JPH02213226A - ディジタル・アナログ変換回路 - 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〕 本発明はディジタル・アナログ変換回路（以下、Ｄ／Ａ
変換回路という。）に係り、特にＣＤプレーヤ、ＤＡＴ
デツキ等のディジタルオーディオ機器の信号処理に好適
なり／Ａ変換回路に関する。

〔従来の技術〕

ＣＤプレーヤ等のディジタルオーディオ機器においては
、ＣＤ等の記録媒体に記録されたディジタル信号をアナ
ログ信号に変換して再生するため、Ｄ／Ａ変換回路が用
いられる。

第４図に従来知られているデイザを使用したＤ／Ａ変換
回路の例を示す。この第４図に示すように、記録媒体か
らピックアップされたディジタル信号は信号処理ＬＳＩ
Ｉを介してディジタルフィルタ２によりＮ倍のｆ　にサ
ンプリングレｉトが変換される。次いでＤ／Ａコンバー
タ４によりアナログ信号に変換される。しかし、ここで
Ｄ／Ａコンバータ４は理想の変換特性とは限らないので
Ｄ／Ａコンバータ４による変換誤差が生じ、再生信号に
歪みが生じるおそれがある。そこで、従来では、ディジ
タルフィルタ２とＤ／Ａコンバータ４の間に加算器３を
介在させ、この加算器３でランダムなＭ系列のデイザ（
ノイズ）をデイザ発生装置７により意図的に加算してデ
ィジタル信号に重畳させ、量子化雑音の白色化、変換誤
差の抑制を図っている。−旦加えたデイザは再び除去す
る必要があるので、Ｄ／Ａコンバータ４の後段に減算器
５を置き、デイザ発生装置７からのデイザを別のＤ／Ａ
コンバータ８によりアナログ信号に変換し、アナログ信
号段階で減算器５によって減算（すなわち除去）するよ
うにしている。除去されたアナログ信号はアナログロー
パスフィルタ６を介して出力される。アナログローパス
フィルタ６はＮ倍オーバサンプリングした場合のオーバ
サンプリング周波数Ｎｆ　　の信号成分をカットするた
めのものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来のＤ／Ａ変換回路の問題点は、ディジタル信号
をアナログ信号に変換するために必要な本来のＤ／Ａコ
ンバータ４以外にデイザを除去するためのＤ／Ａコンバ
ータ８が必要となる点である。

このことは、Ｄ／Ａ変換回路の回路構成を大型化し、か
つ複雑化することとなり、コストの上昇を招来する。ま
た、特性面においてはＤ／Ａコンバータ４とＤ／Ａコン
バータ８との変換特性に差があった場合に、完全にデイ
ザを除去することができず、ノイズを含んだ信号を再生
してしまうおそれがある。

そこで、本発明は、簡単な構成でデイザを完全に除去し
、正しく原信号を再生しうるＤ／Ａ変換回路を提供する
ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、本発明は標本化周波数ｆ　
でサンプリングされたディジタル信号をアナログ信号に
変換する回路において、前記標本化周波数ｆ　のＮ倍の
周波数でオーバサンプリング可能なディジタルフィルタ
と、前記標本化周波数の周期関数で表わされるデイザを
発生するデイザ発生装置と、前記ディジタルフィルタ出
力信号に前記デイザを加算する加算器と、前記加算器の
出力信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータと
、変換されたアナログ信号から前記デイザを除去するア
ナログローパスフィルタと、を備えたことを特徴とする
ものである。

〔作用〕

上記本発明によれば、ディジタルフィルタにより標本化
周波数ｆ　のＮ倍の周波数でオーバサンプリングされた
ディジタル信号には、加算器にお波数帯域のデイザが加
算される。このデイザはデイザ発生装置により与えられ
る。

ここで、デイザはランダムなＭ系列のデイザとは異なり
、上記周波数をもつ周期的なノイズであるため、Ｄ／Ａ
変換後に除去する場合の管理が容易である点で有利であ
る。

そして、従来のようにデイザ除去用のＤ／Ａコンバータ
を必要としないので、簡単な構成となり、ローコスト化
でき、このＤ／Ａコンバータ相互の変換特性の差が生じ
ることが全くなく、正確に変換可能である。

このようにして変換されたアナログ信号はアナログロー
パスフィルタに入力され、デイザおよびオーバサンプリ
ング周波数信号が除去されて出力される。

〔実施例〕 次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図に本発明の実施例を示す。第１図において第４図
（従来例）と同一部分には同一の符号を附してその説明
は省略する。

第１図と第４図とで異なる点は、デイザ発生装置として
、正弦波デイザ発生装置９を用いた点にある。その結果
、第４図のような減算器５、Ｄ／Ａコンバータ８は除去
されている。

次に動作を説明する。

信号処理ＬＳＩＩから出力されたディジタル信号はディ
ジタルフィルタ２に入力される。

ディジタルフィルタ２ではＮ倍オーバサンプリングする
ことによりディジタル信号に含まれる折り返し雑音や量
子化雑音等を可聴周波数帯域外にシフトさせ、その出力
を加算器３に出力する。ここて、第２図にオーバサンプ
リングの場合の周波数スペクトル図を示す。この例では
、サンプリング周波数ｆ　の８倍（すなわち、Ｎ−８）
のオーバサンプリング周波数Ｆ　を用いた例を示してい
る。

一方、正弦波デイザ発生装置９からは正弦波デイザが加
算器３に出力される。ここで、正弦波デイザは、第２図
に示すように、例えば３．２ｆ。

（−０，４Ｆｓ）のような周波数で与えられる。

このデイザ周波数は、第２図かられかるように、可聴帯
域外でなおかつ、折り返し雑音の影響を防で急峻な減衰
特性をもつローパスフィルタを作ることは困難が多いた
め、比較的ローパスフィルタの減衰カーブがなだらかで
よいように可聴周波数数に選択するのが実用上好ましい
。このような特性をもつ正弦波デイザ信号は、加算器３
においてディジタルフィルタ２からの出力と加算される
。

加算されたディジタル信号は、ディジタルフィルタ２か
らのディジタル信号にデイザ信号が合成された状態とな
り、Ｄ／Ａコンバータ４に人力される。

Ｄ／Ａコンバータ４においては入力された合成ディジタ
ル信号をアナログ信号に変換する。

Ｄ／Ａ変換の回路構成は問わない。このＤ／Ａ変換に際
し、変換すべきディジタル信号には正弦波デイザ信号が
含まれているため、固定点に変換誤りが生じることがな
く、Ｄ／Ａコンバータ４の変換誤差は分散、平均化され
るため全体としてのＤ／Ａ変換は変換誤差の低減された
ものとなる。

かくして変換されたアナログ信号はローパスフィルタに
入力され、不要成分である高域ノイズが除去され、出力
端子１０から原波形が出力される。

ここで、ローパスフィルタは第２図に示す特性を有し、
正弦波デイザ信号は３．２ｆ　に選択されているため、
Ｄ／Ａコンバータ４の出力アナログ信号に含まれている
正弦波デイザ信号はローパスフィルタにより除去される
。したがって、従来のように、加算したのと同じデイザ
信号を減算処理によって除去する必要がなく、簡単に除
去することができる。よって、第４図のようなり／Ａコ
ンバータ８、減算器５は不要となる。

以上のように、本実施例によれば、適当な周波数に選択
された正弦波デイザ信号を加算するだけで、正しく　Ｄ
／Ａ変換でき、その場合のデイザ信号の減算をローパス
フィルタのみで行うことができるため、回路構成を単純
化することができ、特性面、コスト面で有利なものとな
る。また、正弦波デイザ信号は、その周波数が可変であ
り、ローパスフィルタの減衰カーブに合せて調整するの
みで特に急峻な減衰特性を有するローパスフィルタを用
いる必要がないことからローパスフィルタ自体の構成の
簡素化ならびに回路全体のコンパクト化が可能となる。

次に、第３図に本発明の他の実施例を示す。この実施例
は、第１図におけるディジタルフィルタ２、加算器３、
正弦波デイザ発生装置９をＬＳＩ内に内蔵させて１チツ
プ化したものである。このように、１つのＬＳＩ内に内
蔵させることにより、汎用化することができ、既存のＤ
／Ａ変換器に適用して改良化を図ることが容易となる。

また、正弦波デイザ発生装置９のデイザ周波数を調整可
能な構成としておくことにより、任意のＤ／Ａ変換器に
用いることができ、使用に当っての自由度を増すことが
可能となる。

なお、上記各実施例においてはデイザ信号を正弦波ノイ
ズとしたが、三角波ノイズとしても同等の効果が得られ
る。要は周期関数で表わされる信号を用いることである
。

また、以上はオーバフロー検知機能のない加算器３を用
いた場合について説明したが、オーバフロー検知回路を
追加し、オーバフローした場合にデイザの加算を止める
か、あるいはデータをフルスケールに止めてもよい。

また、デイザ信号の減算は単なるアナログローパスフィ
ルタとしたが、可聴帯域は通過させデイザ信号を減衰さ
せるフィルタであればどのようなフィルタを使用しても
良いのはもちろんである。

〔発明の効果〕

以上の通り、本発明によれば、所定周波数の周期関数で
表わされるデイザ信号を加算するように構成したので、
従来のようにデイザ除去用のＤ／Ａコンバータや減算器
が不要となるので構成が簡単になる。また、従来のよう
に２つのＤ／ＡコンバータとＤ／Ａコンバータとの変換
誤差のような副次的ノイズの発生がなく減算エラーも発
生しないので正確にＤ／Ａ変換を行うことができる。

デイザ信号の除去には簡単なアナログローパスフィルタ
を使うことができ、正弦波等の周波数デイザ信号は、そ
の周波数の管理が容易であるため、この周波数調整によ
りローパスフィルタのカットオフ特性を決定することが
でき、回路構成上の自由度が増加する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
Ｎ倍オーバサンプリングの特性図、第３図は本発明の他
の実施例を示すブロック図、第４図は従来のＤ／Ａ変換
回路のブロック図である。 １・・・信号処理ＬＳＩ ２・・・ディジタルフィルタ ３・・・加算器 ４・・・Ｄ／Ａコンバータ ６・・・ローパスフィルタ ９・・・正弦波デイザ発生装置 １０・・・出力端子

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、標本化周波数ｆ＿ｓでサンプリングされたディジタ
   ル信号をアナログ信号に変換する回路において、 前記標本化周波数ｆ＿ｓのＮ倍の周波数でオーバサンプ
   リング可能なディジタルフィルタと、前記標本化周波数
   ｆ＿ｓの１／２以上Ｎ／２以下の周波数帯域外の周波数
   の周期関数で表わされるディザを発生するディザ発生装
   置と、 前記ディジタルフィルタ出力信号に前記ディザを加算す
   る加算器と、 前記加算器の出力信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ
   コンバータと、 変換されたアナログ信号から前記ディザを除去するアナ
   ログローパスフィルタと、 を備えたことを特徴とするディジタル・アナログ変換回
   路。 ２、請求項１記載のディジタル・アナログ変換回路にお
   いて、前記ディザは正弦波ノイズであることを特徴とす
   るディジタル・アナログ変換回路。 ３、請求項１記載のディジタル・アナログ変換回路にお
   いて、前記ディザは三角波ノイズであることを特徴とす
   るディジタル・アナログ変換回路。