JPH06101683B2 - デイジタルアナログ変換装置 - Google Patents

デイジタルアナログ変換装置

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JPH06101683B2
JPH06101683B2 JP58040658A JP4065883A JPH06101683B2 JP H06101683 B2 JPH06101683 B2 JP H06101683B2 JP 58040658 A JP58040658 A JP 58040658A JP 4065883 A JP4065883 A JP 4065883A JP H06101683 B2 JPH06101683 B2 JP H06101683B2
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敬治 野口
恵造 西村
弘道 田中
正己 西田
孝雄 荒井
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04B14/02Transmission systems not characterised by the medium used for transmission characterised by the use of pulse modulation
    • H04B14/04Transmission systems not characterised by the medium used for transmission characterised by the use of pulse modulation using pulse code modulation
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/06Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters
    • H03M1/0617Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters characterised by the use of methods or means not specific to a particular type of detrimental influence
    • H03M1/0626Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters characterised by the use of methods or means not specific to a particular type of detrimental influence by filtering
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  • Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はPCM装置に係り、特に標本化周波数の異なつたP
CM信号をアナログ信号に変換する方式に好適なデイジタ
ルアナログ変換装置に関する。
〔発明の背景〕
従来のデイジタルアナログ変換回路について第1図の構
成図および第2図の特性図により説明する。PCM信号1
はデイジタルアナログ変換器(DAC)によりアナログ信
号3に変換される。このアナログ信号3は低域波器4
により波され出力信号5を得る。ここで低域波器4
について第2図により更に詳細に説明する。
第2図(a)はアナログ信号3のスペクトルの1例を示
す。同図に於いてfsは標本化周波数を示す。信号スペク
トルがfs/2まで含まれており標本化周波数fsからのいわ
ゆる折り返えし成分が信号成分に対してfs-fs/2からfs
+fs/2に出ている。ここで出力信号としては、これらの
信号を除く必要があるため低域波器が必要となる。
この場合例えば第2図(b)の様な特性が必要となる。
この波器によれば第2図(c)の様な信号が得られ
る。しかし、実際にはこのような急しゆんな減衰特性を
有する波器は難かしいため信号の帯域としては、標本
化周波数fsの1/2以下の周波数、例えば、標本化周波数
が44.1KHzの場合信号帯域を20KHz等に設定する。この場
合は波器の遮断周波数fcを20KHzに設定する。この特
性を図2(d)に示す。
しかしこの場合でも信号の効率を考えると、信号帯域を
低くすると問題があり更に量子化ビツト数が増した場合
より急しゆんな遮断特性が要求されるため、低域波器
は難かしくなる。
さらに、標本化周波数及び信号帯域が異なつた複数のチ
ヤネルを有するシステムの場合、例えば32KHzと48KHzの
2種類の標本化周波数により15KHzと20KHzとの信号帯域
を有する場合には2種類の低域波器が必要とされる。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、異なった標本化周波数による信号帯域
成分に対して同一の低域波器による低域波を可能と
するディジタルアナログ変換回路を提供することにあ
る。
〔発明の概要〕
本発明は、標本化周波数を変換すると共に低域波を行
なう事により信号成分と信号の折り返えし成分との周波
数間隔を拡大する事により同折り返えし成分を除去する
為の低域波器の遮断特性をゆるやかにする事により該
波器を簡易化すると共に、異なつた標本化周波数によ
る信号をも同一の低域波器による低域波を可能と
し、且つ上記標本化周波数の変換をも共通化しようとす
るものである。
〔発明の実施例〕
以下本発明を実施例により説明する。本発明の一実施例
を第3図により説明する。
PCM信号1を信号変換部6により標本化周波数fsの変換
並に帯域波を行なう。この信号変換部6の出力7をデ
イジタルアナログ変換器2によりアナログ信号3に変換
する。アナログ信号3を低域波器4により低域波し
出力信号5を得る。
ここで本発明の原理を信号変換部6の動作を示す第4図
により説明する。
第4図(a)はPCM信号1に関する周波数スペクトルで
ある。周波数帯域fs/2の信号成分が標本化周波数fsで標
本化されている。この信号を標本化周波数fs′に変換し
た場合の周波数スペクトルを同図(b)に示す。さらに
帯域fs/2で帯域波した場合の周波数スペクトルを同図
(c)に示す。
図より、(c)の如き信号をアナログ信号に変換した場
合、同図(d)の如き低域波特性を有する波器を通
す事により同図(e)のような特性が得られる。
即ち、第4図(a)の如き周波数スペクトルを有する信
号をアナログ信号に変換した場合には、同図(d)の破
線で示すような遮断特性を有する低域波器が必要とさ
れるが同図(c)の如き周波数スペクトルを有する信号
をアナログ信号に変換した場合には同図(d)の一点鎖
線で示されるような通過域遮断周波数がfs/2で阻止域遮
断周波数が′fs′−fs/2′である低域波器で良い。
ここで、デイジタルアナログ変換器2としては、fs′の
標本化周波数で応答するものが要求される。
また、低域波器の特性は、fsに対してfs′が高くなる
程ゆるやかになる。
次に第5図に2種類の標本化周波数によるPCM信号の動
作について説明する。
第5図(a)に於いて標本化周波数がfs1及びfs2の2種
類のPCM信号に関する周波数スペクトルを示す。
第5図に於いて、破線が標本化周波数がfs1そして実線
が標本化周波数がfs2の信号を示す。
これらの信号に関し、夫々標本化周波数を2倍に変換
し、夫々の標本化周波数の1/2の低域波を行なつた場
合の周波数スペクトルを同図(b)に示す。同図(b)
の如き信号をアナログ信号に変換した場合には、同図
(c)の如き波特性を有する低域波回路により同図
(d)の如き周波数スペクトルを有する出力信号が得ら
れる。ここで例えば、標本化周波数がfs1として32KHz,
同fs2として48KHzで、夫々の信号帯域が15KHzおよび20K
Hzの場合には、共通の低域波器としては通過域遮断周
波数fs1が20KHz,そして阻止域遮断周波数fs2が49KHzの
特性となる。
以上の如く、標本化周波数が32KHzで信号帯域が15KHzの
信号に対しては通過域遮断周波数15KHzそして阻止域遮
断周波数が16KHzの低域波器、更に、標本化周波数48K
Hzで信号帯域が20KHzの信号に対しては通過域遮断周波
数20KHz、そして阻止域遮断周波数が24KHzの低域波器
が必要となるのに対して、個々の場合には、通過域及び
阻止域遮断周波数が15KHz及び49KHz、そして20KHz及び7
6Hzの低域波器、そして共通の場合には20KHz及び49KH
zの低域波器が必要となるかいずれの場合にもその特
性はゆるやかになる。
次に信号変換部6について更に詳細に説明する。信号変
換部6では、第4図及び第5図に於いて説明した様に、
入力PCM信号の標本化周波数を高い周波数に変換すると
共に信号帯域の低域波を行なう。
この為の方式としては、デイジタルフイルタによる方法
がある。デイジタルフイルタでは、変換後の標本点に対
して入力標本データの標本点が一致した場合には、この
データを用い、一致しない標本点は零を代入し、低域
波演算を行なうものである。これにより、所定の信号帯
域を有する標本化周波数を変換したPCM信号が得られ
る。
例えば、入力標本データに対し、各データ間に1つの零
データを入れる事により、2倍の標本化周波のPCM信号
に変換できる。また、この様な波器としてはメモリー
と乗算器,加算器により構成できる。
次にFIR(Finite Impulse Respense)形のデイジタルフ
イルタを用いた信号変換部6の一実施例を第6図の構成
図により更に詳細に説明する。以下第6図に従つて説明
する。PCM信号1はランダムアクセスメモリー(以下RAM
と称する)8に順次記録される。記録はメモリーがあふ
れる毎に古いデータが新しいデータに書き変えられる様
ないわゆるサイクリツクに行なわれる。
ここで書き込みアドレスは、制御部12によつて発生され
るRAMアドレス制御信号18によりRAMアドレス発生部10に
より発生されるRAMアドレス信号17により決定される。
同時に、RAM8はRAM制御信号13により記録と読み出しの
制御がされる。
次に記録された信号は、同様にRAMアドレス信号17およ
びRAM制御信号13により制御され、読み出し出力14を得
る。
他方リードオンリーメモリー(以下ROMと称する)9か
らは制御部12により発生されるROMアドレス制御信号19
でROMアドレス発生部20により発生されるROMアドレス信
号11により決められたアドレスのデータがROM出力15と
して出力される。このRAM出力14とROM出力15とが乗算回
路16により乗算され、乗算出力21は加算回路22により加
算され、信号変換部出力7を得る。ここで加算回路22
は、加算制御信号23により制御される所定の期間のデー
タが順次加算される。
この構成により、ROM9に記録された係数とRAM8およびRO
M9の容量とにより決まるデイジタルフイルタの波特性
の処理が行なわれる。
ここで低域波器としての遮断特性は、係数精度と共
に、演算のデータ数に依存する事が知られているが、通
常のPCM再生装置に於いては、100数10程度のデータ数で
所もうの特性が得られている。
次に第7図により動作を更に詳細に説明する。第7図
(a)は周波数fsで標本化されたデータの振幅分布を示
す。第7図(a)の×印が標本化時刻における振幅を示
す。このデータを標本化周波数2fsでサンプルする。こ
の場合、標本化周波数fsでサンプルされたデータに標本
化時刻が中央で振幅が零のデータを加える。第7図
(a)の周波数スペクトルを同図(c)に、さらに2fs
で標本化した場合の周波数スペクトルを同図(d)に示
す。
この2fsで標本化したデータをデイジタルフイルタによ
りfs/2以上を除去した信号を同図(b)にそしてそのス
ペクトルを同図(e)に示す。ここで同図(b)のo印
が生成されたデータを示す。以上の処理により標本化周
波数が2倍で信号帯域が同じ信号が得られる。
このような信号をアナログ信号に変換した場合、低域
波器では少なくともfs/2迄の成分を通過し、少なくとも
3fs/2以上の成分を除去する特性で満足でき、その特性
は例えば、約fs/2迄の成分を通過し、約fs/2以上の成分
を阻止する波器よりも簡単に構成できる。
第8図はデイジタルフイルタにおける標本化周波数の変
換動作を説明するPCM信号およびデイジタルフイルタ出
力信号の周波数スペクトルパターンの一例である。以下
図に従つて説明する。第8図(a),(b)および
(c)は、それぞれ標本化周波数が異なる3種類のPCM
信号のスペクトルパターンを示し、さらに一点鎖線でそ
れぞれのPCM信号に必要な低域波器の特性例を示して
いる。即ち、従来は、それぞれの特性に応じた低域波
器が必要とされた。
ここで例えば、各PCM信号の標本化周波数をfs′3に変換
した場合の各PCM信号の周波数スペクトルパターンを同
図(d)に示す。更に一点鎖線で各PCM信号に共通な低
域波器の特性を示す。ここで変換後の標本化周波数f
s′3より上の周波数であれば良い。
〔発明の効果〕
本発明によれば、デイジタルアナログ変換回路における
低域波器を、異なった標本化周波数による信号帯域成
分に対して共用化が図れると共に、該低域波器の通過
域遮断周波数と阻止域遮断周波数との間隔が拡大された
低域波器の遮断特性をゆるやかにすることができるた
め低域波器が簡略化される。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の構成図、第2図は第1図の周波数スペク
トル図、第3図は本発明の一実施例の構成図、第4図と
第5図は第3図の周波数スペクトル図、第6図は信号変
換部6の更に詳細な構成図、第7図はデータと周波数ス
ペクトル図、第8図は周波数スペクトル図である。 1……PCM信号 2……デイジタルアナログ変換器 4……低域波器 6……信号変換部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西村 恵造 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所家電研究所内 (72)発明者 田中 弘道 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所家電研究所内 (72)発明者 西田 正己 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所家電研究所内 (72)発明者 荒井 孝雄 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所家電研究所内 (56)参考文献 特開 昭54−157072(JP,A) 特開 昭52−43308(JP,A) 特公 昭55−46083(JP,B2)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】異なった複数の標本化周波数のPCM信号を
    入力としアナログ信号を出力するディジタルアナログ変
    換器と、該ディジタルアナログ変換器のアナログ信号を
    入力とし該アナログ信号の信号帯域成分のみを通過さ
    せ、該信号帯域成分を折り返した折り返し成分を除去す
    る低域波器とより成るディジタルアナログ変換装置に
    おいて、PCM信号を入力とし該PCM信号の標本化周波数を
    変換し入力PCM信号の前記信号帯域成分のみを通過させ
    該ディジタルアナログ変換装置に供給するディジタルフ
    ィルタを設け、該入力PCM信号のうち低い標本化周波数
    の信号の標本化周波数変換後の標本化周波数を該PCM信
    号のうち標本化周波数が最も高い値以上になるように
    し、該低域波器の特性を前記複数のPCM信号のうち最
    も高い周波数変換後の信号帯域成分の最大周波数以上を
    通過帯域遮断周波数とし、前記ディジタルフィルタで標
    本化周波数を変換された複数のPCM信号の折り返し成分
    の最小周波数以下で所望の減衰量が得られるようにな
    し、異なった標本化周波数のPCM信号に対して共用化を
    図ることを特徴とするディジタルアナログ変換装置。
JP58040658A 1983-03-14 1983-03-14 デイジタルアナログ変換装置 Expired - Lifetime JPH06101683B2 (ja)

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JPS59167111A JPS59167111A (ja) 1984-09-20
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