JP3327114B2 - 信号処理装置、信号記録装置及び信号再生装置 - Google Patents

信号処理装置、信号記録装置及び信号再生装置

Info

Publication number
JP3327114B2
JP3327114B2 JP10242296A JP10242296A JP3327114B2 JP 3327114 B2 JP3327114 B2 JP 3327114B2 JP 10242296 A JP10242296 A JP 10242296A JP 10242296 A JP10242296 A JP 10242296A JP 3327114 B2 JP3327114 B2 JP 3327114B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
processing
sampling frequency
oversampling
signal processing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP10242296A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH09289453A (ja
Inventor
祐司 土田
文孝 西尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP10242296A priority Critical patent/JP3327114B2/ja
Priority to US08/838,017 priority patent/US5835043A/en
Priority to KR1019970015134A priority patent/KR100502538B1/ko
Publication of JPH09289453A publication Critical patent/JPH09289453A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3327114B2 publication Critical patent/JP3327114B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/10Digital recording or reproducing
    • G11B20/10009Improvement or modification of read or write signals
    • G11B20/10037A/D conversion, D/A conversion, sampling, slicing and digital quantisation or adjusting parameters thereof
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M7/00Conversion of a code where information is represented by a given sequence or number of digits to a code where the same, similar or subset of information is represented by a different sequence or number of digits
    • H03M7/30Compression; Expansion; Suppression of unnecessary data, e.g. redundancy reduction
    • H03M7/3002Conversion to or from differential modulation
    • H03M7/3004Digital delta-sigma modulation
    • H03M7/3013Non-linear modulators
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/10Digital recording or reproducing
    • G11B20/10009Improvement or modification of read or write signals
    • G11B20/10046Improvement or modification of read or write signals filtering or equalising, e.g. setting the tap weights of an FIR filter
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/10Digital recording or reproducing
    • G11B20/12Formatting, e.g. arrangement of data block or words on the record carriers
    • G11B20/1217Formatting, e.g. arrangement of data block or words on the record carriers on discs
    • G11B20/1251Formatting, e.g. arrangement of data block or words on the record carriers on discs for continuous data, e.g. digitised analog information signals, pulse code modulated [PCM] data
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/10Digital recording or reproducing
    • G11B20/10527Audio or video recording; Data buffering arrangements
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/00007Time or data compression or expansion
    • G11B2020/00014Time or data compression or expansion the compressed signal being an audio signal
    • G11B2020/00065Sigma-delta audio encoding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、シグマデルタ変調
処理により得られたディジタル信号にイコライジング処
理のような音質調整処理を施す信号処理装置、音質調整
処理が施されたディジタル信号を記録する信号記録装
置、及びシグマデルタ変調処理により得られたディジタ
ル信号に音質調整処理を施して再生する信号再生装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】一般的に、音声信号をディジタル化する
方法としては、アナログオーディオ信号を例えばサンプ
リング周波数44.1KHz、データ語長16ビットの
マルチビットオーディオ信号に変換する方法が知られて
いる。
【0003】これに対して、近時ではシグマデルタ(Σ
Δ)変調と呼ばれる方法で音声信号をディジタル化し
て、得られた1ビットオーディオ信号をそのまま扱うこ
とが考えられるようになった。
【0004】ΣΔ変調された1ビットオーディオ信号
は、従来のマルチビットオーディオ信号に使われてきた
データのフォーマットに比べて、例えばサンプリング周
波数が44.1KHzの64倍でデータ語長が1ビット
というように、非常に高いサンプリング周波数と短いデ
ータ語長といった形をしており、広い伝送可能周波数帯
域を特長にしている。また、ΣΔ変調により1ビットオ
ーディオ信号であっても、64倍というオーバーサンプ
リング周波数に対して低域であるオーディオ帯域におい
て、高いダイナミックレンジをも確保できる。
【0005】上述したような1ビットオーディオ信号に
対しても、当然のことながらイコライジング処理等のよ
うな音質調整のための信号処理が必要となる。例えば、
イコライジング処理、すなわち可聴帯域内のある特定の
帯域を強調したり、弱めたりして、音質を調整する処理
を行う信号処理装置の最も基本的な構成を図12に示
す。
【0006】図12に示した信号処理装置65は、入力
端子66から入力されたアナログオーディオ信号を先ず
ΣΔ変調器67に供給する。ΣΔ変調器67は、例えば
現行のコンパクトディスクで使われるサンプリング周波
数fe(=44.1KHz)の64倍のサンプリング周
波数64feで上記入力アナログオーディオ信号を1ビ
ットディジタル信号に変換する。
【0007】この1ビットディジタル信号はPCM用の
信号処理回路68に供給される。信号処理回路68は上
記1ビットディジタル信号に対してイコライジング処理
を施す。
【0008】信号処理回路68からのイコライジング処
理信号はΣΔ変調器69に供給され、再度1ビットディ
ジタル信号とされてから出力端子70に供給される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記PCM
用の信号処理回路68では、上記1ビットディジタル信
号のサンプリング周波数が64feであるため、現行の
PCM処理のサンプリング周波数の64倍の処理速度が
必要とされるか、あるいは信号処理回路を例えばDSP
(Digital Signal Processor)で構成する場合には多数
のDSPが必要とされる。また、サンプリング周波数6
4feに対してオーディオ帯域の周波数が極めて低い
為、信号処理のビット数も大きくしないと所望の特性を
得ることができないので、システムが非常に大規模かつ
高価になってしまう。
【0010】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であり、イコライジング処理等の信号処理を小規模かつ
安価なハードウェアで実現できる信号処理装置、信号記
録装置及び信号再生装置の提供を目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明に係る信号処理装
置は、上記課題を解決するために、標本化周波数fS
入力信号をダウンサンプリング手段でダウンサンプリン
グしてから、抽出手段で必要な帯域成分を抽出し、この
帯域成分に信号処理手段が所定の信号処理を施してい
る。上記信号処理手段が施された帯域成分にはオーバー
サンプリング手段によりオーバーサンプリング処理が施
され標本化周波数fSの信号となる。このオーバーサン
プリング手段の出力は、遅延手段が上記ダウンサンプリ
ング手段、上記抽出手段、上記信号処理手段及び上記オ
ーバーサンプリング手段での合計処理時間分の遅延時間
を与えた上記入力信号に加算手段で加算される。したが
って、この信号処理装置によれば、ハードウェア量を削
減しながらも可聴帯域外の情報情報を失うことがない。
【0012】また、本発明に係る信号記録装置は、上記
課題を解決するために、標本化周波数fSの入力信号を
ダウンサンプリング手段でダウンサンプリングしてか
ら、抽出手段で必要な帯域成分を抽出し、この帯域成分
に信号処理手段が所定の信号処理を施している。上記信
号処理手段が施された帯域成分にはオーバーサンプリン
グ手段によりオーバーサンプリング処理が施され標本化
周波数fSの信号となる。このオーバーサンプリング手
段の出力は、遅延手段が上記ダウンサンプリング手段、
上記抽出手段、上記信号処理手段及び上記オーバーサン
プリング手段での合計処理時間分の遅延時間を与えた上
記入力信号に加算手段で加算される。その後、加算手段
の加算出力は、シグマデルタ変調手段で変調されて1ビ
ットディジタル信号とされ、記録処理手段で記録処理が
施されてから記録媒体に記録される。
【0013】また、本発明に係る信号再生装置は、上記
課題を解決するために、標本化周波数fSの入力信号を
ダウンサンプリング手段でダウンサンプリングしてか
ら、抽出手段で必要な帯域成分を抽出し、この帯域成分
に信号処理手段が所定の信号処理を施している。上記信
号処理手段が施された帯域成分にはオーバーサンプリン
グ手段によりオーバーサンプリング処理が施され上記標
本化周波数fSの信号となる。このオーバーサンプリン
グ手段の出力は、遅延手段が上記ダウンサンプリング手
段、上記抽出手段、上記信号処理手段及び上記オーバー
サンプリング手段での合計処理時間分の遅延時間を与え
た上記入力信号に加算手段で加算される。その後、加算
手段の加算出力は、シグマデルタ変調手段で変調されて
1ビットディジタル信号とされ、アナログ変換手段にて
アナログ信号とされる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る信号処理装
置、信号記録装置及び信号再生装置のいくつかの実施の
形態について説明する。
【0015】先ず、第1の実施の形態について図1を参
照しながら説明する。この第1の実施の形態は、シグマ
デルタ(ΣΔ)変調処理により得られた1ビットディジ
タル信号にイコライジング処理のような音質調整処理を
施す信号処理装置1である。
【0016】ここで扱われる1ビットディジタル信号
は、例えばコンパクトディスクに用いられるような標本
化周波数fe(=44.1KHz)の64倍の標本化周
波数fS(=64fe)で生成される。
【0017】この信号処理装置1は、入力端子2から入
力されるアナログオーディオ信号にΣΔ変調器3がΣΔ
変調を施して得られた標本化周波数fSの1ビットディ
ジタル信号をダウンサンプリングするデシメーションフ
ィルタ4と、このデシメーションフィルタ4の出力信号
から必要な帯域成分を抽出するFIRフィルタ5と、こ
のFIRフィルタ5で抽出した帯域成分にゲインパラメ
ータを乗算して減衰又は増強させる乗算器6と、この乗
算器6の出力信号にオーバーサンプリング処理を施して
標本化周波数fSの信号を出力するインターポレーショ
ンフィルタ7と、ΣΔ変調器3の出力した標本化周波数
Sの1ビットディジタル信号に、上記デシメーション
フィルタ4、上記FIRフィルタ5、上記乗算器6及び
インターポレーションフィルタ7での合計処理時間分の
遅延時間を与える遅延器8と、この遅延器8の出力信号
とインターポレーションフィルタ7の出力信号とを加算
する加算器9と、この加算器9の出力信号をΣΔ変調し
て標本化周波数fSの1ビットディジタル信号を出力し
て出力端子11に供給するΣΔ変調器10とを備えて成
る。
【0018】一般的に、イコライジング処理は、目的と
して音質の調整が主であるから、可聴周波数帯域のみを
操作出来れば良く、可聴周波数帯域を超える帯域の操作
は実用上必要ないと考えられる。これはつまり、可聴周
波数帯域の成分を処理できるだけの標本化周波数での演
算で実用上十分と考えることができるということであ
る。
【0019】したがって、標本化周波数64feの1ビ
ットディジタル信号を、最低限度、可聴帯域の成分を処
理できるまでダウンコンバートして、信号処理すれば実
用上イコライジング処理としては目的を果たすことがで
き、かつハードウェア量を削減できることになる。
【0020】しかしながら、単に原信号である1ビット
ディジタル信号をダウンコンバートして標本化周波数を
eに下げ、イコライジング処理を実現させるというこ
とは、演算量の削減を可能とするが、可聴帯域外の情報
も削除してしまうことになり、高速標本化された1ビッ
トディジタル信号の持つ長所を失うことになる。
【0021】そこで、この信号処理装置1では、ΣΔ変
調器3からの1ビットディジタル信号を二つの系統に供
給している。この内、一方の系統では標本化周波数64
eの1ビットディジタル信号を、最低限度、可聴帯域
の成分を処理できるまでダウンコンバートしてから、所
望の帯域だけ抽出し、この帯域にイコライジング処理を
施してから、その帯域の標本化周波数を64feとして
いる。そして、他方の系に供給され、所定の遅延時間が
与えられた可聴帯域外の情報に加算している。
【0022】ΣΔ変調器3は、入力端子2からのアナロ
グオーディオ信号にΣΔ変調処理を施して上述したよう
に標本化周波数fS(=64fe)の1ビットディジタル
信号を出力する。
【0023】ΣΔ変調器3の具体的な構成を図2に示
す。入力端子2からのアナログ入力信号は、抵抗12を
介して演算増幅器14の反転入力端子(−)に供給され
る。1ビットD/A変換器17の出力も抵抗16を介し
て演算増幅器14の反転入力端子(−)に供給される。
【0024】演算増幅器14の反転入力端子(−)と出
力の間にはコンデンサ15が挿入されており、全体とし
て反転型積分器13を構成しており、入力信号と帰還1
ビット信号の差分電流を積分した電圧が演算増幅器14
から出力され、比較器18に入力される。
【0025】比較器7は、演算増幅器14の出力が0V
以上のときには“1”を、0V未満のときには“0”を
Dラッチ19に出力する。Dラッチ19は、比較器18
の出力をクロック端子20から供給されるサンプリング
クロックによりサンプリング周期毎にラッチし、1ビッ
トΣΔ変調信号として出力する。また、このDラッチ1
9はその出力により1ビットD/A変換器17の出力を
制御している。
【0026】1ビットD/A変換器17は、Dラッチ1
9の出力が“1”のときには“+αV”を、“0”のと
きには“−αV”を出力し、抵抗12を介した入力アナ
ログオーディオ信号に加算する。
【0027】このΣΔ変調器3が出力する1ビットディ
ジタル信号の電力密度スペクトル特性を図3に示す。こ
の1ビットディジタル信号は、デシメーションフィルタ
4及び遅延器8に供給される。
【0028】デシメーションフィルタ4は、標本化周波
数fS(=64fe)の1ビットディジタル信号にダウン
サンプリング処理を施し、図4に示すような標本化周波
数feのマルチビット信号を出力する。
【0029】FIRフィルタ5は、上記標本化周波数f
eのマルチビット信号からイコライジング処理の対象と
なる帯域を抽出する。ここでは直線位相FIRフィルタ
を用いているが、システム全体への位相回転の影響を考
慮して設計されたIIRフィルタを用いてもよい。この
FIRフィルタ5が出力するイコライジング処理の対象
となる帯域の電力密度スペクトルは図5に示すようにな
る。
【0030】乗算器6は、図5のような電力密度スペク
トルを持つ帯域の信号に減衰又は増強のためのゲインパ
ラメータを乗算する。例えば、減衰のためのゲインパラ
メータを乗算した場合には、図6に示すような電力密度
スペクトルを備える信号を出力する。
【0031】インターポレーションフィルタ7は、図6
に示すような電力密度スペクトルを備える信号にオーバ
ーサンプリング処理を施して、図7に示すような標本化
周波数fS(=64fe)のマルチビット信号を出力す
る。
【0032】一方、遅延器8に供給された1ビットディ
ジタル信号は、該遅延器8によりデシメーションフィル
タ4、FIRフィルタ5、乗算器6及びインターポレー
ションフィルタ7での処理に要した時間に相当する時間
分だけ遅延される。
【0033】遅延器8の遅延出力と上記インターポレー
ションフィルタ7のフィルタ出力は、加算器9に供給さ
れて加算される。乗算器6に与えられたゲインパラメー
タが正の場合は図8に示すように特定の周波数帯域を強
めるように、また上記ゲインパラメータが負の場合は図
9に示すように特定の周波数帯域を弱めるようなイコラ
イジング処理を施すのと同じになる。
【0034】この加算器9の加算出力は、ΣΔ変調器1
0に供給される。ΣΔ変調器10は、加算出力である標
本化周波数fS(=64fe)のマルチビット信号にΣΔ
変調を施して1ビットディジタル信号を出力する。
【0035】すなわち、この信号処理装置1は、標本化
周波数64feの1ビットディジタル信号を標本化周波
数feのマルチビット信号にデシメーションフィルタ4
でダウンサンプリングし、この標本化周波数feのマル
チビット信号からFIRフィルタ5によってイコライジ
ング処理をかけるべき帯域を抽出している。そして、こ
の帯域だけに乗算器6でゲインパラメータを乗算し、イ
ンターポレーションフィルタ7でオーバーサンプリング
してから加算器9に供給し、遅延器8で遅延された上記
1ビットディジタル信号に加算している。このため、加
算器9の出力側から見ると、元の1ビットディジタル信
号に対して信号処理が直接施される差分を取り出して加
算しているように見える。
【0036】以上より、この信号処理装置1は、ΣΔ変
調により得られた1ビットディジタル信号におけるイコ
ライジング処理を可聴帯域のみに施すので、必要なハー
ドウェアの規模を縮小でき、安価に製造される。つま
り、この信号処理装置1は、ハードウェア量を削減しな
がらも可聴帯域外の情報を失うことなく、1ビットディ
ジタル信号にイコライジング処理を施すことができる。
【0037】次に、第2の実施の形態について図10を
参照しながら説明する。この第2の実施の形態は、マイ
クロホン26からのアナログオーディオ信号にΣΔ変調
処理を施すことによって得られた1ビットディジタル信
号に4つの帯域でイコライジング処理を施してから該1
ビットディジタル信号を光磁気ディスク20に記録する
ような信号記録装置25である。
【0038】ここで扱われる1ビットディジタル信号
も、例えばコンパクトディスクに用いられるような標本
化周波数fe(=44.1KHz)の64倍の標本化周
波数fS(=64fe)で生成される。
【0039】この信号記録装置25は、マイクロホン2
6からのアナログオーディオ信号にΣΔ変調器27がΣ
Δ変調を施して得られた標本化周波数fSの1ビットデ
ィジタル信号をダウンサンプリングするデシメーション
フィルタ28と、このデシメーションフィルタ28の出
力信号からイコライジング処理を施すべき4つの帯域を
抽出するFIRフィルタ301,302,303及び304
と、このFIRフィルタ301,302,303及び304
で抽出した4つの帯域成分にそれぞれゲインパラメータ
を乗算して減衰又は増強させる4つの乗算器311,3
2,313及び314と、これら4つの乗算器311,3
2,313及び314の出力信号にオーバーサンプリン
グ処理を施して標本化周波数fSの1ビットディジタル
信号を出力するインターポレーションフィルタ32と、
ΣΔ変調器27から出力される標本化周波数fSの1ビ
ットディジタル信号に、上記デシメーションフィルタ2
8、上記FIRフィルタ301,302,303及び304
と、上記乗算器311,312,313及び314と、イン
ターポレーションフィルタ32での合計処理時間分の遅
延時間を与える遅延器33と、この遅延器33の出力信
号とインターポレーションフィルタ32の出力信号とを
加算する加算器34と、この加算器34の出力信号をΣ
Δ変調して標本化周波数fSの1ビットディジタル信号
を出力するΣΔ変調器37と、このΣΔ変調器37から
の1ビットディジタル信号に記録のためのエンコード処
理を施すエンコーダ38と、エンコーダ38の符号化出
力、すなわち書き込みデータに応じて磁界の向きを変え
る磁界ヘッド39と、磁界ヘッド39と光磁気ディスク
40を挟んで対向して位置し、光磁気ディスク40の信
号記録面の保磁力を弱めるためのレーザ光を出力する光
ヘッド41とを備えて成る。なお、光磁気ディスク40
はスピンドルモータ42によって回転される。
【0040】ここで、上記FIRフィルタ301,3
2,303及び304と、上記乗算器311,312,3
3及び314とは、ディジタル信号処理ユニット(Digi
tal Signal Processor、DSP)29を構成している。
このDSP29内の上記FIRフィルタ301,302
303及び304と、上記乗算器311,312,313
び314は、操作部35での操作に応じてパラメータコ
ントローラ36が生成したゲインパラメータを受け取
る。
【0041】すなわち、ユーザが操作部35よりイコラ
イジング処理を行いたい周波数と帯域幅と利得を入力し
た場合、パラメータコントローラ36はこれをもとに上
記FIRフィルタ301,302,303及び304のゲイ
ンパラメータと、上記乗算器311,312,313及び
314のゲインパラメータとを生成し、フィルタ演算を
行うDSP29内の係数メモリを書き換える。
【0042】DSP29からの出力信号は、インターポ
レーションフィルタ32でのオーバーサンプリング処理
により、標本化周波数fS(=64fe)のマルチビット
信号となる。
【0043】一方、遅延器33に供給された1ビットデ
ィジタル信号は、該遅延器33により上記デシメーショ
ンフィルタ28、上記FIRフィルタ301,302,3
3及び304と、上記乗算器311,312,313及び
314と、インターポレーションフィルタ32での処理
に要した時間に相当する時間分だけ遅延される。
【0044】遅延器33の遅延出力と上記インターポレ
ーションフィルタ32のフィルタ出力は、加算器34に
供給されて加算される。
【0045】この加算器34の加算出力は、ΣΔ変調器
37に供給される。ΣΔ変調器37は、加算出力である
標本化周波数fS(=64fe)のマルチビット信号にΣ
Δ変調を施して1ビットディジタル信号を出力する。
【0046】この1ビットディジタル信号は、エンコー
ダ38で記録に適するように符号化された後、磁界ヘッ
ド39に供給される。そして、光ヘッド41により記録
用のレーザ光が照射された光磁気ディスク40上の信号
記録層の磁化方向を磁界ヘッド39で変化させることに
よってイコライジング処理が施された1ビットディジタ
ル信号の記録が行われる。
【0047】この信号記録装置25も、ΣΔ変調器27
からの1ビットディジタル信号を二つの系統に供給して
いる。この内、一方の系統では標本化周波数64fe
1ビットディジタル信号を、最低限度、可聴帯域の成分
を処理できるまでダウンコンバートしてから、所望の帯
域だけ抽出し、この帯域にイコライジング処理を施して
から、その後標本化周波数を64feとしている。そし
て、他方の系に供給され、所定の遅延時間が与えられた
可聴帯域外の情報に加算している。
【0048】このため、この信号記録装置25も、ΣΔ
変調により得られた1ビットディジタル信号におけるイ
コライジング処理を可聴帯域のみに施すことになるの
で、必要なハードウェアの規模を縮小でき、安価に製造
される。つまり、この信号記録装置25は、ハードウェ
ア量を削減しながらも可聴帯域外の情報を失うことな
く、イコライジング処理が施された1ビットディジタル
信号を記録することができる。
【0049】次に、第3の実施の形態について図11を
参照しながら説明する。この第3の実施の形態は、磁気
テープ46に記録された1ビットディジタル信号を取り
出して、該1ビットディジタル信号に4つの帯域でイコ
ライジング処理を施してからアナログオーディオ信号に
変換して再生するような信号再生装置45である。
【0050】ここで扱われる1ビットディジタル信号
も、例えばコンパクトディスクに用いられるような標本
化周波数fe(=44.1KHz)の64倍の標本化周
波数fS(=64fe)で生成される。
【0051】記録処理が施されて磁気テープ46に記録
された1ビットディジタル信号は再生ヘッド47で取り
出された後、再生処理部48により再生処理が施されて
から通常の1ビットディジタル信号とされる。
【0052】この信号再生装置45は、再生処理部48
からの1ビットディジタル信号をダウンサンプリングす
るデシメーションフィルタ49と、このデシメーション
フィルタ49の出力信号からイコライジング処理を施す
べき4つの帯域を抽出するFIRフィルタ511,5
2,513及び514と、このFIRフィルタ511,5
2,513及び514で抽出した4つの帯域成分にそれ
ぞれゲインパラメータを乗算して減衰又は増強させる4
つの乗算器521,522,523及び524と、これら4
つの乗算器521,522,523及び524の出力信号に
オーバーサンプリング処理を施して上記標本化周波数f
Sの信号を出力するインターポレーションフィルタ53
と、再生処理回路48からの標本化周波数fSの1ビッ
トディジタル信号に、上記デシメーションフィルタ4
9、上記FIRフィルタ511,512,513及び514
と、上記乗算器521,522,523及び524と、イン
ターポレーションフィルタ53での合計処理時間分の遅
延時間を与える遅延器54と、この遅延器54の出力信
号とインターポレーションフィルタ53の出力信号とを
加算する加算器55と、この加算器55の出力信号をΣ
Δ変調して標本化周波数fSの1ビットディジタル信号
を出力するΣΔ変調器58と、このΣΔ変調器58から
の1ビットディジタル信号をアナログ信号に変換するD
/A変換器59とを備えて成る。
【0053】ここで、上記FIRフィルタ511,5
2,513及び514と、上記乗算器521,522,5
3及び524とは、DSP50を構成している。
【0054】ユーザが操作部56よりイコライジング処
理を行いたい周波数と帯域幅と利得を入力した場合、パ
ラメータコントローラ57はこれをもとに上記FIRフ
ィルタ511,512,513及び514のゲインパラメー
タと、上記乗算器521,522,523及び524のゲイ
ンパラメータとを生成し、フィルタ演算を行うDSP5
0内の係数メモリを書き換える。
【0055】DSP50からの出力信号は、インターポ
レーションフィルタ53でのオーバーサンプリング処理
により、標本化周波数fS(=64fe)のマルチビット
信号となる。
【0056】一方、遅延器54に供給された1ビットデ
ィジタル信号は、該遅延器54により上記デシメーショ
ンフィルタ49、上記FIRフィルタ511,512,5
3及び514と、上記乗算器521,522,523及び
524と、インターポレーションフィルタ53での処理
に要した時間に相当する時間分だけ遅延される。
【0057】遅延器54の遅延出力と上記インターポレ
ーションフィルタ53のフィルタ出力は、加算器55に
供給されて加算される。
【0058】この加算器55の加算出力は、ΣΔ変調器
58に供給される。ΣΔ変調器58は、加算出力である
標本化周波数fS(=64fe)のマルチビット信号にΣ
Δ変調を施して1ビットディジタル信号を出力する。
【0059】この1ビットディジタル信号は、D/A変
換器59でアナログオーディオ信号に変換されて出力端
子60に供給される。
【0060】この信号再生装置45も、1ビットディジ
タル信号を二つの系統に供給している。この内、一方の
系統では標本化周波数64feの1ビットディジタル信
号を、最低限度、可聴帯域の成分を処理できるまでダウ
ンコンバートしてから、所望の帯域だけ抽出し、この帯
域だけにイコライジング処理を施してから、その後標本
化周波数を64feとしている。そして、他方の系に供
給され、所定の遅延時間が与えられた可聴帯域外の情報
に加算している。
【0061】このため、この信号再生装置45も、ΣΔ
変調により得られた1ビットディジタル信号におけるイ
コライジング処理を可聴帯域にのみ施すので、必要なハ
ードウェアの規模を縮小でき、安価に製造される。つま
り、この信号再生装置45は、ハードウェア量を削減し
ながらも可聴帯域外の情報を失うことなく、1ビットデ
ィジタル信号にイコライジング処理を施して再生するこ
とができる。
【0062】
【発明の効果】本発明に係る信号処理装置は、標本化周
波数fSの入力信号をダウンサンプリング手段でダウン
サンプリングしてから、抽出手段で必要な帯域成分を抽
出し、この帯域成分に信号処理手段が所定の信号処理を
施している。上記信号処理手段が施された帯域成分には
オーバーサンプリング手段によりオーバーサンプリング
処理が施され標本化周波数fSの信号となる。このオー
バーサンプリング手段の出力は、遅延手段が上記ダウン
サンプリング手段、上記抽出手段、上記信号処理手段及
び上記オーバーサンプリング手段での合計処理時間分の
遅延時間を与えた上記入力信号に加算手段で加算され
る。したがって、この信号処理装置は、ハードウェア量
を削減しながらも可聴帯域外の情報を失うことなく、シ
グマデルタ信号にイコライジング処理のような音質調整
処理を施すことができる。
【0063】また、本発明に係る信号記録装置は、上記
課題を解決するために、標本化周波数fSの入力信号を
ダウンサンプリング手段でダウンサンプリングしてか
ら、抽出手段で必要な帯域成分を抽出し、この帯域成分
に信号処理手段が所定の信号処理を施している。上記信
号処理手段が施された帯域成分にはオーバーサンプリン
グ手段によりオーバーサンプリング処理が施され標本化
周波数fSの信号となる。このオーバーサンプリング手
段の出力は、遅延手段が上記ダウンサンプリング手段、
上記抽出手段、上記信号処理手段及び上記オーバーサン
プリング手段での合計処理時間分の遅延時間を与えた上
記入力信号に加算手段で加算される。その後、加算手段
の加算出力は、シグマデルタ変調手段で変調されてシグ
マデルタ信号とされ、記録処理手段で記録処理が施され
てから記録媒体に記録される。したがって、この信号記
録装置によれば、ハードウェア量を削減しながらも可聴
帯域外の情報を失うことなく、イコライジング処理のよ
うな音質調整処理が施されたシグマデルタ信号を記録す
ることができる。
【0064】また、本発明に係る信号再生装置は、上記
課題を解決するために、取り出し手段が取り出した標本
化周波数fSの入力信号をダウンサンプリング手段でダ
ウンサンプリングしてから、抽出手段で必要な帯域成分
を抽出し、この帯域成分に信号処理手段が所定の信号処
理を施している。上記信号処理手段が施された帯域成分
にはオーバーサンプリング手段によりオーバーサンプリ
ング処理が施され上記標本化周波数fSの信号となる。
このオーバーサンプリング手段の出力は、遅延手段が上
記ダウンサンプリング手段、上記抽出手段、上記信号処
理手段及び上記オーバーサンプリング手段での合計処理
時間分の遅延時間を与えた上記入力信号に加算手段で加
算される。その後、加算手段の加算出力は、シグマデル
タ変調手段で変調されてシグマデルタ信号とされる。し
たがって、この信号再生装置は、ハードウェア量を削減
しながらも可聴帯域外の情報を失うことなく、シグマデ
ルタ信号にイコライジング処理のような音質調整処理を
施して再生することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る信号処理装置、信号記録装置及び
信号再生装置の第1の実施の形態となる信号処理装置の
ブロック図である。
【図2】上記第1の実施の形態で用いられるΣΔ変調器
の回路図である。
【図3】上記ΣΔ変調器が出力する1ビットディジタル
信号の電力密度スペクトル特性図である。
【図4】上記第1の実施の形態で用いられるデシメーシ
ョンフィルタが出力するマルチビット信号の電力密度ス
ペクトル特性図である。
【図5】上記第1の実施の形態で用いられるFIRフィ
ルタが出力するイコライジング処理の対象となる帯域の
電力密度スペクトル特性図である。
【図6】上記第1の実施の形態で用いられる乗算器が出
力する減衰出力の電力密度スペクトル特性図である。
【図7】上記第1の実施の形態で用いられるインターポ
レーションフィルタが出力するマルチビット信号の電力
密度スペクトル特性図である。
【図8】上記第1の実施の形態において、乗算器に与え
られたゲインパラメータが正の場合における、加算器の
加算出力の電力密度スペクトル特性図である。
【図9】上記第1の実施の形態において、乗算器に与え
られたゲインパラメータが負の場合における、加算器の
加算出力の電力密度スペクトル特性図である。
【図10】本発明に係る信号処理装置、信号記録装置及
び信号再生装置の第2の実施の形態となる信号記録装置
のブロック図である。
【図11】本発明に係る信号処理装置、信号記録装置及
び信号再生装置の第3の実施の形態となる信号再生装置
のブロック図である。
【図12】従来の信号処理装置のブロック図である。
【符号の説明】
1 信号処理装置、3 シグマデル変調器、4 デシメ
ーションフィルタ、5FIRフィルタ、6 乗算器、7
インターポレーションフィルタ、8 遅延器、9 加
算器、10 シグマデルタ変調器、25 信号記録装
置、45 信号再生装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03M 3/02 G10L 19/00 H03H 17/00

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 標本化周波数fSの入力信号をダウンサ
    ンプリングするダウンサンプリング手段と、 上記ダウンサンプリング手段の出力信号から必要な帯域
    成分を抽出する抽出手段と、 上記抽出手段で抽出した帯域成分に所定の信号処理を施
    す信号処理手段と、 上記信号処理手段の出力信号にオーバーサンプリング処
    理を施して標本化周波数fSの信号を出力するオーバー
    サンプリング手段と、 上記標本化周波数fSの入力信号に、上記ダウンサンプ
    リング手段、上記抽出手段、上記信号処理手段及び上記
    オーバーサンプリング手段での合計処理時間分の遅延時
    間を与える遅延手段と、 上記遅延手段の出力信号と上記オーバーサンプリング手
    段の出力信号を加算する加算手段とを備えることを特徴
    とする信号処理装置。
  2. 【請求項2】 上記加算手段の出力信号をシグマデルタ
    変調するシグマデルタ変調手段を備えることを特徴とす
    る請求項1記載の信号処理装置。
  3. 【請求項3】 上記信号処理手段は、上記帯域成分に所
    定の係数を乗算する乗算手段であることを特徴とする請
    求項1記載の信号処理装置。
  4. 【請求項4】 上記乗算手段は、係数変更手段によって
    変更された係数を上記帯域成分に乗算することを特徴と
    する請求項3記載の信号処理装置。
  5. 【請求項5】 上記標本化周波数fSは、PCM変調で
    用いられる標本化周波数feの32倍、64倍または1
    28倍のように充分高い周波数であることを特徴とする
    請求項1記載の信号処理装置。
  6. 【請求項6】 標本化周波数fSの入力信号をダウンサ
    ンプリングするダウンサンプリング手段と、 上記ダウンサンプリング手段の出力信号から必要な帯域
    成分を抽出する抽出手段と、 上記抽出手段で抽出した帯域成分に所定の信号処理を施
    す信号処理手段と、 上記信号処理手段の出力信号にオーバーサンプリング処
    理を施して標本化周波数fSの信号を出力するオーバー
    サンプリング手段と、 上記標本化周波数fSの入力信号に、上記ダウンサンプ
    リング手段、上記抽出手段、上記信号処理手段及び上記
    オーバーサンプリング手段での合計処理時間分の遅延時
    間を与える遅延手段と、 上記遅延手段の出力信号と上記オーバーサンプリング手
    段の出力信号を加算する加算手段と、 上記加算手段の出力信号をシグマデルタ変調して1ビッ
    トディジタル信号を出力するシグマデルタ変調手段と、 上記シグマデルタ変調手段の1ビットディジタル信号に
    記録処理を施す記録処理手段とを備えることを特徴とす
    る信号記録装置。
  7. 【請求項7】 標本化周波数fSの入力信号をダウンサ
    ンプリングするダウンサンプリング手段と、 上記ダウンサンプリング手段の出力信号から必要な帯域
    成分を抽出する抽出手段と、 上記抽出手段で抽出した帯域成分に所定の信号処理を施
    す信号処理手段と、 上記信号処理手段の出力信号にオーバーサンプリング処
    理を施して標本化周波数fSの信号を出力するオーバー
    サンプリング手段と、 上記標本化周波数fSの入力信号に、上記ダウンサンプ
    リング手段、上記抽出手段、上記信号処理手段及び上記
    オーバーサンプリング手段での合計処理時間分の遅延時
    間を与える遅延手段と、 上記遅延手段の出力信号と上記オーバーサンプリング手
    段の出力信号を加算する加算手段と、 上記加算手段の出力信号をシグマデルタ変調して1ビッ
    トディジタル信号を出力するシグマデルタ変調手段と、 上記シグマデルタ変調手段からの1ビットディジタル信
    号をアナログ信号に変換するアナログ変換手段とを備え
    ることを特徴とする信号再生装置。
JP10242296A 1996-04-24 1996-04-24 信号処理装置、信号記録装置及び信号再生装置 Expired - Lifetime JP3327114B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10242296A JP3327114B2 (ja) 1996-04-24 1996-04-24 信号処理装置、信号記録装置及び信号再生装置
US08/838,017 US5835043A (en) 1996-04-24 1997-04-22 Signal processing apparatus, signal recording apparatus, and signal reproducing apparatus
KR1019970015134A KR100502538B1 (ko) 1996-04-24 1997-04-23 신호처리장치,신호기록장치,그리고신호재생장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10242296A JP3327114B2 (ja) 1996-04-24 1996-04-24 信号処理装置、信号記録装置及び信号再生装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09289453A JPH09289453A (ja) 1997-11-04
JP3327114B2 true JP3327114B2 (ja) 2002-09-24

Family

ID=14327022

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10242296A Expired - Lifetime JP3327114B2 (ja) 1996-04-24 1996-04-24 信号処理装置、信号記録装置及び信号再生装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5835043A (ja)
JP (1) JP3327114B2 (ja)
KR (1) KR100502538B1 (ja)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5936562A (en) * 1997-06-06 1999-08-10 Analog Devices, Inc. High-speed sigma-delta ADCs
GB2330749B (en) * 1997-10-24 2002-08-21 Sony Uk Ltd Audio signal processor
JP3425344B2 (ja) * 1997-12-05 2003-07-14 株式会社東芝 D/a変換器
CA2325482C (en) * 1998-03-25 2009-12-15 Lake Technology Limited Audio signal processing method and apparatus
US6205429B1 (en) * 1998-08-20 2001-03-20 Sony Corporation System and method to manipulate information in an audio decoder
US6337645B1 (en) * 1999-03-23 2002-01-08 Microsoft Corporation Filter for digital-to-analog converters
AU2001285936A1 (en) * 2000-09-08 2002-03-22 Koninklijke Philips Electronics N.V. Audio signal processing with adaptive noise-shaping modulation
JP2005506830A (ja) * 2001-10-25 2005-03-03 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ センサレス直流モータの転流
WO2003083856A1 (en) * 2002-03-28 2003-10-09 Craven Peter G Context coding
JP3609069B2 (ja) * 2002-08-01 2005-01-12 ファナック株式会社 モータ制御装置
US7606330B2 (en) * 2002-09-27 2009-10-20 Broadcom Corporation Dual-rate single band communication system
US6762704B1 (en) * 2002-12-09 2004-07-13 Cirrus Logic, Inc. Modulation of a digital input signal using multiple digital signal modulators
US6864812B1 (en) * 2004-02-05 2005-03-08 Broadcom Corporation Hardware efficient implementation of finite impulse response filters with limited range input signals
US7856464B2 (en) * 2006-02-16 2010-12-21 Sigmatel, Inc. Decimation filter
US7911891B2 (en) * 2006-06-05 2011-03-22 Mediatek Inc. Apparatus for controling servo signal gains of an optical disc drive and method of same
US7474235B2 (en) * 2006-06-05 2009-01-06 Mediatek Inc. Automatic power control system for optical disc drive and method thereof
GB2439115A (en) * 2006-06-15 2007-12-19 Siemens Plc ADC filter
JP5352952B2 (ja) * 2006-11-07 2013-11-27 ソニー株式会社 デジタルフィルタ回路、デジタルフィルタプログラムおよびノイズキャンセリングシステム
US7564388B2 (en) 2006-12-12 2009-07-21 Seagate Technology Llc Power efficient equalizer design
JP4554629B2 (ja) * 2007-03-07 2010-09-29 株式会社フェイス 波形生成装置、音源用シンセサイザ
US7365669B1 (en) * 2007-03-28 2008-04-29 Cirrus Logic, Inc. Low-delay signal processing based on highly oversampled digital processing
US20120155666A1 (en) * 2010-12-16 2012-06-21 Nair Vijayakumaran V Adaptive noise cancellation
US20120155667A1 (en) * 2010-12-16 2012-06-21 Nair Vijayakumaran V Adaptive noise cancellation
CN107276590B (zh) * 2017-05-15 2020-07-28 南京中感微电子有限公司 一种信号处理方法及系统

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9109637D0 (en) * 1991-05-03 1991-06-26 Marconi Gec Ltd Analogue-to-digital and digital-to-analogue converters
DE69114129T2 (de) * 1991-07-17 1996-06-13 Ibm Dezimationsfilter für Sigma-Delta Konverter und Datenendeinrichtung mit einem solchen Filter.
TW236054B (ja) * 1992-12-16 1994-12-11 Philips Electronics Nv
US5561424A (en) * 1993-04-30 1996-10-01 Lucent Technologies Inc. Data converter with minimum phase fir filter and method for calculating filter coefficients
US5471209A (en) * 1994-03-03 1995-11-28 Echelon Corporation Sigma-delta converter having a digital logic gate core
US5568142A (en) * 1994-10-20 1996-10-22 Massachusetts Institute Of Technology Hybrid filter bank analog/digital converter
US5585802A (en) * 1994-11-02 1996-12-17 Advanced Micro Devices, Inc. Multi-stage digital to analog conversion circuit and method
KR0149318B1 (ko) * 1995-08-23 1998-11-02 김광호 디지탈 에코 프로세서
KR100496669B1 (ko) * 1995-12-27 2005-10-07 소니 가부시끼 가이샤 디지털신호처리방법및장치
KR20000018853A (ko) * 1998-09-05 2000-04-06 윤종용 미소신호 범위를 개선한 아날로그-디지털 변환기

Also Published As

Publication number Publication date
KR100502538B1 (ko) 2005-10-19
JPH09289453A (ja) 1997-11-04
KR970071699A (ko) 1997-11-07
US5835043A (en) 1998-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3327114B2 (ja) 信号処理装置、信号記録装置及び信号再生装置
US6340940B1 (en) Digital to analog conversion circuits and methods utilizing single-bit delta-SIGMA modulators and multiple-bit digital to analog converters
KR100419837B1 (ko) 샘플링레이트변환방법및장치
JPH06232755A (ja) 信号処理システムおよび処理方法
US6784816B2 (en) Circuits, systems and methods for volume control in 1-bit digital audio systems
JP3327116B2 (ja) 信号処理装置、信号記録装置及び信号再生装置
JP3334413B2 (ja) ディジタル信号処理方法及び装置
US6628720B1 (en) Transmitting apparatus and reproducing apparatus
JP2000182331A (ja) ディジタル信号再生装置及び処理装置
JP2988894B2 (ja) Dvd−ビデオ標準に互換するディジタルオーディオ処理システム
JPH0479180B2 (ja)
JP3339315B2 (ja) ディジタル信号処理装置、記録装置及び再生装置
KR940003389B1 (ko) 카세트 테이프 플레이어의 헤드주파수특성 개선회로
US7173550B1 (en) Circuits, systems and methods for volume control in low noise 1-bit digital audio systems
JP3339320B2 (ja) ディジタル信号処理装置
JPH09153814A (ja) ディジタル信号処理装置及び記録装置
JP2000114971A (ja) ディジタル信号発生装置
JP3307197B2 (ja) A/dコンバータ
JP4118226B2 (ja) デジタル信号処理回路及び音声信号記録再生装置
Hicks The application of dither and noise-shaping to nyquist-rate digital audio: an introduction
JP2003208186A (ja) 信号処理装置、信号処理方法
JP4051807B2 (ja) デジタル信号処理装置及び再生装置
JPH0481279B2 (ja)
JPH0923137A (ja) 信号処理装置
JPH09153812A (ja) 信号処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20020611

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080712

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090712

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090712

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100712

Year of fee payment: 8