JP2009130633A - Controller - Google Patents

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Morihito Morishima
守人 森島
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To inexpensively provide a controller capable of suppressing the states of an object to be controlled even in a high frequency band. <P>SOLUTION: The controller 100A includes the first processing part A of a forward system and the second processing part B of a feedback system. The state of the object 50 to be controlled is detected by a sensor S as an analog signal 6a. The analog signal 6a is converted with ΔΣ so as to generate a digital signal d8 by a ΔΣADC 60. The digital signal d8 is a broad band bit stream and supplied to one terminal of a subtractor 20 as a digital signal d9 via a loop filter 70. An over-sampled digital signal d2 is supplied to the other terminal of the subtractor 20. Consequently, broad band feedback is performed. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、制御対象物を制御する制御装置に関する。   The present invention relates to a control device that controls a control object.

入力されるデジタル信号に基づいて制御対象物を制御する場合、デジタル信号をDA変換して得られたアナログ信号に基づいて制御対象物は制御される。この制御をフィードバック制御で実行する場合、アナログ信号をフィードバックする方式とデジタル信号をフィードバックする方式とがある。   When controlling a controlled object based on an input digital signal, the controlled object is controlled based on an analog signal obtained by DA-converting the digital signal. When this control is executed by feedback control, there are a method of feeding back an analog signal and a method of feeding back a digital signal.

アナログ信号をフィードバックする回路は、デジタル信号のようにサンプリングに伴う遅延がなく、しかもサンプリング周波数による帯域制限がないのでループ帯域を広げることが容易であるという利点がある。一方、デジタル信号をフィードバックする回路は、ループフィルタをデジタル回路で構成できるので、アナログ回路を構成する場合と比較して素子のばらつきを考慮してマージンを見込む必要がない。このため、デジタル信号をフィードバックする回路では、ループフィルタの安定度が高く、設計の自由度が広いのに加え、ループフィルタを動的に変更できるという利点がある。デジタル信号をフィードバックする回路としては、例えば特許文献1に記載されている回路が知られている。
特表2004−537890号公報
A circuit that feeds back an analog signal has an advantage that there is no delay associated with sampling unlike a digital signal, and there is no band limitation due to the sampling frequency, so that the loop band can be easily widened. On the other hand, since a circuit that feeds back a digital signal can be configured with a loop filter as a digital circuit, it is not necessary to allow for a margin in consideration of variations in elements as compared with the case of configuring an analog circuit. For this reason, a circuit that feeds back a digital signal has advantages that the stability of the loop filter is high and the design freedom is wide, and that the loop filter can be dynamically changed. As a circuit for feeding back a digital signal, for example, a circuit described in Patent Document 1 is known.
JP-T-2004-537890

しかしながら、アナログ信号をフィードバックする回路は素子のバラツキなどの影響が大きく、高感度なループフィルタの設計が困難である。さらに素子の安定度も悪く設計の自由度が低く、ループフィルタの動的な変更も難しい。一方、デジタル信号をフィードバックする回路は、DSP(Digital Signal Processor)で処理を行なうため、ループフィルタに関するこのような問題は生じないが、DSPにおける信号処理のサンプリング周波数では通常のA/DコンバータおよびD/Aコンバータで遅延が発生するため、サンプリング周波数よりかなり低い帯域でしか歪やノイズといった誤差を抑圧ができないという問題がある。この問題を解決するためにサンプリング周波数を高くすると高価なA/DコンバータおよびD/Aコンバータを使用しなければならず、コスト高を招くことになる。また、外乱を検出してこれを打ち消すようにフォードフォワード制御を実行する場合にも同様の問題がある。   However, a circuit that feeds back an analog signal is greatly affected by variations in elements, and it is difficult to design a highly sensitive loop filter. Furthermore, the stability of the element is poor and the degree of freedom in design is low, and it is difficult to dynamically change the loop filter. On the other hand, since a circuit that feeds back a digital signal is processed by a DSP (Digital Signal Processor), such a problem relating to the loop filter does not occur. Since a delay occurs in the / A converter, there is a problem that errors such as distortion and noise can be suppressed only in a band considerably lower than the sampling frequency. If the sampling frequency is increased in order to solve this problem, an expensive A / D converter and D / A converter must be used, resulting in an increase in cost. In addition, there is a similar problem when Ford forward control is executed to detect a disturbance and cancel it.

本発明は、このような状況を鑑みたものであり、アナログ出力の歪を高周波帯域においても抑圧できる制御装置を低コストで提供することを解決課題とする。   The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide a control device capable of suppressing distortion of an analog output even in a high frequency band at a low cost.

上記課題を解決するため、本発明に係る制御装置は、制御対象物を制御するものであって、第1デジタル信号(例えば、図1のd1)に基づいて前記制御対象物を制御する第1アナログ信号(例えば、図1のa5)を生成する第1手段(例えば、図1のA)と、前記制御対象物の状態を検出して前記第1手段に供給する第2手段(例えば、図1のB)とを備え、前記第1手段は、前記第1デジタル信号をオーバーサンプリングして第2デジタル信号(例えば、図1のd2)を生成するオーバーサンプリング部と、前記第2デジタル信号と前記第2手段から供給される第3デジタル信号(例えば、図1のd9)を合成して第4デジタル信号(例えば、図1のd3)を生成する合成部と、前記第4デジタル信号に基づいて前記第1アナログ信号を生成して前記制御対象物を制御する処理部(例えば、図1の30及び40)とを備え、前記第2手段は、前記制御対象物の状態を検出して第2アナログ信号(例えば、図1のa6)を生成する状態検出部と、前記第2アナログ信号をΔΣ方式で変換して1又は複数ビットの第5デジタル信号(例えば、図1のd8)を生成するΔΣA/D変換部とを有し、前記第5デジタル信号に位相補償又はゲイン補償の少なくとも一方を施して前記第3デジタル信号として前記第1手段に供給するか(図1参照)、あるいは、前記第5デジタル信号を前記第3デジタル信号として前記第1手段に供給する(図5参照)、ことを特徴とする。また、前記第2手段は、前記第5デジタル信号に位相補償又はゲイン補償の少なくとも一方を施して前記第3デジタル信号を生成するループフィルタを備えることが好ましい。   In order to solve the above problems, a control device according to the present invention controls a control object, and controls a control object based on a first digital signal (for example, d1 in FIG. 1). 1st means (for example, A of FIG. 1) which produces | generates an analog signal (for example, a5 of FIG. 1), and 2nd means (for example, figure) which detects the state of the said control target object and supplies it to said 1st means 1), and the first means oversamples the first digital signal to generate a second digital signal (for example, d2 in FIG. 1), and the second digital signal; Based on the fourth digital signal, a synthesis unit that synthesizes a third digital signal (for example, d9 in FIG. 1) supplied from the second means to generate a fourth digital signal (for example, d3 in FIG. 1). The first analog signal is And a processing unit (for example, 30 and 40 in FIG. 1) for controlling the control object, and the second means detects a state of the control object and detects a second analog signal (for example, FIG. A state detection unit that generates 1 a6), and a ΔΣ A / D conversion unit that converts the second analog signal by a ΔΣ method to generate a fifth digital signal of one or more bits (for example, d8 in FIG. 1); And applying at least one of phase compensation and gain compensation to the fifth digital signal and supplying the third digital signal to the first means (see FIG. 1), or supplying the fifth digital signal to the first digital signal A third digital signal is supplied to the first means (see FIG. 5). Further, it is preferable that the second means includes a loop filter that generates at least one of phase compensation and gain compensation on the fifth digital signal to generate the third digital signal.

この発明によれば、制御対象物の状態を検出し、これをΔΣA/D変換部によってΔΣ変調された第5デジタル信号がフィードバックされる。ΔΣ変調の出力信号は、広帯域である反面、ビット数は少ない。したがって、A/D変換部を安価に構成することができ、且つ、広帯域のフィードバックを実行できる。A/D変換部やループフィルタによって遅延が発生しても、第1デジタル信号の帯域(ベースバンド)においては、極わずかであり位相遅れは殆ど発生しない。第1デジタル信号のサンプリングレートでフィードバックする場合には、位相遅れに配慮してループゲインを大きく取れないが、この発明によればループゲインを大きくすることができるので、歪やノイズを大幅に抑圧することができる。すなわち、ΔΣのビットストリームは低域において十分高い分解能を実現することができるので、フィードバック帯域の高周波化と高分解能とを同時に実現し、歪やノイズを大幅に抑圧することが可能となる。   According to the present invention, the state of the control object is detected, and the fifth digital signal obtained by ΔΣ modulation of the detected state by the ΔΣ A / D converter is fed back. The output signal of ΔΣ modulation is wide band, but the number of bits is small. Therefore, the A / D conversion unit can be configured at low cost, and broadband feedback can be executed. Even if a delay occurs due to the A / D conversion unit or the loop filter, the first digital signal band (baseband) is extremely small and hardly causes a phase delay. When feedback is performed at the sampling rate of the first digital signal, the loop gain cannot be increased in consideration of the phase delay, but according to the present invention, the loop gain can be increased, so that distortion and noise are greatly suppressed. can do. That is, since the ΔΣ bit stream can achieve sufficiently high resolution in the low frequency range, it is possible to simultaneously realize high frequency and high resolution in the feedback band, and to greatly suppress distortion and noise.

ここで、前記処理部は、1ビット又は複数ビットのΔΣ方式で前記第4デジタル信号をアナログ信号に変換するΔΣD/A変換部と、当該アナログ信号の高域成分を除去して前記第1アナログ信号を生成するローパスフィルタとを備えることが好ましい。この場合には、制御対象物をΔΣ変調で駆動できるので、安価な構成で高い精度の制御が可能となる。   The processing unit includes a ΔΣ D / A conversion unit that converts the fourth digital signal into an analog signal by a 1-bit or multiple-bit ΔΣ method, and removes a high-frequency component of the analog signal to thereby generate the first analog signal. It is preferable to provide a low-pass filter that generates a signal. In this case, since the controlled object can be driven by ΔΣ modulation, high-accuracy control can be performed with an inexpensive configuration.

一方、前記第2手段は、前記制御対象物の状態を検出して前記第1手段に供給する替わりに、外乱を検知して前記第1手段に供給し、前記状態検出部の替わりに、外乱を検出して前記第2アナログ信号として生成する外乱検出部を備えるものであってよい。この場合には、制御対象物の状態をフィードバックするわけではないので、フィードフォワード制御となるが、外乱を打ち消すことができるので、制御対象物を高い精度で制御することが可能となる。   On the other hand, instead of detecting the state of the controlled object and supplying it to the first means, the second means detects a disturbance and supplies it to the first means, and instead of the state detector, the second means And a disturbance detection unit that generates the second analog signal. In this case, since the state of the controlled object is not fed back, feedforward control is performed. However, since disturbance can be canceled, the controlled object can be controlled with high accuracy.

ここで、前記ループフィルタは、ループ特性を外部からの指示に応じて変更可能であることが好ましい。外部からの指示は、ユーザーの操作によって指定されてもよいし、あるいは、上位の機器からの指令であってもよい。
また、前記ループフィルタは、ループ特性を前記第2アナログ信号に含まれる歪又はノイズの状況に応じて変更可能であることが好ましい。この場合には、自律的にループ特性を動的に変更することが可能となる。例えば、第2アナログ信号がクリップした成分や、無入力である場合には、これをループフィルタで検知して、ループフィルタの動作をオフにして、クリップに伴う歪や無音ノイズを出力させないことが可能となる。
さらに、前記第2手段は、外乱を検出して第3アナログ信号(例えば、図8に示す110aの出力信号)として生成する外乱検出部と、前記第3アナログ信号をΔΣ方式で変換して1又は複数ビットの第6デジタル信号を生成する第2のΔΣA/D変換部とをさらに備え、前記ループフィルタは、前記第6デジタル信号に基づいてループ特性を動的に変化させる適応型フィルタであってもよい。
Here, it is preferable that the loop filter can change a loop characteristic according to an instruction from the outside. The instruction from the outside may be specified by a user operation or may be a command from a higher-level device.
Moreover, it is preferable that the loop filter can change a loop characteristic according to a situation of distortion or noise included in the second analog signal. In this case, the loop characteristics can be dynamically changed autonomously. For example, if the second analog signal is a clipped component or no input, this may be detected by a loop filter and the loop filter operation may be turned off to prevent the distortion and silence noise associated with the clip from being output. It becomes possible.
Further, the second means detects a disturbance and generates a third analog signal (for example, an output signal 110a shown in FIG. 8), and converts the third analog signal by a ΔΣ method to 1 Or a second ΔΣ A / D converter that generates a multi-bit sixth digital signal, and the loop filter is an adaptive filter that dynamically changes a loop characteristic based on the sixth digital signal. May be.

次に、上述した制御装置において、前記第2手段は、前記第5デジタル信号を前記第3デジタル信号として前記第1手段に供給し、前記処理部は、位相補償又はゲイン補償の少なくとも一方を施すループフィルタと、前記ループフィルタの出力信号を、1ビット又は複数ビットのΔΣ方式でパルス幅変調されたアナログ信号に変換するΔΣD/A変換部と、当該アナログ信号の高域成分を除去して前記第1アナログ信号を生成するローパスフィルタとを備えることが好ましい。   Next, in the above-described control device, the second means supplies the fifth digital signal as the third digital signal to the first means, and the processing unit performs at least one of phase compensation and gain compensation. A loop filter, a ΔΣ D / A converter that converts the output signal of the loop filter into an analog signal that is pulse-width modulated by a 1-bit or multiple-bit ΔΣ method, and removes a high-frequency component of the analog signal It is preferable to provide a low-pass filter that generates the first analog signal.

1.実施形態
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、本実施形態に係る制御装置100Aの基本的な構成を示すブロック図である。本図に示すように制御装置100Aは、第1処理部Aと第2処理部Bとを備え、デジタル信号d1を入力して制御対象物50を制御する装置である。この例では、第1処理部Aが順方向系であり、第2処理部Bが帰還系である。図中においてアナログ信号は実線で示し、デジタル信号は破線で示している。また、デジタル信号d1、d2、d3及びd9は、J(Jは2以上の自然数)ビットであり、デジタル信号d8(第5デジタル信号)はK(KはJ>Kの自然数)ビットであればよいが、この例では、J=16、K=1である。
1. Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of a control device 100A according to the present embodiment. As shown in the figure, the control device 100A is a device that includes a first processing unit A and a second processing unit B, and controls the control object 50 by inputting a digital signal d1. In this example, the first processing unit A is a forward system, and the second processing unit B is a feedback system. In the drawing, analog signals are indicated by solid lines, and digital signals are indicated by broken lines. The digital signals d1, d2, d3, and d9 are J (J is a natural number of 2 or more) bits, and the digital signal d8 (fifth digital signal) is K (K is a natural number of J> K) bits. In this example, J = 16 and K = 1.

センサSは制御対象物50の状態を検出する。例えば、制御対象物50がスピーカの場合は、センサS1としてマイクロフォンを用いる。スピーカから出力される音をマイクロフォンによって電気信号に変換してアナログ信号a6(第2アナログ信号)としてΔΣADC60に出力すればよい。また、制御対象物50が例えばパワーアンプの場合は、制御対象物の状態は駆動信号となる。アナログ信号a6は、制御対象物50で生じた歪やノイズ成分を含んでいる。本実施形態では制御対象物50をモニタしたアナログ信号a6に基づくデジタル信号をフィードバックすることにより、歪やノイズ成分の抑圧を図っている。   The sensor S detects the state of the control object 50. For example, when the control object 50 is a speaker, a microphone is used as the sensor S1. The sound output from the speaker may be converted into an electrical signal by a microphone and output to the ΔΣ ADC 60 as an analog signal a6 (second analog signal). Further, when the control object 50 is, for example, a power amplifier, the state of the control object is a drive signal. The analog signal a <b> 6 includes distortion and noise components generated in the control object 50. In the present embodiment, distortion and noise components are suppressed by feeding back a digital signal based on the analog signal a6 obtained by monitoring the control target 50.

デジタル信号d1(第1デジタル信号)は、制御装置100Aに入力されるサンプリング周波数がfsの信号である。このデジタル信号d1は、オーバーサンプリングフィルタ10によりオーバーサンプリングされ、周波数fns(>fs)のデジタル信号d2(第2デジタル信号)に変換される。具体的には、デジタル信号d1は1/fs周期のデータ列として与えられるが、オーバーサンプリングフィルタ10は、これに基づいて補間処理を実行して、1/fns周期のデータ列からなるデジタル信号d2を生成する。なお、周波数fnsは周波数fsのn(n>2)倍であってもよい。
減算器20には、デジタル信号d2とループフィルタ70から出力されるデジタル信号d9(第3デジタル信号)が供給される。減算器20はデジタル信号d2からデジタル信号d9を減算してデジタル信号d3(第4デジタル信号)を生成する。減算器20は、デジタル信号d2とデジタル信号d9とを合成してデジタル信号d3を生成する手段として機能し、デジタル信号d3は誤差信号として機能する。
The digital signal d1 (first digital signal) is a signal whose sampling frequency is fs input to the control device 100A. The digital signal d1 is oversampled by the oversampling filter 10 and converted into a digital signal d2 (second digital signal) having a frequency fns (> fs). Specifically, the digital signal d1 is given as a data string having a 1 / fs period, and the oversampling filter 10 performs an interpolation process based on the digital signal d2 and forms a digital signal d2 having a data string having a 1 / fns period. Is generated. The frequency fns may be n (n> 2) times the frequency fs.
The subtracter 20 is supplied with the digital signal d2 and the digital signal d9 (third digital signal) output from the loop filter 70. The subtracter 20 generates a digital signal d3 (fourth digital signal) by subtracting the digital signal d9 from the digital signal d2. The subtracter 20 functions as a unit that combines the digital signal d2 and the digital signal d9 to generate the digital signal d3, and the digital signal d3 functions as an error signal.

デジタル信号d3のサンプリングレートは周波数fnsである。このデジタル信号d3のビット数を1ビットに制限して処理を行なうΔΣ方式のD/AコンバータであるΔΣDAC30を用いてアナログ変換し、アナログ信号a4を得る。そしてアナログ信号a4を、ローパスフィルタ(以下、LPFと称する)40を通して得られたアナログ信号a5(第1アナログ信号)で制御対象物50を制御する。   The sampling rate of the digital signal d3 is the frequency fns. The digital signal d3 is converted to an analog signal by using a ΔΣ DAC 30 which is a ΔΣ D / A converter that performs processing with the number of bits limited to 1 to obtain an analog signal a4. Then, the control object 50 is controlled by the analog signal a5 (first analog signal) obtained by passing the analog signal a4 through the low-pass filter (hereinafter referred to as LPF) 40.

制御対象物50の状態は、直接的あるいは間接的にアナログ信号a6としてモニタされる。直接的なモニタ方法としては、例えば、パワーアンプの出力信号を取り込む検出装置が該当する。間接的なモニタ方法としては、例えば、スピーカ出力を取り込むマイクロフォン装置が該当する。アナログ信号a6はΔΣ方式のA/DコンバータであるΔΣADC60によりデジタル変換され、周波数fnsのデジタル信号d8が生成される。フィードバックを安定させるためにループフィルタ70を用いる。ループフィルタ70は、位相補償又はゲイン補償の少なくとも一方を実行する。ループフィルタ70がデジタル信号d8に補償を施すことにより得られたデジタル信号d9を減算器20に入力することでフィードバック回路が構築される。ループフィルタ70は、DSPで構成することができる。ループフィルタ70をDSPで構成することにより設計が容易となり、安定度も高くすることができる。   The state of the control target 50 is monitored directly or indirectly as an analog signal a6. As a direct monitoring method, for example, a detection device that captures an output signal of a power amplifier is applicable. As an indirect monitoring method, for example, a microphone device that captures a speaker output is applicable. The analog signal a6 is digitally converted by a ΔΣ ADC 60, which is a ΔΣ A / D converter, and a digital signal d8 having a frequency fns is generated. A loop filter 70 is used to stabilize the feedback. The loop filter 70 executes at least one of phase compensation and gain compensation. The digital signal d9 obtained by the loop filter 70 compensating the digital signal d8 is input to the subtracter 20, so that a feedback circuit is constructed. The loop filter 70 can be configured by a DSP. By configuring the loop filter 70 with a DSP, the design becomes easy and the stability can be increased.

このように本実施形態では、アナログ出力をΔΣ方式のA/Dコンバータでデジタル変換し、ΔΣのビットストリームの状態でフィードバックを行なうことで、制御対象物50の状態(アナログ信号a6)に含まれる歪やノイズを抑圧するようにしている。例えば、fns/fs=256であるとすれば、ΔΣのビットストリームであるデジタル信号d8は周波数が高いため、フィードバックされる成分の帯域を広げることができる。また、ΔΣのビットストリームは低域において十分高い分解能を実現することができる。この結果、高い精度でフィードバック制御を実行することができる。さらに、デジタル信号d8のサンプリングレートは周波数fnsであり高周波であるが、ΔΣADC60は1ビットで足りるため、安価に構成することができる。加えて、ループフィルタ70はDSP等によってデジタル処理を実行することで実現されるので、高い安定度を備えたフィルタを容易に設計することが可能となる。   As described above, in this embodiment, the analog output is digitally converted by the ΔΣ A / D converter, and feedback is performed in the state of the bit stream of ΔΣ, so that it is included in the state of the controlled object 50 (analog signal a6). Suppress distortion and noise. For example, assuming that fns / fs = 256, the digital signal d8, which is a bit stream of ΔΣ, has a high frequency, so that the band of the component to be fed back can be widened. In addition, the ΔΣ bit stream can achieve a sufficiently high resolution in a low frequency range. As a result, feedback control can be executed with high accuracy. Furthermore, although the sampling rate of the digital signal d8 is the frequency fns, which is a high frequency, since the ΔΣ ADC 60 is sufficient for one bit, it can be configured at low cost. In addition, since the loop filter 70 is realized by executing digital processing by a DSP or the like, it is possible to easily design a filter having high stability.

ΔΣDAC30の構成は特に限定されず、種々の回路を採用することができる。図2は、ΔΣDAC30の構成の一例を示すブロック図である。本図の例では、ΔΣDAC30は、量子化器31とループフィルタ33と加算器32とで誤差フィードバック回路を構成している。ループフィルタ33は、切捨誤差を処理するデジタルフィルタであり、複数個の遅延素子34(34a〜34d)、乗算器35(35a〜35d)、乗算器36(36a〜36c)と加算器37、加算器38とで構成される。なお、加算器32には、ディザー信号Ditherとしてランダムノイズやオフセットを与える信号を入力することができる。   The configuration of the ΔΣ DAC 30 is not particularly limited, and various circuits can be employed. FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the ΔΣ DAC 30. In the example of this figure, the ΔΣ DAC 30 includes an error feedback circuit including the quantizer 31, the loop filter 33, and the adder 32. The loop filter 33 is a digital filter that processes truncation errors, and includes a plurality of delay elements 34 (34a to 34d), a multiplier 35 (35a to 35d), a multiplier 36 (36a to 36c), and an adder 37. And an adder 38. Note that a signal giving random noise or offset can be input to the adder 32 as the dither signal Dither.

ΔΣADC60の構成も特に限定されず、種々の回路を採用することができる。図3は、ΔΣADC60の構成の一例を示すブロック図である。本図の例では、ΔΣADC60は、量子化器65、デジタルフィルタ68、遅延素子66、乗算器67、乗算器61a、及び加算器62aを備える。従来、ΔΣADC60の出力側にはデジタル信号を間引くためのデシメーションフィルタが設けられるが、本実施形態ではデシメーションフィルタは用いずに、ΔΣのビットストリームのままデジタル信号d8としてフィードバックに用いられる。つまり、本実施形態では、ΔΣADC60内の量子化器65で出力された1ビット信号をそのまま補償用のループフィルタ70に出力している。ただし、量子化器65が1ビットではなく、Kビットで量子化する場合には、Kビットのまま位相補償用のループフィルタ70に出力することになる。   The configuration of the ΔΣ ADC 60 is not particularly limited, and various circuits can be employed. FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the ΔΣ ADC 60. In the example of this figure, the ΔΣ ADC 60 includes a quantizer 65, a digital filter 68, a delay element 66, a multiplier 67, a multiplier 61a, and an adder 62a. Conventionally, a decimation filter for thinning out a digital signal is provided on the output side of the ΔΣ ADC 60, but in this embodiment, a decimation filter is not used, and the bit stream of ΔΣ is used as feedback as a digital signal d8. That is, in the present embodiment, the 1-bit signal output from the quantizer 65 in the ΔΣ ADC 60 is output to the compensation loop filter 70 as it is. However, when the quantizer 65 quantizes with K bits instead of 1 bit, it outputs to the loop filter 70 for phase compensation with K bits.

デジタルフィルタ68は、ΔΣ変調を行なうための積分器として機能し、複数の乗算器61(61b〜61d)、加算器62(62b〜62d)、乗算器63(63a〜63c)、遅延素子64(64a〜64c)及び加算器67を備える。なお、加算器62aには、ディザー信号Ditherとしてランダムノイズやオフセットを与える信号を入力することができる。   The digital filter 68 functions as an integrator for performing ΔΣ modulation, and a plurality of multipliers 61 (61b to 61d), adders 62 (62b to 62d), multipliers 63 (63a to 63c), and delay elements 64 ( 64a to 64c) and an adder 67. Note that a signal giving random noise or offset can be input to the adder 62a as the dither signal Dither.

次に、図1と図4とを参照して、制御装置100Aの動作について説明する。図4は、各信号の周波数スペクトルの分布概形を示す模式図である。入力信号であるデジタル信号d1のサンプリング周波数がfsのとき、オーバーサンプリングフィルタ10でfnsにオーバーサンプリングすると、デジタル信号d2の周波数スペクトルは、図4(A)に示すように元の周波数スペクトルがそのままでfs/2以上には何もないものとなる。ΔΣDAC30におけるΔΣ変調でビット数を制限することにより、量子化ノイズがノイズシェイピングされる。この結果、アナログ信号a4の周波数スペクトルは、図4(B)に示すように量子化ノイズの低域成分が抑圧される。アナログ信号a4をLPF40に通すことにより、残った高域の量子化ノイズが削除される。この結果、アナログ信号a5の周波数スペクトルは、図4(C)に示すものとなる。   Next, the operation of the control device 100A will be described with reference to FIG. 1 and FIG. FIG. 4 is a schematic diagram showing an outline of the distribution of the frequency spectrum of each signal. When the sampling frequency of the digital signal d1 that is the input signal is fs, if the oversampling filter 10 oversamples to fns, the frequency spectrum of the digital signal d2 remains the original frequency spectrum as shown in FIG. There is nothing at fs / 2 or higher. By limiting the number of bits by ΔΣ modulation in the ΔΣ DAC 30, the quantization noise is noise-shaped. As a result, the low frequency component of the quantization noise is suppressed in the frequency spectrum of the analog signal a4 as shown in FIG. By passing the analog signal a4 through the LPF 40, the remaining high-frequency quantization noise is deleted. As a result, the frequency spectrum of the analog signal a5 is as shown in FIG.

次に、制御対象物50は所定の周波数特性を有しているため、アナログ信号a6の周波数スペクトルは、図4(D)に示すようにアナログ信号a5の周波数スペクトルに所定の周波数特性を乗算したものとなる。アナログ信号a6に対してΔΣADC60によりA/D変換を行なうと、図4(E)に示すように量子化ノイズが高域に発生する。
次に、フィードバックを安定させるためループフィルタ70を用いてデジタル信号d8のゲインと位相の補償を行なう。この結果、デジタル信号d9の周波数スペクトルは、図4(F)に示すものとなる。この例では、ΔΣのビットストリームの状態でフィードバックを行なっており、ループフィルタ70のサンプリング周波数fnsは高いので、fs/2の帯域程度では位相遅延は発生しない。
Next, since the controlled object 50 has a predetermined frequency characteristic, the frequency spectrum of the analog signal a6 is obtained by multiplying the frequency spectrum of the analog signal a5 by the predetermined frequency characteristic as shown in FIG. It will be a thing. When A / D conversion is performed on the analog signal a6 by the ΔΣ ADC 60, quantization noise is generated in a high frequency region as shown in FIG.
Next, in order to stabilize feedback, the loop filter 70 is used to compensate for the gain and phase of the digital signal d8. As a result, the frequency spectrum of the digital signal d9 is as shown in FIG. In this example, feedback is performed in the state of the bit stream of ΔΣ, and since the sampling frequency fns of the loop filter 70 is high, no phase delay occurs in the band of fs / 2.

2.変形例
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に述べる各種の変形が可能である。以下の説明について、上述の実施形態と同じ部位については同じ符号を付し、説明は省略する。
2. Modifications The present invention is not limited to the above-described embodiments, and for example, various modifications described below are possible. About the following description, the same code | symbol is attached | subjected about the site | part same as the above-mentioned embodiment, and description is abbreviate | omitted.

(1)第1の変形例
図5は、第1の変形例である制御装置100Bの構成を示すブロック図である。本例はD級アンプの歪を抑圧する制御装置である。すなわち、ループフィルタ70の出力信号はΔΣPWM80に入力される。ΔΣPWM80ではマルチビットΔΣ方式によって得られたデジタル信号がPWM信号に変換される。そして、パワーMOS等で構成されたアンプ90により電圧増幅を行なう。アンプ90はD級動作する。なお、この例における制御対象物は、LPF40から出力される駆動信号である。このため、制御対象物の状態を検出するセンサSは出力電流や出力電圧を検出する。
(1) First Modification FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a control device 100B that is a first modification. This example is a control device that suppresses distortion of a class D amplifier. That is, the output signal of the loop filter 70 is input to the ΔΣPWM 80. In ΔΣPWM 80, a digital signal obtained by the multi-bit ΔΣ method is converted into a PWM signal. Then, voltage amplification is performed by an amplifier 90 composed of a power MOS or the like. The amplifier 90 operates in class D. Note that the control object in this example is a drive signal output from the LPF 40. For this reason, the sensor S that detects the state of the controlled object detects the output current and the output voltage.

そして、コイル、容量、抵抗等を用いたアナログ回路のLPF40を通すことによりPWMキャリアを除去する。この過程においてアンプ90、コイル等で歪やノイズが発生する。そこで本変形例では、LPF40の出力をΔΣ方式のA/DコンバータであるΔΣADC60によりデジタル変換し、ΔΣのビットストリームの状態でフィードバックを行なうことで歪やノイズを抑圧する。なお、この例では、ΔΣPWM80を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、DEM(Dynamic Element Matching)を用いたマルチビットのΔΣ・DEM・DACを用いてもよい。   Then, the PWM carrier is removed by passing through the LPF 40 of an analog circuit using a coil, a capacitor, a resistor, and the like. In this process, distortion and noise occur in the amplifier 90, the coil, and the like. Therefore, in this modification, distortion and noise are suppressed by digitally converting the output of the LPF 40 by a ΔΣ ADC 60 that is a ΔΣ A / D converter and performing feedback in the state of the ΔΣ bit stream. In this example, ΔΣPWM 80 is used, but the present invention is not limited to this, and a multibit ΔΣ · DEM · DAC using DEM (Dynamic Element Matching) may be used.

(2)第2の変形例
図6は、第2の変形例である制御装置100Cの構成を示すブロック図である。本例は、スピーカ55の出力に含まれるノイズを除去するアクティブノイズキャンセルを行なう制御装置である。すなわち、マルチビットΔΣ方式によって得られたデジタル信号をPWM信号に変換してノイズを除去し、アンプ90を通してスピーカ55を駆動する。例えば、アンプ90はヘッドホンアンプとし、スピーカ55はヘッドホンスピーカとすることができる。
(2) Second Modification FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a control device 100C that is a second modification. This example is a control device that performs active noise cancellation for removing noise included in the output of the speaker 55. That is, the digital signal obtained by the multi-bit ΔΣ method is converted into a PWM signal to remove noise, and the speaker 55 is driven through the amplifier 90. For example, the amplifier 90 can be a headphone amplifier, and the speaker 55 can be a headphone speaker.

このスピーカ55の出力を、スピーカ55の近傍に配置されたマイクロフォン110によりモニタし、ΔΣADC60とループフィルタA70aを通して、ΔΣのビットストリームの状態でフィードバックを行なう。これによりスピーカ55で生じるノイズを除去している。また、同様にスピーカ55で生じる歪みも除去される。このとき、ループフィルタA70aの特性をノイズの状況に応じて変化させることで最適なループ特性を実現するようにしてもよい。ループフィルタA70aの特性の変化は、外部からの指示に基づいて実行されてもよい。外部からの指示は、ユーザーの操作によって指定されてもよいし、あるいは、上位の機器からの指令であってもよい。
さらにノイズ状況を検出して自動的に変化させるようにしてもよい。例えば、アナログ信号a6がクリップした成分や、無入力である場合には、これをループフィルタ70aで検知して、ループフィルタ70aの動作をオフにして、クリップに伴う歪や無音ノイズを出力させないことが可能となる。
The output of the speaker 55 is monitored by the microphone 110 arranged in the vicinity of the speaker 55, and feedback is performed in the state of the bit stream of ΔΣ through the ΔΣ ADC 60 and the loop filter A 70a. Thereby, noise generated in the speaker 55 is removed. Similarly, distortion generated in the speaker 55 is also removed. At this time, an optimum loop characteristic may be realized by changing the characteristic of the loop filter A 70a according to the noise state. The change in the characteristics of the loop filter A 70a may be executed based on an instruction from the outside. The instruction from the outside may be specified by a user operation or may be a command from a higher-level device.
Further, the noise situation may be detected and automatically changed. For example, if the analog signal a6 is a clipped component or no input, this is detected by the loop filter 70a, and the operation of the loop filter 70a is turned off so that distortion and silence noise associated with the clip are not output. Is possible.

(3)第3の変形例
また、上述した第2の変形例におけるスピーカ55からの出力をモニタするマイクロフォン110に代えて、図7に示す第3の変形例のように周囲のノイズを取り込むマイクロフォン110aを用いるようにしてもよい。この場合、ノイズは制御対象物であるスピーカ55に対して、外乱として作用する。したがって、マイクロフォン110aは外乱を検出してアナログ信号を出力する手段として機能する。このとき、マイクロフォン110aの出力を減算器20に戻す。なお、減算器20の替わりに加算器を用い、マイクロフォン110aの出力を逆相で加算器に供給してもよい。
この例では、制御対象物の状態はフィードバックされず、外乱を打ち消すように動作するので、フィードフォワード方式の動作となる。騒音の多い環境でも、騒音が外乱としてマイクロフォン110aに入力されると、これを打ち消すようにスピーカ55が制御されるので、ユーザーは明瞭な音を聞くことができる。
(3) Third Modification In addition to the microphone 110 that monitors the output from the speaker 55 in the second modification described above, a microphone that captures ambient noise as in the third modification shown in FIG. 110a may be used. In this case, the noise acts as a disturbance on the speaker 55 that is the control target. Therefore, the microphone 110a functions as means for detecting a disturbance and outputting an analog signal. At this time, the output of the microphone 110a is returned to the subtracter 20. Note that an adder may be used instead of the subtracter 20, and the output of the microphone 110a may be supplied to the adder in reverse phase.
In this example, the state of the controlled object is not fed back, and the operation is performed so as to cancel the disturbance. Even in a noisy environment, when noise is input to the microphone 110a as a disturbance, the speaker 55 is controlled so as to cancel it, so that the user can hear a clear sound.

(4)第4の変形例
さらには、図8に示す第4の変形例のようにしてもよい。すなわち、スピーカ55の出力を、スピーカ55の近傍に配置されたマイクロフォン110によりモニタし、ΔΣADC60aによりΔΣのビットストリームに変換して減算器20aに入力する。減算器20aにてオーバーサンプリングフィルタ10の出力との差分信号d10を算出する。一方、周囲のノイズをマイクロフォン110aにより取り込んで、ΔΣADC60bによりΔΣのビットストリームに変換された信号を生成する。差分信号d10とΔΣADC60bから出力されるデジタル信号とを適応型フィルタ120に供給する。適応型フィルタ120は、ループ特性を、外乱などの状況に応じて特性を動的に変化させて、差分信号d10に位相補償又はゲイン補償の少なくとも一方を施してデジタル信号d8を生成する。このデジタル信号d8をフィードバックすることによって、精度の高いアクティブノイズをキャンセルを実現できる。
(4) Fourth Modification Furthermore, a fourth modification shown in FIG. 8 may be used. That is, the output of the speaker 55 is monitored by the microphone 110 arranged in the vicinity of the speaker 55, converted into a bit stream of ΔΣ by the ΔΣ ADC 60a, and input to the subtracter 20a. A subtractor 20a calculates a difference signal d10 from the output of the oversampling filter 10. On the other hand, ambient noise is captured by the microphone 110a, and a signal converted into a bit stream of ΔΣ by the ΔΣ ADC 60b is generated. The difference signal d10 and the digital signal output from the ΔΣ ADC 60b are supplied to the adaptive filter 120. The adaptive filter 120 dynamically changes the loop characteristic according to a situation such as a disturbance and applies at least one of phase compensation or gain compensation to the differential signal d10 to generate a digital signal d8. By feeding back the digital signal d8, it is possible to cancel active noise with high accuracy.

(5)第5の変形例
上述した実施形態では、ΔΣADC60において生成された周波数fnsのデジタル信号d8をフィードバックしていた。この場合、周波数fnsが高周波であると、ループフィルタ70を構成するDSPの処理が重くなる。第5の変形例はこの点を改善するものである。図9に第5の変形例に係る制御装置100Fのブロック図を示す。
制御装置100Fは、減算器20とΔΣADC30との間にアップサンプリングフィルタ21を備え、ΔΣADC60とループフィルタ70との間にダウンサンプリングフィルタ61を備える点を除いて、図1に示す実施形態の制御装置100Aと同様に構成されている。但し、この例のオーバーサンプリングフィルタ10は、周波数fnsより低い周波数fspのデジタル信号d2を生成する。周波数fs、fsp、fnsは、fs<fsp<fnsとなる。つまり、周波数fspは、周波数fs及び周波数fnsの中間周波数となる。例えば、周波数fspは周波数fsの4倍であり、周波数fnsは周波数fsの256倍である。
アップサンプリングフィルタ21は、減算器20から出力される周波数fspのデジタル信号d3をアップサンプリングして周波数fnsのデジタル信号d3’を生成する。アップサンプリングフィルタ21は、補間処理によってデジタル信号d3’を生成してもよいが、構成を簡素化して処理負荷を軽減する観点から前置ホールドによってデジタル信号d3’を生成することが好ましい。
ダウンサンプリングフィルタ61は、周波数fnsのデジタル信号d8に基づいて周波数fspのデジタル信号d8’を生成する。なお、ダウンサンプリングフィルタfnsには、必要に応じてローパスフィルタの機能を持たせてもよい。
ループフィルタ70は、周波数fspで動作すればよいので、処理負荷を大幅に軽減することができる。
(5) Fifth Modification In the embodiment described above, the digital signal d8 having the frequency fns generated in the ΔΣ ADC 60 is fed back. In this case, if the frequency fns is a high frequency, the processing of the DSP constituting the loop filter 70 becomes heavy. The fifth modification improves this point. FIG. 9 shows a block diagram of a control device 100F according to the fifth modification.
The control apparatus 100F includes the upsampling filter 21 between the subtractor 20 and the ΔΣ ADC 30 and the down control filter 61 between the ΔΣ ADC 60 and the loop filter 70, except for the control apparatus 100F according to the embodiment shown in FIG. The configuration is the same as 100A. However, the oversampling filter 10 of this example generates a digital signal d2 having a frequency fsp lower than the frequency fns. The frequencies fs, fsp, and fns are fs <fsp <fns. That is, the frequency fsp is an intermediate frequency between the frequency fs and the frequency fns. For example, the frequency fsp is four times the frequency fs, and the frequency fns is 256 times the frequency fs.
The upsampling filter 21 upsamples the digital signal d3 having the frequency fsp output from the subtracter 20 to generate a digital signal d3 ′ having the frequency fns. The upsampling filter 21 may generate the digital signal d3 ′ by interpolation processing, but it is preferable to generate the digital signal d3 ′ by pre-holding from the viewpoint of simplifying the configuration and reducing the processing load.
The downsampling filter 61 generates a digital signal d8 ′ having a frequency fsp based on the digital signal d8 having a frequency fns. Note that the downsampling filter fns may have a low-pass filter function as necessary.
Since the loop filter 70 only needs to operate at the frequency fsp, the processing load can be greatly reduced.

この変形例から、以下の発明を把握することができる。
制御対象物を制御する制御装置において、
第1周波数(fs)の第1デジタル信号(d1)に基づいて前記制御対象物(50)を制御する第1アナログ信号(a5)を生成する第1手段(A)と、
前記制御対象物の状態を検出して前記第1手段に供給する第2手段(B)とを備え、
前記第1手段は、
前記第1デジタル信号をオーバーサンプリングして第2周波数(fsp)の第2デジタル信号(d2)を生成するオーバーサンプリング部(10)と、
前記第2デジタル信号と前記第2手段から供給される前記第2周波数の第3デジタル信号(d9)を合成して第4デジタル信号(d3)を生成する合成部(20)と、
前記第4デジタル信号(d3)をアップサンプリングして第3周波数(fns)の第5
デジタル信号(d3’)を生成するアップサンプリング部(21)と、
前記第5デジタル信号をΔΣ方式で変換して第2アナログ信号(a4)を生成するΔΣD/A変換部(30)と、
前記第2アナログ信号の高域成分を除去して前記第1アナログ信号を生成するローパスフィルタ(40)とを備え、
前記第2手段は、
前記制御対象物の状態を検出して第3アナログ信号(a6)を生成する状態検出部(S)と、
前記第3アナログ信号をΔΣ方式で変換して1又は複数ビットで前記第3周波数の第6デジタル信号(d8)を生成するΔΣA/D変換部(60)と、
前記第6デジタル信号をダウンサンプリングして前記第2周波数の第7デジタル信号を生成するダウンサンプリング部(61)と、
前記第7デジタル信号に位相補償又はゲイン補償の少なくとも一方を施して前記第3デジタル信号として前記第1手段に供給するループフィルタ(70)とを備えた、
ことを特徴とする制御装置。
From this modification, the following invention can be grasped.
In a control device for controlling a control object,
First means (A) for generating a first analog signal (a5) for controlling the control object (50) based on a first digital signal (d1) of a first frequency (fs);
A second means (B) for detecting the state of the control object and supplying it to the first means;
The first means includes
An oversampling unit (10) for oversampling the first digital signal to generate a second digital signal (d2) having a second frequency (fsp);
A synthesis unit (20) for synthesizing the second digital signal and the third digital signal (d9) of the second frequency supplied from the second means to generate a fourth digital signal (d3);
The fourth digital signal (d3) is upsampled to obtain a fifth of the third frequency (fns).
An upsampling unit (21) for generating a digital signal (d3 ′);
A ΔΣ D / A converter (30) for converting the fifth digital signal by a ΔΣ method to generate a second analog signal (a4);
A low-pass filter (40) for removing the high-frequency component of the second analog signal to generate the first analog signal;
The second means includes
A state detector (S) that detects a state of the control object and generates a third analog signal (a6);
A ΔΣ A / D converter (60) for converting the third analog signal by a ΔΣ method to generate a sixth digital signal (d8) of the third frequency in one or a plurality of bits;
A downsampling unit (61) for downsampling the sixth digital signal to generate a seventh digital signal of the second frequency;
A loop filter (70) that applies at least one of phase compensation or gain compensation to the seventh digital signal and supplies the third digital signal to the first means;
A control device characterized by that.

本発明の第1実施形態の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of 1st Embodiment of this invention. ΔΣDACの構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a structure of (DELTA) (SIGMA) DAC. ΔΣADCの構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a structure of (DELTA) (Sigma) ADC. 各信号の周波数スペクトルの分布概形を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the distribution outline of the frequency spectrum of each signal. 本発明の第1の変形例の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the 1st modification of this invention. 本発明の第2の変形例の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the 2nd modification of this invention. 本発明の第3の変形例の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the 3rd modification of this invention. 本発明の第4の変形例の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the 4th modification of this invention. 本発明の第5の変形例の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the 5th modification of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10…オーバーサンプリングフィルタ、20…減算器、21…アップサンプリングフィルタ、30…ΔΣDAC、40…LPF、50…制御対象物、55…スピーカ、60…ΔΣADC、61…ダウンサンプリングフィルタ、70…ループフィルタ、80…ΔΣPWM、90…アンプ、100…制御装置、110…マイクロフォン、120…適応型フィルタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Oversampling filter, 20 ... Subtractor, 21 ... Upsampling filter, 30 ... ΔΣ DAC, 40 ... LPF, 50 ... Control object, 55 ... Speaker, 60 ... ΔΣ ADC, 61 ... Downsampling filter, 70 ... Loop filter, 80 ... ΔΣPWM, 90 ... Amplifier, 100 ... Control device, 110 ... Microphone, 120 ... Adaptive filter

Claims (8)

制御対象物を制御する制御装置において、
第1デジタル信号に基づいて前記制御対象物を制御する第1アナログ信号を生成する第1手段と、
前記制御対象物の状態を検出して前記第1手段に供給する第2手段とを備え、
前記第1手段は、
前記第1デジタル信号をオーバーサンプリングして第2デジタル信号を生成するオーバーサンプリング部と、
前記第2デジタル信号と前記第2手段から供給される第3デジタル信号を合成して第4デジタル信号を生成する合成部と、
前記第4デジタル信号に基づいて前記第1アナログ信号を生成して前記制御対象物を制御する処理部とを備え、
前記第2手段は、
前記制御対象物の状態を検出して第2アナログ信号を生成する状態検出部と、
前記第2アナログ信号をΔΣ方式で変換して1又は複数ビットの第5デジタル信号を生成するΔΣA/D変換部とを有し、前記第5デジタル信号に位相補償又はゲイン補償の少なくとも一方を施して前記第3デジタル信号として前記第1手段に供給するか、あるいは、前記第5デジタル信号を前記第3デジタル信号として前記第1手段に供給する、
ことを特徴とする制御装置。
In a control device for controlling a control object,
First means for generating a first analog signal for controlling the control object based on a first digital signal;
A second means for detecting the state of the control object and supplying the first object to the first means;
The first means includes
An oversampling unit that oversamples the first digital signal to generate a second digital signal;
A synthesizer for synthesizing the second digital signal and the third digital signal supplied from the second means to generate a fourth digital signal;
A processing unit that generates the first analog signal based on the fourth digital signal and controls the control object;
The second means includes
A state detector that detects a state of the control object and generates a second analog signal;
A ΔΣ A / D converter that converts the second analog signal by a ΔΣ method to generate a fifth digital signal of one or more bits, and performs at least one of phase compensation and gain compensation on the fifth digital signal. Supplying the third digital signal to the first means, or supplying the fifth digital signal to the first means as the third digital signal,
A control device characterized by that.
前記第2手段は、前記第5デジタル信号に位相補償又はゲイン補償の少なくとも一方を施して前記第3デジタル信号を生成するループフィルタを備えることを特徴とする請求項1に記載の制御装置。   2. The control apparatus according to claim 1, wherein the second means includes a loop filter that generates at least one of phase compensation and gain compensation on the fifth digital signal to generate the third digital signal. 前記処理部は、
1ビット又は複数ビットのΔΣ方式で前記第4デジタル信号をアナログ信号に変換するΔΣD/A変換部と、
当該アナログ信号の高域成分を除去して前記第1アナログ信号を生成するローパスフィルタとを備える、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の制御装置。
The processor is
A ΔΣ D / A converter that converts the fourth digital signal into an analog signal by a 1-bit or multiple-bit ΔΣ method;
A low-pass filter that removes high-frequency components of the analog signal and generates the first analog signal;
The control device according to claim 1 or 2, wherein
前記第2手段は、前記制御対象物の状態を検出して前記第1手段に供給する替わりに、外乱を検知して前記第1手段に供給し、
前記状態検出部の替わりに、外乱を検出して前記第2アナログ信号として生成する外乱検出部を備える、
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の制御装置。
Instead of detecting the state of the control object and supplying it to the first means, the second means detects a disturbance and supplies it to the first means,
In place of the state detection unit, a disturbance detection unit that detects a disturbance and generates the second analog signal is provided.
The control device according to claim 2 or 3, wherein
前記ループフィルタは、ループ特性を外部からの指示に応じて変更可能であることを特徴とする請求項2乃至4のうちいずれか1項に記載の制御装置。   The control device according to any one of claims 2 to 4, wherein the loop filter is capable of changing a loop characteristic in accordance with an instruction from the outside. 前記ループフィルタは、ループ特性を前記第2アナログ信号に含まれる歪又はノイズの状況に応じて変更可能であることを特徴とする請求項2乃至4のうちいずれか1項に記載の制御装置。   5. The control device according to claim 2, wherein the loop filter is capable of changing a loop characteristic in accordance with a state of distortion or noise included in the second analog signal. 6. 前記第2手段は、
外乱を検出して第3アナログ信号として生成する外乱検出部と、
前記第3アナログ信号をΔΣ方式で変換して1又は複数ビットの第6デジタル信号を生成する第2のΔΣA/D変換部とをさらに備え、
前記ループフィルタは、前記第6デジタル信号に基づいてループ特性を動的に変化させる適応型フィルタである、
ことを特徴とする請求項2乃至4のうちいずれか1項に記載の制御装置。
The second means includes
A disturbance detection unit that detects a disturbance and generates a third analog signal;
A second ΔΣ A / D converter that converts the third analog signal by a ΔΣ method to generate a sixth digital signal of one or more bits,
The loop filter is an adaptive filter that dynamically changes a loop characteristic based on the sixth digital signal.
The control device according to claim 2, wherein the control device is a control device.
前記第2手段は、前記第5デジタル信号を前記第3デジタル信号として前記第1手段に供給し、
前記処理部は、
位相補償又はゲイン補償の少なくとも一方を施すループフィルタと、
前記ループフィルタの出力信号を、1ビット又は複数ビットのΔΣ方式でパルス幅変調されたアナログ信号に変換するΔΣD/A変換部と、
当該アナログ信号の高域成分を除去して前記第1アナログ信号を生成するローパスフィルタとを備える、
ことを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
The second means supplies the fifth digital signal as the third digital signal to the first means,
The processor is
A loop filter that performs at least one of phase compensation and gain compensation;
A ΔΣ D / A converter that converts the output signal of the loop filter into an analog signal that is pulse-width modulated in a 1-bit or multiple-bit ΔΣ system;
A low-pass filter that removes high-frequency components of the analog signal and generates the first analog signal;
The control device according to claim 1.
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