JP2003032110A

JP2003032110A - アナログ／デジタル変換方法

Info

Publication number: JP2003032110A
Application number: JP2001211320A
Authority: JP
Inventors: Naoki Suhara; 直樹栖原
Original assignee: Aiwa Co Ltd
Current assignee: Sony Group Corp
Priority date: 2001-07-11
Filing date: 2001-07-11
Publication date: 2003-01-31

Abstract

(57)【要約】【課題】周波数信号の所定レベル値を超える部分が記
録時または伝送時に信号化されない場合でも、その再生
時に聴感が良好になる。【解決手段】入力されるアナログ信号は、周波数帯域
で複数の周波数信号ｆ１〜ｆ６に分割される。所定レベ
ル値を超える周波数信号ｆ３がある場合には、擬似周波
数信号ｆ３Ａ，ｆ３Ｂが、所定レベル値を超える周波数
信号ｆ３に連続するように生成される。即ち、周波数信
号ｆ３の所定レベル値を超える部分が記録時に信号化さ
れない場合でも、擬似周波数信号ｆ３Ａ，ｆ３Ｂが所定
レベル値を超える周波数信号ｆ３に連続するように生成
するので、再生時の聴感が良好になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、入力されるアナロ
グ信号を周波数帯域で複数の周波数信号に分割し、前記
複数の周波数信号のうち、所定レベル値を超える前記周
波数信号がある場合には、前記周波数信号の前記所定レ
ベル値を超える部分が信号化されないアナログ／デジタ
ル変換方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばアナログ信号を符号化する場合に
は、まず、図３に示すような入力波形（アナログ信号）
を、サンプリングすることによって図４に示すように標
本化した信号にする。この標本化は、入力された時系列
のアナログ信号をフーリエ変換し、周波数成分として表
わす。なお、図３は入力されたアナログ信号を示す波形
図であり、図４は図３に示すアナログ信号を周波数帯域
で分割した信号列を示す。

【０００３】図４に示すように、入力された時系列のア
ナログ信号を周波数帯域で分割した各周波数成分ｆ１〜
ｆ６は、周波数成分ｆ１の電圧レベルが「１．２」，周
波数成分ｆ２の電圧レベルが「３．２５」，周波数成分
ｆ３の電圧レベルが「４．９」，周波数成分ｆ４の電圧
レベルが「１．８５」，周波数成分ｆ５の電圧レベルが
「０．８５」，および周波数成分ｆ６の電圧レベルが
「３．９」となっている。

【０００４】そして、図示しないアナログ／デジタル変
換装置は、上記各周波数成分ｆ１〜ｆ６を、量子化す
る。即ち、アナログ／デジタル変換装置は、ビット数に
よって予め設定されているステップ数の基準電圧とサン
プル値を比較することにより、相当するステップ電圧に
近似させる。

【０００５】具体的には、図５に示すように、周波数成
分ｆ１の電圧レベルが「１」，周波数成分ｆ２の電圧レ
ベルが「３」，周波数成分ｆ３の電圧レベルが「４」，
周波数成分ｆ４の電圧レベルが「２」，周波数成分ｆ５
の電圧レベルが「１」，および周波数成分ｆ６の電圧レ
ベルが「４」になる。

【０００６】即ち、アナログ／デジタル変換装置は、例
えば図４および図５の例ではステップ数の基準電圧の電
圧レベル「４」が、限界値（しきい値）となるように予
め設定している。そのため、図４に示す周波数成分ｆ３
の電圧レベル「４．９」は、アナログ／デジタル変換装
置で量子化されると、電圧レベル「４」以上のオーバフ
ローした周波数成分がカット（削除）される。従って、
図５に示すように、周波数成分ｆ３の電圧レベルは、
「４」になる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図５の例で
は、図４に示す周波数成分ｆ３のオーバフローした周波
数成分がカットされるので、周波数帯域で分割した周波
数成分ｆ３の電圧レベル（図４参照）よりも、その電圧
レベルが小さくなる。即ち、上述した従来例では、入力
された信号を再生する際に、入力アナログ信号を忠実に
再生することにはならず、再生時の聴感が低下するとい
う不都合があった。

【０００８】そこで、本発明は、上記事情を考慮し、周
波数信号の所定レベル値を超える部分が記録時または伝
送時に信号化されない場合でも、その再生時に聴感が良
好になるアナログ／デジタル変換方法を提供する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明では、入力される
アナログ信号を周波数成分別に分離すると共に、前記周
波数成分別された周波数信号の夫々のレベルを量子化す
るアナログ／デジタル変換方法であって、前記複数の周
波数信号のうち、所定レベル値を超える前記周波数信号
がある場合には、前記所定レベル値を超える前記周波数
信号に連続するように、擬似の周波数信号を生成させる
ことを特徴とする。

【００１０】即ち、本発明によれば、周波数信号の所定
レベル値を超える部分が記録時または伝送時に信号化さ
れない場合でも、擬似の周波数信号が所定レベル値を超
える周波数信号に連続するように生成するので、再生時
の聴感が良好になる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図１及び図２に基づいて、
本発明の一実施形態であるアナログ／デジタル変換方法
について説明する。なお、本実施形態では、アナログ／
デジタル変換方法を実行する回路が、デジタル録音装置
に内蔵された例である。また、本実施形態は、マイクな
どで入力されるアナログ信号を、デジタル信号へ変換す
る際に行うアナログ／デジタル変換方法である。

【００１２】さらに、本実施形態において、デジタル録
音装置に入力されるアナログ信号は、図３に示すアナロ
グ信号とする。また、図１はデジタル録音装置の要部を
示すブロック図、図２は図１に示す演算回路を経て処理
された信号列を示す。

【００１３】図１に示すように、データ記録部１０は、
マイクジャック１２を接続した周波数帯域分割回路１４
と，Ａ／Ｄコンバータ１６と，演算回路１８と，記録回
路２０を備える。周波数帯域分割回路１４，Ａ／Ｄコン
バータ１６，演算回路１８，および記録回路２０には、
システムコントロール部２２がそれぞれ接続されてい
る。そして、システムコントロール部２２は、制御信号
を出力することにより、周波数帯域分割回路１４，Ａ／
Ｄコンバータ１６，演算回路１８，および記録回路２０
をそれぞれ制御する。

【００１４】周波数帯域分割回路１４には、入力された
時系列のアナログ信号をフーリエ変換させるフーリエ変
換回路，および複数のバンド・パス・フィルターが含ま
れている。また、Ａ／Ｄコンバータ１６は、ステップ数
の基準電圧の電圧レベル「４」が、限界値（しきい値）
となるようにビット数によって予め設定している。さら
に、演算回路１８は、周波数帯域分割回路１４によって
周波数帯域で分割された周波数成分の電圧レベル（数値
データ）と，予め設定されている限界値（しきい値）と
を比較（演算）する。

【００１５】外部からのデータを録音装置に装填された
記録媒体（ディスク，テープなど）に記録する場合に
は、まず図示しないマイクをマイクジャック１２に接続
する。そして、マイクジャック１２から入力されるアナ
ログ信号（図３参照）は、周波数帯域分割回路１４に入
力される。

【００１６】周波数帯域分割回路１４は、フーリエ変換
回路により、入力された時系列のアナログ信号をフーリ
エ変換する。また、周波数帯域分割回路１４は、複数の
バンド・パス・フィルターにより、上記アナログ信号を
周波数帯域で分割し、各周波数成分ｆ１〜ｆ６（図４参
照）を生成させる。

【００１７】Ａ／Ｄコンバータ１６は、入力された上記
各周波数成分ｆ１〜ｆ６を、量子化する（図５参照）。
即ち、Ａ／Ｄコンバータ１６は、ビット数によって予め
設定されているステップ数の基準電圧とサンプル値を比
較することにより、相当するステップ電圧に近似させ
る。

【００１８】そして、図４に示す周波数成分ｆ３の電圧
レベル「４．９」は、Ａ／Ｄコンバータ１６で量子化さ
れると、電圧レベル「４」以上のオーバフローした周波
数成分がカット（削除）される。従って、図２に示すよ
うに、周波数成分ｆ３のレベルは、「４」になる。ま
た、Ａ／Ｄコンバータ１６は、量子化された周波数成分
（周波数信号）ｆ１〜ｆ６を、符号化する。

【００１９】演算回路１８には、システムコントロール
部２２を介し、周波数帯域分割回路１４によって生成さ
れた周波数成分ｆ１〜ｆ６（図４参照）のデータが入力
される。そして、演算回路１８では、上記周波数成分ｆ
１〜ｆ６の電圧レベル（図４参照）と，予め設定されて
いる限界値（しきい値）とが比較される。

【００２０】演算回路１８は、周波数成分ｆ３の電圧レ
ベルが「４」以上であると判断した場合、図２に示すよ
うに、周波数成分ｆ３の両側に連続するように、擬似周
波数信号ｆ３Ａおよびｆ３Ｂを生成（出力）させる。擬
似周波数信号ｆ３Ａおよびｆ３Ｂは、周波数成分ｆ３と
同様に、レベルが「４」になるように設定されている。

【００２１】即ち、演算回路１８は、量子化された周波
数成分（周波数信号）ｆ３の両側に、符号化した擬似周
波数信号ｆ３Ａおよびｆ３Ｂを追加（補正）すると共
に、記録回路２０に符号化した周波数信号ｆ１〜ｆ６お
よび擬似周波数信号ｆ３Ａ，ｆ３Ｂを出力する。

【００２２】そして、記録回路２０は、上記符号化され
た信号（データ）を、図示しない記録手段（磁気ヘッド
などで構成される）を介して記録媒体（図示省略）に記
録する。一方、図１に示すデータ記録部１０で記録され
たデータを再生する場合には、図示しない読出回路，Ｄ
／Ａコンバータ，および復調回路が、符号化された信号
を逆フーリエ変換させてアナログ信号として出力する。

【００２３】即ち、本実施形態においては、周波数成分
ｆ３のオーバフローした周波数成分がカットされる場合
でも、記録回路２０に記録されたデジタル信号を再生す
る際に、入力アナログ信号に近似した再生音となる。従
って、本実施形態によれば、周波数信号ｆ３の所定レベ
ル値を超える部分が記録時に信号化されない場合でも、
擬似周波数信号ｆ３Ａ，ｆ３Ｂが所定レベル値を超える
周波数信号ｆ３に連続するように生成するので、再生時
の聴感が良好になる。

【００２４】なお、上記実施形態では周波数成分ｆ３の
両側に連続するように擬似周波数信号ｆ３Ａおよびｆ３
Ｂを生成（出力）させた例（図２参照）であるが、本発
明では所定レベル値を超える周波数信号の片側のみに連
続するように擬似周波数信号を生成させても良い。ま
た、本発明においては、複数の周波数成分が連続して所
定レベル値を超える場合でも、同様に擬似周波数信号を
生成させても良い。

【００２５】上記実施形態では擬似周波数信号ｆ３Ａお
よびｆ３Ｂを周波数成分ｆ３と同様のレベルとした例で
あるが、本発明では擬似周波数信号のレベル値を変更
（低く）させることによって再生時のアナログ出力信号
をスムージングさせても良い。また、本発明に係るアナ
ログ／デジタル変換方法は、上記実施形態に限定される
ものではなく、任意に変更できる。

【００２６】例えば、上記実施形態では周波数帯域分割
回路１４の後段にＡ／Ｄコンバータ１６を設けた例であ
るが、Ａ／Ｄコンバータ１６でアナログ／デジタル変換
した後に演算回路１８で周波数成分別分離（フーリエ変
換演算）しても良い。また、本発明に係るアナログ／デ
ジタル変換方法は、例えば中央処理装置（ＣＰＵ）で、
すべて処理し得るようにしても良い。

【００２７】本発明は、上記データを記録またはこの記
録を再生させる場合に、限定されるものではなく、記録
回路またはＤ／Ａコンバータをインタフェースなどで構
成される伝送回路などとしても良い。即ち、本発明に係
る符号化したデータを、コンピュータなどに伝送する場
合にも、本発明は同様に適用できる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
周波数信号の所定レベル値を超える部分が記録時または
伝送時に信号化されない場合でも、擬似の周波数信号が
所定レベル値を超える周波数信号に連続するように生成
するので、再生時の聴感が良好になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るデジタル録音装置の
要部を示すブロック図である。

【図２】図１に示す演算回路を経て処理された信号列で
ある。

【図３】入力されたアナログ信号を示す波形図である。

【図４】図３に示すアナログ信号を周波数帯域で分割し
た信号列である。

【図５】図４に示す周波数成分が量子化された信号列で
ある。

【符号の説明】

１０データ記録部１４周波数帯域分割回路１６Ａ／Ｄコンバータ１８演算回路２０記録回路２２システムコントロール部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力されるアナログ信号を周波数成分別
に分離すると共に、前記周波数成分別された周波数信号
の夫々のレベルを量子化するアナログ／デジタル変換方
法であって、前記複数の周波数信号のうち、所定レベル値を超える前
記周波数信号がある場合には、前記所定レベル値を超え
る前記周波数信号に連続するように、擬似の周波数信号
を生成させることを特徴とするアナログ／デジタル変換
方法。
【請求項２】前記所定レベル値は量子化するのに使わ
れるビット数で表せる最大値であることを特徴とする請
求項１記載のアナログ／デジタル変換方法。