JP2006319571A - Demodulating circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の異なるサンプリング周波数でデジタル化された音声、又はオーディオ信号をアナログ信号に変換する復調回路に関する。 The present invention relates to a demodulation circuit that converts a voice or audio signal digitized at a plurality of different sampling frequencies into an analog signal.
図5は、複数の異なるサンプリング周波数でデジタル化されたデータをアナログデータに変換するデジタルデータ復調回路の構成を示す図である(例えば、特許文献1参照)。 FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a digital data demodulation circuit that converts data digitized at a plurality of different sampling frequencies into analog data (see, for example, Patent Document 1).
図5において、デジタルデータ復調回路は、デジタルデータ入力端子1、デジタルフィルタ2、デジタルアナログ変換器3、低域フィルタ4、及びアナログ出力端子5から構成される。
In FIG. 5, the digital data demodulating circuit includes a digital
以上の構成において、デジタルデータのサンプリング周波数(以下、Fsという)が8kHzと48kHz、デジタルフィルタの動作クロックが4Fsの場合を例として、動作を説明する。 In the above configuration, the operation will be described by taking the case where the sampling frequency of digital data (hereinafter referred to as Fs) is 8 kHz and 48 kHz and the operation clock of the digital filter is 4 Fs as an example.
図6は、上記デジタルデータ復調回路の動作を説明する特性図である。 FIG. 6 is a characteristic diagram for explaining the operation of the digital data demodulating circuit.
デジタルデータのFsが8kHzの場合、入力されるデジタルデータの周波数特性は8kHz毎に折り返されている。このデジタルデータをデジタルフィルタ2を通すことにより、32kHz(4Fs)毎の折り返し以外が減衰され、図6(a)に示す周波数特性になる。これをデジタルアナログ変換器3でアナログ信号に変換し、低域フィルタ4で折り返し成分を除去することでアナログ出力端子5からアナログ信号として復調される。
When the Fs of the digital data is 8 kHz, the frequency characteristic of the input digital data is turned back every 8 kHz. By passing this digital data through the
次に、デジタルデータのFsが48kHzの場合、入力されるデジタルデータの周波数特性は48kHz毎に折り返されている。このデジタルデータをデジタルフィルタ2を通すことにより、32kHz(4Fs)毎の折り返し以外が減衰され、図6(b)に示す周波数特性になる。これをデジタルアナログ変換器3でアナログ信号に変換し、低域フィルタ4で折り返し成分を除去することでアナログ出力端子5からアナログ信号として復調される。但し、このときデジタルフィルタ2とデジタルアナログ変換器3は、Fsに比例して動作クロックを6倍にする必要がある。
しかしながら、このような従来のデジタルデータ復調回路にあっては、入力デジタルデータのFsに比例してデジタルフィルタ2とデジタルアナログ変換器3の動作クロックを変化させる必要があるため、入力デジタルデータのFsが高くなると消費電流が大きくなるという問題がある。例えば、図5のデジタルデータ復調回路では、デジタルデータのFsが8kHzから48kHzになると、供給する動作クロックを6倍にする必要がある。
However, in such a conventional digital data demodulating circuit, it is necessary to change the operation clocks of the
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、入力デジタルデータのFsが高くなっても消費電流の増加を抑えることができる復調回路を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to provide a demodulation circuit capable of suppressing an increase in current consumption even when Fs of input digital data is increased.
本発明の復調回路は、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阻止域減衰量が変化可能なデジタルフィルタと、前記デジタルフィルタのデジタル出力をアナログ信号に変換するデジタルアナログ変換手段と、前記デジタルアナログ変換手段の出力から折り返し雑音成分を除去する低域フィルタと、入力されるデジタルデータの前記サンプリング周波数が所定周波数より高いとき、前記デジタルフィルタの阻止域減衰量を少なくする制御を行う制御手段とを備える構成を採る。 The demodulating circuit of the present invention includes a digital filter capable of changing a stop band attenuation amount according to a sampling frequency of input digital data, a digital-analog converting unit that converts a digital output of the digital filter into an analog signal, and the digital A low-pass filter for removing aliasing noise components from the output of the analog conversion means; and a control means for performing control to reduce the stop-band attenuation of the digital filter when the sampling frequency of the input digital data is higher than a predetermined frequency; The structure provided with is taken.
本発明によれば、入力デジタルデータのFsが高いときには、デジタルフィルタの活性化する部分を減らすことができ、入力デジタルデータのFsが高くなっても消費電流の増加を抑えることができる。 According to the present invention, when the Fs of the input digital data is high, the portion of the digital filter that is activated can be reduced, and an increase in current consumption can be suppressed even if the Fs of the input digital data is high.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る復調回路の構成を示すブロック図である。本実施の形態は、復調回路をデジタルデータ復調回路に適用したものである。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a demodulation circuit according to
図1において、デジタルデータ復調回路100は、デジタルデータ入力端子101、阻止域減衰量制御信号端子102、阻止域減衰量可変デジタルフィルタ103、デジタルアナログ変換器104、低域フィルタ105、及びアナログ出力端子106から構成される。
In FIG. 1, a digital
阻止域減衰量可変デジタルフィルタ103は、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阻止域減衰量が変化可能なデジタルフィルタである。また、阻止域減衰量可変デジタルフィルタ103は、阻止域減衰量制御信号端子102に入力される阻止域減衰量制御信号により、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動作クロックが可変である。
The stop-band attenuation variable
デジタルアナログ変換器104は、阻止域減衰量可変デジタルフィルタ103のデジタル出力をアナログ信号に変換する。
The digital-
低域フィルタ105は、デジタルアナログ変換器104の出力から折り返し雑音成分を除去する。
The
図2は、上記阻止域減衰量可変デジタルフィルタ103の構成を示す回路図である。図2は、阻止域減衰量可変デジタルフィルタ103をIIR(Infinite Impulse response)フィルタにより構成した場合の例である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of the stop-band attenuation variable
図2において、阻止域減衰量可変デジタルフィルタ103は、阻止域減衰量制御信号端子102、デジタル入力端子200、第1のBiquad型のIIRフィルタ201、第2のBiquad型のIIRフィルタ202、第1のスイッチ203、第2のスイッチ204、及びデジタルフィルタ出力端子205を備えて構成される。
In FIG. 2, the stopband attenuation variable
阻止域減衰量可変デジタルフィルタ103は、デジタルデータ入力のFsが8kHzの時(阻止域減衰量が大きな場合)にIIRフィルタの次数が4次、デジタルデータ入力のFsが48kHzの時(阻止域減衰量が少ない場合)にはIIRフィルタの次数が2次と仮定している。 When the Fs of the digital data input is 8 kHz (when the stopband attenuation is large), the IIR filter order is 4th, and when the digital data input Fs is 48 kHz (stopband attenuation). When the amount is small), it is assumed that the order of the IIR filter is the second order.
なお、阻止域減衰量可変デジタルフィルタ103をIIR型で構成しているが、FIR(Finite Impulse Response)型でもよい。また、IIR型とFIR型を組み合わせて構成してもよい。また、フィルタの次数、係数は一例であり、その他の次数、係数の組み合わせも可能である。
Although the stopband attenuation variable
以下、上述のように構成された復調回路の動作について説明する。 The operation of the demodulation circuit configured as described above will be described below.
本実施の形態では、入力デジタルデータのFsが高いとき(例えば、Fs/2≧約20kHz)には、デジタルフィルタの阻止域が可聴帯域外にあることに着目し、デジタルフィルタの阻止域減衰量を少なくすることで、デジタルフィルタの活性化する部分を減らすものである。 In the present embodiment, when the Fs of the input digital data is high (for example, Fs / 2 ≧ about 20 kHz), it is noted that the digital filter stop band is outside the audible band, and the digital filter stop band attenuation amount By reducing the number, the portion of the digital filter that is activated is reduced.
まず、デジタルデータ復調回路100の全体動作について述べる。
First, the overall operation of the digital
図3は、デジタルデータ復調回路100の動作を説明する特性図であり、図3(a)はデジタルデータ入力のFsが8kHzの時の阻止域減衰量可変デジタルフィルタ103の出力の周波数特性、図3(b)はデジタルデータ入力のFsが48kHzの時の阻止域減衰量可変デジタルフィルタ103の出力の周波数特性である。
FIG. 3 is a characteristic diagram for explaining the operation of the digital
図1において、デジタルデータ入力は、デジタルデータ入力端子101から阻止域減衰量可変デジタルフィルタ103に入力される。阻止域減衰量可変デジタルフィルタ103は、入力されたデジタルデータを所定帯域以外の周波数を減衰することで、図3に示す周波数特性を持つデジタルデータを出力する。阻止域減衰量可変デジタルフィルタ103の阻止域減衰量制御信号端子102には、デジタルデータ入力のFsに応じて変化する阻止域減衰量制御信号が入力され、その減衰量はデジタルデータ入力のFsに応じて変化する。阻止域減衰量可変デジタルフィルタ103の出力は、デジタルアナログ変換器104へ入力される。デジタルアナログ変換器104は、入力されたデジタル信号をアナログ信号に変換し、低域フィルタ105は、このアナログ信号から折り返し成分を除去することでアナログ出力端子106から復調信号を出力する。
In FIG. 1, digital data input is input from a digital
次に、阻止域減衰量可変デジタルフィルタ103の動作について説明する。
Next, the operation of the stop band attenuation variable
図2に示すように、阻止域減衰量可変デジタルフィルタ103は、第1のBiquad型(次数2次)のIIRフィルタ201と第2のBiquad型のIIRフィルタ202とが第1のスイッチ203を介して接続されており、阻止域減衰量可変デジタルフィルタ103のデジタル入力(デジタル入力端子200入力)は第2のスイッチ204を介して第1のBiquad型のIIRフィルタ201の入力に接続されている。
As shown in FIG. 2, the stop-band attenuation variable
阻止域減衰量制御信号端子102に入力される阻止域減衰量制御信号により第1のスイッチ203及び第2のスイッチ204が制御される。第1のスイッチ203及び第2のスイッチ204の制御により、第1のBiquad型のIIRフィルタ201と第2のBiquad型のIIRフィルタ202の出力形態が変化し、〈状態1〉又は〈状態2〉となる。
The
すなわち、デジタル入力端子200からのデジタル入力が第1のBiquad型のIIRフィルタ201と第2のBiquad型のIIRフィルタ202を通過して阻止域減衰量可変デジタルフィルタ103のデジタルフィルタ出力端子205に出力される〈状態1〉と、デジタル入力端子200からのデジタル入力が直接第2のBiquad型のIIRフィルタ202に入力される〈状態2〉のいずれかとなる。なお、〈状態2〉では、第2のBiquad型のIIRフィルタ202の各係数も変更されており、第1のBiquad型のIIRフィルタ201へのクロック供給はストップされる。これにより、第1のBiquad型のIIRフィルタ201で消費される電流が削減できる。
That is, the digital input from the
以上のように、実施の形態1によれば、入力されるデジタルデータのFsに応じて阻止域減衰量が変化可能な阻止域減衰量可変デジタルフィルタ103を備え、入力デジタルデータのFsが可聴帯域外にあるとき(例えば、Fs/2≧約20kHz)には、阻止域減衰量制御信号によりデジタルフィルタ103の阻止域減衰量を少なくする制御を行っている。図3(b)と図6(b)とを比較すれば明らかなように、可聴帯域(Fs/2≧約20kHz)において阻止域減衰量が従来例よりも少なくなるように制御される。これにより、入力デジタルデータのFsが可聴帯域外にあるような高いときには、デジタルフィルタの活性化する部分を減らすことができるため、入力デジタルデータのFsが高くなっても消費電流の増加を抑える効果がある。また、入力デジタルデータのFsが可聴帯域外にあるときに阻止域減衰量を減らしても音声又はオーディオ信号が聴感上影響を受けることはない。
As described above, according to the first embodiment, the stop band attenuation variable
なお、本実施の形態では、デジタルデータ入力のFsを8kHzと48kHzとしたが、それ以外の組み合わせでもよいことは言うまでもない。また、阻止域減衰量可変デジタルフィルタ103をIIRフィルタにより構成したが、FIRフィルタで構成しても良く同様の効果を得ることができる。
In this embodiment, Fs of digital data input is 8 kHz and 48 kHz, but it goes without saying that other combinations may be used. Further, although the stop-band attenuation variable
(実施の形態2)
図4は、本発明の実施の形態2に係る復調回路の阻止域減衰量可変デジタルフィルタの他の構成を示すブロック図である。本実施の形態の説明にあたり、図2と同一構成要素には同一の番号を付して重複部分の説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a block diagram showing another configuration of the stop band attenuation variable digital filter of the demodulation circuit according to
図4において、阻止域減衰量可変デジタルフィルタ300は、デジタル入力端子200と、阻止域減衰量が互いに異なるデジタルフィルタ301及びデジタルフィルタ302と、第3のスイッチ303と、第4のスイッチ304と、デジタルフィルタ出力端子205とを備えて構成される。
In FIG. 4, a stop band attenuation variable
以下、上述のように構成された復調回路の動作について説明する。 The operation of the demodulation circuit configured as described above will be described below.
デジタルフィルタ301の阻止域減衰量がデジタルフィルタ302の阻止域減衰量よりも大きく、またデジタルデータ入力のFsが8kHzと48kHzの場合を例に採り説明する。
The case where the stop band attenuation of the
デジタルデータ入力のFsが8kHzの時には、阻止域減衰量制御信号端子102に入力される阻止域減衰量制御信号により第3のスイッチ303がデジタルフィルタ301側に切り替えられ、デジタル入力端子200からのデジタルデータ入力は、第3のスイッチ303を介してデジタルフィルタ301へ入力される。さらに、上記阻止域減衰量制御信号により、第4のスイッチ304がデジタルフィルタ301の出力を選択してデジタルフィルタ出力端子205へと出力する。このとき、デジタルフィルタ302の動作クロックは停止している。
When Fs of the digital data input is 8 kHz, the
デジタルデータ入力のFsが48kHzの時には、上記阻止域減衰量制御信号により第3のスイッチ303と第4のスイッチ304は、デジタルフィルタ302にデータを通すように制御される。このとき、デジタルフィルタ301の動作クロックは停止しており、デジタルフィルタ302にはデジタルフィルタ301の動作クロックの6倍のクロックが動作クロックとして与えられる。
When the digital data input Fs is 48 kHz, the
デジタルフィルタ302の阻止域減衰量が、デジタルフィルタ301の阻止域減衰量よりも少ないので、デジタルフィルタ302の回路規模はデジタルフィルタ301よりも小さくできる。その結果、デジタルデータ入力のFsが48kHzの時の消費電流の増加を抑えることができる。
Since the stop band attenuation of the
以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されることはない。 The above description is an illustration of a preferred embodiment of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to this.
なお、ここではデジタルデータ入力のFsを8kHzと48kHzとしたが、それ以外の組み合わせでもよいことは言うまでもない。 Although the digital data input Fs is 8 kHz and 48 kHz here, it goes without saying that other combinations may be used.
また、本実施の形態では、デジタルデータ復調回路という名称を用いたが、これは説明の便宜上であり、音声信号復調回路、オーディオ信号処理装置等でもよいことは勿論である。 In this embodiment, the name “digital data demodulation circuit” is used. However, this is for convenience of explanation, and it is needless to say that an audio signal demodulation circuit, an audio signal processing device, or the like may be used.
また、図3に示す特性図は一例であって他の例でもよいことは言うまでもない。 Further, it goes without saying that the characteristic diagram shown in FIG. 3 is an example, and other examples may be used.
また、上記復調回路を構成する各回路部の種類、数及び接続方法などは前述した実施の形態に限られない。 Further, the type, number, connection method, and the like of each circuit unit constituting the demodulation circuit are not limited to the above-described embodiments.
本発明に係る復調回路は、異なるサンプリング周波数でデジタル化された音声、及びオーディオ信号を復調するデジタルデータ復調回路として有用である。 The demodulation circuit according to the present invention is useful as a digital data demodulation circuit that demodulates audio and audio signals digitized at different sampling frequencies.
100 デジタルデータ復調回路
101 デジタルデータ入力端子
102 阻止域減衰量制御信号端子
103,300 阻止域減衰量可変デジタルフィルタ
104 デジタルアナログ変換器
105 低域フィルタ
106 アナログ出力端子
200 デジタル入力端子
201 第1のBiquad型のIIRフィルタ
202 第2のBiquad型のIIRフィルタ
203 第1のスイッチ
204 第2のスイッチ
205 デジタルフィルタ出力端子
301,302 デジタルフィルタ
303 第3のスイッチ
304 第4のスイッチ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記デジタルフィルタのデジタル出力をアナログ信号に変換するデジタルアナログ変換手段と、
前記デジタルアナログ変換手段の出力から折り返し雑音成分を除去する低域フィルタと、
入力されるデジタルデータの前記サンプリング周波数が所定周波数より高いとき、前記デジタルフィルタの阻止域減衰量を少なくする制御を行う制御手段と
を備えることを特徴とする復調回路。 A digital filter whose stopband attenuation can be changed according to the sampling frequency of the input digital data;
Digital-to-analog conversion means for converting the digital output of the digital filter into an analog signal;
A low-pass filter for removing aliasing noise components from the output of the digital-analog conversion means;
A demodulating circuit comprising: control means for performing control to reduce a stopband attenuation amount of the digital filter when the sampling frequency of the input digital data is higher than a predetermined frequency.
前記制御手段は、前記複数のデジタルフィルタを選択又は組み合わせることで前記阻止域減衰量を変化させることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の復調回路。
The digital filter means includes a plurality of digital filters having different stopband attenuation amounts,
4. The demodulation circuit according to claim 1, wherein the control unit changes the stopband attenuation by selecting or combining the plurality of digital filters. 5.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008148260A (en) * | 2006-12-13 | 2008-06-26 | Rohm Co Ltd | Digital filter, filtering method and digital audio processing circuit using them, and electronic device |
CN118631214A (en) * | 2024-08-13 | 2024-09-10 | 深圳华大北斗科技股份有限公司 | Automatic filter order adjusting device and method applied to receiver |
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2005
- 2005-05-11 JP JP2005138907A patent/JP2006319571A/en active Pending
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