JP2003273736A - 信号処理装置および信号処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 再生するデジタルデータに応じて、不要な帯
域外雑音成分を適切に除去したアナログ信号を出力でき
るようにする。 【解決手段】 再生周波数判別回路５０２およびカット
オフ周波数選択回路５０３により、入力されたデジタル
データに係る再生信号の周波数レベルを検出し、検出結
果に基づいて選択決定された適切なカットオフ周波数の
フィルターにアナログＬＰＦ１０５にて切り替えるよう
にして、デジタルデータを再生処理して得られる再生信
号の周波数レベルに応じたカットオフ周波数のフィルタ
ーを用いて、デジタルデータより得られる音声アナログ
信号から不要な帯域外雑音成分を適切に除去することが
できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、信号処理装置およ
び信号処理方法に関し、特に、入力されるデジタル信号
を復調してアナログ信号を出力するデジタルオーディオ
機器に用いて好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、民生用デジタルオーディオ機器に
は、ＣＤ（Compact Disc）プレーヤ、ＭＤ（Mini Dis
c）プレーヤ、ＤＡＴ（Digital Audio Tape）プレーヤ
およびＢＳ（Broadcasting Satellite）放送／ＣＳ（Co
mmunication Satellite）放送チューナー等があった。

【０００３】図１４は、従来のデジタルオーディオ機器
の構成例を示す図である。図１４（Ａ）〜（Ｄ）に示す
前段回路等より出力された音声デジタルデータは、図１
４（Ｅ）に示す後段回路にて所定の処理が施されて、ア
ナログ信号に復調され出力される。

【０００４】図１４（Ａ）は、デジタル入力端子を有す
る機器の例であり、デジタル信号は、同軸ケーブルや光
ファイバー等を介してデジタル入力端子１４０１（例え
ば、Ｓ／ＰＤＩＦ（Sony Philips digital interface）
規格等に準拠した入力端子）より入力される。入力され
たデジタル信号は、図１４（Ｅ）に示した後段回路に接
続するために設けられたインターフェース変換ＩＣ（in
tegrate circuit）であるデジタルオーディオインター
フェースレシーバＩＣ１４０２（以下、「ＤＩＲ Ｉ
Ｃ」と称す。）を介して出力される。

【０００５】図１４（Ｂ）は、ＣＤプレーヤ、ＭＤプレ
ーヤの例であり、レーザー光を用いてＣＤあるいはＭＤ
等の記録媒体１４０３より読み出された信号が、高周波
増幅器１４０４（以下、「ＲＦ ＡＭＰ」と称す。）に
て増幅される。さらに、増幅された信号は、信号処理Ｉ
Ｃ１４０５にて所定の処理が施された後、上記後段回路
に出力される。

【０００６】図１４（Ｃ）は、ＢＳ放送／ＣＳ放送チュ
ーナーの例であり、放送電波により伝送されアンテナ１
４０６で受信された信号は、チューナー１４０７に入力
され、復調される。さらに、復調された信号は、デコー
ダＩＣ１４０８にてデコードされた後、信号処理ＩＣ１
４０９にて所定の処理が施され上記後段回路に出力され
る。

【０００７】図１４（Ｄ）は、音声入力の例であり、マ
イク等の音声入力機器１４１０を用いて入力された音声
信号は、増幅器およびアナログローパスフィルター（Ｌ
ＰＦ）１４１１にて処理された後、Ａ／Ｄ変換器１４１
２にてデジタルデータに変換され上記後段回路に出力さ
れる。

【０００８】上述のようにして出力された音声デジタル
データは、図１４（Ｅ）に示す後段回路内のデジタルフ
ィルター１４１３にて、アップサンプリングされフィル
タリング処理される。ここで、当該デジタルフィルター
１４１３のカットオフ周波数（遮断周波数）は、サンプ
リングの定理より入力されるデジタルデータのサンプリ
ング周波数の１／２倍となる。

【０００９】さらに、デジタルフィルター１４１３にて
フィルタリング処理された音声デジタルデータは、Ｄ／
Ａ変換器１４１４により音声アナログ信号に変換された
後、Ｄ／Ａ変換器１４１４でのデジタル信号からアナロ
グ信号への変換時等に発生したノイズ（量子化ノイズや
高周波ノイズ）がアナログＬＰＦ１４１５にて除去さ
れ、アナログ出力端子１４１６より出力される。

【００１０】図１５は、上述したような従来のデジタル
オーディオ機器のサンプリング周波数を示す図であり、
ＣＤプレーヤやＭＤプレーヤのサンプリング周波数は４
４．１ｋＨｚである。また、ＢＳ放送／ＣＳ放送チュー
ナーのサンプリング周波数は、３２ｋＨｚまたは４８ｋ
Ｈｚであり、ＤＡＴプレーヤのサンプリング周波数は、
３２ｋＨｚ、４４．１ｋＨｚあるいは４８ｋＨｚであ
る。

【００１１】このように、従来のデジタルオーディオ機
器のサンプリング周波数は、３２ｋＨｚ、４４．１ｋＨ
ｚ、４８ｋＨｚの何れかであった。そのため、上記図１
４に示した従来のデジタルオーディオ機器は、後段回路
内に設けられた最終段のアナログＬＰＦ１４１５のカッ
トオフ周波数を、サンプリングの定理に基づいて、上記
３種のサンプリング周波数の中で最も高い４８ｋＨｚの
１／２倍である２４ｋＨｚ以上に設定すれば、入力され
るデジタルデータからデータが欠落することなくアナロ
グ信号を再現することができた。

【００１２】例えば、実際の製品においても、デジタル
フィルターのカットオフ周波数は、接続機器（デジタル
データを入力する回路）のサンプリング周波数の１／２
倍（例えば、サンプリング周波数が４４．１ｋＨｚのＣ
ＤプレーヤあるいはＭＤプレーヤの場合には、カットオ
フ周波数が２２．０５ｋＨｚ、サンプリング周波数が３
２ｋＨｚのＢＳ放送／ＣＳ放送チューナーの場合には、
カットオフ周波数が１６ｋＨｚ）になる。また、アナロ
グＬＰＦは、オペアンプが用いられ、一般に３０〜５０
ｋＨｚの間の固定値のカットオフ周波数で設計されてい
た。

【００１３】このように、従来のデジタルオーディオ機
器では、入力されるデジタルデータのサンプリング周波
数が３２〜４８ｋＨｚの範囲内であり、デジタルデータ
に応じたサンプリング周波数に大きな違いはなかった。
そのため、従来のデジタルオーディオ機器は、フィルタ
ー（デジタルフィルター、アナログＬＰＦ）のカットオ
フ周波数を所定の値に固定しても、再生出力するアナロ
グ信号に対しては大きな問題はなかった。

【００１４】また、最近、サンプリング周波数が９６ｋ
ＨｚのＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏプレーヤや、サンプリング周
波数が９６ｋＨｚのＳ／ＰＤＩＦ規格等に準拠してデー
タが入出力可能なパーソナル・コンピュータ用のサウン
ドボードや、サンプリング周波数が１９２ｋＨｚのＤＶ
Ｄ−Ａｕｄｉｏプレーヤが製品化されてきた。上述のよ
うに、民生用デジタルオーディオ機器のサンプリング周
波数は、３２ｋＨｚ〜１９２ｋＨｚの範囲となり、近
年、サンプリング周波数の範囲が大きく拡大されてき
た。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように拡大されたサンプリング周波数が３２ｋＨｚ〜１
９２ｋＨｚのデジタルデータを入力可能（再生処理可
能）としながらも、最終段に設けたアナログＬＰＦのカ
ットオフ周波数を従来と同様に３０〜５０ｋＨｚの間の
固定値にすると、サンプリング周波数が１９２ｋＨｚの
デジタルデータが記録されたメディア（例えば、ＤＶＤ
−Ａｕｄｉｏ）を再生した際、サンプリングの定理によ
れば本来９６ｋＨｚまでの信号を再生可能であるにもか
かわらず、３０〜５０ｋＨｚを超える再生信号は欠落し
てしまうという問題があった。

【００１６】一方、上記アナログＬＰＦのカットオフ周
波数をサンプリング周波数である１９２ｋＨｚの１／２
倍程度の１００ｋＨｚ付近に設定すると、サンプリング
周波数が３２ｋＨｚのデジタルデータ（例えば、ＢＳ放
送チューナー）を再生した際、図１６（Ｂ）に示すよう
に、Ｄ／Ａ変換器等にて発生したノイズを含む不要な周
波数帯域である１６〜１００ｋＨｚの周波数成分（以
下、このような再生する際に不要な周波数帯域の成分を
「帯域外雑音成分」と称す。）もノイズ成分として再生
されてしまうという問題があった。

【００１７】図１６（Ａ）および（Ｂ）は、サンプリン
グ周波数が３２ｋＨｚのデジタルデータを再生した際に
デジタルオーディオ機器より出力される再生信号の周波
数帯域を示す図である。図１６（Ａ）は、サンプリング
周波数が９６ｋＨｚあるいは１９２ｋＨｚのデジタルデ
ータに対応しておらず、ＬＰＦのカットオフ周波数ｆｃ
（Ｌ）が３０ｋＨｚの機器による再生信号の周波数帯域
を示す図である。また、図１６（Ｂ）は、サンプリング
周波数が９６ｋＨｚあるいは１９２ｋＨｚのデジタルデ
ータに対応しており、ＬＰＦのカットオフ周波数ｆｃ
（Ｈ）が１００ｋＨｚの機器による再生信号の周波数帯
域を示す図である。

【００１８】図１６（Ａ）および（Ｂ）に示したよう
に、ＬＰＦのカットオフ周波数が３０ｋＨｚの機器より
出力される再生信号の周波数帯域は、０〜３０ｋＨｚで
あり、ＬＰＦのカットオフ周波数が１００ｋＨｚの機器
より出力される再生信号の周波数帯域は、０〜１００ｋ
Ｈｚである。しかしながら、サンプリング周波数が３２
ｋＨｚのデジタルデータを再生する際に必要な領域は、
サンプリングの定理により０〜１６ｋＨｚまでの領域Ｓ
Ｂ１である。したがって、再生信号における１６ｋＨｚ
より周波数が高い成分ＮＢ１、ＮＢ２は、帯域外雑音成
分であり、再生信号のノイズになる。

【００１９】ここで、図１６（Ａ）および（Ｂ）より、
ＬＰＦのカットオフ周波数が３０ｋＨｚの機器よりも、
ＬＰＦのカットオフ周波数が１００ｋＨｚの機器の方が
帯域外成分の面積が大きく、Ｓ／Ｎ（信号／雑音）比や
ＴＨＤ＋Ｎ（雑音＋歪率）特性が劣化することは明らか
である。そのため、単に性能上の数値だけを比較する
と、サンプリング周波数が９６ｋＨｚあるいは１９２ｋ
Ｈｚのデジタルデータに対応した機器は、それに対応し
ていない機器より性能が悪いことになってしまう。

【００２０】本発明は、このような問題に鑑みて成され
たものであり、再生するデジタルデータに応じて、不要
な帯域外雑音成分を適切に除去したアナログ信号を出力
できるようにすることを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明の信号処理装置
は、デジタルデータから得られる再生信号の周波数レベ
ルを検出する検出回路と、フィルターのカットオフ周波
数を上記再生信号のレベルに応じて変更制御し、デジタ
ルデータに基づく信号にフィルター処理を施すフィルタ
ー回路とを備える。上記のように構成した本発明によれ
ば、周波数レベルに応じて適切なカットオフ周波数に変
更制御されたフィルターを用いて、デジタルデータを復
調処理し得られる再生信号から不要な帯域外雑音成分を
除去することができるようになる。

【００２２】また、入力されるデータからデジタルデー
タのサンプリング周波数を検出回路により検出し、フィ
ルターのカットオフ周波数を検出したサンプリング周波
数に応じて変更制御し、デジタルデータを復調して得ら
れたアナログ再生信号にフィルター処理を施すようにし
た場合には、サンプリング周波数に応じて適切なカット
オフ周波数に変更制御されたフィルターを用いて、アナ
ログ再生信号から不要な帯域外雑音成分を除去すること
ができるようになる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。

【００２４】（第１の実施形態）図１は、本発明の第１
の実施形態による信号処理装置を適用したデジタルオー
ディオ機器の一構成例を示すブロック図である。図１に
おいて、１０１はインターフェースＩＣであり、後段に
接続された回路にて処理可能なように供給される信号に
変換処理等を施し、得られた音声デジタルデータ（以
下、単に「デジタルデータ」とも称す。）を出力する。
また、インターフェースＩＣ１０１は、当該デジタルデ
ータのサンプリング周波数情報Ｓ１１を出力する。この
インターフェースＩＣは、例えば、Ｓ／ＰＤＩＦ規格等
のデジタルインターフェース規格に準拠したデジタル入
力端子を有するＤＩＲ ＩＣや、供給された信号から必
要な音声成分を抽出してデジタル信号に変換し出力する
信号処理ＩＣ等により構成される。

【００２５】１０２はデジタルフィルターであり、イン
ターフェースＩＣ１０１にて変換処理等が施され出力さ
れたデジタルデータから高周波ノイズを除去する。この
デジタルフィルター１０２は、音声デジタルデータ用の
インターポーレーションフィルターにより構成される。
また、デジタルフィルター１０２のカットオフ周波数
は、図２に示すように当該デジタルデータのサンプリン
グ周波数の約１／２倍になる。

【００２６】図２は、デジタルフィルター１０２の周波
数特性の例を示す図である。図２において、横軸は周波
数（詳細には、サンプリング周波数に対する乗数）であ
り、縦軸は減衰レベルである。図２に示した周波数特性
を有するデジタルフィルターでは、サンプリング周波数
の（０．５４０）倍の周波数成分は、−７３ｄＢ減衰す
る。例えば、サンプリング周波数が４４．１ｋＨｚのデ
ジタルデータを入力した場合には、４４．１×（０．５
４０）＝２３．８ｋＨｚの周波数成分が−７３ｄＢ減衰
し、サンプリング周波数が９６ｋＨｚのデジタルデータ
を入力した場合には、９６×（０．５４０）＝５１．８
ｋＨｚの周波数成分が−７３ｄＢ減衰する。

【００２７】１０３はＤ／Ａ変換ＩＣであり、例えば、
１６〜２４ビットの分解能を有し、デジタルフィルター
１０２より出力されるデジタルデータをアナログ信号に
変換する。

【００２８】１０４はフィルター部であり、第１の実施
形態では、アナログＬＰＦ１０５により構成される。ア
ナログＬＰＦ１０５は、例えば、図３（Ａ）、（Ｂ）に
示すようにオペアンプを用いて構成され、Ｄ／Ａ変換Ｉ
Ｃ１０３より出力されたアナログ信号から帯域外雑音成
分である高周波ノイズ等の高周波成分を除去する。ここ
で、当該アナログＬＰＦ１０５は、サンプリング周波数
情報Ｓ１１に基づいて、フィルターのカットオフ周波数
が適切になるように切り替えられアナログ信号から高周
波成分を除去する。なお、アナログＬＰＦ１０５は、出
力バッファとしての機能を有していても良い。

【００２９】図３（Ａ）および（Ｂ）は、アナログＬＰ
Ｆ１０５の構成例を示す図である。図３（Ａ）に示した
アナログＬＰＦ１０５は、オペアンプ３０２と、２つの
抵抗Ｒ３１、Ｒ３２と、４つのコンデンサＣ３１〜Ｃ３
４と、２つの２端子スイッチＳＷ３１、ＳＷ３２とで構
成される。抵抗Ｒ３１、Ｒ３２、オペアンプ３０２は、
アナログＬＰＦ１０５の入力端子３０１と出力端子３０
３との間に、抵抗Ｒ３１、オペアンプ３０２、抵抗Ｒ３
２の順に直列に接続される。抵抗Ｒ３１とオペアンプ３
０２の入力端子との相互接続点には、コンデンサＣ３
１、Ｃ３２の一端がそれぞれ接続され、オペアンプ３０
２の出力端子と抵抗Ｒ３２との相互接続点には、コンデ
ンサＣ３３、Ｃ３４の一端がそれぞれ接続される。ま
た、コンデンサＣ３１〜Ｃ３４の他端は、グランド（接
地電位）に接続され、特に、コンデンサＣ３２、Ｃ３３
の他端は、それぞれスイッチＳＷ３１、ＳＷ３２を介し
てグランドに接続される。

【００３０】ここで、上記スイッチＳＷ３１、ＳＷ３２
は、図１に示したインターフェースＩＣ１０１より出力
されるサンプリング周波数情報Ｓ１１に応じて、同期し
てＯＮ／ＯＦＦ（オン／オフ）制御される。これによ
り、アナログＬＰＦ１０５全体での容量値を切り替え、
アナログＬＰＦ１０５のカットオフ周波数を切り替え
る。具体的には、スイッチＳＷ３１、ＳＷ３２がＯＦＦ
（開）の場合には、アナログＬＰＦ１０５のカットオフ
周波数は高くなり、スイッチＳＷ３１、ＳＷ３２がＯＮ
（閉）の場合には、アナログＬＰＦ１０５のカットオフ
周波数は低くなる。

【００３１】図３（Ｂ）に示したアナログＬＰＦ１０５
は、２つのオペアンプ３０５、３０６と、１つの抵抗Ｒ
３３と、２つのコンデンサＣ３５、Ｃ３６と、１つの３
端子スイッチＳＷ３３とで構成される。ここで、オペア
ンプ３０５、３０６は同じ特性を有し、コンデンサＣ３
５、Ｃ３６は容量値が異なる。抵抗Ｒ３３の一端がアナ
ログＬＰＦ１０５の入力端子３０４に接続され、抵抗Ｒ
３３の他端が、オペアンプ３０５の入力端子とコンデン
サＣ３５の一端の相互接続点、およびオペアンプ３０６
の入力端子とコンデンサＣ３６の一端の相互接続点に接
続される。また、オペアンプ３０５の出力端子とコンデ
ンサＣ３５の他端の相互接続点、およびオペアンプ３０
６の出力端子とコンデンサＣ３６の他端の相互接続点
は、スイッチＳＷ３３を介してアナログＬＰＦ１０５の
出力端子３０７にそれぞれ接続される。

【００３２】上記スイッチＳＷ３３は、インターフェー
スＩＣ１０１より出力されるサンプリング周波数情報Ｓ
１１に応じて、オペアンプ３０５の出力端子とコンデン
サＣ３５の他端の相互接続点、およびオペアンプ３０６
の出力端子とコンデンサＣ３６の他端の相互接続点の一
方をアナログＬＰＦ１０５の出力端子３０７に選択的に
接続するように制御される。ここで、コンデンサＣ３６
の容量値がコンデンサＣ３５の容量値より小さいとする
と、抵抗Ｒ３３、オペアンプ３０６およびコンデンサＣ
３６により構成されるアナログＬＰＦのカットオフ周波
数（例えば、１００ｋＨｚ）は、抵抗Ｒ３３、オペアン
プ３０５およびコンデンサＣ３５により構成されるアナ
ログＬＰＦのカットオフ周波数（例えば、４０ｋＨｚ）
より高くなる。したがって、サンプリング周波数情報Ｓ
１１に応じてスイッチＳＷ３３を制御することにより、
アナログＬＰＦ１０５のカットオフ周波数を切り替える
ことができる。なお、上記アナログＬＰＦ１０５はアナ
ログＬＰＦにより構成しているが、ローパスフィルター
に限らず、同様に構成したアナログバンドパスフィルタ
ーを用いて構成しても良い。

【００３３】１０６はアナログ出力端子であり、アナロ
グＬＰＦ１０５にて処理が施されたアナログ信号を外部
に出力するためのものである。

【００３４】次に、動作について説明する。外部から供
給された入力信号は、インターフェースＩＣ１０１にて
所定の変換処理等が施された後、デジタルデータとして
デジタルフィルター１０２に出力される。このとき、イ
ンターフェースＩＣ１０１は、上記入力信号から上記デ
ジタルデータのサンプリング周波数に係る情報を抽出
し、サンプリング周波数情報Ｓ１１としてアナログＬＰ
Ｆ１０５に出力する。このデジタルデータのサンプリン
グ周波数に係る情報は、デジタルデータ（オーディオデ
ータ（音声データ）領域およびサンプリング周波数デー
タ領域を含む。）のサンプリング周波数データ領域から
サンプリング周波数に係る情報を抽出したり、デジタル
データそのものの周波数からサンプリング周波数を検出
したりして出力する。このデジタルデータのサンプリン
グ周波数に係る情報を抽出あるいは検出し、出力する機
能は、既存のインターフェースＩＣ１０１が備える機能
により実現することができる。

【００３５】デジタルフィルター１０２に供給されたデ
ジタルデータは、デジタルフィルター１０２を構成する
インターポーレーションフィルターにより、例えば、８
倍の周波数でアップサンプリングされフィルター処理さ
れる。その結果、図２に示したように、デジタルデータ
のサンプリング周波数の１／２倍以上の周波数成分が大
きく減衰される。これにより、上記デジタルデータに含
まれる基本サンプリング周波数によるイメージノイズを
高い周波数のノイズとして除去することができ、後段に
接続されたアナログＬＰＦの負荷を低減することができ
る。

【００３６】デジタルフィルター１０２での処理により
高周波ノイズが除去されたデジタルデータは、Ｄ／Ａ変
換ＩＣ１０３に供給され、デジタルデータから音声アナ
ログ信号へのデジタル−アナログ（Ｄ／Ａ）変換処理が
施され出力される。Ｄ／Ａ変換ＩＣ１０３より出力され
た音声アナログ信号は、アナログＬＰＦ１０５に供給さ
れ、サンプリング周波数情報Ｓ１１に従って、高周波成
分が除去される。アナログＬＰＦ１０５では、Ｄ／Ａ変
換ＩＣ１０３でのＤ／Ａ変換処理により発生した量子化
ノイズや、Ｄ／Ａ変換ＩＣ１０３でのノイズシェービン
グ等により発生した高周波ノイズが除去される。

【００３７】ここで、上記アナログＬＰＦ１０５のカッ
トオフ周波数が、サンプリング周波数情報Ｓ１１に応じ
て、４０ｋＨｚと１００ｋＨｚとに切り替え可能である
とする。このとき、サンプリング周波数情報Ｓ１１によ
り音声アナログ信号の元（復調前）の信号であるデジタ
ルデータのサンプリング周波数が８８．２ｋＨｚ未満
（例えば、３２ｋＨｚ、４４．１ｋＨｚ、４８ｋＨｚ
等）であると判断された場合には、アナログＬＰＦ１０
５のカットオフ周波数が４０ｋＨｚになるように切り替
え、デジタルデータのサンプリング周波数が８８．２ｋ
Ｈｚ以上（例えば、９６ｋＨｚ、１９２ｋＨｚ等）であ
ると判断された場合には、アナログＬＰＦ１０５のカッ
トオフ周波数が１００ｋＨｚになるように切り替える。
このように音声アナログ信号の元となるデジタルデータ
のサンプリング周波数に応じて、アナログＬＰＦ１０５
のカットオフ周波数を切り替えることで、アナログ信号
から不要な帯域外雑音成分を除去することができる。

【００３８】上述のようにして、当該信号処理装置にて
デジタルデータより復調された後、不要な帯域外雑音成
分が除去されたアナログ信号は、アナログ出力端子１０
６より出力される。

【００３９】図４（Ａ）は、本発明の第１の実施形態に
よる信号処理装置を適用したデジタルオーディオ機器の
具体的な構成例を示す図である。図４（Ａ）において、
４０２は、図１に示したインターフェースＩＣ１０１に
相当するＤＩＲ ＩＣ（DIR1701：Texas Instrument In
c（日本テキサスインスツルメンツ社）製）である。４
０３は、図１に示したデジタルフィルター１０２および
Ｄ／Ａ変換ＩＣ１０３に相当するＩＣ（CS43122：CRYST
AL（クリスタル社）製）であり、４０７はアナログＬＰ
Ｆである。

【００４０】上記ＤＩＲ ＩＣ４０２の端子ＤＩＮは、
デジタル入力端子４０１に接続され、ＤＩＲ ＩＣ４０
２の端子ＳＣＫＯ、ＢＣＫＯ、ＬＲＣＫＯおよびＤＯＵ
Ｔは、ＩＣ４０３の端子ＭＣＬＫ、ＳＣＬＫ、ＬＲＣＫ
およびＳＤＡＴＡにそれぞれ接続される。これにより、
デジタル入力端子４０１よりＤＩＲ ＩＣ４０２の端子
ＤＩＮを介して入力されたデジタルデータは、端子ＤＯ
ＵＴよりＩＣ４０３の端子ＳＤＡＴＡに対して出力され
る。ＩＣ４０３の端子ＳＤＡＴＡを介して入力されたデ
ジタルデータは、ＩＣ４０３にてフィルター処理および
Ｄ／Ａ変換処理が施され、アナログ信号として端子ＡＯ
ＵＴＬ＋、ＡＯＵＴＬ−よりアナログＬＰＦ４０７に出
力される。

【００４１】アナログＬＰＦ４０７は、共通の入力端子
を有しカットオフ周波数が異なる２つのフィルター４０
８、４０９（カットオフ周波数は、８０ｋＨｚ、３５ｋ
Ｈｚ）と、上記フィルター４０８、４０９の出力を選択
的にアナログ出力端子４１１に出力するためのリレー４
１０により構成される。

【００４２】ここで、ＤＩＲ ＩＣ４０２は、入力され
るデジタルデータのサンプリング周波数に係る情報を２
つの端子ＢＲＡＴＥ０、ＢＲＡＴＥ１から出力する２つ
の信号Ｓ４１、Ｓ４２の論理値により示す。具体的に
は、デジタルデータのサンプリング周波数が、３２ｋＨ
ｚの場合には、信号Ｓ４１、Ｓ４２の双方が“Ｈ”にな
り、４４．１ｋＨｚの場合には、信号Ｓ４１、Ｓ４２の
双方が“Ｌ”になる。また、デジタルデータのサンプリ
ング周波数が、４８ｋＨｚの場合には、信号Ｓ４１が
“Ｈ”、信号Ｓ４２が“Ｌ”になり、８８．２または９
６ｋＨｚの場合には、信号Ｓ４１が“Ｌ”、信号Ｓ４２
が“Ｈ”になる。

【００４３】そのため、図４に示した例においては、３
つの論理和否定（ＮＯＲ）演算回路４０４〜４０６によ
り、信号Ｓ４１、Ｓ４２の論理演算を行い、演算結果を
信号Ｓ４３としてアナログＬＰＦ４０７内のリレー４１
０に出力する。ここで、デジタルデータのサンプリング
周波数が、３２、４４．１または４８ｋＨｚの場合に
は、信号Ｓ４３として“Ｌ”を出力し、８８．２または
９６ｋＨｚの場合には、信号Ｓ４３として“Ｈ”を出力
する。なお、この３つの論理和否定（ＮＯＲ）演算回路
４０４〜４０６には、７４ＨＣ００と呼ばれるＩＣ等が
用いられる。

【００４４】以上説明したように構成することで、例え
ば、ＣＤに記録されたサンプリング周波数が４４．１ｋ
Ｈｚのデジタルデータがデジタル入力端子４０１より入
力された場合には、信号Ｓ４３が“Ｌ”となり、リレー
４１０のＬ側に接点が接続される。これにより、カット
オフ周波数が３５ｋＨｚのフィルター４０９が選択さ
れ、３５ｋＨｚより高い周波数成分が除去されたフィル
ター４０９の出力（アナログ信号）がアナログ出力端子
４１１より出力される。

【００４５】また、例えば、ＤＶＤに記録されたサンプ
リング周波数が９６ｋＨｚのデジタルデータがデジタル
入力端子４０１より入力された場合には、信号Ｓ４３が
“Ｈ”となり、リレー４１０のＨ側に接点が接続され
る。これにより、カットオフ周波数が８０ｋＨｚのフィ
ルター４０８が選択され、８０ｋＨｚ以下の周波数成分
を有するフィルター４０９の出力（デジタルデータから
欠落がない４８ｋＨｚ以下の周波数成分を全て含むアナ
ログ信号）がアナログ出力端子４１１より出力される。

【００４６】なお、上記図４（Ａ）に示した例では、入
力されるデジタルデータのサンプリング周波数が８８．
２ｋＨｚ以上であるか未満であるかだけを検出し、これ
は規格や記録媒体等によって決定される。したがって、
規格や記録媒体等が異ならない限り、入力されるデジタ
ルデータのサンプリング周波数が異なることはないた
め、アナログ信号の出力中（デジタルデータの再生中）
にリレー４１０が切り替わることがなく、フィルター４
０８、４０９の切り替えスイッチとしてリレー４１０を
用いても音途切れを生じることはない。

【００４７】また、上記図４（Ａ）に示した例では、上
記図１に示したインターフェースＩＣ１０１に相当する
ＤＩＲ ＩＣ４０２を用いるようにしているが、ＣＤ、
ＤＶＤ等の記録媒体を読み取り信号を入力する場合（Ｃ
ＤプレーヤやＤＶＤプレーヤ等の場合）には、図４
（Ｂ）に示すような信号処理ＩＣを用いて構成する。

【００４８】図４（Ｂ）において、４１２はデジタルデ
ータが記録された記録媒体（Disc等）であり、４１３は
所定の処理を行うとともにサンプリング周波数情報Ｓ４
４を出力するマイコンＩＣである。４１４は記録媒体４
１２よりピックアップ、高周波増幅器を介して得られた
信号から必要な音声成分を抽出し、デジタル信号に変換
する信号処理ＩＣであり、４１５は信号処理ＩＣ４１４
やＩＣ４０３にて使用するマスタークロックを出力する
マスタークロック出力回路である。

【００４９】以上、詳しく説明したように第１の実施形
態によれば、インターフェースＩＣ１０１が入力される
デジタルデータのサンプリング周波数を検出して、サン
プリング周波数情報Ｓ１１として出力し、アナログＬＰ
Ｆ１０５は、上記サンプリング周波数情報Ｓ１１に基づ
いて適切なカットオフ周波数のフィルターに切り替え、
Ｄ／Ａ変換ＩＣ１０３でのＤ／Ａ変換処理により得られ
た音声アナログ信号から帯域外雑音成分である高周波ノ
イズを除去する。

【００５０】これにより、多大な回路追加や回路変更等
を行うことなく、アナログＬＰＦ１０５におけるカット
オフ周波数を変更可能にし適切に切り替えるだけで、デ
ジタルデータのサンプリング周波数に応じて、デジタル
データを復調処理して得られる音声アナログ信号から不
要な帯域外雑音成分を適切に除去することができる。

【００５１】また、サンプリング周波数の低いデジタル
データに対しては、サンプリング周波数が１９２ｋＨｚ
のデジタルデータに対応するためにフィルターのカット
オフ周波数を１００ｋＨｚとした従来の機器に比べ、デ
ジタルデータのサンプリング周波数に応じてフィルター
のカットオフ周波数を適切に制御することができるの
で、Ｓ／Ｎ比やＴＨＤ＋Ｎ特性を向上させることができ
る。

【００５２】なお、上記図３（Ａ）に示したアナログＬ
ＰＦ１０５においては、コンデンサＣ３２、Ｃ３３をグ
ランドに接続するか否かによりアナログＬＰＦ１０５の
カットオフ周波数を切り替えるようにしていたが、この
ように２値的な制御ではなく、コンデンサＣ３２、Ｃ３
３として常にグランドに接続された可変容量を用いて、
この容量値をサンプリング周波数情報Ｓ１１により制御
して、アナログＬＰＦ１０５のカットオフ周波数を適切
な周波数に切り替えるようにしても良い。このようにし
た場合には、アナログＬＰＦ１０５のカットオフ周波数
を連続的に変更することができ、任意のカットオフ周波
数を設定することができる。

【００５３】また、上記図３（Ｂ）に示したアナログＬ
ＰＦ１０５においては、２つのカットオフ周波数を有す
るアナログＬＰＦ１０５を示しているが、２つに限ら
ず、オペアンプとコンデンサとの組を、同様に並列に接
続することで、アナログＬＰＦ１０５の有するカットオ
フ周波数の設定値をさらに増加させることもできる。

【００５４】（第２の実施形態）次に、第２の実施形態
について説明する。図５は、本発明の第２の実施形態に
よる信号処理装置を適用したデジタルオーディオ機器の
一構成例をブロック図である。なお、この図５におい
て、図１に示したブロック等と同一の機能を有するブロ
ック等には同一の符号を付し、重複する説明は省略す
る。

【００５５】図５において、５０１はフィルター部であ
り、再生周波数判別回路５０２、カットオフ周波数選択
回路５０３、デジタルＬＰＦ５０４および遅延（ディレ
イ）回路５０５により構成される。

【００５６】再生周波数判別回路５０２は、インターフ
ェースＩＣ１０１より供給されるサンプリング周波数情
報Ｓ１１やデジタルデータＤ５１に基づいて、図６に示
すようにして再生信号の周波数成分（周波数レベル）を
算出し、算出した再生信号の周波数成分を信号Ｓ５１と
してカットオフ周波数選択回路５０３に出力する。

【００５７】図６は、再生周波数判別回路５０２による
デジタルデータＤ５１の再生周波数成分の算出方法を説
明するための図である。図６において、横軸は時間
（Ｓ）、縦軸はデジタルデータのデジタル値であり、Ｓ
ＩＧＤはデジタルデータの波形である。なお、デジタル
データのデジタル値は、例えば、デジタルオーディオに
おいては２の補数形式で示されるが、図６においてはオ
フセットバイナリコードにコード変換して示している。
また、参考として、デジタルデータＳＩＧＤのもとのア
ナログ波形ＳＩＧＡを示している。

【００５８】再生周波数判別回路５０２は、サンプリン
グ時間ＴＳ毎に設けられたサンプリングポイントＴ
_m（ｍは添え字であり、例えば、ｍ＝（ｎ−９）〜ｎ）
にてデジタルデータの値Ａ〜Ｊを観測する。そして、再
生周波数判別回路５０２は、あるサンプリングポイント
Ｔ_mのデジタルデータ値Ａ〜Ｊと当該サンプリングポイ
ントＴ_mの次のサンプリングポイントＴ_m+1のデジタルデ
ータ値Ａ〜Ｊとの差分Δから増減を判別する。図６に示
した例では、差分Δａｂ、Δｂｃ、Δｃｄ、…Δｉｊと
すると、例えば差分Δａｂは、時間の進行に対してデジ
タルデータ値が減少するので、増減は「−」になり、同
様に差分Δｂｃは、時間の進行に対してデジタルデータ
値が増加するので、増減は「＋」になる。以下も同様に
して、差分Δａｂ、Δｂｃ、Δｃｄ、…Δｉｊにおける
増減は、「−＋＋＋＋−−＋−」になる。ここで、デジ
タルデータ値の増減において、同一の符号が連続して続
くほど（図７（Ａ））再生信号の周波数成分が低く、続
かないほど（図７（Ｂ））再生信号の周波数成分が高い
ということがわかる。これにより、任意の時間における
再生信号の周波数成分を判別することができる。

【００５９】カットオフ周波数選択回路５０３は、再生
周波数判別回路５０２より信号Ｓ５１として供給される
再生信号の周波数成分（正確には、サンプリング周波数
を同一の符号の連続数で除算した値）に基づいて、デジ
タルＬＰＦ５０４におけるカットオフ周波数を選択す
る。例えば、デジタルＬＰＦ５０４におけるカットオフ
周波数として、図８に示すように低い周波数から順にカ
ットオフ周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３が設定されていたとす
る。カットオフ周波数選択回路５０３は、再生周波数判
別回路５０２より供給される再生信号の周波数成分とカ
ットオフ周波数の設定値ｆ１、ｆ２、ｆ３とを比較す
る。

【００６０】その結果、カットオフ周波数選択回路５０
３は、図９に示すように再生信号の周波数成分がカット
オフ周波数の設定値ｆ１より低い場合には、デジタルＬ
ＰＦ５０４のカットオフ周波数として設定値ｆ１を選択
し、再生信号の周波数成分値がカットオフ周波数の設定
値ｆ１以上設定値ｆ２より低い場合には、デジタルＬＰ
Ｆ５０４のカットオフ周波数として設定値ｆ２を選択す
る。同様に、再生信号の周波数成分値がカットオフ周波
数の設定値ｆ２以上の場合には、デジタルＬＰＦ５０４
のカットオフ周波数として設定値ｆ３を選択する。さら
に、カットオフ周波数選択回路５０３は、上述のように
して選択したデジタルＬＰＦ５０４のカットオフ周波数
を信号Ｓ５２としてデジタルＬＰＦ５０４に供給する。

【００６１】デジタルＬＰＦ５０４は、例えば、図１０
に示すような切り替え可能な複数のカットオフ周波数を
有するデジタルフィルターで構成される。図１０は、デ
ジタルＬＰＦ５０４の一例を示す図であり、切り替え可
能な３つのカットオフ周波数（８ｋＨｚ、２４ｋＨｚ、
９６ｋＨｚ）を有するデジタルフィルターを一例として
示している。図１０において、１００１はデジタルデー
タの入力端子である。スイッチＳＷ１０１は、デジタル
ＬＰＦにおけるフィルターのカットオフ周波数を切り替
えるためのスイッチであり、カットオフ周波数選択回路
５０３により選択されたカットオフ周波数を示す信号Ｓ
５２に基づいて、何れか１つのカットオフ周波数が選択
され、フィルター処理されたデータが出力端子１００２
より出力される。

【００６２】なお、上記図１０においては、３つのカッ
トオフ周波数を有するデジタルフィルター５０４を一例
として示しているが、カットオフ周波数は３つに限ら
ず、フィルターを構成するための回路（ＬＳＩやＤＳＰ
等）の規模に応じてカットオフ周波数の数を増やしても
良い。また、ローパスフィルターに限らず、バンドパス
フィルターであっても良い。

【００６３】遅延回路５０５は、再生周波数判別回路５
０２での再生周波数判別に要する時間（複数のサンプリ
ングポイントにおけるデジタルデータ値の観測に要する
時間）と同じ時間だけ、デジタルデータがインターフェ
ースＩＣ１０１からデジタルフィルター１０２に伝達さ
れるのを遅延させるための回路である。この遅延回路５
０５は、デジタルデータを時間的に単純に遅延させれば
良いので、例えば、シフトレジスタやＦＩＦＯにより構
成することができる。なお、遅延回路５０５は、デジタ
ルデータの処理中にデジタルＬＰＦ５０４のカットオフ
周波数の切り替えが頻繁に行われる場合に設けることが
望ましく、例えば、デジタルＬＰＦ５０４のカットオフ
周波数が２種程度だけの場合や、サンプリング周波数が
低くカットオフ周波数の切り替えが頻繁に行われないよ
うな場合には、必ずしも設けなくとも良い。５０６は所
定のカットオフ周波数を有するアナログＬＰＦである。

【００６４】以上のように構成することで、外部から供
給された信号は、インターフェースＩＣ１０１を介して
遅延回路５０５および再生周波数判別回路５０２に供給
される。また、インターフェースＩＣ１０１にて上記入
力信号から上記音声デジタルデータのサンプリング周波
数に係る情報が抽出され、サンプリング周波数情報Ｓ１
１として再生周波数判別回路５０２に供給される。

【００６５】そして、インターフェースＩＣ１０１より
供給されたデジタルデータに基づいて、再生周波数判別
回路５０２が再生信号の周波数成分を算出し、算出した
再生信号の周波数成分に基づいて、カットオフ周波数選
択回路５０３がデジタルＬＰＦ５０４におけるカットオ
フ周波数を選択する。一方、遅延回路５０５に供給され
たデジタルデータは、遅延回路５０５にて所定の時間だ
け遅延されて出力され、デジタルフィルター１０２を介
してデジタルＬＰＦ５０４に供給される。

【００６６】デジタルＬＰＦ５０４は、カットオフ周波
数選択回路５０３により選択されたカットオフ周波数で
のフィルター処理を供給されたデジタルデータに施しＤ
／Ａ変換ＩＣ１０３に出力する。デジタルＬＰＦ５０４
より出力されたデジタルデータは、Ｄ／Ａ変換ＩＣ１０
３にてＤ／Ａ変換処理が施され、さらにアナログＬＰＦ
５０６にて、Ｄ／Ａ変換ＩＣ１０３より供給されたアナ
ログ信号からＤ／Ａ変換処理にて発生した高周波ノイズ
が除去され出力端子１０６より出力される。

【００６７】図１１（Ａ）は、本発明の第２の実施形態
による信号処理装置を適用したデジタルオーディオ機器
の具体的な構成例を示す図である。なお、この図１１
（Ａ）において、図４（Ａ）に示したブロック等と同一
の機能を有するブロック等には同一の符号を付し、重複
する説明は省略する。

【００６８】図１１（Ａ）において、１１０１は、図５
に示したインターフェースＩＣ１０１に相当するＤＩＲ
ＩＣ（AK4112：AKM Semiconductor Inc（旭化成マイ
クロシステム株式会社）製）であり、入力されるデジタ
ルデータのサンプリング周波数に応じて、サンプリング
周波数が８８．２ｋＨｚ以上の場合には“Ｈ”になる信
号Ｓ１１１を端子ＦＳ９６より出力する。１１０２は、
図５に示したデジタルフィルター１０２に相当するＩＣ
（SM5847：NIPPON PRECISION CIRCUIT INC.（日本プレ
シジョン・サーキッツ株式会社）製）であり、１１０３
は図５に示したＤ／Ａ変換ＩＣ１０３に相当するＩＣ
（SM5865CM：NIPPON PRECISION CIRCUIT INC.（日本プ
レシジョン・サーキッツ株式会社）製）である。１１０
６はフィルター切り替え回路であり、図５に示したフィ
ルター部５０１に相当する回路である。

【００６９】１１０４はＩＣ１１０３から出力されたア
ナログ信号を電流レベルの信号から電圧レベルの信号に
変換するＩ／Ｖ変換回路であり、１１０５はアナログＬ
ＰＦである。上記ＤＩＲ ＩＣ１１０１の端子ＲＸ１
は、デジタル入力端子４０１に接続され、ＤＩＲ ＩＣ
１１０１の端子ＭＣＫＯ１、ＢＩＣＫ、ＬＲＣＫおよび
ＳＤＴＯは、ＩＣ１１０２の端子ＸＴＩ、ＢＣＫＩ、Ｌ
ＲＣＩおよびＤＩにそれぞれ接続される。これにより、
デジタル入力端子４０１より入力されたデジタルデータ
は、ＤＩＲ ＩＣ１１０１を介して、ＩＣ１１０２およ
びフィルター切り替え回路１１０６に供給される。ま
た、フィルター切り替え回路１１０６には、ＩＣ１１０
２にてフィルター処理されたデジタルデータが供給され
る。そして、ＩＣ１１０２にてフィルター処理されたデ
ジタルデータは、上述したようにして、フィルター切り
替え回路１１０６にてデジタルデータの再生周波数成分
に応じたカットオフ周波数でフィルター処理され、ＩＣ
１１０３に出力される。さらに、ＩＣ１１０３にてＤ／
Ａ変換処理が施された後、アナログＬＰＦ１１０５にて
高周波ノイズを除去されたアナログ信号が、アナログ出
力端子４１１より出力される。

【００７０】なお、上記第１の実施形態と同様に、上記
１１（Ａ）に示したＤＩＲ ＩＣ１１０１に代えて、図
１１（Ｂ）に示すような信号処理ＩＣを用いて構成して
も良い。なお、図１１（Ｂ）については、図４（Ｂ）と
同様であるので説明は省略する。

【００７１】以上、説明したように第２の実施形態によ
れば、再生周波数判別回路５０２およびカットオフ周波
数選択回路５０３が、入力されたデジタルデータに係る
再生信号の周波数レベルを検出し、検出結果に基づいて
デジタルＬＰＦ５０４における適切なカットオフ周波数
を選択決定する。さらに、デジタルＬＰＦ５０４は、選
択されたカットオフ周波数にて、デジタルデータにフィ
ルター処理を行い、帯域外雑音成分の高周波ノイズを除
去する。

【００７２】これにより、デジタルデータを再生処理し
て得られる再生信号の周波数レベルに応じて、デジタル
ＬＰＦ５０４におけるカットオフ周波数を適切に変更す
ることができ、デジタルデータを復調処理して得られる
音声アナログ信号から不要な帯域外雑音成分を適切に除
去することができる。

【００７３】なお、第２の実施形態においては、再生信
号の周波数レベルに応じたフィルター処理をデジタル処
理、すなわちＤ／Ａ変換ＩＣ１０３にて処理する前のデ
ータに対して行っているため、Ｄ／Ａ変換ＩＣ１０３に
て発生する不要な帯域外雑音成分を除去することはでき
ないが、デジタル領域での精度を向上させ、量子化雑音
を低減することができる。例えば、サンプリング周波数
が４４．１ｋＨｚ、１６ビットの１ｋＨｚの正弦波の信
号に係るデジタルデータを第２の実施形態に示した信号
処理装置にて２４ビットの分解能を有するデジタルＬＰ
Ｆをカットオフ周波数２ｋＨｚとして処理すると、デジ
タルデータの量子化ノイズは時間軸方向でデジタルＬＰ
Ｆの処理により、また分解能方向でビット数の増加に伴
い、より精度の高いデジタルデータに変換され、量子化
ノイズを元の信号より減少させることができる。これに
より、Ｄ／Ａ変換処理後のアナログ信号の歪成分は減少
させることができる。

【００７４】（第３の実施形態）次に、第３の実施形態
について説明する。図１２は、本発明の第３の実施形態
による信号処理装置を適用したデジタルオーディオ機器
の一構成例を示すブロック図である。なお、この図１２
において、図１および図５に示したブロック等と同一の
機能を有するブロック等には同一の符号を付し、重複す
る説明は省略する。

【００７５】図１２において、１２０１はフィルター部
であり、再生周波数判別回路５０２、カットオフ周波数
選択回路５０３、アナログＬＰＦ１０５および遅延回路
５０５により構成される。このフィルター部１２０１
は、上述した第２の実施形態においては、再生信号の周
波数成分に応じたカットオフ周波数を選択してフィルタ
ー処理する際、デジタルデータに対してフィルター処理
していたものを、Ｄ／Ａ変換ＩＣ１０３にてＤ／Ａ変換
処理された後のアナログ信号に対してフィルター処理す
るようにしたものである。なお、各機能ブロックの動作
は、上記第１および第２の実施形態と同様であるので、
第３の実施形態における動作についての説明は省略す
る。また、上述した第１および第２の実施形態と同様
に、上記アナログＬＰＦ１０５は、ローパスフィルター
に限らず、アナログバンドパスフィルターを用いて構成
しても良い。

【００７６】図１３（Ａ）は、本発明の第３の実施形態
による信号処理装置を適用したデジタルオーディオ機器
の具体的な構成例を示す図である。なお、この図１３
（Ａ）において、図４（Ａ）および図１１（Ａ）に示し
たブロック等と同一の機能を有するブロック等には同一
の符号を付し、重複する説明は省略する。

【００７７】図１３（Ａ）において、１３０１はフィル
ター切り替え制御回路であり、上記図１２に示したフィ
ルター部１２０１（アナログＬＰＦ１０５を除く。）に
相当する。１３０２は、アナログＬＰＦ１３０２であ
り、カットオフ周波数として５、１２、３５、８０ｋＨ
ｚの何れかになるように切り替えることが可能である。
上記アナログＬＰＦ１３０２の切り替えは、フィルター
切り替え制御回路１３０１より出力される信号ＳＦＣ１
〜ＳＦＣ３により行われ、アナログＬＰＦ１３０２内に
設けられた各コンデンサを接地するか否かによりカット
オフ周波数を切り替えることができる。

【００７８】なお、上記第１および第２の実施形態と同
様に、上記１３（Ａ）に示したＤＩＲ ＩＣ１１０１に
代えて、図１３（Ｂ）に示すような信号処理ＩＣを用い
て構成しても良い。なお、図１３（Ｂ）については、図
４（Ｂ）と同様であるので説明は省略する。

【００７９】以上、説明したように第３の実施形態によ
れば、再生周波数判別回路５０２およびカットオフ周波
数選択回路５０３が、入力されたデジタルデータに係る
再生信号の周波数レベルを検出し、検出結果に基づいて
アナログＬＰＦ１０５における適切なカットオフ周波数
を選択決定する。さらに、アナログＬＰＦ１０５は、選
択決定されたカットオフ周波数のフィルターに切り替
え、Ｄ／Ａ変換ＩＣ１０３でのＤ／Ａ変換処理により得
られた音声アナログ信号から帯域外雑音成分である高周
波ノイズを除去する。

【００８０】これにより、デジタルデータを再生処理し
て得られる再生信号の周波数レベルに応じて、アナログ
ＬＰＦ１０５におけるカットオフ周波数を適切に変更す
ることができ、デジタルデータを復調処理して得られる
音声アナログ信号から不要な帯域外雑音成分を適切に除
去することができ、Ｓ／Ｎ比およびＴＨＤ＋Ｎ特性を向
上させることができる。

【００８１】例えば、第３の実施形態に示した信号処理
装置にてアナログＬＰＦ１０５にカットオフ周波数２ｋ
Ｈｚのローパスフィルター（あるいはバンドパスフィル
ター）を用いて、１ｋＨｚの正弦波の信号に係るデジタ
ルデータを処理したとすると、Ｄ／Ａ変換ＩＣ１０３に
て３次以上（３、４、５、…ｋＨｚ）の歪成分が発生し
たとしても、当該歪成分を除去することができ、Ｄ／Ａ
変換ＩＣ１０３が有する性能以上でアナログ信号を再生
出力することができる。同様に、第３の実施形態によれ
ば、例えば、Ｄ／Ａ変換ＩＣ１０３の精度が悪く、微分
・積分非直線性誤差を生じたとしても、これらの影響を
抑えることができる場合がある。

【００８２】また、例えば、パーソナル・コンピュータ
等で一度ＭＰ３方式で圧縮処理した音楽信号は、再びデ
ジタルオーディオ用として復号してもほとんど１０ｋＨ
ｚ以下の帯域だけの音楽信号となるので、アナログＬＰ
Ｆ１０５により１２ｋＨｚ以上の成分を除去することで
Ｓ／Ｎ比を向上させることができる。また、現在のデジ
タルオーディオ機器にて最も多く使用されているΔΣ型
１ｂｉｔを基本とするＤ／Ａ変換ＩＣの欠点の１つであ
る、数十ｋＨｚ以上のノイズを常に発生してしまうとい
う問題点を解決することもできる。

【００８３】なお、上記実施形態は、何れも本発明を実
施するにあたっての具体化のほんの一例を示したものに
過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に
解釈されてはならないものである。すなわち、本発明は
その技術思想、またはその主要な特徴から逸脱すること
なく、様々な形で実施することができる。本発明の諸態
様を付記として以下に示す。

【００８４】（付記１）デジタルデータに所定の処理を
施し、アナログ信号に変換して出力する信号処理装置で
あって、上記デジタルデータを処理して得られる再生信
号の周波数レベルを検出する検出回路と、カットオフ周
波数が変更制御可能であり、上記検出回路にて検出した
再生信号の周波数レベルに応じたカットオフ周波数で、
上記デジタルデータに基づく信号にフィルター処理を施
すフィルター回路とを備えたことを特徴とする信号処理
装置。

【００８５】（付記２）上記検出回路は、上記デジタル
データを一定の時間間隔で複数抽出し、抽出して得られ
た隣接するデジタルデータの値の増減に基づいて、上記
再生信号の周波数レベルを検出することを特徴とする付
記１に記載の信号処理装置。 （付記３）上記フィルター回路は、上記検出回路にて検
出した再生信号の周波数レベルに応じて、上記再生信号
より高い周波数の成分を上記デジタルデータに基づく信
号から除去することを特徴とする付記１に記載の信号処
理装置。

【００８６】（付記４）上記検出回路にて検出した再生
信号の周波数レベルに応じて、上記フィルター処理にお
けるカットオフ周波数を選択するカットオフ周波数選択
回路をさらに備えることを特徴とする付記１に記載の信
号処理装置。 （付記５）上記カットオフ周波数選択回路は、予め設定
されたフィルターのカットオフ周波数の設定値と、上記
検出回路にて検出した再生信号の周波数レベルとを比較
し、上記フィルター処理におけるカットオフ周波数を選
択することを特徴とする付記４に記載の信号処理装置。

【００８７】（付記６）上記フィルター回路は、カット
オフ周波数が異なる複数のアナログフィルターまたはカ
ットオフ周波数が変更可能なアナログフィルターを有
し、上記検出回路にて検出した再生信号の周波数レベル
に応じて、上記フィルター処理に用いるアナログフィル
ターを選択的に切り替えることを特徴とする付記１に記
載の信号処理装置。

【００８８】（付記７）上記カットオフ周波数が異なる
複数のアナログフィルターは、それぞれ１つの抵抗、容
量値が互いに異なるコンデンサおよびオペアンプにより
構成されることを特徴とする付記６に記載の信号処理装
置。 （付記８）上記カットオフ周波数が変更可能なアナログ
フィルターは、１つの抵抗およびオペアンプと、複数の
コンデンサにより構成され、上記コンデンサをグランド
に対してそれぞれ接続するか否かによりカットオフ周波
数が変更可能であることを特徴とする付記６に記載の信
号処理装置。

【００８９】（付記９）上記アナログフィルターは、ロ
ーパスフィルターであることを特徴とする付記６に記載
の信号処理装置。 （付記１０）上記アナログフィルターは、バンドパスフ
ィルターであることを特徴とする付記６に記載の信号処
理装置。

【００９０】（付記１１）上記フィルター回路は、複数
のカットオフ周波数が設定可能なデジタルフィルターを
有し、上記検出回路にて検出した再生信号の周波数レベ
ルに応じて、上記デジタルフィルターのカットオフ周波
数を選択的に切り替えることを特徴とする付記１に記載
の信号処理装置。

【００９１】（付記１２）上記デジタルフィルターは、
ローパスフィルターであることを特徴とする付記１１に
記載の信号処理装置。 （付記１３）上記デジタルフィルターは、バンドパスフ
ィルターであることを特徴とする付記１１に記載の信号
処理装置。

【００９２】（付記１４）デジタルデータを入力するた
めのインターフェース回路と、上記インターフェース回
路を介して入力されるデジタルデータから当該デジタル
データを処理して得られる再生信号の周波数レベルを検
出する検出回路と、上記検出回路にて検出した再生信号
の周波数レベルに応じて、当該デジタルデータをフィル
ター処理する際のカットオフ周波数を選択するカットオ
フ周波数選択回路と、上記インターフェース回路を介し
て入力されるデジタルデータの高周波ノイズを除去する
デジタルフィルター回路と、複数のカットオフ周波数が
設定可能なデジタルフィルターを有し、上記カットオフ
周波数選択回路にて選択されたカットオフ周波数で、上
記デジタルフィルター回路により高周波ノイズが除去さ
れたデジタルデータにフィルター処理を施すフィルター
回路と、上記フィルター回路によりフィルター処理され
たデジタルデータをアナログ再生信号に変換するＤ／Ａ
変換回路と、上記Ｄ／Ａ変換回路により変換されたアナ
ログ再生信号から高周波ノイズを除去するアナログフィ
ルター回路とを備えることを特徴とする信号処理装置。

【００９３】（付記１５）上記インターフェース回路よ
り出力されるデジタルデータを遅延させ、上記デジタル
フィルター回路に供給する遅延回路をさらに備えること
を特徴とする付記１４に記載の信号処理装置。

【００９４】（付記１６）デジタルデータを入力するた
めのインターフェース回路と、上記インターフェース回
路を介して入力されるデジタルデータから当該デジタル
データを処理して得られる再生信号の周波数レベルを検
出する検出回路と、上記検出回路にて検出した再生信号
の周波数レベルに応じて、当該デジタルデータをフィル
ター処理する際のカットオフ周波数を選択するカットオ
フ周波数選択回路と、上記インターフェース回路を介し
て入力されるデジタルデータの高周波ノイズを除去する
デジタルフィルター回路と、上記デジタルフィルター回
路により高周波ノイズが除去されたデジタルデータをア
ナログ再生信号に変換するＤ／Ａ変換回路と、カットオ
フ周波数が異なる複数のアナログフィルターを有し、上
記カットオフ周波数選択回路にて選択されたカットオフ
周波数で、上記Ｄ／Ａ変換回路により変換されたアナロ
グ再生信号にフィルター処理を施すフィルター回路とを
備えることを特徴とする信号処理装置。

【００９５】（付記１７）上記インターフェース回路よ
り出力されるデジタルデータを遅延させ、上記デジタル
フィルター回路に供給する遅延回路をさらに備えること
を特徴とする付記１６に記載の信号処理装置。

【００９６】（付記１８）デジタルデータに所定の処理
を施し、アナログ信号に変換して出力する信号処理装置
であって、上記デジタルデータから当該デジタルデータ
のサンプリング周波数を検出する検出回路と、カットオ
フ周波数が変更制御可能なフィルターを有し、上記検出
回路にて検出したサンプリング周波数に応じたカットオ
フ周波数で、上記デジタルデータを復調処理して得られ
たアナログ再生信号にフィルター処理を施すフィルター
回路とを備えることを特徴とする信号処理装置。

【００９７】（付記１９）上記フィルター回路は、上記
検出回路にて検出したサンプリング周波数の１／２倍の
周波数より高い周波数の成分を上記アナログ再生信号か
ら除去することを特徴とする付記１８に記載の信号処理
装置。 （付記２０）上記フィルター回路は、カットオフ周波数
が異なる複数のアナログフィルターを有し、上記検出回
路にて検出したサンプリング周波数に応じて、上記フィ
ルター処理に用いるアナログフィルターを選択的に切り
替えることを特徴とする付記１８に記載の信号処理装
置。 （付記２１）上記アナログフィルターは、ローパスフィ
ルターであることを特徴とする付記２０に記載の信号処
理装置。

【００９８】（付記２２）入力されるデジタルデータの
サンプリング周波数を検出する機能を有し、上記デジタ
ルデータを入力するためのインターフェース回路と、上
記インターフェース回路を介して入力されるデジタルデ
ータの高周波ノイズを除去するデジタルフィルター回路
と、上記デジタルフィルター回路により高周波ノイズが
除去されたデジタルデータをアナログ再生信号に変換す
るＤ／Ａ変換回路と、カットオフ周波数が異なる複数の
アナログフィルターを有し、上記インターフェース回路
にて検出したサンプリング周波数に応じて上記アナログ
フィルターを選択的に切り替え、上記Ｄ／Ａ変換回路に
より変換されたアナログ再生信号にフィルター処理を施
すフィルター回路とを備えることを特徴とする信号処理
装置。

【００９９】（付記２３）デジタルデータに所定の処理
を施し、アナログ信号に変換して出力する信号処理方法
であって、上記デジタルデータを処理して得られる再生
信号の周波数レベルを検出し、上記検出した再生信号の
周波数レベルに応じて、フィルターのカットオフ周波数
を変更制御し、上記デジタルデータに基づく信号にフィ
ルター処理を施すことを特徴とする信号処理方法。

【０１００】（付記２４）デジタルデータに所定の処理
を施し、アナログ信号に変換して出力する信号処理方法
であって、上記デジタルデータから当該デジタルデータ
のサンプリング周波数を検出し、上記検出したサンプリ
ング周波数に応じて、フィルターのカットオフ周波数を
変更制御し、上記デジタルデータを復調処理して得られ
たアナログ再生信号にフィルター処理を施すことを特徴
とする信号処理方法。

【０１０１】

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
デジタルデータを処理して得られる再生信号の周波数レ
ベルを検出回路により検出し、上記検出した再生信号の
周波数レベルに応じて、上記デジタルデータに基づく信
号にフィルター処理を施すフィルターのカットオフ周波
数を変更制御するようにしたので、再生信号の周波数レ
ベルに応じた適切なカットオフ周波数のフィルターを用
いて、デジタルデータを復調処理し得られる再生信号か
ら不要な帯域外雑音成分を除去し出力することができ
る。

【０１０２】また、入力されるデータからデジタルデー
タのサンプリング周波数を検出回路により検出し、検出
したサンプリング周波数に応じて、デジタルデータを復
調して得られたアナログ再生信号にフィルター処理を施
すフィルターのカットオフ周波数を変更制御するように
した場合には、デジタルデータのサンプリング周波数に
応じた適切なカットオフ周波数のフィルターを用いて、
アナログ再生信号から不要な帯域外雑音成分を除去し出
力することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態による信号処理装置を適用した
デジタルオーディオ機器の一構成例を示すブロック図で
ある。

【図２】デジタルフィルターの周波数特性を示す図であ
る。

【図３】アナログＬＰＦの構成例を示す図である。

【図４】第１の実施形態による信号処理装置を適用した
デジタルオーディオ機器の具体的な構成例を示す図であ
る。

【図５】第２の実施形態による信号処理装置を適用した
デジタルオーディオ機器の一構成例をブロック図であ
る。

【図６】再生信号の周波数レベルの算出方法を説明する
ための図である。

【図７】再生信号の周波数レベルの判別方法を説明する
ための図である。

【図８】ＬＰＦのカットオフ周波数の設定例を示す図で
ある。

【図９】再生信号の周波数レベルに応じたＬＰＦの切り
替え例を示す図である。

【図１０】デジタルＬＰＦの一例を示す図である。

【図１１】第２の実施形態による信号処理装置を適用し
たデジタルオーディオ機器の具体的な構成例を示す図で
ある。

【図１２】第３の実施形態による信号処理装置を適用し
たデジタルオーディオ機器の一構成例を示すブロック図
である。

【図１３】第３の実施形態による信号処理装置を適用し
たデジタルオーディオ機器の具体的な構成例を示す図で
ある。

【図１４】従来のデジタルオーディオ機器の構成例を示
す図である。

【図１５】従来のデジタルオーディオ機器のサンプリン
グ周波数を示す図である。

【図１６】ＬＰＦのカットオフ周波数に応じた再生信号
の周波数帯域を説明するための図である。

【符号の説明】

１０１ インターフェースＩＣ １０２ デジタルフィルター １０３ Ｄ／Ａ変換ＩＣ １０４ フィルター部 １０５、５０６ アナログローパスフィルター ５０２ 再生周波数判別回路 ５０３ カットオフ周波数選択回路 ５０４ デジタルローパスフィルター ５０５ 遅延回路

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 デジタルデータに所定の処理を施し、ア
   ナログ信号に変換して出力する信号処理装置であって、 上記デジタルデータを処理して得られる再生信号の周波
   数レベルを検出する検出回路と、 カットオフ周波数が変更制御可能であり、上記検出回路
   にて検出した再生信号の周波数レベルに応じたカットオ
   フ周波数で、上記デジタルデータに基づく信号にフィル
   ター処理を施すフィルター回路とを備えたことを特徴と
   する信号処理装置。
2. 【請求項２】 上記検出回路は、上記デジタルデータを
   一定の時間間隔で複数抽出し、抽出して得られた隣接す
   るデジタルデータの値の増減に基づいて、上記再生信号
   の周波数レベルを検出することを特徴とする請求項１に
   記載の信号処理装置。
3. 【請求項３】 上記検出回路にて検出した再生信号の周
   波数レベルに応じて、上記フィルター処理におけるカッ
   トオフ周波数を選択するカットオフ周波数選択回路をさ
   らに備えることを特徴とする請求項１に記載の信号処理
   装置。
4. 【請求項４】 上記フィルター回路は、カットオフ周波
   数が異なる複数のアナログフィルターまたはカットオフ
   周波数が変更可能なアナログフィルターを有し、上記検
   出回路にて検出した再生信号の周波数レベルに応じて、
   上記フィルター処理に用いるアナログフィルターを選択
   的に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の信号
   処理装置。
5. 【請求項５】 上記フィルター回路は、複数のカットオ
   フ周波数が設定可能なデジタルフィルターを有し、上記
   検出回路にて検出した再生信号の周波数レベルに応じ
   て、上記デジタルフィルターのカットオフ周波数を選択
   的に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の信号
   処理装置。
6. 【請求項６】 デジタルデータを入力するためのインタ
   ーフェース回路と、 上記インターフェース回路を介して入力されるデジタル
   データから当該デジタルデータを処理して得られる再生
   信号の周波数レベルを検出する検出回路と、 上記検出回路にて検出した再生信号の周波数レベルに応
   じて、当該デジタルデータをフィルター処理する際のカ
   ットオフ周波数を選択するカットオフ周波数選択回路
   と、 上記インターフェース回路を介して入力されるデジタル
   データの高周波ノイズを除去するデジタルフィルター回
   路と、 複数のカットオフ周波数が設定可能なデジタルフィルタ
   ーを有し、上記カットオフ周波数選択回路にて選択され
   たカットオフ周波数で、上記デジタルフィルター回路に
   より高周波ノイズが除去されたデジタルデータにフィル
   ター処理を施すフィルター回路と、 上記フィルター回路によりフィルター処理されたデジタ
   ルデータをアナログ再生信号に変換するＤ／Ａ変換回路
   と、 上記Ｄ／Ａ変換回路により変換されたアナログ再生信号
   から高周波ノイズを除去するアナログフィルター回路と
   を備えることを特徴とする信号処理装置。
7. 【請求項７】 デジタルデータを入力するためのインタ
   ーフェース回路と、 上記インターフェース回路を介して入力されるデジタル
   データから当該デジタルデータを処理して得られる再生
   信号の周波数レベルを検出する検出回路と、 上記検出回路にて検出した再生信号の周波数レベルに応
   じて、当該デジタルデータをフィルター処理する際のカ
   ットオフ周波数を選択するカットオフ周波数選択回路
   と、 上記インターフェース回路を介して入力されるデジタル
   データの高周波ノイズを除去するデジタルフィルター回
   路と、 上記デジタルフィルター回路により高周波ノイズが除去
   されたデジタルデータをアナログ再生信号に変換するＤ
   ／Ａ変換回路と、 カットオフ周波数が異なる複数のアナログフィルターを
   有し、上記カットオフ周波数選択回路にて選択されたカ
   ットオフ周波数で、上記Ｄ／Ａ変換回路により変換され
   たアナログ再生信号にフィルター処理を施すフィルター
   回路とを備えることを特徴とする信号処理装置。
8. 【請求項８】 デジタルデータに所定の処理を施し、ア
   ナログ信号に変換して出力する信号処理装置であって、 上記デジタルデータから当該デジタルデータのサンプリ
   ング周波数を検出する検出回路と、 カットオフ周波数が変更制御可能なフィルターを有し、
   上記検出回路にて検出したサンプリング周波数に応じた
   カットオフ周波数で、上記デジタルデータを復調処理し
   て得られたアナログ再生信号にフィルター処理を施すフ
   ィルター回路とを備えることを特徴とする信号処理装
   置。
9. 【請求項９】 デジタルデータに所定の処理を施し、ア
   ナログ信号に変換して出力する信号処理方法であって、 上記デジタルデータを処理して得られる再生信号の周波
   数レベルを検出し、 上記検出した再生信号の周波数レベルに応じて、フィル
   ターのカットオフ周波数を変更制御し、上記デジタルデ
   ータに基づく信号にフィルター処理を施すことを特徴と
   する信号処理方法。
10. 【請求項１０】 デジタルデータに所定の処理を施し、
    アナログ信号に変換して出力する信号処理方法であっ
    て、 上記デジタルデータから当該デジタルデータのサンプリ
    ング周波数を検出し、 上記検出したサンプリング周波数に応じて、フィルター
    のカットオフ周波数を変更制御し、上記デジタルデータ
    を復調処理して得られたアナログ再生信号にフィルター
    処理を施すことを特徴とする信号処理方法。