JP2003299179A - ディジタルオーディオ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 入力データが外部クロック信号に非同期の場
合に、Ｄ／Ａコンバータの内部演算処理が破綻し、出力
にノイズが発生するのを防ぐことができるディジタルオ
ーディオ装置を提供する。 【解決手段】 ディジタルオーディオ装置において、入
力データが外部クロック信号に同期しているか否かを判
定する非同期判定信号Ｓ４に基づいて、外部から入力さ
れたディジタルデータＳ１に対してミュートを行うか否
かを制御する入力データミュート処理回路１０と、同期
信号発生回路２０で発生した同期タイミング信号Ｓ２０
１と外部から入力される外部サンプリング信号Ｓ２のい
ずれかを選択するサンプリング信号選択回路３０を制御
することにより、Ｄ／Ａコンバータ４０の出力をミュー
トするようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はディジタルオーディ
オ装置に関し、特に入力されたディジタルオーディオデ
ータにミュート処理を施すようなディジタルオーディオ
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ディジタルオーディオに用いられるＤ／
Ａコンバータには、オーバ・サンプリング・ディジタル
・フィルタと、いわゆるΔΣ変調という一種のビット圧
縮技術とを組み合わせることにより、より少ないビット
数（１〜４ビット程度）で１６〜１８ビット相当の分解
能及び精度を得ることができるような、例えば特開２０
００−２３２３６１号公報で開示されたようなＤ／Ａコ
ンバータが存在する。

【０００３】上記のようなＤ／Ａコンバータは、ディジ
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
る際に、入力データを再量子化することで当該入力デー
タに応じた「１（ハイレベル）」と「０（ローレベ
ル）」からなるパルス列を出力するものである。

【０００４】図３は、従来のディジタルオーディオ装置
の構成を示すブロック図である。図３において、１，
２，３は入力端子であり、５が出力端子である。上記入
力端子１，２，３にそれぞれ入力データＳ１、サンプリ
ング信号Ｓ２、及び外部クロック信号Ｓ３を入力する。
Ｄ／Ａコンバータ４０は、入力データＳ１をデータ入力
として、サンプリング信号Ｓ２をサンプリング入力と
し、また、外部クロック信号Ｓ３を動作クロックとして
動作する。ミュート処理回路５０は、必要に応じてＤ／
Ａコンバータ出力Ｓ４０１に対してミュート処理を施
し、ノイズレスな無音出力にする回路である。

【０００５】図４は、 従来のディジタルオーディオ装
置の動作を説明するためのタイミング図である。図４に
おいて、Ｔ１の期間は入力データが外部クロック信号に
同期している状態の期間である。入力端子１に入力され
る入力データが外部クロック信号Ｓ３に同期している状
態時は、入力端子２に入力されるサンプリング信号Ｓ２
の規定のサンプリング周波数の数倍の周波数で、サンプ
リング（オーバーサンプリング）が行われ、Ｄ／Ａコン
バータ４０の演算処理が正常に行われ、ローパスフィル
タなどで整形されたアナログ波形をＤ／Ａコンバータ出
力Ｓ４０１から出力する。

【０００６】また、Ｔ２の期間は入力データが外部クロ
ック信号に同期していない状態の期間である。入力デー
タが外部クロックに同期していない状態時は、入力デー
タＳ１のサンプリング信号Ｓ２と外部クロック信号Ｓ３
にばらつきが生じ、規定の数倍でのオーバーサンプリン
グができなくなり、ΔΣ変調処理時に正しく演算が行わ
れずに処理が破綻し、Ｄ／Ａコンバータ出力Ｓ４０１に
ノイズが生じる。従って、Ｄ／Ａコンバータ出力Ｓ４０
１のノイズにミュート処理回路５０でミュート処理をか
け、出力Ｓ５０１を出力する。

【０００７】このようにして、従来のディジタルオーデ
ィオ装置では、入力データが外部クロック信号に同期し
ている場合は、Ｄ／Ａコンバータ出力から整形されたア
ナログ波形を出力し、入力データが外部クロック信号に
同期していない場合は、Ｄ／Ａコンバータ出力のノイズ
にミュート処理をかけ、出力する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ディジ
タル記憶装置の普及に伴い、例えば、ＭＤレコーダのよ
うにディジタルオーディオデータを外部から受け取る機
会も増加してきた。つまり、信号源の多様化により、サ
ンプリング信号と入力クロックの同期がとれない場合が
発生する。

【０００９】このような場合上記従来のディジタルオー
ディオ装置では、サンプリング信号と入力クロックの同
期がとれないために、ΔΣ変調処理時に演算が正しく行
われず、Ｄ／Ａコンバータの内部処理が破綻し、Ｄ／Ａ
コンバータ出力にノイズが発生し、このような場合に
は、その出力にミュート処理を施す必要があるという問
題があった。また、特にポータブル機器においては、半
導体集積回路の面積が小さいことや実装部品点数が少な
いことが望まれている。

【００１０】本発明は、上記のような従来の問題点を解
決するためになされたもので、入力されるディジタルオ
ーディオデータが外部クロック信号に同期していない場
合であっても、規定の周波数の数倍の周波数でオーバー
サンプリングを実施することができ、ΔΣ変調処理時に
演算が常に正しく行われ、Ｄ／Ａコンバータ出力にノイ
ズが出力されないディジタルオーディオ装置を提供する
ことを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１による
ディジタルオーディオ装置は、外部クロック信号に基づ
いて、同期タイミング信号を発生する同期信号発生手段
と、外部から入力されるディジタルオーディオデータが
上記外部クロック信号と同期しているか否かを示す非同
期判定信号に基づいて、上記同期信号発生手段から出力
される上記同期タイミング信号と、外部から入力される
外部サンプリング信号のいずれかを選択して出力するサ
ンプリング信号選択手段と、上記非同期判定信号が非同
期を示しているとき、上記外部から入力されるディジタ
ルオーディオデータに対してミュート処理を施して出力
するミュート処理手段と、上記サンプリング信号選択手
段の出力をサンプリング入力とし、上記ミュート処理手
段の出力をディジタルオーディオデータ入力とし、上記
外部クロック信号を動作クロック入力とし、Ｄ／Ａ変換
出力を出力するＤ／Ａコンバータとを備えるようにした
ものである。

【００１２】本発明の請求項２は、上記請求項１記載の
ディジタルオーディオ装置において、上記外部サンプリ
ング信号と上記外部クロック信号に基づいて、上記ディ
ジタルオーディオデータが上記外部クロック信号と非同
期であるか否かを判定し、該判定の結果を、上記非同期
判定信号として出力する非同期判定手段を備えるように
したものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）以下、本発明の
実施の形態について、図面を参照して説明する。図１
は、本発明の実施の形態１によるディジタルオーディオ
装置の構成を示すブロック図である。

【００１４】図１において、１，２，３，４は入力端子
であり、５は出力端子である。入力端子１には外部入力
データＳ１が入力され、入力端子２には外部サンプリン
グ信号Ｓ２が入力され、入力端子３には外部クロック信
号Ｓ３が入力され、入力端子４には外部入力データＳ１
が外部クロック信号Ｓ３と同期しているか否かを示す非
同期判定信号Ｓ４が入力される。

【００１５】１０は、非同期判定信号Ｓ４に応じて、外
部入力データＳ１に対しミュート処理を施して、あるい
は施さないで出力Ｓ１０１を出力する入力データミュー
ト処理回路、２０は、外部クロック信号Ｓ３に基づいて
同期タイミング信号Ｓ２０１を発生する同期信号発生回
路、３０は、非同期判定信号Ｓ４に応じて、同期信号発
生回路２０が出力する同期タイミング信号Ｓ２０１と、
外部サンプリング信号Ｓ２０１のいずれかを選択してサ
ンプリング信号Ｓ３０１を出力するサンプリング信号選
択回路である。また、４０は、入力データミュート処理
回路１０の出力Ｓ１０１、サンプリング信号Ｓ３０１、
及び外部クロック信号Ｓ３を入力として、ΔΣ変調処理
を行い、Ｄ／Ａコンバータ出力Ｓ４０１を出力するΔΣ
方式のＤ／Ａコンバータである。

【００１６】次に動作について説明する。入力データミ
ュート処理回路１０は、非同期判定信号Ｓ４が、外部入
力データＳ１が外部クロック信号Ｓ３と非同期であるこ
とを示すＨレベルになる（以後、非同期判定信号Ｓ４が
イネーブル状態になると呼ぶ）と、入力データミュート
処理回路１０のミュート動作が有効になり、出力Ｓ１０
１として０データを出力する。一方、非同期判定信号Ｓ
４が外部入力データＳ１と外部クロック信号Ｓ３が同期
していることを示すＬレベルになる（以後、非同期判定
信号Ｓ４がディスイネーブル状態になると呼ぶ）と、入
力データミュート処理回路１０のミュート動作が無効に
なり、出力Ｓ１０１として外部入力データを出力する。

【００１７】また、サンプリング信号選択回路３０は、
非同期判定信号Ｓ４がイネーブル状態になると、サンプ
リング信号選択回路３０は、サンプリング信号Ｓ３０１
に同期信号発生回路２０にて生成した同期タイミング信
号Ｓ２０１を選択し出力する。一方、非同期判定信号Ｓ
４がディスイネーブル状態になると、サンプリング信号
選択回路３０はサンプリング信号Ｓ３０１に外部サンプ
リング信号Ｓ２を選択し出力する。

【００１８】また、同期信号発生回路２０は、非同期判
定信号Ｓ４がディスイネーブル状態になると、Ｄ／Ａコ
ンバータ４０が外部クロック信号Ｓ３を動作クロックと
して動作するときに要求される理想的なサンプリング信
号に相当する同期タイミング信号Ｓ２０１を発生する。

【００１９】従って、非同期判定信号Ｓ４がディスイネ
ーブル状態では外部入力データＳ１をデータ入力、外部
サンプリング信号Ｓ２をサンプリング入力、外部クロッ
ク信号Ｓ３を動作クロックとして、Ｄ／Ａコンバータ４
０は動作をする。一方、非同期判定信号Ｓ４がイネーブ
ル状態では０データをデータ入力、同期タイミング信号
Ｓ２０１をサンプリング入力、外部クロック信号Ｓ３を
動作クロックとして、Ｄ／Ａコンバータ４０は動作をす
る。

【００２０】このように外部入力データ、及びサンプリ
ングデータの状態に関わらず、Ｄ／Ａコンバータ４０は
動作クロックが要求する理想的なサンプリング信号でデ
ータ入力（０データ）の演算を実施することが可能にな
り、常にノイズレスな無音状態が実現できる。

【００２１】図２は、本発明の実施の形態１によるディ
ジタルオーディオ装置の動作を説明するためのタイミン
グ図である。図２において、Ｔ１の期間は、外部クロッ
クＳ３に同期した外部入力データＳ１が入力されている
状態（非同期判定信号Ｓ４がディスエーブル状態）の期
間である。

【００２２】入力データミュート処理回路１０は非同期
判定信号Ｓ４に基づき、ミュート処理を無効にして外部
入力データＳ１を出力データとして入力データＳ１０１
を出力する。また、上記非同期判定信号Ｓ４に基づき、
サンプリング信号選択回路３０は出力信号として外部サ
ンプリング信号Ｓ２を選択しサンプリング信号Ｓ３０１
を出力する。

【００２３】従って、Ｔ１の期間において、Ｄ／Ａコン
バータ４０は、外部クロック信号Ｓ３に同期した外部サ
ンプリング信号Ｓ２と、外部入力データＳ１と、外部ク
ロック信号Ｓ３を入力としてΔΣ変調処理を行い、Ｄ／
Ａコンバータ出力Ｓ４０１にアナログ波形を出力する。
Ｔ２の期間は、外部入力データＳ１が外部クロック信号
Ｓ３と非同期の状態（非同期判定信号Ｓ４がイネーブル
状態）の期間である。

【００２４】入力データミュート処理回路１０は非同期
判定信号Ｓ４に基づき、ミュート処理を有効にし０デー
タを出力データとして出力する。また、サンプリング信
号選択回路３０は上記非同期判定信号Ｓ４に基づき、出
力信号として内部に同期した同期タイミング信号Ｓ２０
１を選択し、サンプリング信号Ｓ３０１を出力する。

【００２５】従って、Ｔ２の期間において、Ｄ／Ａコン
バータ４０は、外部クロック信号Ｓ３に同期した同期タ
イミング信号Ｓ２０１と０データと外部クロック信号Ｓ
３を入力としてΔΣ変調処理を行うため、内部でΔΣ変
調処理が破綻することなくＤ／Ａコンバータ出力Ｓ４０
１に常にミュートされた波形を出力端子５に出力する。

【００２６】このように本発明の実施の形態１によるデ
ィジタルオーディオ装置では、小規模な回路で入力され
るディジタルオーディオデータが非同期の場合であって
も、入力データを０データにし、サンプリング入力を同
期タイミング信号にすることによって、Ｄ／Ａコンバー
タ出力をミュートデータにすることができる。

【００２７】図５は、本発明の実施の形態１によるディ
ジタルオーディオ装置の非同期判定手段の構成を示すブ
ロック図である。図５において、６，７は入力端子であ
り、８は出力端子である。

【００２８】入力端子６には外部クロック信号Ｓ３が入
力され、入力端子７には外部サンプリング信号Ｓ２が入
力される。カウンタ６０は外部サンプリング信号Ｓ２の
立ち上がりにて、カウント値を初期値に戻し、外部クロ
ック信号Ｓ３の立ち上がり（下がり）回数をカウント
し、そのカウント値Ｓ６０１を出力する。外部サンプリ
ング信号Ｓ２の立ち上がり時のカウント値がＤ／Ａコン
バータが内部でのΔΣ変調処理を行うために必要な規定
の値と等しいか否かをカウント値判定回路７０で判定
し、その結果を非同期判定信号Ｓ４として出力する。

【００２９】図６は、本発明の実施の形態１によるディ
ジタルオーディオ装置の非同期判定手段の動作を説明す
るためのタイミングチャート図である。図６において、
例えば、Ｄ／Ａコンバータが内部でΔΣ変調処理を行う
ために必要な規定の値を「ｎ」とし、カウント値「ｍ」
との間に「ｍ＜ｎ」の関係があるとする。

【００３０】Ｔ１の期間は、カウント値が「ｎ」であ
り、Ｄ／Ａコンバータが内部でΔΣ変調処理を行うため
に必要な規定の値と等しいので、サンプリング信号と外
部クロックとの関係が満たされており、非同期判定信号
Ｓ４がディスイネーブル状態であることを示している。

【００３１】一方、Ｔ２の期間は、図６に示すようにカ
ウント値が「ｍ」であり、つまりカウント値が「ｎ」未
満であるため、Ｄ／Ａコンバータが内部でΔΣ変調処理
を行うために必要な規定の値と異なるので、非同期判定
信号Ｓ４がイネーブル状態であることを示している。

【００３２】また、Ｄ／Ａコンバータが内部でΔΣ変調
処理を行うために必要な規定の値を「ｎ」とカウント値
「ｍ」との間に「ｍ＞ｎ」の関係がある場合も、非同期
判定信号がイネーブル状態となる。

【００３３】このように本発明の実施の形態１によるデ
ィジタルオーディオ装置では、非同期判定手段により、
カウンタ及びカウント判定回路を用いて外部サンプリン
グ信号Ｓ２の立ち上がり時のカウント値がＤ／Ａコンバ
ータが内部でのΔΣ変調処理を行うために必要な規定の
値と等しいか否かを判定することで、上記非同期判定手
段より出力された結果である非同期判定信号に基づい
て、入力データ、及びサンプリング信号を選択し、必要
に応じてミュートされた波形を出力することができる。

【００３４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の請求項１によるディジタルオーディオ装置によれば、
外部クロック信号に基づいて、同期タイミング信号を発
生する同期信号発生手段と、外部から入力されるディジ
タルオーディオデータが上記外部クロック信号と同期し
ているか否かを示す非同期判定信号に基づいて、上記同
期信号発生手段から出力される上記同期タイミング信号
と、外部から入力される外部サンプリング信号のいずれ
かを選択して出力するサンプリング信号選択手段と、上
記非同期判定信号が非同期を示しているとき、上記外部
から入力されるディジタルオーディオデータに対してミ
ュート処理を施して出力するミュート処理手段と、上記
サンプリング信号選択手段の出力をサンプリング入力と
し、上記ミュート処理手段の出力をディジタルオーディ
オデータ入力とし、上記外部クロック信号を動作クロッ
ク入力とし、Ｄ／Ａ変換出力を出力するＤ／Ａコンバー
タとを備えるようにしたので、サンプリング信号と入力
データを制御することにより、Ｄ／Ａコンバータの内部
処理が破綻することが無くなり、内部処理の破綻による
Ｄ／Ａコンバータ出力にノイズが発生しなくなり、Ｄ／
Ａコンバータの出力の後段にミュート処理手段が不要と
なるため、半導体集積回路の面積の縮小や実装点数を削
減することができるという効果がある。

【００３５】本発明の請求項２によるディジタルオーデ
ィオ装置によれば、上記請求項１記載のディジタルオー
ディオ装置において、上記外部サンプリング信号と上記
外部クロック信号とに基づいて、上記ディジタルオーデ
ィオデータが上記外部クロック信号と非同期であるか否
かを判定し、該判定の結果を、上記非同期判定信号とし
て出力する非同期判定手段を備えるようにしたので、デ
ィジタルオーディオ装置の外部入力に依存せずにＤ／Ａ
コンバータ出力をゼロにすることが可能となり、Ｄ／Ａ
コンバータの出力の後段にミュート処理手段が不要とな
るため、半導体集積回路の面積の縮小や実装点数を削減
することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態によるディジタルオーディ
オ装置の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の実施の形態によるディジタルオーディ
オ装置の動作を説明するためのタイミング図である。

【図３】従来のディジタルオーディオ装置の構成を示す
ブロック図である。

【図４】従来のディジタルオーディオ装置の動作を説明
するためのタイミング図である。

【図５】本発明の実施の形態による非同期判定手段の構
成を示すブロック図である。

【図６】本発明の実施の形態による非同期判定手段の動
作を説明するためのタイミングチャート図である。

【符号の説明】

１，２，３，４，６，７ 入力端子 ５，８ 出力端子 １０ 入力データミュート処理回路 ２０ 同期信号発生回路 ３０ サンプリング信号選択回路 ４０ ΔΣ方式Ｄ／Ａコンバータ ５０ ミュート処理回路 ６０ カウンタ ７０ カウント値判定回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5D020 AC07 5J064 AA05 BA03 BA06 BB09 BC05 BC07 BC14 BC15 BD01

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部クロック信号に基づいて、同期タイ
   ミング信号を発生する同期信号発生手段と、 外部から入力されるディジタルオーディオデータが上記
   外部クロック信号と同期しているか否かを示す非同期判
   定信号に基づいて、上記同期信号発生手段から出力され
   る上記同期タイミング信号と、外部から入力される外部
   サンプリング信号のいずれかを選択して出力するサンプ
   リング信号選択手段と、 上記非同期判定信号が非同期を示しているとき、上記外
   部から入力されるディジタルオーディオデータに対して
   ミュート処理を施して出力するミュート処理手段と、 上記サンプリング信号選択手段の出力をサンプリング入
   力とし、上記ミュート処理手段の出力をディジタルオー
   ディオデータ入力とし、上記外部クロック信号を動作ク
   ロック入力とし、Ｄ／Ａ変換出力を出力するＤ／Ａコン
   バータとを備えた、 ことを特徴とするディジタルオーディオ装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のディジタルオーディオ装
   置において、 上記外部サンプリング信号と上記外部クロック信号に基
   づいて、上記ディジタルオーディオデータが上記外部ク
   ロック信号と非同期であるか否かを判定し、該判定の結
   果を、上記非同期判定信号として出力する非同期判定手
   段を備えた、 ことを特徴とするディジタルオーディオ装置。