JP5031101B2 - 信号受信装置および信号伝送システム - Google Patents

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Description

この発明は、例えば、ＣＤトランスポートとＤ／Ａコンバータ間の非同期デジタル伝送に用いて好適な、信号受信装置および信号伝送システムに関するものである。
非同期デジタル伝送の分野において、例えば、ＣＤ（Compact Disc）再生に特化したＣＤトランスポート等の信号送信装置と、Ｄ／Ａ（Digital／Analog）コンバータが内蔵される信号受信装置との間は、デジタル信号が非同期に伝送される。
このとき、信号送信装置と信号受信装置のそれぞれで使用されるクロックのズレ（時間差）を吸収することが高品質再生を行う上で必須とされる。
このための制御方式が従来から多数提案されている。例えば、図５に示されるように、信号受信装置２０にＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路２０１を設け、信号伝送路３０を介して伝送されるデジタル入力信号から信号送信装置１０に同期したクロック信号を分離生成するＰＬＬ方式が通常知られている。
なお、信号受信装置２０はＤ／Ａコンバータ（Ｄ／Ａ回路）を内蔵しており、このＤ／Ａ回路２０２でＰＬＬ回路２０１からのデジタル入力信号を変換することにより生成されるアナログ出力信号は、信号線４０を介して不図示のオーディオ・ビジュアル再生系へ供給される。
また、例えば、図６に示されるように、ＰＬＬ回路２０１の後段に基準クロック発生回路２０３から基準クロックを供給されるＳＲＣ（Sampling Ratio Converter）回路２０４を配置して、このＳＲＣ回路２０４により水晶精度でのクロック信号を新たに生成するＳＲＣ方式も知られている。また、例えば、図７に示されるように、Ｄ／Ａ回路２０２を内蔵する信号受信装置２０をマスタとし、基準クロック発生回路２０３からの基準クロックをＤ／Ａ回路２０２に供給すると共に信号伝送路５０を介してＣＤトランスポート等の信号送信装置１０側に戻して同期をとる双方向ツインリング方式も知られている。
更には、図８に示されるように、ＰＬＬ回路２０１の後段に基準クロック発生回路２０３から基準クロックを供給される大容量のメモリ回路２０５を配置し、この大容量のメモリ回路２０５に格納されたデジタル入力信号から水晶精度でのクロックを取り出す大容量バッファリング方式も知られている。
なお、図６ないし図８において図５と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
一方、画像再生の分野において、画像メモリと画像入力装置との間で転送されるデジタルデータの時間軸を揃えるために、所定期間毎の信号を間引きあるいは重複して読み出すことにより、量子化の繰り返しを排除して時間軸変動を効率良く補正し、高画質の画像信号を生成出力する時間軸補正装置が出願されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−１８０４４１号公報
ところが、図５に示した従来のＰＬＬ方式によれば、中心周波数への追従性とジッター成分の除去を同時に行う必要があることから、クロックに内在する中心周波数近傍の低域成分のジッターの除去は追従性能を劣化させることから限界があり、ＳＮ比（Signal to Noise Ratio）等の性能劣化と音質劣化の要因になっていた。また、図６に示すＳＲＣ方式によれば、Ｄ／Ａ回路２０２の基準クロック発生回路２０３については水晶精度まで低減できるが、伝送系に含まれるジッター成分については信号成分と分離することができず、上記したＰＬＬ方式と比較して大差はない。
また、図７に示すツインリンク方式では、性能的には伝送系に関するジッターと、Ｄ／Ａ回路２０２の基準クロックのジッターの双方を水晶精度まで低減可能であるが、信号送信装置１０が外部クロックに対応している必要がある。したがって、再生ソースが多数におよぶ場合、その数に応じた信号伝送路３０，５０が必要となり、システム構成上の制限を受ける。
更に、図８に示す大容量バッファリング方式によれば、時間遅れが発生するため、例えば、演奏時間の経過とともにデジタル入力信号とアナログ出力信号との間に時間ズレが徐々に拡大し、特に、音声と映像との同期が必要なリアルタイム性が要求されるオーディオ・ビジュアル再生に使用できないといった問題がある。
また、上記した特許文献１に開示された技術によれば、単位時間当たりに抽出したノイズ相当分の画像データをランダムに分散させ、視覚上問題がないようにしているが、これをオーディオ・ビジュアル再生に用いた場合、音質の劣化が生じる。
この発明は上記した課題を解決するためになされたものであり、デジタル入力信号とアナログ出力信号との間の時間ズレが極小で、かつ、ジッターを水晶精度までに低減することができ、オーディオ・ビジュアル再生に用いて好適な、信号受信装置および信号伝送システムを提供することを目的とする。
上記した課題を解決するためにこの発明の信号受信装置は、デジタル入力信号からクロックを分離生成するＰＬＬ回路と、前記ＰＬＬ回路により生成されるクロックによりデータの書き込みが行われ、ＤＡコンバータの基準クロックにより読み出しが行われるメモリ回路と、前記クロックと前記基準クロックとの時間差を検出する時間差検出回路と、前記時間差検出回路により前記クロックと基準クロックとの間に時間差が検出された場合、前記検出された時間差の状況に応じて前記デジタル信号を加工して前記メモリ回路に書き込むデータ加工回路とを備えたものである。
また、この発明の信号送受信システムは、デジタル入力信号を送信する信号送信装置と、前記信号送信装置とは信号伝送路経由で接続され、前記信号伝送路経由で伝播される前記デジタル入力信号からクロックを分離生成するＰＬＬ回路と、前記デジタル入力信号をアナログ出力信号に変換するＤＡコンバータと、前記ＰＬＬ回路により生成されるクロックにより前記デジタル入力信号の書き込みが行われ、前記ＤＡコンバータの基準クロックにより読み出しが行われるメモリ回路と、前記クロックと前記基準クロックとの時間差を検出する時間差検出回路と、前記時間差検出回路により前記クロックと基準クロックとの間に時間差が検出された場合、前記検出された時間差の状況に応じて前記デジタルデータを加工して前記メモリ回路に書き込むデータ加工回路を有する信号受信装置とを備えたものである。
この発明によれば、デジタル入力信号とアナログ出力信号との間の時間ズレが極小で、かつ、ジッターを水晶精度までに低減した、特に、オーディオ・ビジュアル再生に用いて好適な、信号受信装置および信号伝送システムを提供することができる。
この発明の実施の形態１に係る信号伝送システムの構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１に係る信号受信装置が有するデータ加工回路の内部構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１に係る信号受信装置の基本動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１に係る信号受信装置の応用動作を示すフローチャートである。 ＰＬＬ方式を用いた従来例における信号伝送システムの構成を示すブロック図である。 ＳＲＣ方式を用いた従来例における信号伝送システムの構成を示すブロック図である。 ツインリンク方式を用いた従来例における信号伝送システムの構成を示すブロック図である。 大容量バッファリング方式を用いた従来例における信号伝送システムの構成を示すブロック図である。
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
［信号伝送システムの説明］
図１は、この発明の実施の形態１に係る信号伝送システムの構成を示すブロック図である。
図１に示されるように、この発明の実施の形態１に係る信号送受信システムは、信号送信装置１と、信号送信装置１とは信号伝送路３を介して接続される信号受信装置２とにより構成される。なお、信号伝送路３は、有線、無線のいずれでもよい。
図１に示されるように、信号受信装置２は、ＰＬＬ回路２１と、メモリ回路２２と、Ｄ／Ａ回路２３と、基準クロック発生回路２４（クロックＢ）と、時間差検出回路２５と、データ加工回路２６とにより構成される。
ＰＬＬ回路２１は、信号伝送路３経由で信号送信装置１から送信されるデジタル入力信号からクロックＡを分離生成してメモリ回路２２および時間差検出回路２５へ出力する。
メモリ回路２２は、ＰＬＬ回路２１により生成されるクロックＡによりデジタル入力信号の書き込みが行われ、基準クロックＢにより読み出しが行われる比較的小容量のメモリである。Ｄ／Ａ回路２３は、メモリ回路２２から読み出されるデジタル入力信号をアナログ出力信号に変換し、出力信号線４経由で不図示の再生系に出力するＤＡコンバータである。
時間差検出回路２５は、ＰＬＬ回路２１により生成されるクロックＡと基準クロック発生回路２４からの基準クロックＢとの時間差（ズレ）を検出してデータ加工回路２６に出力する。
データ加工回路２６は、時間差検出回路２５によりクロックＡと基準クロックＢとの間にズレが検出された場合、検出されたズレの状況に応じてデジタル入力信号を加工してメモリ回路２２に書き込む。データ加工回路２６の内部構成等の詳細は図２を用いて後述する。
この発明の実施の形態１に係る信号伝送システムは、図１に示されるように、信号受信装置２にメモリ回路２２を設け、データ信号の書き込みはデジタル入力信号からＰＬＬ回路２１を用いて生成したクロックＡで行い、読み出しは、基準クロック発生回路２４から発生された水晶精度の基準クロックＢで行う。しかしながら、このままでは図８に示す従来の大容量バッファリング方式と同様、演奏時間とともにデジタル入力信号とアナログ出力信号との間のズレが徐々に拡大し、少ないメモリ容量ではオーバーフローしてしまう。
このため、この発明の実施の形態１に係る信号伝送システムによれば、信号受信装置２が、書き込みクロックＡと読み出しクロックＢとのズレを検出し、このズレは、実用上、１００ｐｐｍ（parts per million）以下であることに注目し（サンプリング周波数４４．１Ｈｚで１００ｐｐｍのズレでは、０．２３秒に１回のズレに相当）、この時間差を補正するために、例えば、０．２３秒に１回遅れる場合は、データの間引き処理を行い、逆に進む場合は、前後の信号から生成される信号を補間処理する構成とした。
また、この発明の実施の形態１に係る信号伝送システムは、聴感上、上記した間引き処理または補間処理による音質劣化を極少にするために、信号受信装置２が、デジタル入力信号の、振幅値、変化量、ランダム性のそれぞれを監視し、それぞれ、振幅絶対値の小さい箇所、変化量の少ない箇所、ランダム性の高い箇所を検出し、これらの少なくとも２つを重み付けして算出したスコアを間引きや捕間の対象信号サンプルとして抽出することとした。
更に、この発明の実施の形態１に係る信号伝送システムは、対象信号サンプルの間引きや捕間後、聴感上の劣化を抑えるために、信号受信装置２が、間引き処理や捕間処理した箇所のランダム性が高くなるにしたがい短いクロスフェード処理を実行し、ランダム性が低くなるにしたがい長いクロスフェード処理を実行して信号の接続点同士を減衰させ滑らかな波形として不連続点の確認を困難にしている。これは、ランダム性が高いと不連続点の確認が困難で、ランダム性が低いと不連続点の認識が容易になることに基づく。
以上説明のように、この発明の実施の形態１に係る信号伝送システムによれば、信号受信装置２にメモリ回路２２を設け、信号送信装置１から送信されるデジタル入力信号に含まれるデータの書き込みは、受信したデジタル入力信号からＰＬＬ回路２１を用いて生成したクロック（クロックＡ）により行い、読み出しは、基準クロック発生回路２４からの水晶精度の基準クロック（クロックＢ）で行う。
ここで、信号受信装置２は、クロックＡと基準クロックＢのズレを補正してデジタル入力信号を再現するために、その時間差を検出し、ここでクロック間のズレが検出され、信号受信装置２が信号送信装置１よりも遅れる場合は、デジタル入力信号に含まれるデータを間引き、進む場合は、前後のデジタル入力信号から生成される信号を補間するように構成した。このため、デジタル入力信号とアナログ出力信号間の時間ズレが極小で、かつ、ジッターを水晶精度までに低減することができ、オーディオ・ビジュアル再生に用いて好適な信号伝送システムを提供することができる。
なお、上記したこの発明の実施の形態１に係る信号伝送システムによれば、信号送信装置１をＣＤトランスポートとし、信号受信装置２はＤ／Ａコンバータを内蔵するものとして説明したが、この組み合わせに制限されるものではなく、非同期デジタル伝送を行う任意の信号送受信装置の組み合わせに適用が可能である。
［信号受信装置の詳細な説明］
図２は、この発明の実施の形態１に係る信号受信装置２が有するデータ加工回路２６の内部構成を示すブロック図である。
図２に示されるように、データ加工回路２６は、振幅値監視部２６１と、変化量監視部２６２と、ランダム性監視部２６３と、対象信号サンプル抽出部２６４と、クロスフェード演算処理部２６５と、メモリ更新部２６６とにより構成される。
振幅値監視部２６１は、メモリ回路２２に書き込まれたデジタル入力信号の振幅値を監視し、変化量監視部２６２は、メモリ回路２２に書き込まれたデジタル入力信号の単位時間あたりの変化量を算出し、ランダム性監視部２６３は、メモリ回路２２に書き込まれたデジタル入力信号の単位時間あたりのランダム性を算出して、いずれも対象信号サンプル抽出部２６４へ出力する。
なお、ランダム性監視部２６３は、ランダム性の算出にあたり、例えば、分散（標準偏差）を求め、デジタル入力信号の分散が大きいほどランダム性が高いと判定し、対照信号サンプル抽出部２６４を制御する。ここでいう「分散」とは、例えば、変量と平均との距離（の２乗）の大きさをあらわし、平均値からの誤差をいう周知の統計手法をいう。
また、ランダム性監視部２６３は、デジタル入力信号の線形予測を行い、予測誤差をランダム性判定の尺度としてもよい。すなわち、予測誤差が大きいほどランダム性が高いと判定する。ここでいう「線形予測」とは、単位時間あたりに計測されたデジタル入力信号の時系列に関し、現在までの時系列を用いて次の時系列のデジタル入力信号を所定の演算式により求め、実際に次の時刻になって計測データを得たときに予測誤差を計算し、この誤差が小さくなるように重み係数で調整して以降の予測が最適になされることを狙って行われる周知の演算手法である。なお、このランダム性の算出にあたり、線形予測による方法が分散を求める方法よりも精度良く算出可能である。
対象信号サンプル抽出部２６４は、振幅値監視部２６１により監視されるデジタル入力信号の振幅値（レベル）、変化量監視部２６２により算出される変化量、ランダム性監視部２６３により算出されるランダム性のうち、少なくとも２つのパラメータに対して重み付け演算によりスコアを算出し、ここで算出されたスコアに基づきデジタル入力信号の間引きあるいは補間処理の対象となる対象信号サンプルを抽出してクロスフェード演算処理部２６５へ出力する。
クロスフェード演算処理部２６５は、対象信号サンプル抽出部２６４で抽出された対象信号サンプルのランダム性に応じた長さでクロスフェード演算を実行してデジタル入力信号のスムージング処理を実行する。
すなわち、クロスフェード演算処理部２６５は、例えば、対象信号サンプルの隣接する２つの時点における信号に、時間経過とともに次第に減少する窓関数と、時間経過とともに次第に増加する窓関数とを掛け、それらを足し合わせることにより、当該２つの時点における信号同士を減衰させて滑らかな波形として不連続点の確認を困難にする。ここでは、対象信号サンプルのランダム性が高くなるほど短い長さでクロスフェード処理を施し、ランダム性が低くなるほど長い長さでクロスフェード処理を施している。
なお、メモリ更新部２６６は、クロスフェード演算処理部２６５により、間引きあるいは補間された箇所のスムージング処理がなされた加工後のデジタル入力信号をメモリ回路２２に上書きするものである。
図３、図４は、この発明の実施の形態に係る信号受信装置の動作を示すフローチャートであり、基本動作（図３）、応用動作（図４）のそれぞれを示す。ここでいう基本動作とは、デジタル入力信号の受信から抽出した対象信号サンプルを間引きあるいは補間処理するまでの基本的な流れを、応用動作とは、間引きあるいは補間処理後の音質劣化を極少にするための処理の流れを示す。
以下、図３、図４のフローチャートを参照しながら、図１、図２に示すこの発明の実施の形態１に係る信号受信装置の動作について詳細に説明する。
図３のフローチャートにおいて、信号受信装置２は、まず、信号伝送路３経由で信号送信装置１から送信されるデジタル入力信号の受信を待って（ステップＳＴ３０１“ＹＥＳ”）、ＰＬＬ回路２１がデジタル入力信号に含まれるクロックＡを分離生成し（ステップＳＴ３０２）、かつ、デジタル入力信号に含まれるデータをメモリ回路２２に書き込む（ステップＳＴ３０３）。
一方、時間差検出回路２５は、ＰＬＬ回路２１により生成され出力されるクロックＡと基準クロック発生回路２４からの基準クロックＢとの時間差を検出し、例えば、０．２３秒に１回の頻度で発生するズレを検出した場合、そのズレ量（遅れ、進みを含む）を算出してデータ加工回路２６に出力する（ステップＳＴ３０４）。
これを受信したデータ加工回路２６は、そのズレが遅れであると判定された場合（ステップＳＴ３０５“遅れ”）、そのタイミングでデータの間引き処理を実行し（ステップＳＴ３０６）、進みであると判定された場合（ステップＳＴ３０５“進み”）、データの補間処理を実行する（ステップＳＴ３０７）。そして、データ加工回路２６は、間引き、あるいは補間処理の結果生成される加工されたデータをメモリ回路２２に上書きしてデジタル入力信号の内容更新を行う（ステップＳＴ３０８）。
データ加工回路２６は、更に、間引きまたは補間による音質劣化を極少にするために、図４のフローチャートに示されるように、デジタル入力信号の、振幅値、変化量、ランダム性を、振幅値監視部２６１、変化量監視部２６２、ランダム性監視部２６３のそれぞれで監視し、振幅絶対値の小さい箇所、変化量の少ない箇所、ランダム性の高い箇所をそれぞれ検出して対象信号サンプル抽出部２６４に引き渡す（ステップＳＴ４０１）。
これを受信した対象信号サンプル抽出部２６４は、振幅値、変化量、ランダム性のうち、少なくとも２つを重み付け演算してスコアを算出し（ステップＳＴ４０２）、スコアの高い箇所を間引きや捕間の対象信号サンプルとして抽出してクロスフェード演算処理部２６５へ引き渡す（ステップＳＴ４０３）。
クロスフェード演算処理部２６５は、対象信号サンプル抽出部２６４で抽出された信号サンプルのランダム性に応じた長さでクロスフェード演算を実行してデジタル入力信号のスムージング処理を実行する。
すなわち、クロスフェード演算処理部２６５は、対象信号サンプルの間引きや捕間処理後、聴感上の劣化を抑えるために、間引きや捕間処理した箇所のランダム性が高くなるにしたがい短いクロスフェード処理を実行し（ステップＳＴ４０４）、ランダム性が低くなるにしたがい長いクロスフェード処理を実行して信号の接続点同士を減衰させ滑らかな波形として不連続点の確認を困難にしている。
なお、メモリ更新部２６６は、クロスフェード演算処理部２６５により、間引きあるいは補間処理された箇所のスムージング処理がなされた加工後のデータをメモリ回路２２に上書きして（ステップＳＴ４０５）、上記したデジタル入力信号の間引きや補間処理に伴う聴感上の劣化を抑える一連の応用動作を終了する。
以降、Ｄ／Ａ回路２３は、メモリ回路２２に書き込まれたデータを逐次読み出し、アナログ信号に変換して再生系に出力することでオーディオ・ビジュアル再生が行われる。
以上説明のようにこの発明の実施の形態１に係る信号受信装置２によれば、メモリ回路２２を設け、信号送信装置１から送信されるデジタル入力信号に含まれるデータの書き込みは、受信したデジタル入力信号からＰＬＬ回路２１を用いて生成したクロック（クロックＡ）により行い、読み出しは、基準クロック発生回路２４からの水晶精度の基準クロック（クロックＢ）により行う。ここで、信号受信装置２は、クロックＡと基準クロックＢのズレを補正してデジタル入力信号を再現するために、クロック間のズレを検出し、信号受信装置２が信号送信装置１よりも遅れる場合はデジタル入力信号に含まれるデータを間引き、進む場合は、前後のデジタル入力信号から生成される信号を補間するように構成した。このため、入出力信号間の時間ズレが極小で、かつ、ジッターを水晶精度までに低減することができ、オーディオ・ビジュアル再生に用いて好適な信号受信装置を提供することができる。
また、この発明の実施の形態１に係る信号受信装置２によれば、間引きまたは補間処理による音質劣化を極小にするために、聴感上、劣化が知覚されにくいサンプルを抽出して間引き、あるいは補間を行うことにより、機器の制約が大きいツインリンク方式と同程度の音質を機器の制約無しに再生できるメリットが得られる。
更に、サンプルの間引きや捕間処理の後、間引きや補間した箇所のランダム性が高くなるほど短い長さでクロスフェード演算処理を施し、ランダム性が低くなるほど長い長さでクロスフェード演算処理を施すことにより、聴感上の劣化をさらに抑えることができる。
なお、図２に示すデータ加工回路２６が有する機能は、全てをハードウェアによって実現しても、あるいはその少なくとも一部をソフトウェアで実現してもよい。
例えば、（１）データ加工回路２６が、時間差検出回路２５によりクロックＡと基準クロックＢとの間に時間差が検出された場合、検出された時間差の状況に応じてデジタル入力信号を加工してメモリ回路２２に書き込むデータ処理、（２）時間差検出回路２５により基準クロックＢの遅れが検出された場合、デジタル入力信号を間引き、進みが検出された場合は、前後のデジタル入力信号から生成される信号を補間するデータ処理、（３）デジタル入力信号のレベルと変化量を監視し、デジタル入力信号のレベルが低く、かつ、変化量が少ないサンプルを抽出して加工の対象とするデータ処理、（４）デジタル入力信号のランダム性を監視し、ランダム性の高い部分を抽出して加工の対象とするデータ処理、（５）デジタル入力信号の分散を算出し、算出された分散をランダム性判定の尺度とするデータ処理、（６）デジタル入力信号の線形予測演算を行い、予測誤差が大きいほどランダム性判定の尺度とするデータ処理、（７）デジタル入力信号のレベル、変化量、ランダム性のうち、少なくとも２つを重み付け演算して、算出したスコアに基づきサンプルを抽出するデータ処理、（８）抽出されたサンプルのランダム性に応じた長さでクロスフェード演算処理を行うデータ処理のそれぞれは、１または複数のプログラムによりコンピュータ上で実現してもよく、また、その少なくとも一部をハードウェアで実現してもよい。

Claims (9)

  1. 信号送信装置から信号伝送路経由で非同期に送信されるデジタル入力信号をアナログ出力信号に変換するＤＡコンバータを備えた信号受信装置であって、
    前記デジタル入力信号からクロックを分離生成するＰＬＬ回路と、
    前記ＰＬＬ回路により生成されるクロックにより前記デジタル入力信号の書き込みが行われ、前記ＤＡコンバータの基準クロックにより読み出しが行われるメモリ回路と、
    前記クロックと前記基準クロックとの時間差を検出する時間差検出回路と、
    前記時間差検出回路により前記クロックと基準クロックとの間に時間差が検出された場合、前記検出された時間差の状況に応じて前記デジタル入力信号を加工して前記メモリ回路に書き込むデータ加工回路と、
    を備えたことを特徴とする信号受信装置。
  2. 前記データ加工回路は、
    前記時間差検出回路により前記基準クロックの遅れが検出された場合、前記デジタル入力信号を間引き、進みが検出された場合は、前後のデジタル入力信号から生成される信号を補間することを特徴とする請求項１記載の信号受信装置。
  3. 前記データ加工回路は、
    前記デジタル入力信号のレベルと変化量を監視し、前記デジタル入力信号のレベルが低く、かつ、変化量が少ない対象信号サンプルを抽出して前記加工の対象とすることを特徴とする請求項１記載の信号受信装置。
  4. 前記データ加工回路は、
    前記デジタル入力信号のランダム性を監視し、前記ランダム性の高い部分を抽出して前記加工の対象とすることを特徴とする請求項１記載の信号受信装置。
  5. 前記データ加工回路は、
    前記デジタル入力信号の分散を算出し、前記算出された分散を前記ランダム性判定の尺度とすることを特徴とする請求項４記載の信号受信装置。
  6. 前記データ加工回路は、
    前記デジタル入力信号の線形予測演算を行い、予測誤差の大小を前記ランダム性判定の尺度とすることを特徴とする請求項４記載の信号受信装置。
  7. 前記データ加工回路は、
    前記デジタル入力信号の振幅値、変化量を重み付け演算して、演算により求められるスコアにしたがい前記対象信号サンプルを抽出することを特徴とする請求項３記載の信号受信装置。
  8. 前記データ加工回路は、
    前記デジタル入力信号のランダム性により求められるスコアにしたがい対象信号サンプルを抽出することを特徴とする請求項４記載の信号受信装置。
  9. デジタル入力信号を送信する信号送信装置と、
    前記信号送信装置とは信号伝送路経由で接続され、
    前記信号伝送路経由で伝播される前記デジタル入力信号からクロックを生成するＰＬＬ回路と、前記デジタル入力信号をアナログ出力信号に変換するＤＡコンバータと、前記ＰＬＬ回路により分離生成されるクロックにより前記デジタル入力信号の書き込みが行われ、基準クロック発生回路からの基準クロックにより読み出しが行われるメモリ回路と、前記クロックと前記基準クロックとの時間差を検出する時間差検出回路と、前記時間差検出回路により前記クロックと基準クロックとの間に時間差が検出された場合、前記検出された時間差の状況に応じて前記デジタル入力信号を加工して前記メモリ回路に書き込むデータ加工回路を有する信号受信装置と、
    を備えたことを特徴とする信号伝送システム。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109787716B (zh) * 2018-12-19 2020-12-29 惠科股份有限公司 数据的传输方法及装置
JP7002667B2 (ja) * 2019-03-15 2022-01-20 シェンチェン グディックス テクノロジー カンパニー，リミテッド 較正回路と、関連する信号処理回路ならびにチップ
CN110933233B (zh) * 2020-01-21 2020-08-07 翱捷科技(上海)有限公司 一种移动终端及其处理语音通信的方法
CN111831114B (zh) * 2020-06-09 2024-02-20 瑞声科技(新加坡)有限公司 一种驱动电压生成方法、装置、存储介质和电子设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002268662A (ja) * 2001-03-12 2002-09-20 Sony Corp 音声データ受信方法及び音声データ受信装置
JP2004158925A (ja) * 2002-11-01 2004-06-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd ディジタルデータ処理装置およびディジタルデータ処理方法
JP2004264497A (ja) * 2003-02-28 2004-09-24 Mitsubishi Electric Corp 音声復号装置
JP2006135657A (ja) * 2004-11-05 2006-05-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd データ受信装置及びデータ受信方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06101860B2 (ja) * 1986-04-11 1994-12-12 ソニー株式会社 時間軸補正装置
DE3935453A1 (de) * 1989-10-25 1991-05-02 Philips Patentverwaltung Digitale schaltungsanordnung zur verarbeitung eines analogen fernsehsignals mit einem unverkoppelten systemtakt
US5260839A (en) * 1990-03-22 1993-11-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Time base corrector
GB9008932D0 (en) 1990-04-20 1990-06-20 British Broadcasting Corp Synchronisation of digital audio signals
GB2269248B (en) 1992-07-29 1996-04-10 British Broadcasting Corp Digital audio synchroniser
EP1304686B1 (en) * 2001-10-22 2007-07-25 Ricoh Company, Ltd. Light source driving unit and optical storage apparatus
US7983371B2 (en) * 2004-11-30 2011-07-19 Freescale Semiconductor, Inc. System and method for using programmable frequency offsets in a data network
JP5218714B2 (ja) 2004-12-20 2013-06-26 株式会社朋栄 時間軸補正装置
US7735037B2 (en) * 2005-04-15 2010-06-08 Rambus, Inc. Generating interface adjustment signals in a device-to-device interconnection system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002268662A (ja) * 2001-03-12 2002-09-20 Sony Corp 音声データ受信方法及び音声データ受信装置
JP2004158925A (ja) * 2002-11-01 2004-06-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd ディジタルデータ処理装置およびディジタルデータ処理方法
JP2004264497A (ja) * 2003-02-28 2004-09-24 Mitsubishi Electric Corp 音声復号装置
JP2006135657A (ja) * 2004-11-05 2006-05-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd データ受信装置及びデータ受信方法

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