches RAx, so when the difference RAx - WA reaches a predetermined value d, the address value of RAx is assigned to RAy,
Assign the address a predetermined value e ahead of WA to RAx, and find the preset value in the same way as in the case of P > S . Also, Figure 7A, Figure 7B and Figure 7C
similarly shows the operation when 0<α<1 and β=1.

なお、上述の実施例ではコンパクトデイスクプ
レーヤに本発明を適用したが、本発明は上述の実
施例にのみ限定されるものでなく、例えばデジタ
ルオーデイオテープレコーダ等の他のデジタルオ
ーデイオ信号の再生系にも適用することができ
る。 Although the present invention is applied to a compact disc player in the above-described embodiment, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be applied to other digital audio signal reproduction systems such as a digital audio tape recorder. can also be applied.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

上述の実施例の説明から明らかなように、本発
明に係るデジタルオーデイオ信号再生装置では、
再生装置における再生速度の変化比を示す情報を
必要とすることなくピツチ変換装置にて任意のピ
ツチ変換処理を行なうことができるので、所謂カ
ラオケ再生等に適した再生オーデイオ信号の再生
速度とピツチとを独立に可変制御を行なうことが
でき、所期の目的を十分に達成することができ
る。 As is clear from the description of the embodiments above, the digital audio signal reproducing device according to the present invention has the following features:
Since the pitch conversion device can perform arbitrary pitch conversion processing without requiring information indicating the change ratio of the playback speed in the playback device, the playback speed and pitch of the playback audio signal suitable for so-called karaoke playback etc. can be independently and variably controlled, and the intended purpose can be fully achieved.

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

第１図は可変速再生機能を備えた従来のオーデ
イオ信号再生システムの構成を示すブロツク回路
図である。第２図は本発明に係るデジタルオーデ
イオ信号再生装置の一実施例を示すブロツク回路
図である。第３図は上記実施例におけるピツチ変
換装置の具体的な構成例を示すブロツク回路図。
第４図は上記ピツチ変換装置に用いたRAMのア
ドレスの変化状態を説明するための模式図、第５
図は上記RAMによるピツチ変換処理の動作を示
すタイムチヤート、第６図および第７図は上記ピ
ツチ変換装置の動作を示す各波形図である。 １０…再生装置、１１…コンパクトデイスク
（記録媒体）、１４…再生速度制御部、２０…ピツ
チ変換装置、２１…ピツチ変換処理部、２２…ピ
ツチ比制御部、２０２，２０３…RAM（メモ
リ）、２０７，２０８…アドレスカウンタ、２０
９…RAMコントローラ、２２０…可変発振器、
２２１…ピツチ比制御器。 FIG. 1 is a block circuit diagram showing the configuration of a conventional audio signal reproduction system equipped with a variable speed reproduction function. FIG. 2 is a block circuit diagram showing an embodiment of a digital audio signal reproducing apparatus according to the present invention. FIG. 3 is a block circuit diagram showing a specific example of the configuration of the pitch conversion device in the above embodiment.
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the changing state of the RAM address used in the pitch conversion device, and FIG.
The figure is a time chart showing the operation of pitch conversion processing by the RAM, and FIGS. 6 and 7 are waveform diagrams showing the operation of the pitch conversion apparatus. 10... Playback device, 11... Compact disk (recording medium), 14... Playback speed control section, 20... Pitch conversion device, 21... Pitch conversion processing section, 22... Pitch ratio control section, 202, 203... RAM (memory), 207, 208...address counter, 20
9...RAM controller, 220...variable oscillator,
221...Pitch ratio controller.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １ 所定のサンプリング周波数FSでオーデイオ信
号データが記録されている記録媒体から上記オー
デイオ信号データを可変速再生する再生装置と、 この再生装置にて得られる再生オーデイオ信号
データをその再生サンプリング周波数Sに応じて
書込みクロツクにてメモリに書き込み、上記記録
媒体に記録されているオーデイオ信号データの標
準速度再生時のピツチに対して任意に設定された
ピツチ比βを上記所定のサンプリング周波数FSに
乗算した周波数Pで発振する発振器からの読出し
クロツクにて上記メモリから再生オーデイオ信号
データを読み出すことにより再生オーデイオ信号
のピツチ変換処理を行なうピツチ変換装置と を備えて成るデジタルオーデイオ信号再生装置。 ２ 前記ピツチ変換装置の発振器として可変発振
器を用い、その発振周波数Pを前記所定のサンプ
リング周波数FSに対して可変することにより各周
波数の比P：FSに応じたピツチ変換処理を前記再
生装置における再生速度に対して独立に行なうよ
うにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
に記載のデジタルオーデイオ信号再生装置。[Scope of Claims] 1. A reproducing device for reproducing the audio signal data at a variable speed from a recording medium on which the audio signal data is recorded at a predetermined sampling frequency F S ; The predetermined sampling frequency is written into the memory using the write clock according to the reproduction sampling frequency S , and a pitch ratio β arbitrarily set with respect to the pitch during standard speed reproduction of the audio signal data recorded on the recording medium is used for the predetermined sampling. and a pitch conversion device that performs pitch conversion processing on the reproduced audio signal by reading the reproduced audio signal data from the memory using a read clock from an oscillator that oscillates at a frequency P multiplied by the frequency F S. Device. 2. By using a variable oscillator as an oscillator of the pitch conversion device and varying its oscillation frequency P with respect to the predetermined sampling frequency F S , the playback device performs pitch conversion processing according to the ratio P :F S of each frequency. 2. The digital audio signal reproducing apparatus according to claim 1, wherein the digital audio signal reproducing apparatus is configured to perform the reproduction independently of the reproduction speed.
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