JPH04245062A - Ｐｃｍディジタルオーディオ信号再生装置 - Google Patents
Ｐｃｍディジタルオーディオ信号再生装置Info
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- JPH04245062A JPH04245062A JP3011089A JP1108991A JPH04245062A JP H04245062 A JPH04245062 A JP H04245062A JP 3011089 A JP3011089 A JP 3011089A JP 1108991 A JP1108991 A JP 1108991A JP H04245062 A JPH04245062 A JP H04245062A
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- 230000005236 sound signal Effects 0.000 title claims abstract description 75
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 39
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 5
- 101000743781 Homo sapiens Zinc finger protein 91 Proteins 0.000 description 3
- 102100039070 Zinc finger protein 91 Human genes 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
- G11B20/10—Digital recording or reproducing
- G11B20/10527—Audio or video recording; Data buffering arrangements
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
【０００１】
【技術分野】本発明はコンパクトディスク等の記録媒体
から読み出したＰＣＭ（Ｐｕｌｓｅ ＣｏｄｅＭｏｄｕ
ｌａｔｉｏｎ）ディジタルオ―ディオ信号を再生するＰ
ＣＭディジタルオ―ディオ信号再生装置に関する。
から読み出したＰＣＭ（Ｐｕｌｓｅ ＣｏｄｅＭｏｄｕ
ｌａｔｉｏｎ）ディジタルオ―ディオ信号を再生するＰ
ＣＭディジタルオ―ディオ信号再生装置に関する。
【０００２】
【背景技術】コンパクトディスク（ＣＤ）、ディジタル
オ―ディオテ―プ（ＤＡＴ）等のディジタルオ―ディオ
信号を記録する記録媒体において、そのディジタルオ―
ディオ信号の記録周波数は、サンプリング定理により折
り返し歪みを生じないようにサンプリング周波数の半分
以下の帯域の周波数になっている。
オ―ディオテ―プ（ＤＡＴ）等のディジタルオ―ディオ
信号を記録する記録媒体において、そのディジタルオ―
ディオ信号の記録周波数は、サンプリング定理により折
り返し歪みを生じないようにサンプリング周波数の半分
以下の帯域の周波数になっている。
【０００３】通常、人間が聴取することができる単一信
号音（純音）の周波数は２０ＫＨｚと言われており、こ
れに従って、サンプリング周波数はコンパクトディスク
の場合、４４．１ＫＨｚ、ディジタルオ―ディオテ―プ
の場合、４８ＫＨｚとなっている。一方、近年の研究に
より、今までのように２０ＫＨｚで急峻に立ち下がる周
波数特性を有するフィルタを用いてオ―ディオ信号の高
域成分をカットすると不自然な再生音となること、また
インパルスのような高域成分を含んだ信号に対する波形
応答にリンギングを生ずることによる波形再現性等の問
題が論じられている。
号音（純音）の周波数は２０ＫＨｚと言われており、こ
れに従って、サンプリング周波数はコンパクトディスク
の場合、４４．１ＫＨｚ、ディジタルオ―ディオテ―プ
の場合、４８ＫＨｚとなっている。一方、近年の研究に
より、今までのように２０ＫＨｚで急峻に立ち下がる周
波数特性を有するフィルタを用いてオ―ディオ信号の高
域成分をカットすると不自然な再生音となること、また
インパルスのような高域成分を含んだ信号に対する波形
応答にリンギングを生ずることによる波形再現性等の問
題が論じられている。
【０００４】また、サンプリングされた信号の連続性に
着目してこれらサンプリング点を時間的に連続となるよ
うにラグランジェ補間、スプライン補間等の補間を行な
うことにより波形再現性を改善する技術が導入され、結
果的に２０ＫＨｚ以上の信号成分を再生することが可能
となるＣＤプレ―ヤ等の製品が商品化されている。しか
しながら、かかる技術による装置によれば、再生される
高域成分は基本波の折返し信号であり、録音時にフィル
タにより制限された２０ＫＨｚ以上の高域成分とは言い
がたいのである。
着目してこれらサンプリング点を時間的に連続となるよ
うにラグランジェ補間、スプライン補間等の補間を行な
うことにより波形再現性を改善する技術が導入され、結
果的に２０ＫＨｚ以上の信号成分を再生することが可能
となるＣＤプレ―ヤ等の製品が商品化されている。しか
しながら、かかる技術による装置によれば、再生される
高域成分は基本波の折返し信号であり、録音時にフィル
タにより制限された２０ＫＨｚ以上の高域成分とは言い
がたいのである。
【０００５】
【発明の目的】本発明の目的は、録音時に失った２０Ｋ
Ｈｚ以上の高域成分を生成して原信号に加えることによ
り、自然な再生音を得ると共にインパルスのような高域
成分を含んだ信号に対してリンギングをほとんど生ずる
ことなく波形応答が可能なＰＣＭディジタルオ―ディオ
信号再生装置を提供することである。
Ｈｚ以上の高域成分を生成して原信号に加えることによ
り、自然な再生音を得ると共にインパルスのような高域
成分を含んだ信号に対してリンギングをほとんど生ずる
ことなく波形応答が可能なＰＣＭディジタルオ―ディオ
信号再生装置を提供することである。
【０００６】
【発明の構成】本発明のＰＣＭディジタルオ―ディオ信
号再生装置は、記録媒体から読み出したＰＣＭディジタ
ルオ―ディオ信号を再生するＰＣＭディジタルオ―ディ
オ信号再生装置であって、ＰＣＭディジタルオ―ディオ
信号を受けそのサンプリング周波数ｆｓ のほぼ１／２
の周波数以上の成分を減衰させかつサンプリング周波数
をｎ（ｎは２以上の整数）倍にして新たなサンプリング
点を補間する第１オ―バサンプリングディジタルロ―パ
スフィルタと、該ロ―パスフィルタの出力オ―ディオ信
号を原信号としてその高調波成分を生成するディジタル
乗算手段と、サンプリング周波数ｆｓ のほぼ１／２の
周波数以下の乗算手段の出力オ―ディオ信号成分を減衰
させるディジタルハイパスフィルタと、ロ―パスフィル
タの出力オ―ディオ信号とハイパスフィルタの出力オ―
ディオ信号とを加算する加算手段とを有することを特徴
としている。
号再生装置は、記録媒体から読み出したＰＣＭディジタ
ルオ―ディオ信号を再生するＰＣＭディジタルオ―ディ
オ信号再生装置であって、ＰＣＭディジタルオ―ディオ
信号を受けそのサンプリング周波数ｆｓ のほぼ１／２
の周波数以上の成分を減衰させかつサンプリング周波数
をｎ（ｎは２以上の整数）倍にして新たなサンプリング
点を補間する第１オ―バサンプリングディジタルロ―パ
スフィルタと、該ロ―パスフィルタの出力オ―ディオ信
号を原信号としてその高調波成分を生成するディジタル
乗算手段と、サンプリング周波数ｆｓ のほぼ１／２の
周波数以下の乗算手段の出力オ―ディオ信号成分を減衰
させるディジタルハイパスフィルタと、ロ―パスフィル
タの出力オ―ディオ信号とハイパスフィルタの出力オ―
ディオ信号とを加算する加算手段とを有することを特徴
としている。
【０００７】また、本発明のＰＣＭディジタルオ―ディ
オ信号再生装置は、記録媒体から読み出したＰＣＭディ
ジタルオ―ディオ信号をＤ／Ａ変換してアナログオ―デ
ィオ信号として再生する再生装置であって、ＰＣＭディ
ジタルオ―ディオ信号のサンプリング周波数ｆｓ のほ
ぼ１／２の周波数以上のアナログオ―ディオ信号の成分
を減衰させるロ―パスフィルタと、該ロ―パスフィルタ
の出力オ―ディオ信号を原信号としてその高調波成分を
生成する乗算手段と、サンプリング周波数ｆｓ のほぼ
１／２の周波数以下の乗算手段の出力オ―ディオ信号成
分を減衰させるハイパスフィルタと、ロ―パスフィルタ
の出力オ―ディオ信号とハイパスフィルタの出力オ―デ
ィオ信号とを加算する加算手段とを有することを特徴と
している。
オ信号再生装置は、記録媒体から読み出したＰＣＭディ
ジタルオ―ディオ信号をＤ／Ａ変換してアナログオ―デ
ィオ信号として再生する再生装置であって、ＰＣＭディ
ジタルオ―ディオ信号のサンプリング周波数ｆｓ のほ
ぼ１／２の周波数以上のアナログオ―ディオ信号の成分
を減衰させるロ―パスフィルタと、該ロ―パスフィルタ
の出力オ―ディオ信号を原信号としてその高調波成分を
生成する乗算手段と、サンプリング周波数ｆｓ のほぼ
１／２の周波数以下の乗算手段の出力オ―ディオ信号成
分を減衰させるハイパスフィルタと、ロ―パスフィルタ
の出力オ―ディオ信号とハイパスフィルタの出力オ―デ
ィオ信号とを加算する加算手段とを有することを特徴と
している。
【０００８】
【発明の作用】本発明のＰＣＭディジタルオ―ディオ信
号再生装置においては、記録媒体から読み出されたディ
ジタルオ―ディオ信号のサンプリング周波数ｆｓ ／２
以下の原信号成分のみを抽出し、原信号成分の高調波成
分を生成してその高調波成分のうちのｆｓ ／２以上の
高調波成分を抽出して原信号成分に重畳することが行な
われる。よって、ｆｓ ／２以下の原信号成分には影響
を与えることなく原信号の高次高周波成分を生成するこ
とできる。
号再生装置においては、記録媒体から読み出されたディ
ジタルオ―ディオ信号のサンプリング周波数ｆｓ ／２
以下の原信号成分のみを抽出し、原信号成分の高調波成
分を生成してその高調波成分のうちのｆｓ ／２以上の
高調波成分を抽出して原信号成分に重畳することが行な
われる。よって、ｆｓ ／２以下の原信号成分には影響
を与えることなく原信号の高次高周波成分を生成するこ
とできる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳
細に説明する。図１に示した本発明によるＰＣＭディジ
タルオ―ディオ信号再生装置においては、コンパクトデ
ィスク等の記録媒体から読み出されたＰＣＭディジタル
オ―ディオ信号が入力端子ＩＮに供給される。コンパク
トディスクの場合にはコンパクトディスクからピックア
ップ（図示せず）により読み出された後、ＥＦＭ（Ｅｉ
ｇｈｔｔｏ Ｆｏｕｒｔｅｅｎ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ
）復調されかつ誤り訂正されたディジタルオ―ディオ信
号が供給される。入力端子ＩＮには第１のＬＰＦ１が接
続されている。ＬＰＦ１は通常のＣＤプレ―ヤに用いら
れている４倍のオ―バサンプリングディジタルＬＰＦで
あり、入力信号のサンプリング周波数ｆｓの１／２倍の
周波数以上で急峻に減衰する特性を有する。ＬＰＦ１の
出力には２つの乗算器２及び３が接続されている。第１
の乗算器２はＬＰＦ１の出力値を２乗し、第２の乗算器
３はＬＰＦ１の出力値と乗算器２の出力値とを乗算する
。また、乗算器２の出力には第１の係数乗算器４が接続
され、乗算器３の出力には第２の係数乗算器５が接続さ
れている。係数乗算器４は係数Ｋ１ を乗算し、係数乗
算器５は係数Ｋ２ を乗算する。係数乗算器４及び５の
出力には第１の加算器６が接続され、係数乗算器４及び
５の出力値が加算される。加算器６の出力には２ｆｓ
以下の周波数成分をカットするためのディジタルＨＰＦ
７が接続されている。このＨＰＦ７出力と共にＬＰＦ１
の出力には第２の加算器８が接続され、ＬＰＦ１及びＨ
ＰＦ７の出力値が加算される。加算器８の出力には更に
第２のＬＰＦ９が接続されている。 ＬＰＦ９はカットオフ周波数が３ｆｓ ／２以上で、サ
ンプリングレ―トを４ｆｓ から８ｆｓ に上げるＦＩ
Ｒ型のオ―バサンプリングディジタルフィルタである。 ＬＰＦ９の出力にはＤ／Ａ変換器１０が接続されている
。Ｄ／Ａ変換器１０はＬＰＦ９からのディジタルオ―デ
ィオ信号をアナログ信号に変換し、入力信号のサンプリ
ング周波数ｆｓ の８倍の周波数８ｆｓ で動作する。 Ｄ／Ａ変換器１０の出力信号が出力端子ＯＵＴに供給さ
れる。
細に説明する。図１に示した本発明によるＰＣＭディジ
タルオ―ディオ信号再生装置においては、コンパクトデ
ィスク等の記録媒体から読み出されたＰＣＭディジタル
オ―ディオ信号が入力端子ＩＮに供給される。コンパク
トディスクの場合にはコンパクトディスクからピックア
ップ（図示せず）により読み出された後、ＥＦＭ（Ｅｉ
ｇｈｔｔｏ Ｆｏｕｒｔｅｅｎ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ
）復調されかつ誤り訂正されたディジタルオ―ディオ信
号が供給される。入力端子ＩＮには第１のＬＰＦ１が接
続されている。ＬＰＦ１は通常のＣＤプレ―ヤに用いら
れている４倍のオ―バサンプリングディジタルＬＰＦで
あり、入力信号のサンプリング周波数ｆｓの１／２倍の
周波数以上で急峻に減衰する特性を有する。ＬＰＦ１の
出力には２つの乗算器２及び３が接続されている。第１
の乗算器２はＬＰＦ１の出力値を２乗し、第２の乗算器
３はＬＰＦ１の出力値と乗算器２の出力値とを乗算する
。また、乗算器２の出力には第１の係数乗算器４が接続
され、乗算器３の出力には第２の係数乗算器５が接続さ
れている。係数乗算器４は係数Ｋ１ を乗算し、係数乗
算器５は係数Ｋ２ を乗算する。係数乗算器４及び５の
出力には第１の加算器６が接続され、係数乗算器４及び
５の出力値が加算される。加算器６の出力には２ｆｓ
以下の周波数成分をカットするためのディジタルＨＰＦ
７が接続されている。このＨＰＦ７出力と共にＬＰＦ１
の出力には第２の加算器８が接続され、ＬＰＦ１及びＨ
ＰＦ７の出力値が加算される。加算器８の出力には更に
第２のＬＰＦ９が接続されている。 ＬＰＦ９はカットオフ周波数が３ｆｓ ／２以上で、サ
ンプリングレ―トを４ｆｓ から８ｆｓ に上げるＦＩ
Ｒ型のオ―バサンプリングディジタルフィルタである。 ＬＰＦ９の出力にはＤ／Ａ変換器１０が接続されている
。Ｄ／Ａ変換器１０はＬＰＦ９からのディジタルオ―デ
ィオ信号をアナログ信号に変換し、入力信号のサンプリ
ング周波数ｆｓ の８倍の周波数８ｆｓ で動作する。 Ｄ／Ａ変換器１０の出力信号が出力端子ＯＵＴに供給さ
れる。
【００１０】かかる構成において、記録媒体が読み出さ
れたサンプリング周波数ｆｓ のＰＣＭディジタルオ―
ディオ信号は先ず、ＬＰＦ１によって４倍のサンプリン
グ周波数にされて４ｆｓ となり、ディジタルオ―ディ
オ信号の周波数ｆｓ ／２以上成分がカットされる。こ
のようにサンプリング周波数を４ｆｓ に上げた場合に
はｆｓ ／２から２ｆｓ の周波数範囲の高調波成分を
生成させることが可能となる。ＬＰＦ１から出力される
サンプリング周波数４ｆｓ のディジタルオ―ディオ信
号が乗算器２に供給されることにより２次高調波成分が
生成され、乗算器３に供給されることにより３次高調波
成分が生成される。
れたサンプリング周波数ｆｓ のＰＣＭディジタルオ―
ディオ信号は先ず、ＬＰＦ１によって４倍のサンプリン
グ周波数にされて４ｆｓ となり、ディジタルオ―ディ
オ信号の周波数ｆｓ ／２以上成分がカットされる。こ
のようにサンプリング周波数を４ｆｓ に上げた場合に
はｆｓ ／２から２ｆｓ の周波数範囲の高調波成分を
生成させることが可能となる。ＬＰＦ１から出力される
サンプリング周波数４ｆｓ のディジタルオ―ディオ信
号が乗算器２に供給されることにより２次高調波成分が
生成され、乗算器３に供給されることにより３次高調波
成分が生成される。
【００１１】ＬＰＦ１から乗算器２及び３への入力信号
がｃｏｓ ωｔ を示す場合には乗算器２の出力値はｃ
ｏｓ ωｔ ・ｃｏｓ ωｔ ＝（１＋ｃｏｓ２ωｔ）
／２となり、乗算器３の出力値は ｃｏｓ ωｔ ・ｃｏｓ ωｔ ・ｃｏｓ ωｔ ＝｛
（３ｃｏｓ ωｔ）＋（ｃｏｓ３ωｔ）｝／４となり、
２次高調波成分及び３次高調波成分が各々生成される。 なお、これと同様の乗算を繰り返せば４次高調波以上の
高調波成分の生成も可能である。
がｃｏｓ ωｔ を示す場合には乗算器２の出力値はｃ
ｏｓ ωｔ ・ｃｏｓ ωｔ ＝（１＋ｃｏｓ２ωｔ）
／２となり、乗算器３の出力値は ｃｏｓ ωｔ ・ｃｏｓ ωｔ ・ｃｏｓ ωｔ ＝｛
（３ｃｏｓ ωｔ）＋（ｃｏｓ３ωｔ）｝／４となり、
２次高調波成分及び３次高調波成分が各々生成される。 なお、これと同様の乗算を繰り返せば４次高調波以上の
高調波成分の生成も可能である。
【００１２】乗算器２及び３から出力されるこれら高調
波成分を含む信号は係数乗算器４及び５によってレベル
調整された後、加算器６に供給されて互いに加算される
。加算器６から出力される信号には２次高調波成分及び
３次高調波成分以外の成分も含まれており、２次高調波
成分及び３次高調波成分を取り出すためにはそれ以外の
成分を除去しなければならない。また、記録媒体が読み
出されたＰＣＭディジタルオ―ディオ信号中にもｆｓ
／２以下の周波数では高調波成分が含まれており、加算
器８においてそれら成分と加算されると、重複加算とな
ってしまう。従って、加算器６から出力される信号はＨ
ＰＦ７に供給され、ｆｓ ／２以下の周波数成分がカッ
トされる。このため生成された２次高調波成分及び３次
高調波成分がｆｓ ／２以下の周波数成分であればその
高調波成分もカットされることになる。このことについ
ては更に後述する。
波成分を含む信号は係数乗算器４及び５によってレベル
調整された後、加算器６に供給されて互いに加算される
。加算器６から出力される信号には２次高調波成分及び
３次高調波成分以外の成分も含まれており、２次高調波
成分及び３次高調波成分を取り出すためにはそれ以外の
成分を除去しなければならない。また、記録媒体が読み
出されたＰＣＭディジタルオ―ディオ信号中にもｆｓ
／２以下の周波数では高調波成分が含まれており、加算
器８においてそれら成分と加算されると、重複加算とな
ってしまう。従って、加算器６から出力される信号はＨ
ＰＦ７に供給され、ｆｓ ／２以下の周波数成分がカッ
トされる。このため生成された２次高調波成分及び３次
高調波成分がｆｓ ／２以下の周波数成分であればその
高調波成分もカットされることになる。このことについ
ては更に後述する。
【００１３】ＨＰＦ７から出力される信号は加算器８に
おいてＬＰＦ１から出力される信号と加算される。すな
わち、ＬＰＦ１からの原信号成分とＨＰＦ７からの高調
波成分とが加算される。上記した係数乗算器４及び５は
この加算時の原信号成分と高調波成分との割合を調整す
るものであり、割合は係数Ｋ１ ，Ｋ２ の値によって
定まる。係数Ｋ１ ，Ｋ２ は実際に再生音を聴取して
決定しても良いし、外部からキ―操作に応じて任意の値
に制御できる構成にして音楽ソ―スに相応しい音質を得
ることができるようにしても良い。
おいてＬＰＦ１から出力される信号と加算される。すな
わち、ＬＰＦ１からの原信号成分とＨＰＦ７からの高調
波成分とが加算される。上記した係数乗算器４及び５は
この加算時の原信号成分と高調波成分との割合を調整す
るものであり、割合は係数Ｋ１ ，Ｋ２ の値によって
定まる。係数Ｋ１ ，Ｋ２ は実際に再生音を聴取して
決定しても良いし、外部からキ―操作に応じて任意の値
に制御できる構成にして音楽ソ―スに相応しい音質を得
ることができるようにしても良い。
【００１４】加算器８から出力される信号はＬＰＦ９に
供給されて信号中の３ｆｓ ／２以上の周波数成分が除
去される。これはｆｓ ／２以下の原信号の２次及び３
次高調波成分の最高周波数は３ｆｓ ／２であるからで
ある。 ＬＰＦ９によりサンプリングレ―トが２倍となり、８ｆ
ｓ のサンプリング周波数となった信号がＤ／Ａ変換器
１０に供給されてアナログオ―ディオ信号に変換される
。 よって、このアナログオ―ディオ信号には記録媒体から
読み出された原信号に含まれていなかった２次及び３次
高調波成分が含まれるのである。
供給されて信号中の３ｆｓ ／２以上の周波数成分が除
去される。これはｆｓ ／２以下の原信号の２次及び３
次高調波成分の最高周波数は３ｆｓ ／２であるからで
ある。 ＬＰＦ９によりサンプリングレ―トが２倍となり、８ｆ
ｓ のサンプリング周波数となった信号がＤ／Ａ変換器
１０に供給されてアナログオ―ディオ信号に変換される
。 よって、このアナログオ―ディオ信号には記録媒体から
読み出された原信号に含まれていなかった２次及び３次
高調波成分が含まれるのである。
【００１５】次に、かかる装置の各部で得られるディジ
タル信号が表わす信号波形例を示す。記録媒体から読み
出されたＰＣＭディジタルオ―ディオ信号が例えば、１
２ＫＨｚの正弦波を示す場合にはＬＰＦ１から出力され
る信号は図２に示すような波形を表わすことになる。Ｌ
ＰＦ１の出力においてサンプリングレ―トが４倍に上が
っているが、波形を分り易くするために新たなサンプリ
ング点間を直線で結んだ信号波形としている。この信号
から乗算器２及び３により２次高調波成分（２４ＫＨｚ
）及び３次高調波成分（３６ＫＨｚ）を得て係数乗算器
４及び５を介した後、加算器６にて加算すると、加算器
６で得られる信号波形は図３の如くなる。ここでは係数
Ｋ１ ，Ｋ２ の値を共に１としている。加算器６の出
力信号中には２次及び３次高調波成分以外のＤＣ成分、
１２ＫＨｚの基本波等の不要成分も含まれる。この不要
成分をＨＰＦ７によって除去した後の波形が図４であり
、ここで抽出された２次高調波成分（２４ＫＨｚ）及び
３次高調波成分（３６ＫＨｚ）と原信号成分とを加算器
８にて加算すると、図５に示すように信号波形が得られ
る。よって、加算された信号の周波数スペクトルは例え
ば図６に示すようになる。
タル信号が表わす信号波形例を示す。記録媒体から読み
出されたＰＣＭディジタルオ―ディオ信号が例えば、１
２ＫＨｚの正弦波を示す場合にはＬＰＦ１から出力され
る信号は図２に示すような波形を表わすことになる。Ｌ
ＰＦ１の出力においてサンプリングレ―トが４倍に上が
っているが、波形を分り易くするために新たなサンプリ
ング点間を直線で結んだ信号波形としている。この信号
から乗算器２及び３により２次高調波成分（２４ＫＨｚ
）及び３次高調波成分（３６ＫＨｚ）を得て係数乗算器
４及び５を介した後、加算器６にて加算すると、加算器
６で得られる信号波形は図３の如くなる。ここでは係数
Ｋ１ ，Ｋ２ の値を共に１としている。加算器６の出
力信号中には２次及び３次高調波成分以外のＤＣ成分、
１２ＫＨｚの基本波等の不要成分も含まれる。この不要
成分をＨＰＦ７によって除去した後の波形が図４であり
、ここで抽出された２次高調波成分（２４ＫＨｚ）及び
３次高調波成分（３６ＫＨｚ）と原信号成分とを加算器
８にて加算すると、図５に示すように信号波形が得られ
る。よって、加算された信号の周波数スペクトルは例え
ば図６に示すようになる。
【００１６】一方、記録媒体から読み出されたＰＣＭデ
ィジタルオ―ディオ信号が例えば、１ＫＨｚの正弦波を
示す場合には加算器６で得られる信号波形は図７の如く
なる。この場合、加算器６の出力信号中の周波数成分は
ＤＣ成分、１ＫＨｚの基本波、２次高調波成分（２ＫＨ
ｚ）及び３次高調波成分（３ＫＨｚ）が含まれるが、こ
れらの成分はＨＰＦ７によって全て除去されてしまう。 従って、Ｄ／Ａ変換器１０から出力されるオ―ディオ信
号には１ＫＨｚ以外の成分は現われない。これは原信号
（１ＫＨｚ）に高調波が生じていれば２ＫＨｚ、３ＫＨ
ｚ等の成分は原信号に含まれて記録されているため重ね
て加算する必要がないためである。図８は１ＫＨｚの原
信号に対して２次高調波成分（２ＫＨｚ）及び３次高調
波成分（３ＫＨｚ）が除去された場合の加算器８の出力
信号の周波数スペクトルを示し、破線がその除去された
高調波成分である。
ィジタルオ―ディオ信号が例えば、１ＫＨｚの正弦波を
示す場合には加算器６で得られる信号波形は図７の如く
なる。この場合、加算器６の出力信号中の周波数成分は
ＤＣ成分、１ＫＨｚの基本波、２次高調波成分（２ＫＨ
ｚ）及び３次高調波成分（３ＫＨｚ）が含まれるが、こ
れらの成分はＨＰＦ７によって全て除去されてしまう。 従って、Ｄ／Ａ変換器１０から出力されるオ―ディオ信
号には１ＫＨｚ以外の成分は現われない。これは原信号
（１ＫＨｚ）に高調波が生じていれば２ＫＨｚ、３ＫＨ
ｚ等の成分は原信号に含まれて記録されているため重ね
て加算する必要がないためである。図８は１ＫＨｚの原
信号に対して２次高調波成分（２ＫＨｚ）及び３次高調
波成分（３ＫＨｚ）が除去された場合の加算器８の出力
信号の周波数スペクトルを示し、破線がその除去された
高調波成分である。
【００１７】図９は本発明の他の実施例を示しており、
図１と同一部分は同一符号で示している。この装置にお
いては、加算器８とＬＰＦ９との間に第３のＬＰＦ１１
が設けられている。これ以外の構成は図１と同様である
。ＬＰＦ１１はカットオフ周波数をｆｓ ／２とし、こ
のｆｓ ／２付近で緩やかに減衰する次数の低いロ―パ
スフィルタである。これにより、原信号と高調波成分と
のレベルバランスを乗算器４及び５によってとることに
より、波形再現性が良く、高調波成分を強調することが
ない音質にすることができる。それを明らかにするため
にインパルス応答の信号波形を示す。図１０はＬＰＦ１
の出力信号が示すインパルス応答であり、帯域を急峻に
制限したことによりリンギングが確認される。これに高
調波成分を重畳する加算器８の出力信号が示すインパル
ス応答が図１１であり、高調波成分を加えたことにより
リンギングが少なくなっている。更に緩やかに減衰特性
を有するＬＰＦ１１を介することにより図１２に示すよ
うにリンギングが更に少ないインパルス応答の信号波形
が得られる。
図１と同一部分は同一符号で示している。この装置にお
いては、加算器８とＬＰＦ９との間に第３のＬＰＦ１１
が設けられている。これ以外の構成は図１と同様である
。ＬＰＦ１１はカットオフ周波数をｆｓ ／２とし、こ
のｆｓ ／２付近で緩やかに減衰する次数の低いロ―パ
スフィルタである。これにより、原信号と高調波成分と
のレベルバランスを乗算器４及び５によってとることに
より、波形再現性が良く、高調波成分を強調することが
ない音質にすることができる。それを明らかにするため
にインパルス応答の信号波形を示す。図１０はＬＰＦ１
の出力信号が示すインパルス応答であり、帯域を急峻に
制限したことによりリンギングが確認される。これに高
調波成分を重畳する加算器８の出力信号が示すインパル
ス応答が図１１であり、高調波成分を加えたことにより
リンギングが少なくなっている。更に緩やかに減衰特性
を有するＬＰＦ１１を介することにより図１２に示すよ
うにリンギングが更に少ないインパルス応答の信号波形
が得られる。
【００１８】図１３も本発明の他の実施例を示しており
、図１と同一部分は同一符号で示している。この装置に
おいては、ＬＰＦ１の出力信号がＤ／Ａ変換器１２に供
給され、ＨＰＦ７の出力信号がＤ／Ａ変換器１３に供給
される。Ｄ／Ａ変換器１２及び１３からの各アナログ出
力信号が加算器１４によって加算される。すなわち、原
信号と高調波成分とを個別にＤ／Ａ変換器にてアナログ
信号に変換し、アナログ信号にて加算することが行なわ
れる。この装置においては、原信号に関する部分につい
ては従来回路をそのまま用いることができ、また高調波
成分についてアナログ信号の段階でレベル調整できるな
どの利点がある。
、図１と同一部分は同一符号で示している。この装置に
おいては、ＬＰＦ１の出力信号がＤ／Ａ変換器１２に供
給され、ＨＰＦ７の出力信号がＤ／Ａ変換器１３に供給
される。Ｄ／Ａ変換器１２及び１３からの各アナログ出
力信号が加算器１４によって加算される。すなわち、原
信号と高調波成分とを個別にＤ／Ａ変換器にてアナログ
信号に変換し、アナログ信号にて加算することが行なわ
れる。この装置においては、原信号に関する部分につい
ては従来回路をそのまま用いることができ、また高調波
成分についてアナログ信号の段階でレベル調整できるな
どの利点がある。
【００１９】なお、上記した各実施例においては、ＬＰ
Ｆ９は３ｆｓ ／２以上の周波数成分除去が目的である
ので、Ｄ／Ａ変換器でアナログ信号に変換した後にアナ
ログフィルタによって除去しても良いし、Ｄ／Ａ変換器
以降のアナログフィルタを排除するために更に８倍、１
６倍……などとサンプリングレ―トを上げても良い。ま
た、上記した各実施例においては、ＰＣＭディジタルオ
―ディオ信号再生装置中にＤ／Ａ変換器も含んでいるが
、Ｄ／Ａ変換器はこの再生装置とは別に外部に設けられ
ていても良い。
Ｆ９は３ｆｓ ／２以上の周波数成分除去が目的である
ので、Ｄ／Ａ変換器でアナログ信号に変換した後にアナ
ログフィルタによって除去しても良いし、Ｄ／Ａ変換器
以降のアナログフィルタを排除するために更に８倍、１
６倍……などとサンプリングレ―トを上げても良い。ま
た、上記した各実施例においては、ＰＣＭディジタルオ
―ディオ信号再生装置中にＤ／Ａ変換器も含んでいるが
、Ｄ／Ａ変換器はこの再生装置とは別に外部に設けられ
ていても良い。
【００２０】更に、上記した各実施例においては、図１
３の装置を除き、記録媒体から読み出したディジタルオ
―ディオ信号をディジタルレベルで信号処理した後、Ｄ
／Ａ変換しているが、記録媒体から読み出したディジタ
ルオ―ディオ信号をＤ／Ａ変換した後、図１の装置と同
様の動作をアナログレベルで信号処理しても良い。また
、上記した各実施例においては、乗算や加算等の演算途
中でオ―バフロ―やアンダ―フロ―が生じないようにす
る必要があり、また、Ｄ／Ａ変換器ではクリッピングが
生じないように係数を掛け合わせる必要がある。
３の装置を除き、記録媒体から読み出したディジタルオ
―ディオ信号をディジタルレベルで信号処理した後、Ｄ
／Ａ変換しているが、記録媒体から読み出したディジタ
ルオ―ディオ信号をＤ／Ａ変換した後、図１の装置と同
様の動作をアナログレベルで信号処理しても良い。また
、上記した各実施例においては、乗算や加算等の演算途
中でオ―バフロ―やアンダ―フロ―が生じないようにす
る必要があり、また、Ｄ／Ａ変換器ではクリッピングが
生じないように係数を掛け合わせる必要がある。
【００２１】
【発明の効果】以上の如く、本発明のＰＣＭディジタル
オ―ディオ信号再生装置においては、記録媒体から読み
出されたディジタルオ―ディオ信号のサンプリング周波
数ｆｓ ／２以下の原信号成分のみを抽出し、原信号成
分の高調波成分を生成してその高調波成分のうちのｆｓ
／２以上の高調波成分を抽出して原信号成分に重畳す
ることが行なわれる。よって、記録媒体から読み出され
たディジタルオ―ディオ信号のサンプリング周波数ｆｓ
／２以下の原信号成分には影響を与えることなく原信
号の高次高周波成分を生成することできる。これにより
、記録媒体への録音時に急峻な特性のフィルタでカット
された信号を再現することができるので、自然な再生音
を得ることができる。また、インパルスのような高域成
分を含んだ信号に対してリンギングをほとんど生ずるこ
となく波形応答が可能となる。
オ―ディオ信号再生装置においては、記録媒体から読み
出されたディジタルオ―ディオ信号のサンプリング周波
数ｆｓ ／２以下の原信号成分のみを抽出し、原信号成
分の高調波成分を生成してその高調波成分のうちのｆｓ
／２以上の高調波成分を抽出して原信号成分に重畳す
ることが行なわれる。よって、記録媒体から読み出され
たディジタルオ―ディオ信号のサンプリング周波数ｆｓ
／２以下の原信号成分には影響を与えることなく原信
号の高次高周波成分を生成することできる。これにより
、記録媒体への録音時に急峻な特性のフィルタでカット
された信号を再現することができるので、自然な再生音
を得ることができる。また、インパルスのような高域成
分を含んだ信号に対してリンギングをほとんど生ずるこ
となく波形応答が可能となる。
【図１】本発明の実施例を示すブロック図である。
【図２】図１の装置中の第１のＬＰＦの出力波形例を示
す図である。
す図である。
【図３】図１の装置中の第１の加算器の出力波形例を示
す図である。
す図である。
【図４】図１の装置中のＨＰＦの出力波形例を示す図で
ある。
ある。
【図５】図１の装置中の第２の加算器の出力波形例を示
す図である。
す図である。
【図６】原信号が１２ＫＨｚの場合に図１の装置で得ら
れる信号の周波数スペクトルを示す図である。
れる信号の周波数スペクトルを示す図である。
【図７】図１の装置中の第１の加算器の出力波形例を示
す図である。
す図である。
【図８】原信号が１ＫＨｚの場合に図１の装置で得られ
る信号の周波数スペクトルを示す図である。
る信号の周波数スペクトルを示す図である。
【図９】本発明の他の実施例を示すブロック図である。
【図１０】図９の装置中の第１のＬＰＦのインパルス応
答を示す波形図である。
答を示す波形図である。
【図１１】図９の装置中の第１の加算器のインパルス応
答を示す波形図である。
答を示す波形図である。
【図１２】図９の装置中の第３のＬＰＦのインパルス応
答を示す波形図である。
答を示す波形図である。
【図１３】本発明の他の実施例を示すブロック図である
。
。
１，９，１１ ＬＰＦ
２，３ 乗算器
４，５ 係数乗算器
６，８，１４ 加算器
７ ＨＰＦ
Claims (6)
- 【請求項１】 記録媒体から読み出したＰＣＭディジ
タルオ―ディオ信号を再生するＰＣＭディジタルオ―デ
ィオ信号再生装置であって、前記ＰＣＭディジタルオ―
ディオ信号を受けそのサンプリング周波数ｆｓ のほぼ
１／２の周波数以上の成分を減衰させかつサンプリング
周波数をｎ（ｎは２以上の整数）倍にして新たなサンプ
リング点を補間する第１オ―バサンプリングディジタル
ロ―パスフィルタと、前記ロ―パスフィルタの出力オ―
ディオ信号を原信号としてその高調波成分を生成するデ
ィジタル乗算手段と、前記サンプリング周波数ｆｓ の
ほぼ１／２の周波数以下の前記乗算手段の出力オ―ディ
オ信号成分を減衰させるディジタルハイパスフィルタと
、前記ロ―パスフィルタの出力オ―ディオ信号と前記ハ
イパスフィルタの出力オ―ディオ信号とを加算する加算
手段とを有することを特徴とするＰＣＭディジタルオ―
ディオ信号再生装置。 - 【請求項２】 前記加算手段の出力オ―ディオ信号を
受け前記サンプリング周波数ｆｓ のほぼｎ／２倍の周
波数以上の成分を減衰させかつサンプリング周波数をｎ
ｆｓ ×ｍ（ｍは２以上の整数）倍にして新たなサンプ
リング点を補間する第２オ―バサンプリングディジタル
ロ―パスフィルタと、第２オ―バサンプリングディジタ
ルロ―パスフィルタの出力オ―ディオ信号をアナログ信
号に変換するＤ／Ａ変換器とを含むことを特徴とする請
求項１記載のＰＣＭディジタルオ―ディオ信号再生装置
。 - 【請求項３】 前記加算手段は、前記第１オ―バサン
プリングディジタルロ―パスフィルタの出力ディジタル
オ―ディオ信号をアナログ信号に変換する第１Ｄ／Ａ変
換器と、前記ハイパスフィルタの出力ディジタルオ―デ
ィオ信号をアナログ信号に変換する第２Ｄ／Ａ変換器と
、前記第１及び第２Ｄ／Ａ変換器の出力アナログオ―デ
ィオ信号を加算するアナログ加算器とからなることを特
徴とする請求項１記載のＰＣＭディジタルオ―ディオ信
号再生装置。 - 【請求項４】 前記乗算手段は、生成した高調波成分
のレベルを調整する係数乗算器を有することを特徴とす
る請求項１記載のＰＣＭディジタルオ―ディオ信号再生
装置。 - 【請求項５】 前記加算手段の出力と前記第２オ―バ
サンプリングディジタルロ―パスフィルタの入力との間
に比較的緩やか減衰特性を有するロ―パスフィルタを備
えたことを特徴とする請求項２記載のＰＣＭディジタル
オ―ディオ信号再生装置。 - 【請求項６】 記録媒体から読み出したＰＣＭディジ
タルオ―ディオ信号をＤ／Ａ変換してアナログオ―ディ
オ信号として再生する再生装置であって、前記ＰＣＭデ
ィジタルオ―ディオ信号のサンプリング周波数ｆｓ の
ほぼ１／２の周波数以上の前記アナログオ―ディオ信号
の成分を減衰させるロ―パスフィルタと、前記ロ―パス
フィルタの出力オ―ディオ信号を原信号としてその高調
波成分を生成する乗算手段と、前記サンプリング周波数
ｆｓ のほぼ１／２の周波数以下の前記乗算手段の出力
オ―ディオ信号成分を減衰させるハイパスフィルタと、
前記ロ―パスフィルタの出力オ―ディオ信号と前記ハイ
パスフィルタの出力オ―ディオ信号とを加算する加算手
段とを有することを特徴とするＰＣＭディジタルオ―デ
ィオ信号再生装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03011089A JP3137995B2 (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | Ｐｃｍディジタルオーディオ信号再生装置 |
| US07/781,372 US5267095A (en) | 1991-01-31 | 1991-10-23 | Digital reconstructing of harmonics to extend band of frequency response |
| EP91311320A EP0497050B1 (en) | 1991-01-31 | 1991-12-05 | PCM digital audio signal playback apparatus |
| DE69129798T DE69129798T2 (de) | 1991-01-31 | 1991-12-05 | Apparat zur Wiedergabe von Audio-digitalen PCM-Signalen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03011089A JP3137995B2 (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | Ｐｃｍディジタルオーディオ信号再生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04245062A true JPH04245062A (ja) | 1992-09-01 |
| JP3137995B2 JP3137995B2 (ja) | 2001-02-26 |
Family
ID=11768262
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03011089A Expired - Fee Related JP3137995B2 (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | Ｐｃｍディジタルオーディオ信号再生装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5267095A (ja) |
| EP (1) | EP0497050B1 (ja) |
| JP (1) | JP3137995B2 (ja) |
| DE (1) | DE69129798T2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0644542A3 (en) * | 1993-09-21 | 1995-11-29 | Pioneer Electronic Corp | Audio signal reproducing apparatus. |
| JP2007171339A (ja) * | 2005-12-20 | 2007-07-05 | Kenwood Corp | オーディオ信号処理装置 |
| JP2007272057A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Sony Corp | オーディオ信号処理装置，オーディオ信号処理方法，プログラムおよび記憶媒体 |
| JP2007272150A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Kenwood Corp | 信号補間装置及び信号補間方法 |
| WO2008015732A1 (fr) * | 2006-07-31 | 2008-02-07 | Pioneer Corporation | Dispositif et procédé d'extension de bande |
| WO2008015726A1 (fr) * | 2006-07-31 | 2008-02-07 | Pioneer Corporation | Dispositif et procédé d'ètalement de bande |
| US7897864B2 (en) | 2007-10-25 | 2011-03-01 | Yamaha Corporation | Band extension reproducing apparatus |
| US9755675B2 (en) | 2015-11-20 | 2017-09-05 | Fujitsu Limited | Distortion compensation device and distortion compensation method |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5893068A (en) * | 1993-06-03 | 1999-04-06 | Nec Corporation | Method of expanding a frequency range of a digital audio signal without increasing a sampling rate |
| BE1007574A6 (nl) * | 1993-10-04 | 1995-08-08 | Feremans Eric Edmond | Werkwijze en inrichting voor het verwerken van signalen. |
| US5570335A (en) * | 1994-05-23 | 1996-10-29 | Olympus Optical Co., Ltd. | Reproducing waveform correction circuit for optical information recording/reproducing system |
| ATE284121T1 (de) * | 1994-10-06 | 2004-12-15 | Fidelix Y K | Verfahren zur wiedergabe von audiosignalen und vorrichtung dafür |
| JPH09307385A (ja) * | 1996-03-13 | 1997-11-28 | Fuideritsukusu:Kk | 音響信号再生方法及び装置 |
| US7158333B1 (en) | 2003-04-03 | 2007-01-02 | Marvell International Ltd. | Up-sampled filtering for servo demodulation |
| US7813931B2 (en) | 2005-04-20 | 2010-10-12 | QNX Software Systems, Co. | System for improving speech quality and intelligibility with bandwidth compression/expansion |
| US8086451B2 (en) | 2005-04-20 | 2011-12-27 | Qnx Software Systems Co. | System for improving speech intelligibility through high frequency compression |
| US8249861B2 (en) | 2005-04-20 | 2012-08-21 | Qnx Software Systems Limited | High frequency compression integration |
| US8311840B2 (en) * | 2005-06-28 | 2012-11-13 | Qnx Software Systems Limited | Frequency extension of harmonic signals |
| US7546237B2 (en) | 2005-12-23 | 2009-06-09 | Qnx Software Systems (Wavemakers), Inc. | Bandwidth extension of narrowband speech |
| US7912729B2 (en) | 2007-02-23 | 2011-03-22 | Qnx Software Systems Co. | High-frequency bandwidth extension in the time domain |
| US10586553B2 (en) | 2015-09-25 | 2020-03-10 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Processing high-definition audio data |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4700390A (en) * | 1983-03-17 | 1987-10-13 | Kenji Machida | Signal synthesizer |
| US4750180A (en) * | 1986-07-24 | 1988-06-07 | Western Atlas International, Inc. | Error correcting method for a digital time series |
| US4853797A (en) * | 1987-02-26 | 1989-08-01 | Sony Corporation | Fir type digital filter for recording and reproducing apparatus |
| JP3137289B2 (ja) * | 1989-05-26 | 2001-02-19 | パイオニア株式会社 | オーディオ信号処理装置 |
-
1991
- 1991-01-31 JP JP03011089A patent/JP3137995B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1991-10-23 US US07/781,372 patent/US5267095A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-12-05 EP EP91311320A patent/EP0497050B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-12-05 DE DE69129798T patent/DE69129798T2/de not_active Expired - Fee Related
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| EP0644542A3 (en) * | 1993-09-21 | 1995-11-29 | Pioneer Electronic Corp | Audio signal reproducing apparatus. |
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| JP2007272057A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Sony Corp | オーディオ信号処理装置，オーディオ信号処理方法，プログラムおよび記憶媒体 |
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| WO2008015726A1 (fr) * | 2006-07-31 | 2008-02-07 | Pioneer Corporation | Dispositif et procédé d'ètalement de bande |
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| US8144762B2 (en) | 2006-07-31 | 2012-03-27 | Pioneer Corporation | Band extending apparatus and method |
| US7897864B2 (en) | 2007-10-25 | 2011-03-01 | Yamaha Corporation | Band extension reproducing apparatus |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0497050A3 (en) | 1993-01-13 |
| DE69129798D1 (de) | 1998-08-20 |
| EP0497050B1 (en) | 1998-07-15 |
| DE69129798T2 (de) | 1999-01-07 |
| JP3137995B2 (ja) | 2001-02-26 |
| EP0497050A2 (en) | 1992-08-05 |
| US5267095A (en) | 1993-11-30 |
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