JPH05307833A - 圧縮・伸張回路 - Google Patents

圧縮・伸張回路

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JPH05307833A
JPH05307833A JP13972992A JP13972992A JPH05307833A JP H05307833 A JPH05307833 A JP H05307833A JP 13972992 A JP13972992 A JP 13972992A JP 13972992 A JP13972992 A JP 13972992A JP H05307833 A JPH05307833 A JP H05307833A
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JP
Japan
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reference voltage
digital
converter
compression
analog
Prior art date
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Pending
Application number
JP13972992A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideki Tanaka
中 秀 樹 田
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Funai Electric Co Ltd
Original Assignee
Funai Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 入力されたアナログ信号を圧縮、伸張して雑
音を除去する際に、アナログ信号のレベルに応じた圧縮
を行うことにより、分解能の向上を図る。 【構成】 圧縮回路及び伸張回路が、アナログ信号のレ
ベルに応じてリファレンス電圧可変のアナログ/ディジ
タル変換手段とディジタル/アナログ変換手段とを各々
備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はTVステレオ音声信号や
映像信号などの雑音低減に係るものであり、詳しくはス
ペクトル圧縮と増幅度圧縮された音声信号等をスペクト
ル伸張と増幅度伸張して元に戻すことにより、ダイナミ
ックレンジを拡大して雑音低減を図る圧縮・伸張回路に
関する。
【0002】
【従来の技術】雑音を低減するために、従来用いられて
きた代表的なものに、dbx方式やドルビ−方式があ
る。以下、図を用いてこれらの方式について説明する。
【0003】図10に、dbx方式の原理を説明するた
めの図を示す。まず、入力されたアナログ信号を、対数
圧縮して磁気テ−プに記録する。再生時には、この圧縮
された信号を伸張してノイズを低減させ、ダイナミック
レンジの拡大を図る。
【0004】一方、ドルビ−方式は、アナログ信号を入
力時に圧縮し、伸張して出力する点で、先に述べたdb
x方式と同様である。ただし圧縮は、レベルによるもの
でなく、周波数軸上で行われ、かつ、その効果も一様で
はなく、図11に示すように、高い周波数ほど、圧縮率
を高める。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの雑音
の低減の方法では、入力信号のレベルが急激に変化する
と、圧縮および伸張が追随できなくなるためか、ブリ−
ジングノイズが発生するという問題があった。また、デ
ィジタル信号を使用した音声及び映像機器では、ブリ−
ジングノイズは発生しないものの、量子化ノイズが発生
し、微小レベルのデ−タほど分解能が悪くなっていた。
【0006】本発明は、以上の問題を解決するためにな
されたものであり、ディジタル信号の微小レベルのデ−
タについて、分解能の高い雑音低減を行うための圧縮・
伸張回路を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の圧縮・伸張回路
は、入力されたアナログ信号をディジタル信号に変換す
るためのアナログ/ディジタル変換手段と、前記アナロ
グ/ディジタル変換手段のリファレンス電源電圧を前記
アナログ信号のレベルに応じて変化させるための圧縮用
リファレンス電圧を発生するための圧縮用リファレンス
電圧発生手段と、前記ディジタル信号をアナログ信号に
変換するためのディジタル/アナログ変換手段と、前記
圧縮用リファレンス電圧に対応した伸張用リファレンス
電圧を前記ディジタル/アナログ変換手段に出力するた
めの伸張用リファレンス電圧発生手段とを具備してなる
ことを特徴とする。
【0008】
【作用】本発明者は、アナログ/ディジタル変換手段ま
たはディジタル/アナログ変換手段のリファレンス電圧
の大きさと得られるデ−タとの関係について、詳細に検
討したところ、以下に説明する結果を得た。
【0009】一般に、アナログ/ディジタル変換手段の
リファレンス電圧を低くする程、1ビット当たりの入力
電圧の大きさは小さくなる。 したがって、アナログ/
ディジタル変換手段のリファレンス電圧を、低くする程
分解能を上げることができる。なお、ここでは、アナロ
グ/ディジタル変換用集積回路が逆特性である場合につ
いて説明している。一方、ディジタル/アナログ変換手
段のリファレンス電圧を低くする程、デ−タは圧縮さ
れ、リファレンス電圧を高くする程、デ−タは伸張され
る。なお、ここでは、ディジタル/アナログ変換用集積
回路が正特性である場合について、説明している。
【0010】入力信号のレベルに対応して、アナログ/
ディジタル変換手段のリファレンス電圧を変化させるこ
とにより、圧縮回路を構成し、これに応じた型でリファ
レンス電圧の大きさを変化させるディジタル/アナログ
変換手段より伸張回路を構成して、これらを組み合わせ
て圧縮・伸張回路を構成することにより、分解能を向上
させることができる。
【0011】すなわち、ここで説明する例では、アナロ
グ/ディジタル変換手段に入力される信号の内で、レベ
ルの大きいものに対しては、リファレンス電圧を低く
し、レベルの小さいものに対してはリファレンス電圧を
高くすれば、入力信号のレベルの上限を損なうことな
く、分解能を向上させることができる。
【0012】
【実施例】図面を用いて、実施例を詳細に説明する。図
1は、本発明の圧縮・伸張回路の一実施例のブロック図
である。11はアナログ/ディジタル変換器(以下A/
D変換器と略す)、12は圧縮用リファレンス電圧回
路、13はアナログ/ディジタル変換器(以下A/D変
換器と略す)、14は記録媒体、15はディジタル/ア
ナログ変換器(以下D/A変換器と略す)、16はディ
ジタル/アナログ変換器(以下D/A変換器と略す)1
7はアナログ信号入力端子、18はアナログ信号出力端
子,19は反転アンプである。
【0013】図2は、本発明の圧縮回路の一実施例のブ
ロック図である。22は圧縮用のリファレンス電圧発生
回路、27はアナログ信号入力端子、25はアンプ、2
6は反転アンプ、21,23はA/D変換器、212は
アナログ信号入力端子、213は反転したアナログ信号
入力端子、214はディジタル信号出力端子、221,
222は絶対値検出用ダイオ−ド、223はアンプ、
A,Bはディジタル信号用端子である。
【0014】図3は、本発明の伸張回路の一実施例のブ
ロック図である。31は反転アンプ、32は伸張用のリ
ファレンス電圧発生回路、35,36はD/A変換器、
37はロ−パスフィルタ、38はアンプ、352はリフ
ァレンス電圧入力端子、354はディジタル信号入力端
子、39,351はアナログ信号出力端子、A,Bはデ
ィジタル信号用端子である。
【0015】まず、圧縮回路について図1により、説明
する。アナログ信号入力端子17より入力されたアナロ
グ信号は、A/D変換器11でディジタル変換される。
A/D変換器11のリファレンス電圧は圧縮用リファレ
ンス電圧発生回路12によって、アナログ信号の大きさ
に応じた値の電圧が与えられる。相対的に小さいレベル
のアナログ信号に対しては、より大きい値のリファレン
ス電圧を与え、大きいレベルのアナログ信号に対しては
より小さい値のリファレンス電圧を与える。このリファ
レンス電圧の値は、A/D変換器13によって、ディジ
タル信号に変換される。このようにして得られたディジ
タル圧縮信号は、リファレンス電圧、ディジタル信号と
位相を合わせて、記録媒体14に記録される。圧縮され
たアナログ信号とリファレンス電圧について、以下で詳
細に説明する。
【0016】図4のbは、A/D変換器に与えられたリ
ファレンス電圧で、aはリファレンス電圧によって、圧
縮されたアナログ信号である。アナログ信号としては、
正弦波を用いている。aは正弦波の上下を押しつぶした
ように圧縮されている様子が分る。また、bより正弦波
の上下部の電圧の絶対値が高い部分のリファレンス電圧
は低くく、正弦波のゼロに近い部分はリファレンス電圧
が高いことが分る。
【0017】以下、図2に示す圧縮回路により、動作を
詳細に説明する。アナログ信号入力端子27より入力さ
れたアナログ信号は、アンプ25と反転アンプ26で増
幅され、A/D変換器21でディジタル信号に変換され
る。A/D変換器21のリファレンス電圧は、圧縮用の
リファレンス電圧発生回路22によって、リファレンス
電圧入力端子211から与えられる。このリファレンス
電圧はすでに説明したやり方で、アナログ信号の大きさ
に応じて変化させる。また、A/D変換器23でディジ
タル信号に変換され、端子Aを経由して、図3に示した
伸張回路へ出力される。A/D変換器21で圧縮されデ
ィジタル変換された信号は、ディジタル信号出力端子2
14より、ディジタル信号端子Bを経由して、図3の伸
張回路へと出力される。
【0018】次に、伸張回路について図1により説明す
る。A/D変換器11により、圧縮されディジタル変換
された信号は、D/A変換器16でアナログ変換されて
アナログ信号出力端子18より出力される。D/A変換
器16のリファレンス電圧は、記録媒体14に先に記録
された圧縮用のリファレンス電圧に基づいて与えられ
る。すなわち、記録媒体14に記録された圧縮用のリフ
ァレンス電圧は、D/A変換器15で、アナログ変換さ
れて、伸張用のリファレンス電圧としてD/A変換器1
6に与えられる。伸張されたアナログ信号とリファレン
ス電圧について、以下で詳細に説明する。
【0019】図5のbは、D/A変換器16に与えられ
たリファレンス電圧で、aはリファレンス電圧によっ
て、伸張されたアナログ信号である。アナログ信号とし
ては、正弦波を用いた場合を示した。aにより、正弦波
の上下を引伸したように伸張されている様子が分る。ま
た、bにより、正弦波の上下部の電圧の絶対値が高い部
分のリファレンス電圧は高く、正弦波のゼロに近い部分
は、リファレンス電圧が低いことが分る。
【0020】以下、図3に示す伸張回路により、動作を
詳細に説明する。圧縮回路より、出力されたディジタル
信号はディジタル信号用端子A,Bより、伸張用のリフ
ァレンス電圧発生回路32、D/A変換器35へ各々入
力される。伸張用のリファレンス電圧は、リファレンス
電圧発生回路32より、リファレンス電圧入力端子35
2を経由してD/A変換器35へ入力される。先に説明
したように、伸張用のリファレンス電圧は、 圧縮用の
リファレンス電圧に対応して変化する。D/A変換器3
5で変換されたアナログ信号は、ロ−パスフィルタ37
からアンプ38を経てアナログ信号出力端子39から出
力される。
【0021】以上、説明したように、入力されるアナロ
グ信号のレベルに応じたリファレンス電圧を与えて、圧
縮・伸張を行えば、最終的に元の正弦波が得られる。
【0022】次に、正弦波を入力信号として用いた場合
に、本発明の圧縮回路により得られるディジタルデ−タ
について説明する。図6は本発明の回路により得られる
圧縮モ−ドのディジタルデ−タである。図7は従来の回
路により得られる通常モ−ドのディジタルデ−タであ
る。図7において、4ビットであらわされる信号aは図
6の信号aでは6ビットで表現され、分解能が向上して
いることが分かる。
【0023】最終的に得られるアナログ信号について、
説明する。図8は本発明により得られる波形、図9は従
来の方法により得られる波形である。図9で見られるノ
イズが、図8では著しく減少していることが分かる。
【0024】以上では、アナログ信号として正弦波を入
力した場合を、例に説明したが、本発明は、これに限ら
れたものではない。本発明はステレオ音声信号を始めと
する様々なアナログ信号に応用可能である。
【0025】なお、圧縮率と伸張率の関係を合わせてお
けば、リファレンス電圧信号を伝送する必要はなく、伸
張時に圧縮されたディジタル信号からリファレンス電圧
情報を得ることもできるので、CDなどの従来のメディ
アに適用できる。
【0026】
【発明の効果】本発明は、アナログ/ディジタル変換手
段及びディジタル/アナログ変換手段のリファレンス電
圧を、入力信号のレベルに合わせて変化させるので、ダ
イナミックレンジを犠牲にすることなく、分解能が向上
できる。したがって、大幅に雑音を取り除くことが可能
となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の圧縮・伸張回路の一実施例のブロック
図である。
【図2】本発明の圧縮回路の一実施例のブロック図であ
る。
【図3】本発明の伸張回路の一実施例のブロック図であ
る。
【図4】本発明の圧縮回路により、与えられたリファレ
ンス電圧と圧縮された信号を示す図である。
【図5】本発明の伸張回路により、与えられたリファレ
ンス電圧と伸張された信号を示す図である。
【図6】本発明の回路により得られる圧縮モ−ドのディ
ジタルデ−タである。
【図7】従来の回路により得られる通常モ−ドのディジ
タルデ−タである。
【図8】本発明の圧縮・伸張回路により雑音を取り除い
たアナログ信号を示す図である。
【図9】従来の回路により、雑音を取り除いたアナログ
信号を示す図である。
【図10】dbx方式の原理を説明するための図であ
る。
【図11】ドルビ−方式の原理を説明するための図であ
る。
【符号の説明】
11 アナログ/ディジタル変換器 12 圧縮用リファレンス電圧回路 13 アナログ/ディジタル変換器 14 記録媒体 15 ディジタル/アナログ変換器 16 ディジタル/アナログ変換器 17 アナログ信号入力端子 18 アナログ信号出力端子 19 反転アンプ 21 A/D変換器 22 圧縮用のリファレンス電圧発生回路 23 A/D変換器 25 アンプ 26 反転アンプ 27 アナログ信号入力端子 212 アナログ信号入力端子 213 反転したアナログ信号入力端子 214 ディジタル信号出力端子 221,222 絶対値検出用ダイオ−ド 223 アンプ A,B ディジタル信号用端子 31 反転アンプ 32 伸張用のリファレンス電圧発生回路 35,36 D/A変換器 37 ロ−パスフィルタ 38 アンプ 39,351 アナログ信号出力端子 352 リファレンス電圧入力端子 354 ディジタル信号入力端子

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力されたアナログ信号をディジタル信
    号に変換するためのアナログ/ディジタル変換手段と、
    前記アナログ/ディジタル変換手段のリファレンス電源
    電圧を前記アナログ信号のレベルに応じて変化させるた
    めの圧縮用リファレンス電圧を発生するための圧縮用リ
    ファレンス電圧発生手段と、前記ディジタル信号をアナ
    ログ信号に変換するためのディジタル/アナログ変換手
    段と、前記圧縮用リファレンス電圧に対応した伸張用リ
    ファレンス電圧を前記ディジタル/アナログ変換手段に
    出力するための伸張用リファレンス電圧発生手段とを具
    備してなることを特徴とする圧縮・伸張回路。
JP13972992A 1992-05-01 1992-05-01 圧縮・伸張回路 Pending JPH05307833A (ja)

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JP13972992A JPH05307833A (ja) 1992-05-01 1992-05-01 圧縮・伸張回路

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JPH05307833A true JPH05307833A (ja) 1993-11-19

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JP (1) JPH05307833A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0706288A3 (en) * 1994-10-05 1998-09-16 Hughes Aircraft Company High resolution gain response correction circuit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0706288A3 (en) * 1994-10-05 1998-09-16 Hughes Aircraft Company High resolution gain response correction circuit

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