JPH02119431A - デジタル信号処理装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はデジタルオーディオチーブレコーダなどに適用
されるデジタル信号処理装置に関するものである。

従来の技術 近年、デジタルオーディオテープレコーダ等に代表され
るデジタルオーディオ機器の進歩はめざましいものがあ
る。以下に従来の民生用デジタルオーディオテープレコ
ーダのアナログ入力記録部の一例について説明する。

第４図は従来の民生用デジタルオーディオチーブレコー
ダのアナログ入力記録部の一例を示すブロック図である
。２１はアナログアンプ、２２は入力ボリウム、２３は
Ａ／Ｄ変換器、２４はモジュレータである。

以上のように構成された従来の民生用デジタルオーディ
オテープレコーダのアナログ入力記録部について以下そ
の動作を説明する。

マイクアンプ等のアナログ信号出力は、まず、アナログ
アンプ２１に入力され、所定の増幅率で増幅される。次
に入力ボリウム２２で記録レベルを調整されたのち、Ａ
／Ｄ変換器２３に入力される。上記Ａ／Ｄ変換器２３で
は入力信号の標本化及び量子化を行い１８ｂｉｔ・４８
ｋＨｚのデジタルオーディオ信号に変換される。次に上
記デジタルオーディオ信号はモジュレータ２４に入力さ
れ、記録媒体に記録されるためのインターリーブ、誤り
訂正符号の付加などの処理が加えられる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来の構成ではＡ／Ｄ変換器２３の
入力信号レベルがＡ／Ｄ変換器２３の最小判別レベル（
Ａ／Ｄ変換器２３の最小ビット出力に相当するレベル）
に近づくと、Ａ／Ｄ変換器２３の量子化雑音と、上記入
力信号レベルとのＳ／Ｎ比が低下し、記録時の分解能力
が低下する。

しかも上記量子化雑音は上記入力信号と相関のある雑音
であるため、聴感上不快な雑音として記録、再生される
。

上記量子化雑音の聴感的な改善法として、従来よりデイ
ザによる方法などが実施されているが、Ｓ／Ｎ比の基本
的な改善は出来ないという問題点を有していた。

本発明は上記従来の問題点を解決するもので、デジタル
オーディオテープレコーダ等の機器に適応し、入力信号
レベルがＡ／Ｄ変換器の最小判別レベル付近における記
録、再生時のＳ／Ｎ比を著しく改善することのできるデ
ジタル信号処理装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は入力信号をデジタル信号に変換するデジタル信
号処理装置であって、入力アナログ信号を減衰させた信
号をデジタル信号に変換する第１のＡ／Ｄ変換器と、前
記第１のＡ／Ｄ変換器と同一の特性を有し入力信号をデ
ジタル信号に変換する第２のＡ／Ｄ変換器と、前記第１
のＡ／Ｄ変換器に取り付けられそのデジタル変換出力の
上位所定ビットを検出することにより入力アナログ信号
が所定レベルを越えていることを検出する検咄レベル検
出器と、前記第１．第２のＡ／Ｄ変換器の出力を所定時
間遅延させる第１．第２の遅延回路と、前記レベル検出
の出力に基づいて前記第１゜第２の遅延回路の出力を選
択するデジタル変換出力切換回路とを有することを特徴
とするものである。

作用 このような特徴を有する本発明によれば、入力アナログ
信号は減衰させてまたはそのまま各々第１、第２のＡ／
Ｄ変換器によってデジタル値に変換され、第１のＡ／Ｄ
変換器のデジタル変換出力に基づいて入力アナログ信号
が所定レベルを越えているかどうかを検出するようにし
ている。そしてこれらのＡ／Ｄ変換出力を各々第１．第
２の遅延回路によって遅延させ、レベル変換器より入力
アナログ信号が所定レベルを越えていることが検出され
れば第１の遅延回路からの出力を選択し、このレベルを
越えていなければ第２の遅延回路の出力を選択してデジ
タル変換出力切換回路より出力するようにしている。

実施例 以下本発明のデジタル信号処理装置の、デジタルオーデ
ィオテープレコーダにおける一実施例について図面を参
照しながら説明する。

第１図は本発明の一実施例におけるデジタル信号処理装
置のブロック図を示すものである。第１図においてはア
ナログアンプ、２は入力ボリウムである。入力信号は入
力ボリウム２を介して同一特性を持つ第１及び第２のＡ
／Ｄ変換器に与えられる。Ａ／Ｄ変換器３の入力は抵抗
２１と抵抗２２により、Ａ／Ｄ変換器４に対して所定レ
ベル、例えば１８ｄＢ小さい入力となるように設定され
ている。５は上記第１のＡ／Ｄ変換器３に内蔵されたレ
ベル検出器である。

６と７はそれぞれ上記第１及び第２のＡ／Ｄ変換器３及
び４に従続に接続された遅延メモリである。

１０は上記遅延メモリ６および７からの出力信号を選択
して出力するＡ／Ｄ変換器切換回路であり、制御信号発
生器１１およびスイッチ１６が内蔵されている。制御信
号発生器１１はラッチ部１１ａおよびその出力を１フレ
一ム期間保持する出力部１１ｂを存しており、ラッチ部
１１ａにはフレーム信号がリセット信号として与えられ
トリガ入力端にはレベル検出器５の出力が与えられる。

そして１４は上記Ａ／Ｄ変換器出力選択回路１０からの
Ａ／Ｄ変換出力を入力するモジュレータ、１３は上記制
御信号発生器１１からの切換識別信号を入力するサブコ
ード発生器である。

以上のように構成された本実施例のデジタル信号処理装
置について以下その動作を説明する。

マイクアンプ等のアナログ信号出力は、まずアナログア
ンプ１に入力され、所定の増幅率で増幅される。次に入
力ボリウム２で記録レベルを調整されたのち、第１のＡ
／Ｄ変換器３、および第２のＡ／Ｄ変換器４に並列に入
力される。上述のように第１．第２のＡ／Ｄ変換器３，
４の入出力特性は全く同じものである。従って、第２の
Ａ／Ｄ変換器４が飽和しない入力範囲では、上述のよう
に入力レベルの差により、第２のＡ／Ｄ変換器４の出力
は第１のＡ／Ｄ変換器３の出力より常に３ビツト左にシ
フトされている。

上記レベル検出器５は、第１のＡ／Ｄ変換器３のデジタ
ル出力データのうち上位の所定ビット、例えば上位３ビ
ツトの１つ以上が１のとき、レベル検出出力８をｒＨＪ
状態にする。また、Ａ／Ｄ変換器３のデジタル出力デー
タの上位３ビツトのすべてがＯのとき、レベル検出出力
８をｒＬＪとする。すなわち、レベル検出出力８は、上
記第１のＡ／Ｄ変換器３のデジタル出力データが（フル
ビット−１８ｄＢ）以上のときｒＨＪ状態となり、（フ
ルビット−１８ｄＢ）以下のとき、　ｒＬＪ状態となる
。

遅延メモリ６および７は、デジタルオーディオテープレ
コーダ（以下ＤＡＴと称する）の１記録フレ一ム分のデ
ジタルデータを遅延させている。

従ってＡ／Ｄ変換器切換回路１ｏには、上記第１及び第
２のＡ／Ｄ変換器からの出力データより、１記録フレ一
ム時間以前のデジタルデータが入力される。

制御信号発生器１１は上記レベル検出出力８とＤＡＴか
らのフレーム識別信号９により、第３図に示すように現
在モジュレータ１４に出力中のデータが記録されるフレ
ームの１つ後ろのフレーム中にレベル検出器５よりＨレ
ベルの信号が与えられるときにラッチ部１１ａがその状
態を保持し、次のフレーム識別信号により出力部１１ｂ
よりその信号を出力する。従って制御信号発生器１１は
第３図（Ｃ）に示すようにスイッチ出力を与える。

即ち上記（フルビット−１８ｄＢ）以上のデータが存在
する場合、制御信号発生器１１は上記１つ後ろのフレー
ムの第１番目のデータが切換回路１０に入力する時点で
スイッチ１６をＡ側に切換え、遅延メモリ６のデータを
モジュレータ１４に出力する。このとき同時にサブコー
ド生成器１３に対し切換識別信号１５を送出する。従っ
てＤＡＴのテープ上の対応する１記録フレームに、第１
のＡ／Ｄ変換器３によりＡ／Ｄ変換されたデータが記録
され、同時に上記１記録フレームのサブコード部分に、
第１のＡ／Ｄ変換器３によりＡ／Ｄ変換されたことを識
別する識別コードが記録されることとなる。

一方、上記（フルビット−１８ｄＢ）以上のデータが存
在しない場合、制御信号発生器１１は、上記１つ後ろの
フレームの第１番目のデータが切換回路１０に入力する
時点で、スイッチ１６をＢ側に切換え、遅延メモリ７の
データをモジュレータ１４に出力する。同時にサブコー
ド生成器１３に対し切換識別信号１５を送出する。従っ
てＤＡＴのテープ上の対応する１記録フレームに、第２
のＡ／Ｄ変換器４によりＡ／Ｄ変換されたデータが記録
され、同時に上記１記録フレームのサブコード部分に第
２のＡ／Ｄ変換器４によりＡ／Ｄ変換されたことを識別
する識別コードを記録しておく。　　このようにして、
記録されたテープを再生する方法について述べる。

再生時はサブコードデータをまず再生し、サブコードデ
ータに上記第１のＡ／Ｄ変換器３によりＡ／Ｄ変換され
たことを識別する識別コードが存在するフレームに対し
ては、デジタル音声データを、上記第１及び第２のＡ／
Ｄ変換器３，４と通入出力特性を持つＤ／Ａ変換器にて
アナログ音声データに変換して再生出力とする。

またサブコードデータに上記第２のＡ／Ｄ変換器４によ
りＡ／Ｄ変換されたことを識別する識別コードが存在す
るフレームに対しては、デジタル音声データを上記第１
及び第２のＡ／Ｄ変換器３゜４と迎入出力特性を持つＤ
／Ａ変換器にてアナログ音声データに変換した後、アナ
ログ音声データを減衰器により１８ｄＢ減衰して再生出
力とする。

このようにして記録再生したアナログ音声は記録時、上
記第１のＡ／Ｄ変換器３の出力信号レベルが（フルピッ
）−１８ｄＢ）のものを含むフレームに対しては、上記
第１のＡ／Ｄ変換器３の入力信号レベルを１８ｄＢ増加
してＡ／Ｄ変換することと等価になり、再生時にＤ／Ａ
変換出力を１８ｄＢ減衰して再生し入力信号を復元して
いる。

従ってこの過程で、上記第１のＡ／Ｄ変換器３および再
生時のＤ／Ａ変換器の量子化精度を３ビット分改善する
ことができ、最小判別レベル付近の記録、再生のＳ／Ｎ
比を約１８ｄＢ改善できる。

以上のように本実施例によれば、入力レベルの異なる２
つのＡ／Ｄ変換器３，４および遅延メモリ６．７を並列
に接続し、Ａ／Ｄ変換器３に内蔵されたレベル検出器よ
りのレベル検出出力８と、ＤＡＴからのフレーム識別信
号９により、モジュレータ１４への出力データをＡ／Ｄ
変換切換回路１０により切換えるようにしたことにより
第１のＡ／Ｄ変換器３への入力レベルが設定レベル以下
になればＤＡＴへの記録信号は入力レベルの大きい第２
のＡ／Ｄ変換器４の出力データに事前に切換えることが
でき、かつＤＡＴのサブコードにＡ／Ｄ変換器識別コー
ドを記録しておくことができる。

従って、再生時に上記識別コードに基づき復調すれば、
上記第１のＡ／Ｄ変換器３および再生時のＤ／Ａ変換器
の量子化精度を３ビット分改善することができ、最小判
別レベル付近の記録、再生のＳ／Ｎ比を約１８ｄＢ改善
することが実現できる。

発明の詳細 な説明したように本発明によれば入力信号レベルに応じ
て２つのＡ／Ｄ変換器を切換でいずれかのＡ／Ｄ変換器
からの信号を選択しているため、Ａ／Ｄ変換器の最小判
別レベル付近における記録、再生時のＳ／Ｎ比が著しく
改善され、優れたデジタル信号処理装置を実現すること
が出来るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるデジタル信号処理装
置のブロック図、第２図は制御信号発生器１１の構成を
示すブロック図、第３図はその動作を示すタイムチャー
ト、第４図は従来の民生用デジタルオーディオテープレ
コーダのアナログ入力記録部の一例のブロック図ある。 ３．４・・・Ａ／Ｄ変換器、　　５・・・レベル検出器
、６．７・・・遅延メモリ、　　１０・・・Ａ／Ｄ変換
器切換回路、　　１１・・・制御信号発生器、　　１３
・・・サブコード生成器、　　１４・・・モジュレータ
、　　１６・・・スイッチ。 代理人の氏名　弁理士　粟野　重孝　はか１名第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入力信号をデジタル信号に変換するデジタル信号処理装
   置であって、入力アナログ信号を減衰させた信号をデジ
   タル信号に変換する第１のＡ／Ｄ変換器と、前記第１の
   Ａ／Ｄ変換器と同一の特性を有し入力信号をデジタル信
   号に変換する第２のＡ／Ｄ変換器と、前記第１のＡ／Ｄ
   変換器に取り付けられそのデジタル変換出力の上位所定
   ビットを検出することにより入力アナログ信号が所定レ
   ベルを越えていることを検出するレベル検出器と、前記
   第１、第２のＡ／Ｄ変換器の出力を所定時間遅延させる
   第１、第２の遅延回路と、前記レベル検出器の出力に基
   づいて前記第１、第２の遅延回路の出力を選択するデジ
   タル変換出力切換え回路とを有することを特徴とするデ
   ジタル信号処理装置。