JP2001352247A - 周波数領域において変調された信号をデジタル−アナログ変換する方法および装置 - Google Patents
周波数領域において変調された信号をデジタル−アナログ変換する方法および装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＤＳＤ方式で記録されたデルタ・シグマ変調
デジタル信号のような周波数領域において変調されたデ
ジタル入力信号を、アナログ出力信号に変換するデジタ
ル−アナログ変換装置を提供する。 【解決手段】 デジタル入力信号に対しデジタル・フィ
ルタ処理をして、第２の数（Ｎ）のビットから成るデジ
タル・フィルタ出力信号を発生するデジタル・フィルタ
１０と、デジタル・フィルタ出力信号をアナログ形態に
変換してアナログ出力信号を発生するデジタル−アナロ
グ変換器手段１２と、を備える。
デジタル信号のような周波数領域において変調されたデ
ジタル入力信号を、アナログ出力信号に変換するデジタ
ル−アナログ変換装置を提供する。 【解決手段】 デジタル入力信号に対しデジタル・フィ
ルタ処理をして、第２の数（Ｎ）のビットから成るデジ
タル・フィルタ出力信号を発生するデジタル・フィルタ
１０と、デジタル・フィルタ出力信号をアナログ形態に
変換してアナログ出力信号を発生するデジタル−アナロ
グ変換器手段１２と、を備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル入力信号
をアナログ出力信号に変換するデジタル−アナログ変換
方法であって、特に周波数に対して変調されたデジタル
信号列をアナログ信号に変換する方法および装置、並び
にこれを利用したシステムに関するものである。
をアナログ出力信号に変換するデジタル−アナログ変換
方法であって、特に周波数に対して変調されたデジタル
信号列をアナログ信号に変換する方法および装置、並び
にこれを利用したシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】アナログ信号をデジタル信号に変換しそ
の信号を記録媒体に保存する方法として、種々提案され
てきている。また、その保存されたデジタル信号をアナ
ログ信号に変換する方法も、種々提案されてきている。
例えば、音声信号をデジタル化する手法であるＰＣＭ方
式は、横軸を再生可能な周波数帯域を決定するサンプリ
ング周波数４４．１ｋＨｚ、縦軸を音の大小を決定する
量子化１６ビットのレベルとした形に置き換えて表現す
る。従来このようなＰＣＭ方式にあって、アナログ・デ
ジタル変換、デジタル記録、デジタル・アナログ変換の
過程は、図１に示すように行われていた。
の信号を記録媒体に保存する方法として、種々提案され
てきている。また、その保存されたデジタル信号をアナ
ログ信号に変換する方法も、種々提案されてきている。
例えば、音声信号をデジタル化する手法であるＰＣＭ方
式は、横軸を再生可能な周波数帯域を決定するサンプリ
ング周波数４４．１ｋＨｚ、縦軸を音の大小を決定する
量子化１６ビットのレベルとした形に置き換えて表現す
る。従来このようなＰＣＭ方式にあって、アナログ・デ
ジタル変換、デジタル記録、デジタル・アナログ変換の
過程は、図１に示すように行われていた。
【０００３】すなわち、図１に示すように、音声アナロ
グ信号を、エンコーダにおいて、デルタ・シグマ型Ａ／
Ｄ変換器によりサンプリング周波数４４．１ｋＨｚの６
４倍の２．８２２４ＭＨｚでオーバーサンプリングし、
１ビットの変調デジタル信号を生成し、そしてこの１ビ
ット変調デジタル信号は、デシメーション・フィルタに
より、１６ビットで４４．１ｋＨｚデジタル信号に変換
される。この信号を、コンパクト・ディスク等の記録媒
体に保存する。この保存された信号を再生する場合に
は、デコーダにおいて、デジタル入力信号をインターポ
レーション（補間）フィルタにより、再び３５２．８ｋ
Ｈｚで８倍にオーバーサンプリングし、２４ビットのデ
ジタル信号に変換し、そしてさらに、任意のＤ／Ａ変換
器により、アナログ信号を再生するのが一般的である。
グ信号を、エンコーダにおいて、デルタ・シグマ型Ａ／
Ｄ変換器によりサンプリング周波数４４．１ｋＨｚの６
４倍の２．８２２４ＭＨｚでオーバーサンプリングし、
１ビットの変調デジタル信号を生成し、そしてこの１ビ
ット変調デジタル信号は、デシメーション・フィルタに
より、１６ビットで４４．１ｋＨｚデジタル信号に変換
される。この信号を、コンパクト・ディスク等の記録媒
体に保存する。この保存された信号を再生する場合に
は、デコーダにおいて、デジタル入力信号をインターポ
レーション（補間）フィルタにより、再び３５２．８ｋ
Ｈｚで８倍にオーバーサンプリングし、２４ビットのデ
ジタル信号に変換し、そしてさらに、任意のＤ／Ａ変換
器により、アナログ信号を再生するのが一般的である。
【０００４】このようなＰＣＭ方式に対して、近年、図
２に示すＤＳＤ（direct stream digital）方式という
アナログ・デジタル変換、デジタル記録、デジタル・ア
ナログ変換の方法が提案された。
２に示すＤＳＤ（direct stream digital）方式という
アナログ・デジタル変換、デジタル記録、デジタル・ア
ナログ変換の方法が提案された。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図２のＤＳＤ方式で
は、アナログ信号を、エンコーダで、デルタ・シグマ型
Ａ／Ｄ変換器によりサンプリング周波数４４．１ｋＨｚ
の６４倍の２．８２２４ＭＨｚでオーバーサンプリング
し、１ビットの変調デジタル信号に変換した後、直ちに
この信号をデジタル信号記録媒体に保存する。この信号
をアナログ信号に再生するには、デコーダで、アナログ
・ローパス・フィルタ等により、１ビットのデジタル信
号列をそのまま平均化する。アナログ・ローパス・フィ
ルタには図３に示すような所謂アナログＦＩＲフィルタ
が用いられる。このフィルタは、タップ数１０程度で、
係数の比は簡単な整数比しか与えられないものであり、
そして例えば、レジスターと重み付け抵抗で作られる。
は、アナログ信号を、エンコーダで、デルタ・シグマ型
Ａ／Ｄ変換器によりサンプリング周波数４４．１ｋＨｚ
の６４倍の２．８２２４ＭＨｚでオーバーサンプリング
し、１ビットの変調デジタル信号に変換した後、直ちに
この信号をデジタル信号記録媒体に保存する。この信号
をアナログ信号に再生するには、デコーダで、アナログ
・ローパス・フィルタ等により、１ビットのデジタル信
号列をそのまま平均化する。アナログ・ローパス・フィ
ルタには図３に示すような所謂アナログＦＩＲフィルタ
が用いられる。このフィルタは、タップ数１０程度で、
係数の比は簡単な整数比しか与えられないものであり、
そして例えば、レジスターと重み付け抵抗で作られる。
【０００６】この方式の特徴は、ＰＣＭ方式のようにあ
る周波数ポイントで急峻に信号をフィルタするものでは
なく、なだらかに減衰させる特性（図４に示す）をもつ
ため、１００ｋＨｚを超える信号の再生も可能になる。
しかしながら、このような従来のＤＳＤ方式でのアナロ
グ・ローパス・フィルタの特性図（図４）では、本来フ
ィルタされてはいけない周波数領域まで減衰するような
特性にせざるを得ず、また、デルタ・シグマ変調され高
周波数領域に移動させられた不要な帯域外ノイズ成分
を、十分にフィルタすることができない、という問題点
があった。
る周波数ポイントで急峻に信号をフィルタするものでは
なく、なだらかに減衰させる特性（図４に示す）をもつ
ため、１００ｋＨｚを超える信号の再生も可能になる。
しかしながら、このような従来のＤＳＤ方式でのアナロ
グ・ローパス・フィルタの特性図（図４）では、本来フ
ィルタされてはいけない周波数領域まで減衰するような
特性にせざるを得ず、また、デルタ・シグマ変調され高
周波数領域に移動させられた不要な帯域外ノイズ成分
を、十分にフィルタすることができない、という問題点
があった。
【０００７】詳細には、上記のようにＤＳＤ方式におい
て従来のアナログ・ローパス・フィルタを用いてアナロ
グ信号を再生する方式では、本来望んでいるアナログ信
号を得ることは不十分であった。そのためには、タップ
数は最低でも数１０以上、最小係数と最大係数の比は１
００以上とする必要があり、さらに急峻かつ大きな減衰
特性を得ようとするほど、その係数に対する精度が要求
される。
て従来のアナログ・ローパス・フィルタを用いてアナロ
グ信号を再生する方式では、本来望んでいるアナログ信
号を得ることは不十分であった。そのためには、タップ
数は最低でも数１０以上、最小係数と最大係数の比は１
００以上とする必要があり、さらに急峻かつ大きな減衰
特性を得ようとするほど、その係数に対する精度が要求
される。
【０００８】したがって、本発明の目的は、ＤＳＤ方式
で記録されたデルタ・シグマ変調デジタル信号のような
周波数領域において変調されたデジタル入力信号を、ア
ナログ出力信号に変換するデジタル−アナログ変換の方
法および装置を提供することである。
で記録されたデルタ・シグマ変調デジタル信号のような
周波数領域において変調されたデジタル入力信号を、ア
ナログ出力信号に変換するデジタル−アナログ変換の方
法および装置を提供することである。
【０００９】本発明の別の目的は、ＤＳＤ方式で記録さ
れたデルタ・シグマ変調デジタル信号のような信号をア
ナログ信号に再生することにおいて、デルタ・シグマ変
調デジタル信号の帯域外ノイズ成分を実質上完全にカッ
トすることを可能にし、かつ同時にそのフィルタ特性を
通過、遮断特性を任意に設定することを可能にした、デ
ジタル−アナログ変換の方法および装置を提供すること
である。
れたデルタ・シグマ変調デジタル信号のような信号をア
ナログ信号に再生することにおいて、デルタ・シグマ変
調デジタル信号の帯域外ノイズ成分を実質上完全にカッ
トすることを可能にし、かつ同時にそのフィルタ特性を
通過、遮断特性を任意に設定することを可能にした、デ
ジタル−アナログ変換の方法および装置を提供すること
である。
【００１０】本発明の別の目的は、上記のようなデジタ
ル−アナログ変換法を用いる、スーパーオーディオＣＤ
（ＳＡＣＤ）記録／再生の方法およびシステムを提供す
ることである。
ル−アナログ変換法を用いる、スーパーオーディオＣＤ
（ＳＡＣＤ）記録／再生の方法およびシステムを提供す
ることである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による、周波数領域において変調された第１
の数（Ｍ）のビットから成るデジタル入力信号をアナロ
グ出力信号に変換するデジタル−アナログ変換方法は、
イ）前記デジタル入力信号に対しデジタル・フィルタ処
理をして、第２の数（Ｎ）のビットから成るデジタル・
フィルタ出力信号を発生するステップと、ロ）前記デジ
タル・フィルタ出力信号をアナログ形態に変換して前記
アナログ出力信号を発生するステップと、から成る。
め、本発明による、周波数領域において変調された第１
の数（Ｍ）のビットから成るデジタル入力信号をアナロ
グ出力信号に変換するデジタル−アナログ変換方法は、
イ）前記デジタル入力信号に対しデジタル・フィルタ処
理をして、第２の数（Ｎ）のビットから成るデジタル・
フィルタ出力信号を発生するステップと、ロ）前記デジ
タル・フィルタ出力信号をアナログ形態に変換して前記
アナログ出力信号を発生するステップと、から成る。
【００１２】また、本発明によれば、ＤＳＤ方式のデジ
タル入力信号をアナログ出力信号に変換するＤＳＤ信号
デコード方法は、上記の本発明のデジタル−アナログ変
換方法を使用することを含む。
タル入力信号をアナログ出力信号に変換するＤＳＤ信号
デコード方法は、上記の本発明のデジタル−アナログ変
換方法を使用することを含む。
【００１３】また、本発明によれば、ＳＡＣＤに記録さ
れたデジタル信号から、該デジタル信号が表す元のアナ
ログ信号を再生するＳＡＣＤ再生方法は、本発明のデジ
タル−アナログ変換方法を使用することを含む。
れたデジタル信号から、該デジタル信号が表す元のアナ
ログ信号を再生するＳＡＣＤ再生方法は、本発明のデジ
タル−アナログ変換方法を使用することを含む。
【００１４】また、本発明による、ＳＡＣＤを使ったア
ナログ信号の記録および再生方法は、イ）エンコードす
るステップであって、ｉ）前記アナログ信号を、周波数
領域において変調されたデジタル信号に変換するステッ
プと、ｉｉ）前記変調デジタル信号をＳＡＣＤに記録す
るステップと、から成る前記のエンコードするステップ
と、ロ）デコードするステップであって、ｉ）前記ＳＡ
ＣＤに記録された前記変調デジタル信号を受けるステッ
プと、ｉｉ）前記受けた変調デジタル信号を請求項１か
ら９のいずれかに記載のデジタル−アナログ変換方法を
使ってアナログ信号を発生するステップと、から成る、
前記のデコードするステップと、を含む。
ナログ信号の記録および再生方法は、イ）エンコードす
るステップであって、ｉ）前記アナログ信号を、周波数
領域において変調されたデジタル信号に変換するステッ
プと、ｉｉ）前記変調デジタル信号をＳＡＣＤに記録す
るステップと、から成る前記のエンコードするステップ
と、ロ）デコードするステップであって、ｉ）前記ＳＡ
ＣＤに記録された前記変調デジタル信号を受けるステッ
プと、ｉｉ）前記受けた変調デジタル信号を請求項１か
ら９のいずれかに記載のデジタル−アナログ変換方法を
使ってアナログ信号を発生するステップと、から成る、
前記のデコードするステップと、を含む。
【００１５】また、本発明による、周波数領域において
変調された第１の数（Ｍ）のビットから成るデジタル入
力信号をアナログ出力信号に変換するデジタル−アナロ
グ変換装置は、イ）前記デジタル入力信号に対しデジタ
ル・フィルタ処理をして、第２の数（Ｎ）のビットから
成るデジタル・フィルタ出力信号を発生するデジタル・
フィルタ手段と、ロ）前記デジタル・フィルタ出力信号
をアナログ形態に変換して前記アナログ出力信号を発生
するデジタル−アナログ変換器手段と、から成る。
変調された第１の数（Ｍ）のビットから成るデジタル入
力信号をアナログ出力信号に変換するデジタル−アナロ
グ変換装置は、イ）前記デジタル入力信号に対しデジタ
ル・フィルタ処理をして、第２の数（Ｎ）のビットから
成るデジタル・フィルタ出力信号を発生するデジタル・
フィルタ手段と、ロ）前記デジタル・フィルタ出力信号
をアナログ形態に変換して前記アナログ出力信号を発生
するデジタル−アナログ変換器手段と、から成る。
【００１６】また、本発明による、ＤＳＤ方式のデジタ
ル入力信号をアナログ出力信号に変換するＤＳＤ信号デ
コード装置は、上記本発明のデジタル−アナログ変換装
置を含む。
ル入力信号をアナログ出力信号に変換するＤＳＤ信号デ
コード装置は、上記本発明のデジタル−アナログ変換装
置を含む。
【００１７】また、本発明による、ＳＡＣＤに記録され
たデジタル信号から、該デジタル信号が表す元のアナロ
グ信号を再生するＳＡＣＤ再生装置は、本発明のデジタ
ル−アナログ変換装置を含む。
たデジタル信号から、該デジタル信号が表す元のアナロ
グ信号を再生するＳＡＣＤ再生装置は、本発明のデジタ
ル−アナログ変換装置を含む。
【００１８】また、本発明による、ＳＡＣＤを使ったア
ナログ信号の記録および再生装置は、イ）エンコーダで
あって、前記アナログ信号を、周波数領域において変調
されたデジタル信号に変換する変調器手段から成る、前
記のエンコーダと、 ロ）デコーダであって、前記ＳＡ
ＣＤに記録された前記変調デジタル信号を受け、該受け
た変調デジタル信号を請求項１４から２２のいずれかに
記載のデジタル−アナログ変換装置を使ってアナログ信
号に変換するデジタル−アナログ変換器手段から成る、
前記のデコーダと、を含む。
ナログ信号の記録および再生装置は、イ）エンコーダで
あって、前記アナログ信号を、周波数領域において変調
されたデジタル信号に変換する変調器手段から成る、前
記のエンコーダと、 ロ）デコーダであって、前記ＳＡ
ＣＤに記録された前記変調デジタル信号を受け、該受け
た変調デジタル信号を請求項１４から２２のいずれかに
記載のデジタル−アナログ変換装置を使ってアナログ信
号に変換するデジタル−アナログ変換器手段から成る、
前記のデコーダと、を含む。
【００１９】
【発明の実施の形態】次に、図面を参照して本発明の実
施形態について詳細に説明する。
施形態について詳細に説明する。
【００２０】図５には、本発明の基本的な概念を示すブ
ロック図であって、周波数領域において変調された信号
である１ビットのデジタル入力信号をアナログ信号にす
るデジタル−アナログ変換器を示している。この変換器
は、デジタル・フィルタ１０と、デジタル−アナログ変
換器（ＤＡＣ）１２とから構成している。デジタル・フ
ィルタは、図６に示すように、本発明ではタップの重み
付け加算をデジタル的に処理するＦＩＲフィルタ１００
である。但し、ＩＩＲフィルタもこのフィルタとして使
用することができる。このフィルタの出力は、セグメン
ト方式やＲ−２Ｒ方式のデジタル−アナログ変換器を用
いてアナログに変換できる。このフィルタ部は、完全に
デジタル処理で行えるため、任意の特性を容易に作り出
すことができるという利点がある。このデジタル・フィ
ルタ１０の基本的な構成は、図６に示している。
ロック図であって、周波数領域において変調された信号
である１ビットのデジタル入力信号をアナログ信号にす
るデジタル−アナログ変換器を示している。この変換器
は、デジタル・フィルタ１０と、デジタル−アナログ変
換器（ＤＡＣ）１２とから構成している。デジタル・フ
ィルタは、図６に示すように、本発明ではタップの重み
付け加算をデジタル的に処理するＦＩＲフィルタ１００
である。但し、ＩＩＲフィルタもこのフィルタとして使
用することができる。このフィルタの出力は、セグメン
ト方式やＲ−２Ｒ方式のデジタル−アナログ変換器を用
いてアナログに変換できる。このフィルタ部は、完全に
デジタル処理で行えるため、任意の特性を容易に作り出
すことができるという利点がある。このデジタル・フィ
ルタ１０の基本的な構成は、図６に示している。
【００２１】図７（ａ）は、デジタル・フィルタ１０と
して、デシメーションを行わない実施形態を示してお
り、デジタル・ローパス・フィルタ１００ａと、マルチ
ビットＤＡＣ１２０ａとから成っている。デジタル入力
信号は、デルタ・シグマ変調器で６４倍にオーバーサン
プリングＡ／Ｄ変換された６４ｆｓ（ｆｓ＝４４．１ｋ
Ｈｚ））の１ビット信号である。
して、デシメーションを行わない実施形態を示してお
り、デジタル・ローパス・フィルタ１００ａと、マルチ
ビットＤＡＣ１２０ａとから成っている。デジタル入力
信号は、デルタ・シグマ変調器で６４倍にオーバーサン
プリングＡ／Ｄ変換された６４ｆｓ（ｆｓ＝４４．１ｋ
Ｈｚ））の１ビット信号である。
【００２２】図７（ｂ）には、図７（ａ）における入
力、ローパス・フィルタ１００ａの出力、ＤＡＣ１２０
ａからの出力の各箇所におけるノイズレベルを示してお
り（横軸は周波数、縦軸はノイズレベル）、これによ
り、入力データの帯域外ノイズが本方法により取り除か
れる過程を概念的に示している。アナログ出力のノイズ
レベルの図には、比較のため、入力のノイズレベルを点
線で示している。尚、この方法では、６４ｆｓ（ｆｓ＝
４４．１ｋＨｚ）という高い周波数のデジタル・データ
列をデジタル−アナログ変換しなくてはならないので、
比較的に高速なマルチビット・デジタル−アナログ変換
器を必要とする。
力、ローパス・フィルタ１００ａの出力、ＤＡＣ１２０
ａからの出力の各箇所におけるノイズレベルを示してお
り（横軸は周波数、縦軸はノイズレベル）、これによ
り、入力データの帯域外ノイズが本方法により取り除か
れる過程を概念的に示している。アナログ出力のノイズ
レベルの図には、比較のため、入力のノイズレベルを点
線で示している。尚、この方法では、６４ｆｓ（ｆｓ＝
４４．１ｋＨｚ）という高い周波数のデジタル・データ
列をデジタル−アナログ変換しなくてはならないので、
比較的に高速なマルチビット・デジタル−アナログ変換
器を必要とする。
【００２３】図８（ａ）は、図７（ａ）と同様の構成で
あるが、ＤＡＣとしてマルチビットＤＡＣ１２０ａでな
く、ΔΣＤ／Ａ変換器１２０ｂを使用したものを示して
いる。ΔΣデジタル−アナログ変換器を使用しても、図
８（ｂ）のノイズレベル図からも分かるように、図７
（ａ）のものと同様に動作することができる。図７
（ｂ）と同様、アナログ出力のノイズレベルの図には、
比較のため、入力のノイズレベルを点線で示している。
但し、２０ＫＨｚ以上では、図７のものと比べノイズレ
ベルが少し高くなっている。
あるが、ＤＡＣとしてマルチビットＤＡＣ１２０ａでな
く、ΔΣＤ／Ａ変換器１２０ｂを使用したものを示して
いる。ΔΣデジタル−アナログ変換器を使用しても、図
８（ｂ）のノイズレベル図からも分かるように、図７
（ａ）のものと同様に動作することができる。図７
（ｂ）と同様、アナログ出力のノイズレベルの図には、
比較のため、入力のノイズレベルを点線で示している。
但し、２０ＫＨｚ以上では、図７のものと比べノイズレ
ベルが少し高くなっている。
【００２４】これらに対して、図９（ａ）は、デジタル
信号処理またはデジタル・フィルタ部分にデシメーショ
ン・フィルタを用いた実施形態を示しており、これは、
図示のように、デシメーション・フィルタ１００ｃとマ
ルチビットＤＡＣ１２０ｃとで構成している。本実施形
態ではデータの間引き、所謂デシメーションにより、６
４ｆｓから８ｆｓの２４ビットのバイナリーデータに変
換している（または１６ｆｓにも可）。したがって、デ
ジタル・データ列のクロック速度は１／８になり、マル
チビットＤＡＣの変換速度は低速化することができる。
尚、この場合、データをデシメーションすることによっ
て、図９（ｂ）に示したように、ノイズの帯域内への折
り返しが起こるため、折り返しノイズが帯域内に影響を
与えないように、デシメーション・フィルタ１００ｃの
周波数特性を決定する必要がある。
信号処理またはデジタル・フィルタ部分にデシメーショ
ン・フィルタを用いた実施形態を示しており、これは、
図示のように、デシメーション・フィルタ１００ｃとマ
ルチビットＤＡＣ１２０ｃとで構成している。本実施形
態ではデータの間引き、所謂デシメーションにより、６
４ｆｓから８ｆｓの２４ビットのバイナリーデータに変
換している（または１６ｆｓにも可）。したがって、デ
ジタル・データ列のクロック速度は１／８になり、マル
チビットＤＡＣの変換速度は低速化することができる。
尚、この場合、データをデシメーションすることによっ
て、図９（ｂ）に示したように、ノイズの帯域内への折
り返しが起こるため、折り返しノイズが帯域内に影響を
与えないように、デシメーション・フィルタ１００ｃの
周波数特性を決定する必要がある。
【００２５】これら実施形態の使い分けは、求められる
仕様、すなわち、フィルタの特性、回路規模、デジタル
・アナログ変換器の特性など総合的に判断して決められ
るべきものである。いずれにしても、本発明の方法およ
び装置は、従来の方式では得られなかった高いアナログ
性能を引き出すことを可能にするものである。
仕様、すなわち、フィルタの特性、回路規模、デジタル
・アナログ変換器の特性など総合的に判断して決められ
るべきものである。いずれにしても、本発明の方法およ
び装置は、従来の方式では得られなかった高いアナログ
性能を引き出すことを可能にするものである。
【００２６】以上に説明した本発明のデジタル−アナロ
グ変換器を、図２に示したＳＡＣＤ記録／再生システム
のデコーダにおいて、デジタル−アナログ変換器として
使用することができる。
グ変換器を、図２に示したＳＡＣＤ記録／再生システム
のデコーダにおいて、デジタル−アナログ変換器として
使用することができる。
【００２７】
【発明の効果】本発明にしたがい、デジタル入力信号に
対するフィルタ処理をデジタル領域で行い、その出力を
デジタル−アナログ変換することによってアナログ出力
を得る方法を用いれば、極めて小規模の面積で高精度な
アナログＦＩＲを等価的に実現することが可能となる。
データのフィルタ特性は、フィルタ係数群のタップ数、
係数比およびその相対精度によって大きく影響され、そ
して例えば、タップ数は数１０以上、係数比は１００以
上、係数の絶対精度は０．０１％程度が要求されるが、
このような重み付けとタップ数は、従来のアナログＦＩ
Ｒフィルタでは、経済的に見合う大きさで集積回路とし
て実現することは不可能であったものである。
対するフィルタ処理をデジタル領域で行い、その出力を
デジタル−アナログ変換することによってアナログ出力
を得る方法を用いれば、極めて小規模の面積で高精度な
アナログＦＩＲを等価的に実現することが可能となる。
データのフィルタ特性は、フィルタ係数群のタップ数、
係数比およびその相対精度によって大きく影響され、そ
して例えば、タップ数は数１０以上、係数比は１００以
上、係数の絶対精度は０．０１％程度が要求されるが、
このような重み付けとタップ数は、従来のアナログＦＩ
Ｒフィルタでは、経済的に見合う大きさで集積回路とし
て実現することは不可能であったものである。
【図１】従来のＰＣＭ方式による、アナログ−デジタル
変換、デジタル記録、デジタル−アナログ変換を行うシ
ステムを示すブロック図。
変換、デジタル記録、デジタル−アナログ変換を行うシ
ステムを示すブロック図。
【図２】従来のＤＳＤ方式による、アナログ−デジタル
変換、デジタル記録、デジタル−アナログ変換を行うシ
ステムを示すブロック図。
変換、デジタル記録、デジタル−アナログ変換を行うシ
ステムを示すブロック図。
【図３】従来のアナログＦＩＲフィルタの回路図。
【図４】図３のアナログＦＩＲフィルタのフィルタ特性
図。
図。
【図５】本発明によるデジタル−アナログ変換器のブロ
ック図。
ック図。
【図６】図５に示したデジタル−アナログ変換器の１つ
の具体的な回路であり、デジタル・フィルタを詳細に示
している。
の具体的な回路であり、デジタル・フィルタを詳細に示
している。
【図７】（ａ）は、図５に示したデジタル−アナログ変
換器の１つの実施形態であって、デジタル・ローパス・
フィルタを使用したものを示すブロックであり、（ｂ）
は、（ａ）の各部におけるノイズレベルを示す図。
換器の１つの実施形態であって、デジタル・ローパス・
フィルタを使用したものを示すブロックであり、（ｂ）
は、（ａ）の各部におけるノイズレベルを示す図。
【図８】（ａ）は、図７に示したデジタル−アナログ変
換器の別の変更形態であって、ΔΣデジタル−アナログ
変換器を使用したものを示すブロックであり、（ｂ）
は、（ａ）の各部におけるノイズレベルを示す図。
換器の別の変更形態であって、ΔΣデジタル−アナログ
変換器を使用したものを示すブロックであり、（ｂ）
は、（ａ）の各部におけるノイズレベルを示す図。
【図９】（ａ）は、図５に示したデジタル−アナログ変
換器の別の１つの実施形態であって、デシメーション・
フィルタを使用したものを示すブロックであり、（ｂ）
は、（ａ）の各部におけるノイズレベルを示す図。
換器の別の１つの実施形態であって、デシメーション・
フィルタを使用したものを示すブロックであり、（ｂ）
は、（ａ）の各部におけるノイズレベルを示す図。
１０ デジタル・フィルタ １２ ＤＡＣ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 濱▲崎▼ 利彦 神奈川県厚木市長谷字仲町422−１ 日本 バーブラウン株式会社厚木テクニカルセン ター内 Ｆターム(参考） 5J022 AB01 BA02 CA07 5J064 BA03 BB07 BC07 BC12 BD03
Claims (26)
- 【請求項１】周波数領域において変調された第１の数
（Ｍ）のビットから成るデジタル入力信号をアナログ出
力信号に変換するデジタル−アナログ変換方法であっ
て、 イ）前記デジタル入力信号に対しデジタル・フィルタ処
理をして、第２の数（Ｎ）のビットから成るデジタル・
フィルタ出力信号を発生するステップと、 ロ）前記デジタル・フィルタ出力信号をアナログ形態に
変換して前記アナログ出力信号を発生するステップと、
から成るデジタル−アナログ変換方法。 - 【請求項２】請求項１に記載の方法において、前記デジ
タル入力信号は、デルタ・シグマ変調された信号である
こと、を特徴とするデジタル−アナログ変換方法。 - 【請求項３】請求項１または２に記載の方法において、
前記デジタル・フィルタ出力信号は、バイナリーコード
であること、を特徴とする請求項１記載のデジタル−ア
ナログ変換方法。 - 【請求項４】請求項１から３のいずれかに記載の方法に
おいて、前記デジタル・フィルタ処理は、デシメーショ
ン処理を含むこと、を特徴とするデジタル−アナログ変
換方法。 - 【請求項５】請求項４記載の方法において、前記デジタ
ル・フィルタ処理は、デジタルのデシメーション・フィ
ルタを使用して行うこと、を特徴とするデジタル−アナ
ログ変換方法。 - 【請求項６】請求項１から３のいずれかに記載の方法に
おいて、前記デジタル・フィルタ処理は、デシメーショ
ン処理を含まないこと、を特徴とするデジタル−アナロ
グ変換方法。 - 【請求項７】請求項６記載の方法において、前記デジタ
ル・フィルタ処理は、デジタルＦＩＲフィルタまたはデ
ジタルＩＩＲフィルタを使用して行うこと、を特徴とす
るデジタル−アナログ変換方法。 - 【請求項８】請求項１から７のいずれかに記載の方法に
おいて、前記第２の数（Ｎ）は、前記第１の数（Ｍ）よ
りも大きいこと（Ｎ＞Ｍ）、を特徴とするデジタル−ア
ナログ変換方法。 - 【請求項９】 請求項１から８のいずれかに記載の方法
において、前記変換するステップは、マルチビットのデ
ジタル−アナログ変換器またはΔΣデジタル−アナログ
変換器を使用すること、を特徴とするデジタル−アナロ
グ変換方法 - 【請求項１０】請求項１から９のいずれかに記載の方法
において、前記デジタル入力信号は、ダイレクト・スト
リーム・デジタル（ＤＳＤ）方式の信号であること、を
特徴とするデジタル−アナログ変換方法 - 【請求項１１】請求項１から９のいずれかに記載のデジ
タル−アナログ変換方法を使用して、ＤＳＤ方式のデジ
タル入力信号をアナログ出力信号に変換するＤＳＤ信号
デコード方法。 - 【請求項１２】請求項１から９のいずれかに記載のデジ
タル−アナログ変換方法を使用して、ＳＡＣＤに記録さ
れたデジタル信号から、該デジタル信号が表す元のアナ
ログ信号を再生するＳＡＣＤ再生方法。 - 【請求項１３】ＳＡＣＤを使ったアナログ信号の記録お
よび再生方法であって、 イ）エンコードするステップであって、 ｉ）前記アナログ信号を、周波数領域において変調され
たデジタル信号に変換するステップと、 ｉｉ）前記変調デジタル信号をＳＡＣＤに記録するステ
ップと、から成る前記のエンコードするステップと、 ロ）デコードするステップであって、 ｉ）前記ＳＡＣＤに記録された前記変調デジタル信号を
受けるステップと、 ｉｉ）前記受けた変調デジタル信号を請求項１から９の
いずれかに記載のデジタル−アナログ変換方法を使って
アナログ信号を発生するステップと、から成る、前記の
デコードするステップと、を含むＳＡＣＤの記録／再生
方法。 - 【請求項１４】周波数領域において変調された第１の数
（Ｍ）のビットから成るデジタル入力信号をアナログ出
力信号に変換するデジタル−アナログ変換装置であっ
て、 イ）前記デジタル入力信号に対しデジタル・フィルタ処
理をして、第２の数（Ｎ）のビットから成るデジタル・
フィルタ出力信号を発生するデジタル・フィルタ手段
と、 ロ）前記デジタル・フィルタ出力信号をアナログ形態に
変換して前記アナログ出力信号を発生するデジタル−ア
ナログ変換器手段と、から成るデジタル−アナログ変換
装置。 - 【請求項１５】請求項１４に記載の装置において、前記
デジタル入力信号は、デルタ・シグマ変調された信号で
あること、を特徴とするデジタル−アナログ変換装置。 - 【請求項１６】請求項１４または１５に記載の装置にお
いて、前記デジタル・フィルタ出力信号は、バイナリー
コードであること、を特徴とする請求項１記載のデジタ
ル−アナログ変換装置。 - 【請求項１７】請求項１４から１６のいずれかに記載の
装置において、前記デジタル・フィルタ手段は、デシメ
ーション処理を含むこと、を特徴とするデジタル−アナ
ログ変換装置。 - 【請求項１８】請求項１７記載の装置において、前記デ
ジタル・フィルタ手段は、デジタルのデシメーション・
フィルタから成ること、を特徴とするデジタル−アナロ
グ変換装置。 - 【請求項１９】請求項１４から１６のいずれかに記載の
装置において、前記デジタル・フィルタ手段は、デシメ
ーション処理を行わないこと、を特徴とするデジタル−
アナログ変換装置。 - 【請求項２０】請求項１９記載の装置において、前記デ
ジタル・フィルタ手段は、デジタルＦＩＲフィルタまた
はデジタルＩＩＲフィルタから成ること、を特徴とする
デジタル−アナログ変換装置。 - 【請求項２１】請求項１４から２０のいずれかに記載の
装置において、前記第２の数（Ｎ）は、前記第１の数
（Ｍ）よりも大きいこと（Ｎ＞Ｍ）、を特徴とするデジ
タル−アナログ変換装置。 - 【請求項２２】請求項１４から２１のいずれかに記載の
装置において、前記変換器手段は、マルチビットのデジ
タル−アナログ変換器またはΔΣデジタル−アナログ変
換器から成ること、を特徴とするデジタル−アナログ変
換装置 - 【請求項２３】請求項１４から２２のいずれかに記載の
装置において、前記デジタル入力信号は、ダイレクト・
ストリーム・デジタル（ＤＳＤ）方式の信号であるこ
と、を特徴とするデジタル−アナログ変換装置 - 【請求項２４】請求項１４から２２のいずれかに記載の
デジタル−アナログ変換装置を含む、ＤＳＤ方式のデジ
タル入力信号をアナログ出力信号に変換するＤＳＤ信号
デコード装置。 - 【請求項２５】請求項１４から２２のいずれかに記載の
デジタル−アナログ変換装置を含む、ＳＡＣＤに記録さ
れたデジタル信号から、該デジタル信号が表す元のアナ
ログ信号を再生するＳＡＣＤ再生装置。 - 【請求項２６】ＳＡＣＤを使ったアナログ信号の記録お
よび再生装置であって、 イ）エンコーダであって、前記アナログ信号を、周波数
領域において変調されたデジタル信号に変換する変調器
手段から成る、前記のエンコーダと、 ロ）デコーダであって、前記ＳＡＣＤに記録された前記
変調デジタル信号を受け、該受けた変調デジタル信号を
請求項１４から２２のいずれかに記載のデジタル−アナ
ログ変換装置を使ってアナログ信号に変換するデジタル
−アナログ変換器手段から成る、前記のデコーダと、を
含むＳＡＣＤの記録／再生装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000173637A JP2001352247A (ja) | 2000-06-09 | 2000-06-09 | 周波数領域において変調された信号をデジタル−アナログ変換する方法および装置 |
| EP01113414A EP1162749A3 (en) | 2000-06-09 | 2001-06-01 | Method and apparatus for digital-to-analog converting a signal modulated in the frequency domain |
| US09/874,511 US20020018012A1 (en) | 2000-06-09 | 2001-06-05 | Method and apparatus for analog-to-digital converting signal modulated in frequency domain |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000173637A JP2001352247A (ja) | 2000-06-09 | 2000-06-09 | 周波数領域において変調された信号をデジタル−アナログ変換する方法および装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001352247A true JP2001352247A (ja) | 2001-12-21 |
| JP2001352247A5 JP2001352247A5 (ja) | 2007-07-19 |
Family
ID=18675830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000173637A Pending JP2001352247A (ja) | 2000-06-09 | 2000-06-09 | 周波数領域において変調された信号をデジタル−アナログ変換する方法および装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20020018012A1 (ja) |
| EP (1) | EP1162749A3 (ja) |
| JP (1) | JP2001352247A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002374170A (ja) * | 2001-06-12 | 2002-12-26 | Nippon Precision Circuits Inc | １ビットｄ／ａ変換器 |
| JP2010011463A (ja) * | 2008-06-26 | 2010-01-14 | Realtek Semiconductor Corp | デジタルオーディオ信号をアナログオーディオ信号に変換する変換装置及びその変換方法 |
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|---|---|---|---|---|
| US6628218B2 (en) | 2000-09-11 | 2003-09-30 | Broadcom Corporation | Method and apparatus for mismatched shaping of an oversampled converter |
| US6531973B2 (en) | 2000-09-11 | 2003-03-11 | Broadcom Corporation | Sigma-delta digital-to-analog converter |
| US7346113B2 (en) * | 2002-07-26 | 2008-03-18 | Texas Instruments Incorporated | Method and circuit for stop of signals quantized using noise-shaping |
| US6982662B2 (en) * | 2003-03-06 | 2006-01-03 | Texas Instruments Incorporated | Method and apparatus for efficient conversion of signals using look-up table |
| WO2009047673A2 (en) * | 2007-10-08 | 2009-04-16 | St-Nxp Wireless (Holding) Ag | Fir digital to analog converter |
| US7978113B2 (en) * | 2009-09-10 | 2011-07-12 | National Semiconductor Corporation | Analog-to-digital converter having output data with reduced bit-width and related system and method |
| CN116436461B (zh) * | 2023-06-12 | 2023-09-19 | 北京思凌科半导体技术有限公司 | 数模转换器和电子设备 |
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|---|---|---|---|---|
| US5012245A (en) * | 1989-10-04 | 1991-04-30 | At&T Bell Laboratories | Integral switched capacitor FIR filter/digital-to-analog converter for sigma-delta encoded digital audio |
| JPH09153806A (ja) * | 1995-11-29 | 1997-06-10 | Sony Corp | 信号処理装置 |
| US6011501A (en) * | 1998-12-31 | 2000-01-04 | Cirrus Logic, Inc. | Circuits, systems and methods for processing data in a one-bit format |
-
2000
- 2000-06-09 JP JP2000173637A patent/JP2001352247A/ja active Pending
-
2001
- 2001-06-01 EP EP01113414A patent/EP1162749A3/en not_active Withdrawn
- 2001-06-05 US US09/874,511 patent/US20020018012A1/en not_active Abandoned
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US9391633B2 (en) | 2008-06-26 | 2016-07-12 | Realtek Semiconductor Corp. | Digital-to-analog converter for reducing pop noise and harmonic tone and related converting method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1162749A2 (en) | 2001-12-12 |
| US20020018012A1 (en) | 2002-02-14 |
| EP1162749A3 (en) | 2003-11-05 |
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