JPH01165228A - Da変換装置 - Google Patents
Da変換装置Info
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- JPH01165228A JPH01165228A JP32435887A JP32435887A JPH01165228A JP H01165228 A JPH01165228 A JP H01165228A JP 32435887 A JP32435887 A JP 32435887A JP 32435887 A JP32435887 A JP 32435887A JP H01165228 A JPH01165228 A JP H01165228A
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 34
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はD/A変換装置の改良に関し、待にディジタル
オーディオ装置などに用いて好適なり/A変換装置に関
する。
オーディオ装置などに用いて好適なり/A変換装置に関
する。
ディジタルオーディオ装置などに用いられるD/A変換
器は16し゛ット以上の広いダイナミックレンジを必要
とし、より歪の少ないものが要求される。一般にD/A
変換器はラダー抵抗回路などを用いて作られており、こ
の為、精度上最上位ビット(MSB)の精度を高めるこ
とが最も重要である。例えばオーディオ信号では、全ビ
ットゼロとなる最低位レベルデータが、アナログ信号の
負の最大レベルに対応し、全ビット1となる最高位レベ
ルデータが正の最大レベルに対応し、MSBのみ“0″
もしくは“1nとなる中心レベルデータがアナログ信号
のゼロレベルに対応する。
器は16し゛ット以上の広いダイナミックレンジを必要
とし、より歪の少ないものが要求される。一般にD/A
変換器はラダー抵抗回路などを用いて作られており、こ
の為、精度上最上位ビット(MSB)の精度を高めるこ
とが最も重要である。例えばオーディオ信号では、全ビ
ットゼロとなる最低位レベルデータが、アナログ信号の
負の最大レベルに対応し、全ビット1となる最高位レベ
ルデータが正の最大レベルに対応し、MSBのみ“0″
もしくは“1nとなる中心レベルデータがアナログ信号
のゼロレベルに対応する。
従って、特にアナログ信号のゼロレベル付近の微少信号
では、MSBが0”又は′1”に頻繁に切り変わる為、
いわゆるゼロクロス歪を生ずる。
では、MSBが0”又は′1”に頻繁に切り変わる為、
いわゆるゼロクロス歪を生ずる。
即ち、MSBのみO′となる場合と1゛となる場合の差
は、最下位ビット(LSFI)1ビット分であり、極め
て小さいが、実際にはMSBのD/A変換誤差が加わる
。通常このD/A変換誤差は、LSBIビットに比べて
極めて大きく無視出来ない為、上述のゼロクロス歪を生
ずる。この様に少レベル信号の時歪感が大きくなる欠点
があった。 本発明はこの様な欠点を解決し、微少信号
におけるゼロクロス歪をなくそうとするものである。
は、最下位ビット(LSFI)1ビット分であり、極め
て小さいが、実際にはMSBのD/A変換誤差が加わる
。通常このD/A変換誤差は、LSBIビットに比べて
極めて大きく無視出来ない為、上述のゼロクロス歪を生
ずる。この様に少レベル信号の時歪感が大きくなる欠点
があった。 本発明はこの様な欠点を解決し、微少信号
におけるゼロクロス歪をなくそうとするものである。
C問題点を解決するための手段〕
この為、本発明によるD/A変換装置は、ディジタルデ
ータから第1の非直線変換データを得る手段と、該第1
の非直線変換データと相補な関係を有する第2の非直線
データを得る手段と、上記第1及び第2の非直線変換デ
ータをそれぞれD/A変換して第1及び第2のアナログ
出力を得る手段と、該第1及び第2のアナログ出力を合
成する手段とを有することを特徴とするものである。
ータから第1の非直線変換データを得る手段と、該第1
の非直線変換データと相補な関係を有する第2の非直線
データを得る手段と、上記第1及び第2の非直線変換デ
ータをそれぞれD/A変換して第1及び第2のアナログ
出力を得る手段と、該第1及び第2のアナログ出力を合
成する手段とを有することを特徴とするものである。
本発明はこの様な構成を有するものであるから、人力デ
ィジタルデータから得た第1及び第2の非直線変換デー
タ中の、上記中心レベルデータに対応するデータでは、
MSBの反転が起こらない。
ィジタルデータから得た第1及び第2の非直線変換デー
タ中の、上記中心レベルデータに対応するデータでは、
MSBの反転が起こらない。
即ち、MSBのD/A変換誤差に基づく歪みは、上記入
力ディジタルデータの中心レベル以外のレベルに対応す
る位置で生ずることになる。従って、上記の様なゼロク
ロス歪は、ゼロレベル付近以外のレベルの高い部分で発
生することになる。
力ディジタルデータの中心レベル以外のレベルに対応す
る位置で生ずることになる。従って、上記の様なゼロク
ロス歪は、ゼロレベル付近以外のレベルの高い部分で発
生することになる。
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図である。C
Dプレーヤ1より発生した入力ディジタルデータXはデ
ータ変換回路2に加えられる。データ変換回路2からの
変換データY、 、 y、はそれ ぞれD/A変換器
4及びインバータ3に加えられる。インバータ3の出力
はD/A変換器5に加えられ、D/A変換器4.5の出
力は差動増幅器6に加えられ、出力端子7に導出される
。
Dプレーヤ1より発生した入力ディジタルデータXはデ
ータ変換回路2に加えられる。データ変換回路2からの
変換データY、 、 y、はそれ ぞれD/A変換器
4及びインバータ3に加えられる。インバータ3の出力
はD/A変換器5に加えられ、D/A変換器4.5の出
力は差動増幅器6に加えられ、出力端子7に導出される
。
以上の構成による動作を第2図を参照しながら以下説明
する。データ変換回路2は、第2図に示す様に、入力デ
ィジタルデータXの最上位及び最下位レベルデータに対
応したデータはもとのままであるが、中心レベルデータ
に対応したデータが変更された非直線変換データY1
を得ると共に、該変換データY1 と加算すれば人力
データXの2倍となる関係の非直線変換データYλをも
得る。
する。データ変換回路2は、第2図に示す様に、入力デ
ィジタルデータXの最上位及び最下位レベルデータに対
応したデータはもとのままであるが、中心レベルデータ
に対応したデータが変更された非直線変換データY1
を得ると共に、該変換データY1 と加算すれば人力
データXの2倍となる関係の非直線変換データYλをも
得る。
この様なデータY2Lは、変換データ右 から入力デー
タXを差し引いて差分データを得、この差分データを
Xから差し引くことにより容易に得られる。次に、両変
換データY、 、 Y工を各々D/A変換器4.5でア
ナログ変換し、これらの2つのアナログデータを加算す
ればちとの直線データを得ることが出来る。本実施例で
は、D/A変換器4.5に加わる外部ノイズ等を打ち消
せるように、非直線データYz をインバータ3で全
反転し極性反転データとし、これをD/A変換し、それ
らの両アナログ値y、 、−y、 を差動アンプ6
で引算して、ディジタルXに対応するアナログデータを
得る。従って、データ成分は加算され、ノイズ成分は減
算されてS/Nの改善を計っている。
タXを差し引いて差分データを得、この差分データを
Xから差し引くことにより容易に得られる。次に、両変
換データY、 、 Y工を各々D/A変換器4.5でア
ナログ変換し、これらの2つのアナログデータを加算す
ればちとの直線データを得ることが出来る。本実施例で
は、D/A変換器4.5に加わる外部ノイズ等を打ち消
せるように、非直線データYz をインバータ3で全
反転し極性反転データとし、これをD/A変換し、それ
らの両アナログ値y、 、−y、 を差動アンプ6
で引算して、ディジタルXに対応するアナログデータを
得る。従って、データ成分は加算され、ノイズ成分は減
算されてS/Nの改善を計っている。
次にデータ変換回路2をさらに詳細に説明する。
入力データXのフルスケールを±Fsとし、中心を0と
すると、変換データYI は、±(1/2)Fsの区
間においては+(1/4)Fsに相当する値だけ入力デ
ータXに加算され、(1/2)FS以上の区間において
は、人力データXの増加率に対して変換データY1の増
加率を1/2とし、−(1/ 2 ) F sから−F
sまでは入力データXの増加率の(3/2)倍とする。
すると、変換データYI は、±(1/2)Fsの区
間においては+(1/4)Fsに相当する値だけ入力デ
ータXに加算され、(1/2)FS以上の区間において
は、人力データXの増加率に対して変換データY1の増
加率を1/2とし、−(1/ 2 ) F sから−F
sまでは入力データXの増加率の(3/2)倍とする。
これに対し変換データY2 は変換データY1 と入
力データXとの差分データをXより差し引いたものと等
しくする。
力データXとの差分データをXより差し引いたものと等
しくする。
即ち、±(1/2)FsO間では(1/4)Fsだけ下
げられ、(1/2)Fs以上では3/2の増化率、
(1/2)Fsより下では1/2の増化率とする。これ
らの演算式は、 Y+=X+ □ −・・−・−・−・−−−−
−一−−−−・−一−−(1)Fs Yz = X −□−−−−−−−−−・・−・−・
・−一−−−−−−(2)X≧□ X ≦ −□ となる。
げられ、(1/2)Fs以上では3/2の増化率、
(1/2)Fsより下では1/2の増化率とする。これ
らの演算式は、 Y+=X+ □ −・・−・−・−・−−−−
−一−−−−・−一−−(1)Fs Yz = X −□−−−−−−−−−・・−・−・
・−一−−−−−−(2)X≧□ X ≦ −□ となる。
従って、変換データY、とYlを加算すれば入力データ
Xの2倍と等しく、正しいリニアなアナログ出力が得ら
れる。
Xの2倍と等しく、正しいリニアなアナログ出力が得ら
れる。
なお、変換データY+ の増加率が1/2となる範囲
では最小ビットの1/2の分解能が必要であるが、ここ
ではこの1/2の端数を切りすてる。
では最小ビットの1/2の分解能が必要であるが、ここ
ではこの1/2の端数を切りすてる。
一方この範囲では、変換データY2の増加率が3/2で
あり同様の端数が出るが、この場合は切り上げる。従っ
てy、 +Y、のデータには、上述の端数の切り上げ
切り下げは相殺されて影響は現れないので、この変換デ
ータYl 、Y2各々をD/A変換して、差動増幅器6
で合成した出力は入力データに対してリニアとなる。
あり同様の端数が出るが、この場合は切り上げる。従っ
てy、 +Y、のデータには、上述の端数の切り上げ
切り下げは相殺されて影響は現れないので、この変換デ
ータYl 、Y2各々をD/A変換して、差動増幅器6
で合成した出力は入力データに対してリニアとなる。
次に歪の減少理由について第2図を用いて説明する。今
、変換データY(、YxのMSBが反転するとき、これ
らを復調したアナログ出力y、。
、変換データY(、YxのMSBが反転するとき、これ
らを復調したアナログ出力y、。
−y2 のゼロクロス点P+ 、Pzでは、前述の様
な 一定のゼロクロス歪Tを生ずる。この場合、ゼロク
ロス点P+で変換データY1に対する歪が発生した時に
は、他方の変換データYzに対しては歪が発生しない、
そのため、合成歪率は1/2となり、変換データY2に
対するゼロクロス点Pλでの合成歪率も同様に1/2と
なる。この様に歪は2ケ所で発生するものの、各々のレ
ベルは1/2となり、合計電力は減少する。さらに、こ
れらの歪は、入力データX のゼロクロス点P0付近で
は発生しないので、微少入力信号時において、前述の様
に耳障りなゼロクロス歪が発生することはない。
な 一定のゼロクロス歪Tを生ずる。この場合、ゼロク
ロス点P+で変換データY1に対する歪が発生した時に
は、他方の変換データYzに対しては歪が発生しない、
そのため、合成歪率は1/2となり、変換データY2に
対するゼロクロス点Pλでの合成歪率も同様に1/2と
なる。この様に歪は2ケ所で発生するものの、各々のレ
ベルは1/2となり、合計電力は減少する。さらに、こ
れらの歪は、入力データX のゼロクロス点P0付近で
は発生しないので、微少入力信号時において、前述の様
に耳障りなゼロクロス歪が発生することはない。
第3図に、変換データY、 、 Yl として、ゼ
ロレベル付近の入力データXを2ビツトシフトしたもの
を用いた場合の歪特性の例を示す。従来の歪特性aにく
らべ、本実施例の歪特性すは、ゼロレベルより2ビツト
下のレベル(−12dB)以下ではゼロクロス歪は発生
せず、点線で示す理想的なカーブに近づけることができ
る。
ロレベル付近の入力データXを2ビツトシフトしたもの
を用いた場合の歪特性の例を示す。従来の歪特性aにく
らべ、本実施例の歪特性すは、ゼロレベルより2ビツト
下のレベル(−12dB)以下ではゼロクロス歪は発生
せず、点線で示す理想的なカーブに近づけることができ
る。
ここでデータ変換回路2は入力データXに対する変換デ
ータ’+’+、Yzの値を全てROMに書いたものでも
実現できる。又前記第(+)〜第(6)式の通りに演算
しても良い。この場合各式中の(1/2)XはMSB以
下を1ピント下方ヘシフトすれば良い。又、(3/2)
Xはx+ (X/2)と表せるから、もとの入力データ
Xと、これを1ビツト下位ヘシフトしたものとを加算す
ればよい。又、変換データYiについては先に変換デー
タY1を上述の様にして求め、このY、を用いてYl
= X (Y+ −X ) −−−−−−−−−
−−−−−−・−−一−−−−−−−(7)により変換
データY2を求めてもよい。具体的な演算回路自体は周
知であるから省略する。
ータ’+’+、Yzの値を全てROMに書いたものでも
実現できる。又前記第(+)〜第(6)式の通りに演算
しても良い。この場合各式中の(1/2)XはMSB以
下を1ピント下方ヘシフトすれば良い。又、(3/2)
Xはx+ (X/2)と表せるから、もとの入力データ
Xと、これを1ビツト下位ヘシフトしたものとを加算す
ればよい。又、変換データYiについては先に変換デー
タY1を上述の様にして求め、このY、を用いてYl
= X (Y+ −X ) −−−−−−−−−
−−−−−−・−−一−−−−−−−(7)により変換
データY2を求めてもよい。具体的な演算回路自体は周
知であるから省略する。
以上説明したように、MSBのD/A変換誤差に起因す
る歪が上下に分離して各々半分となり、しかも入力信号
のゼロックス点付近では、この歪が発生しない。
る歪が上下に分離して各々半分となり、しかも入力信号
のゼロックス点付近では、この歪が発生しない。
なお、変換データY、、Y、を直列処理して1つのD/
A変換器により、アナログデータ列y1、yユに変換し
、このアナログデータ列を2つのサンプルホールド回路
を用いて並列アナログ出力y、、−yzを得てもよい。
A変換器により、アナログデータ列y1、yユに変換し
、このアナログデータ列を2つのサンプルホールド回路
を用いて並列アナログ出力y、、−yzを得てもよい。
以上の実施例では変換データY、 、 Ylを第2
図の様に設定したがこれに限らず種々の設定を行うこと
が出来る。例えば第2図点線Zl 、Ztの様に、入力
データXに対して平行な部分を持たなくてもよい。又、
変換データY1.Yzの、入力データXに対する傾斜も
、必要に応じて種々なる値を用いてよい。又、これらY
+、Yl、Zl 及びZ2を求めてD/A変換し、これ
らを合計して入力データXの4倍に相当するアナログデ
ータを得る様にしてもよい。さらに、変換データYl。
図の様に設定したがこれに限らず種々の設定を行うこと
が出来る。例えば第2図点線Zl 、Ztの様に、入力
データXに対して平行な部分を持たなくてもよい。又、
変換データY1.Yzの、入力データXに対する傾斜も
、必要に応じて種々なる値を用いてよい。又、これらY
+、Yl、Zl 及びZ2を求めてD/A変換し、これ
らを合計して入力データXの4倍に相当するアナログデ
ータを得る様にしてもよい。さらに、変換データYl。
Ylの折れ曲がり点を多数設けてもよい。
以上説明した様に、本発明によれば、MSBに対するD
/A変換誤差に起因する歪が少なくとも2ケ所にわかれ
各々のレベルも減少する。しかも、これらの歪は入力信
号のゼロクロス点付近では発生しないので、微少人力信
号時のS/N比を下げることが出来る等優れた効果を得
ることが出来る。
/A変換誤差に起因する歪が少なくとも2ケ所にわかれ
各々のレベルも減少する。しかも、これらの歪は入力信
号のゼロクロス点付近では発生しないので、微少人力信
号時のS/N比を下げることが出来る等優れた効果を得
ることが出来る。
第一図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
その動作を説明する線図、第3図はその効果を示す歪特
性図である。 1−−−− CDプレーヤ 2−・−データ変換回
路3− インバータ 4.5−・−D/A変換
器mi。 + 第2[コ
その動作を説明する線図、第3図はその効果を示す歪特
性図である。 1−−−− CDプレーヤ 2−・−データ変換回
路3− インバータ 4.5−・−D/A変換
器mi。 + 第2[コ
Claims (1)
- ディジタルデータから第1の非直線変換データを得る手
段と、該第1の非直線変換データと相補な関係を有する
第2の非直線データを得る手段と、上記第1及び第2の
非直線変換データをそれぞれD/A変換して第1及び第
2のアナログ出力を得る手段と、該第1及び第2のアナ
ログ出力を合成する手段とを有することを特徴とするD
/A変換装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32435887A JPH01165228A (ja) | 1987-12-22 | 1987-12-22 | Da変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32435887A JPH01165228A (ja) | 1987-12-22 | 1987-12-22 | Da変換装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01165228A true JPH01165228A (ja) | 1989-06-29 |
Family
ID=18164892
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32435887A Pending JPH01165228A (ja) | 1987-12-22 | 1987-12-22 | Da変換装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01165228A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01198829A (ja) * | 1988-02-03 | 1989-08-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ディジタル・アナログ変換装置 |
JPH0362733A (ja) * | 1989-07-31 | 1991-03-18 | Kenwood Corp | D/a変換装置 |
JPH03117215A (ja) * | 1989-09-15 | 1991-05-20 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | デイジタル・アナログ変換回路 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61242119A (ja) * | 1985-04-18 | 1986-10-28 | Nec Ic Microcomput Syst Ltd | D/a変換装置 |
-
1987
- 1987-12-22 JP JP32435887A patent/JPH01165228A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61242119A (ja) * | 1985-04-18 | 1986-10-28 | Nec Ic Microcomput Syst Ltd | D/a変換装置 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01198829A (ja) * | 1988-02-03 | 1989-08-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ディジタル・アナログ変換装置 |
JPH0362733A (ja) * | 1989-07-31 | 1991-03-18 | Kenwood Corp | D/a変換装置 |
JPH03117215A (ja) * | 1989-09-15 | 1991-05-20 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | デイジタル・アナログ変換回路 |
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