JPH05252119A - サンプリング周波数変換装置 - Google Patents
サンプリング周波数変換装置Info
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- JPH05252119A JPH05252119A JP4965192A JP4965192A JPH05252119A JP H05252119 A JPH05252119 A JP H05252119A JP 4965192 A JP4965192 A JP 4965192A JP 4965192 A JP4965192 A JP 4965192A JP H05252119 A JPH05252119 A JP H05252119A
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- digital signal
- sampling frequency
- input
- sampling
- processing device
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ディジタル信号間のサンプリング周波数の変
換をアナログ信号を介さずに行うことを可能とすること
により、周波数変換に伴う信号のＳ／Ｎ比の劣化を低減
する。さらに、Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａ、オーバサンプリング回
路等を用いずにサンプリング周波数の変更を可能にする
ことにより、システムのシステムの回路規模の縮小を図
る。 【構成】 タイマ１（１９）は、入力ディジタル信号の
サンプリングクロックが入力される毎に命令デコーダ
（１７）にＩ／Ｏ１（１８）へデータが入力された旨を
知らせる割り込み信号を命令デコーダ（１７）へ発す
る。命令デコーダ（１７）は、タイマ２が出力サンプリ
ングクロックが入力される毎に命令デコーダ（１７）に
対して発する出力要求の割り込み信号に応じて、入力デ
ィジタルデータの補間結果に基づいた出力ディジタル信
号を出力する。
換をアナログ信号を介さずに行うことを可能とすること
により、周波数変換に伴う信号のＳ／Ｎ比の劣化を低減
する。さらに、Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａ、オーバサンプリング回
路等を用いずにサンプリング周波数の変更を可能にする
ことにより、システムのシステムの回路規模の縮小を図
る。 【構成】 タイマ１（１９）は、入力ディジタル信号の
サンプリングクロックが入力される毎に命令デコーダ
（１７）にＩ／Ｏ１（１８）へデータが入力された旨を
知らせる割り込み信号を命令デコーダ（１７）へ発す
る。命令デコーダ（１７）は、タイマ２が出力サンプリ
ングクロックが入力される毎に命令デコーダ（１７）に
対して発する出力要求の割り込み信号に応じて、入力デ
ィジタルデータの補間結果に基づいた出力ディジタル信
号を出力する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル信号処理装
置に関し、特に、時系列で入力されるディジタルデータ
を所定のアルゴリズムに基づいて処理し、時系列ディジ
タルデータとして出力するディジタル信号処理装置に関
する。
置に関し、特に、時系列で入力されるディジタルデータ
を所定のアルゴリズムに基づいて処理し、時系列ディジ
タルデータとして出力するディジタル信号処理装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、音声や画像等の情報源はアナロ
グ信号であることが多い。このアナログ信号をディジタ
ル的な手法により処理するのがディジタル信号処理装置
である。近年、ディジタル回路のＬＳＩ化が急速に進
み、ワンチップ上にディジタル信号処理装置が容易に実
現できるようになった。ディジタル信号処理装置は、ア
ナログ信号処理に比較して高精度処理が可能、パラメー
タの設定により任意の特性が安定して均一に得られる、
無調整化が可能となるなどの特徴を有しており、急速に
普及が進んでいる。このディジタル信号処理装置の応用
範囲は、音声信号処理、通信信号処理、計測信号処理、
画像信号処理、水中音響処理等の幅広い分野において利
用されている。
グ信号であることが多い。このアナログ信号をディジタ
ル的な手法により処理するのがディジタル信号処理装置
である。近年、ディジタル回路のＬＳＩ化が急速に進
み、ワンチップ上にディジタル信号処理装置が容易に実
現できるようになった。ディジタル信号処理装置は、ア
ナログ信号処理に比較して高精度処理が可能、パラメー
タの設定により任意の特性が安定して均一に得られる、
無調整化が可能となるなどの特徴を有しており、急速に
普及が進んでいる。このディジタル信号処理装置の応用
範囲は、音声信号処理、通信信号処理、計測信号処理、
画像信号処理、水中音響処理等の幅広い分野において利
用されている。
【０００３】例えば、オーディオ分野において、ＣＤ
（コンパクト・ディスク）プレーヤ、ＤＡＴ（ディジタ
ル・オーディオ・テープ）プレーヤ、ＢＳ（衛星放送）
チューナの如く、オーディオ信号のディジタル化が進む
に伴い、オーディオ信号をディジタル処理するディジタ
ル信号処理装置が実用化されている。
（コンパクト・ディスク）プレーヤ、ＤＡＴ（ディジタ
ル・オーディオ・テープ）プレーヤ、ＢＳ（衛星放送）
チューナの如く、オーディオ信号のディジタル化が進む
に伴い、オーディオ信号をディジタル処理するディジタ
ル信号処理装置が実用化されている。
【０００４】ところが、これらのディジタル信号は、Ｃ
Ｄは４４．１ｋＨ、ＤＡＴは４８ｋＨｚ、４４．１ｋＨ
ｚ、３２ｋＨｚの３種類、ＢＳは３２ｋＨｚ、４４．１
ｋＨｚなどのように異なったサンプリング周波数で処理
される場合が多い。
Ｄは４４．１ｋＨ、ＤＡＴは４８ｋＨｚ、４４．１ｋＨ
ｚ、３２ｋＨｚの３種類、ＢＳは３２ｋＨｚ、４４．１
ｋＨｚなどのように異なったサンプリング周波数で処理
される場合が多い。
【０００５】これらの異なったサンプリング周波数で処
理を行うディジタル信号処理装置を複数接続する場合に
は、各ディジタル信号処理装置へ入力されるディジタル
信号を正しいサンプリング周波数のディジタル信号に変
換するサンプリング周波数変換装置をディジタル信号処
理装置間に介在させる必要がある。
理を行うディジタル信号処理装置を複数接続する場合に
は、各ディジタル信号処理装置へ入力されるディジタル
信号を正しいサンプリング周波数のディジタル信号に変
換するサンプリング周波数変換装置をディジタル信号処
理装置間に介在させる必要がある。
【０００６】このようなサンプリング周波数変換装置の
従来例を図４に示す。
従来例を図４に示す。
【０００７】図４において、ディジタル信号処理ユニッ
ト（４５）には、サンプリング周波数４４．１ｋＨｚで
記録されたディジタル信号をソースとするＣＤプレーヤ
（４１）、サンプリング周波数４８ｋＨｚで記録された
ディジタル信号をソースとするＤＡＴプレーヤ１（４
２）、サンプリング周波数４４．１ｋＨｚで記録された
ディジタル信号をソースとするＤＡＴプレ−ヤ２（４
３）、サンプリング周波数３２ｋＨｚで放送されている
ディジタル信号をソースとするＢＳチューナ（４４）、
の４種類のディジタル信号が入力されている。ディジタ
ル信号処理ユニット（４５）では、これらの入力信号に
対して、フィルタリング処理、遅延処理などのディジタ
ル信号処理を施す。ディジタル信号処理されたデータ
は、ディジタル信号処理ユニット（４５）から、Ｄ／Ａ
コンバータ（４６）により、一旦アナログ信号に変換さ
れる。アナログに変換された信号は、Ａ／Ｄコンバータ
（４７）を介して、再度ディジタル化される。ディジタ
ル化された信号は、ＤＡＴプレーヤ３（４８）に記録さ
れる。この時のＤＡＴ３（４８）での、サンプリング周
波数は４８ｋＨｚである。これにより、ＣＤプレーヤ
（４１）に於て４４．１ｋＨｚでサンプリングされたデ
ィジタル信号を、サンプリング周波数を変換し、４８ｋ
Ｈｚのディジタル信号としてＤＡＴ３（４８）に入力し
ていた。また、ＤＡＴ２（４３）、ＢＳチューナ（４
４）から入力されたディジタル信号を、ＤＡＴ３（４
８）に入力する場合も同様である。
ト（４５）には、サンプリング周波数４４．１ｋＨｚで
記録されたディジタル信号をソースとするＣＤプレーヤ
（４１）、サンプリング周波数４８ｋＨｚで記録された
ディジタル信号をソースとするＤＡＴプレーヤ１（４
２）、サンプリング周波数４４．１ｋＨｚで記録された
ディジタル信号をソースとするＤＡＴプレ−ヤ２（４
３）、サンプリング周波数３２ｋＨｚで放送されている
ディジタル信号をソースとするＢＳチューナ（４４）、
の４種類のディジタル信号が入力されている。ディジタ
ル信号処理ユニット（４５）では、これらの入力信号に
対して、フィルタリング処理、遅延処理などのディジタ
ル信号処理を施す。ディジタル信号処理されたデータ
は、ディジタル信号処理ユニット（４５）から、Ｄ／Ａ
コンバータ（４６）により、一旦アナログ信号に変換さ
れる。アナログに変換された信号は、Ａ／Ｄコンバータ
（４７）を介して、再度ディジタル化される。ディジタ
ル化された信号は、ＤＡＴプレーヤ３（４８）に記録さ
れる。この時のＤＡＴ３（４８）での、サンプリング周
波数は４８ｋＨｚである。これにより、ＣＤプレーヤ
（４１）に於て４４．１ｋＨｚでサンプリングされたデ
ィジタル信号を、サンプリング周波数を変換し、４８ｋ
Ｈｚのディジタル信号としてＤＡＴ３（４８）に入力し
ていた。また、ＤＡＴ２（４３）、ＢＳチューナ（４
４）から入力されたディジタル信号を、ＤＡＴ３（４
８）に入力する場合も同様である。
【０００８】このような従来のサンプリング周波数変換
装置によるディジタル信号のサンプリング周波数の変換
においては、間にアナログ信号が介在するために、変換
過程において雑音（ノイズ）成分を拾いやすいという問
題があった。また、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器等が必
要であり、回路規模も大きくなり、システムの構成が複
雑となり、信頼性も低くなるという問題があった。ま
た、Ａ／Ｄ変換、Ｄ／Ａ変換の過程でも入力信号の精度
が低下するので、上述の雑音の問題と合わせてシステム
のＳ／Ｎ比が悪化するという問題があった。
装置によるディジタル信号のサンプリング周波数の変換
においては、間にアナログ信号が介在するために、変換
過程において雑音（ノイズ）成分を拾いやすいという問
題があった。また、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器等が必
要であり、回路規模も大きくなり、システムの構成が複
雑となり、信頼性も低くなるという問題があった。ま
た、Ａ／Ｄ変換、Ｄ／Ａ変換の過程でも入力信号の精度
が低下するので、上述の雑音の問題と合わせてシステム
のＳ／Ｎ比が悪化するという問題があった。
【０００９】また、アナログ信号に変換せずに、サンプ
リング周波数を変換する場合の例を図５に示す。図５に
おいて、ＣＤプレーヤ（５１）、ＤＡＴプレーヤ１（５
２）、ＤＡＴプレーヤ２（５３）、ＢＳチューナ（５
４）、ＤＡＴプレーヤ３（５８）、は第１図と同一であ
る。ＣＤプレーヤ（５１）、ＤＡＴプレーヤ１（５
２）、ＤＡＴプレーヤ２（５３）、ＢＳチューナ（５
４）からのディジタル信号入力は、ディジタル信号処理
ユニット（５５）により、フィルタリング処理、遅延処
理などのディジタル信号処理が施される。ディジタル信
号処理された信号は、オーバサンプリングユニット（５
６）において、入力のディジタル信号と出力のディジタ
ル信号の最小公倍数のサンプリング周波数にオーバーサ
ンプリング処理される。例えば入力が４４．１ｋＨｚの
サンプリング周波数のディジタル信号で、出力が４８ｋ
Ｈｚのサンプリング周波数のディジタル信号にサンプリ
ング周波数を変換する場合には、オーバーサンプリング
ユニット（５６）からの出力は、４４．１ｋＨｚと４８
ｋＨｚの最小公倍数の周波数である７．０５６８ＭＨｚ
にオーバーサンプリングされたディジタル信号となる。
オーバーサンプリングされたディジタル信号は、ダウン
サンプリングユニット（５７）において、出力のディジ
タル信号のサンプリング周波数にダウンサンプリングさ
れる。図５の例では、７．０５６８ＭＨｚでダウンサン
プリングユニット（５７）に入力されたディジタル信号
は、ダウンサンプリングユニット（５７）から出力され
る時点では、４８ｋＨｚのディジタル信号として出力さ
れ、ＤＡＴ３（５８）に入力される。
リング周波数を変換する場合の例を図５に示す。図５に
おいて、ＣＤプレーヤ（５１）、ＤＡＴプレーヤ１（５
２）、ＤＡＴプレーヤ２（５３）、ＢＳチューナ（５
４）、ＤＡＴプレーヤ３（５８）、は第１図と同一であ
る。ＣＤプレーヤ（５１）、ＤＡＴプレーヤ１（５
２）、ＤＡＴプレーヤ２（５３）、ＢＳチューナ（５
４）からのディジタル信号入力は、ディジタル信号処理
ユニット（５５）により、フィルタリング処理、遅延処
理などのディジタル信号処理が施される。ディジタル信
号処理された信号は、オーバサンプリングユニット（５
６）において、入力のディジタル信号と出力のディジタ
ル信号の最小公倍数のサンプリング周波数にオーバーサ
ンプリング処理される。例えば入力が４４．１ｋＨｚの
サンプリング周波数のディジタル信号で、出力が４８ｋ
Ｈｚのサンプリング周波数のディジタル信号にサンプリ
ング周波数を変換する場合には、オーバーサンプリング
ユニット（５６）からの出力は、４４．１ｋＨｚと４８
ｋＨｚの最小公倍数の周波数である７．０５６８ＭＨｚ
にオーバーサンプリングされたディジタル信号となる。
オーバーサンプリングされたディジタル信号は、ダウン
サンプリングユニット（５７）において、出力のディジ
タル信号のサンプリング周波数にダウンサンプリングさ
れる。図５の例では、７．０５６８ＭＨｚでダウンサン
プリングユニット（５７）に入力されたディジタル信号
は、ダウンサンプリングユニット（５７）から出力され
る時点では、４８ｋＨｚのディジタル信号として出力さ
れ、ＤＡＴ３（５８）に入力される。
【００１０】このような従来のサンプリング周波数変換
装置によるディジタル信号のサンプリング周波数の変換
においては、処理するデータのサンプリング周波数が非
常に高い周波数となり、処理量が膨大となるという問題
があった。また、複数の入出力のサンプリング周波数か
らなるシステムで、サンプリング周波数の変換を行う場
合には最小公倍数となるサンプリング周波数が数多く存
在し、これら全ての組み合わせを実現することは非常に
困難であるという問題があった。
装置によるディジタル信号のサンプリング周波数の変換
においては、処理するデータのサンプリング周波数が非
常に高い周波数となり、処理量が膨大となるという問題
があった。また、複数の入出力のサンプリング周波数か
らなるシステムで、サンプリング周波数の変換を行う場
合には最小公倍数となるサンプリング周波数が数多く存
在し、これら全ての組み合わせを実現することは非常に
困難であるという問題があった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前述の問題点
に鑑みて発明されたものであり、アナログ信号を介する
場合よりも簡単な回路構成で、信号のＳ／Ｎ比の劣化を
低く押さえ、さらには、オーバサンプリングを行う場合
のように処理量が膨大とならず、容易に実現可能なサン
プリング周波数変換装置を提供することを目的とする。
に鑑みて発明されたものであり、アナログ信号を介する
場合よりも簡単な回路構成で、信号のＳ／Ｎ比の劣化を
低く押さえ、さらには、オーバサンプリングを行う場合
のように処理量が膨大とならず、容易に実現可能なサン
プリング周波数変換装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明によるサンプリン
グ周波数変換装置は、第１のサンプリング周波数で処理
を行う第１のディジタル信号処理装置から入力されるデ
ィジタル信号のサンプリング周波数を変換して、第２の
サンプリング周波数で処理を行う第２のディジタル信号
処理装置へ出力するサンプリング周波数変換装置におい
て、ディジタル信号の時系列的なディジタルデータ列に
対して補間処理を行う補間処理手段と、該補間処理手段
によって上記第１のサンプリング周波数のディジタル信
号のディジタルデータの時系列に対して補間処理を施
し、その補間結果から上記第２のサンプリング周波数に
よるディジタル信号を生成するディジタル信号生成手段
と、を備える。
グ周波数変換装置は、第１のサンプリング周波数で処理
を行う第１のディジタル信号処理装置から入力されるデ
ィジタル信号のサンプリング周波数を変換して、第２の
サンプリング周波数で処理を行う第２のディジタル信号
処理装置へ出力するサンプリング周波数変換装置におい
て、ディジタル信号の時系列的なディジタルデータ列に
対して補間処理を行う補間処理手段と、該補間処理手段
によって上記第１のサンプリング周波数のディジタル信
号のディジタルデータの時系列に対して補間処理を施
し、その補間結果から上記第２のサンプリング周波数に
よるディジタル信号を生成するディジタル信号生成手段
と、を備える。
【００１３】また、本発明によるサンプリング周波数変
換装置は、上記第１のディジタル信号処理装置のサンプ
リングクロックを受信することによって上記第１のディ
ジタル信号処理装置のサンプリング周期を検出する第１
のサンプリング周期検出手段と、上記第２のディジタル
信号処理装置のサンプリングクロックを受信することに
よって上記第２のディジタル信号処理装置のサンプリン
グ周期を検出する第２のサンプリング周期検出手段と、
上記第１のディジタル信号処理装置のサンプリング周期
毎に上記第１のディジタル信号処理装置からのデータの
入力を知らせる入力通知信号を上記ディジタル信号生成
手段に対して発する第１のタイマと、上記第２のディジ
タル信号処理装置のサンプリング周期毎に上記第２のデ
ィジタル信号処理装置へのデータの出力が必要であるこ
とを知らせる出力要求信号を上記ディジタル信号生成手
段に対して発する第２のタイマと、を備え、上記ディジ
タル信号生成手段が、上記第１のタイマからの入力通知
信号の受信毎に第１のディジタル信号処理装置から第１
のサンプリング周波数によるディジタル信号を入力し、
上記第２のタイマからの出力要求信号の受信毎に第２の
ディジタル信号処理装置へ第２のサンプリング周波数に
よるディジタル信号を出力することを特徴とする。
換装置は、上記第１のディジタル信号処理装置のサンプ
リングクロックを受信することによって上記第１のディ
ジタル信号処理装置のサンプリング周期を検出する第１
のサンプリング周期検出手段と、上記第２のディジタル
信号処理装置のサンプリングクロックを受信することに
よって上記第２のディジタル信号処理装置のサンプリン
グ周期を検出する第２のサンプリング周期検出手段と、
上記第１のディジタル信号処理装置のサンプリング周期
毎に上記第１のディジタル信号処理装置からのデータの
入力を知らせる入力通知信号を上記ディジタル信号生成
手段に対して発する第１のタイマと、上記第２のディジ
タル信号処理装置のサンプリング周期毎に上記第２のデ
ィジタル信号処理装置へのデータの出力が必要であるこ
とを知らせる出力要求信号を上記ディジタル信号生成手
段に対して発する第２のタイマと、を備え、上記ディジ
タル信号生成手段が、上記第１のタイマからの入力通知
信号の受信毎に第１のディジタル信号処理装置から第１
のサンプリング周波数によるディジタル信号を入力し、
上記第２のタイマからの出力要求信号の受信毎に第２の
ディジタル信号処理装置へ第２のサンプリング周波数に
よるディジタル信号を出力することを特徴とする。
【００１４】
【作用】本発明によるサンプリング周波数変換装置によ
れば、まず、第１のサンプリング周期検出手段が、第１
のディジタル信号処理装置のサンプリングクロックを受
信することによって上記第１のディジタル信号処理装置
のサンプリング周期を検出し、第１のタイマが、該サン
プリング周期毎に上記第１のディジタル信号処理装置か
らのデータの入力を知らせる入力通知信号を上記ディジ
タル信号生成手段に対して発する。
れば、まず、第１のサンプリング周期検出手段が、第１
のディジタル信号処理装置のサンプリングクロックを受
信することによって上記第１のディジタル信号処理装置
のサンプリング周期を検出し、第１のタイマが、該サン
プリング周期毎に上記第１のディジタル信号処理装置か
らのデータの入力を知らせる入力通知信号を上記ディジ
タル信号生成手段に対して発する。
【００１５】次に、ディジタル信号生成手段が、上記第
１のタイマからの入力通知信号の受信毎に、第１のディ
ジタル信号処理装置から第１のサンプリング周波数によ
るディジタル信号を入力する。補間処理手段は、入力さ
れた第１のサンプリング周波数のディジタル信号のディ
ジタルデータの時系列に対して補間処理を施す。
１のタイマからの入力通知信号の受信毎に、第１のディ
ジタル信号処理装置から第１のサンプリング周波数によ
るディジタル信号を入力する。補間処理手段は、入力さ
れた第１のサンプリング周波数のディジタル信号のディ
ジタルデータの時系列に対して補間処理を施す。
【００１６】続いて、ディジタル信号生成手段が、その
補間結果から第２のサンプリング周波数によるディジタ
ル信号を生成する。
補間結果から第２のサンプリング周波数によるディジタ
ル信号を生成する。
【００１７】さらに、第２のサンプリング周期検出手段
が、第２のディジタル信号処理装置のサンプリングクロ
ックを受信することによって第２のディジタル信号処理
装置のサンプリング周期を検出し、第２のタイマが、該
サンプリング周期毎に第２のディジタル信号処理装置へ
のデータの出力が必要であることを知らせる出力要求信
号をディジタル信号生成手段に対して発する。
が、第２のディジタル信号処理装置のサンプリングクロ
ックを受信することによって第２のディジタル信号処理
装置のサンプリング周期を検出し、第２のタイマが、該
サンプリング周期毎に第２のディジタル信号処理装置へ
のデータの出力が必要であることを知らせる出力要求信
号をディジタル信号生成手段に対して発する。
【００１８】最後に、ディジタル信号生成手段は、第２
のタイマからの出力要求信号の受信毎に第２のディジタ
ル信号処理装置へ第２のサンプリング周波数によるディ
ジタル信号を出力する
のタイマからの出力要求信号の受信毎に第２のディジタ
ル信号処理装置へ第２のサンプリング周波数によるディ
ジタル信号を出力する
【００１９】
【実施例】図１に本発明によるディジタル信号の周波数
変換システムの一実施例の概略構成図を示す。
変換システムの一実施例の概略構成図を示す。
【００２０】図１において、（１）は、図３に示したア
ナログ信号（１２）をサンプリング周波数４４．１ｋＨ
ｚで記録したディジタル信号（１３）をソースとするＣ
Ｄプレーヤである。（２）は、サンプリング周波数４８
ｋＨｚで記録されたディジタル信号をソースとするＤＡ
Ｔプレーヤ１である。（３）は、サンプリング周波数４
４．１ｋＨｚで記録されたディジタル信号をソースとす
るＤＡＴプレ−ヤ２である。（４）は、サンプリング周
波数３２ｋＨｚで放送されているディジタル信号をソー
スとするＢＳチューナである。
ナログ信号（１２）をサンプリング周波数４４．１ｋＨ
ｚで記録したディジタル信号（１３）をソースとするＣ
Ｄプレーヤである。（２）は、サンプリング周波数４８
ｋＨｚで記録されたディジタル信号をソースとするＤＡ
Ｔプレーヤ１である。（３）は、サンプリング周波数４
４．１ｋＨｚで記録されたディジタル信号をソースとす
るＤＡＴプレ−ヤ２である。（４）は、サンプリング周
波数３２ｋＨｚで放送されているディジタル信号をソー
スとするＢＳチューナである。
【００２１】（１５）は、ＣＤプレーヤ（１）、ＤＡＴ
プレーヤ１（２）、ＤＡＴプレーヤ（２）、ＢＳチュー
ナ（４）、からの４種類のディジタル信号を入力とする
ディジタル信号処理ユニットであって、これらの入力信
号に対して、フィルタリング処理、遅延処理などのディ
ジタル信号処理を施すほかに、ディジタル信号データの
時系列の特定区間に対して補間演算を施し、サンプリン
グ周波数が４８ｋＨｚのディジタル信号（１４）に変換
する。（８）は、ディジタル信号処理ユニット（１５）
から出力される４８ｋＨｚにサンプリング周波数を変換
されたディジタル信号（１４）を入力するＤＡＴプレー
ヤ３である。
プレーヤ１（２）、ＤＡＴプレーヤ（２）、ＢＳチュー
ナ（４）、からの４種類のディジタル信号を入力とする
ディジタル信号処理ユニットであって、これらの入力信
号に対して、フィルタリング処理、遅延処理などのディ
ジタル信号処理を施すほかに、ディジタル信号データの
時系列の特定区間に対して補間演算を施し、サンプリン
グ周波数が４８ｋＨｚのディジタル信号（１４）に変換
する。（８）は、ディジタル信号処理ユニット（１５）
から出力される４８ｋＨｚにサンプリング周波数を変換
されたディジタル信号（１４）を入力するＤＡＴプレー
ヤ３である。
【００２２】次に、図２のブロック図に従い、本発明が
特徴とするディジタル信号処理ユニット（１５）につい
て説明する。
特徴とするディジタル信号処理ユニット（１５）につい
て説明する。
【００２３】図２において、（１６）は、ディジタル信
号処理ユニット（１５）の全体の処理の制御、入力信号
に対するフィルタリング、サンプリング周波数変換のた
めの特定区間のデータによるスプライン関数の補間演算
などを行うプログラムが格納されるプログラムメモリで
ある。そして、（１７）はプログラムメモリ（１６）に
書かれているプログラムに従ってディジタル信号処理ユ
ニット（１５）の各部に対する命令実行の制御などを司
る命令デコーダである。
号処理ユニット（１５）の全体の処理の制御、入力信号
に対するフィルタリング、サンプリング周波数変換のた
めの特定区間のデータによるスプライン関数の補間演算
などを行うプログラムが格納されるプログラムメモリで
ある。そして、（１７）はプログラムメモリ（１６）に
書かれているプログラムに従ってディジタル信号処理ユ
ニット（１５）の各部に対する命令実行の制御などを司
る命令デコーダである。
【００２４】（１８）は、サンプリング周波数の変換を
行うディジタル信号をディジタル信号処理ユニット（１
５）内部に入力するための入出力インタフェース１（以
下Ｉ／Ｏ１と略す）である。（１９）は、Ｉ／Ｏ１（１
９）に入力されるディジタル信号の入力サンプリングク
ロックを入力クロックとして用い、時間を計測するタイ
マ１である。タイマ１（１９）は、命令デコーダ（１
７）に対して、ディジタル信号が入力されるごとに割り
込み信号を発生し、データが入力されたことを知らせ
る。
行うディジタル信号をディジタル信号処理ユニット（１
５）内部に入力するための入出力インタフェース１（以
下Ｉ／Ｏ１と略す）である。（１９）は、Ｉ／Ｏ１（１
９）に入力されるディジタル信号の入力サンプリングク
ロックを入力クロックとして用い、時間を計測するタイ
マ１である。タイマ１（１９）は、命令デコーダ（１
７）に対して、ディジタル信号が入力されるごとに割り
込み信号を発生し、データが入力されたことを知らせ
る。
【００２５】（２０）は、入力されたディジタル信号、
演算結果、演算の途中結果、係数、出力されるディジタ
ル信号などの保存を行うためのデータメモリである。
（２１）は、プログラムメモリ（１６）に書かれたプロ
グラム内容に従って加減乗除、算術シフトなどの数値演
算、論理和、論理積、排他的論理和、論理シフトなどの
論理演算を行う乗算器、ＡＬＵ、レジスタなどを内蔵し
た演算ユニットである。（２２）は、演算ユニット（２
１）でサンプリング周波数を変換され、データメモリ
（２０）に保持されている出力データをディジタル信号
処理ユニット（１５）外部に出力する入出力インタフェ
ース２（以下Ｉ／Ｏ２と略す）である。
演算結果、演算の途中結果、係数、出力されるディジタ
ル信号などの保存を行うためのデータメモリである。
（２１）は、プログラムメモリ（１６）に書かれたプロ
グラム内容に従って加減乗除、算術シフトなどの数値演
算、論理和、論理積、排他的論理和、論理シフトなどの
論理演算を行う乗算器、ＡＬＵ、レジスタなどを内蔵し
た演算ユニットである。（２２）は、演算ユニット（２
１）でサンプリング周波数を変換され、データメモリ
（２０）に保持されている出力データをディジタル信号
処理ユニット（１５）外部に出力する入出力インタフェ
ース２（以下Ｉ／Ｏ２と略す）である。
【００２６】（２３）は、出力する外部機器のサンプリ
ング周波数により時間を計測するタイマ２である。この
タイマ２（２３）は、命令デコーダ（１７）に対して、
外部機器から出力サンプリングクロックが入力される毎
に、割り込み信号を発生し、外部機器からのデータの出
力要求があることを知らせる。
ング周波数により時間を計測するタイマ２である。この
タイマ２（２３）は、命令デコーダ（１７）に対して、
外部機器から出力サンプリングクロックが入力される毎
に、割り込み信号を発生し、外部機器からのデータの出
力要求があることを知らせる。
【００２７】さらに、図３に、原音のアナログ信号と、
原音を４４．１ｋＨｚのサンプリング周波数でディジタ
ル化したディジタル信号と、このディジタル信号に基づ
いて生成されたサンプリング周波数が４８ｋＨｚのディ
ジタル信号と、を示す。
原音を４４．１ｋＨｚのサンプリング周波数でディジタ
ル化したディジタル信号と、このディジタル信号に基づ
いて生成されたサンプリング周波数が４８ｋＨｚのディ
ジタル信号と、を示す。
【００２８】図３において、前記アナログ信号（１２）
は実線で示される。前記アナログ信号（１２）を４４．
１ｋＨｚでサンプリングしたディジタル信号（１３）を
○で表す。また、４４．１ｋＨｚでサンプリングしたデ
ィジタル信号（１３）に基づいて生成されたサンプリン
グ周波数が４８ｋＨｚのディジタル信号（１４）を△で
表す。
は実線で示される。前記アナログ信号（１２）を４４．
１ｋＨｚでサンプリングしたディジタル信号（１３）を
○で表す。また、４４．１ｋＨｚでサンプリングしたデ
ィジタル信号（１３）に基づいて生成されたサンプリン
グ周波数が４８ｋＨｚのディジタル信号（１４）を△で
表す。
【００２９】以下に、４４．１ｋＨｚでサンプリングさ
れたディジタル信号（１３）に対してディジタル信号処
理を施すことにより、４８ｋＨｚにサンプリング周波数
を変換されたディジタル信号（１４）に変換する場合に
ついて述べる。
れたディジタル信号（１３）に対してディジタル信号処
理を施すことにより、４８ｋＨｚにサンプリング周波数
を変換されたディジタル信号（１４）に変換する場合に
ついて述べる。
【００３０】ＣＤプレーヤ（１）から、図３に示すアナ
ログ信号（１２）をサンプリング周波数４４．１ｋＨｚ
で記録したディジタル信号（１３）が、４４．１ｋＨｚ
の入力サンプリングクロックに同期して、Ｉ／Ｏ１（１
８）に入力される。
ログ信号（１２）をサンプリング周波数４４．１ｋＨｚ
で記録したディジタル信号（１３）が、４４．１ｋＨｚ
の入力サンプリングクロックに同期して、Ｉ／Ｏ１（１
８）に入力される。
【００３１】また、４４．１ｋＨｚのサンプリングクロ
ックがタイマ１（１９）へ入力される毎に、タイマ１
（１９）は、命令デコーダ（１７）に対して、割込み信
号を発生させて、ディジタルデータが入力されたことを
知らせる。
ックがタイマ１（１９）へ入力される毎に、タイマ１
（１９）は、命令デコーダ（１７）に対して、割込み信
号を発生させて、ディジタルデータが入力されたことを
知らせる。
【００３２】入力されたディジタルデータは、Ｉ／Ｏ１
（１８）から、時系列的にデータメモリ（２０）に格納
される。データメモリ（２０）に格納されたデータは、
プログラムメモリ（１６）に書き込まれているプログラ
ムの内容に従って、演算ユニット（２１）において、フ
ィルタリング処理、遅延処理などの処理を施される。
（１８）から、時系列的にデータメモリ（２０）に格納
される。データメモリ（２０）に格納されたデータは、
プログラムメモリ（１６）に書き込まれているプログラ
ムの内容に従って、演算ユニット（２１）において、フ
ィルタリング処理、遅延処理などの処理を施される。
【００３３】演算ユニット（２１）での処理を受けたデ
ータは、再度データメモリ（２０）に書き込まれ、時系
列的に保存される。
ータは、再度データメモリ（２０）に書き込まれ、時系
列的に保存される。
【００３４】演算ユニット（２１）は、タイマ１（１
９）から４４．１ｋＨｚのサンプリングクロックが入力
されるごとに発生する割り込み信号が入力される毎に、
時系列的に保存されている数サンプルの演算済みのディ
ジタルデータを用い、特定される区間に対して補間演算
を施す。
９）から４４．１ｋＨｚのサンプリングクロックが入力
されるごとに発生する割り込み信号が入力される毎に、
時系列的に保存されている数サンプルの演算済みのディ
ジタルデータを用い、特定される区間に対して補間演算
を施す。
【００３５】次に、限られた区間［ｘ1、ｘn］内のディ
ジタルデータを、区分多項式により、滑らかな曲線で近
似するスプライン関数による補間を行う場合について説
明する。これらのディジタルデータは、 （ｘ1，ｙ1）、（ｘ2，ｙ2）、・・・（ｘn，ｙn） 但し、（ｘ1＜ｘ2＜ ・・・ ＜ｘn） と表され、前記の区間内の小区間［ｘi、ｘi+1］におけ
る３次のスプライン関数を、Ｓi（ｘ）とすると、 Ｓi（ｘ）＝ａi＋ｂi（ｘ−ｘi）＋ｃi（ｘ−ｘi）2＋ｄi（ｘ−ｘi）3 但し、（ｉ＝１，２，・・・ ｎ−１） − ［式１］ と表される。
ジタルデータを、区分多項式により、滑らかな曲線で近
似するスプライン関数による補間を行う場合について説
明する。これらのディジタルデータは、 （ｘ1，ｙ1）、（ｘ2，ｙ2）、・・・（ｘn，ｙn） 但し、（ｘ1＜ｘ2＜ ・・・ ＜ｘn） と表され、前記の区間内の小区間［ｘi、ｘi+1］におけ
る３次のスプライン関数を、Ｓi（ｘ）とすると、 Ｓi（ｘ）＝ａi＋ｂi（ｘ−ｘi）＋ｃi（ｘ−ｘi）2＋ｄi（ｘ−ｘi）3 但し、（ｉ＝１，２，・・・ ｎ−１） − ［式１］ と表される。
【００３６】［式１］において、ａiはｘ＝ｘiの時の初
期値である。また、Ｓi（ｘ）は、（ｘ1 ≦ｘi≦ｘn）
の範囲で、限定される自然スプライン関数である。これ
らの条件により、係数ａi、ｂi、ｃi、ｄiを求める。係
数ａi、ｂi、ｃi、ｄiは、タイマ１（１９）から命令デ
コーダ（１７）に対して割込み信号が発生する毎に、演
算ユニット（２１）において求められて、データメモリ
（２０）に書き込まれ、それ以前の入力データにより求
められた係数ａi、ｂi、ｃi、ｄiを更新する。
期値である。また、Ｓi（ｘ）は、（ｘ1 ≦ｘi≦ｘn）
の範囲で、限定される自然スプライン関数である。これ
らの条件により、係数ａi、ｂi、ｃi、ｄiを求める。係
数ａi、ｂi、ｃi、ｄiは、タイマ１（１９）から命令デ
コーダ（１７）に対して割込み信号が発生する毎に、演
算ユニット（２１）において求められて、データメモリ
（２０）に書き込まれ、それ以前の入力データにより求
められた係数ａi、ｂi、ｃi、ｄiを更新する。
【００３７】さらに、この補間用係数の導出と並行し
て、４８ｋＨｚにサンプリング周波数を変換されたディ
ジタルデータが求められる。
て、４８ｋＨｚにサンプリング周波数を変換されたディ
ジタルデータが求められる。
【００３８】即ち、タイマ２（２３）に出力先の外部機
器から出力サンプリングクロックが入力される毎に、タ
イマ２（２３）は、命令デコーダ（１７）に対してデー
タの出力を要求する割り込み信号を発生する。この時に
データメモリ（２０）からデータ入力時に既に求められ
ている係数ａi、ｂi、ｃi、ｄiを読みだし、演算ユニッ
ト（２１）において、［式１］の演算を行い、前述の
［式１］のＳi（ｘ）即ち４８ｋＨｚでサンプリングさ
れたディジタル信号（１４）が得られる。
器から出力サンプリングクロックが入力される毎に、タ
イマ２（２３）は、命令デコーダ（１７）に対してデー
タの出力を要求する割り込み信号を発生する。この時に
データメモリ（２０）からデータ入力時に既に求められ
ている係数ａi、ｂi、ｃi、ｄiを読みだし、演算ユニッ
ト（２１）において、［式１］の演算を行い、前述の
［式１］のＳi（ｘ）即ち４８ｋＨｚでサンプリングさ
れたディジタル信号（１４）が得られる。
【００３９】演算ユニット（２１）において求められた
４８ｋＨｚのディジタル信号は、Ｉ／Ｏ２（２２）に書
き込まれる。Ｉ／Ｏ２（２２）に書き込まれたデータ
は、次の出力サンプリングクロックが入力される毎にＩ
／Ｏ２（２２）から読み出され、４８ｋＨｚにサンプリ
ング周波数を変換されたディジタル信号（１４）とし
て、ＤＡＴプレーヤ３（８）に対して出力される。
４８ｋＨｚのディジタル信号は、Ｉ／Ｏ２（２２）に書
き込まれる。Ｉ／Ｏ２（２２）に書き込まれたデータ
は、次の出力サンプリングクロックが入力される毎にＩ
／Ｏ２（２２）から読み出され、４８ｋＨｚにサンプリ
ング周波数を変換されたディジタル信号（１４）とし
て、ＤＡＴプレーヤ３（８）に対して出力される。
【００４０】以上のようにして、ＣＤプレーヤ１（１）
からの４４．１ｋＨｚのサンプリング周波数のディジタ
ル信号は、ディジタル信号処理ユニット（１５）におい
て、４８ｋＨｚのサンプリング周波数のディジタル信号
にディジタル的に変換され、ＤＡＴプレーヤ３（８）に
入力される。
からの４４．１ｋＨｚのサンプリング周波数のディジタ
ル信号は、ディジタル信号処理ユニット（１５）におい
て、４８ｋＨｚのサンプリング周波数のディジタル信号
にディジタル的に変換され、ＤＡＴプレーヤ３（８）に
入力される。
【００４１】前述の全ての処理は、アナログ信号を介さ
ずディジタル信号処理ユニット（１５）内で行われるの
で、Ｓ／Ｎ比の劣化を招くことなくサンプリング周波数
の変換を行うことを可能にするものである。また、従来
のアナログ信号を介して、ディジタル信号のサンプリン
グ周波数を変化する場合よりも回路規模を縮小すること
を可能にするものである。
ずディジタル信号処理ユニット（１５）内で行われるの
で、Ｓ／Ｎ比の劣化を招くことなくサンプリング周波数
の変換を行うことを可能にするものである。また、従来
のアナログ信号を介して、ディジタル信号のサンプリン
グ周波数を変化する場合よりも回路規模を縮小すること
を可能にするものである。
【００４２】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のサンプリング周波数変換装置は、ディジタル信号のサ
ンプリング周波数の変換を、アナログ信号を介すること
なく実現することを可能とするものであり、従来からの
問題点であった周波数の変換に伴う信号のＳ／Ｎ比の劣
化を伴わない。また、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器ある
いは、オーバーサンプリング回路、ダウンサンプリング
回路等を必要としないのでハードウエア規模の縮小をも
実現できる。
のサンプリング周波数変換装置は、ディジタル信号のサ
ンプリング周波数の変換を、アナログ信号を介すること
なく実現することを可能とするものであり、従来からの
問題点であった周波数の変換に伴う信号のＳ／Ｎ比の劣
化を伴わない。また、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器ある
いは、オーバーサンプリング回路、ダウンサンプリング
回路等を必要としないのでハードウエア規模の縮小をも
実現できる。
【図１】アナログ信号波形とディジタル化した信号の標
本値をプロットした図である。
本値をプロットした図である。
【図２】本発明のディジタル信号処理装置によるディジ
タル信号の周波数変換システムの一実施例の概略構成図
である。
タル信号の周波数変換システムの一実施例の概略構成図
である。
【図３】本発明のディジタル信号処理装置の一実施例の
概略構成図である。
概略構成図である。
【図４】従来のディジタル信号のサンプリング周波数変
換の一実施例の概略構成図である。
換の一実施例の概略構成図である。
【図５】従来のディジタル信号のサンプリング周波数変
換の一実施例の概略構成図である。
換の一実施例の概略構成図である。
（１） ＣＤプレーヤ （２） ＤＡＴプレーヤ１ （３） ＤＡＴプレーヤ２ （４） ＢＳチューナ （５） ディジタル信号処理ユニット （６） Ｄ／Ａ変換器 （７） Ａ／Ｄ変換器 （８） ＤＡＴプレーヤ３ （９） ディジタル信号処理ユニット （１０） オーバーサンプリン信号 （１３） ４４．１ｋＨｚでサンプリングされたデ
ィジタル信号 （１４） ４８ｋＨｚにサンプリング周波数を変換
されたディジタル信号 （１５） ディジタル信号処理装置３ （１６） プログラムメモリ （１７） 命令デコーダ （１８） 入出力インタフェース１（Ｉ／Ｏ１） （１９） タイマ１ （２０） データメモリ （２１） 演算ユニット （２２） 入出力インタフェース２（Ｉ／Ｏ２） （２３） タイマ２
ィジタル信号 （１４） ４８ｋＨｚにサンプリング周波数を変換
されたディジタル信号 （１５） ディジタル信号処理装置３ （１６） プログラムメモリ （１７） 命令デコーダ （１８） 入出力インタフェース１（Ｉ／Ｏ１） （１９） タイマ１ （２０） データメモリ （２１） 演算ユニット （２２） 入出力インタフェース２（Ｉ／Ｏ２） （２３） タイマ２
Claims (2)
- 【請求項１】 第１のサンプリング周波数で処理を行う
第１のディジタル信号処理装置から入力されるディジタ
ル信号のサンプリング周波数を変換して、第２のサンプ
リング周波数で処理を行う第２のディジタル信号処理装
置へ出力するサンプリング周波数変換装置において、 ディジタル信号の時系列的なディジタルデータ列に対し
て補間処理を行う補間処理手段と、該補間処理手段によ
って上記第１のサンプリング周波数のディジタル信号の
ディジタルデータの時系列に対して補間処理を施し、そ
の補間結果から上記第２のサンプリング周波数によるデ
ィジタル信号を生成するディジタル信号生成手段と、を
備えることを特徴とするサンプリング周波数変換装置。 - 【請求項２】 上記第１のディジタル信号処理装置のサ
ンプリングクロックを受信することによって上記第１の
ディジタル信号処理装置のサンプリング周期を検出する
第１のサンプリング周期検出手段と、上記第２のディジ
タル信号処理装置のサンプリングクロックを受信するこ
とによって上記第２のディジタル信号処理装置のサンプ
リング周期を検出する第２のサンプリング周期検出手段
と、上記第１のディジタル信号処理装置のサンプリング
周期毎に上記第１のディジタル信号処理装置からのデー
タの入力を知らせる入力通知信号を上記ディジタル信号
生成手段に対して発する第１のタイマと、上記第２のデ
ィジタル信号処理装置のサンプリング周期毎に上記第２
のディジタル信号処理装置へのデータの出力が必要であ
ることを知らせる出力要求信号を上記ディジタル信号生
成手段に対して発する第２のタイマと、を備え、 上第ディジタル信号生成手段が、上記第１のタイマから
の入力通知信号の受信毎に第１のディジタル信号処理装
置から第１のサンプリング周波数によるディジタル信号
を入力し、上記第２のタイマからの出力要求信号の受信
毎に第２のディジタル信号処理装置へ第２のサンプリン
グ周波数によるディジタル信号を出力することを特徴と
する請求項１記載のサンプリング周波数変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4965192A JPH05252119A (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | サンプリング周波数変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4965192A JPH05252119A (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | サンプリング周波数変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05252119A true JPH05252119A (ja) | 1993-09-28 |
Family
ID=12837100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4965192A Pending JPH05252119A (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | サンプリング周波数変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05252119A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5825899A (en) * | 1995-03-20 | 1998-10-20 | Fujitsu Limited | Audio data processing apparatus |
| US5907448A (en) * | 1993-03-04 | 1999-05-25 | Sony Corporation | Magnetic disk device and method of manufacturing same having convex recordings regions, concave guard bands, and impressed concavities and convexities representing control signals |
| CN104460470A (zh) * | 2014-12-25 | 2015-03-25 | 中国电子科技集团公司第四十一研究所 | 通过单片机系统的定时器中断实现采样率设置的方法 |
-
1992
- 1992-03-06 JP JP4965192A patent/JPH05252119A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5907448A (en) * | 1993-03-04 | 1999-05-25 | Sony Corporation | Magnetic disk device and method of manufacturing same having convex recordings regions, concave guard bands, and impressed concavities and convexities representing control signals |
| US5825899A (en) * | 1995-03-20 | 1998-10-20 | Fujitsu Limited | Audio data processing apparatus |
| CN104460470A (zh) * | 2014-12-25 | 2015-03-25 | 中国电子科技集团公司第四十一研究所 | 通过单片机系统的定时器中断实现采样率设置的方法 |
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