JP5103606B2 - Signal processing device - Google Patents

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Description

本発明は、例えば量子化された音響信号のビット数を拡張する際に使用して好適な信号処理装置に関する。詳しくは、拡張されたビットによる高調波成分を遮断しつつ、良好なビット数の拡張が行われるようにしたものである。 The present invention is, for example, used to extend the number of bits of the quantized audio signal relates to a suitable signal processing equipment. Specifically, a good number of bits are expanded while blocking harmonic components due to the expanded bits.

従来の信号処理装置では、帰還形のフィルタを用いてノイズ低減等の処理を行うことが知られている(例えば、特許文献1、2参照。)。 In conventional signal processing equipment, to perform processing such as noise reduction using a feedback type of filter is known (e.g., see Patent Documents 1 and 2.).

また、量子化された信号に対して、帰還形のフィルタを用いてバンド幅を変換する装置も提案されているものである(例えば、特許文献3参照。)。   An apparatus for converting a bandwidth of a quantized signal using a feedback filter has also been proposed (see, for example, Patent Document 3).

すなわち、従来から量子化された信号に対して、帰還形のフィルタを用いて処理を行う装置は知られているものである。
米国特許6055318号公報 米国特許6154547号公報 米国特許3889108号公報
That is, a device for processing a quantized signal using a feedback filter has been known.
US Pat. No. 6,053,318 US Pat. No. 6,154,547 US Pat. No. 3,889,108

例えばコンパクトディスク(CD)においては、音響信号(audio signal)をサンプリング周波数44.1kHz、量子化ビット数16ビットでデジタル化して記録することが、一般的に広く普及している。ところが、記録された16ビットの信号をそのままD/A(Digital to Analog)変換していると、再生音質の微妙な部分でニュアンスが物足りないという意見が出てくるようになってきた。   For example, in a compact disc (CD), it is generally widespread that an audio signal is digitized and recorded with a sampling frequency of 44.1 kHz and a quantization bit number of 16 bits. However, when the recorded 16-bit signal is directly converted from digital to analog (D / A), there has been an opinion that the nuance is unsatisfactory in the delicate part of the reproduced sound quality.

一方、音響信号のD/A変換では、例えば24ビットの変換手段も安価に入手可能となってきており、そのような変換手段を用いることで音質の改善を図ることが考えられる。しかし、例えば16ビットの情報の下位に、単純に8ビットの値0を挿入して拡張を行うと、多量のノイズが発生して著しく音質が劣化するなどの問題が生じる。また、このようなノイズをローパスフィルタを用いて除去すると、全体にこもった感じの音になってしまうものである。   On the other hand, in D / A conversion of acoustic signals, for example, 24-bit conversion means have become available at low cost, and it is conceivable to improve sound quality by using such conversion means. However, for example, if an expansion is performed by simply inserting an 8-bit value 0 below 16-bit information, a large amount of noise is generated and the sound quality is significantly degraded. Moreover, if such noise is removed using a low-pass filter, the sound will be felt as a whole.

この発明はこのような問題点に鑑みて成されたものであって、本発明の目的は、例えばコンパクトディスクでの記録のように少ないビット数で量子化された情報信号のビット数を拡張すると共に、その拡張の際にノイズの発生等の情報の劣化が生じないようにするものである。これにより、従来のコンパクトディスク等の記録にもそのまま応用可能な信号処理装置を提供することができる。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to extend the number of bits of an information signal quantized with a small number of bits, for example, recording on a compact disk. At the same time, it prevents the deterioration of information such as the occurrence of noise during the expansion. Thus, it is possible to provide a directly applicable signal processing equipment to record, such as a conventional compact disc.

上記課題を解決し本発明の目的を達成するため、本発明は、量子化された原信号のビット数を拡張する信号処理装置であり、量子化された原信号のビット数を拡張すると共に、拡張されたビットによる高調波成分を遮断するフィルタ手段と、このフィルタ手段の出力を、原信号に対して拡張分の任意の下位ビットを追加した信号から減算する第1の演算手段を有する。そして、第1の演算手段の出力に対して量子化のサンプリングより長い時定数でピークの移動修正平均値を計算し、この計算された移動修正平均値により第1の演算手段の出力の振幅を制限して、第1の演算手段の出力に乗算する第2の演算手段とを備える。更に第2の演算手段の出力をフィルタ手段の出力に加算する第3の演算手段と、を備えている。 For purposes of resolution to the present invention the above problems, the present invention is a signal processing device for extending the number of bits of quantized original signals, the co Extending the number of bits of quantized original signals The filter means for cutting off the harmonic component due to the extended bits and the first calculation means for subtracting the output of the filter means from the signal obtained by adding an arbitrary lower bit for the extension to the original signal . Then, the peak moving correction average value is calculated with a time constant longer than the quantization sampling with respect to the output of the first calculating means, and the amplitude of the output of the first calculating means is calculated by the calculated moving correction average value. And a second arithmetic unit that limits and multiplies the output of the first arithmetic unit. And a third calculating means for adding the output of the second calculating means to the output of the filter means .

本発明の好ましい形態の信号処理装置においては、フィルタ手段は、遅延手段を含む可変フィルタとその係数を制御する修正部から形成されており、修正部は、量子化された原信号とこの原信号の傾向によって決定される外部信号が入力され、外部信号に応じて遮断周波数制御されるローパスフィルタの出力と、可変フィルタの出力との誤差εを計算する第4の演算手段を含み、この第4の演算手段の出力である誤差εを最小とする修正アルゴリズムを用いて可変フィルタの係数の制御を行うようにしている。 In the signal processing apparatus according to the preferred embodiment of the present invention, the filter means is formed of a variable filter including delay means and a correction unit for controlling the coefficient thereof, and the correction unit includes the quantized original signal and the original signal. And a fourth computing means for calculating an error ε between the output of the low-pass filter whose cutoff frequency is controlled in accordance with the external signal and the output of the variable filter . The coefficient of the variable filter is controlled using a correction algorithm that minimizes the error ε, which is the output of the operation means 4 .

また、本発明の好ましい形態の信号処理装置においては、原信号は音響信号を量子化した信号であり、原信号の傾向によって決定される外部信号とは、音響信号の会話と音楽の別、及び/または音楽のジャンルを示す信号である。 Further, in the signal processing device of the preferred embodiment of the present invention, the original signal is a signal obtained by quantizing the acoustic signal, and the external signal determined by the tendency of the original signal is different from the conversation of the acoustic signal and the music, and / Or a signal indicating the genre of music.

本発明によれば、例えばコンパクトディスクでの記録のように少ないビット数で量子化された情報信号のビット数を拡張すると共に、その拡張の際にノイズの発生等の情報の劣化が生じないようにすることができ、これにより、従来のコンパクトディスク等の記録にもそのまま応用可能な信号処理装置を提供することができる。 According to the present invention, for example, the number of bits of an information signal quantized with a small number of bits as in recording on a compact disc is expanded, and information deterioration such as generation of noise does not occur during the expansion. it can be, thereby, it is possible to provide a directly applicable signal processing equipment to record, such as a conventional compact disc.

以下、図面を参照して本発明を説明するに、図1は本発明による信号処理装置を適用した音響信号処理装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。 Hereinafter, with reference to the drawings in describing the present invention, FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of an audio signal processing apparatus according to the signal processing equipment according to the present invention.

図1において、入力端子1には、例えば16ビットのPCM信号が供給される。この入力端子1からの信号が所定の遅延手段2を通じて可変フィルタ3に供給される。また、入力端子1からの信号がローパスフィルタ(LPF)4を通じて演算手段5に供給され、前記可変フィルタ3の出力との差分が算出されて係数修正手段6に供給される。そしてこの係数修正手段6で求められた係数が可変フィルタ3に供給される。   In FIG. 1, for example, a 16-bit PCM signal is supplied to the input terminal 1. A signal from the input terminal 1 is supplied to the variable filter 3 through a predetermined delay means 2. A signal from the input terminal 1 is supplied to the arithmetic means 5 through the low pass filter (LPF) 4, and a difference from the output of the variable filter 3 is calculated and supplied to the coefficient correcting means 6. The coefficient obtained by the coefficient correcting means 6 is supplied to the variable filter 3.

さらに、入力端子1からの信号が所定の遅延手段7を通じて下位ビット追加回路8に供給され、例えば16ビットの入力信号の下位に値0のビットが8ビット挿入されて24ビットとされる。この24ビットの信号が演算手段9に供給され、前記可変フィルタ3の出力との差分が算出される。そしてこの差分値(24ビット)が加重回路10を通じて加算回路11で可変フィルタ3の出力に加算され、出力端子12に取り出される。   Further, the signal from the input terminal 1 is supplied to the lower bit adding circuit 8 through a predetermined delay means 7, and for example, 8 bits of value 0 are inserted into the lower order of the 16-bit input signal to obtain 24 bits. This 24-bit signal is supplied to the calculation means 9 and the difference from the output of the variable filter 3 is calculated. Then, this difference value (24 bits) is added to the output of the variable filter 3 by the addition circuit 11 through the weighting circuit 10 and taken out to the output terminal 12.

また、演算手段9からの差分値がピーク検出回路13に供給され、ピーク検出された信号がローパスフィルタ(LPF)14を通じてリミッタ回路15に供給されて下位8ビットに相当する信号が削除される。そしてこのリミッタ回路15の出力により、加重回路10での加重が行われる。これによって情報信号のビット数の拡張が行われると共に、その拡張による情報の劣化等に対する補正処理が行われる。   Also, the difference value from the calculating means 9 is supplied to the peak detection circuit 13, and the peak detected signal is supplied to the limiter circuit 15 through the low pass filter (LPF) 14, and the signal corresponding to the lower 8 bits is deleted. The weighting circuit 10 performs weighting based on the output of the limiter circuit 15. As a result, the number of bits of the information signal is expanded, and correction processing for information deterioration due to the expansion is performed.

さらにこの回路において、可変フィルタ3は、例えば図2に示すようなFIR形のデジタルフィルタであって、入力信号が縦続に接続された複数段の単位遅延手段Z-1に供給され、各段の出力が重み付け回路hを通じて加算手段(+)で加算される。この加算値が出力値y(n)として取り出されると共に、演算手段5で目的値d(n) との差分が算出され、この差分値が最小になるように、係数修正手段6で重み付け回路hの係数が求められる。   Further, in this circuit, the variable filter 3 is, for example, an FIR type digital filter as shown in FIG. 2, and an input signal is supplied to a plurality of stages of unit delay means Z-1 connected in cascade. The output is added by the adding means (+) through the weighting circuit h. The added value is taken out as an output value y (n), the difference from the target value d (n) is calculated by the calculating means 5, and the weight correcting circuit h is used by the coefficient correcting means 6 so that the difference value is minimized. The coefficient is obtained.

すなわち、可変フィルタ3に供給される信号をx(n)とすると、その出力値y(n)は次のように表される。

Figure 0005103606
That is, if the signal supplied to the variable filter 3 is x (n), the output value y (n) is expressed as follows.
Figure 0005103606

また、差分値(誤差信号)ε(n)は
ε(n)=d(n)−y(n)
であり、この2乗平均誤差e
e=E{ε2(n)}
が最小となるように係数修正手段6で係数が求められる。
The difference value (error signal) ε (n) is ε (n) = d (n) −y (n).
And the mean square error e
e = E {ε 2 (n)}
The coefficient is obtained by the coefficient correction means 6 so that the value is minimized.

そこで、2乗平均誤差eが最小となる条件は、
e=E{d2(n)}−2E{d(n)・y(n)}+E{y2(n)}
として、
E{d2(n)}=Pd
とすると、以下のようになる。
Therefore, the condition for minimizing the mean square error e is:
e = E {d 2 (n )} - 2E {d (n) · y (n)} + E {y 2 (n)}
As
E {d 2 (n)} = Pd
Then, it becomes as follows.

すなわち、

Figure 0005103606
であるから、
Figure 0005103606
である。 That is,
Figure 0005103606
Because
Figure 0005103606
It is.

一方、
x(n)=Sin(2πn/N)
であり、
d(n)=Cos(2πn/N)+s(n)
ただし、s(n)は白色信号であり、
s(n)=E{s2(n)}=σ2
である。
on the other hand,
x (n) = Sin (2πn / N)
And
d (n) = Cos (2πn / N) + s (n)
Where s (n) is a white signal,
s (n) = E {s 2 (n)} = σ 2
It is.

ここで、図3のAに示すような例えば周波数1kHzの正弦波信号に対して、図3のBに示すような回路で下位に値0のビットを8ビット挿入した場合には、図3のCの(a)に示すように量子化された信号が、同図の(b)に示すように量子化の各段の段差が大きくなるような変化となる。そしてこのような信号の周波数スペクトラムは、元の正弦波信号では図3のD(a)に示すように単一であったものが、ビットの挿入によって同図の(b)に示すように高調波が発生してしまうものである。   Here, for example, when 8 bits of value 0 are inserted in the lower order in the circuit shown in FIG. 3B with respect to a sine wave signal having a frequency of 1 kHz as shown in FIG. The signal quantized as shown in (a) of C changes so that the level difference of each quantization step becomes large as shown in (b) of FIG. The frequency spectrum of such a signal is a single sinusoidal wave signal as shown in FIG. 3D (a), but by inserting bits, the frequency spectrum becomes higher as shown in FIG. Waves are generated.

これに対して図4のAに示すようにローパスフィルタ(LPF)を設けることによって、図4のBの(a)に示すように高調波の発生した信号から、同図の(b)に示すように高調波成分を除去することができる。しかしこれだけではこもった音になってしまうものである。そこで、さらに図5のAに示すように、入力信号とローパスフィルタ(LPF)の出力との差分信号から、リミッタで元の量子化以下のビットを削除した信号をローパスフィルタ(LPF)の出力に加算する。   On the other hand, by providing a low-pass filter (LPF) as shown in FIG. 4A, it is shown in FIG. 4B from a signal in which harmonics are generated as shown in FIG. Thus, harmonic components can be removed. However, this alone will result in a muffled sound. Therefore, as shown in FIG. 5A, a signal obtained by deleting the original quantization and lower bits from the difference signal between the input signal and the output of the low-pass filter (LPF) is output to the low-pass filter (LPF). to add.

これによれば、図5のBの(a)に示すように量子化された信号が、ローパスフィルタ(LPF)によって同図の(b)に示すように波形が滑らかにされ、さらに同図の(c)に示すようにローパスフィルタ(LPF)によって削除された高周波成分が加算されることで、こもった音になることを防止することができる。すなわちこの場合には、ローパスフィルタ(LPF)の帯域は24ビットの高音質になると共に、高い音はそのままスルーして加算されるので、こもった音になることが防止される。   According to this, the signal quantized as shown in (a) of FIG. 5B is smoothed by the low pass filter (LPF) as shown in (b) of FIG. As shown in (c), by adding the high frequency component deleted by the low pass filter (LPF), it is possible to prevent a muffled sound. That is, in this case, the band of the low pass filter (LPF) has a high sound quality of 24 bits and the high sound is directly added through and is prevented from becoming a muffled sound.

さらに図4、図5の構成では、波形を滑らかにする手段としてローパスフィルタ(LPF)を用いているが、これでは遮断周波数が固定に掛かってしまう問題がある。そこで、図6のAに示すように遅延手段を利用した適応フィルタ(LMS)を用いる。すなわち、このような適応フィルタは、図1及び図2に示した可変フィルタと同等のものであって、これによって図6のBの(a)に示すような高調波成分の含まれた信号から、同図の(b)に示すように高調波成分を適応的に除去して波形を滑らかにすることができる。   4 and 5 uses a low-pass filter (LPF) as means for smoothing the waveform. However, this has a problem that the cutoff frequency is fixed. Therefore, an adaptive filter (LMS) using delay means is used as shown in FIG. That is, such an adaptive filter is equivalent to the variable filter shown in FIG. 1 and FIG. 2, and thereby, from a signal including harmonic components as shown in FIG. 6B (a). As shown in FIG. 5B, the harmonic components can be adaptively removed to smooth the waveform.

また、図6のAの回路では、連続性のある信号に着目して適応フィルタ(LMS)により取り出すようにしたものであるが、連続性のある信号でも量子化ノイズは高い周波数には多く存在する。そこで図7に示すように、ローパスフィルタ(LPF)を用いて高い周波数の量子化ノイズを除去して適応フィルタ(LMS)の係数の修正を行う。ここでローパスフィルタ(LPF)の遮断周波数は、サンプリング周波数が44.1kHzの場合は約10kHz、すなわちナイキストの半分の周波数を用いるのが一般的である。   In the circuit of FIG. 6A, attention is paid to a continuous signal and it is extracted by an adaptive filter (LMS). However, even in a continuous signal, there are many quantization noises at high frequencies. To do. Therefore, as shown in FIG. 7, the low-pass filter (LPF) is used to remove high-frequency quantization noise and correct the coefficient of the adaptive filter (LMS). The cutoff frequency of the low-pass filter (LPF) is generally about 10 kHz when the sampling frequency is 44.1 kHz, that is, half the frequency of Nyquist.

さらに、このローパスフィルタ(LPF)の遮断周波数は、元の音響信号の会話と音楽の別や音楽のジャンル等によって、例えば通過帯域を狭くするなどの変更を加えることができる。これによって、例えば音楽のジャンル等に応じてより良好な音質改善を行うことができるものである。   Furthermore, the cut-off frequency of the low-pass filter (LPF) can be changed, for example, by narrowing the pass band, depending on the conversation of the original acoustic signal and the music, the music genre, and the like. Thereby, for example, better sound quality improvement can be performed according to the genre of music.

すなわち、上述の図1において、例えばコンパクトディスク(CD)の音楽情報は16ビットである。よって、ディレイ部+可変フィルタ部によって適応フィルタを形成して、基準信号にLPFを通して高調波を削除して24ビットに拡張した信号源に近づく様に最小二乗法で可変フィルタ制御する。この結果、ディレイの影響で連続的(再現性の高い信号)に関してはフィルタリング効果で、16ビットから24ビットへと補間される。ただし、この音は再現性のある信号なので、こもった音になる。   That is, in FIG. 1 described above, for example, music information of a compact disc (CD) is 16 bits. Therefore, an adaptive filter is formed by the delay unit + variable filter unit, and the variable filter control is performed by the least square method so as to approach the signal source expanded to 24 bits by removing the harmonics from the reference signal through the LPF. As a result, the continuous (highly reproducible signal) due to the delay is interpolated from 16 bits to 24 bits with a filtering effect. However, since this sound is a reproducible signal, it becomes a muffled sound.

そこで次に、可変フィルタ処理分のみ遅延した源信号の下位8ビットを追加し(下位8ビットは0)、適応フィルタとの差分を計算する。この差分信号は、高域部分の信号であるが、量子化誤差以下の大きさの信号の場合には追加しないことで24ビットへ拡張することが可能となり、高域情報は従来の信号が追加されるので、こもる問題を解決できる。   Therefore, next, the lower 8 bits of the source signal delayed by the variable filter processing are added (the lower 8 bits are 0), and the difference from the adaptive filter is calculated. This differential signal is a high-frequency signal, but in the case of a signal with a magnitude less than the quantization error, it can be expanded to 24 bits by not adding it, and the conventional signal is added to the high-frequency information. So you can solve the problem.

また、図1のピーク検出は、追加するか否かを、量子化誤差だけの大きさで判断すると、急激に追加したり、しなかったりする場面が発生するのでポップ雑音が発生する恐れがある。そこで、ピーク検出で量子化誤差を最大1.0として計算して、誤差の大きさに応じて、誤差量を掛け算することでスムーズに、高域信号を追加できるのでポップ雑音を除去することができる。   In addition, in the peak detection of FIG. 1, when it is determined whether or not to add based on the magnitude of the quantization error, there is a possibility that a pop noise may be generated since a scene of adding or not abruptly occurs. . Therefore, it is possible to remove the pop noise because the high frequency signal can be smoothly added by calculating the quantization error as 1.0 at the maximum in peak detection and multiplying the error amount according to the magnitude of the error. it can.

さらに、本発明の信号処理装置においては、ジャンル別のLPF(または固定のLPF)を設けることで、目的信号の低域部分だけを、適応フィルタのターゲット値とすることができる。これによれば、LPFによりビット精度を24ビットへ拡張することが可能なのと適応フィルタも連続性の高い信号でも高域の信号には追従しなくなる。 Furthermore, Oite the signal processing equipment of the present invention, by providing a genre of LPF (or fixed LPF), only the low-frequency portion of the target signal, can be targeted value of the adaptive filter. According to this, it is possible to extend the bit precision to 24 bits by the LPF, and the adaptive filter does not follow the high-frequency signal even if the signal has high continuity.

これは、高域の信号の場合、量子化誤差でサイクリックな信号もあるので、この様な信号には反応しない様にしたものである。また、誤差信号をピーク検出して移動修正平均(LPF)を使うことで急激な音楽信号に過敏に反応することを抑制する。これよってポップノイズを無くすことができる。また、ピーク検出にリミットをかけて、誤差信号の振幅を制御することで、変化率を2乗にすることができるものである。   In the case of a high-frequency signal, there is a cyclic signal due to a quantization error, so that it does not react to such a signal. In addition, by detecting the peak of the error signal and using the moving correction average (LPF), it is possible to suppress an excessive response to a sudden music signal. As a result, pop noise can be eliminated. Further, by limiting the peak detection and controlling the amplitude of the error signal, the rate of change can be made square.

こうして、本発明の信号処理装置によれば、例えばコンパクトディスク(CD)の音源は16ビットであり、高音質と言う面でみると足りない。一方、現在は24ビットのDACも安価に使えることで、24ビット音源も少なくない。そこで本発明は、下位8ビットを予測して拡張することで音質を良くする効果があり、従来のCDにも容易に対応できるものである。 Thus, according to the signal processing equipment of the present invention, for example, a sound source of a compact disk (CD) is a 16-bit, not enough when viewed in a plane referred to as high-quality sound. On the other hand, a 24-bit DAC can be used at low cost, and there are many 24-bit sound sources. Therefore, the present invention has an effect of improving sound quality by predicting and extending the lower 8 bits, and can easily cope with a conventional CD.

なお、図8には、波形により本発明の効果を説明する。ここで図8のAは計算開始直後の波形を示し、ここでは量子化のイズが発生している。これに対して同図のBは計算開始から100ms後の波形を示し、ここでは量子化のイズが減少されていることを表しているものである。   In FIG. 8, the effect of the present invention will be described with reference to waveforms. Here, A in FIG. 8 shows a waveform immediately after the start of calculation, and here, quantization noise is generated. On the other hand, B in the figure shows a waveform after 100 ms from the start of the calculation, which indicates that the quantization noise is reduced.

従って上述の実施形態においては、例えばコンパクトディスクでの記録のように少ないビット数で量子化された情報信号のビット数を拡張すると共に、その拡張の際にノイズの発生等の情報の劣化が生じないようにすることができ、これにより、従来のコンパクトディスク等の記録にもそのまま応用可能な信号処理装置を提供することができる。 Therefore, in the above embodiment, the number of bits of the information signal quantized with a small number of bits, for example, recording on a compact disc, is expanded, and information deterioration such as generation of noise occurs during the expansion. it can ensure that no Thereby, it is possible to provide a directly applicable signal processing equipment to record, such as a conventional compact disc.

こうして本発明の信号処理装置によれば、量子化された信号のビット数を拡張する信号処理装置であって、量子化された原信号のビット数を拡張すると共に拡張されたビットによる高調波成分を遮断するフィルタ手段と、フィルタ手段の出力を原信号に対して拡張分の任意の下位ビットを追加した信号から減算する第1の演算手段と、第1の演算手段の出力をフィルタ手段の出力に加算する第2の演算手段とを有することにより、良好なビット数の拡張を行うことができるものである。   Thus, according to the signal processing device of the present invention, the signal processing device expands the number of bits of the quantized signal, and expands the number of bits of the quantized original signal and generates harmonic components by the expanded bits. Filter means for cutting off the output, first calculation means for subtracting the output of the filter means from a signal obtained by adding an arbitrary lower bit of the extension to the original signal, and the output of the first calculation means as the output of the filter means By having the second calculation means for adding to, a good number of bits can be expanded.

なお本発明は、上述の説明した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載を逸脱しない範囲において、種々の変形が可能とされるものである。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the claims.

本発明による信号処理装置を適用した音響信号処理装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。It is a block diagram showing a configuration of an embodiment of an audio signal processing apparatus according to the signal processing equipment according to the present invention. その要部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 principal part. その説明のための図である。It is a figure for the description. その説明のための図である。It is a figure for the description. その説明のための図である。It is a figure for the description. その説明のための図である。It is a figure for the description. その説明のための図である。It is a figure for the description. その効果の説明のための波形図である。It is a wave form diagram for explanation of the effect.

符号の説明Explanation of symbols

1…入力端子、2…遅延手段、3…可変フィルタ、4…ローパスフィルタ(LPF)、5…演算手段、6…係数修正手段、7…遅延手段、8…下位ビット追加回路、9…演算手段、10…加重回路、11…加算回路、12…出力端子、13…ピーク検出回路、14…ローパスフィルタ(LPF)、15…リミッタ回路   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Input terminal, 2 ... Delay means, 3 ... Variable filter, 4 ... Low pass filter (LPF), 5 ... Calculation means, 6 ... Coefficient correction means, 7 ... Delay means, 8 ... Lower bit addition circuit, 9 ... Calculation means DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Weight circuit, 11 ... Adder circuit, 12 ... Output terminal, 13 ... Peak detection circuit, 14 ... Low pass filter (LPF), 15 ... Limiter circuit

Claims (4)

量子化された原信号のビット数を拡張する信号処理装置であって、
量子化された原信号のビット数を拡張すると共に、拡張されたビットによる高調波成分を遮断するフィルタ手段と、
前記フィルタ手段の出力を、前記原信号に対して拡張分の任意の下位ビットを追加した信号から減算する第1の演算手段と、
前記第1の演算手段の出力に対して前記量子化のサンプリングより長い時定数でピークの移動修正平均値を計算し、前記計算された移動修正平均値により前記第1の演算手段の出力の振幅を制限して、前記第1の演算手段の出力に乗算する第2の演算手段と
前記第2の演算手段の出力を前記フィルタ手段の出力に加算する第3の演算手段と、を備えることを特徴とする信号処理装置。
A signal processing device for extending the number of bits of a quantized original signal,
Co Extending the number of bits of quantized original signals, filter means for blocking the higher harmonic component due to extended bits,
The output of said filter means, first calculating means for subtracting from the added any low-order bits of the extended component in respect original signal signal,
A peak shift correction average value is calculated with a time constant longer than the quantization sampling with respect to the output of the first calculation means, and the output amplitude of the first calculation means is calculated based on the calculated shift correction average value. And a second computing means for multiplying the output of the first computing means by limiting
And a third arithmetic means for adding the output of the second arithmetic means to the output of the filter means .
前記フィルタ手段は、遅延手段を含む可変フィルタとその係数を制御する修正部から形成されており、
前記修正部は、前記量子化された原信号と前記原信号の傾向によって決定される外部信号が入力され、前記外部信号に応じて遮断周波数制御されるローパスフィルタの出力と、前記可変フィルタの出力との誤差εを計算する第4の演算手段を含み、前記第4の演算手段の出力である前記誤差εを最小とする修正アルゴリズムを用いて前記可変フィルタの係数の制御を行う
ことを特徴とする請求項1に記載の信号処理装置。
The filter means is formed of a variable filter including delay means and a correction unit for controlling the coefficient thereof,
The correction unit receives an input of the quantized original signal and an external signal determined by the tendency of the original signal, an output of a low-pass filter whose cutoff frequency is controlled according to the external signal, and a variable filter Including a fourth calculation means for calculating an error ε with respect to the output, and controlling a coefficient of the variable filter using a correction algorithm that minimizes the error ε, which is an output of the fourth calculation means. The signal processing apparatus according to claim 1.
前記原信号は音響信号を量子化した信号である、請求項1または2に記載の信号処理装置。   The signal processing apparatus according to claim 1, wherein the original signal is a signal obtained by quantizing an acoustic signal. 前記原信号の傾向によって決定される外部信号とは、前記音響信号の会話と音楽の別、及び/または音楽のジャンルを示す信号である、請求項2または3に記載の信号処理装置。   The signal processing apparatus according to claim 2 or 3, wherein the external signal determined by the tendency of the original signal is a signal indicating a conversation and music of the acoustic signal and / or a genre of music.
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