JPH0555917A - A/dコンバータ - Google Patents

A/dコンバータ

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JPH0555917A
JPH0555917A JP3235486A JP23548691A JPH0555917A JP H0555917 A JPH0555917 A JP H0555917A JP 3235486 A JP3235486 A JP 3235486A JP 23548691 A JP23548691 A JP 23548691A JP H0555917 A JPH0555917 A JP H0555917A
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JP
Japan
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JP3235486A
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Inventor
Shinichi Fujita
心一 藤田
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Yamaha Corp
Original Assignee
Yamaha Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 A/Dコンバータで発生するDCドリフトを
低減させる。 【構成】 アナログ入力信号はバッファアンプ12を介
してA/D変換器14に入力されて、ディジタル信号に
変化されて出力される。帰還回路40はA/D変換器1
4の出力信号中の直流成分を抽出してA/D変換器14
の入力側に負帰還させる。これにより、DCサーボが働
き、A/D変換器14の出力中のDCドリフトが除去さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、オーディオ信号系統
などで用いられるA/Dコンバータ(アナログ・ディジ
タル変換装置)の改良に関し、A/DコンバータのDC
オフセットの変化(DCドリフト)による耳につく不規
則なノイズの発生を抑えたものである。
【0002】
【従来の技術】A/Dコンバータの形式には様々ある
が、例えば図2に示すA/Dコンバータ10のように、
入力バッファアンプ12やA/D変換器14内のコンパ
レータ16などアナログ回路部分が必ず存在する。この
ため、それらのDCオフセットが温度ドリフト等で変化
すると、図3に示すように、アナログ入力信号が0でも
ディジタル出力信号は変化してしまい、この時A/D変
換器14の出力をD/Aコンバータ18でアナログ信号
に戻した信号は、ノイズが少ないところとノイズが出る
ところが交互にランダムに現われて一定しないため、
「ザッ、ザッ」というように非常に耳につくノイズを発
生する。特に、A/Dコンバータ10のディジタル出力
信号の形式が2’sコンプリメント符号等入力0を境に
MSBが反転する符号に用いた場合には、ラダー型等で
構成されたD/Aコンバータ18は誤差の影響が最も大
きく現われるMSBが“0”←→“1”と変化するた
め、特に大きなノイズを発生することがある。
【0003】従来このようなノイズを低減するためにデ
ィザが利用されていた。これは図4のA/Dコンバータ
11のようにランダムノイズ発生器20からディジタル
ランダムノイズを発生させ、これをD/A変換器22で
アナログディザ信号に変換して加算器24でアナログ入
力信号に加算し、これを入力バッファアンプ12を介し
てA/D変換器14に入力してディジタル信号に変換
し、引算器26でこのディジタル変換出力からディジタ
ルランダムノイズを引算してディジタル出力信号を得る
ようにしたものである。これによれば、A/D変換器1
4から発生するノイズや出力の非直線性などが平均化さ
れ(ホワイトノイズ化される)、ノイズを一定に平均化
し、聴感上の不快音を低減して、聴感上目立たなくする
ことができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記図4のディザによ
るノイズ低減方式では、ランダムノイズの発生、D/A
変換、加算および減算のための回路が必要であるので、
回路構成が複雑になる欠点があった。
【0005】この発明は、前記従来の技術における欠点
を解決して、DCオフセットの変動により発生するノイ
ズを簡単な回路構成で聴感上目立たなくすることができ
るA/Dコンバータを提供しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明は、アナログ入
力信号をディジタル信号に変換するA/D変換器と、こ
のA/D変換器の出力から直流成分を抽出して当該A/
D変換器の入力に負帰還する帰還回路とからなり、前記
A/D変換器の出力からディジタル出力信号を得るよう
にしたものである。
【0007】
【作用】この発明によれば、A/D変換器の出力中の直
流成分をその入力に負帰還するようにしたので、DCサ
ーボの働きにより温度などの影響を受けにくくなる。し
たがって、DCドリフトが低減されてDCドリフトによ
るノイズを聴感上目立たなくすることができる。これに
よればランダムノイズを用いないので、回路構成を簡単
にすることができる。
【0008】
【実施例】(実施例1)この発明の第1実施例を図1に
示す。このA/Dコンバータ30においてアナログ入力
信号(オーディオ信号)は入力端子32から入力され
て、抵抗R1を介し、さらに入力バッファアンプ12を
介してA/D変換器14に入力され、2’sコンプリメ
ント符号等の入力0を境にMSBが反転する符号形式の
ディジタル信号に変換される。
【0009】A/D変換器14の各ビット出力は出力端
子34に導かれて、ディジタル出力信号として例えば図
示しない後段のディジタル信号処理回路で各種のディジ
タル信号処理が施された後D/Aコンバータでアナログ
オーディオ信号に変換されて出力される。
【0010】D/A変換器36、積分器38および抵抗
R2はDCドリフト除去のための帰還回路40を構成す
る。すなわち、D/A変換器36はA/D変換器14の
出力をアナログ信号に変換する。積分器38はオペアン
プ42を用いて構成され、A/D変換器14のアナログ
出力信号を積分した信号(極性は反転)を出力する。こ
の積分信号は抵抗R2を介して入力バッファアンプ12
の入力に負帰還される。D/A変換器36には必ずしも
変換特性がリニアなものは必要ない。
【0011】以上の構成によれば、入力バッファアンプ
12やA/D変換器14内のコンパレータ等にDCドリ
フトがあった場合、積分回路38の出力にこのDCドリ
フト分が現われて、入力側に負帰還され、これによりD
CサーボがかけられてA/D変換器14の出力中のDC
ドリフトが除去される。これにより、入力0の時に後段
のD/Aコンバータでアナログ信号に戻した時のノイズ
の発生が防止される。
【0012】したがって、図5に示すように、ノイズの
出方が一定になり、ホワイトノイズ的になってノイズが
減ったように錯覚し、聴感上目立たなくなる。
【0013】なお、積分器38の特性は、A/D変換器
14の入力にサンプリング周波数の1/2の周波数のロ
ーパスフィルタが入っていることから、このフィルタの
位相回りとA/D変換器14の入力(フィードバックす
る位置)から積分器38の入口までのゲインによって発
振しないような十分低い周波数を設定する。例えばゲイ
ン100dBで20kHz までローパスフィルタの位相回り
無しにするには、積分器38の周波数特性を図6のよう
に設定する。なお、上記ローパスフィルタは帰還ループ
中(例えば入力バッファアンプ12とA/D変換器14
の間)に配設することもできる。
【0014】(実施例2)この発明の第2実施例を図7
に示す。図1の回路と共通する部分には同一の符号を用
いる。このA/Dコンバータ44はA/D変換器14の
出力が2’sコンプリメント符号等の入力0を境にMS
Bが反転する符号形式のディジタル信号であり、そのM
SB出力だけを帰還回路41に帰還させて積分器38で
積分して、アナログ入力信号が一方入力端に入力されて
いる差動アンプ46の他方入力端に帰還するようにした
ものである。
【0015】このA/Dコンバータ44によれば、MS
Bだけを帰還しているのでA/D変換器14の出力形式
が2’sコンプリメント符号の場合、A/D変換器14
の出力のDCオフセットが図8に示すように符号“0…
…000”と符号“1……111”の間になるようにサ
ーボがかけられる。入力0の時には、図9に示すよう
に、この2値間を往復するように変化する。すなわち、
DCフィードバックでは取りきれない系の中で発生する
高周波ノイズが出る。この時、A/D変換器14の出力
をD/A変換した音は「サー」というホワイトノイズと
なり、サーボをかけない時の「ザッ、ザッ」という不快
なノイズは発生しない。図7の回路によれば、図1の回
路構成に比べて帰還回路41内のD/A変換器36が不
要となり、回路構成が簡略化される。
【0016】(実施例3)前記図7の実施例では入力0
のときに誤差の影響が最も大きい(重み付けが最も大き
い)MSBが変化するので、後段のD/A変換器がラダ
ー型の場合最も精度がとれないMSBが変化して、ホワ
イトノイズとはいえノイズが大きくなる可能性がある。
このような問題を解決する回路構成を図10に示す。こ
れは、帰還のデジタル値にオフセットをかける応用例で
入力0のときに誤差の影響が最も小さいLSBが変化す
るようにしたものである。すなわち、帰還回路43はA
/D変換器14の出力のうちMSB以外のビット出力を
すべてノア回路50に入力し、ノア回路50の出力とA
/D変換器14のMSB出力をオア回路52を介して積
分器38で積分して帰還する。
【0017】このA/Dコンバータ54によれば、A/
D変換器14の出力形式が2’sコンプリメント符号の
場合、A/D変換器14の出力のDCオフセットが図1
1に示すように、符号“0……001”と符号“0……
000”の間になるようにサーボがかけられる。したが
って、入力0の時には図12に示すように、この2値間
を往復するように変化するので、誤差の影響が最も小さ
い(重み付けが最も小さい)LSBが変化し、後段のD
/A変換器がラダー型の場合最も精度がとりやすいLS
Bのみの変化となり、ホワイトノイズのノイズレベルが
低減される。
【0018】(実施例4)前記実施例3(図10)にお
いて、もしA/D変換器14の出力のLSBの1ビット
を無視する(切捨てて常時LSB““0”にする)こと
が精度上許されるならば、その上位のビットはすべて
“0”であるから、入力が0の時はディジタル出力も
“0……000”とすることができる。したがって、こ
の出力をD/Aコンバータを通して音にすると、D/A
変換器は働かないので、D/A変換器の残留雑音(ラダ
ー抵抗型であればその抵抗の熱雑音等)という小さな値
に固定することができる。
【0019】LSBを無視することが精度上許されない
場合には、図13のように構成することにより精度の劣
化を防止できる。これは、ゲイン差を持たせた2組のA
/Dコンバータを用いて入力レベルに応じてこれらを切
り換えて使用することにより、LSB切り捨てによる精
度の劣化を救済したものである。
【0020】アナログ入力はそのまま(ゲイン1倍で)
大入力レベル用のA/Dコンバータ30に入力されてA
/D変換される。このA/Dコンバータ30は前記図1
のA/Dコンバータ30または図4のA/Dコンバータ
44等で構成することができ、帰還回路40も図1の帰
還回路40または図4の帰還回路41等で構成すること
ができる。また、アナログ入力は2倍のゲインを付与さ
れて、小入力レベル用のA/Dコンバータ54に入力さ
れてA/D変換される。このA/Dコンバータ54は前
記図7のA/Dコンバータ54等で構成することがで
き、帰還回路43も図10の帰還回路43等で構成する
ことができる。A/Dコンバータ30,54の符号形式
は2’sコンプリメント符号である。また、A/Dコン
バータ30,54のサンプリング周期は同期している。
【0021】大入力レベル用A/Dコンバータ30の各
ビット出力はそのままスイッチ60に供給される。小入
力レベル用A/Dコンバータ54の出力は、LSBが切
り捨てられ、MSBの上に1ビット付加する。この付加
したビットはMSBと同じ符号を出力する。このよう
に、小入力レベル用A/Dコンバータ54はA/D変換
器14の入力側で2倍のゲインを付与し、出力側でLS
Bを切り捨てるとともにMSBの上に1ビット付加して
MSBと同じ符号を出力することにより、2’sコンプ
リメント符号形式では、小入力レベル時(上位2ビット
の符号が同じである範囲内)には元の符号と全く同一に
なり、LSBの切り捨てによる精度の劣化は全く生じな
い。
【0022】レベル検出回路62は入力レベルを検出し
て、その値が小さい時(すなわち、上位2ビットが同じ
符号である範囲内の任意のレベル)ではスイッチ60を
下側に接続してA/Dコンバータ54の出力をD/Aコ
ンバータ64に導き、それ以上のレベルの時はサンプリ
ング周期中のすべてのビット出力が安定したタイミング
を見計らってスイッチ60を上側に接続してA/Dコン
バータ30の出力をD/Aコンバータ64に導く。な
お、レベル検出は、例えばA/Dコンバータ30の出力
のディジタル値によっても検出することが可能である。
【0023】なお、A/Dコンバータ30,54を切換
える場合、両者のゲインさえ合わせておけばDCオフセ
ットが両者で同じで、ドリフトも発生しないので、その
切替ノイズはほとんど聴こえないが、常にリアルタイム
に切替えていると連続波の歪観測などで特性の悪化が見
られたり、聴感上の音質などへの影響が考えられる。そ
こで、このような不都合を防止するため、大入力時にA
/Dコンバータ30側に切替わった後レベルが下っても
しばらくA/Dコンバータ30側に切替ったままホール
ドしておくこともできる(図14参照)。
【0024】以上の構成によれば、入力が0のときは、
スイッチ60はA/Dコンバータ54側に接続される。
この時A/Dコンバータ54の出力はLSBが切り捨て
られているので、LSBの変化は出力に現われず、出力
は“0……000”に保持される。入力が0より大きく
なると入力の値に応じたディジタル信号が出力される
が、この時前述した理由によりLSBを切り捨てたこと
による精度劣化は生じない。入力がさらに大きくなると
サンプリング周期中のすべてのビット出力が安定したタ
イミングを見計らってスイッチ60が切り換えられて、
A/Dコンバータ30の出力がD/Aコンバータ64に
導かれる。A/Dコンバータ30の出力はLSBもその
まま出されるが、出力レベルが大きいので、LSBによ
るノイズは音楽信号に埋もれて聞こえない。また、A/
Dコンバータ30,54はともにDCサーボ動作により
DCドリフトが除去されているので、スイッチ60を切
換えた時のDCオフセットのずれによるノイズも少なく
できる。
【0025】また、図13の構成によれば、2つのA/
Dコンバータ30,54を切換えることにより、図15
(a)のように元のビット数が得られるが、A/Dコン
バータ54の入力のゲインをさらに大きくしてシフトを
大きくすれば、図15(b)のように元より多いビット
精度にすることもできる。
【0026】
【変更例】前記実施例ではディジタル信号の符号形式を
2’sコンプリメント符号とした場合について説明した
が、他の符号形式を用いた場合にもDCオフセット低減
効果が得られる。また、この発明はオーディオ信号のほ
かビデオ信号その他A/D変換する際にDCオフセット
の変動によるノイズが問題となる各種信号に適用するこ
とができる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、A/D変換器の出力中の直流成分をその入力に負帰
還するようにしたので、DCサーボの働きにより温度な
どの影響を受けにくくなる。したがって、DCドリフト
が低減されてDCドリフトによるノイズを一定に平均化
し、聴感上の不快音を低減して、聴感上目立たなくする
ことができる。これによればランダムノイズを用いない
ので、回路構成を簡単にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の第1実施例を示すブロック図であ
る。
【図2】 A/Dコンバータ10の概要を示すブロック
図である。
【図3】 図2の回路の動作波形図である。
【図4】 ディザを用いてノイズ低減を図った従来のA
/Dコンバータを示すブロック図である。
【図5】 図1の回路の動作波形図である
【図6】 図1の積分器の周波数特性の一例である。
【図7】 この発明の第2実施例を示すブロック図であ
る。
【図8】 図7のA/DコンバータのDCサーボ動作の
説明図である。
【図9】 図7のA/Dコンバータにおける入力0の時
の動作を示すタイムチャートである。
【図10】 この発明の第3実施例を示すブロック図で
ある。
【図11】 図10のA/DコンバータのDCサーボ動
作の説明図である。
【図12】 図10のA/Dコンバータにおける入力0
の時の動作を示すタイムチャートである。
【図13】 この発明の第4実施例を示すブロック図で
ある。
【図14】 図13の実施例のおいて切換動作にホール
ドをかけた場合とかけない場合の動作波形図である。
【図15】 図13のA/Dコンバータにおける出力ビ
ット数の説明図である。
【符号の説明】
14 A/D変換器 30,44,54 A/Dコンバータ 40,41,43 帰還回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】アナログ入力信号をディジタル信号に変換
    するA/D変換器と、 このA/D変換器の出力から直流成分を抽出して当該A
    /D変換器の入力に負帰還する帰還回路とからなり、 前記A/D変換器の出力からディジタル出力信号を得る
    ようにしたA/Dコンバータ。
JP3235486A 1991-08-22 1991-08-22 A/dコンバータ Pending JPH0555917A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3235486A JPH0555917A (ja) 1991-08-22 1991-08-22 A/dコンバータ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3235486A JPH0555917A (ja) 1991-08-22 1991-08-22 A/dコンバータ

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JPH0555917A true JPH0555917A (ja) 1993-03-05

Family

ID=16986770

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JP3235486A Pending JPH0555917A (ja) 1991-08-22 1991-08-22 A/dコンバータ

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JP (1) JPH0555917A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000228638A (ja) * 1999-02-08 2000-08-15 Sharp Corp Ss無線受信装置
JP2006129483A (ja) * 2004-10-26 2006-05-18 Agilent Technol Inc シングルビットディザを使用したadcの線形化
JP2008011049A (ja) * 2006-06-28 2008-01-17 Sharp Corp 発振装置
JP2011244291A (ja) * 2010-05-20 2011-12-01 Sharp Corp テレビ放送受信機

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000228638A (ja) * 1999-02-08 2000-08-15 Sharp Corp Ss無線受信装置
JP2006129483A (ja) * 2004-10-26 2006-05-18 Agilent Technol Inc シングルビットディザを使用したadcの線形化
JP2008011049A (ja) * 2006-06-28 2008-01-17 Sharp Corp 発振装置
JP4699300B2 (ja) * 2006-06-28 2011-06-08 シャープ株式会社 発振装置
JP2011244291A (ja) * 2010-05-20 2011-12-01 Sharp Corp テレビ放送受信機
US8339517B2 (en) 2010-05-20 2012-12-25 Sharp Kabushiki Kaisha Television broadcast receiving apparatus

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