JPH0448810A - サンプリング周波数変換装置 - 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　ディジタル信号のサンプリング周波数を変換
する装置に関するものであム 従来の技術 従来　ディジタル信号のサンプリング周波数を変換する
技術としては　例えばＩ　ＥＥＥプロシーディング（Ｐ
ｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＩＥＥＥ）第６
１巻６号６９２〜７０２頁に記載されるものかあっ九　
第５図および第６図ζよ　前記文献に記載される原理に
基づくサンプリング周波数変換装置の構成図であム　以
下、第５図および第６図を参照しながら構成および動作
の説明を行う。

第５図番ヨ　　ディジタル信号のサンプリング周波数を
２／３に変換する装置であも　この装置ｊＬ図に示すよ
う艮　インターボレージタン・フィルタ１とそれに縦続
接続されるサンプル間引き回路２からなる。

インターポレーション・フィルタＩ　＜＆　　サンプリ
ング周波数がｆｌの入力信号ａをサンプリング周波数が
２ｆ＋の信号に変換し　かつその信号からｆ＋／３以上
の周波数成分を除去した信号すを出力する低域通過ディ
ジタル・フィルタである。また　サンプル間引き回路２
（戴　信号すを入力とし　そのサンプルから３個に１個
の割合で等間隔にサンプルを抽出することにより、信号
すの１／３のサンプリング周波数の出力信号Ｃを出力す
る回路であムよって、出力信号Ｃのサンプリング周波数
は（２／３）ｆｌとなム また　第６図は　ディジタル信号のサンプリング周波数
を３／２に変換する装置であム　この装置ζよ　図に示
すようへ　インターポレーション・フィルタ３とそれに
縦続接続されるサンプル間引き回路４からなる。

インターポレーション・フィルタ３は　サンプリング周
波数がｆ２の入力信号ｄをサンプリング周波数が３ｈの
信号に変換し　かつその信号からｆａ７２以上の周波数
成分を除去した信号ｅを出力する低域通過ディジタル・
フィルタであも　また　サンプル間引き回路４番上　信
号ｅを入力とし　そのサンプルから２個に１個の割合で
等間隔にサンプルを抽出することにより、信号ｅの１／
２のサンプリング周波数の出力信号ｆを出力する回路で
ある。

よって、出力信号ｆのサンプリング周波数は（３／２）
ｆ２となる。

発明が解決しようとする課題 上記のように　従来の装置では最高周波数成分を入力サ
ンプリング周波数の１／３に制限するフィルタまたは入
力サンプリング周波数の３倍のサンプリング周波数の出
力を得る３倍オーバーサンプリング・フィルタを必要と
する。これらのフィルタを実現するためには汎用のディ
ジタル・フィルタを使用して構成する必要がある力交　
汎用のディジタル・フィルタは高価なた数　装置のコス
トが高くなるという問題があった　本発明！友　上記問
題点を解決するもので、ディジタル・フィルタ部分に量
産市販されている２倍または４倍のインターポレーショ
ン・フィルタおよび、　１／２または１／４のデシメー
ション・フィルタが利用できる構成を採用することによ
り、コストを低減したサンプリング周波数変換装置を提
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ζ上　上記問題点を解決するため番、：。

（１）入力ディジタル信号の４倍のサンプリング周波数
で且つ入力サンプリング周波数の１／２以上の周波数成
分を除去したディジタル信号を出力する４倍インターポ
レーション・フィルタと、入力ディジタル信号のサンプ
ルから３個に１個の割合で等間隔にサンプルを抽出する
ことにより入力サンプリング周波数の１／３のサンプリ
ング周波数のディジタル信号を出力するサンプル間引き
回路と、入力ディジタル信号からそのサンプリング周波
数の１／４以上の周波数成分を除去して入力サンプリン
グ周波数の１／２のサンプリング周波数を有するディジ
タル信号を出力する１／２デシメーション・フィルタを
具備し　前記４倍インターポレーション・フィルタの出
力を前記サンプル間引き回路の入力に接続し　前記サン
プル間引き回路の出力を前記１／２デシメーション・フ
ィルタの入力に接続したものおよび、 （２）入力ディジタル信号の２倍のサンプリング周波数
で且つ入力サンプリング周波数の１／２以上の周波数成
分を除去したディジタル信号を出力する２倍インターボ
レージタン・フィルタと、入力ディジタル信号のサンプ
ル間に値がＯのサンプルを２個ずつ挿入することにより
入力サンプリング周波数の３倍のサンプリング周波数の
ディジタル信号を出力するサンプル挿入回路と、入力デ
ィジタル信号からそのサンプリング周波数の１／８以上
の周波数成分を除去して入力サンプリング周波数の１／
４のサンプリング周波数を有するディジタル信号を出力
する１／４デシメーション・フィルタとを具備し　前記
２倍インターポレーション・フィルタの出力を前記サン
プル挿入回路の入力に接続し　前記サンプル挿入回路の
出力を前記１／４デシメーション・フィルタの入力に接
続したものである。

作用 本発明は　上記の構成により、ディジタル・フィルタと
して、 （１）サンプリング周波数を２／３に変換する装置にお
いてζよ　４倍インターポレーション・フィルタと１／
２デシメーション・フィルタを使用しく２）サンプリン
グ周波数を３／２に変換する装置において！表　２倍イ
ンターポレーション・フィルタと１／４デシメーション
・フィルタを使用していも 上記の種類のフィルタはディジタル・オーディオ機器な
どに広く利用されており、大量生産によるコストダウン
が実現されている。そのた敢　ディジタル・フィルタの
部分に上記のフィルタを使用することにより、安価にサ
ンプリング周波数変換装置を構成することができも 実施例 以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明すも 第１図はサンプリング周波数を２／３に変換する装置の
構成を表すブロック図であり、第２図は第１図の構成に
おける各部信号のスペクトルの概念図であム 第１図に示すように　入力信号ａ１は４倍インターポレ
ーション・フィルタ１１の入力となり、　４倍インター
ポレーション・フィルタ１１の出力として信号ｂ１を得
る。信号ａ＋４！　　サンプリング周波数がｆ−であり
、且つ第２図（１）に示すようにｆａ／２以下の低周波
成分以外にｆａの整数倍の周波数を中心とするスペクト
ル成分を有する。　４倍インターポレーション・フィル
タ１１（訳　入力サンプリング周波数の４倍のサンプリ
ング周波数で且つ入力サンプリング周波数の１７２以上
の周波数成分を除去したディジタル信号を出力するので
、信号ｂ１はサンプリング周波数が４ｆａであり、且つ
第２図（２）に示すようにｆａ／２ないし４ｆａ−ｆａ
／２の周波数成分が除去されている。この信号ｂ１はサ
ンプル間引き回路１２の入力となり、サンプル間引き回
路１２の出力として信号Ｃ１を得る。サンプル間引き回
路１２（表　信号ｂ１のサンプルから３個に１個の割合
で等間隔にサンプルの抽出を行うので、出力信号Ｃ１は
サンプリング周波数が（４／３）ｆａであり、且つ第２
図（３）に示すようにｆ３／２以下の低周波成分と（４
／３）ｆａの整数倍の周波数を中心とするスペクトル成
分とを有する。この信号ＣＩは１／２デシメーション・
フィルタ１３の入力となり、　１／２デシメーション・
フィルタ１３の出力として信号ｄ１を得も　１／２デシ
メーション・フィルタ１３（戴　入力ディジタル信号か
らそのサンプリング周波数の１／４以上の周波数成分を
除去して入力サンプリング周波数の１／２のサンプリン
グ周波数を有するディジタル信号を出力するので、出力
信号ｄ＋はサンプリング周波数が（２／３）ｆ＠であり
、且つ第２図（４）に示すように折り返し雑音の無い（
１／３）ｆａ以下の低周波成分を有する。すなわ板　入
力信号ａ１のサンプリング周波数を２／３に変換し　且
つ折り返し雑音の無い出力信号ｄ＋か得られるわけであ
る。

また　第３図はサンプリング周波数を３／２に変換する
装置の構成を表すブロック図であり、第４図は第３図の
構成における各部信号のスペクトルの概念図であも 第３図に示すように　入力信号ａ２は２倍インターポレ
ーション・フィルタ２１の入力となり、　２倍インター
ポレーション・フィルタ２１の出力として信号ｂ２を得
る。信号ａ２１ｉ　　サンプリング周波数がｆ−であり
、且つ第４図（１）に示すようにｆａ／２以下の低周波
成分以外にｆａの整数倍の周波数を中心とするスペクト
ル成分を有す４２倍インターポレーション・フィルタ２
１ば　入力サンプリング周波数の２倍のサンプリング周
波数で且つ入力サンプリング周波数の１／２以上の周波
数成分を除去したディジタル信号を出力するので、信号
ｂ２はサンプリング周波数が２ｆａであり、且つ第４図
（２）に示すようにｆａ／２ないし２ｆ＠−ｆａ／２の
周波数成分が除去されている。この信号ｂ２はサンプル
挿入回路２２の入力となり、サンプル挿入回路２２の出
力として信号ｃ２を得も　サンプル挿入回路２２番え信
号ｂ２のサンプル間に値が０のサンプルを２個ずつ挿入
するのて　出力信号Ｃ２はサンプリング周波数が６ｆ＠
である力（第４図（２）に示すように信号ｂ２と同様の
スペクトルを有すム　この信号ｃｅは１／４デシメーシ
ョン・フィルタ２３の入力となり、１／４デシメーショ
ン・フィルタ２３の出力として信号ｄ２を得る。　１／
４デシメーション・フィルタ２３ζ訳　入力ディジタル
信号からそのサンプリング周波数の１／８以上の周波数
成分を除去して入力サンプリング周波数の１／４のサン
プリング周波数を有するディジタル信号を出力するので
、出力信号ｄ２はサンプリング周波数が（３／２）ｆａ
であり、且つ第４図（３）に示すように折り返し雑音の
無いｆａ／２以下の低周波成分を有する。すなわ板　入
力信号ａ２のサンプリング周波数を３／２に変換し且つ
折り返し雑音の無い出力信号ｄ２が得られるわけであム 上記において使用されているディジタル・フィル久　す
なわち４倍インターポレーション・フィルタ１１、１／
２デシメーション・フィルタ１３．２倍インターポレー
ション・フィルタ２１、１／４デシメーション・フィル
タ２３はディジタル・オーディオ機器などに広く利用さ
れている種類のディジタル・フィルタであるた敢　大量
生産によるコストダウンが実現されていも　従って、本
発明の実施例のサンプリング周波数変換装置はディジタ
ル・フィルタを使用するにも関わらず安価に構成するこ
とができるものである。

発明の効果 辺土　詳細に説明したように　本発明によれ（戯サンプ
リング周波数変換装置の構成要素となるディジタル・フ
ィルタに安価なフィルタを使用することができるたぬ　
安価なサンプリング周波数変換装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例のサンプリング周波数を
２／３に変換する装置の構成を表すブロック図　第２図
は第１図の構成における各部信号のスペクトルの概念医
　第３図は本発明の第２の実施例のサンプリング周波数
を３／２に変換する装置の構成を表すブロック図　第４
図は第３図の構成における各部信号のスペクトルの概念
医　第５図は従来のサンプリング周波数を２／３に変換
する装置の構成を表すブロック図　第６図は従来のサン
プリング周波数を３／２に変換する装置の構成を表すブ
ロック図であム １１・・・４倍インターポレーション・フィル久１３・
・・１／２デシメーシヨン・フィル久　２１−・・２倍
インターポレーション・フィルタ、　２３・・・１／４
デシメーション・フィルタ。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名ずｆ ４倍インターごレージ３ンフイルタ Ｚ伶インターごレージ３ンフイルタ ｆ／ｚヂシメーシ３ンフィルタ 第 図 業 図 第 図 （￥ｚ）　ｆｓ ｔｒ／ｌ＞す５ ７ｔｌ濠紋−一一ト （２／３ンｊｓ （ａｙｓ）ｆｓ （θ／３ンｆｓ ＩｊＯ／８ンｆｓ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）サンプリング周波数がｆ＿ａである入力ディジタ
   ル信号を入力としサンプリング周波数が４ｆ＿ａで且つ
   最高周波数成分をｆ＿ａ／２に制限した第１次ディジタ
   ル信号を出力する４倍インターポレーション・フィルタ
   と、前記第１次ディジタル信号を入力としそのサンプル
   から３個に１個の割合で等間隔にサンプルを抽出するこ
   とにより前記第１次ディジタル信号の１／３のサンプリ
   ング周波数とした第２次ディジタル信号を出力するサン
   プル間引き回路と、前記第２次ディジタル信号を入力と
   し最高周波数成分を前記第２次ディジタル信号のサンプ
   リング周波数の１／４に制限すると共にサンプリング周
   波数を前記第２次ディジタル信号のサンプリング周波数
   の１／２とした出力ディジタル信号を出力する１／２デ
   シメーション・フィルタとを備えたことを特徴とするサ
   ンプリング周波数変換装置。
2. （２）サンプリング周波数がｆ＿ａである入力ディジタ
   ル信号を入力としサンプリング周波数が２ｆ＿ａで且つ
   最高周波数成分をｆ＿ａ／２に制限した第１次ディジタ
   ル信号を出力する２倍インターポレーション・フィルタ
   と、前記第１次ディジタル信号を入力としそのサンプル
   間に値が０のサンプルを２個ずつ挿入することにより前
   記第１次ディジタル信号の３倍のサンプリング周波数と
   した第２次ディジタル信号を出力するサンプル挿入回路
   と、前記第２次ディジタル信号を入力とし最高周波数成
   分を前記第２次ディジタル信号のサンプリング周波数の
   １／８に制限すると共にサンプリング周波数を前記第２
   次ディジタル信号のサンプリング周波数の１／４とした
   出力ディジタル信号を出力する１／４デシメーション・
   フィルタとを備えたことを特徴とするサンプリング周波
   数変換装置。