JP3312539B2 - 音響信号処理装置 - Google Patents

音響信号処理装置

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JP3312539B2 JP23758895A JP23758895A JP3312539B2 JP 3312539 B2 JP3312539 B2 JP 3312539B2 JP 23758895 A JP23758895 A JP 23758895A JP 23758895 A JP23758895 A JP 23758895A JP 3312539 B2 JP3312539 B2 JP 3312539B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は音響信号処理装置、特
に、可聴周波数帯域の上限の周波数の2倍を超える標本
化周波数を有する標本化信号を用いてアナログ信号形態
の音響信号を標本化して得た順次の標本値を、2のN乗
分の1の分解能でデジタル信号に変換してなるNビット
のデジタル音響信号の符号情報を、M>Nの関係にある
Mビットの符号情報に変換するビット数変換手段を含ん
で構成された音響信号処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】音響信号のデジタル化に際しては、伝
送,記録再生の忠実度、装置の価格、その他の色々な条
件を考慮して定められた規格に従って、所定のビット数
を有するデジタル信号が生成されていることは周知のと
おりであり、例えばコンパクトディスクには、16ビッ
トのデジタル信号が記録されている。ところで、前記し
たように特定な規格に従った所定のビット数のデジタル
信号が、例えばNビットのデジタル信号であれば、その
デジタル信号はアナログ信号を2のN乗分の1の分解能
でデジタル信号に変換されている状態のものとなる。そ
れで、Nビットのデジタル信号は、通常、前記した2の
N乗分の1の分解能以上の細かさで、微小な信号部分を
復原できないことは当然である。
【0003】しかし、デジタル信号のビット数で定まる
分解能以上の細かさで、微小な信号部分をも復原させる
ようにしようとする試みが従来から行なわれて来てい
る。すなわち、前記の試みの一例としては、例えば、特
開平5ー304474号公報にも開示されているよう
に、Nビットの符号情報を、M>Nの関係にあるMビッ
トの符号情報に変換させるようにするための提案を挙げ
ることができる。そして、前記した特開平5ー3044
74号公報に開示されているビット拡大の手法は、微小
レベルの信号についても歪の少ないDA変換が行なわれ
るように、方形波と対応するデジタルデータの場合に
は、デジタルローパスフィルタにより波形を滑らかにし
て、本来のビット数と対応して定まる1LSB以下のデ
ータまで出力してDA変換が行なわれるようにしたもの
である。
【0004】ところで、人間の聴覚についての古くから
の研究結果として、人間が音として感じる空気振動の周
波数範囲(可聴周波数帯域)は、従来から20Hz〜2
0KHzであるとされて来ている。それで、音響信号の
高忠実度再生(または伝送)を目指す場合にも、従来か
ら前記の可聴周波数帯域の音響信号について、記録再生
(または伝送)が良好に行なわれるように、各種の条件
を定めてシステム構成を行なうのが一般的であった。例
えば、可聴周波数帯域全域の音響信号を、デジタル信号
に変換する場合の標本化周波数は、標本化定理で必要と
される条件を満足させうる最低の周波数(可聴周波数帯
域の上限の周波数の2倍の周波数)値を僅かに上まわる
周波数値に設定されている。すなわち、例えば、コンパ
クトディスクでは44.1KHz、ディジタル・オーデ
ィオ・テープレコーダ(DAT)では48KHzの標本
化周波数が規格値とされている。
【0005】ところが、近年になって、可聴周波数帯域
の上限の周波数とされている20KHz以上の周波数成
分の存在が脳波のα波の発現に寄与し、20KHz以上
の周波数成分の存在によって、より一層自然さのある音
響信号が再生できる、とする研究成果が発表されるよう
になり、可聴周波数帯域全域の音響信号を、デジタル信
号に変換する場合の標本化周波数として、前記した規格
値の標本化周波数よりも高い周波数値の標本化周波数
(例えば88.2KHz,96KHz)を、音響信号の
デジタル信号化の際の標本化周波数として採用して標本
化する(以下、ハイサンプリング手段と記載されること
もある)ことも試みられるようになり、前記のハイサン
プリング手段を適用して標本化し、量子化して得た音響
デジタル信号では、音質上で有意性が認められたとの報
告も行なわれている(AES東京コンベンション’95
予稿集第166頁〜第169頁大須氏他6名「96KH
zサンプリングデジタルオーディオの音質評価」)。
【0006】また、前述のように、可聴周波数帯域の上
限の周波数とされている20KHz以上の周波数成分を
も記録再生の対象として、より一層自然な感じの音響信
号が再生できるようにすることを意図して、可聴周波数
帯域全域の音響信号を、デジタル信号に変換する場合の
標本化信号として、前記した規格値の標本化周波数より
も高い周波数値の標本化周波数(例えば88.2KH
z,96KHz)を有する標本化信号を用いて、アナロ
グ信号形態の音響信号を標本化して得た順次の標本値、
すなわち、ハイサンプリング手段で得た順次の標本値
を、2のN乗分の1の分解能でデジタル信号に変換して
得たNビットのデジタル音響信号の符号情報について
も、デジタル信号のビット数で定まる分解能以上の細か
さで、微小な信号部分も復原させることができるよう
に、前記したNビットの符号情報に対して、M>Nの関
係にあるMビットの符号情報に変換するビット数変換技
術を適用することも考えられる。
【0007】さらに、アナログ信号形態の音響信号をデ
ジタル信号に変換する際に前述のハイサンプリング手段
と、ノイズシェーピング技術とを適用して、可聴周波数
帯域よりも高い周波数帯域にディザを入れて、人間の聴
覚の鋭い中低域の周波数帯域のノイズを減らし、人間の
聴覚では感知できない周波数帯域のノイズを増やすよう
な状態に量子化ノイズのスぺクトルを変えて、聴感上の
ダイナミックレンジを拡大させることにより、Nビット
のデジタル信号のビット数で定まる分解能以上の細かさ
で音響信号を再生させるようにするという試みも行なわ
れている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】さて、既述した従来技
術において、微小レベルの信号についても歪の少ないD
A変換が行なわれるように、方形波と対応するデジタル
データの場合には、デジタルローパスフィルタにより波
形を滑らかにして、本来のビット数と対応して定まる1
LSB以下のデータまで出力してDA変換が行なわれる
ようにしたものでは、アナログ信号を2のN乗分の1の
分解能でデジタル信号に変換して得たNビットの符号情
報における1LSBの間のデータ値を、前記したNビッ
トの符号情報を用いて滑らかにする、というものであっ
た。しかし、前記のような従来技術では、波形そのもの
のリニアリティの改善効果は認められるにしても、周知
のようにNビットの符号情報には、必らず、0.5LS
Bの誤差を含んでいる状態のものになっていることか
ら、前記の従来技術によっては、Nビットの符号情報に
基づいて、もとのアナログ信号を推測した場合に、M>
Nの関係にあるNビットの符号情報を、高品位なMビッ
トの符号情報に変換させることはできなかった。
【0009】それで、アナログ信号形態の音響信号をデ
ジタル信号に変換する際に、前述のハイサンプリング手
段を適用して得られるNビットのデジタル信号を、デジ
タル信号のビット数で定まる分解能以上の細かさで、微
小な信号部分も復原させることができるように、前記し
たNビットの符号情報に対して、M>Nの関係にあるM
ビットの符号情報に変換する既述した従来のビット数変
換技術を適用したとしても、良好な音質の再生音響信号
が得られなかった。また、アナログ信号形態の音響信号
をデジタル信号に変換する際に、前述のハイサンプリン
グ手段と、ノイズシェーピング技術とを適用して得たN
ビットのデジタル信号を、デジタル信号のビット数で定
まる分解能以上の細かさで、微小な信号部分も復原させ
ることができるように、前記したNビットの符号情報に
対して、M>Nの関係にあるMビットの符号情報に変換
するようにした場合には、可聴周波数帯域よりも高い周
波数帯域に入れたディザについても、M>Nの関係にあ
るMビットの符号情報に変換されることになるという点
が問題になる。
【0010】さらに、波形そのもののリニアリティの改
善が図かれるにした既述した従来のビット数変換技術に
おける問題点が解消できるようにするために、Nビット
の符号情報について、M>Nの関係にあるMビットの符
号情報に変換する際に、Nビットの符号情報を得るのに
用いられたアナログ信号と、前記のNビットの符号情報
を復原して得たアナログ信号との間に存在する2のN乗
分の1の分解能1LSBについて±0.5LSBの誤差
範囲以内で、前記したNビットの符号情報によって示さ
れるアナログ信号波形の積分値と、Mビットの符号情報
によって示されるアナログ信号波形の積分値とが等価と
なるようにしてビット数変換を行なうようにした特殊構
成のビット数変換手段を、既述のハイサンプリング手段
を適用して得たNビットのデジタル信号に適用した場合
には、ビット数変換のための信号処理部の構成が複雑な
ものになるので、それの解決策も求められた。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、所定の標本化
周波数を有する標本化信号を用いてアナログ信号形態の
音響信号を標本化して得た順次の標本値を、2のN乗分
の1の分解能でデジタル信号に変換してなるNビットの
デジタル音響信号の符号情報を、前記した所定の標本化
周波数の1/4の周波数以下の周波数帯域に属する第1
のNビットの符号情報と、前記した第1のNビットの符
号情報が属する周波数帯域を除く周波数帯域に属する第
2のNビットの符号情報とに分割する手段と、前記した
第1のNビットの符号情報をデシメーションする手段
と、前記のデシメーションされた第1のNビットの符号
情報について、M>Nの関係にあるMビットの符号情報
に変換するビット数変換手段と、前記したビット数変換
手段から出力されたMビットの符号情報を、前記した所
定の標本化周波数を有する標本化信号により標本化され
た状態のMビットの符号情報にするアップサンプリング
手段と、前記したアップサンプリング手段から出力され
たMビットの符号情報と、前記した第2のNビットの符
号情報とを、互いの最上位桁を一致させて加算する手段
とを備えてなる音響信号処理装置、及び所定の標本化周
波数を有する標本化信号を用いてアナログ信号形態の音
響信号を標本化して得た順次の標本値を、2のN乗分の
1の分解能でデジタル信号に変換してなるNビットのデ
ジタル音響信号の符号情報を、前記した所定の標本化周
波数の1/4の周波数以下の周波数帯域に属する第1の
Nビットの符号情報と、前記した第1のNビットの符号
情報が属する周波数帯域を除く周波数帯域に属する第2
のNビットの符号情報とに分割する手段と、前記した第
1のNビットの符号情報をデシメーションする手段と、
前記したデシメーションする手段から出力されたNビッ
トの符号情報について、M>Nの関係にあるMビットの
符号情報に変換する際に、前記のNビットの符号情報を
得るのに用いられたアナログ信号と、前記のNビットの
符号情報を復原して得たアナログ信号との間に存在する
2のN乗分の1の分解能1LSBについて±0.5LS
Bの誤差範囲以内で、前記したNビットの符号情報によ
って示されるアナログ信号波形の積分値と、Mビットの
符号情報によって示されるアナログ信号波形の積分値と
が等価となるようにしてビット数変換を行なうビット数
変換手段と、前記したビット数変換手段から出力された
Mビットの符号情報を、前記した所定の標本化周波数を
有する標本化信号により標本化された状態のMビットの
符号情報にするアップサンプリング手段と、前記したア
ップサンプリング手段から出力されたMビットの符号情
報と、前記した第2のNビットの符号情報とを、互いの
最上位桁を一致させて加算する手段とを備えてなる音響
信号処理装置を提供する。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の音響信号処理装置の具体的な内容を詳細に説明する。
図1は本発明の音響信号処理装置の一例構成を示すブロ
ック図である。図1中で1は音響信号処理装置の入力端
子であり、この入力端子1には音響信号処理装置で信号
処理の対象にしているNビットのデジタル音響信号(以
下、Nビットの符号情報と記載されることもある)が供
給される。ところで、前記した入力端子1に供給される
前記のNビットのデジタル音響信号は、所謂、ハイサン
プリング手段を適用して可聴周波数帯域全域の音響信号
を標本化し、Nビットのデジタル音響信号に変換されて
いる状態のものである。すなわち、通常、可聴周波数帯
域全域の音響信号を、デジタル信号に変換する場合の標
本化周波数は、標本化定理で必要とされる条件を満足さ
せうる最低の周波数[可聴周波数帯域の上限の周波数
(通常20KHz、あるいは15KHz等の周波数値が
使用される)の2倍の周波数]値を僅かに上まわる周波
数値に設定されていて、例えば、コンパクトディスクで
は44.1KHz、ディジタル・オーディオ・テープレ
コーダ(DAT)では48KHzの標本化周波数が規格
値とされているが、ハイサンプリングを行なう場合に
は、可聴周波数帯域全域の音響信号を、デジタル信号に
変換する場合の標本化周波数として、前記した規格値の
標本化周波数よりも高い周波数値の標本化周波数(例え
ば88.2KHz,96KHz)が採用される。
【0013】前記の入力端子1に供給されたNビットの
符号情報は、帯域分割フィルタ60,61に与えられ
る。前記した2個の帯域分割フィルタ60,61の内の
一方の帯域分割フィルタ60は、ダウンサンプリング部
DSDに設けられているものである。そして、前記のダ
ウンサンプリング部DSDに設けられている帯域分割フ
ィルタ60は、前記した入力端子1に供給されたNビッ
トの符号情報、すなわち、Nビットの符号情報の発生時
におけるハイサンプリングに用いられた所定の標本化信
号の周波数(所定の標本化周波数fsh)の1/4の周
波数fsh/4を遮断周波数とするローパスフィルタで
ある。それで、前記の帯域分割フィルタ60は、音響信
号処理装置で信号処理の対象にしているNビットの符号
情報の内で、前記した所定の標本化周波数fshの1/
4の周波数以下の周波数帯域1(図14参照)に属する
第1のNビットの符号情報を通過させて、それを前記の
ダウンサンプリング部DSDにおけるデシメーション部
64に与える。
【0014】また、前記した2個の帯域分割フィルタ6
0,61の内の他方の帯域分割フィルタ61は、前記し
た所定の標本化周波数fshの1/4の周波数fsh/
4を遮断周波数とするハイパスフィルタである。それ
で、前記の帯域分割フィルタ61は、音響信号処理装置
で信号処理の対象にしているNビットの符号情報の内
で、前記した所定の標本化周波数fshの1/4の周波
数以上の周波数帯域2(図14参照)に属する第2のN
ビットの符号情報を通過させて、それを遅延回路62を
介して加算部63に与える。
【0015】今、前記した所定の標本化周波数fsh
が、例えば88.2KHzであるとすると、前記の帯域
分割フィルタ60は、音響信号処理装置で信号処理の対
象にしているNビットの符号情報の内で、前記した所定
の標本化周波数fsh(88.2KHz)の1/4以下
の周波数帯域1、すなわち、22.05KHz以下の周
波数帯域(これは可聴周波数帯域の上限の周波数を20
KHzとした場合でも、可聴周波数帯域の全域を含んで
いる)に属する第1のNビットの符号情報を通過させ
て、それをデシメーション部64に与えることになる。
また、前記した所定の標本化周波数fshが、例えば8
8.2KHzであるとすると、前記の帯域分割フィルタ
61は、音響信号処理装置で信号処理の対象にしている
Nビットの符号情報の内で、前記した所定の標本化周波
数fsh(88.2KHz)の1/4以上の周波数帯域
2、すなわち22.05KHz以上の周波数帯域(これ
は可聴周波数帯域の上限の周波数を20KHzとした場
合でも、非可聴周波数帯域である)に属する第2のNビ
ットの符号情報を通過させて、それを遅延回路62を介
して加算部63に与える。
【0016】図14は、前記した2個の帯域分割フィル
タ60,61の通過帯域特性を説明するための周波数レ
スポンス特性例図である。図14における周波数帯域1
の部分は、前記した帯域分割フィルタ60としてローパ
スフィルタが用いられた場合の帯域分割フィルタ60の
通過帯域特性である。また図14中の周波数帯域2の部
分は、前記した帯域分割フィルタ61としてハイパスフ
ィルタが用いられた場合の帯域分割フィルタ61の通過
帯域であり、図中のfcは前記した2個の帯域分割フィ
ルタ60,61の遮断周波数を示しており、このfcの
周波数値は、既述した所定の標本化周波数fshのほぼ
1/4の周波数である。
【0017】前記した2個の帯域分割フィルタ60,6
1は、個々の帯域分割フィルタの周波数レスポンス特性
の和が平坦となるように、それぞれの帯域分割フィルタ
における遮断域付近の周波数レスポンス特性が相補性を
有するような通過帯域特性のものとして構成されるが、
それは例えば、帯域分割フィルタ60として用いられる
ローパスフィルタを、伝達関数がH(z)であるような
FIRフィルタで構成し、また帯域分割フィルタ61と
しては、1から前記した伝達関数H(z)を減算した状
態の伝達関数{1−H(z)}であるようなハイパスフ
ィルタをFIRフィルタで構成させることにより実現で
きる。
【0018】さて、既述のようにダウンサンプリング部
DSDに設けられている帯域分割フィルタ60とデシメ
ーション部64とは、既述のように入力端子1からダウ
ンサンプリング部DSDに供給されたNビットの符号情
報の内で、Nビットの符号情報の発生時におけるハイサ
ンプリングに用いられた所定の標本化信号の周波数(所
定の標本化周波数fsh)の1/4の周波数以下の周波
数帯域1に属する第1のNビットの符号情報について、
前記した所定の標本化信号の周波数(所定の標本化周波
数fsh)の1/2の周波数fsh/2を有する標本化
周波数の標本化信号で間引き(デジメーション)を行な
って、デシメーションが行なわれた第1のNビットの符
号情報を、ビット数変換部BNCにおける遅延回路3
と、信号波形の変化態様の検出部5とに供給する。
【0019】例えば、前記したNビットの符号情報の発
生時におけるハイサンプリングに用いられた所定の標本
化信号の周波数(所定の標本化周波数fsh)が88.
2KHzの場合には、前記のダウンサンプリング部DS
Dに設けられている帯域分割フィルタ60として使用さ
れるローパスフィルタ60の遮断周波数が22.05K
Hzであり、デシメーション部64には22.05KH
z以下の周波数帯域に属する第1のNビットの符号情報
が供給される。そして、この場合にデシメーション部6
4では44.1KHzの標本化周波数を有する標本化信
号によって、前記した22.05KHz以下の周波数帯
域に属する第1のNビットの符号情報についてデシメー
ション動作を行なう。
【0020】また、例えば、前記したNビットの符号情
報の発生時におけるハイサンプリングに用いられた所定
の標本化信号の周波数(所定の標本化周波数fsh)が
48KHzの場合には、前記のダウンサンプリング部D
SDに設けられている帯域分割フィルタ60として使用
されるローパスフィルタ60の遮断周波数が12KHz
であり、デシメーション部64には12KHz以下の周
波数帯域に属する第1のNビットの符号情報が供給され
る。そして、この場合にデシメーション部64では、2
4KHzの標本化周波数を有する標本化信号によって、
前記した12KHz以下の周波数帯域に属する第1のN
ビットの符号情報についてデシメーション動作を行な
う。
【0021】前記のように、ダウンサンプリング部DS
Dにおいてデシメーションが行なわれて、処理対象とさ
れる信号量が半分になっている状態の第1のNビットの
符号情報(第1のNビットのデジタル信号)が供給され
るビット数変換部BNCでは、前記した第1のNビット
のデジタル信号を、N<Mの関係にあるMビットの符号
情報に変換するための信号処理を行なうが、前述のよう
にビット数変換部BNCで処理対象とされる第1のNビ
ットのデジタル信号の信号量は、ダウンサンプリングが
行なわれなかった場合の第1のNビットの符号情報の信
号量の半分になっているために、ビット数変換部BNC
での信号処理の速度が向上する(あるいはビット数変換
部BNCとして、信号処理の速度の遅いものが使用でき
る)。そして、前記のビット数変換部BNCでは、前記
した第1のNビットの符号情報(第1のNビットのデジ
タル信号)に基づいて発生させたMビットの符号情報を
アップサンプリング部65に供給する。
【0022】アップサンプリング部65では、前記した
第1のNビットの符号情報(第1のNビットのデジタル
信号)に基づいて、ビット数変換部BNCで発生したM
ビットの符号情報を、前記したNビットのデジタル信号
の発生時におけるハイサンプリングに用いられた所定の
標本化信号の周波数(所定の標本化周波数fsh)で標
本化された状態のMビットの符号情報を発生させて、そ
れを加算部63に与える。前記の加算部63には、既述
のように遅延回路62を介して、帯域分割フィルタ61
から出力された第2のNビットの符号情報、すなわち、
音響信号処理装置において信号処理の対象にされている
Nビットの符号情報の内で、Nビットの符号情報の発生
時におけるハイサンプリングに用いられた所定の標本化
信号の周波数(所定の標本化周波数fsh)の1/4の
周波数以上の周波数帯域2に属する第2のNビットの符
号情報が供給されている。それで前記の加算部63で
は、前記したアップサンプリング部65から出力された
前記の周波数帯域1に属するMビットの符号情報と、既
述のように帯域分割フィルタ61から出力されて遅延回
路62を介して供給されている周波数帯域2に属する第
2のNビットの符号情報とを、互いの最上位桁を一致さ
せた状態で加算して出力端子2に送出する。
【0023】次に、前記のようにダウンサンプリング部
DSDから、第1のNビットの符号情報(第1のNビッ
トのデジタル信号)が供給されるビット数変換部BNC
の具体的な構成例について説明する。図1中に示されて
いるビット数変換部BNCは、遅延回路3と、加算回路
4と、信号波形の変化態様の検出部5と、(M−N)ビ
ツト信号発生部6と、可変遅延部7と、遅延制御信号発
生部8との各構成部分によって構成されている。前記の
ビット数変換部BNCは、アナログ信号を2のN乗分の
1の分解能でデジタル信号に変換して得たNビットの符
号情報を得るのに用いられたアナログ信号と、前記のN
ビットの符号情報を復原して得たアナログ信号との間に
存在する2のN乗分の1の分解能1LSBについて±
0.5LSBの誤差範囲以内で、前記したNビットの符
号情報によって示されるアナログ信号波形の積分値と、
Mビットの符号情報によって示されるアナログ信号波形
の積分値とが等価となるようにしてビット数変換が行な
われるように、ビット数変換の対象にされているNビッ
トの符号情報について、順次の隣接する1標本化周期を
隔てているNビットの符号情報間の差の変化態様の情報
を検出した結果に基づいて予め定められたアナログ信号
波形と対応するように設定された(M−N)ビットの付
加符号情報を前記したNビットの符号情報の最下位桁に
連続させて、Mビットの符号情報を生成させるような動
作を行なうものとして構成されている。
【0024】ここで、まず図6乃至図10の各図を参照
して、前記したビット数変換部BNCの構成原理や動作
原理について説明する。図6においてa〜nで示す各点
を、a→b→c→d→e→f→g→h→i→j→k→l
→m→nのように太い実線で結んで示してある曲線S
は、アナログ信号を特定な標本化周期Ts(標本化周波
数fsの逆数)毎に、2のN乗分の1の分解能、すなわ
ちNビットの1LSBの分解能で標本化量子化して得た
デジタル値の変化の状態を例示したものであり、前記の
曲線Sによって示されるようなデジタル値を生じさせる
原信号のアナログ信号は、前記した曲線Sを囲む図6中
の破線で囲む領域内に存在していたものである。
【0025】それで、デジタル信号に変換して得たNビ
ットの符号情報を得るのに用いられたアナログ信号と、
前記のNビットの符号情報を復原して得たアナログ信号
との間には、2のN乗分の1の分解能1LSBについて
±0.5LSB以内の誤差を含んでいるものになってい
る。なお、図6中においてt1,t2,t3…は順次の標
本化が行なわれる時点であり、また前記した順次の標本
化の時点t1,t2,t3…において隣接している標本化
時点間の時間Tsは標本化周期を示している。
【0026】ところで、前記のビット数変換部BNCで
は、アナログ信号を2のN乗分の1の分解能でデジタル
信号に変換して得たNビットの符号情報にビット数変換
を施して、M>Nの関係にあるMビットの符号情報を得
る場合に、前記したNビットの符号情報の値が、時間軸
上において順次に増加傾向、または順次に減少傾向を示
して変化している場合においては、順次の標本化周期毎
のNビットの符号情報の値が同一の状態で続いた期間
(区間)の長さ(標本化周期の数によって示される)と、
前記の期間に隣接していて、前記の期間におけるNビッ
トの符号情報の値に対して、2のN乗分の1の分解能1
LSBだけ異なるNビットの符号情報が、順次の標本化
周期毎のNビットの符号情報として続いた期間(区間)
の長さとを比較する。
【0027】そして前記の隣接する2つの区間の期間長
が互いに異なる場合には、前記の隣接する2つの区間の
期間長の短い方の区間の中点と、期間長が長い方の区間
中における前記した2つの区間の境界から前記した短い
期間長の1/2と対応する位置の点とを結ぶ直線を表わ
し得る(M−N)ビットの付加符号情報を発生させ、ま
た、前記の隣接する2つの区間が同一の期間長のとき
は、前記の2つの区間における互いの区間の中点間を結
ぶ直線を表わし得る(M−N)ビットの付加符号情報を
発生させて、前記のようにして発生させた付加符号情報
をNビットの符号情報の最下位桁に連続させてMビット
の符号情報を生成させる。また、前記したNビットの符
号情報の値が、極値と対応している区間におけるNビッ
トの符号情報であった場合には、その区間の期間長と対
応して予め定められた(M−N)ビットの付加符号情報
を、前記したNビットの符号情報の最下位桁に連続させ
てMビットの符号情報を生成させる。
【0028】図7の(a)は、Nビットの符号情報の最
下位桁に、前記のようにして(M−N)ビットの付加符
号情報を連続させて、Mビットの符号情報を生成させた
状態を例示したものである。図7の(a)において太実
線による階段波形の曲線Snは、アナログ信号を2のN
乗分の1の分解能でデジタル信号に変換して得たNビッ
トの符号情報の時間軸上の変化を例示しており、また、
細実線の階段波形の曲線S(m-n)は既述のようにして得
た(M−N)ビットの付加符号情報の時間軸上の変化を
例示してある。
【0029】図7の(a)において、点a→b→c→d→
e→fで示されている曲線Snは、Nビットの符号情報
に関する時間軸上での変化態様を示している。既述した
ように、図1中のビット数変換部BNCでは、Nビット
の符号情報の値が時間軸上において順次に増加傾向、ま
たは順次に減少傾向を示して変化している場合に、順次
の標本化周期毎のNビットの符号情報の値が同一の状態
で続いた期間(区間)の長さ(例えば点a→b間で示さ
れている区間の期間長、点c→d間で示されている区間
の期間長、点e→f間で示されている区間の期間長)
を、隣接する2つの区間毎に比較して、前記の隣接する
2つの区間が同一の期間長のときは、前記の2つの区間
における互いの区間の中点間を結ぶ直線として示される
(M−N)ビットの付加符号情報を発生させるようにす
るのであり、この状態が図7の(a)における区間a→
bと、区間c→dとの2つの区間の部分に示してある。
すなわち、同一の期間長を有する2つの区間が連続して
いる場合を例示している前記した区間a→bと、区間c
→dとの2つの区間では、区間a→bにおける区間の中
点位置hと、区間c→dにおける区間の中点位置iとを
結ぶ直線として示される(M−N)ビットの付加符号情
報を発生させるようにする。
【0030】次に、Nビットの符号情報の値が時間軸上
において順次に増加傾向、または順次に減少傾向を示し
て変化している場合に、順次の標本化周期毎のNビット
の符号情報の値が同一の状態で続いた期間(区間)の長
さを、隣接する2つの区間毎に比較して、前記の隣接す
る2つの区間が互いに異なる期間長のときは、前記の2
つの区間において区間の期間長の短い方の区間の中点
と、期間長が長い方の区間中における前記した2つの区
間の境界から前記した短い期間長の1/2と対応する位
置の点とを結ぶ直線を表わし得る(M−N)ビットの付
加符号情報を発生させるようにするのであり、この状態
が図7の(a)における区間c→dと、区間e→fとの
2つの区間の部分に示してある。すなわち前記した区間
c→dと、区間e→fとの2つの区間における期間長
は、区間e→fの期間長の方が長いから、前記の2つの
区間c→d,e→fにおいて区間の期間長の短い方の区
間c→dにおける中点の位置iと、期間長が長い方の区
間e→f中において、前記した2つの区間c→d,e→
fの境界dから前記した短い期間長の1/2と対応する
位置の点lとを結ぶ直線として示される(M−N)ビッ
トの付加符号情報を発生させるようにする。
【0031】次に、順次の標本化周期毎のNビットの符
号情報の値が同一の状態で続いた期間(区間)が極値の
区間の場合には、その区間の期間長と対応して予め設定
された(M−N)ビットの付加符号情報が、前記したNビ
ットの符号情報の最下位桁に連続させてMビットの符号
情報を生成させるようにするのであり、図7の(b)や図
8乃至図10の各図には、前記した極値の区間の期間長
と対応して、予め設定しておくべき(M−N)ビットの
付加符号情報の例を示してある。図7の(b)は、Nビ
ットの符号情報の値による極値の区間について、予め設
定しておくべき(M−N)ビットの付加符号情報が、ど
のように定められるのかを説明するための図である。図
7の(b)には極値と対応しているNビットの符号情報
による区間の期間長が、1標本化周期Tsの場合と、前
記の区間の期間長が3標本化周期3Tsの場合とについ
て示してある。
【0032】図7の(b)において、Nビットの符号情
報による極値と対応している区間の期間長が、1標本化
周期Tsの場合における(M−N)ビットの付加符号情
報は、極値と対応しているNビットの符号情報による1
標本化周期Tsの期間長の区間を示すo→p→q→rの
細実線の矩形の面積と、略々、同じ面積の領域、すなわ
ち図中で太実線によって包囲されていて斜線を引いて示
すような領域で示されるようなものとして設定される。
また、図7の(b)において、Nビットの符号情報によ
る極値と対応している区間の期間長が、3標本化周期3
Tsの場合における(M−N)ビットの付加符号情報
は、極値と対応しているNビットの符号情報による3標
本化周期3Tsの期間長の区間を示すs→u→v→zの
細実線の矩形の面積と、略々、同じ面積の領域、すなわ
ち図中で太実線によって包囲されていて斜線を引いて示
すような領域で示されるようなものとして設定される。
【0033】なお、既述したように、Nビットの符号情
報の値には、もともと、Nビットの分解能1LSBに関
して±0.5LSB{図7の(b)中に示されている+
0.5LSB,−0.5LSBの表示を参照}の誤差を含
んでいるから、前記したNビットの符号情報による極値
と対応している区間の期間長毎に、それぞれ設定してお
くべき(M−N)ビットの付加符号情報の設定に際して
は、Nビットの符号情報による極値と対応している区間
の面積として、既述した細実線の矩形(o→p→q→r
で示す細実線の矩形、またはs→u→v→zで示す細実
線の矩形)に対して前記した±0.5LSBの範囲内で
高さが変化した矩形(例えば、o→p’→q’→r、o
→p”→q”→r、またはs→u’→v’→z、s→
u”→v”→zなどで示される矩形)の面積と、略々、
同じ面積となる領域で示されるようなものとして設定さ
れてもよい。
【0034】図8は極値と対応しているNビットの符号
情報による区間の期間長が1標本化周期Tsの場合と対
応して設定された(M−N)ビットの付加符号情報か
ら、極値と対応しているNビットの符号情報による区間
の期間長が9標本化周期9Tsの場合と対応して設定さ
れた(M−N)ビットの付加符号情報までを例示した図
である。また、図9は極値と対応しているNビットの符
号情報による区間の期間長が10標本化周期10Tsの
場合と対応して設定された(M−N)ビットの付加符号
情報から、極値と対応しているNビットの符号情報によ
る区間の期間長が14標本化周期14Tsの場合と対応
して設定された(M−N)ビットの付加符号情報までを
例示した図である。さらに図10は極値と対応している
Nビットの符号情報による区間の期間長が15標本化周
期15Tsの場合と対応して設定された(M−N)ビッ
トの付加符号情報から、極値と対応しているNビットの
符号情報による区間の期間長が16標本化周期16Ts
の場合と対応して設定された(M−N)ビットの付加符
号情報までを例示した図である。
【0035】そして前記した図8乃至図10に示されて
いる(M−N)ビットの付加符号情報は、図1及び図3を
参照して後述してある(M−N)ビット信号発生部6中の
極値区間の波形データ発生部48に設けられている波形
データ発生用ROMに記憶されて、前記の波形データ発
生用ROMに対し、極値と対応しているNビットの符号
情報による区間の期間長がアドレス情報として供給され
たときに、それと対応した所定の(M−N)ビットの付加
符号情報が読出されて後述のように使用されるのであ
る。
【0036】既述のように、ダウンサンプリング部DS
Dにおいてデシメーションが行なわれて、処理対象とさ
れる信号量が半分になっている状態の第1のNビットの
符号情報が供給される図1中に示してあるビット数変換
部BNCにおいて、前記の第1のNビットの符号情報
(第1のNビットのデジタル信号)は、遅延回路3によ
って予め定められた一定の時間だけ遅延された後に加算
回路4に供給される。また、図2を参照して後述されて
いるように、信号波形変化情報の発生部51と、信号波
形変化態様情報の発生部52と、信号波形変化の間隔情
報の発生部53とによって構成されている信号波形の変
化態様の検出部5は、ダウンサンプリング部DSDにお
いてデシメーションが行なわれて、処理対象とされる信
号量が半分になっている状態の第1のNビットの符号情
報(第1のNビットのデジタル信号)について、信号波
形の変化態様情報と信号波形変化の間隔情報とを検出し
て、前記の検出した諸情報を(M−N)ビット信号発生
部6と、可変遅延部7とに供給する。
【0037】(M−N)ビット信号発生部6では、前記し
た第1のNビットのデジタル信号の値が、時間軸上にお
いて順次に増加傾向、または順次に減少傾向を示して変
化している場合においては、順次の標本化周期毎のNビ
ットのデジタル信号の値が同一の状態で続いた期間(区
間)の長さ(標本化周期の数によって示される)を、隣
接する区間について比較して、隣接する2つの区間の期
間長が互いに異なる場合には、前記の隣接する2つの区
間の期間長の短い方の区間の中点と、期間長が長い方の
区間中における前記した2つの区間の境界から前記した
短い期間長の1/2と対応する位置の点とを結ぶ直線を
表わし得る(M−N)ビットの付加符号情報を発生してそ
れを可変遅延部7に供給し、また前記の隣接する2つの
区間が同一の期間長のときは、前記の2つの区間におけ
る互いの区間の中点間を結ぶ直線を表わし得る(M−
N)ビットの付加符号情報を発生して、それを可変遅延
部7に供給し、さらに前記した第1のNビットのデジタ
ル信号の値が、極値と対応している区間における第1の
Nビットのデジタル信号であった場合には、その区間の
期間長と対応して予め定められた(M−N)ビットの付
加符号情報を、極値区間の波形データ発生部48に設け
られている波形データ発生用ROMから読出して、それ
を可変遅延部7に供給する。
【0038】(M−N)ビット信号発生部6で発生され
た(M−N)ビットの付加符号情報が供給された可変遅
延部7では、前記した(M−N)ビットの付加符号情報
が加算回路4において所定の第1のNビットのデジタル
信号の最下位桁に連続して、全体がMビットの符号情報
を生成させるようにするために必要な時間遅延を(M−
N)ビットの付加符号情報に与える。前記した可変遅延
部7における前記のような時間遅延量は、遅延制御信号
発生部8で発生させた遅延制御信号によって可変遅延部
7が制御されることによって得られる。すなわち、遅延
制御信号発生部8は、信号波形の変化態様の検出部5か
ら供給された信号波形変化情報、信号波形変化態様情
報、信号波形変化の間隔情報などに基づいて、前記した
遅延制御信号を発生して、それを可変遅延部7に供給す
る。それで、前記した加算回路4からは、信号処理の対
象にされている第1のNビットのデジタル信号における
最下位桁に、(M−N)ビット信号発生部6で発生され
た(M−N)ビットの付加符号情報が連続した状態のM
ビットのデジタル信号が送出される。
【0039】次に、図2を参照してビット数変換部BN
Cにおける信号波形の変化態様の検出部5の具体的な構
成態様と、動作とについて説明する。図2において信号
波形の変化態様の検出部5は、信号波形変化情報の発生
部51と、信号波形変化態様情報の発生部52と、信号
波形変化の間隔情報の発生部53とによって構成されて
いる。そして信号波形の変化態様の検出部5の入力端子
25には、信号処理の対象にされている第1のNビット
のデジタル信号が供給され、また入力端子26にはクロ
ック信号パルスPfsが供給される。前記したクロック
信号パルスPfsとしては、信号処理の対象にされてい
る第1のNビットのデジタル信号を発生させるダウンサ
ンプリング部DSDで使用された標本化周波数fsd
(fsd=fsh/2)と同一の繰返し周波数を有する
パルスが用いられる。
【0040】信号波形の変化態様の検出部5の入力端子
25を介して信号波形変化情報の発生部51に供給され
た情報信号処理の対象にされている第1のNビットのデ
ジタル信号は、マグニチュードコンパレータ10におけ
るA入力端子と、D型フリップフロップ9のデータ端子
に与えられており、また前記のD型フリップフロップ9
のクロック端子には、入力端子26を介してクロック信
号Pfsが与えられている。前記のマグニチュードコン
パレータ10におけるB入力端子には、前記したD型フ
リップフロップ9のQ端子出力が供給される。それで、
前記したD型フリップフロップ9は、D型フリップフロ
ップ9のクロック端子へ、入力端子26を介して標本化
周期毎に順次のクロック信号Pfsが供給される度毎
に、前記したD型フリップフロップ9のQ端子から、1
標本化周期前にD型フリップフロップ9のデータ端子に
与えられていたNビットのデジタルデータを出力して、
それをマグニチュードコンパレータ10におけるB入力
端子に入力させることになる。
【0041】前記のマグニチュードコンパレータ10と
しては、それのA入力端子に供給されたNビットのデジ
タルデータAと、それのB入力端子に供給されたNビッ
トのデジタルデータBとの大きさを比較して、デジタル
データAの方がデジタルデータBよりも大きい場合に
は、出力端子A>Bだけをハイレベルの状態の出力Hと
し、他の出力端子A<Bと出力端子A=Bとの双方をロ
ーレベルの状態の出力Lとし、また、前記の入力端子
A,Bに供給されたNビットのデジタルデータにおける
デジタルデータAとデジタルデータBとが等しい場合に
は、出力端子A=Bだけをハイレベルの状態の出力Hと
し、他の出力端子A>Bと出力端子A<Bとの双方をロ
ーレベルの状態の出力Lとし、さらに、前記の前記の入
力端子A,Bに供給されたNビットのデジタルデータに
おけるデジタルデータBの方がデジタルデータAよりも
大きい場合には、出力端子A<Bだけをハイレベルの状
態の出力Hとし、他の出力端子A>Bと出力端子A=B
との双方をローレベルの状態の出力Lとするような動作
態様のマグニチュードコンパレータ74HC85を使用
することができる。
【0042】信号波形変化情報の発生部51における前
記のマグニチュードコンパレータ10の出力端子A>B
からの出力と、出力端子A<Bからの出力とは、排他的
論理和回路11に供給されている。また、前記した前記
のマグニチュードコンパレータ10の出力端子A>Bか
らの出力は、信号波形変化態様情報の発生部52のD型
フリップフロップ13のデータ端子にも供給されてい
る。そして、前記した排他的論理和回路11の出力は、
前記したマグニチュードコンパレータ10の出力端子A
>Bからの出力と、出力端子A<Bからの出力との何れ
か一方がハイレベルの状態Hになった場合にハイレベル
の状態Hとなる。なお、図2中ではマグニチュードコン
パレータ10の出力端子A>Bからの出力と、出力端子
A<Bからの出力とを排他的論理和回路11に供給して
いるが、前記の排他的論理和回路11の代わりにオア回
路を使用しても、前記した排他的論理和回路11を使用
した場合と同一の動作が行なわれる(図2におけるマグ
ニチュードコンパレータ10から排他的論理和回路11
の2つの入力端子に対して同時にハイレベルの状態の信
号が与えられる状態は起らないからである)。
【0043】前記の排他的論理和回路11からの出力信
号は、アンド回路12に供給されており、また前記のア
ンド回路12にはゲートパルスとしてPfsバーが供給
されている。前記のゲートパルスPfsバーは既述した
クロック信号パルスPfsと同一の繰返し周波数(既述
したfsh/2の繰返し周波数)でクロック信号パルス
Pfsと180度の位相差を有するパルスである。それ
で前記したアンド回路12からは、第1のNビットのデ
ジタル信号における1標本化周期だけ隔てて時間軸上で
隣接しているデジタルデータの値が異なっている状態の
場合に、ゲートパルスPfsバーのタイミングでクロック
信号CLKが出力されることになる。
【0044】信号波形の変化態様の検出部5の入力端子
25に対して供給された第1のNビットのデジタル信号
の時間軸上での変化に対応して、信号波形の変化態様の
検出部5における信号波形変化情報の発生部51のアン
ド回路12から出力されるクロック信号CLKの発生の
状態を図4を参照して説明すると次のとおりである。図
4において図の上方に記載されているイ,ロ,ハ…オ
は、信号波形の変化態様の検出部5の入力端子25に対
して供給された信号処理の対象にされている第1のNビ
ットのデジタル信号の信号レベルを示している符号であ
り、また、図4の下方に記載されているPfs1,Pf
s2,Pfs3…Pfs19は、入力端子26に供給されて
いるクロック信号パルスPfsであり、さらに、Pfs1
バー,Pfs2バー,Pfs3バー…Pfs19バーは、アン
ド回路12に供給されているゲートパルスである。
【0045】前記した信号波形変化情報の発生部51
に、入力端子25を介して供給された信号処理の対象に
されている第1のNビットのデジタル信号が、マグニチ
ュードコンパレータ10におけるA入力端子と、D型フ
リップフロップ9のデータ端子に与えられる。そして、
前記したD型フリップフロップ9のクロック端子には、
標本化周期毎に入力端子26を介して順次のクロック信
号Pfs1,Pfs2,Pfs3…Pfs19が供給される
から、前記したD型フリップフロップ9のQ端子から
は、1標本化周期Ts前にD型フリップフロップ9のデ
ータ端子に与えられていた第1のNビットのデジタル信
号(デジタルデータ)を出力して、それがマグニチュー
ドコンパレータ10におけるB入力端子に入力される。
【0046】入力端子25を介して供給された信号処理
の対象にされている第1のNビットのデジタル信号の信
号レベルが、時間軸上で図4に例示してあるようにイ,
ロ,ハ…のように変化しているとすると、クロック信号
Pfs1の時刻にはマグニチュードコンパレータ10に
おけるA入力端子と、D型フリップフロップ9のデータ
端子には、信号レベル「イ」のデジタルデータが与えら
れ、また、この場合にマグニチュードコンパレータ10
におけるB入力端子に、D型フリップフロップ9のQ端
子から与えられるデジタルデータは不定「?」である。
それで、クロック信号Pfs1の時刻に、マグニチュード
コンパレータ10からの出力は不定「?」である。
【0047】次に、前記したクロック信号Pfs1の時
刻から1標本化周期Ts後の時刻、すなわち、クロック
信号Pfs2の時刻に、マグニチュードコンパレータ1
0におけるA入力端子と、D型フリップフロップ9のデ
ータ端子には、信号レベル「ロ」のデジタルデータが与
えられ、マグニチュードコンパレータ10におけるB入
力端子には、D型フリップフロップ9のQ端子から信号
レベル「イ」のデジタルデータが与えられる。それでク
ロック信号Pfs2の時刻に、マグニチュードコンパレー
タ10からの出力は、出力端子A>Bだけがハイレベル
の状態になる。そして、マグニチュードコンパレータ1
0の出力端子A>Bだけがハイレベルの状態になるの
は、時間軸上においてデジタル信号が増加の傾向(図5
では、時間軸上においてデジタル信号が増加の傾向にあ
ることを、「>」,「U」の符号で示している。また、
図4中でも「A>B(>,U)」のような表示方法を採
用している)にあることを意味している。
【0048】前記のようにクロック信号Pfs2の時刻
に、マグニチュードコンパレータ10の出力端子A>B
だけがハイレベルの状態になったことにより、排他的論
理和回路11の出力は、クロック信号Pfs2の時刻にハ
イレベルの状態になる。それで前記のマグニチュードコ
ンパレータ10の出力が与えられているアンド回路12
は、ゲートパルスPfs2バーが与えられた時刻に、ハ
イレベルの状態のクロック信号CLK2を出力する(図
4参照)。
【0049】次いで、前記したクロック信号Pfs2の
時刻から1標本化周期Ts後におけるクロック信号Pf
s3の時刻に、マグニチュードコンパレータ10におけ
るA入力端子と、D型フリップフロップ9のデータ端子
には、信号レベル「ロ」のデジタルデータが与えられる
が、このときにマグニチュードコンパレータ10におけ
るB入力端子に、D型フリップフロップ9のQ端子から
与えられるデジタルデータも信号レベル「ロ」であるか
ら、クロック信号Pfs3の時刻におけるマグニチュード
コンパレータ10からの出力は、出力端子A=Bだけが
ハイレベルの状態になり、したがって、排他的論理和回
路11の出力は、クロック信号Pfs3の時刻にローレベ
ルの状態になり、それで前記のマグニチュードコンパレ
ータ10からのローレベルの状態の出力が与えられてい
るアンド回路12に、ゲートパルスPfsバーが与えら
れても、ハイレベルの状態のクロック信号CLKは出力
されない。
【0050】次に、前記したクロック信号Pfs3の時
刻から1標本化周期Ts後におけるクロック信号Pfs
4の時刻に、マグニチュードコンパレータ10における
A入力端子と、D型フリップフロップ9のデータ端子に
は、信号レベル「ハ」のデジタルデータが与えられ、マ
グニチュードコンパレータ10におけるB入力端子に
は、D型フリップフロップ9のQ端子から信号レベル
「ロ」のデジタルデータが与えられる。それで、クロッ
ク信号Pfs4の時刻に、マグニチュードコンパレータ1
0からの出力は、出力端子A>Bだけがハイレベルの状
態になる。前記のようにクロック信号Pfs4の時刻に、
マグニチュードコンパレータ10の出力端子A>Bだけ
がハイレベルの状態になったことにより、排他的論理和
回路11の出力は、クロック信号Pfs4の時刻にハイレ
ベルの状態になり、前記のマグニチュードコンパレータ
10の出力が与えられているアンド回路12はゲートパ
ルスPfs4バーが与えられた時刻に、ハイレベルの状
態のクロック信号CLK3を出力する(図4参照)。
【0051】前記したクロック信号Pfs4の時刻から
1標本化周期Ts後におけるクロック信号Pfs5の時
刻に、マグニチュードコンパレータ10におけるA入力
端子と、D型フリップフロップ9のデータ端子には、信
号レベル「ハ」のデジタルデータが与えられるが、この
ときにマグニチュードコンパレータ10におけるB入力
端子に、D型フリップフロップ9のQ端子から与えられ
るデジタルデータも信号レベル「ハ」であるから、クロ
ック信号Pfs5の時刻におけるマグニチュードコンパレ
ータ10からの出力は、出力端子A=Bだけがハイレベ
ルの状態になって、排他的論理和回路11の出力は、ク
ロック信号Pfs5の時刻にローレベルの状態になるか
ら、アンド回路12に、ゲートパルスPfsバーが与え
られても、ハイレベルの状態のクロック信号CLKは出
力されない。
【0052】次に、前記したクロック信号Pfs5の時
刻から1標本化周期Ts後におけるクロック信号Pfs
6の時刻に、マグニチュードコンパレータ10における
A入力端子と、D型フリップフロップ9のデータ端子に
は、信号レベル「ニ」のデジタルデータが与えられ、マ
グニチュードコンパレータ10におけるB入力端子に
は、D型フリップフロップ9のQ端子から信号レベル
「ハ」のデジタルデータが与えられる。それで、クロッ
ク信号Pfs6の時刻に、マグニチュードコンパレータ1
0からの出力は、出力端子A>Bだけがハイレベルの状
態になるから、排他的論理和回路11の出力は、クロッ
ク信号Pfs6の時刻にハイレベルの状態になり、前記の
マグニチュードコンパレータ10の出力が与えられてい
るアンド回路12はゲートパルスPfs6バーが与えら
れた時刻に、ハイレベルの状態のクロック信号CLK4
を出力する(図4参照)。
【0053】次いで、前記したクロック信号Pfs6の
時刻から1標本化周期Ts後におけるクロック信号Pf
s7の時刻に、マグニチュードコンパレータ10におけ
るA入力端子と、D型フリップフロップ9のデータ端子
には、信号レベル「ホ」のデジタルデータが与えられ、
マグニチュードコンパレータ10におけるB入力端子に
は、D型フリップフロップ9のQ端子から信号レベル
「ニ」のデジタルデータが与与えられる。それで、クロ
ック信号Pfs7の時刻に、マグニチュードコンパレータ
10からの出力は、出力端子A<Bだけがハイレベルの
状態になる。そして、マグニチュードコンパレータ10
の出力端子A<Bだけがハイレベルの状態になるのは、
時間軸上においてデジタル信号が減少の傾向(図5で
は、時間軸上においてデジタル信号が減少の傾向にある
ことを、「<」,「D」の符号で示している。また、図
4中でも「A<B(<,D)」のような表示方法を採用
している)にあることを意味している。そして、排他的
論理和回路11の出力は、クロック信号Pfs7の時刻に
ハイレベルの状態になり、前記のマグニチュードコンパ
レータ10の出力が与えられているアンド回路12はゲ
ートパルスPfs7バーが与えられた時刻に、ハイレベ
ルの状態のクロック信号CLK5を出力する(図4参
照)。
【0054】図4中に示されているクロック信号Pfs8
〜Pfs19の各時刻に行なわれる信号波形変化情報の発
生部51の各部の動作は、クロック信号Pfs1〜Pfs7
の各時刻に行なわれた信号波形変化情報の発生部51の
各部の動作についての説明から容易に理解できるところ
であるから、それの詳細な説明は省略する。これまでの
説明から判かるように、標本化周期毎に与えられる順次
のクロック信号Pfsi(ただし、iは1,2,3…)
の時刻毎に行なわれるマグニチュードコンパレータ10
からの比較出力が、それの出力端子A>Bまたは出力端
子A<Bの一方だけがハイレベルの状態になるのは、入
力端子25を介して供給された信号処理の対象にされて
いる第1のNビットのデジタル信号の信号レベルが、時
間軸上で増加傾向、または減少傾向になっているときだ
けである。
【0055】そして、信号波形変化情報の発生部51の
アンド回路12からクロック信号CLKi(ただし、i
は1,2,3,4…)が出力されるのは、前記したマグ
ニチュードコンパレータ10の出力端子A>Bまたは出
力端子A<Bの一方だけがハイレベルの状態とき、すな
わち入力端子25を介して供給された信号処理の対象に
されている第1のNビットのデジタル信号の信号レベル
が、時間軸上で増加傾向、または減少傾向になっている
ときである。
【0056】前記のようにして、信号波形変化情報の発
生部51のアンド回路12から送出されたクロック信号
CLKi(ただし、iは1,2,3,4…)は、信号波
形変化態様情報の発生部52のD型フリップフロップ1
3〜15のクロック端子と、信号波形変化の間隔情報の
発生部53のD型フリップフロップ19〜21のクロッ
ク端子とに供給される。前記した信号波形変化態様情報
の発生部52のD型フリップフロップ13〜15は、前
記のクロック信号CLKが与えられた時点に、各フリッ
プフロップ13〜15におけるデータ端子に供給されて
いるデジタルデータを読込み、また前記の信号波形変化
の間隔情報の発生部53のD型フリップフロップ19〜
21は、前記のクロック信号CLKが与えられた時点
に、D型フリップフロップ19〜21におけるデータ端
子に供給されているデジタルデータを読込む。
【0057】そして前記した信号波形変化態様情報の発
生部52におけるD型フリップフロップ13のデータ端
子には、信号波形変化情報の発生部51のマグニチュー
ドコンパレータ10における出力端子A>Bに現われた
信号が供給されているから、前記のD型フリップフロッ
プ13は、前記した順次のクロック信号CLKi(ただ
し、iは1,2,3,4…)が供給される度毎に、前記
した順次のクロック信号CLKi(ただし、iは1,
2,3,4…)が発生した時点に、信号波形変化情報の
発生部51のマグニチュードコンパレータ10における
出力端子A>Bに現われた信号の状態(ハイレベルの状
態、あるいはローレベルの状態)を読込むことになる。
【0058】前記した順次のクロック信号CLKi(た
だし、iは1,2,3,4…)の発生の時点に、信号波
形変化情報の発生部51のマグニチュードコンパレータ
10における出力端子A>Bに現われた信号の状態がハ
イレベルの状態になるのか、あるいはローレベルの状態
になるのかは、順次のクロック信号CLKi(ただしi
は1,2,3,4…)の発生の時点におけるデジタル信
号が、時間軸上で増加の傾向になっているのか、あるい
は時間軸上で減少の傾向になっているのかによって定ま
っているのであり、前記の順次のクロック信号CLKi
(ただしiは1,2,3,4…)の発生の時点における
デジタル信号が、時間軸上で増加の傾向になっている場
合には、マグニチュードコンパレータ10における出力
端子A>Bに現われる信号の状態はハイレベルの状態に
なっており、また前記とは逆に、順次のクロック信号C
LKi(ただしiは1,2,3,4…)の発生の時点に
おけるデジタル信号が、時間軸上で減少の傾向になって
いる場合には、マグニチュードコンパレータ10におけ
る出力端子A>Bに現われた信号の状態はローレベルの
状態になっている。
【0059】前記の点を図4及び図5を参照して説明す
ると次のとおりである。すなわち、順次のクロック信号
CLKi(ただしiは1,2,3,4…)の発生の時点
におけるデジタル信号が、時間軸上で増加の傾向になっ
ていて、クロック信号CLK(ゲートパルスPfsバ
ー)の時点で、ハイレベルの状態の信号が信号波形変化
態様情報の発生部52におけるD型フリップフロップ1
3に読込まれるのは、図4及び図5中に示すクロック信
号CLKの番号が2〜4,12〜14,17,18,2
1〜27の各時刻(図4中では上向きの矢印で示してあ
るクロック信号CLKの時刻)であり、また、順次のク
ロック信号CLKi(ただしiは1,2,3,4…)の
発生の時点におけるデジタル信号が、時間軸上で減少の
傾向になっていて、クロック信号CLK(ゲートパルス
Pfsバー)の時点で、ローレベルの状態の信号が信号
波形変化態様情報の発生部52におけるD型フリップフ
ロップ13に読込まれるのは、図4及び図5中に示すク
ロック信号CLKの番号が5〜11,15,16,1
9,20の各時刻(図4中では下向きの矢印で示してあ
るクロック信号CLKの時刻)である。
【0060】前記のように順次のクロック信号CLKi
(ただし、iは1,2,3,4…)が供給される度毎に、
信号波形変化態様情報の発生部52におけるD型フリッ
プフロップ13のデータ端子に対して順次に供給された
信号、すなわち、信号波形変化情報の発生部51のマグ
ニチュードコンパレータ10における出力端子A>Bに
現われた信号は、順次のクロック信号CLKi(ただ
し、iは1,2,3,4…)が供給される度毎に、順次
にD型フリップフロップ14,15のデータ端子に移さ
れて行くが、その状態が図5中の「DFF13の入力」
「DFF13の出力」「DFF14の出力」「DFF1
5の出力」の欄に例示されている。なお、前記の欄中に
記載されている「U」はハイレベルの状態を意味し、ま
た欄中に記載されている「D」はローレベルの状態を意
味している。
【0061】信号波形変化態様情報の発生部52のD型
フリップフロップ13の出力と、D型フリップフロップ
14の出力とは、排他的論理和回路16に与えられ、ま
た、D型フリップフロップ14の出力と、D型フリップ
フロップ15の出力とは、排他的論理和回路17に与え
られていて、前記の各排他的論理和回路16,17の出
力は、図4中の「排他的論理和回路16の出力」「排他
的論理和回路17の出力」の欄に示されているものとな
る。なお、この欄中の「1」はハイレベルの状態を意味
し、また「0」はローレベルの状態を示している。図5
中の「信号波形の極値の位置」の欄に示されている
「ニ」「ル」「カ」「タ」「ソ」「ネ」等の表示は、図
5の上方に示してある信号波形の変化態様の検出部5の
入力端子25に対して供給された信号処理の対象にされ
ている第1のNビットのデジタル信号の信号レベルを示
している符号の内で、信号波形の極値に対応している信
号レベルの位置を示している。
【0062】そして、信号波形の変化態様の検出部5の
入力端子25に対して供給された信号処理の対象にされ
ている第1のNビットのデジタル信号における信号波形
の極値の位置のデジタルデータは、信号波形変化態様情
報における発生部52の排他的論理和回路16の出力
が、ハイレベルの状態「1」になったときのクロック信
号CLKの番号よりも2だけ少ないクロック信号の番号
を有するクロック信号CLKによって、D型フリップフ
ロップ13に読込まれていることが判かる。また、信号
波形の変化態様の検出部5の入力端子25に対して供給
された信号処理の対象にされている第1のNビットのデ
ジタル信号における信号波形の極値の位置のデジタルデ
ータは、前記した信号波形変化態様情報における発生部
52の排他的論理和回路17の出力が、ハイレベルの状
態「1」になったときのクロック信号CLKの番号より
も3だけ少ないクロック信号の番号を有するクロック信
号CLKによって、D型フリップフロップ13に読込ま
れているとして、前記の極値の位置を検出してもよい。
それで前記した信号波形変化態様情報における発生部5
2中の排他的論理和回路16,17からの出力信号は、
後述されている(M−N)ビット信号発生部6における
信号処理のために必要とされる信号波形の極値の位置情
報として使用でき、また、後述されている遅延制御信号
発生器8における信号処理のために必要とされる信号波
形の極値の位置情報としても使用できるのである。
【0063】次に、信号波形変化情報の発生部51のア
ンド回路12から送出されたクロック信号CLKi(た
だし、iは1,2,3,4…)が、クロック端子に供給
されている信号波形変化の間隔情報の発生部53のD型
フリップフロップ19〜21におけるD型フリップフロ
ップ19のデータ端子には、所定の標本化周期を有する
クロック信号パルスPfsを被計数パルスとして計数動
作を行なっているアドレスカウンタ18から出力される
アドレス値が供給されている。それで前記した信号波形
変化の間隔情報の発生部53のD型フリップフロップ1
9は、前記したクロック信号CLKi(ただし、iは
1,2,3,4…)がクロック端子に供給された時点毎
のアドレスカウンタ18の出力値(アドレス値)を読込
むことになる。
【0064】前記したD型フリップフロップ19に読込
まれたアドレス値は、信号波形変化情報の発生部51の
アンド回路12から送出された順次のクロック信号CL
Ki(ただし、iは1,2,3,4…)が、D型フリッ
プフロップ19〜21におけるクロック端子に供給され
る度毎に、D型フリップフロップ20,21に移されて
行くことになる。前記した各D型フリップフロップ19
〜21から出力されたアドレス値は、それぞれ個別の出
力端子27,30,31に送出されるとともに、前記し
たD型フリップフロップ19から出力されたアドレス値
と、D型フリップフロップ20から出力されたアドレス
値とは減算器22に供給され、また、前記したD型フリ
ップフロップ20から出力されたアドレス値と、D型フ
リップフロップ21から出力されたアドレス値とは減算
器23に供給される。
【0065】前記した減算器22,23からの出力値N
1,N2は、時間軸上で隣り合うクロック信号CLK間に
おけるアドレス値の差であるが、前記したアドレスカウ
ンタ18は既述のように、標本化周期を有するクロック
信号パルスPfsを被計数パルスとして計数動作を行な
っているから、前記した減算器22,23からの出力値
N1,N2の数値は、時間軸上で隣り合うクロック信号C
LK間の間隔が、標本化周期Tsの何倍であるのかを表
わしている数値である。前記した減算器22,23から
の出力値N1,N2は、それぞれ出力端子28,36に送
出されるとともに比較器24にも供給される。前記した
比較器24では前記した2個の減算器22,23からの
出力値N1,N2を比較して、前記した2つの数値N1,
N2の内で小さい方の数値Ns(N1,N2が同一の場合
は、N1をNsとする)を出力端子29に送出する。前記
した信号波形変化の間隔情報の発生部53の各D型フリ
ップフロップ19〜21から出力されたアドレス値、及
び比較器24からの出力値Ns、ならびに各減算器2
2,23からの出力値等は、後述されている(M−N)
ビット信号発生部6における信号処理のために必要とさ
れる信号波形変化の間隔情報として使用でき、また、後
述されている遅延制御信号発生器8における信号波形変
化の間隔情報としても使用できるのである。
【0066】次に、図3に示す(M−N)ビット信号発
生部6について説明する。(M−N)ビット信号発生部6
は、信号処理の対象にされている第1のNビットのデジ
タル信号の値(第1のNビットの符号情報の値)が時間
軸上において順次に増加傾向、または順次に減少傾向を
示して変化している場合には、順次の標本化周期毎の第
1のNビットの符号情報の値が同一の状態で続いた期間
(区間)の長さ(標本化周期Tsの数によって示される)
が、隣接する2つの区間で互いに異なるときは、前記の
隣接する2つの区間の期間長の短い方の区間の中点と、
期間長が長い方の区間中における前記した2つの区間の
境界から前記した短い期間長の1/2と対応する位置の
点とを結ぶ直線を表わし得る(M−N)ビットの付加符
号情報を発生し、また、前記の隣接する2つの区間が同
一の期間長のときは、前記の2つの区間における互いの
区間の中点間を結ぶ直線を表わし得る(M−N)ビット
の付加符号情報を発生し、さらに、前記した第1のNビ
ットのデジタル信号の値が、極値と対応している区間に
おける第1のNビットのデジタル信号であった場合に
は、その区間の期間長と対応して予め定められた(M−
N)ビットの付加符号情報を波形データ発生用ROMか
ら読出し、前記のように発生された(M−N)ビットの
付加符号情報を可変遅延部7に供給する動作を行なうこ
とができるように構成されている。
【0067】図3において48は極値区間の波形データ
発生部であり、この極値区間の波形データ発生部48に
は、図7の(b)及び図8乃至図10を参照して既述し
たように、信号処理の対象にされている第1のNビット
のデジタル信号による極値と対応している区間の期間長
に応じて、それぞれ第1のNビットのデジタル信号によ
る極値の区間で示される矩形の面積と、略々同じ面積と
なるような(M−N)ビット符号情報を記憶させてある
波形データ発生用ROMが設けられている。また、49
は信号処理の対象にされている第1のNビットのデジタ
ル信号における1LSBの値を被除数として、信号波形
変化の間隔情報の発生部53における比較器24から出
力端子29を介して送出されている数値Ns、すなわ
ち、隣接する2つの区間の長さの内で短い方の期間長
(隣接する2つの区間の期間長が同一の場合は、一方の
区間の期間長)を、標本化周期Tsを単位として表わし
た数値Nsを除数とする演算を行なう「Nビットの1L
SB/Nsの演算を行なう値を発生させる演算部」であ
る。
【0068】54は信号処理の対象にされている第1の
Nビットのデジタル信号の値が時間軸上において順次に
増加傾向、または順次に減少傾向を示して変化している
場合に、順次の標本化周期毎の第1のNビットのデジタ
ル信号の値が同一の状態で続いた期間(区間)の長さ
が、隣接する2つの区間について異なるとき、または同
一のときで、かつ前記の隣接する2つの区間に極値の区
間を含んでいないときに、前記した2つの区間につい
て、図7の(a)を参照して既述したような手法を適用
して(M−N)ビットの付加符号情報を発生させる「極
値区間以外の波形データ発生部」であり、また、55は
例えばランダムアクセスメモリ(RAM)、リードオン
リーメモリ(ROM)、マイクロプロセッサ等を含んで
構成されている制御回路である。また、56はインバー
タ、57,58はセレクタ、59はオア回路である。
【0069】(M−N)ビット信号発生部6における各
入力端子37〜46には、前記した信号波形の変化態様
の検出部5の出力端子27〜36から出力された信号が
供給されるのであるが、前記した(M−N)ビット信号
発生部6における各入力端子37〜46と、信号波形の
変化態様の検出部5の出力端子27〜36との接続関係
は、それぞれ、出力端子27→入力端子43、出力端子
28→入力端子37、出力端子29→入力端子39、出
力端子30→入力端子44、出力端子31→入力端子4
5、出力端子32→入力端子46、出力端子33→入力
端子38、出力端子34→入力端子41、出力端子35
→入力端子40、出力端子36→入力端子42のように
なっている。
【0070】制御回路55による制御の下に動作する極
値区間の波形データ発生部48、Nビットの1LSB/
Nsの演算を行なう値を発生させる演算部49及び極値
区間以外の波形データ発生部54において、前記した極
値区間の波形データ発生部48は、入力端子37に対し
て信号波形の変化態様の検出部5の出力端子28から供
給される数値N1(減算器22の出力値N1)と、入力端子
38に対して信号波形の変化態様の検出部5の出力端子
33から供給される極値区間であることを示す信号とに
よって、前記の数値N1をアドレス情報として、極値区
間の期間長と対応して予め定められた(M−N)ビット
の付加符号情報を波形データ発生用ROMから読出して
極値区間の波形データ発生部48からセレクタ57に与
える。
【0071】すなわち前記した入力端子38に対して信
号波形の変化態様の検出部5の出力端子33から供給さ
れる極値区間であることを示す信号が「1」である場合
に、入力端子37に与えられている数値N1は、極値区
間の期間長(標本化周期Tsの何倍の時間長か)を示し
ている{図11の(a)を参照}から、前記の数値N1
をアドレス情報に用いれば、予め、極値区間の期間長毎
に所定の極値区間の波形データ(図8乃至図10に一部
を例示してある)を格納させてある極値区間の波形デー
タ発生用ROMからは、極値区間の期間長と対応した所
定の(M−N)ビットの付加符号情報{極値区間が図1
1の(b)に例示したような入力データと対応する(M
−N)ビットの付加符号情報は図11の(c)に例示し
たような波形の出力データとなる}を出力させることが
できるのである。そして、極値区間において、入力端子
38を介してセレクタ57には、極値区間であることを
示す信号「1」が供給されているから、極値区間の波形
データ発生部48から出力された(M−N)ビットの付
加符号情報は、前記のセレクタ57と、オア回路59と
を介して出力端子47に送出されることになる。
【0072】次に、Nビットの1LSB/Nsの演算を
行なう値を発生させる演算部49は入力端子39に対し
て、信号波形の変化態様の検出部5の出力端子29から
供給される数値Ns(比較器24の出力値Ns)を用い
て、Nビットの1LSB/Nsの演算を行ない、その演
算結果を極値区間以外の波形データ発生部54に供給す
るとともに、Nビットの1LSB/Nsの演算を行なう
値を発生させる演算部49から極値区間以外の波形デー
タ発生部54には前記した数値Nsも供給する。前記の
極値区間以外の波形データ発生部54には、入力端子4
0に対して信号波形の変化態様の検出部5の出力端子3
5から供給されるA>B信号(Nビットの符号情報の値
が時間軸上において順次に増加傾向の場合には「1」,
Nビットの符号情報の値が時間軸上において順次に減少
傾向の場合には「0」の信号であり、図4及び図5中で
は、「>」「U」,「<」「D」で示してある)が供給
されており、極値区間以外の波形データ発生部54では
前記のA>B信号により、Nビットの符号情報の値が時
間軸上において順次に増加傾向にあるのか、または順次
に減少傾向にあるのかを判断して、波形データ発生の態
様を変更する。
【0073】図12は極値区間以外の波形データ発生部
54に、A>B信号が「1」の信号が供給されている状
態の場合、すなわち、第1のNビットのデジタル信号の
値が時間軸上において順次に増加傾向にある場合を一例
にとり、極値区間以外の波形データ発生部54における
波形データの発生の仕方を説明している図である。な
お、2LSB以上の増加状態にあっても、1LSBにつ
いての増加を抽出しているので、1LSBの増加と同じ
である。図12の(a)には、信号レベルが「ク」の区
間はN1の期間長であり、前記の区間に隣接する区間
が、信号レベルが「ヤ」の区間はN2の期間長であっ
て、前記の2つの隣接する区間の期間長N1,N2の関係
がN1>N2である場合の例を示してある。この場合に入
力端子39に対して信号波形の変化態様の検出部5の出
力端子29を介して比較器24から供給される数値Ns
はN2である。図12中に例示してある数値Ns(=N
2)は、16(標本化周期Ts毎に発生されるクロック
信号パルスPfsが16個)である。
【0074】また、図12中の「ク」の区間と「ヤ」の
区間との境界位置βは、入力端子44に対して信号波形
の変化態様の検出部5の出力端子30を介して供給され
ているアドレス値によって示され、また、「ヤ」の区間
の終端位置γは入力端子43に対して信号波形の変化態
様の検出部5の出力端子27を介して供給されているア
ドレス値によって示され、さらに「ク」の区間の始端位
置αは入力端子45に対して信号波形の変化態様の検出
部5の出力端子31を介して供給されているアドレス値
によって示される。極値区間以外の波形データ発生部5
4には、メモリや演算回路等を備えていて、前記した隣
接する2つの区間「ヤ」と「ク」との境界位置βから、
区間「ク」内のNs/2の位置0と、区間「ヤ」内のN
s/2の位置16との間における1標本化周期毎に設定
された0,1,2,3…16の各位置に対して、それぞ
れ次の算式で示されるような値を有する付加符号情報を
発生させる。
【0075】まず、区間「ク」内に設定された0の位置
における付加符号情報の値は0とする。次に、区間
「ク」内に設定された1の位置における付加符号情報の
値は(Nビットの1LSB)/Ns(=N2)とする。区
間「ク」内に設定された2の位置における付加符号情報
の値は2×(Nビットの1LSB)/Ns(=N2)、区
間「ク」内に設定された3の位置における付加符号情報
の値は3×(Nビットの1LSB)/Ns(=N2)、区
間「ク」内に設定された4の位置における付加符号情報
の値は4×(Nビットの1LSB)/Ns(=N2)、区
間「ク」内に設定された5の位置における付加符号情報
の値は5×(Nビットの1LSB)/Ns(=N2)、区
間「ク」内に設定された6の位置における付加符号情報
の値は6×(Nビットの1LSB)/Ns(=N2)、区
間「ク」内に設定された7の位置における付加符号情報
の値は7×(Nビットの1LSB)/Ns(=N2)とす
る。
【0076】次に図12中の「ク」の区間と「ヤ」の区
間との境界位置β(8の位置)における付加符号情報の
値は[{8×(Nビットの1LSB)/Ns(=N2)}
−Nビットの1LSB]とする。以下、区間「ヤ」内に
設定された9の位置における付加符号情報の値は[{9
×(Nビットの1LSB)/Ns(=N2)}−Nビット
の1LSB]、区間「ヤ」内に設定された10の位置に
おける付加符号情報の値は[{10×(Nビットの1L
SB)/Ns(=N2)}−Nビットの1LSB]、区間
「ヤ」内に設定された11の位置における付加符号情報
の値は[{11×(Nビットの1LSB)/Ns(=N
2)}−Nビットの1LSB]、区間「ヤ」内に設定され
た12の位置における付加符号情報の値は[{12×
(Nビットの1LSB)/Ns(=N2)}−Nビットの
1LSB]、区間「ヤ」内に設定された13の位置にお
ける付加符号情報の値は[{13×(Nビットの1LS
B)/Ns(=N2)}−Nビットの1LSB]、区間
「ヤ」内に設定された14の位置における付加符号情報
の値は[{14×(Nビットの1LSB)/Ns(=N
2)}−Nビットの1LSB]、区間「ヤ」内に設定され
た15の位置における付加符号情報の値は[{15×
(Nビットの1LSB)/Ns(=N2)}−Nビットの
1LSB]、区間「ヤ」内に設定された16の位置にお
ける付加符号情報の値は[{16×(Nビットの1LS
B)/Ns(=N2)}−Nビットの1LSB]とする。
【0077】前記のような演算が行なわれることによ
り、隣接する2つの区間「ク」「ヤ」における元のNビ
ットの符号情報による信号波形は、K1→K2→K3→K4
→K5→K6→K7→K8によって示されるものであったの
に、前記のような演算が行なわれて、元のNビットのデ
ジタル信号の最下位桁に(M−N)ビットの付加符号情
報が連続されたことにより、K1→K2→K3→K5→K7
→K8によって示されるような信号波形、すなわち極値
区間以外の波形データ発生部54における前記のような
動作によって、図12の(a)におけるδの位置とεの
位置との間の波形が、図12の(b)に示されるような
ものになる。
【0078】図12を参照して行なったこれまでの説明
は、極値区間以外の波形データ発生部54に、A>B信
号が「1」の信号が供給されている状態の場合、すなわ
ち、Nビットの符号情報の値が時間軸上において順次に
増加傾向にある場合に関するものであったが、極値区間
以外の波形データ発生部54に、A>B信号が「0」の
信号が供給されている状態の場合、すなわち、Nビット
の符号情報の値が時間軸上において順次に減少傾向にあ
る場合には、前記の算式が変更されるだけで(M−N)
ビットの付加符号情報の発生は、前記と同様に行なわれ
得ることは勿論である。今、図12の(a)に示されて
いる「ク」の区間の方が、「ヤ」の区間に比べてNビッ
トの1LSBだけ信号レベルが高かった場合を考えて、
隣接する2つの区間「ヤ」と「ク」との境界位置βか
ら、区間「ク」内のNs/2の位置0と、区間「ヤ」内
のNs/2の位置16との間における1標本化周期毎に
設定された0,1,2,3…16の各位置に対して、そ
れぞれ発生させるべき付加符号情報について示すと次の
とおりである。
【0079】まず区間「ク」内に設定された0の位置に
おける付加符号情報の値は、[{16×(Nビットの1
LSB)/Ns(=N2)}−Nビットの1LSB]の算
式によって求められる。また、「ク」内に設定された1
の位置における付加符号情報の値は[{15×(Nビッ
トの1LSB)/Ns(=N2)}−Nビットの1LS
B]、以下、区間「ク」内に設定された2の位置におけ
る付加符号情報の値は[{14×(Nビットの1LS
B)/Ns(=N2)}−Nビットの1LSB]、区間
「ク」内に設定された3の位置における付加符号情報の
値は[{13×(Nビットの1LSB)/Ns(=N
2)}−Nビットの1LSB]、区間「ク」内に設定され
た4の位置における付加符号情報の値は[{12×(N
ビットの1LSB)/Ns(=N2)}−Nビットの1L
SB]、区間「ク」内に設定された5の位置における付
加符号情報の値は[{11×(Nビットの1LSB)/
Ns(=N2)}−Nビットの1LSB]、区間「ク」内
に設定された6の位置における付加符号情報の値は
[{10×(Nビットの1LSB)/Ns(=N2)}−
Nビットの1LSB]、区間「ク」内に設定された7の
位置における付加符号情報の値は[{9×(Nビットの
1LSB)/Ns(=N2)}−Nビットの1LSB]と
なり、また図12中の「ク」の区間と「ヤ」の区間との
境界位置β(8の位置)における付加符号情報の値は
[{8×(Nビットの1LSB)/Ns(=N2)}−N
ビットの1LSB]となる。
【0080】次に、区間「ヤ」内に設定された9の位置
における付加符号情報の値は、7×(Nビットの1LS
B)/Ns(=N2)、区間「ヤ」内に設定された10の
位置における付加符号情報の値は、6×(Nビットの1
LSB)/Ns(=N2)、区間「ヤ」内に設定された1
1の位置における付加符号情報の値は、5×(Nビット
の1LSB)/Ns(=N2)、区間「ヤ」内に設定され
た12の位置における付加符号情報の値は、4×(Nビ
ットの1LSB)/Ns(=N2)、区間「ヤ」内に設定
された13の位置における付加符号情報の値は、3×
(Nビットの1LSB)/Ns(=N2)、区間「ヤ」内
に設定された14の位置における付加符号情報の値は、
2×(Nビットの1LSB)/Ns(=N2)、区間
「ヤ」内に設定された15の位置における付加符号情報
の値は、(Nビットの1LSB)/Ns(=N2)、区間
「ヤ」内に設定された16の位置における付加符号情報
の値は0となる。
【0081】前記の極値区間以外の波形データ発生部5
4では、前記のような演算を行なって得た付加符号情報
を順次にメモリに記憶した後に、制御回路55の制御動
作の下にメモリから読出された(M−N)ビットの付加
符号情報はセレクタ58に与える。前記した入力端子3
8に対して信号波形の変化態様の検出部5の出力端子3
3から供給される極値区間であることを示す信号が
「0」である場合に、その信号がインバータ56によっ
て「1」の信号としてセレクタ58に与えられることに
より、極値区間以外の波形データ発生部54で発生され
た(M−N)ビットの付加符号情報は前記のセレクタ5
8と、オア回路59とを介して(M−N)ビット信号発
生部6の出力端子47に送出されることになる。
【0082】前述のように、信号処理の対象にされてい
る第1のNビットのデジタル信号の値が時間軸上におい
て順次に増加傾向、または順次に減少傾向を示して変化
していて、順次の標本化周期毎の第1のNビットのデジ
タル信号の値が同一の状態で続いた期間(区間)の長さ
が、隣接する2つの区間について異なるとき、または同
一のときで、かつ前記の隣接する2つの区間に極値の区
間を含んでいないときには、前記の2つの区間につい
て、極値区間以外の波形データ発生部54において、図
7の(a)を参照して既述したような手法を適用して
(M−N)ビットの付加符号情報を発生させ、また、信
号処理の対象にされている第1のNビットのデジタル信
号による極値と対応している区間については、極値区間
の期間長と対応して予め定められた波形を有する(M−
N)ビットの付加符号情報を、極値区間の波形データ発
生部48で発生させるが、隣接する2つの区間のー方の
区間が極値区間の場合には、入力端子38を介して制御
回路55に供給された極値区間を示す情報に基づいて、
制御回路55で発生させた制御信号が、極値区間以外の
波形データ発生部54に与えられることにより、極値区
間以外の波形データ発生部54では極値区間を含む2つ
の区間についての演算結果がセレクタ58に与えられな
いようにする。
【0083】前記のように(M−N)ビット信号発生部
6で発生された(M−N)ビットの付加符号情報は、可
変遅延部7を介して加算回路4に供給されるが、前記の
可変遅延部7では、遅延回路3において一定の時間遅延
を受けた状態の第1のNビットのデジタル信号の最下位
桁に、前記の(M−N)ビットの付加符号情報が連続す
る状態で加算回路4で加算されて、全体がMビットのデ
ジタル信号となるようにするための必要な時間遅延を
(M−N)ビットの付加符号情報に与える。前記した可
変遅延部7としては、ランダムアクセスメモリを用い
て、書込みのタイミングと読出しのタイミングとを制御
することにより、(M−N)ビットの付加符号情報に対
して所定の時間遅延を与えるようにすることができるの
であり、 可変遅延部7において(M−N)ビットの付
加符号情報に与える所定の時間遅延量は、遅延制御信号
発生部8で発生される遅延制御信号によって定められ
る。
【0084】図13には、ダウンサンプリング部64か
らビット数変換部BNCに供給された第1のNビットの
デジタル信号(図13の左端に入力の波形Sで示す)に
対して、遅延回路3で一定の時間遅延が与えられた状態
の第1のNビットのデジタル信号(図13の中央付近の
上部に波形Sdで示す)と、前記したダウンサンプリン
グ部64からビット数変換部BNCに供給された第1の
Nビットのデジタル信号(図13の左端に入力の波形S
で示す)に基づいて、信号波形の変化態様の検出部5
と、(M−N)ビット信号発生部6とによって発生させ
た(M−N)ビットの付加符号情報を可変遅延部7で所
定の時間だけ遅延させた信号(図13の中央付近の下部
に波形Saで示す)とが、加算回路4で加算されること
により、図13の右端に出力として示されているように
第1のNビットのデジタル信号の最下位桁に、前記の
(M−N)ビットの付加符号情報が連続する状態で加算
回路4で加算されて、全体がMビットのデジタル信号と
される状態が図示説明されている。図13中の波形に示
すa〜hの符号は、各波形間の対応を明らかにするため
のものである。なお、図13の中央付近の下部に点線で
示す階階波形Sa’は、図12を参照して既述したよう
に、隣接する2区間の境界の位置から一方の区間内と対
応して発生させるべき付加符号情報の値を得る際におい
て、Nビットの1LSBの値を減算する以前のSaの算
出値を示している。
【0085】すなわち、演算回路4において、第1のN
ビットのデジタル信号と、(M−N)ビットの付加符号
情報とが適正な時間関係で加算されて、加算回路4から
出力されるMビットのデジタル信号が、図13の右端に
例示されているような波形のものにされるためには、ダ
ウンサンプリング部64からビット数変換部BNCに供
給された第1のNビットのデジタル信号(図13の左端
に入力の波形Sで示す)に、遅延回路3で一定の時間遅
延を与えた状態の第1のNビットのデジタル信号(図1
3の中央付近の上部に波形Sdで示す)における順次の
標本化周期毎の付加符号情報の時間位置に対して、前記
したダウンサンプリング部64からビット数変換部BN
Cに供給された第1のNビットのデジタル信号(図13
の左端に入力の波形Sで示す)に基づいて、信号波形の
変化態様の検出部5と、(M−N)ビット信号発生部6
とによって発生させた(M−N)ビットの付加符号情報
を可変遅延部7で所定の時間だけ遅延させた信号(図1
3の中央付近の下部に波形Saで示す)における順次の
標本化周期毎の付加符号情報の時間位置とが、正しく対
応している状態で加算回路4に供給されるように、可変
遅延部7で(M−N)ビットの付加符号情報に与えられ
る遅延時間が、遅延制御信号発生部8で発生される遅延
制御信号によって制御されることが必要である。この点
は極値区間と対応して発生された(M−N)ビットの付
加符号情報についても同様である(図11参照)。
【0086】それで、遅延制御信号発生部8では、信号
波形の変化態様の検出部5の出力端子27〜36から出
力された信号の内で、出力端子34から送出されたクロ
ック信号CLK、出力端子29から送出されたNsの
値、出力端子30から送出された2つの区間の境界位置
のアドレス値、出力端子28から送出された極値区間の
期間長の情報、出力端子33から送出された極値区間を
示す情報、端子31から送出された区間の始端位置のア
ドレス値及びクロック信号Pfs等を用いて、隣接する
2つの区間の境界の位置または極値区間の始端の位置か
ら標本化周期Tsずつ離れた位置に存在する(M−N)
ビットの付加符号情報に与えるべき遅延時間を算出し、
その遅延時間が可変遅延部7で(M−N)ビットの付加
符号情報へ与えられるような遅延制御信号を発生して、
それを可変遅延部7に供給する。
【0087】前述のようにビット数変換部BNCでは、
ダウンサンプリング部DSDにおいてデシメーションが
行なわれることにより、処理対象とされる信号量が半分
になっている状態の第1のNビットの符号情報(第1の
Nビットのデジタル信号)を、N<Mの関係にあるMビ
ットのデジタル信号に変換するために、前記した第1の
Nビットのデジタル信号の最下位桁に連続させて、Mビ
ットのデジタル信号を生成させる(M−N)ビットの付
加符号情報を発生し、それを前記した第1のNビットの
デジタル信号の最下位桁に連続するように加算回路4で
加算し、MビットのMビットのデジタル信号を生成し
て、アップサンプリング部65に供給する。前記のアッ
プサンプリング部65は、補間装置と、Nビットのデジ
タル信号の発生時におけるハイサンプリングに用いられ
た所定の標本化信号の周波数(所定の標本化周波数fs
h)の1/2の周波数値fsh/2の遮断周波数を有す
るローパイフィルタとを含んで構成されている。
【0088】前記のアップサンプリング部65では、前
記の第1のNビットのデジタル信号に基づいて、ビット
数変換部BNCで生成したMビットのデジタル信号を、
前記したNビットのデジタル信号の発生時におけるハイ
サンプリングに用いられた所定の標本化信号の周波数
(所定の標本化周波数fsh)で標本化された状態のM
ビットの符号情報を発生させて、それを加算部63に与
える。前記の加算部63には、既述のように遅延回路6
2を介して、帯域分割フィルタ61から出力された第2
のNビットの符号情報、すなわち、音響信号処理装置に
おいて信号処理の対象にされているNビットの符号情報
の内で、Nビットの符号情報の発生時におけるハイサン
プリングに用いられた所定の標本化信号の周波数(所定
の標本化周波数fsh)の1/4の周波数以下の周波数
帯域1を除く周波数帯域2に属する第2のNビットの符
号情報が供給されている。それで前記の加算部63で
は、前記したアップサンプリング部65から出力された
前記の周波数帯域1に属するMビットの符号情報と、既
述のように帯域分割フィルタ61から出力されて遅延回
路62を介して供給されている周波数帯域2に属する第
2のNビットの符号情報とを、互いの最上位桁を一致さ
せた状態で加算して出力端子2に送出する。
【0089】本発明の音響信号処理装置の実施に当り、
可聴周波数帯域の上限の周波数を例えば12KHzとし
て、可聴周波数帯域の上限の周波数の2倍を超える標本
化周波数として48KHzを採用し、48KHzの標本
化信号を用いてアナログ信号形態の音響信号をハイサン
プリングして得た順次の標本値を、2のN乗分の1の分
解能でデジタル信号に変換してなるNビットのデジタル
音響信号の符号情報を、周波数値が12KHz(48K
Hz/4)以下の周波数帯域1に属する第1のNビット
の符号情報と、周波数値が12KHz(48KHz/
4)以上の周波数帯域2に属する第2のNビットの符号
情報とに分割し、前記した周波数値が12K以下の周波
数帯域1に属する第1のNビットの符号情報について、
24KHz(48KHz/2)の標本化周波数の標本化
信号でデシメーションを行ない、前記のデジメーション
によって信号量が半分になった第1のNビットのデジタ
ル信号を、ビット数変換部BNCによりM>Nの関係に
あるMビットのデジタル信号にビット数変換し、前記の
Mビットのデジタル信号をアップサンプリング部65
で、前記したNビットのデジタル信号の発生時における
ハイサンプリングに用いられた標本化信号(標本化周波
数48KHz)で標本化された状態のMビットの符号情
報に変換し、そのMビットの符号情報と、前記した周波
数値が12KHz以上の周波数帯域2に属する第2のN
ビットの符号情報とを、互いの最上位桁を一致させた状
態で加算して音響信号処理装置の出力信号とするように
して実施してもよい。
【0090】また本発明の音響信号処理装置の実施に当
って使用される帯域分割フィルタとしては、それの遮断
周波数が、前記したNビットのデジタル信号の発生時に
おけるハイサンプリングに用いられた所定の標本化信号
の周波数(所定の標本化周波数)fshについて、fs
c/4の関係にある周波数値に限られることはないので
あり、例えば可聴周波数帯域の上限の周波数を20KH
zとして、遮断周波数が20KHzの帯域分割フィルタ
を用いてもよいのである。また例えば可聴周波数帯域の
上限の周波数の2倍を超える標本化周波数として96K
Hzを採用し、96KHzの標本化信号を用いてアナロ
グ信号形態の音響信号をハイサンプリングして得た順次
の標本値を、2のN乗分の1の分解能でデジタル信号に
変換してなるNビットのデジタル音響信号の符号情報
を、周波数値が96KHz/4以下の周波数帯域1に属
する第1のNビットの符号情報と、前記した周波数帯域
1を除く周波数帯域2に属する第2のNビットの符号情
報とに分割し、前記した周波数値が96KHz/4以下
の周波数帯域1に属する第1のNビットの符号情報につ
いて、96KHz/2の標本化周波数の標本化信号でデ
シメーションを行ない、前記のデジメーションによって
信号量が半分になった第1のNビットのデジタル信号
を、ビット数変換部BNCによりM>Nの関係にあるM
ビットのデジタル信号にビット数変換し、前記のMビッ
トのデジタル信号をアップサンプリング部65で、前記
したNビットのデジタル信号の発生時におけるハイサン
プリングに用いられた標本化信号(標本化周波数96K
Hz)で標本化された状態のMビットの符号情報に変換
し、そのMビットの符号情報と、前記した周波数帯域1
を除く周波数帯域2に属する第2のNビットの符号情報
とを、互いの最上位桁を一致させた状態で加算して音響
信号処理装置の出力信号とするようにして実施してもよ
い。
【0091】前述の各例のように、可聴周波数帯域の上
限の周波数や、可聴周波数帯域の上限の周波数の2倍を
超える所定の標本化周波数(fsh)、及び標本化信号
を用いてアナログ信号形態の音響信号を標本化して得た
順次の標本値を、2のN乗分の1の分解能でデジタル信
号に変換してなるNビットのデジタル音響信号の符号情
報を、前記した周波数値がfsh/4以下の周波数帯域
1に属する第1のNビットの符号情報と、前記した周波
数帯域1を除く周波数帯域2に属する第2のNビットの
符号情報とに分割し、前記した周波数値がfsh/4以
下の周波数帯域1に属する第1のNビットの符号情報に
ついて、周波数値がfsh/2の標本化周波数の標本化
信号でデシメーションを行ない、前記のデジメーション
によって信号量が半分になった第1のNビットのデジタ
ル信号を、ビット数変換部BNCによりM>Nの関係に
あるMビットのデジタル信号にビット数変換し、前記の
Mビットのデジタル信号をアップサンプリング部で、前
記したNビットのデジタル信号の発生時におけるハイサ
ンプリングに用いられた標本化信号(標本化周波数fs
h)で標本化された状態のMビットの符号情報に変換
し、そのMビットの符号情報と、前記した周波数帯域1
を除く周波数帯域2に属する第2のNビットの符号情報
とを、互いの最上位桁を一致させた状態で加算して音響
信号処理装置の出力信号とするようにした場合には、そ
れぞれの例における可聴周波数帯域の上限の周波数の第
2高調波の周波数値は、それぞれの例における帯域分割
フィルタの遮断周波数の2倍以上の周波数値となり、前
記したそれぞれの例における可聴周波数帯域の上限の周
波数の第2高調波の周波数値は、それぞれの例における
標本化信号の標本化周波数の1/2以上の周波数値とな
るから、前記したそれぞれの例における可聴周波数帯域
の上限の周波数の第2高調波は、DA変換部に設けられ
ているローパスフィルタによって除去されるから歪とは
ならない。
【0092】
【発明の効果】以上、詳細に説明したところから明らか
なように、本発明の音響信号処理装置は、所定の標本化
周波数を有する標本化信号を用いてアナログ信号形態の
音響信号を標本化して得た順次の標本値を、2のN乗分
の1の分解能でデジタル信号に変換してなるNビットの
デジタル音響信号の符号情報を、前記した所定の標本化
周波数の1/4の周波数以下の周波数帯域に属する第1
のNビットの符号情報と、前記した第1のNビットの符
号情報が属する周波数帯域を除く周波数帯域に属する第
2のNビットの符号情報とに分割する手段と、前記した
第1のNビットの符号情報をデシメーションする手段
と、前記のデシメーションされた第1のNビットの符号
情報について、M>Nの関係にあるMビットの符号情報
に変換するビット数変換手段と、前記したビット数変換
手段から出力されたMビットの符号情報を、前記した所
定の標本化周波数を有する標本化信号により標本化され
た状態のMビットの符号情報にするアップサンプリング
手段と、前記したアップサンプリング手段から出力され
たMビットの符号情報と、前記した第2のNビットの符
号情報とを、互いの最上位桁を一致させて加算する手段
とを備えてなる音響信号処理装置、及び前記の音響信号
処理装置において、デシメーションする手段から出力さ
れたNビットの符号情報について、M>Nの関係にある
Mビットの符号情報に変換する際に、前記のNビットの
符号情報を得るのに用いられたアナログ信号と、前記の
Nビットの符号情報を復原して得たアナログ信号との間
に存在する2のN乗分の1の分解能1LSBについて±
0.5LSBの誤差範囲以内で、前記したNビットの符
号情報によって示されるアナログ信号波形の積分値と、
Mビットの符号情報によって示されるアナログ信号波形
の積分値とが等価となるようにしてビット数変換を行な
うようにしたことにより、本発明の音響信号処理装置で
は、従来技術により、アナログ信号形態の音響信号をデ
ジタル信号に変換する際に、前述のハイサンプリング手
段と、ノイズシェーピング技術とを適用して得たNビッ
トのデジタル信号を、デジタル信号のビット数で定まる
分解能以上の細かさで、微小な信号部分も復原させるこ
とができるように、前記したNビットの符号情報に対し
て、M>Nの関係にあるMビットの符号情報に変換され
ていた場合にも、可聴周波数帯域よりも高い周波数帯域
に入れたディザについては、M>Nの関係にあるMビッ
トの符号情報に変換されることがないから、従来技術に
ついての問題点として挙げたような欠点、すなわち良好
な音質の再生音響信号が得られなかったというような欠
点は本発明の音響信号処理装置では生じないし、また、
本発明の音響信号処理装置では、特殊なビット数変換技
術を適用しているので、既述した従来法によってビット
拡大した場合に比べて、高い分解能で高品質な音響信号
を復原することができるのであり、さらに、ビット数変
換のための信号処理の対象にされているデジタル信号に
デシメーションを施して、処理対象とされる信号量が半
分になっている状態の第1のNビットのデジタル信号に
ついてビット数変換を行なっていることにより、N<M
の関係にあるMビットの符号情報に変換する信号処理の
信号量が、デシメーションが行なわれなかった場合の信
号量の半分になっているために、ビット数変換部での信
号処理の速度が向上し(あるいはビット数変換部とし
て、信号処理の速度の遅いものが使用できる)、また、
ビット数変換に当って生成される(M−N)ビットのデ
ジタル信号は、非可聴周波数成分に干渉されずに正確に
生成でき、さらに、デシメーションされた状態でビット
数変換されたデジタル信号はアップサンプリングによ
り、補間されてもとに戻されているので良好な音質の再
生音響信号が得られるのであり、本発明により既述した
従来技術の問題点はすべて良好に解決できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の音響信号処理装置の構成例を示すブロ
ック図である。
【図2】音響信号処理装置の構成部分の具体的構成例を
示すブロック図である。
【図3】音響信号処理装置の構成部分の具体的構成例を
示すブロック図である。
【図4】音響信号処理装置の一部の動作を説明するため
の図である。
【図5】音響信号処理装置の一部の動作を説明するため
の図である。
【図6】本発明の音響信号処理装置の構成原理及び動作
原理を説明するための波形図である。
【図7】本発明の音響信号処理装置の構成原理及び動作
原理を説明するための波形図である。
【図8】本発明の音響信号処理装置の構成原理及び動作
原理を説明するための波形図である。
【図9】本発明の音響信号処理装置の構成原理及び動作
原理を説明するための波形図である。
【図10】本発明の音響信号処理装置の構成原理及び動
作原理を説明するための波形図である。
【図11】本発明の音響信号処理装置の構成原理及び動
作原理を説明するための波形図である。
【図12】本発明の音響信号処理装置の構成原理及び動
作原理を説明するための波形図である。
【図13】本発明の音響信号処理装置の構成原理及び動
作原理を説明するための構成部分の一部のブロック図と
波形図である。
【図14】帯域分割フィルタの周波数帯域配置図であ
る。
【符号の説明】
1…Nビットのデジタル信号の入力端子、2…Mビット
のデジタル信号の出力端子、3…固定の遅延時間を有す
る遅延回路、4…加算回路、5…信号波形の変化態様の
検出部、6…(M−N)ビット信号発生部、7…可変遅
延部、8…遅延制御信号発生部、9,13〜15,19
〜21…D型フリップフロップ、10…マグニチュード
コンパレータ、11,16,17…排他的論理和回路、
12…アンド回路、18…アドレスカウンタ、22,2
3…減算器、24…比較器、48…極値区間の波形デー
タ発生部、49…Nビットの1LSB/Nsの演算を行
なう値を発生させる演算部、51…信号波形変化情報の
発生部、52…信号波形変化態様情報の発生部、53…
信号波形変化の間隔情報の発生部、54…極値区間以外
の波形データ発生部、55…制御回路、56…インバー
タ、57,58…セレクタ、59…オア回路、60,6
1…帯域分割フィルタ、62…遅延回路、63…加算
部、64…デシメーション部、65…アップサンプリン
グ部、BNC…ビット数変換部、DSD…ダウンサンプ
リング部、
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H03M 1/08 G10L 9/18 A (56)参考文献 特開 昭52−43308(JP,A) 特開 昭59−34726(JP,A) 特開 昭57−35417(JP,A) 特開 平3−267808(JP,A) 特開 平4−313862(JP,A) 特開 平1−202029(JP,A) 特開 平5−304474(JP,A) 特開 平7−249118(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03M 7/14 H03H 17/00 G10L 19/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の標本化周波数を有する標本化信号
    を用いてアナログ信号形態の音響信号を標本化して得た
    順次の標本値を、2のN乗分の1の分解能でデジタル信
    号に変換してなるNビットのデジタル音響信号の符号情
    報を、前記した所定の標本化周波数の1/4の周波数以
    下の周波数帯域に属する第1のNビットの符号情報と、
    前記した第1のNビットの符号情報が属する周波数帯域
    を除く周波数帯域に属する第2のNビットの符号情報と
    に分割する手段と、前記した第1のNビットの符号情報
    をデシメーションする手段と、前記のデシメーションさ
    れた第1のNビットの符号情報について、M>Nの関係
    にあるMビットの符号情報に変換するビット数変換手段
    と、前記したビット数変換手段から出力されたMビット
    の符号情報を、前記した所定の標本化周波数を有する標
    本化信号により標本化された状態のMビットの符号情報
    にするアップサンプリング手段と、前記したアップサン
    プリング手段から出力されたMビットの符号情報と、前
    記した第2のNビットの符号情報とを、互いの最上位桁
    を一致させて加算する手段とを備えてなる音響信号処理
    装置。
  2. 【請求項2】 所定の標本化周波数を有する標本化信号
    を用いてアナログ信号形態の音響信号を標本化して得た
    順次の標本値を、2のN乗分の1の分解能でデジタル信
    号に変換してなるNビットのデジタル音響信号の符号情
    報を、前記した所定の標本化周波数の1/4の周波数以
    下の周波数帯域に属する第1のNビットの符号情報と、
    前記した第1のNビットの符号情報が属する周波数帯域
    を除く周波数帯域に属する第2のNビットの符号情報と
    に分割する手段と、前記した第1のNビットの符号情報
    をデシメーションする手段と、前記したデシメーション
    する手段から出力されたNビットの符号情報について、
    M>Nの関係にあるMビットの符号情報に変換する際
    に、前記のNビットの符号情報を得るのに用いられたア
    ナログ信号と、前記のNビットの符号情報を復原して得
    たアナログ信号との間に存在する2のN乗分の1の分解
    能1LSBについて±0.5LSBの誤差範囲以内で、
    前記したNビットの符号情報によって示されるアナログ
    信号波形の積分値と、Mビットの符号情報によって示さ
    れるアナログ信号波形の積分値とが等価となるようにし
    てビット数変換を行なうビット数変換手段と、前記した
    ビット数変換手段から出力されたMビットの符号情報
    を、前記した所定の標本化周波数を有する標本化信号に
    より標本化された状態のMビットの符号情報にするアッ
    プサンプリング手段と、前記したアップサンプリング手
    段から出力されたMビットの符号情報と、前記した第2
    のNビットの符号情報とを、互いの最上位桁を一致させ
    て加算する手段とを備えてなる音響信号処理装置。
  3. 【請求項3】 所定の標本化周波数を有する標本化信号
    の周波数値を88.2KHzとし、またデシメーション
    する手段において使用される標本化信号の周波数値を4
    4.1KHzとした請求項1または請求項2の音響信号
    処理装置。
  4. 【請求項4】 所定の標本化周波数を有する標本化信号
    の周波数値を48KHzとし、また、デシメーションす
    る手段において使用される標本化信号の周波数値を24
    KHzとした請求項1または請求項2の音響信号処理装
    置。
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