JPH06120776A - 標本化周波数変換装置 - Google Patents
標本化周波数変換装置Info
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- JPH06120776A JPH06120776A JP27011892A JP27011892A JPH06120776A JP H06120776 A JPH06120776 A JP H06120776A JP 27011892 A JP27011892 A JP 27011892A JP 27011892 A JP27011892 A JP 27011892A JP H06120776 A JPH06120776 A JP H06120776A
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- JP
- Japan
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- sampling frequency
- input
- output
- digital signal
- timing
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 １つのフィルタ係数で任意の標本化周波数間
の変換を可能とし、入出力標本化周波数のタイミングが
非同期の場合にも対応できるようにする。 【構成】 第１の標本化周波数を有する入力ディジタル
信号を一定数保持する記憶手段１０１と、記憶手段１０
１の入出力標本化周波数比によって決められる位置から
タップ長分だけ入力ディジタル信号を取り出し、第１の
標本化周波数をｎ倍化して（ｎはある固定値）補間する
ディジタルローパスフィルタ（ＦＩＲフィルタ）１０２
と、第２の標本化周波数を有する出力ディジタル信号標
本値の確度を高める直線補間手段１０３とを備え、第１
の標本化周波数のタイミングで入力ディジタル信号を入
力し、第２の標本化周波数のタイミングで出力ディジタ
ル信号を出力して、任意の入出力標本化周波数間の変換
を行なう。入出力標本化周波数比を更新する手段を付加
することにより、非同期結合が可能になる。
の変換を可能とし、入出力標本化周波数のタイミングが
非同期の場合にも対応できるようにする。 【構成】 第１の標本化周波数を有する入力ディジタル
信号を一定数保持する記憶手段１０１と、記憶手段１０
１の入出力標本化周波数比によって決められる位置から
タップ長分だけ入力ディジタル信号を取り出し、第１の
標本化周波数をｎ倍化して（ｎはある固定値）補間する
ディジタルローパスフィルタ（ＦＩＲフィルタ）１０２
と、第２の標本化周波数を有する出力ディジタル信号標
本値の確度を高める直線補間手段１０３とを備え、第１
の標本化周波数のタイミングで入力ディジタル信号を入
力し、第２の標本化周波数のタイミングで出力ディジタ
ル信号を出力して、任意の入出力標本化周波数間の変換
を行なう。入出力標本化周波数比を更新する手段を付加
することにより、非同期結合が可能になる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、第１の標本化周波数を
有する入力ディジタル信号を第２の標本化周波数を有す
る出力ディジタル信号に変換するための標本化周波数変
換装置に関するものである。
有する入力ディジタル信号を第２の標本化周波数を有す
る出力ディジタル信号に変換するための標本化周波数変
換装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】オーディオ信号等のアナログ信号をサン
プリングしてディジタル信号に変換する時の標本化周波
数Ｆｓは、使用メディアによって異なっている。例え
ば、ＮＴＳＣ方式のＴＶ信号に対応した音声信号の標本
化周波数は４４．０５６ｋＨｚ、ＣＤの標本化周波数は
４４．１ｋＨｚ、衛星放送Ａモード音声信号の標本化周
波数は３２ｋＨｚ、同Ｂモード音声信号の標本化周波数
は４８ｋＨｚとなっている。
プリングしてディジタル信号に変換する時の標本化周波
数Ｆｓは、使用メディアによって異なっている。例え
ば、ＮＴＳＣ方式のＴＶ信号に対応した音声信号の標本
化周波数は４４．０５６ｋＨｚ、ＣＤの標本化周波数は
４４．１ｋＨｚ、衛星放送Ａモード音声信号の標本化周
波数は３２ｋＨｚ、同Ｂモード音声信号の標本化周波数
は４８ｋＨｚとなっている。
【０００３】一般に、これらの標本化周波数の異なるメ
ディア間の相互接続をする場合には、標本化周波数の変
換を行なわなければならない。
ディア間の相互接続をする場合には、標本化周波数の変
換を行なわなければならない。
【０００４】図５は従来の標本化周波数変換装置の構成
を示しており、Ｍ／Ｎ法と呼ばれる方法を利用してい
る。図５において、オーバーサンプリングフィルタ５０
１に入力される第１の標本化周波数を有する入力ディジ
タル信号は、Ｎ倍にオーバーサンプリングされて次の間
引き手段５０２の入力となる。ここで、Ｎは予め次式
（１）で計算された整数値である。間引き手段５０２に
入力されたディジタル信号も同じく次式（１）で求めら
れた整数Ｍによって、１／Ｍ倍化されて第２の標本化周
波数を有する出力ディジタル信号に変換される。
を示しており、Ｍ／Ｎ法と呼ばれる方法を利用してい
る。図５において、オーバーサンプリングフィルタ５０
１に入力される第１の標本化周波数を有する入力ディジ
タル信号は、Ｎ倍にオーバーサンプリングされて次の間
引き手段５０２の入力となる。ここで、Ｎは予め次式
（１）で計算された整数値である。間引き手段５０２に
入力されたディジタル信号も同じく次式（１）で求めら
れた整数Ｍによって、１／Ｍ倍化されて第２の標本化周
波数を有する出力ディジタル信号に変換される。
【０００５】Ｍ：Ｎ＝Ｆｓ１：Ｆｓ２・・・・・・・・
・・・・・・（１） ただし、Ｆｓ１は入力標本化周波数 Ｆｓ２は出力標本化周波数 Ｍ，Ｎは整数
・・・・・・（１） ただし、Ｆｓ１は入力標本化周波数 Ｆｓ２は出力標本化周波数 Ｍ，Ｎは整数
【０００６】このように、上記従来の標本化周波数変換
装置でも、第１の標本化周波数から第２の標本化周波数
への変換をすることができる。
装置でも、第１の標本化周波数から第２の標本化周波数
への変換をすることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の標本化周波数変換装置では、オーバーサンプリング
されたときの標本化周波数は、第１および第２の標本化
周波数の最小公倍数となるため、図５におけるオーバー
サンプリングフィルタ５０１の次数Ｎは、第１および第
２の標本化周波数の組み合わせ分だけ存在し、またそれ
に対応した数だけフィルタ係数を用意する必要があるた
め、任意の標本化周波数間での変換は事実上不可能であ
った。
来の標本化周波数変換装置では、オーバーサンプリング
されたときの標本化周波数は、第１および第２の標本化
周波数の最小公倍数となるため、図５におけるオーバー
サンプリングフィルタ５０１の次数Ｎは、第１および第
２の標本化周波数の組み合わせ分だけ存在し、またそれ
に対応した数だけフィルタ係数を用意する必要があるた
め、任意の標本化周波数間での変換は事実上不可能であ
った。
【０００８】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、１つのフィルタ係数で任意の標本化周波
数間の変換を可能とし、入出力標本化周波数のタイミン
グが非同期の場合にも対応できる優れた標本化周波数変
換装置を提供することを目的とするものである。
るものであり、１つのフィルタ係数で任意の標本化周波
数間の変換を可能とし、入出力標本化周波数のタイミン
グが非同期の場合にも対応できる優れた標本化周波数変
換装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、入力ディジタル信号を記憶する手段と、
第１の標本化周波数を有する入力ディジタル信号をｎ倍
化して補間するディジタルローパスフィルタと、第２の
標本化周波数を有する出力ディジタル信号標本値の確度
を高める直線補間手段とを備えたものである。
成するために、入力ディジタル信号を記憶する手段と、
第１の標本化周波数を有する入力ディジタル信号をｎ倍
化して補間するディジタルローパスフィルタと、第２の
標本化周波数を有する出力ディジタル信号標本値の確度
を高める直線補間手段とを備えたものである。
【００１０】
【作用】したがって、本発明によれば、直線補間手段に
よる間引きをすることによって、前段のディジタルロー
パスフィルタの係数を１つに固定しても精度良く出力デ
ィジタル信号を求めることができ、任意の標本化周波数
間の変換ができるという効果を有する。さらに入力ディ
ジタル信号を記憶する手段を備えることによって、入出
力標本化周波数のタイミングが非同期の場合にも対応で
きるという効果を有する。
よる間引きをすることによって、前段のディジタルロー
パスフィルタの係数を１つに固定しても精度良く出力デ
ィジタル信号を求めることができ、任意の標本化周波数
間の変換ができるという効果を有する。さらに入力ディ
ジタル信号を記憶する手段を備えることによって、入出
力標本化周波数のタイミングが非同期の場合にも対応で
きるという効果を有する。
【００１１】
【実施例】図１は本発明の第１の実施例の構成を示すも
のである。図１において、１０１は入力ディジタル信号
記憶手段であり、１０２は入力ディジタル信号をｎ倍補
間すると同時に、入出力のうち小さい方の標本化周波数
のナイキスト周波数以上の帯域を制限するためのディジ
タルローパスフィルタとしてのＦＩＲフィルタである。
１０３は第２のディジタル信号標本値の確度を高めて間
引くための直線補間手段である。
のである。図１において、１０１は入力ディジタル信号
記憶手段であり、１０２は入力ディジタル信号をｎ倍補
間すると同時に、入出力のうち小さい方の標本化周波数
のナイキスト周波数以上の帯域を制限するためのディジ
タルローパスフィルタとしてのＦＩＲフィルタである。
１０３は第２のディジタル信号標本値の確度を高めて間
引くための直線補間手段である。
【００１２】次に上記第１の実施例の動作について説明
する。上記実施例において、入力ディジタル信号は、第
１の標本化周波数のタイミングで入力ディジタル信号記
憶手段１０１に蓄えられる。入力ディジタル信号記憶手
段１０１は、例えば図３のようなリングバッファを用
い、次段のＦＩＲフィルタ１０２の演算に必要なタップ
数よりも多い数の標本値を保持するようにしたものであ
る。
する。上記実施例において、入力ディジタル信号は、第
１の標本化周波数のタイミングで入力ディジタル信号記
憶手段１０１に蓄えられる。入力ディジタル信号記憶手
段１０１は、例えば図３のようなリングバッファを用
い、次段のＦＩＲフィルタ１０２の演算に必要なタップ
数よりも多い数の標本値を保持するようにしたものであ
る。
【００１３】入力ディジタル信号記憶手段１０１に蓄え
られた入力ディジタル信号標本は、入力ディジタル信号
記憶手段１０１の適当な位置から、次段のＦＩＲフィル
タ１０２の演算に必要なタップ数分だけ読み出され、Ｆ
ＩＲフィルタ１０２に入力される。このときの入力ディ
ジタル信号記憶手段１０１の適当な位置は、図３に示す
ように、最初の出力側ポインタ（図中実線で表示）の位
置を入力側ポインタの対角位置に定めておき、次からの
出力側ポインタの位置（図中破線で表示）は、予め求め
ておいた次式（２）の入出力標本化周波数比分だけ移動
することによって決定する。
られた入力ディジタル信号標本は、入力ディジタル信号
記憶手段１０１の適当な位置から、次段のＦＩＲフィル
タ１０２の演算に必要なタップ数分だけ読み出され、Ｆ
ＩＲフィルタ１０２に入力される。このときの入力ディ
ジタル信号記憶手段１０１の適当な位置は、図３に示す
ように、最初の出力側ポインタ（図中実線で表示）の位
置を入力側ポインタの対角位置に定めておき、次からの
出力側ポインタの位置（図中破線で表示）は、予め求め
ておいた次式（２）の入出力標本化周波数比分だけ移動
することによって決定する。
【００１４】τ＝Ｆｓ１／Ｆｓ２・・・・・・・・・・
・・・・・・・・（２） ただし、τは入出力標本化周波数比
・・・・・・・・（２） ただし、τは入出力標本化周波数比
【００１５】一方、ＦＩＲフィルタ１０２は、入力ディ
ジタル信号標本列を次式（３）のような固定値ｎ倍に補
間する。
ジタル信号標本列を次式（３）のような固定値ｎ倍に補
間する。
【００１６】 ｎ＝２５６・・・・・・・・・・Ｆｓ１≦Ｆｓ２のとき ＝ＩＮＴ（２５６／τ）・・・Ｆｓ１＞Ｆｓ２のとき・
・（３） ただし、ＩＮＴ（式）は式の値の整数部
・（３） ただし、ＩＮＴ（式）は式の値の整数部
【００１７】ここで、ＦＩＲフィルタ１０２の係数は、
２５６倍化したときに通過帯域のゲインがＯｄＢになる
ように設計されているので、入力標本化周波数Ｆｓ１が
出力標本化周波数Ｆｓ２よりも大きいときには、フィル
タ計算で求めた値に、次式（４）で示されるようなゲイ
ン調整を行なう。
２５６倍化したときに通過帯域のゲインがＯｄＢになる
ように設計されているので、入力標本化周波数Ｆｓ１が
出力標本化周波数Ｆｓ２よりも大きいときには、フィル
タ計算で求めた値に、次式（４）で示されるようなゲイ
ン調整を行なう。
【００１８】ｚ（ｋ）＝（ｋ）×（ｎ／２５６）・・・
・・・・・・・（４） ただし、ｚ（ｋ）はＦＩＲフィルタの計算値（補間デー
タ）
・・・・・・・（４） ただし、ｚ（ｋ）はＦＩＲフィルタの計算値（補間デー
タ）
【００１９】ＦＩＲフィルタ１０２から出力された補間
データは、直線補間手段１０３に入力され、図４で示さ
れるように、出力ディジタル信号標本位置の両端のデー
タから、入出力標本周波数比τによって定められる係数
値αを用いて直線補間され、その結果が出力される。な
お、これら一連の計算と標本値の出力は、第２の標本化
周波数のタイミングで行われる。
データは、直線補間手段１０３に入力され、図４で示さ
れるように、出力ディジタル信号標本位置の両端のデー
タから、入出力標本周波数比τによって定められる係数
値αを用いて直線補間され、その結果が出力される。な
お、これら一連の計算と標本値の出力は、第２の標本化
周波数のタイミングで行われる。
【００２０】このように、上記第１の実施例によれば、
直線補間手段１０３によって任意の２点間の値が求めら
れるので、ＦＩＲフィルタ１０２の係数をただ１つに固
定することができ、したがって、任意の入出力標本化周
波数間の変換ができるという効果を有する。
直線補間手段１０３によって任意の２点間の値が求めら
れるので、ＦＩＲフィルタ１０２の係数をただ１つに固
定することができ、したがって、任意の入出力標本化周
波数間の変換ができるという効果を有する。
【００２１】図２は本発明の第２の実施例の構成を示す
ものである。この第２の実施例は、上記第１の実施例と
同様な入力ディジタル信号記憶手段２０１、ＦＩＲフィ
ルタ２０２、直線補間手段２０３に、入出力標本化周波
数比測定手段２０４を付け加えたものである。この入出
力標本化周波数比測定手段２０４によって、入力ディジ
タル信号記憶手段２０１に記憶された入力標本化周波数
と出力標本化周波数とから入出力標本化周波数比を測定
して更新することにより、上記第１の実施例では、予め
求めておいて固定値であった入出力標本化周波数比τ
を、この第２の実施例では頻繁に更新することができる
ようになる。
ものである。この第２の実施例は、上記第１の実施例と
同様な入力ディジタル信号記憶手段２０１、ＦＩＲフィ
ルタ２０２、直線補間手段２０３に、入出力標本化周波
数比測定手段２０４を付け加えたものである。この入出
力標本化周波数比測定手段２０４によって、入力ディジ
タル信号記憶手段２０１に記憶された入力標本化周波数
と出力標本化周波数とから入出力標本化周波数比を測定
して更新することにより、上記第１の実施例では、予め
求めておいて固定値であった入出力標本化周波数比τ
を、この第２の実施例では頻繁に更新することができる
ようになる。
【００２２】このように、上記第２の実施例によれば、
入力ディジタル信号記憶手段２０１に記憶された入力標
本化周波数に基づいて入出力標本化周波数比τを更新す
ることができるので、入出力の非同期結合が可能になる
という利点を有する。
入力ディジタル信号記憶手段２０１に記憶された入力標
本化周波数に基づいて入出力標本化周波数比τを更新す
ることができるので、入出力の非同期結合が可能になる
という利点を有する。
【００２３】なお、上記各実施例では、ＦＩＲフィルタ
１０２および２０２で全ての補間データを求めているよ
うに説明したが、実際に計算するデータは、次段の直線
補間手段１０３および２０３で使用する出力標本値両端
の２点のデータのみでよい。この場合には全体の演算量
を大幅に減らすことができ、その分、ＦＩＲフィルタ１
０２および２０２のタップ長を増やして演算することが
可能となるので、さらにＳ／Ｎ比などの精度を上げるこ
とができるという効果を有する。
１０２および２０２で全ての補間データを求めているよ
うに説明したが、実際に計算するデータは、次段の直線
補間手段１０３および２０３で使用する出力標本値両端
の２点のデータのみでよい。この場合には全体の演算量
を大幅に減らすことができ、その分、ＦＩＲフィルタ１
０２および２０２のタップ長を増やして演算することが
可能となるので、さらにＳ／Ｎ比などの精度を上げるこ
とができるという効果を有する。
【００２４】
【発明の効果】本発明は、上記実施例から明らかなよう
に、入出力標本化周波数の組み合わせに関係なく、ディ
ジタルローパスフィルタの係数をただ１つに固定するこ
とができるので、任意の標本化周波数間の変換ができる
という効果を有する。また、入出力標本化周波数比を頻
繁に更新し、入出力標本化周波数比が更新されても、入
力ディジタル信号記憶手段が、入力ディジタル信号をデ
ィジタルローパスフィルタの計算に必要な分だけ準備し
ているので、入出力標本化周波数のタイミングが非同期
の場合でも、同期結合が可能になるという利点を有す
る。
に、入出力標本化周波数の組み合わせに関係なく、ディ
ジタルローパスフィルタの係数をただ１つに固定するこ
とができるので、任意の標本化周波数間の変換ができる
という効果を有する。また、入出力標本化周波数比を頻
繁に更新し、入出力標本化周波数比が更新されても、入
力ディジタル信号記憶手段が、入力ディジタル信号をデ
ィジタルローパスフィルタの計算に必要な分だけ準備し
ているので、入出力標本化周波数のタイミングが非同期
の場合でも、同期結合が可能になるという利点を有す
る。
【図１】本発明の第１の実施例における標本化周波数変
換装置の概略ブロック図
換装置の概略ブロック図
【図２】本発明の第２の実施例における標本化周波数変
換装置の概略ブロック図
換装置の概略ブロック図
【図３】入力ディジタル信号記憶手段のリングバッファ
による一例を示す模式図
による一例を示す模式図
【図４】直線補間手段説明のための時間波形図
【図５】従来の標本化周波数変換装置の概略ブロック図
１０１ 入力ディジタル信号記憶手段 １０２ ＦＩＲフィルタ（ディジタルローパスフィル
タ） １０３ 直線補間手段 ２０１ 入力ディジタル信号記憶手段 ２０２ ＦＩＲフィルタ（ディジタルローパスフィル
タ） ２０３ 直線補間手段 ２０４ 入出力標本化周波数比測定手段
タ） １０３ 直線補間手段 ２０１ 入力ディジタル信号記憶手段 ２０２ ＦＩＲフィルタ（ディジタルローパスフィル
タ） ２０３ 直線補間手段 ２０４ 入出力標本化周波数比測定手段
Claims (2)
- 【請求項１】 第１の標本化周波数を有する入力ディジ
タル信号を一定数保持する記憶手段と、前記記憶手段の
入出力標本化周波数比によって決められる位置からタッ
プ長分だけ入力ディジタル信号を取り出し、第１の標本
化周波数をｎ倍化して（ｎはある固定値）補間するディ
ジタルローパスフィルタと、第２の標本化周波数を有す
る出力ディジタル信号標本値の確度を高める直線補間手
段とを備え、第１の標本化周波数のタイミングで入力デ
ィジタル信号を入力し、第２の標本化周波数のタイミン
グで出力ディジタル信号を出力し、任意の入出力標本化
周波数間の変換を行なう標本化周波数変換装置。 - 【請求項２】 非同期結合を可能にするために入出力標
本化周波数比を更新する手段を備えた請求項１記載の標
本化周波数変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27011892A JPH06120776A (ja) | 1992-10-08 | 1992-10-08 | 標本化周波数変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27011892A JPH06120776A (ja) | 1992-10-08 | 1992-10-08 | 標本化周波数変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06120776A true JPH06120776A (ja) | 1994-04-28 |
Family
ID=17481802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27011892A Pending JPH06120776A (ja) | 1992-10-08 | 1992-10-08 | 標本化周波数変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06120776A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005074131A1 (ja) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Sony Corporation | サンプリングレート変換装置およびその方法、並びに、オーディオ装置 |
| CN100342655C (zh) * | 2003-06-30 | 2007-10-10 | 乐金电子(中国)研究开发中心有限公司 | 高阶逐次取样波形整形滤波器 |
-
1992
- 1992-10-08 JP JP27011892A patent/JPH06120776A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100342655C (zh) * | 2003-06-30 | 2007-10-10 | 乐金电子(中国)研究开发中心有限公司 | 高阶逐次取样波形整形滤波器 |
| WO2005074131A1 (ja) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Sony Corporation | サンプリングレート変換装置およびその方法、並びに、オーディオ装置 |
| US7439884B2 (en) | 2004-01-30 | 2008-10-21 | Sony Corporation | Sampling rate conversion device and method, and audio device |
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