JP2000113655A - 信号用レベルメータおよび信号用レベルメータを備える信号処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ノイズシェーピングを行った１ビットＳＤＭ
信号の量子化雑音成分を考慮して信号レベルを表示する
信号用レベルメータを提供する。 【解決手段】 シグマデルタ変調した信号から量子化雑
音成分を除去してから信号レベルを表示する信号用レベ
ルメータとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ノイズシェーピン
グされた信号の信号レベルを表示する信号用レベルメー
タ及び信号用レベルメータを備えた信号処理装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のコンパクトディスク（以下、Comp
act Diskの頭文字をとりＣＤという。）において、サン
プリング周波数４４．１ｋＨｚ、量子化ビット数１６ビ
ットのマルチビットパルスコードモジュレーション（以
下、パルスコードモジュレーションは、Pulse Code Mod
ulationの頭文字を用いて、ＰＣＭと表記する。）信号
が、符号化されて記録されている。

【０００３】そして、近年では音質を高めるため、１ビ
ットの高速量子化によりシグマデルタ変調する方式のデ
ィジタル信号処理により、入力されるアナログオーディ
オ信号を、サンプリング周波数２．８２２４ＭＨｚ、量
子化ビット数１ビットの１ビットシグマデルタ変調（以
下、Sigma Delta Modulationの頭文字をとり、ＳＤＭと
いう。）された１ビットＳＤＭ信号に変換する１ビット
ＳＤＭ技術が注目されている。

【０００４】１ビットＳＤＭ技術の概略について説明す
る。図７は、１ビットＳＤＭ技術を用いる記録再生シス
テムのブロック図、図８は、１ビットＳＤＭ技術を用い
る記録再生システムの各構成部から出力される出力信号
の周波数スペクトル線図である。

【０００５】まず、アナログオーディオ信号から１ビッ
トＳＤＭ信号を生成し、情報媒体に記録保存する場合に
ついて説明する。図７に示すように、入力端子１０には
図示しない外部装置から、図８（ａ）に示すような周波
数スペクトルを有するアナログオーディオ信号が入力さ
れる。

【０００６】このアナログオーディオ信号の信号成分
は、１００ｋＨｚ程度の周波数帯域であって、可聴周波
数を超える高周波数のアナログオーディオ信号を含んで
いる。このアナログオーディオ信号は、１ビットＳＤＭ
方式アナログディジタル（以下、Analog／Digitalの頭
文字をとり、Ａ／Ｄという）変換器２０に入力される。

【０００７】１ビットＳＤＭ方式Ａ／Ｄ変換器２０は、
入力されたアナログオーディオ信号を、サンプリング周
波数が２．８２２４ＭＨｚ、量子化ビット数が１ビット
の１ビットＳＤＭ信号に変換する。

【０００８】図８（ｂ）に１ビットＳＤＭ信号の周波数
スペクトルを示す。１ビットＳＤＭ信号は、音楽や音声
などの信号成分と、ＳＤＭにより発生したノイズシェー
ピング特性を持つ量子化雑音成分とを含む。ＳＤＭによ
りサンプリング周波数の１／２の周波数１．４１１２Ｍ
Ｈｚ近辺の高周波数帯域に量子化雑音が移動するように
ノイズシェーピングされる。１ビットＳＤＭ方式Ａ／Ｄ
変換器２０は、変換した１ビットＳＤＭ信号を１ビット
ＳＤＭ信号用記録再生装置３０へ出力する。

【０００９】１ビットＳＤＭ信号用記録再生装置３０
は、１ビットＳＤＭ信号を情報媒体に記録する。ここに
１ビットＳＤＭ信号用記録再生装置３０は、例えば、テ
ープ装置、光ディスク装置、磁気ディスク装置、または
前記光ディスク装置や磁気ディスク装置を内蔵するコン
ピュータである。このようにして、アナログオーディオ
信号から１ビットＳＤＭ信号を生成し、情報媒体に記録
保存する。

【００１０】１ビットＳＤＭ信号用記録再生装置３０
は、情報媒体に１ビットＳＤＭ信号を記録する間、信号
用レベルメータ４０に１ビットＳＤＭ信号を出力する。
１ビットＳＤＭ信号用レベルメータ４０は、入力された
１ビットＳＤＭ信号を用いて信号レベルを表示する。

【００１１】続いて、情報媒体から再生される１ビット
ＳＤＭ信号をアナログオーディオ信号に変換する場合に
ついて説明する。１ビットＳＤＭ信号用記録再生装置３
０は、情報媒体に記録された１ビットＳＤＭ信号を再生
する。

【００１２】１ビットＳＤＭ信号用記録再生装置３０
は、情報媒体から１ビットＳＤＭ信号を再生する間、再
生した１ビットＳＤＭ信号を信号用レベルメータ４０と
アナログローパスフィルタ５０へ出力する。信号用レベ
ルメータ４０は、入力された１ビットＳＤＭ信号の信号
レベルを表示する。

【００１３】アナログローパスフィルタ５０は、例え
ば、１００ｋＨｚのカットオフ周波数を持つフィルタで
あり、入力された１ビットＳＤＭ信号をフィルタリング
することにより１００ｋＨｚまで周波数帯域を有するア
ナログオーディオ信号を再生する。

【００１４】アナログローパスフィルタ５０は、１ビッ
トＳＤＭ信号をローパスフィルタリングすることによ
り、１ビットＳＤＭ信号から信号成分を抽出する。この
信号成分は、１００ｋＨｚまでのアナログオーディオ信
号である。また、１００ｋＨｚより高周波数帯域の量子
化雑音成分は、アナログローパスフィルタ５０により除
去される。

【００１５】図８（ｃ）にアナログローパスフィルタ５
０から出力されるアナログオーディオ信号の周波数スペ
クトルを示す。このように、アナログローパスフィルタ
５０のフィルタリングにより、１ビットＳＤＭ信号に含
まれる量子化雑音成分の多くの部分が除去され、また、
１ビットＳＤＭ信号に含まれる信号成分が取り出され
る。

【００１６】アナログローパスフィルタ５０は、出力端
子６０に、アナログオーディオ信号を出力する。アナロ
グオーディオ信号は、図示しない増幅装置やスピーカ装
置へ出力され、音楽や音声として再生される。

【００１７】さて、１ビットＳＤＭ技術における問題点
の一つとして、１ビットＳＤＭ信号に含まれる量子化雑
音成分がある。この１ビットＳＤＭ信号に含まれる量子
化雑音成分は、ノイズシェーピングによりサンプリング
周波数の１／２の１．４１１２ＭＨｚを中心とする周波
数帯域の近辺に存在している。このノイズシェーピング
の次数が大きいものであればあるほど、１ビットＳＤＭ
信号に含まれる量子化雑音成分の雑音レベルは大きい。

【００１８】入力されたアナログオーディオ信号が無音
のとき、１ビットＳＤＭ方式Ａ／Ｄ変換された１ビット
ＳＤＭ信号中に信号成分は含まれていないが、量子化雑
音成分は１ビットＳＤＭ信号中の信号成分の有無に関わ
らず常に存在する。

【００１９】信号用レベルメータ４０は、１ビットＳＤ
Ｍ信号に信号成分は含まれていないにもかかわらず、１
ビットＳＤＭ信号に含まれる量子化雑音成分の雑音レベ
ルを常に表示する。

【００２０】多くの場合、量子化雑音成分は、約５０ｋ
Ｈｚ以上からサンプリング周波数の１／２の周波数１．
４１１２ＭＨｚまで雑音レベルが上昇していくが、この
周波数帯域の信号は、聴覚上は聞き取るとことができな
い。

【００２１】このため、聴覚上の信号レベルと信号用レ
ベルメータ４０の信号レベルの表示が異なるという欠点
があった。これまで１ビットＳＤＭ信号に含まれ、可聴
周波数からサンプリング周波数までの高周波数帯域に分
布する量子化雑音成分の雑音レベルを考慮した信号用レ
ベルメータは存在しなかった。

【００２２】また、１ビットＳＤＭ信号に限ることな
く、マルチビットＰＣＭ信号などであってもノイズシェ
ーピングされた量子化雑音成分を含む信号の信号レベル
を表示する場合に同様の問題が起こるという欠点があっ
た。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ノイズシェ
ーピングを行った信号の量子化雑音成分を考慮して信号
レベルを表示する信号用レベルメータおよび信号用レベ
ルメータを備える信号処理装置を提供することを目的と
する。

【００２４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載の信号用レベルメータは、入力され
る１ビットＳＤＭ（Sigma Delta Modulation）信号をフ
ィルタリングしてマルチビットＰＣＭ信号を出力する第
１フィルター部と、前記マルチビットＰＣＭ信号から表
示用データを生成し出力する表示用データ生成部と、前
記表示用データに基づいて信号レベルを表示する表示部
とを備えることを特徴とする。

【００２５】また、請求項２に記載の信号用レベルメー
タは、請求項１に記載の信号用レベルメータにおいて、
前記第１フィルター部は、予め定められた複数の周波数
特性用のフィルタ係数を備えることを特徴とする。

【００２６】また、請求項３に記載の信号用レベルメー
タは、請求項２に記載の信号用レベルメータにおいて、
入力される１ビットＳＤＭ信号の周波数特性を分析し、
分析結果に基づいて前記第１フィルター部のフィルタ係
数を選択する中央処理演算部を備えることを特徴とす
る。

【００２７】また、請求項４に記載の信号用レベルメー
タは、請求項２に記載の信号用レベルメータにおいて、
前記第１フィルター部のカットオフ周波数より低いカッ
トオフ周波数を有し、入力される１ビットＳＤＭ信号を
フィルタリングしてマルチビットＰＣＭ信号を出力する
第２フィルター部と、前記第１フィルター部のカットオ
フ周波数より低いカットオフ周波数でフィルタリングさ
れたマルチビットＰＣＭ信号から予め定められた信号レ
ベル以下のマルチビットＰＣＭ信号を検出し、前記予め
定められた信号レベル以下のマルチビットＰＣＭ信号が
検出される期間に入力される前記１ビットＳＤＭ信号の
周波数特性を分析し、分析結果に基づいて前記第１フィ
ルター部のフィルタ係数を選択する中央処理演算部とを
備えることを特徴とする。

【００２８】加えて、請求項５に記載の信号用レベルメ
ータを備えるディジタル信号用装置は、請求項１乃至請
求項５に記載の信号用レベルメータの少なくともいずれ
か１つを備えることを特徴とする。

【００２９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１実施例の信
号用レベルメータのブロック図、図２は、本実施例の信
号用レベルメータの各構成部から出力される出力信号の
周波数スペクトル線図である。以下、図１と図２とを用
いて本発明の第１実施例の信号用レベルメータについて
説明する。なお、入力される信号がノイズシェーピング
された１ビットＳＤＭ信号であるものとして説明する。

【００３０】本実施例の信号用レベルメータは、図１に
示すように、入力端子１、第１フィルター部２、表示用
データ生成部３、及び表示部４を備える。表示用データ
生成部３は、比較回路３ａ、メモリ回路３ｂ、ＯＲ回路
３ｃ、及びタイマー３ｄを備える。

【００３１】次に、本実施例の信号用レベルメータの信
号処理について説明する。図１の入力端子１には図示し
ない外部装置から図２（ａ）に示すような周波数スペク
トルを有する１ビットＳＤＭ信号が入力される。

【００３２】ここで外部装置とは、例えば、アナログオ
ーディオ信号を変換して１ビットＳＤＭ信号を出力する
１ビットＳＤＭ方式Ａ／Ｄ変換器や、１ビットＳＤＭ信
号を記録再生する１ビットＳＤＭ信号用記録再生装置な
どである。

【００３３】この１ビットＳＤＭ信号は、入力端子１を
介して第１フィルター部２へ入力される。第１フィルタ
ー部２は、１ビットＳＤＭ信号の量子化雑音成分を除去
するとともに１ビットＳＤＭ信号をマルチビットＰＣＭ
信号に変換する。

【００３４】このマルチビットＰＣＭ信号の周波数スペ
クトルを図２（ｂ）に示す。第１フィルター部２は、所
定の量子化雑音成分を除去する周波数特性を持つ。本実
施例では第１フィルター部２のカットオフ周波数を３０
ｋＨｚとし、３０ｋＨｚを超える高周波数帯域の量子化
雑音成分を除去する。第１フィルター部２は、このマル
チビットＰＣＭ信号を表示用データ生成部３へ出力す
る。

【００３５】表示用データ生成部３は、サンプリング周
波数の高いマルチビットＰＣＭ信号をそのまま出力する
ことが困難であるため、所定期間毎のマルチビットＰＣ
Ｍ信号を抽出して表示用データを生成する。そして、そ
の所定期間内において、特に、信号レベルが大きいマル
チビットＰＣＭ信号が入力されたときの表示用データを
生成するものである。

【００３６】表示用データ生成部３に入力されたマルチ
ビットＰＣＭ信号は、まず比較回路３ａへ出力される。
このとき、メモリ回路３ｂは、以前に記憶されたマルチ
ビットＰＣＭ信号を比較回路３ａと表示部４に出力して
いる。比較回路３ａは、表示用データ生成部３に入力さ
れたマルチビットＰＣＭ信号と以前に記憶されたマルチ
ビットＰＣＭ信号とを比較する。

【００３７】第１フィルター部２から出力されたマルチ
ビットＰＣＭ信号の信号レベルが、メモリ回路３ｂに記
憶されているマルチビットＰＣＭ信号の信号レベルより
も大きいとき、比較回路３ａは、トリガー信号を出力す
る。このトリガー信号は、ＯＲ回路３ｃへ出力される。

【００３８】第１フィルター部２から出力されたマルチ
ビットＰＣＭ信号の信号レベルが、メモリ回路３ｂに記
憶されているマルチビットＰＣＭ信号の信号レベルより
も小さいとき、比較回路３ａは、出力を行わない。

【００３９】このような第１フィルター部２から出力さ
れたマルチビットＰＣＭ信号の信号レベルが、メモリ回
路３ｂに記憶されているマルチビットＰＣＭ信号の信号
レベルよりも小さいときが連続する場合は、予め定めら
れた期間経過後にタイマー３ｄがトリガー信号を出力す
る。このタイマー３ｄから出力されたトリガー信号も、
ＯＲ回路３ｃへ出力される。

【００４０】ＯＲ回路３ｃは、比較回路３ａとタイマー
３ｄからされたトリガー信号を、タイマー３ｄとメモリ
回路３ｂとへそれぞれ出力する。タイマー３ｄは、予め
定められた期間が経過したとき定期的にトリガー信号を
出力する機能と、ＯＲ回路３ｃを通じて比較回路３ａか
らトリガー信号がタイマー３ｄに入力されたときにトリ
ガー信号の出力する期間の計測をリセットしてあらため
て期間の計測を開始する機能とを備えている。

【００４１】ＯＲ回路３ｃから出力されたトリガー信号
は、メモリ回路３ｂへも入力される。メモリ回路３ｂ
は、トリガー信号が入力されたとき、第１フィルター部
２から出力されたマルチビットＰＣＭ信号を記憶し、次
にトリガ信号が入力されるまで記憶を保持する。メモリ
回路３ｂは、記憶したマルチビットＰＣＭ信号を表示部
４へ出力する。

【００４２】まとめると、表示用データ生成部３は、あ
るマルチビットＰＣＭ信号を記憶してから予め定められ
た期間が経過するまでに、メモリ回路３ｂに記憶したマ
ルチビットＰＣＭ信号の信号レベルよりも大きい信号レ
ベルを有するマルチビットＰＣＭ信号が入力されれば、
この入力されたマルチビットＰＣＭ信号を出力するもの
である。

【００４３】また、表示用データ生成部３は、あるマル
チビットＰＣＭ信号を記憶してから予め定められた期間
が経過するまでに、記憶したマルチビットＰＣＭ信号の
信号レベルより大きい信号レベルのマルチビットＰＣＭ
信号が入力されなかったならば、予め定められた期間が
経過したときに入力されたマルチビットＰＣＭ信号を出
力する。

【００４４】すなわち、一定期間経過したときか、ある
いは、メモリ回路３ｂに記憶しているマルチビットＰＣ
Ｍ信号の信号レベルより大きい信号レベルのマルチビッ
トＰＣＭ信号が入力されたときかいずれかのとき、メモ
リ回路３ｂは、第１フィルター部から出力されているマ
ルチビットＰＣＭ信号を記憶するとともにこのマルチビ
ットＰＣＭ信号の表示部４への出力を開始する。

【００４５】以下、この表示用データ生成部３が出力す
るマルチビットＰＣＭ信号を表示用データとして説明を
進める。表示用データ生成部３は、この表示用データを
表示部４へ出力する。

【００４６】表示部４は、入力された表示用データを用
いて信号レベルを表示する。この表示部４は、入力され
る表示データをそのままビット単位で表示したり、ま
た、入力される表示データを８進数や１６進数という数
値に変換した上でその絶対値ａ振幅を表示してもよい。

【００４７】また、マルチビットＰＣＭ信号である表示
用データをＤ／Ａ変換してアナログ信号を生成し、この
アナログ信号を、従来のアナログ信号用レベルメータで
ある出力部４へ出力することもできる。本発明を実施す
るに際し、表示部４は、種々の信号レベルの表示方式を
採用することができる。

【００４８】なお、本実施例の第１フィルタは所定の量
子化雑音成分を除去する周波数特性を有するフィルタで
あるが、その代わりに、第１フィルター部２は、量子化
雑音成分の周波数特性と略逆特性の周波数特性を持つフ
ィルタとしても良い。

【００４９】１ビットＳＤＭ信号の量子化雑音成分の周
波数特性は、この１ビットＳＤＭ信号を生成した１ビッ
トＳＤＭ方式Ａ／Ｄ変換器のノイズシェーピング特性に
依存する。入力される１ビットＳＤＭ信号が常に同じ１
つの１ビットＳＤＭ方式Ａ／Ｄ変換器により生成される
１ビットＳＤＭ信号ならば、第１フィルター部２の周波
数特性を、量子化雑音成分の周波数特性と略逆特性の周
波数特性とすることにより量子化雑音成分を常に平坦に
することができる。

【００５０】例えば、スタジオ用編集装置などに入力さ
れる１ビットＳＤＭ信号は、限られた１つの１ビットＳ
ＤＭ方式Ａ／Ｄ変換器により生成される１ビットＳＤＭ
信号である。

【００５１】このスタジオ用編集装置に搭載する信号用
レベルメータの第１フィルター部２は、限られた１つの
１ビットＳＤＭ方式Ａ／Ｄ変換器に固有の量子化雑音成
分の周波数特性と略逆特性の周波数特性とするフィルタ
係数を設定しておけば良い。このような場合、図２
（ｃ）に示すように、量子化雑音が高周波数域にわたっ
て平坦になる。

【００５２】さらに、入力される１ビットＳＤＭ信号
が、複数の１ビットＳＤＭ方式Ａ／Ｄ変換器により生成
された１ビットＳＤＭ信号となる可能性があるならば、
量子化雑音成分の周波数特性と略逆特性の周波数特性
は、複数とおりの周波数特性に対応するフィルタ係数を
備えておけば良い。

【００５３】そこで、複数の１ビットＳＤＭ方式Ａ／Ｄ
変換器のノイズシェーピング特性に基づいて、量子化雑
音成分の周波数特性と略逆特性の周波数特性について複
数のフィルタ係数を予め求めておき、図示しないフィル
タ係数切換指示部により最適なフィルタ係数を選択する
ようにしてもよい。

【００５４】なお、フィルタ係数の選択に際し、量子化
雑音成分の周波数特性と略逆特性の周波数特性のフィル
タ係数となるように、図示しない周波数特性表示部によ
り、第１フィルター部１から出力されるマルチビットＰ
ＣＭ信号の周波数特性を表示させ、マルチビットＰＣＭ
信号の周波数特性が周波数特性が平坦になるようなフィ
ルタ係数を選択してもよい。

【００５５】このように本実施例の信号用レベルメータ
によれば、量子化雑音成分を除去するか、量子化雑音成
分を平坦にするので、聴覚上の信号レベルと信号用レベ
ルメータが表示する信号レベルを一致させることができ
る。

【００５６】つぎに、本発明の第２実施例について説明
する。図３は、本発明の第２実施例の信号用レベルメー
タのブロック図、図４は、本実施例の信号用レベルメー
タの各構成部から出力される出力信号の周波数スペクト
ル線図である。以下、図３と図４とを用いて本発明の第
２実施例の信号用レベルメータについて説明する。

【００５７】なお、第１実施例と同じ構成要素は、同じ
番号を付すとともに説明の重複を避けて簡略に説明す
る。また、入力される信号がノイズシェーピングされた
１ビットＳＤＭ信号であるものとして説明する。

【００５８】本実施例の信号用レベルメータは、図３に
示すように、入力端子１、第１フィルター部２、表示用
データ生成部３、表示部４、および中央処理演算部５を
備える。

【００５９】次に、本実施例の信号用レベルメータのフ
ィルタ係数の選択について説明する。本実施例の信号用
レベルメータは、最初に１ビットＳＤＭ信号に量子化雑
音に基づいてフィルタ係数を決定するものとする。

【００６０】フィルタ係数を選択するために、無音のア
ナログオーディオ信号を１ビットＳＤＭ方式Ａ／Ｄ変換
器に入力して１ビットＳＤＭ信号を生成する。この無音
の１ビットＳＤＭ信号を入力端子１から入力する。

【００６１】この無音の１ビットＳＤＭ信号は、図４
（ａ）に示すように量子化雑音成分のみであって、信号
成分がない信号となる。この量子化雑音成分のみの１ビ
ットＳＤＭ信号は、中央処理演算部５に入力される。

【００６２】中央処理演算部５は、入力される１ビット
ＳＤＭ信号の、周波数特性の分析を開始する。中央処理
演算部５は、量子化雑音成分の周波数特性を分析し、量
子化雑音成分の伝達関数を求める。

【００６３】つづいて、中央処理演算部５は、フィルタ
係数の選択を開始する。このときフィルタ係数の選択
は、予め用意されていたフィルタ係数と量子化雑音成分
の伝達関数とを比較して量子化雑音成分を除去するよう
なフィルタ係数を予め用意されていたフィルタ係数の中
から選択するか、求めた量子化雑音成分の伝達関数の逆
関数を求めて第１フィルター部２がこの逆関数と略一致
するフィルタ係数を予め用意されていたフィルタ係数の
中から選択するか、あるいは、求めた量子化雑音成分の
伝達関数の逆関数を求めて第１フィルター部２がこの逆
関数と同じ周波数特性を持つようなフィルタ係数を求め
るかいずれかとする。いずれの構成によっても本発明の
実施は可能である。

【００６４】フィルタ係数の選択終了を中央処理演算部
５に通知するため、図示しない操作部を用いてフィルタ
係数の選択終了を指示する。第１フィルター部２は、新
しい周波数特性でフィルタリングを開始し、マルチビッ
トＰＣＭ信号を出力する。

【００６５】なお、第１フィルター部２及び中央処理演
算部５の機能は、プログラムにより一括して処理するこ
ともできる。プログラムにより処理する場合、第１フィ
ルター部２及び中央処理演算部５をまとめてＤＳＰ（Di
gital Signal Proccessor)部６に置換する。第１フィル
ター部２と中央処理演算部５が別に構成された場合であ
ってもＤＳＰ６として１にまとめて構成された場合であ
っても本発明の実施は可能である。

【００６６】さて、第１フィルター部２のフィルタ係数
が、量子化雑音を除去するフィルタ係数であるならば、
第１フィルター部２から出力されるマルチビットＰＣＭ
信号の周波数特性は図５（ａ）に示すようになる。

【００６７】また、第１フィルター部２のフィルタ係数
が、量子化雑音成分の周波数特性と略逆特性の周波数特
性に一致もしくは略一致するフィルタ係数であるなら
ば、第１フィルター部２から出力されるマルチビットＰ
ＣＭ信号の周波数特性は図５（ｂ）に示すようになる。
いずれの場合も本発明の実施は可能である。

【００６８】第１フィルター部２から出力されたマルチ
ビットＰＣＭ信号は、表示用データ生成部３へ出力され
る。なお、表示用データ生成部３及び表示部４が行う処
理は、第１実施例で説明した処理と同一であり、説明を
省略する。

【００６９】このように本実施例の信号用レベルメータ
によって、量子化雑音成分を除去するか、量子化雑音成
分を平坦にするので、聴覚上の信号レベルと信号用レベ
ルメータが表示する信号レベルを一致させることができ
る。加えて最適なフィルタ係数を容易に選択できる。

【００７０】つぎに、本発明の第３実施例について説明
する。図６は、本発明の第３実施例の信号用レベルメー
タのブロック図である。以下、図６を用いて本発明の第
３実施例の信号用レベルメータについて説明する。

【００７１】なお、第１実施例と同じ構成要素は、同じ
番号を付すとともに説明の重複を避けて簡略に説明す
る。また、入力される信号がノイズシェーピングされた
１ビットＳＤＭ信号であるものとして説明する。

【００７２】本実施例の信号用レベルメータは、図６に
示すように、入力端子１、第１フィルター部２、表示用
データ生成部３、表示部４、中央処理演算部７、及び第
２フィルター部８を備える。

【００７３】次に、第３実施例の信号用レベルメータの
信号処理について説明する。図６の入力端子１には図示
しない外部装置から１ビットＳＤＭ信号が入力される。
この１ビットＳＤＭ信号は、入力端子１を介して第１フ
ィルター部２、第２フィルター部８、及び中央処理演算
部７へそれぞれ出力される。

【００７４】第２フィルター部８は、入力される１ビッ
トＳＤＭ信号から信号成分を抽出する。特に信号成分が
無音か否かを検出するために、第２フィルター部８は、
低周波数帯域を通過させるローパスフィルタとする。本
実施例では、約１０ｋＨｚをカットオフ周波数とするロ
ーパスフィルタとする。第２フィルター部８は、マルチ
ビットＰＣＭ信号を中央処理演算部７へ入力する。

【００７５】中央処理演算部７は、第２フィルター部８
から入力されるマルチビットＰＣＭ信号から無音若しく
は無音に近い状態を示すデータが連続するとき、入力さ
れる１ビットＳＤＭ信号には信号成分は含まれず量子化
雑音成分のみと判定し、周波数特性の分析を開始する。
中央処理演算部７は、量子化雑音成分の周波数特性を分
析し、量子化雑音成分の伝達関数を求める。

【００７６】つづいて、中央処理演算部６は、フィルタ
係数の選択を開始する。このときフィルタ係数の選択
は、予め用意されていたフィルタ係数と量子化雑音成分
の伝達関数とを比較して量子化雑音成分を除去するよう
なフィルタ係数を予め用意されていたフィルタ係数の中
から選択するか、求めた量子化雑音成分の伝達関数の逆
関数を求めて第１フィルター部２がこの逆関数と略一致
するフィルタ係数を予め用意されていたフィルタ係数の
中から選択するか、あるいは、求めた量子化雑音成分の
伝達関数の逆関数を求めて第１フィルター部２がこの逆
関数と同じ周波数特性を持つようなフィルタ係数を求め
るかいずれかとする。いずれの構成によっても本発明の
実施は可能である。

【００７７】中央処理演算部６は、フィルタ係数を第１
フィルター部２へ出力する。第１フィルター部２は、フ
ィルタ係数を切り換え、新しい周波数特性でフィルタリ
ングし、マルチビットＰＣＭ信号を出力する。

【００７８】なお、第１フィルター部２、第２フィルタ
ー部８、及び中央処理演算部７の機能は、プログラムに
より一括して処理することもできる。プログラムにより
処理する場合、第１フィルター部２、第２フィルター部
８、及び中央処理演算部７をまとめてＤＳＰ部９とす
る。いずれの構成でも本発明の実施は可能である。

【００７９】なお、１ビットＳＤＭ信号の信号成分があ
るかないかの判定は随時行なわれており、１ビットＳＤ
Ｍ信号の信号成分がないと判定したときに１ビットＳＤ
Ｍ信号の量子化雑音の周波数特性分析を行う。

【００８０】そして、量子化雑音成分の周波数特性が変
化したとき、つまり、異なる１ビットＳＤＭ方式Ａ／Ｄ
変換器を用いて生成した１ビットＳＤＭ信号の量子化雑
音が入力されたときにフィルタ係数の切り換えを行うよ
うにする。逆に言うと、一旦、フィルタ係数が確定する
と、入力される１ビットＳＤＭ信号の量子化雑音成分の
周波数特性が変化するまで、フィルタ係数の切り換えを
行わない。

【００８１】第１フィルター部２は、このマルチビット
ＰＣＭ信号を表示用データ生成部３へ出力する。表示用
データ生成部３に入力されたマルチビットＰＣＭ信号
は、第１実施例と同じく、表示用データを生成し、この
表示用データを表示部４へ出力する。表示部４は、入力
された表示用データを用いて信号レベルを表示する。

【００８２】本実施例の信号用レベルメータは、異なる
１ビットＳＤＭ方式Ａ／Ｄ変換器により様々なノイズシ
ェーピング特性を持つを１ビットＳＤＭ信号が入力され
たとしても、入力される毎に常に量子化雑音成分の雑音
レベルのノイズフロアを一定にして信号レベルを表示す
るので、量子化雑音成分に影響されることなく、聴覚上
の信号レベルと信号用レベルメータが表示する信号レベ
ルを一致させることを可能にする。

【００８３】また、本実施例の信号用レベルメータを用
いて、量子化雑音の信号レベルを計測することもでき
る。図示しない外部装置から１ビットＳＤＭ信号が図６
の入力端子１を介して第１フィルター部２、第２フィル
ター部８、及び中央処理演算部７へ入力されるとする。

【００８４】第２フィルター部８は、入力される１ビッ
トＳＤＭ信号から信号成分を抽出する。この第２フィル
ター部８は、信号成分が無音か否かを検出するために低
周波数帯域を通過させるローパスフィルタとなる。第２
フィルター部８は、マルチビットＰＣＭ信号を中央処理
演算部７へ出力する。

【００８５】中央処理演算部７は、第２フィルター部８
から出力されるマルチビットＰＣＭ信号の無音を示すデ
ータが連続するとき、入力される１ビットＳＤＭ信号に
は信号成分は含まれず量子化雑音成分のみと判定する。

【００８６】中央処理演算部７は、第１フィルター部２
は、フィルタリングをせず、入力されたまま１ビットＳ
ＤＭ信号を通過させるようなフィルタ係数を第１フィル
ター部２へ出力する。

【００８７】第１フィルター部２は、入力された１ビッ
トＳＤＭ信号をフィルタリングせず、そのままマルチビ
ットＰＣＭ信号として出力する。マルチビットＰＣＭ信
号の信号成分がないため量子化雑音成分のみ出力され
る。

【００８８】第１フィルター部２は、このマルチビット
ＰＣＭ信号を表示用データ生成部３へ出力する。表示用
データ生成部３に入力されたマルチビットＰＣＭ信号
は、第１実施例と同じく、表示用データを生成し、この
表示用データを表示部４へ出力する。表示部４は、入力
された表示用データを用いて量子化雑音成分の雑音レベ
ルを表示する。

【００８９】１ビットＳＤＭ方式Ａ／Ｄ変換器が異なれ
ば１ビットＳＤＭ信号の量子化雑音のノイズシェーピン
グ特性が異なるが、本実施例の信号用レベルメータは、
そのような様々の量子化雑音の雑音レベルを計測するこ
とができる。

【００９０】１ビットＳＤＭ信号を用いて信号処理を行
うとき、以上説明した第１実施例乃至第３実施例の信号
用レベルメータを搭載し、信号レベルを表示するディジ
タル信号用の信号処理装置が考えられる。

【００９１】このようなディジタル信号用の信号処理装
置としては、たとえば、磁気テープ、光ディスク、磁気
ディスクなどの情報媒体に、ディジタル信号を記録また
は再生する装置や、ディジタル信号の編集を行う編集装
置などが考えられる。これ以外にも、１ビットＳＤＭ信
号を扱う装置であって、信号レベルを表示する装置なら
ば、本発明の実施が可能である。

【００９２】なお、第１実施例から第３実施例までの説
明において、ノイズシェーピングされた１ビットＳＤＭ
信号が第１フィルター部２へ入力されるものとして説明
した。しかしながら、ノイズシェーピングされた１ビッ
トＳＤＭ信号の代わりに、ノイズシェーピングされたマ
ルチビットＰＣＭ信号を第１フィルター部２を入力して
も本発明の実施は可能である。

【００９３】

【発明の効果】本発明によれば、ノイズシェーピングを
行った信号の量子化雑音成分を考慮して信号レベルを表
示する信号用レベルメータおよび信号用レベルメータを
備える信号処理装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の信号用レベルメータのブ
ロック図。

【図２】本実施例の信号用レベルメータの各構成部から
出力される出力信号の周波数スペクトル線図。

【図３】本発明の第２実施例の信号用レベルメータのブ
ロック図。

【図４】本実施例の信号用レベルメータの各構成部から
出力される出力信号の周波数スペクトル線図。

【図５】本実施例の信号用レベルメータの各構成部から
出力される出力信号の周波数スペクトル線図。

【図６】本発明の第３実施例の信号用レベルメータのブ
ロック図。

【図７】１ビットＳＤＭ技術を用いる記録再生システム
のブロック図。

【図８】１ビットＳＤＭ技術を用いる記録再生システム
の各構成部から出力される出力信号の周波数スペクトル
線図。

【符号の説明】

１…入力端子 ２…第１フィルター部 ３…表示用データ生成部 ３ａ …比較回路 ３ｂ …メモリ回路 ３ｃ …ＯＲ回路 ３ｄ …タイマー ４…表示部 ５…中央処理演算部 ６…ＤＳＰ部 ７…中央処理演算部 ８…第２フィルター部 ９…ＤＳＰ部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力される１ビットＳＤＭ（Sigma Delt
   a Modulation）信号をフィルタリングしてマルチビット
   ＰＣＭ信号を出力する第１フィルター部と、前記マルチ
   ビットＰＣＭ信号から表示用データを生成し出力する表
   示用データ生成部と、前記表示用データに基づいて信号
   レベルを表示する表示部とを備えることを特徴とする信
   号用レベルメータ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の信号用レベルメータに
   おいて、前記第１フィルター部は、予め定められた複数
   の周波数特性用のフィルタ係数を備えることを特徴とす
   る信号用レベルメータ。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の信号用レベルメータに
   おいて、入力される１ビットＳＤＭ信号の周波数特性を
   分析し、分析結果に基づいて前記第１フィルター部のフ
   ィルタ係数を選択する中央処理演算部を備えることを特
   徴とする信号用レベルメータ。
4. 【請求項４】 請求項２に記載の信号用レベルメータに
   おいて、前記第１フィルター部のカットオフ周波数より
   低いカットオフ周波数を有し、入力される１ビットＳＤ
   Ｍ信号をフィルタリングしてマルチビットＰＣＭ信号を
   出力する第２フィルター部と、前記第１フィルター部の
   カットオフ周波数より低いカットオフ周波数でフィルタ
   リングされたマルチビットＰＣＭ信号から予め定められ
   た信号レベル以下のマルチビットＰＣＭ信号を検出し、
   前記予め定められた信号レベル以下のマルチビットＰＣ
   Ｍ信号が検出される期間に入力される前記１ビットＳＤ
   Ｍ信号の周波数特性を分析し、分析結果に基づいて前記
   第１フィルター部のフィルタ係数を選択する中央処理演
   算部とを備えることを特徴とする信号用レベルメータ。
5. 【請求項５】 請求項１乃至請求項４に記載の信号用レ
   ベルメータの少なくともいずれか１つを備えることを特
   徴とする信号用レベルメータを備える信号処理装置。