JP2000299622A - Noise suppression system for digital filter - Google Patents

Noise suppression system for digital filter

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JP2000299622A
JP2000299622A JP11105086A JP10508699A JP2000299622A JP 2000299622 A JP2000299622 A JP 2000299622A JP 11105086 A JP11105086 A JP 11105086A JP 10508699 A JP10508699 A JP 10508699A JP 2000299622 A JP2000299622 A JP 2000299622A
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JP
Japan
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value
digital filter
multiplication
data
multiplied
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JP11105086A
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Minoru Matsuyama
実 松山
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Alpine Electronics Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a noise suppression system for a digital filter capable of suppressing noises generated when inputting small data to a digital filter having a feedback loop. SOLUTION: A delay part 205 in an IIR digital filter 200 stores the high-order bits of data outputted from an adding part 204. A peak value detecting part 110 detects the peak value of the input data and corresponding to this peak value, a gain setting part 120 sets a multiplication value c0 of a multiplying part 130 and sets a multiplication value c1 of a multiplying part 140 to the inverse of the multiplication value c0. The multiplying part 130 multiplies the multiplication value c0 to the input data and outputs these data to the IIR digital filter 200 and the multiplying part 140 multiplies the multiplication value c1 to the data outputted from the IIR digital filter 200 and outputs the data.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルフィルタ
の動作時に発生するノイズを抑制するデジタルフィルタ
のノイズ抑制方式に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a digital filter noise suppression system for suppressing noise generated when a digital filter operates.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近は、コンパクトディスクプレーヤや
デジタルバーサタイルディスクプレーヤ等のデジタル信
号処理を行う各種の機器の普及に伴って、数多くのデジ
タルフィルタが使用されるようになっている。このデジ
タルフィルタは、集積回路化が可能であるため、小型
化、低価格化、高信頼化を実現することができるととも
に、フィルタ特性をソフトウェア処理により容易に調整
することができる等、アナログフィルタと比較して多く
の利点を有している。
2. Description of the Related Art Recently, with the spread of various devices for performing digital signal processing, such as a compact disk player and a digital versatile disk player, a large number of digital filters have been used. Since this digital filter can be integrated into a circuit, it can be made smaller, less expensive, and more reliable, and can have its filter characteristics easily adjusted by software processing. It has many advantages in comparison.

【0003】図4は、デジタルフィルタの構成を示す図
である。同図に示すデジタルフィルタは、1次のIIR
(Infinite Impulse Response )型デジタルフィルタで
あり、例えばデジタルシグナルプロセッサ(DSP:Di
gital Signal Processor)によって実現される。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a digital filter. The digital filter shown in FIG.
(Infinite Impulse Response) type digital filter, for example, a digital signal processor (DSP: Di
gital Signal Processor).

【0004】このIIR型デジタルフィルタ500は、
所定の周期で入力されるデータをその周期に相当する時
間遅延する遅延部501と、入力されるデータにフィル
タ係数b0を乗算する乗算部502と、遅延部501か
ら出力される遅延データにフィルタ係数b1を乗算する
乗算部503と、乗算部502、503および後述する
乗算部506から出力されるデータを加算する加算部5
04と、加算部504から出力されるデータをデータの
入力周期に相当する時間遅延する遅延部505と、遅延
部505から出力されるデータにフィルタ係数a1を乗
算する乗算部506とを含んで構成されている。加算部
504、遅延部505、乗算部506によって帰還ルー
プが形成されている。
[0004] This IIR type digital filter 500 includes:
A delay unit 501 for delaying data input at a predetermined cycle by a time corresponding to the cycle, a multiplication unit 502 for multiplying input data by a filter coefficient b0, and a filter coefficient for delay data output from the delay unit 501 a multiplication unit 503 for multiplying b1; and an addition unit 5 for adding data output from the multiplication units 502 and 503 and a multiplication unit 506 described later.
04, a delay unit 505 for delaying data output from the addition unit 504 by a time corresponding to the data input period, and a multiplication unit 506 for multiplying the data output from the delay unit 505 by a filter coefficient a1. Have been. A feedback loop is formed by the addition unit 504, the delay unit 505, and the multiplication unit 506.

【0005】上述したIIR型デジタルフィルタ500
では、遅延部505は、例えばDSP内のメモリにデー
タを格納することによって実現される。したがって、遅
延部505に一度に格納することができるデータのビッ
ト長の最大値(格納可能ビット長)は、DSPに依存し
た固有の値となる。このため、入力データのビット長が
遅延部505の格納可能ビット長より長い場合には、遅
延部505は、入力されるデータの全ビットを一度に格
納することができなくなる。
The above-mentioned IIR type digital filter 500
Then, the delay unit 505 is realized by, for example, storing data in a memory in the DSP. Therefore, the maximum value of the bit length (storable bit length) of the data that can be stored at one time in the delay unit 505 is a unique value depending on the DSP. Therefore, when the bit length of the input data is longer than the storable bit length of the delay unit 505, the delay unit 505 cannot store all the bits of the input data at one time.

【0006】このような場合には、遅延部505に格納
しようとするデータを上位ビットと下位ビットに分割
し、それぞれの分割データをメモリの別々の領域に格納
する第1の手法がとられるが、この場合には、この遅延
部505の動作に対応する動作プログラムのステップ数
が多くなるため、例えば、車載用のグラフィックイコラ
イザの各分割帯域の処理をデジタルフィルタを用いて行
う場合のように、多くのデジタルフィルタを用いるよう
な場合に全体の動作ステップ数が膨大なものとなり、好
ましいとはいえない。このため、遅延部505には、入
力データの上位の所定ビット長分を格納し、それ以外の
下位ビットについては切り捨てるという第2の手法が多
く用いられている。
In such a case, a first method is employed in which data to be stored in the delay unit 505 is divided into upper bits and lower bits, and each divided data is stored in a separate area of a memory. In this case, since the number of steps of the operation program corresponding to the operation of the delay unit 505 increases, for example, when processing of each divided band of the vehicle-mounted graphic equalizer is performed using a digital filter, When many digital filters are used, the total number of operation steps becomes enormous, which is not preferable. For this reason, the second method of storing a predetermined upper bit length of input data in the delay unit 505 and discarding other lower bits is often used.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した帰
還ループに含まれる遅延部505にデータを格納する際
に下位ビットを切り捨てると、リミットサイクル発振が
発生し、アナログ−デジタル変換器等を使った場合の無
入力時にノイズが発生するという問題があった。例え
ば、フィルタ係数b1等を乗算したときに出力値が0と
なるような微少信号が入力されても出力値が微少な値に
固定される。このとき、所定の値が入力されると、出力
が急に大きな値となることがあり、これがノイズとな
る。特に、マイナスのデータに対して下位ビットの切り
捨て処理を行うと、値が大きくなるため、上述したノイ
ズが大きくなる。
By the way, if lower bits are discarded when storing data in the delay section 505 included in the above-described feedback loop, limit cycle oscillation occurs, and an analog-to-digital converter or the like is used. There is a problem that noise is generated when no input is made in such a case. For example, even if a small signal whose output value becomes 0 when multiplied by the filter coefficient b1 or the like is input, the output value is fixed to a small value. At this time, when a predetermined value is input, the output may suddenly become a large value, which becomes noise. In particular, if the lower bits are truncated for negative data, the value increases and the above-described noise increases.

【0008】本発明は、このような点に鑑みて創作され
たものであり、その目的は、帰還ループを有するデジタ
ルフィルタにおいて微少なデータが入力されるときに生
じるノイズを抑制することができるデジタルフィルタの
ノイズ抑制方式を提供することにある。
[0008] The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a digital filter having a feedback loop capable of suppressing noise generated when minute data is input. An object of the present invention is to provide a filter noise suppression method.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明のデジタルフィルタのノイズ抑制方式
は、所定のデジタルデータに対して、そのピーク値に応
じた第1の乗算値を乗算して帰還ループを有するデジタ
ルフィルタに入力するとともに、このデジタルフィルタ
から出力されるデータに対して、第1の乗算値に対応す
る第2の乗算値を乗算している。入力データのピーク値
に対応した第1の乗算値をこの入力データに乗算するこ
とにより、極端に小さなデータがデジタルフィルタに入
力されることを防止することができるため、入力データ
が小さくなった場合に発生するノイズを抑制することが
できる。
In order to solve the above-described problems, a digital filter noise suppression method according to the present invention multiplies predetermined digital data by a first multiplication value corresponding to a peak value thereof. Then, the data is input to a digital filter having a feedback loop, and data output from the digital filter is multiplied by a second multiplied value corresponding to the first multiplied value. By multiplying the input data by a first multiplication value corresponding to the peak value of the input data, it is possible to prevent extremely small data from being input to the digital filter. Can be suppressed.

【0010】具体的には、本発明のデジタルフィルタの
ノイズ抑制方式は、帰還ループを有するデジタルフィル
タの前段に接続されて、入力される所定のデジタルデー
タに第1の乗算値を乗算して出力する第1の乗算手段
と、デジタルフィルタの後段に接続されてデジタルフィ
ルタから出力されるデジタルデータに第2の乗算値を乗
算して出力する第2の乗算手段と、第1の乗算手段に入
力されるデジタルデータのピーク値を検出するピーク値
検出手段と、ピーク値検出手段によって検出されるピー
ク値に応じて第1の乗算値を設定するとともに、この第
1の乗算値に応じて第2の乗算値を設定する乗算値設定
手段とを備えている。第1の乗算値および第2の乗算値
が適切な値に設定されることにより、帰還ループを有す
るデジタルフィルタの生じるノイズが抑制される。
More specifically, the digital filter noise suppression system of the present invention is connected to a stage preceding a digital filter having a feedback loop, and multiplies input predetermined digital data by a first multiplication value and outputs the result. First multiplying means, a second multiplying means connected to the subsequent stage of the digital filter and multiplying digital data output from the digital filter by a second multiplied value and outputting the multiplied value, and input to the first multiplying means. A first multiplication value according to the peak value detected by the peak value detection means, and a second multiplication value according to the peak value detected by the peak value detection means, and a second multiplication value according to the first multiplication value. And a multiplication value setting means for setting a multiplication value. By setting the first multiplied value and the second multiplied value to appropriate values, noise generated by a digital filter having a feedback loop is suppressed.

【0011】特に、上述したデジタルフィルタは、下位
の所定ビットを切り捨てて格納するデータ格納手段を帰
還ループ内に備える再帰形フィルタであり、小さな値を
有する入力データがデータ格納手段に格納される際に切
り捨てられてこのデータ格納手段から出力される帰還デ
ータが0になることを防止することにより、デジタルフ
ィルタに生じるノイズを抑制することが可能となる。
In particular, the digital filter described above is a recursive filter having a data storage means for truncating and storing predetermined lower bits in a feedback loop, and is used when input data having a small value is stored in the data storage means. By preventing the feedback data output from the data storage means from being truncated to 0, the noise generated in the digital filter can be suppressed.

【0012】また、乗算値設定手段によって設定する第
2の乗算値は、第1の乗算値の逆数に比例した値とする
ことが望ましい。これにより、第1の乗算値が変化した
場合であってもこの第1の乗算値と第2の乗算値によっ
て決まる全体のゲインをほぼ一定にすることができる。
It is desirable that the second multiplication value set by the multiplication value setting means be a value proportional to the reciprocal of the first multiplication value. Thus, even when the first multiplied value changes, the overall gain determined by the first multiplied value and the second multiplied value can be made substantially constant.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明のデジタルフィルタ
のノイズ抑制方式を適用した一実施形態のノイズ抑制シ
ステムについて図面を参照しながら説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a noise suppression system according to an embodiment to which a digital filter noise suppression system of the present invention is applied will be described with reference to the drawings.

【0014】図1は、本実施形態のノイズ抑制システム
の構成を示す図である。同図に示すノイズ抑制システム
100は、1次のIIR型デジタルフィルタ200の動
作時に生じるノイズを抑制するためのものである。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a noise suppression system according to the present embodiment. The noise suppression system 100 shown in FIG. 1 is for suppressing noise generated when the primary IIR digital filter 200 operates.

【0015】まず、ノイズ抑制システム100によるノ
イズ抑制の対象となるIIR型デジタルフィルタ200
について説明する。図1に示すIIR型デジタルフィル
タ200は、遅延部201、205、乗算部202、2
03、206、加算部204を含んでおり、DSPによ
って実現される。そして、加算部204、遅延部20
5、乗算部206によって帰還ループが形成されてい
る。
First, an IIR digital filter 200 to be subjected to noise suppression by the noise suppression system 100
Will be described. The IIR digital filter 200 shown in FIG. 1 includes delay units 201 and 205, a multiplication unit 202,
03, 206, and an adder 204, and are realized by a DSP. Then, the addition unit 204 and the delay unit 20
5. A feedback loop is formed by the multiplication unit 206.

【0016】遅延部201は、IIR型デジタルフィル
タ200に所定の周期で入力されるデータをその周期に
相当する時間遅延するものであり、DSP内のメモリに
データを格納することによって実現される。したがっ
て、遅延部201に一度に格納可能なデータのビット長
の最大値は、DSPに依存した固有の値となる。乗算部
202は、IIR型デジタルフィルタ200に入力され
るデータに対して、フィルタ係数b0を乗算する。同様
に、乗算部203は、遅延部201から出力される遅延
データに対して、フィルタ係数b1を乗算する。加算部
204は、乗算部202、203および後述する乗算部
206から出力されるデータを加算する。
The delay unit 201 delays data input to the IIR type digital filter 200 at a predetermined period by a time corresponding to the period, and is realized by storing the data in a memory in the DSP. Therefore, the maximum value of the bit length of data that can be stored at one time in the delay unit 201 is a unique value depending on the DSP. The multiplication unit 202 multiplies the data input to the IIR digital filter 200 by a filter coefficient b0. Similarly, the multiplication unit 203 multiplies the delay data output from the delay unit 201 by the filter coefficient b1. The adder 204 adds data output from the multipliers 202 and 203 and a multiplier 206 described later.

【0017】遅延部205は、所定の周期で加算部20
4から出力されるデータをその周期時間だけ遅延するも
のであり、DSP内のメモリにデータを格納することに
よって実現される。したがって、遅延部205に格納可
能なデータビット長の最大値も、DSPに依存した固有
の値となる。遅延部201、205は、入力されるデー
タの中の上位の所定ビット数のみを格納し、それよりも
下位のビットデータについては格納せずに切り捨てる。
例えば、入力データのビット長および加算部205にお
ける演算のビット長を40とし、遅延部201は入力デ
ータの上位24ビットを、遅延部205は加算部204
から出力される加算結果データの上位24ビットをそれ
ぞれ格納する。乗算部206は、遅延部205から出力
される遅延データに対して、フィルタ係数a1を乗算す
る。
The delay section 205 is provided with a predetermined period,
4 is delayed by the cycle time, and is realized by storing the data in a memory in the DSP. Therefore, the maximum value of the data bit length that can be stored in the delay unit 205 is also a unique value depending on the DSP. The delay units 201 and 205 store only a predetermined number of high-order bits in the input data, and discard the lower-order bit data without storing them.
For example, the bit length of the input data and the bit length of the operation in the adding section 205 are set to 40, the delay section 201 sets the upper 24 bits of the input data, and the delay section 205 sets the adding section 204
The upper 24 bits of the addition result data output from are stored. The multiplication unit 206 multiplies the delay data output from the delay unit 205 by a filter coefficient a1.

【0018】ここで、IIR型デジタルフィルタ200
の入力をx[n]、出力をy[n]とすると、入出力の
関係を示す差分方程式は、
Here, the IIR type digital filter 200
Is the input of x [n] and the output is y [n], the difference equation showing the input / output relationship is:

【0019】[0019]

【数1】 となり、伝達関数H(z)は、(Equation 1) And the transfer function H (z) is

【0020】[0020]

【数2】 となる。(Equation 2) Becomes

【0021】上述したIIR型デジタルフィルタ200
は、各フィルタ係数a1、b0、b1を所定の値に設定
することにより、低域通過フィルタ(LPF)あるいは
高域通過フィルタ(HPF)として動作する。
The above-described IIR type digital filter 200
Operates as a low-pass filter (LPF) or a high-pass filter (HPF) by setting each of the filter coefficients a1, b0, and b1 to a predetermined value.

【0022】次に、IIR型デジタルフィルタ200と
組み合わされる本実施形態のノイズ抑制システム100
について説明する。図1に示すように、ノイズ抑制シス
テム100は、ピーク値検出部110、ゲイン設定部1
20、乗算部130、140を含んで構成されている。
このノイズ抑制システム100とIIR型デジタルフィ
ルタ200は、単一のDSPによって実現される。
Next, the noise suppression system 100 of the present embodiment combined with the IIR type digital filter 200
Will be described. As shown in FIG. 1, the noise suppression system 100 includes a peak value detection unit 110, a gain setting unit 1
20 and multiplication units 130 and 140.
The noise suppression system 100 and the IIR type digital filter 200 are realized by a single DSP.

【0023】ピーク値検出部110は、ノイズ抑制シス
テム100に入力されるデータ(入力データ)のピーク
値を検出して、そのピーク値を示す信号をゲイン設定部
120に出力する。
The peak value detection section 110 detects a peak value of data (input data) input to the noise suppression system 100, and outputs a signal indicating the peak value to the gain setting section 120.

【0024】ゲイン設定部120は、入力データのピー
ク値に応じて、IIR型デジタルフィルタ200の前段
に接続された一方の乗算部130の乗算値c0および乗
算部140の乗算値c1を設定する。具体的には、ゲイ
ン設定部120は、入力データのピーク値が小さい場合
には乗算部130の乗算値c0を大きな値に設定し、反
対に入力データのピーク値が大きい場合には乗算部13
0の乗算値c0を小さな値に設定する。例えば、乗算部
130の乗算値c0は、1〜4の範囲で入力データのピ
ーク値の大小に応じて可変に設定される。また、ゲイン
設定部120は、IIR型デジタルフィルタ200の後
段に接続された他方の乗算部140の乗算値c1を上述
した一方の乗算部130の乗算値c0の逆数の値に設定
する。
The gain setting section 120 sets a multiplication value c0 of one of the multiplication sections 130 and a multiplication value c1 of the multiplication section 140 connected to the preceding stage of the IIR digital filter 200 according to the peak value of the input data. Specifically, the gain setting unit 120 sets the multiplication value c0 of the multiplication unit 130 to a large value when the peak value of the input data is small, and conversely, sets the multiplication unit 13 when the peak value of the input data is large.
The multiplication value c0 of 0 is set to a small value. For example, the multiplication value c0 of the multiplication unit 130 is variably set in the range of 1 to 4 according to the magnitude of the peak value of the input data. Further, the gain setting unit 120 sets the multiplication value c1 of the other multiplication unit 140 connected to the subsequent stage of the IIR digital filter 200 to a reciprocal value of the multiplication value c0 of the one multiplication unit 130 described above.

【0025】乗算部130は、入力データに対して、ゲ
イン設定部120によって設定された乗算値c0を乗算
する。入力データのピーク値が小さい場合には乗算部1
30によって大きな値が乗算され、反対にこのピーク値
が大きい場合には小さな値が乗算されるため、IIR型
デジタルフィルタ200には、値がほぼ一定の入力デー
タが入力される。また、乗算部140は、IIR型デジ
タルフィルタ200から出力されるデータに対して、ゲ
イン設定部120によって設定された乗算値c1を乗算
する。上述したように、この乗算部140の乗算値c1
は、IIR型デジタルフィルタ200の前段に接続され
た乗算部130の乗算値c0の逆数の値に設定されてい
るため、これら2つの乗算部130、140を通したと
きのゲインの変動はなく、ノイズ抑制システム100の
ゲイン特性は、ほぼ平坦となる。
The multiplication unit 130 multiplies the input data by the multiplication value c0 set by the gain setting unit 120. When the peak value of the input data is small, the multiplication unit 1
30 is multiplied by a large value. Conversely, when the peak value is large, a small value is multiplied. Therefore, input data having a substantially constant value is input to the IIR digital filter 200. The multiplication unit 140 multiplies the data output from the IIR digital filter 200 by the multiplication value c1 set by the gain setting unit 120. As described above, the multiplication value c1 of the multiplication unit 140
Is set to the reciprocal value of the multiplication value c0 of the multiplication unit 130 connected in front of the IIR digital filter 200, so that there is no fluctuation in the gain when passing through these two multiplication units 130 and 140. The gain characteristic of the noise suppression system 100 becomes substantially flat.

【0026】例えば、ビット長が40ビットのデータが
入力され、加算部204から出力される40ビットデー
タの上位24ビットのみが遅延部205に格納されるも
のとする。
For example, it is assumed that data having a bit length of 40 bits is input, and only the upper 24 bits of the 40-bit data output from the adding section 204 are stored in the delay section 205.

【0027】上述した乗算部130が第1の乗算手段
に、乗算部140が第2の乗算手段に、ピーク値検出部
110がピーク値検出手段に、ゲイン設定部120が乗
算値設定手段に、IIR型フィルタ200内の遅延部2
05がデータ格納手段に、それぞれ対応する。
The multiplier 130 described above serves as a first multiplier, the multiplier 140 serves as a second multiplier, the peak value detector 110 serves as a peak value detector, the gain setting unit 120 serves as a multiplier, and the like. Delay unit 2 in IIR filter 200
05 corresponds to the data storage means.

【0028】次に、ノイズ抑制システム100の動作を
説明する。図2は、ノイズ抑制システム100の動作手
順を示す流れ図である。ノイズ抑制システム100にデ
ータが入力されると、ピーク値検出部110は、その入
力データのピーク値を検出して、ピーク値を示す信号を
ゲイン設定部120に出力する(ステップ100)。
Next, the operation of the noise suppression system 100 will be described. FIG. 2 is a flowchart showing an operation procedure of the noise suppression system 100. When data is input to the noise suppression system 100, the peak value detection unit 110 detects a peak value of the input data, and outputs a signal indicating the peak value to the gain setting unit 120 (Step 100).

【0029】次に、ゲイン設定部120は、このピーク
値を示す信号に応じて、IIR型デジタルフィルタ20
0内の加算部204の演算においてオーバーフローを生
じない範囲で、IIR型デジタルフィルタ200の前段
に接続された乗算部130の乗算値c0を1以上の所定
の値に設定する(ステップ101)。また、ゲイン設定
部120は、IIR型デジタルフィルタ200の後段に
接続された乗算部140の乗算値c1を乗算部130の
乗算値c0の逆数の値に設定する(ステップ102)。
Next, the gain setting section 120 responds to the signal indicating the peak value by using the IIR digital filter 20.
The multiplication value c0 of the multiplication unit 130 connected to the preceding stage of the IIR digital filter 200 is set to a predetermined value of 1 or more as long as an overflow does not occur in the operation of the addition unit 204 within 0 (step 101). Further, the gain setting unit 120 sets the multiplication value c1 of the multiplication unit 140 connected to the subsequent stage of the IIR digital filter 200 to a reciprocal value of the multiplication value c0 of the multiplication unit 130 (step 102).

【0030】次に、乗算部130は、設定された乗算値
c0を入力データに乗算してIIR型デジタルフィルタ
200に出力する(ステップ103)。乗算部140
は、設定された乗算値c1をIIR型デジタルフィルタ
200から出力されるデータに乗算する(ステップ10
4)。
Next, the multiplication unit 130 multiplies the input data by the set multiplication value c0 and outputs the result to the IIR digital filter 200 (step 103). Multiplication unit 140
Multiplies the data output from the IIR digital filter 200 by the set multiplication value c1 (step 10).
4).

【0031】その後、再び、入力データのピーク検出
(ステップ100)以降の動作が繰り返される。すなわ
ち、ノイズ抑制システム100は、入力データのピーク
値に応じて、乗算部130、140の乗算値を更新する
ように動作する。
Thereafter, the operations after the peak detection of the input data (step 100) are repeated again. That is, the noise suppression system 100 operates to update the multiplication values of the multiplication units 130 and 140 according to the peak value of the input data.

【0032】このように、ノイズ抑制システム100に
おいては、ピーク値検出部110によって、入力データ
のピーク値を検出しており、ゲイン設定部120によっ
て、このピーク値に応じて乗算部130の乗算値c0を
設定するとともに、乗算部140の乗算値c1を乗算値
c0の逆数に設定している。入力データに乗算値c0を
乗算することにより、IIR型デジタルフィルタ200
内の遅延部205におけるビット切り捨てによってこの
遅延部205から出力されるデータが0になることを防
止することができ、微少なデータが入力されるときに発
生するノイズを抑制することができる。また、入力デー
タのピーク値に応じて乗算部130の乗算値c0が設定
されるため、IIR型デジタルフィルタ200での演算
においてオーバーフローが生じない範囲で、乗算値c0
を適切な値に設定することができる。また、乗算部14
0の乗算値c1を乗算部130の乗算値c0の逆数に設
定しているため、IIR型デジタルフィルタ200が出
力するデータから乗算値c0が変動することによって生
じる変化分を取り除くことができ、平坦なゲイン特性を
実現して、ノイズ抑制システム100を付加したことに
よる影響を取り除くことができる。さらに、ノイズ抑制
システム100とIIR型デジタルフィルタ200とが
単一のDSPによるプログラム処理によって実現されて
いるため、わずかな処理ステップを追加するだけでノイ
ズ抑制システムを実現することができ、処理負担の増加
を極力抑えることができる。
As described above, in the noise suppression system 100, the peak value of the input data is detected by the peak value detection unit 110, and the multiplication value of the multiplication unit 130 is determined by the gain setting unit 120 in accordance with the peak value. While setting c0, the multiplication value c1 of the multiplication unit 140 is set to the reciprocal of the multiplication value c0. By multiplying the input data by the multiplication value c0, the IIR digital filter 200
It is possible to prevent the data output from the delay unit 205 from becoming 0 due to the bit truncation in the delay unit 205, and suppress noise generated when minute data is input. Further, since the multiplied value c0 of the multiplying unit 130 is set according to the peak value of the input data, the multiplied value c0 is set within a range where overflow does not occur in the operation of the IIR digital filter 200.
Can be set to an appropriate value. The multiplication unit 14
Since the multiplied value c1 of 0 is set to the reciprocal of the multiplied value c0 of the multiplying unit 130, a change caused by the fluctuation of the multiplied value c0 can be removed from the data output by the IIR digital filter 200, and the flattening can be performed. Thus, the effect of adding the noise suppression system 100 can be eliminated. Furthermore, since the noise suppression system 100 and the IIR digital filter 200 are realized by a program processing by a single DSP, the noise suppression system can be realized by adding only a few processing steps, and the processing load is reduced. The increase can be suppressed as much as possible.

【0033】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施
が可能である。例えば、上述した実施形態では、1次の
IIR型デジタルフィルタ200をノイズ抑制の対象と
したが、他のIIR型デジタルフィルタについても、同
様にノイズを抑制することができる。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made within the scope of the present invention. For example, in the embodiment described above, the primary IIR digital filter 200 is targeted for noise suppression, but noise can be similarly suppressed for other IIR digital filters.

【0034】図3は、2次のIIR型デジタルフィルタ
にノイズ抑制システム100を接続した構成を示す図で
ある。例えば7バンドの車載用グラフィックイコライザ
に、この2次のIIR型デジタルフィルタ300が14
個用いられている。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration in which the noise suppression system 100 is connected to a second-order IIR digital filter. For example, in a 7-band graphic equalizer for vehicle use, this second-order IIR type digital filter 300 has 14
Are used.

【0035】このIIR型デジタルフィルタ300は、
所定の周期で入力されるデータをその周期に相当する時
間遅延する遅延部301と、所定の周期で遅延部301
から出力されるデータをさらに同じ時間遅延する遅延部
302と、入力されるデータにフィルタ係数b0を乗算
する乗算部303と、遅延部301から出力されるデー
タにフィルタ係数b1を乗算する乗算部304と、遅延
部302から出力されるデータにフィルタ係数b2を乗
算する乗算部305と、乗算部303、304、305
および後述する乗算部309、310から出力されるデ
ータを加算する加算部306と、所定の周期で加算部3
06から出力されるデータをその周期に相当する時間遅
延する遅延部307と、この遅延部307から出力され
るデータをさらに同じ時間遅延する遅延部308と、遅
延部307から出力されるデータにフィルタ係数a1を
乗算する乗算部309と、遅延部308から出力される
データにフィルタ係数a2を乗算する乗算部310とを
含んで構成されている。このIIR型デジタルフィルタ
300は、加算部306、遅延部307、乗算部309
によって形成される帰還ループと、加算部306、遅延
部308、乗算部310によって形成される帰還ループ
とを有している。
This IIR type digital filter 300 has
A delay unit 301 for delaying data input at a predetermined cycle by a time corresponding to the cycle, and a delay unit 301 at a predetermined cycle
A delay unit 302 that further delays the data output from the delay unit by the same time, a multiplication unit 303 that multiplies the input data by the filter coefficient b0, and a multiplication unit 304 that multiplies the data output from the delay unit 301 by the filter coefficient b1 A multiplication unit 305 for multiplying the data output from the delay unit 302 by the filter coefficient b2, and multiplication units 303, 304, and 305
And an adder 306 for adding data output from multipliers 309 and 310 described later, and an adder 3 at a predetermined cycle.
06, a delay unit 307 for delaying the data output from the delay unit 307 by the time corresponding to the cycle, a delay unit 308 for further delaying the data output from the delay unit 307 by the same time, and a filter for filtering the data output from the delay unit 307. The multiplication unit 309 includes a multiplication unit 309 that multiplies a coefficient a1 and a multiplication unit 310 that multiplies data output from the delay unit 308 by a filter coefficient a2. The IIR digital filter 300 includes an adder 306, a delay 307, and a multiplier 309.
And a feedback loop formed by the addition unit 306, the delay unit 308, and the multiplication unit 310.

【0036】このIIR型デジタルフィルタ300に対
してノイズ抑制システム100を用いた場合の動作は、
基本的には図1に示したIIR型デジタルフィルタ20
0に対してノイズ抑制システム100を用いた場合の動
作と同じである。すなわち、ピーク値検出部110によ
って、入力データのピーク値を検出して、ゲイン設定部
120によって、このピーク値に応じて乗算部130の
乗算値c0を設定するとともに、乗算部140の乗算値
c1を乗算値c0の逆数に設定することにより、IIR
型デジタルフィルタ300内の遅延部307、308に
おける下位ビット切り捨てによって生じるノイズを抑制
することができる。
The operation when the noise suppression system 100 is used for the IIR type digital filter 300 is as follows.
Basically, the IIR digital filter 20 shown in FIG.
The operation is the same as when the noise suppression system 100 is used for 0. That is, the peak value detection unit 110 detects the peak value of the input data, the gain setting unit 120 sets the multiplication value c0 of the multiplication unit 130 according to the peak value, and sets the multiplication value c1 of the multiplication unit 140. Is set to the reciprocal of the multiplication value c0, so that IIR
Noise caused by lower bit truncation in the delay units 307 and 308 in the type digital filter 300 can be suppressed.

【0037】また、上述した実施形態では、乗算部14
0の乗算値c1を乗算部130の乗算値c0の逆数に設
定したが、乗算値c0の逆数に比例した値(所定値を乗
じた値)を乗算値c1として用いてもよい。この場合に
は、ノイズ抑制システム100の全体が所定のゲインを
有することになるが、平坦なゲイン特性を有することに
変わりはなく、IIR型デジタルフィルタ200や30
0におけるノイズの発生を抑制する効果がある。
In the above-described embodiment, the multiplication unit 14
Although the multiplied value c1 of 0 is set as the reciprocal of the multiplied value c0 of the multiplying unit 130, a value proportional to the reciprocal of the multiplied value c0 (multiplied by a predetermined value) may be used as the multiplied value c1. In this case, the entire noise suppression system 100 has a predetermined gain. However, the noise suppression system 100 still has a flat gain characteristic.
0 has the effect of suppressing the generation of noise.

【0038】また、上述した実施形態では、ノイズ抑制
システム100とIIR型デジタルフィルタ200等と
を単一のDSPによって実現したが、ノイズ抑制システ
ム100とIIR型デジタルフィルタ200等とを別々
のDSPによって実現してもよい。また、DSP以外の
プロセッサによってノイズ抑制システム100あるいは
IIR型デジタルフィルタ200を実現してもよい。
In the above-described embodiment, the noise suppression system 100 and the IIR digital filter 200 are realized by a single DSP. However, the noise suppression system 100 and the IIR digital filter 200 are realized by separate DSPs. It may be realized. Further, the noise suppression system 100 or the IIR type digital filter 200 may be realized by a processor other than the DSP.

【0039】[0039]

【発明の効果】上述したように、本発明によれば、入力
データのピーク値に対応した第1の乗算値をこの入力デ
ータに乗算することにより、極端に小さなデータがデジ
タルフィルタに入力されることを防止することができる
ため、入力データが小さくなった場合に発生するノイズ
を抑制することができる。
As described above, according to the present invention, extremely small data is input to the digital filter by multiplying the input data by the first multiplication value corresponding to the peak value of the input data. Therefore, it is possible to suppress noise generated when the input data becomes small.

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

【図1】一実施形態のノイズ抑制システムの構成を示す
図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a noise suppression system according to an embodiment.

【図2】ノイズ抑制システムの動作手順を示す流れ図で
ある。
FIG. 2 is a flowchart showing an operation procedure of the noise suppression system.

【図3】2次のIIR型デジタルフィルタにノイズ抑制
システムを接続した構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration in which a noise suppression system is connected to a secondary IIR digital filter.

【図4】1次のIIR型デジタルフィルタの構成を示す
図である。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a first-order IIR digital filter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 ノイズ抑制システム 110 ピーク値検出部 120 ゲイン設定部 130、140 乗算部 200 IIR型デジタルフィルタ REFERENCE SIGNS LIST 100 noise suppression system 110 peak value detection unit 120 gain setting unit 130, 140 multiplication unit 200 IIR digital filter

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定のデジタルデータに対して、そのピ
ーク値に応じた第1の乗算値を乗算して帰還ループを有
するデジタルフィルタに入力するとともに、前記デジタ
ルフィルタから出力されるデータに対して、前記第1の
乗算値に対応する第2の乗算値を乗算することを特徴と
するデジタルフィルタのノイズ抑制方式。
1. A method in which predetermined digital data is multiplied by a first multiplication value corresponding to a peak value of the multiplied digital data and input to a digital filter having a feedback loop. , Multiplying the first multiplied value by a second multiplied value corresponding to the first multiplied value.
【請求項2】 帰還ループを有するデジタルフィルタの
前段に接続され、入力される所定のデジタルデータに第
1の乗算値を乗算して出力する第1の乗算手段と、 前記デジタルフィルタの後段に接続され、前記デジタル
フィルタから出力されるデジタルデータに第2の乗算値
を乗算して出力する第2の乗算手段と、 前記第1の乗算手段に入力されるデジタルデータのピー
ク値を検出するピーク値検出手段と、 前記ピーク値検出手段によって検出されるピーク値に応
じて前記第1の乗算値を設定するとともに、前記第1の
乗算値に応じて前記第2の乗算値を設定する乗算値設定
手段と、 を備えることを特徴とするデジタルフィルタのノイズ抑
制方式。
2. A first multiplying means connected to a preceding stage of a digital filter having a feedback loop and multiplying input predetermined digital data by a first multiplied value and outputting the result, and connected to a succeeding stage of the digital filter. A second multiplication means for multiplying the digital data output from the digital filter by a second multiplication value and outputting the multiplied value; and a peak value for detecting a peak value of the digital data input to the first multiplication means. Detecting means for setting the first multiplied value according to a peak value detected by the peak value detecting means, and setting the second multiplied value according to the first multiplied value And a noise suppression method for a digital filter.
【請求項3】 請求項2において、 前記デジタルフィルタは、下位の所定ビットを切り捨て
て格納するデータ格納手段を前記帰還ループ内に含む再
帰形フィルタであることを特徴とするデジタルフィルタ
のノイズ抑制方式。
3. The digital filter noise suppression method according to claim 2, wherein the digital filter is a recursive filter including data storage means for truncating and storing predetermined lower bits in the feedback loop. .
【請求項4】 請求項2または3において、 前記乗算値設定手段は、前記第2の乗算値を前記第1の
乗算値の逆数に比例した値に設定することを特徴とする
デジタルフィルタのノイズ抑制方式。
4. The noise of a digital filter according to claim 2, wherein said multiplied value setting means sets said second multiplied value to a value proportional to the reciprocal of said first multiplied value. Suppression method.
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JPWO2008018197A1 (en) * 2006-08-08 2009-12-24 パナソニック株式会社 Digital filter, synthesizing apparatus thereof, synthesizing program, and synthesizing program recording medium

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