JPH066231A - Dc component deleting circuit - Google Patents

Dc component deleting circuit

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JPH066231A
JPH066231A JP4156807A JP15680792A JPH066231A JP H066231 A JPH066231 A JP H066231A JP 4156807 A JP4156807 A JP 4156807A JP 15680792 A JP15680792 A JP 15680792A JP H066231 A JPH066231 A JP H066231A
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Abstract

PURPOSE:To prevent the occurrence of noise tones and the distortions by performing the opposite phase addition between an input analog signal and the output obtained by integrating the bit stream signals undergone with the sigma-delta (SIGMADELTA) modulation through a resistor, extracting a DC component, and then adding the output of the DC component to the input analog signal through the resistor. CONSTITUTION:The digital outputs undergone the SIGMADELTA modulation are integrated by a resistor R2 of an integrating means and a capacitor C1. Thus an output is obtained and undergoes the adverse phase addition with the analog signal which does not undergo the obersampling, the SIGMADELTA modulation and the A/D conversion yet through a resistor R1 of a DC component extracting means, the resistor R2, a resistor R4, a capacitor C2, and an operational amplifier circuit 21. Then the output of the DC component is added to the analog signal by the resistors R5 and R6 of an adder means. Thus it is possible to prevent the occurrence of noise tones and distortions due to the characteristic fluctuation of a D/A converter and to prevent the generation of the feedback voltage even if the input cycle is increased and the MSB is kept at 1 or 0 for a long period as long as no DC component exists.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えばΣΔ変調方式の
A−Dコンバータに対してサーボをかけるDC(直流)
サーボ等に適用して好適な直流成分除去回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a DC (direct current) for servoing an AD converter of, for example, a ΣΔ modulation system.
The present invention relates to a DC component removing circuit suitable for application to servos and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、入力アナログ信号をΣΔ変調方式
のA−Dコンバータでディジタルデータに変換すること
は様々な機器で行われている。
2. Description of the Related Art Conventionally, various devices have been used to convert an input analog signal into digital data by an ΣΔ modulation type AD converter.

【0003】このA−Dコンバータは、入力アナログ信
号に直流のオフセットがなかった場合においても、温度
変化等、A−DコンバータのIC内の特性で出力に直流
成分が含まれるという特性を持っている。
This A-D converter has the characteristic that even if there is no DC offset in the input analog signal, the output contains a DC component due to the characteristics of the IC of the A-D converter such as temperature change. There is.

【0004】出力に直流成分が含まれると、例えば磁気
メディアにデータを記録する場合等においては問題とな
る。即ち、A−Dコンバータの出力に直流成分が含まれ
ていると、このデータをアナログ高周波信号に変調した
場合に、変調で得たアナログ高周波信号のアイパターン
がくずれる。そして、アイパターンのくずれた高周波信
号を記録した場合は、再生時に記録した高周波信号の読
み取り精度が悪化するからである。
If the output contains a DC component, it becomes a problem when recording data on a magnetic medium, for example. That is, if the output of the A / D converter contains a DC component, when this data is modulated into an analog high frequency signal, the eye pattern of the analog high frequency signal obtained by the modulation is broken. Then, when a high-frequency signal with a collapsed eye pattern is recorded, the reading accuracy of the high-frequency signal recorded during reproduction deteriorates.

【0005】例えば、コンパクトディスクにおいては、
直流オフセットは60dB以内とされ、A−Dコンバー
タによってディジタルデータに変換した信号中に直流成
分がない場合にピットがランダムとなるような変調フォ
ーマットとなっている。従って、もし、直流成分(直流
オフセット)が60dBを越えていると、ピットの並び
が規則的になり、これによって読み取り精度が悪化し、
エラーが発生する。
For example, in a compact disc,
The direct current offset is within 60 dB, and the modulation format is such that the pits are random when there is no direct current component in the signal converted into digital data by the AD converter. Therefore, if the direct current component (direct current offset) exceeds 60 dB, the pits will be regularly arranged, which deteriorates the reading accuracy.
An error occurs.

【0006】このようなディジタルデータ中の直流成分
について図7を参照して説明する。図7はいわゆる2’
sCOM形式のディジタルデータの例を示す説明図であ
る。この図7においては、ディジタルデータをMSB
(Most Significant Bit:最上位
のビット)、2SB及びLSB(Least Sign
ificant Bit:最下位のビット)とし、±0
を中心にプラス側及びマイナス側のデータを示してい
る。この図に示すように、中心が“000”及び“11
1”の場合は、MSBは常にプラス側において“0”と
なり、マイナス側において“1”となる。
The DC component in such digital data will be described with reference to FIG. Figure 7 is so-called 2 '
It is explanatory drawing which shows the example of the digital data of sCOM format. In FIG. 7, digital data is converted to MSB.
(Most Significant Bit: most significant bit), 2SB and LSB (Least Sign)
if it is the same bit (least significant bit), ± 0
The data on the plus side and the minus side are shown centering around. As shown in this figure, the centers are "000" and "11".
In the case of "1", the MSB is always "0" on the plus side and "1" on the minus side.

【0007】この図7に示す説明図において、もし、中
心(A−Dコンバータにおける中点でオール0とオール
1が同じ確率で出てくる)が“000”及び“111”
の場合は、この“000”及び“111”を中心にプラ
ス側もマイナス側も“0”及び“1”が均等にデータが
出力される。
In the explanatory view shown in FIG. 7, if the center (all 0 and all 1 appear at the same probability at the midpoint in the AD converter) is "000" and "111".
In the case of, data is evenly output with "0" and "1" both on the plus side and the minus side centering on "000" and "111".

【0008】即ち、A−Dコンバータの真の中点電圧
(直流オフセットが“0”になるポイント)は、MSB
においては“0”から“1”へ遷移する点にあたり、
“0”になる確率と“1”になる確率が50パーセント
ずつという状態になる。
That is, the true midpoint voltage of the A-D converter (the point where the DC offset becomes "0") is the MSB.
At the point of transition from “0” to “1”,
The probability of becoming "0" and the probability of becoming "1" are 50% each.

【0009】実際にA−Dコンバータに中点電圧を印加
したときにMSBを観察すると、残留ノイズ等の微小信
号によって中点が振られ、例えば図8Bに示す如きサン
プル点の場合に、MSBは図8Aに示すように、“0”
と“1”が時間軸方向に略同じ確率で出力されるものと
なる。
When the MSB is actually observed when the midpoint voltage is actually applied to the A-D converter, the midpoint is swung by a minute signal such as residual noise. For example, in the case of the sample points shown in FIG. 8B, the MSB is As shown in FIG. 8A, "0"
And "1" are output with almost the same probability in the time axis direction.

【0010】従って、中点電圧印加時にMSBをアナロ
グ積分すると“0.5”に相当する電圧が得られるわけ
であるが、僅かでもプラスかマイナスに中点電圧がずれ
る、即ち、直流オフセットが発生すると、MSBが
“0”か“1”に固定されるので、無限大の直流ゲイン
を有するアナログ積分値がプラスかマイナスに発散して
しまうことになる。
Therefore, when the MSB is analog-integrated when the midpoint voltage is applied, a voltage equivalent to "0.5" can be obtained. However, the midpoint voltage deviates positively or negatively, that is, a DC offset occurs. Then, since the MSB is fixed to "0" or "1", the analog integrated value having an infinite DC gain diverges into plus or minus.

【0011】従って、この図7に示す例において、も
し、直流成分(直流オフセット)があり、そのときの中
心が“011”及び“010”だった場合は、“01
1”及び“010”が出てこないので、この場合におい
ては“0”が出てくる回数が減り、これによって出力が
“0”または“1”にかたよってしまい、読み取り精度
が悪くなってしまう。
Therefore, in the example shown in FIG. 7, if there is a DC component (DC offset), and the centers at that time are "011" and "010", "01"
Since "1" and "010" are not output, the number of times "0" is output is reduced in this case, which causes the output to be deformed to "0" or "1", resulting in poor reading accuracy. .

【0012】そこで従来では、例えば図9に示す如く、
A−Dコンバータ3に対していわゆる直流成分除去回路
で直流成分を除去するようにしている。
Therefore, conventionally, as shown in FIG. 9, for example,
The so-called DC component removing circuit removes the DC component from the A / D converter 3.

【0013】即ち、図9に示すように、アナログ入力端
子に印加された入力アナログ信号をA−Dコンバータ3
でディジタルデータに変換し、変換したディジタルデー
タをMSB、2SB、3SB、・・・・LSBとして出
力し、この出力を図示しない次段の信号処理回路でデー
タに対するディジタル信号処理を行うと共に、MSB出
力をインバータ4で反転し、その反転出力を抵抗器5を
介してコンデンサ7及び演算増幅回路6で構成される積
分回路8に供給し、この積分回路8でMSB出力を積分
して得た積分出力を加算回路2に供給し、この加算回路
2において入力端子1からのアナログ入力信号及び積分
回路8からの積分出力を加算し、この加算出力を原サー
ボ信号としてA−Dコンバータ3に負帰還して直流成分
を除去するようにしている。
That is, as shown in FIG. 9, the input analog signal applied to the analog input terminal is supplied to the A / D converter 3.
Is converted into digital data by, and the converted digital data is output as MSB, 2SB, 3SB, ... LSB, and this output is subjected to digital signal processing on the data by a signal processing circuit at the next stage (not shown) and MSB output. Is inverted by the inverter 4 and the inverted output is supplied to the integrating circuit 8 composed of the capacitor 7 and the operational amplifier circuit 6 via the resistor 5, and the integrated output obtained by integrating the MSB output by the integrating circuit 8 Is added to the adder circuit 2, the analog input signal from the input terminal 1 and the integrated output from the integrator circuit 8 are added in this adder circuit 2, and the added output is negatively fed back to the AD converter 3 as the original servo signal. Therefore, the DC component is removed.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、図9
に示した直流成分除去回路においては、MSBの性質、
即ち、ほんの僅かでもプラスかマイナスに中点がずれる
と“0”か“1”に固定され、これによって無限大の直
流ゲインを有するアナログ積分値がプラスかマイナスに
発散するという性質を利用して、A−Dコンバータ3の
ノーマルサンプリング出力データのMSBを取り出して
アナログ積分し、得られた電圧をA−Dコンバータ入力
に負帰還して、MSBの平均値が“0.5”相当に保持
されるようにするMSBサーボ方式が採用されている。
As described above, as shown in FIG.
In the DC component removing circuit shown in, the characteristics of MSB,
That is, if the midpoint shifts to plus or minus even a slight amount, it is fixed to "0" or "1", and by utilizing this, the analog integrated value having infinite DC gain diverges to plus or minus. , The MSB of the normal sampling output data of the A / D converter 3 is taken out and analog-integrated, and the obtained voltage is negatively fed back to the A / D converter input, and the average value of the MSB is held at “0.5”. The MSB servo system is adopted.

【0015】この方式は、中点を出すためにMSBの平
均値が“0.5”相当になるように、サーボ電圧により
常にMSBを振っているわけである。しかしながら、M
SBは符号しか表していないので、MSBの平均値が
“0.5”相当になっていれば、帰還電圧の振幅は積分
回路8には関係ないこととなる。
In this method, the MSB is constantly swung by the servo voltage so that the average value of the MSB becomes "0.5" in order to obtain the midpoint. However, M
Since SB only represents the sign, if the average value of MSB is equivalent to "0.5", the amplitude of the feedback voltage is not related to the integrating circuit 8.

【0016】これについて図10を参照して説明する。This will be described with reference to FIG.

【0017】この図10においては、サーボ帰還電圧と
MSBの時間変化の関係を、縦軸を対中点電圧誤差、横
軸を時間及びサンプル点とした2つのグラフで示したも
のである。また、このグラフにおいては、実線P2で示
す本来の帰還電圧と、例えば積分回路8のばらつき等に
よる時定数の違いにより本来の振幅とならない一点鎖線
P3で示す如き帰還電圧を示している。
In FIG. 10, the relationship between the servo feedback voltage and the time change of the MSB is shown in two graphs with the vertical axis representing the voltage error with respect to the midpoint and the horizontal axis representing time and sample points. Further, in this graph, the original feedback voltage shown by the solid line P2 and the feedback voltage shown by the one-dot chain line P3 that does not have the original amplitude due to the difference in the time constant due to, for example, variations in the integrating circuit 8 are shown.

【0018】この図10に示すように、MSBの時間変
化を破線P1で示しているが、40サンプル中20サン
プルが“1”、残り20サンプルが“0”で、MSBの
平均値は“0.5”となっている。
As shown in FIG. 10, the time variation of the MSB is shown by a broken line P1. Of the 40 samples, 20 samples are "1", the remaining 20 samples are "0", and the average value of MSB is "0". .5 ”.

【0019】このとき、実線P2で示す帰還電圧はゼロ
クロスしか通ってないので、ゼロクロス±1/2LSB
以内の振幅のノイズとみなされ、A−Dコンバータ3の
最低分解能を越えていないので、無信号時のS/Nは劣
化しない。
At this time, since the feedback voltage indicated by the solid line P2 passes through only the zero cross, the zero cross ± 1 / 2LSB.
Since the noise is regarded as noise having an amplitude within the range and does not exceed the minimum resolution of the A / D converter 3, the S / N when there is no signal does not deteriorate.

【0020】これに対して、一点鎖線P3で示す帰還電
圧はゼロクロス±2LSBの振幅を持っているので、明
かにA−Dコンバータ3の分解能を越えているので、無
信号時のS/Nは劣化する。
On the other hand, since the feedback voltage indicated by the alternate long and short dash line P3 has the amplitude of zero cross ± 2LSB, it clearly exceeds the resolution of the A / D converter 3, so that the S / N when there is no signal is to degrade.

【0021】実際には、±0.5LSBであればA−D
変換されないが、±0.5LSBを越えるとA−D変換
されてしまい、これを積分回路8が積分し、積分して得
たデータを逆相加算するようにしているので、ノイズと
なり、更に、サーボ系の回路構成や周囲条件によってサ
ーボ帰還電圧の振幅増加によって、このノイズが増加し
たり、トーン(特定音域の発振音)、歪が増加するとい
った不具合を引き起こす。
Actually, if ± 0.5 LSB, A-D
It is not converted, but if it exceeds ± 0.5 LSB, it is AD converted, and the integrating circuit 8 integrates it, and since the data obtained by integration is added in anti-phase, it becomes noise, and further, Due to an increase in the amplitude of the servo feedback voltage depending on the circuit configuration of the servo system and the surrounding conditions, this noise causes an increase in noise, tone (oscillation sound in a specific range), and distortion.

【0022】従って、MSBサーボ方式ではサーボゲイ
ンを適切に設定して帰還電圧の振幅を抑えなければなら
ないが、特にオーディオ用のA−Dコンバータのように
16〜20ビットの分解能が要求されるものにおいて
は、数ボルト程度の入力信号に対してサーボ帰還電圧振
幅の設定目標である±1/2LSBに相当する電圧はマ
イクロボルトオーダーとなる。
Therefore, in the MSB servo system, it is necessary to appropriately set the servo gain to suppress the amplitude of the feedback voltage. Especially, a resolution of 16 to 20 bits is required like the A-D converter for audio. , The voltage corresponding to ± 1/2 LSB, which is the setting target of the servo feedback voltage amplitude for an input signal of several volts, is on the order of microvolts.

【0023】この図10の例において、例えば16ビッ
トの量子化、フルスケール6.5Vとすると、1LSB
は1/65000であるから、100μVとなる。即
ち、ばらつきによって100μVの変動が起こることに
なる。
In the example of FIG. 10, if 16-bit quantization and full scale of 6.5 V are used, 1 LSB is used.
Is 1/65000, which is 100 μV. That is, a variation of 100 μV will occur due to the variation.

【0024】即ち、図9に示すような方式においては、
ゲイン設定や調整が非常に難しく、ノイズ、トーン、歪
等の発生を引き起こす不都合があった。
That is, in the system shown in FIG.
It is very difficult to set and adjust the gain, which causes the inconvenience of causing noise, tone, distortion, etc.

【0025】また、低周波のアナログ信号が入力された
場合、長い時間MSBが固定されるので、直流電圧が入
力された状態に近くなり、サーボ帰還電圧振幅が無信号
時に比べて大きくなり、ノイズの増加や振動状態を起こ
し易くなる。
Further, when a low-frequency analog signal is input, the MSB is fixed for a long time, which makes the state close to that in which a DC voltage is input, the servo feedback voltage amplitude becomes larger than when there is no signal, and noise is increased. It is easy to cause an increase in vibration and a vibration state.

【0026】これについて図11を参照して説明する。
図11はアナログ入力振幅に対するMSBの関係を、縦
軸を振幅、横軸を時間及びサンプル点として示したグラ
フである。また、この図11においては、破線P4をM
SBの時間変化とし、一点鎖線P5及び実線P6を夫々
アナログ入力としている。
This will be described with reference to FIG.
FIG. 11 is a graph showing the relationship of the MSB with respect to the analog input amplitude, with the vertical axis representing amplitude and the horizontal axis representing time and sample points. Further, in FIG. 11, the broken line P4 is indicated by M
The time-dependent change in SB, and the alternate long and short dash line P5 and the solid line P6 are analog inputs.

【0027】この図11に示すように、MSBの動きは
入力(実線P6や一点鎖線P5で示す)のゼロクロス周
期のみに影響され、入力の振幅に全く依存しないので、
サーボ帰還電圧も入力の振幅に関係なく同じ帰還電圧が
発生、即ち、直流電圧の大小にかかわらず、直流オフセ
ットに対してリニアでなくなる。
As shown in FIG. 11, the movement of the MSB is influenced only by the zero-cross cycle of the input (shown by the solid line P6 and the alternate long and short dash line P5) and does not depend on the amplitude of the input at all.
The same feedback voltage is generated for the servo feedback voltage regardless of the input amplitude, that is, the servo feedback voltage is not linear with respect to the DC offset regardless of the magnitude of the DC voltage.

【0028】従って、サーボ帰還電圧が入力アナログ信
号に加算されると、入力の振幅が小さければ小さい程、
サーボ帰還電圧の影響を大きく受けることとなる。
Therefore, when the servo feedback voltage is added to the input analog signal, the smaller the input amplitude, the more
It will be greatly affected by the servo feedback voltage.

【0029】即ち、入力信号の周期が非常に大きく(例
えば1KHz)なると、MSBが“0”または“1”の
状態が続き、これによって入力に直流成分がないのにも
かかわらず、入力に直流成分があることとして帰還電圧
を出力してしまい、これによってノイズや歪を発生させ
てしまうという不都合があった。
That is, when the cycle of the input signal becomes very large (eg, 1 KHz), the MSB continues to be in the state of "0" or "1", so that the input has no DC component, but the input has no DC component. Since there is a component, a feedback voltage is output, which causes noise and distortion.

【0030】そして、振幅の異なる入力に対してもMS
Bが一定となるので、入力の直流成分がいくつであろう
と直流成分による帰還がかからず、これによってサーボ
がノンリニアな特性となる不都合があった。
Then, even for inputs with different amplitudes, the MS
Since B is constant, no feedback is provided by the DC component regardless of the DC component of the input, which causes the servo to have non-linear characteristics.

【0031】また、図9に示したA−Dコンバータ3を
近年使用されてきているオーバーサンプリングΣΔ変調
方式のA−Dコンバータとした場合に以下に説明するよ
うな大きな問題が生じる。これについて図12を参照し
て説明する。
Further, when the A-D converter 3 shown in FIG. 9 is replaced with an over-sampling ΣΔ modulation type A-D converter which has been used in recent years, a big problem as described below occurs. This will be described with reference to FIG.

【0032】図12Aに示す回路(オーディオ回路)
は、入力端子10からの入力アナログ信号Iaをオーバ
ーサンプリングΣΔ変調方式のA−Dコンバータ11で
A−D変換して1〜数ビットのビットストリーム信号B
sを得、このビットストリーム信号BsをFIR(フィ
ニット・インパルス・レスポンス)ディジタルデシメー
ションフィルタ12でオーディオ帯域にしていわゆるノ
ーマルサンプリング出力Nsを得、このノーマルサンプ
リング出力Nsを出力端子13を介して図示しない他の
信号処理回路に出力する。
Circuit (audio circuit) shown in FIG. 12A
Is a bit stream signal B of 1 to several bits obtained by A / D converting the input analog signal Ia from the input terminal 10 by an A / D converter 11 of the oversampling ΣΔ modulation method.
s, this bit stream signal Bs is converted into an audio band by a FIR (Finite Impulse Response) digital decimation filter 12 to obtain a so-called normal sampling output Ns, and this normal sampling output Ns is not shown via an output terminal 13. To the signal processing circuit.

【0033】このような回路において、例えば図12B
に示すように、入力端子10を介して供給されたアナロ
グインパルスAiをΣΔ変調A−Dコンバータ11にお
いてA−D変換すると、変換で得たビットストリームイ
ンパルスデータBiはアナログインパルスAiに対して
dl1だけ遅延したものとなる。
In such a circuit, for example, FIG.
As shown in, when the analog impulse Ai supplied through the input terminal 10 is AD-converted by the ΣΔ modulation AD converter 11, the bit stream impulse data Bi obtained by the conversion is dl1 with respect to the analog impulse Ai. It will be delayed.

【0034】そしてこのビットストリームインパルスデ
ータBiをFIRデシメーションフィルタ12で処理す
ると、この処理によって得たノーマルサンプリングイン
パルスデータNiは元のアナログインパルスAiに対し
てdl2だけ遅延(例えば1msec前後)したものと
なる。
When the bit stream impulse data Bi is processed by the FIR decimation filter 12, the normal sampling impulse data Ni obtained by this processing is delayed by dl2 (for example, about 1 msec) with respect to the original analog impulse Ai. .

【0035】図13にディレイ有無による直流オフセッ
トに対するMSB、サーボ電圧の変化を縦軸を振幅、横
軸を時間及びサンプル点(図13E)とした波形図で示
す。
FIG. 13 is a waveform diagram showing changes in MSB and servo voltage with respect to DC offset depending on the presence or absence of delay, with the vertical axis representing amplitude and the horizontal axis representing time and sample points (FIG. 13E).

【0036】ノーマルサンプリングのディレイがないA
−Dコンバータにおいては、図13Aに実線P7で示す
直流オフセットが発生した場合、MSBは図13Bに実
線P8で示す如き波形となり、これを積分して得たサー
ボ信号は図13Cに実線P9で示す波形となり、従って
直流オフセットとサーボ信号を加算したものは図13D
に実線P10で示す波形となる。
No normal sampling delay A
In the -D converter, when the DC offset shown by the solid line P7 in FIG. 13A occurs, the MSB has a waveform as shown by the solid line P8 in FIG. 13B, and the servo signal obtained by integrating this is shown by the solid line P9 in FIG. 13C. It has a waveform, so the result of adding the DC offset and the servo signal is shown in FIG. 13D.
The waveform has a solid line P10.

【0037】一方、オーバーサンプリングΣΔ変調方式
のA−Dコンバータにおいては、FIRディジタルフィ
ルタによるディレイがあるので、図13Aに実線P7で
示す直流オフセットが発生した場合、MSBは図13B
に破線Pd1で示す如き遅延した波形となり、これを積
分して得たサーボ信号は図13Cに破線Pd2で示す波
形となり、従って直流オフセットとサーボ信号を加算し
たものは図13Dに破線Pd3で示す波形となる。
On the other hand, in the AD converter of the oversampling ΣΔ modulation system, since there is a delay due to the FIR digital filter, when the DC offset shown by the solid line P7 in FIG.
13C has a delayed waveform as shown by a broken line Pd1, and the servo signal obtained by integrating this has a waveform shown by a broken line Pd2 in FIG. 13C. Therefore, the sum of the DC offset and the servo signal has a waveform shown by a broken line Pd3 in FIG. 13D. Becomes

【0038】従って、図Dに示すように、ノーマルサン
プリングのディレイのないA−Dコンバータによる直流
オフセット及びサーボ信号の加算波形(実線P10)の
振幅と、オーバーサンプリングΣΔ変調方式のA−Dコ
ンバータによる直流オフセット及びサーボ信号の加算波
形(破線pd3)の振幅は、プラス方向及びマイナス方
向において、夫々最大でx1及びx2の差を生じること
となる。
Therefore, as shown in FIG. D, the amplitude of the added waveform (solid line P10) of the DC offset and the servo signal by the A-D converter without the delay of the normal sampling and the A-D converter of the oversampling ΣΔ modulation system. The amplitude of the added waveform of the DC offset and the servo signal (broken line pd3) causes a maximum difference of x1 and x2 in the plus direction and the minus direction, respectively.

【0039】即ち、オーバーサンプリングΣΔ変調方式
のA−Dコンバータを用いた場合、直流オフセットの正
負の変化にサーボ帰還電圧が即座に応答しないので、直
流オフセットの収束が遅れたり、逆に直流オフセットを
発生させたりしてしまい、これによって正確なサーボを
かけられず発振するという不都合があった。
That is, when the AD converter of the oversampling ΣΔ modulation system is used, the servo feedback voltage does not immediately respond to the positive / negative change of the DC offset, so that the convergence of the DC offset may be delayed or the DC offset may be changed. However, there is an inconvenience that an accurate servo cannot be applied and an oscillation occurs.

【0040】本発明はかかる点に鑑みてなされたもの
で、このような多くの問題点を一掃することのできる直
流成分除去回路を提案しようとするものである。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to propose a DC component removing circuit capable of eliminating many of the above problems.

【0041】[0041]

【課題を解決するための手段】本発明直流成分除去回路
は例えば図1〜図6に示す如く、オーバーサンプリング
・シグマ・デルタ変調アナログ−ディジタル変換におけ
る出力ディジタル信号の直流成分を除去する直流成分除
去回路において、シグマ−デルタ変調後のディジタル出
力を積分する積分手段R2、C1と、この積分手段R
2、C1からの出力をオーバーサンプリング・シグマ・
デルタ変調アナログ−ディジタル変換前のアナログ信号
と逆相加算して直流成分を抽出する直流成分抽出手段R
1、R2、R4、C2、21と、この直流成分抽出手段
R1、R2、R4、C2、21からの出力をアナログ信
号に加算する加算手段R5、R6とを有するものであ
る。
A direct current component removing circuit of the present invention removes a direct current component of an output digital signal in oversampling sigma delta modulation analog-digital conversion, as shown in FIGS. 1 to 6, for example. In the circuit, integrating means R2 and C1 for integrating the digital output after sigma-delta modulation, and this integrating means R
2, output from C1 oversampling sigma
DC component extraction means R for extracting a DC component by adding the opposite phase to the analog signal before the delta modulation analog-digital conversion.
1, R2, R4, C2, 21 and addition means R5, R6 for adding the output from the DC component extraction means R1, R2, R4, C2, 21 to an analog signal.

【0042】また本発明直流成分除去回路は例えば図1
〜図6に示す如く、オーバーサンプリング・シグマ・デ
ルタ変調アナログ−ディジタル変換における出力ディジ
タル信号の直流成分を除去する直流成分除去回路におい
て、入力されるアナログ信号に含まれる直流成分を予め
除去する直流成分除去手段C3と、シグマ−デルタ変調
後のディジタル出力を積分する積分手段R2、C1と、
この積分手段R2、C1からの出力をオーバーサンプリ
ング・シグマ・デルタ変調アナログ−ディジタル変換前
のアナログ信号と逆相加算して直流成分を抽出する直流
成分抽出手段R1、R2、R4、C2、21と、この直
流成分抽出手段R1、R2、R4、C2、21からの出
力をアナログ信号に加算する加算手段R5、R6とを有
するものである。
The DC component removing circuit of the present invention is shown in FIG.
As shown in FIG. 6, in the DC component removing circuit for removing the DC component of the output digital signal in the oversampling, sigma-delta modulation analog-digital conversion, the DC component for removing the DC component contained in the input analog signal in advance. Removing means C3, integrating means R2, C1 for integrating the digital output after sigma-delta modulation,
DC component extraction means R1, R2, R4, C2, 21 for extracting the DC component by adding the output from the integrating means R2, C1 in anti-phase with the analog signal before the oversampling / sigma / delta modulation analog-digital conversion. , Adding means R5, R6 for adding the outputs from the DC component extracting means R1, R2, R4, C2, 21 to the analog signal.

【0043】また本発明直流成分除去回路は例えば図1
〜図6に示す如く、オーバーサンプリング・シグマ・デ
ルタ変調アナログ−ディジタル変換における出力ディジ
タル信号の直流成分を除去する直流成分除去回路におい
て、ノイズシェーピングによるノイズを除去するノイズ
除去手段C1と、シグマ−デルタ変調後のディジタル出
力を積分する積分手段R2、C1と、この積分手段R
2、C1からの出力をオーバーサンプリング・シグマ・
デルタ変調アナログ−ディジタル変換前のアナログ信号
と逆相加算して直流成分を抽出する直流成分抽出手段R
1、R2、R4、C2、21と、この直流成分抽出手段
R1、R2、R4、C2、21からの出力をアナログ信
号に加算する加算手段R5、R6とを有するものであ
る。
The DC component removing circuit of the present invention is shown in FIG.
As shown in FIG. 6, in the DC component removing circuit for removing the DC component of the output digital signal in the oversampling sigma delta modulation analog-digital conversion, the noise removing means C1 for removing noise due to noise shaping, and the sigma-delta Integrating means R2 and C1 for integrating the modulated digital output, and the integrating means R
2, output from C1 oversampling sigma
DC component extraction means R for extracting a DC component by adding the opposite phase to the analog signal before the delta modulation analog-digital conversion.
1, R2, R4, C2, 21 and addition means R5, R6 for adding the output from the DC component extraction means R1, R2, R4, C2, 21 to an analog signal.

【0044】[0044]

【作用】本発明の構成によると、シグマ−デルタ変調後
のディジタル出力を積分手段R2、C1で積分して得た
出力を直流成分抽出手段R1、R2、R4、C2、21
でオーバーサンプリング・シグマ・デルタ変調アナログ
−ディジタル変換前のアナログ信号と逆相加算して直流
成分を抽出し、この出力を加算手段R5、R6でアナロ
グ信号に加算する。
According to the structure of the present invention, the output obtained by integrating the digital output after the sigma-delta modulation by the integrating means R2, C1 is the DC component extracting means R1, R2, R4, C2, 21.
In step S4, the DC signal is extracted by performing anti-phase addition with the analog signal before the oversampling / sigma / delta modulation analog-digital conversion, and this output is added to the analog signal by the adding means R5 and R6.

【0045】また本発明の構成によると、入力されるア
ナログ信号に含まれる直流成分を直流成分除去手段C3
で予め除去すると共に、シグマ−デルタ変調後のディジ
タル出力を積分手段R2、C1で積分し、この積分出力
を直流成分抽出手段R1、R2、R4、C2、21でオ
ーバーサンプリング・シグマ・デルタ変調アナログ−デ
ィジタル変換前のアナログ信号と逆相加算し、この出力
を加算手段R5、R6で予め直流成分を除去したアナロ
グ信号に加算する。
According to the configuration of the present invention, the DC component contained in the input analog signal is removed by the DC component removing means C3.
In advance, the digital output after sigma-delta modulation is integrated by integrating means R2, C1, and the integrated output is oversampled, sigma-delta modulated analog by DC component extracting means R1, R2, R4, C2, 21. -Analog phase addition with the analog signal before digital conversion is performed, and this output is added to the analog signal from which the DC component has been removed in advance by adding means R5 and R6.

【0046】また本発明の構成によると、ノイズ除去手
段C1でノイズシェーピングによるノイズを除去すると
共に、シグマ−デルタ変調後のディジタル出力を積分手
段R2、C1で積分し、この積分出力を直流成分抽出手
段R1、R2、R4、C2、21でオーバーサンプリン
グ・シグマ・デルタ変調アナログ−ディジタル変換前の
アナログ信号と逆相加算して直流成分を抽出し、この出
力を加算手段R5、R6でアナログ信号に加算する。
Further, according to the configuration of the present invention, the noise removing means C1 removes noise due to noise shaping, the digital output after sigma-delta modulation is integrated by the integrating means R2, C1, and this integrated output is extracted as a DC component. Means R1, R2, R4, C2, 21 perform anti-phase addition with the analog signal before oversampling, sigma-delta modulation analog-digital conversion to extract the DC component, and this output is converted into an analog signal by addition means R5, R6. to add.

【0047】[0047]

【実施例】以下に、図1〜図3を参照して本発明直流成
分除去回路の一実施例について詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the DC component removing circuit of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS.

【0048】図1は本発明直流成分除去回路の第1実施
例を示す。
FIG. 1 shows a first embodiment of the DC component removing circuit of the present invention.

【0049】この図1において図9と対応する部分には
同一符号を付し、その詳細説明を省略する。
In FIG. 1, parts corresponding to those in FIG. 9 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0050】この図1において、11はオーバーサンプ
リングΣΔ変調方式のA−Dコンバータで、このA−D
コンバータ11の入力端に抵抗器R6を介してアナログ
入力信号が供給される入力端子20を接続すると共に、
このA−Dコンバータ11の入力端を抵抗器R5を介し
て演算増幅回路21の出力端に接続する。
In FIG. 1, reference numeral 11 denotes an AD converter of the oversampling ΣΔ modulation system.
An input terminal 20 to which an analog input signal is supplied is connected to the input terminal of the converter 11 via a resistor R6, and
The input terminal of the AD converter 11 is connected to the output terminal of the operational amplifier circuit 21 via the resistor R5.

【0051】このA−Dコンバータ11の出力端の内、
MSBが出力される出力端をインバータ4及び抵抗器R
2、R3を夫々介して演算増幅回路21の反転入力端子
(−)に接続し、このA−Dコンバータ11のMSB出
力端をディジタルフィルタ22(例えばFIRディジタ
ルデシメーションフィルタ等)の入力端に接続し、この
A−Dコンバータ11の2SB〜LSBを出力する各端
を夫々ディジタルフィルタ22の入力端に接続する。
Of the output terminals of the A / D converter 11,
The output terminal from which the MSB is output is connected to the inverter 4 and the resistor R.
2 and R3 are connected to the inverting input terminal (-) of the operational amplifier circuit 21 respectively, and the MSB output terminal of the AD converter 11 is connected to the input terminal of the digital filter 22 (for example, FIR digital decimation filter). , 2SB to LSB of the AD converter 11 are connected to the input terminals of the digital filter 22, respectively.

【0052】このディジタルフィルタ22の出力端を図
示しない外部回路が接続される出力端子23に接続す
る。
The output end of the digital filter 22 is connected to the output terminal 23 to which an external circuit (not shown) is connected.

【0053】また、上述した入力端子20を抵抗器R1
及びコンデンサC1を介して接地すると共に、抵抗器R
1及びR2の一端を接続する。この接続点を図において
は加算点smとする。また、演算増幅回路21の反転入
力端子(−)及び出力端間をコンデンサC2及び抵抗器
R4の並列回路(ローパスフィルタ兼ゲイン調整を行う
回路)で接続する。
Further, the input terminal 20 described above is connected to the resistor R1.
And a resistor R as well as grounding via a capacitor C1.
1 and one end of R2 are connected. This connection point is referred to as an addition point sm in the figure. Further, the inverting input terminal (-) of the operational amplifier circuit 21 and the output terminal are connected by a parallel circuit of the capacitor C2 and the resistor R4 (a circuit that also serves as a low-pass filter and a gain adjustment).

【0054】この図1に示すA−Dコンバータ11とデ
ィジタルフィルタ22でオーバーサンプリングΣΔ変調
方式A−Dコンバータを構成する。
The AD converter 11 and the digital filter 22 shown in FIG. 1 constitute an oversampling ΣΔ modulation type AD converter.

【0055】さて、図1において、インバータ4からは
ΣΔ変調A−Dコンバータ11によって得られたビット
ストリーム信号が出力されるが、このビットストリーム
信号を抵抗器R2及びコンデンサC1で構成するアナロ
グ復調器で復調している。
In FIG. 1, the inverter 4 outputs the bit stream signal obtained by the ΣΔ modulation A / D converter 11, and the bit stream signal is an analog demodulator composed of a resistor R2 and a capacitor C1. Is demodulating with.

【0056】図4に示すように、このアナログ復調器
は、ビットストリーム信号が1ビットの場合は、入力端
子24を介して入力されるビットストリーム信号を抵抗
器R2で重み付けし、コンデンサC1でサンプルするこ
とによってビットストリーム信号を復調するものであ
る。
As shown in FIG. 4, when the bit stream signal is 1 bit, this analog demodulator weights the bit stream signal input through the input terminal 24 with the resistor R2 and samples it with the capacitor C1. By doing so, the bit stream signal is demodulated.

【0057】また、ビットストリーム信号が数ビットの
場合は、図5に示すように、入力端子24a、24b、
24c、24dに夫々重み付けされた抵抗器R2a、R
2b、R2c、R2dの一端を夫々接続し、これら抵抗
器R2a、R2b、R2c、R2dの他端を夫々コンデ
ンサC1を介して接地した構成とする。ここで抵抗器R
2aの抵抗値をrとすると、抵抗器R2bの抵抗値は2
r、抵抗器R2cの抵抗値は4r、抵抗器R2dの抵抗
値は8rとなる。
When the bit stream signal is several bits, as shown in FIG. 5, the input terminals 24a, 24b,
24c and 24d are respectively weighted with resistors R2a and R2
One end of each of the resistors 2b, R2c, and R2d is connected, and the other end of each of the resistors R2a, R2b, R2c, and R2d is grounded via the capacitor C1. Where resistor R
If the resistance value of 2a is r, the resistance value of the resistor R2b is 2
r, the resistance value of the resistor R2c is 4r, and the resistance value of the resistor R2d is 8r.

【0058】この場合、入力端子24aにはMSB、入
力端子24bには2SB、入力端子24cには3SB、
入力端子24dにはLSBに対応するビットストリーム
信号が供給され、これらビットストリーム信号がこれら
抵抗器R2a〜R2d並びにコンデンサC1によって復
調され、その復調出力を出力端子30から出力される。
In this case, the input terminal 24a is MSB, the input terminal 24b is 2SB, the input terminal 24c is 3SB,
A bitstream signal corresponding to the LSB is supplied to the input terminal 24d, these bitstream signals are demodulated by the resistors R2a to R2d and the capacitor C1, and the demodulated output is output from the output terminal 30.

【0059】次に、図1に示した回路(例えば直流サー
ボ回路)の動作を説明する。尚、以下の説明において信
号の記号及びこれら信号の記号の演算は電流表示とす
る。
Next, the operation of the circuit shown in FIG. 1 (eg, DC servo circuit) will be described. In the following description, the symbols of signals and the calculation of these symbols of signals are expressed as current.

【0060】先ず、入力端子20からの入力アナログ信
号Iac+Idciは抵抗器R6を介してΣΔ変調A−
Dコンバータ11に供給されてA−D変換される。ここ
でIacは本来の入力アナログ信号、Idciはこの本
来のアナログ信号に含まれる直流オフセットである。従
って、以降入力アナログ信号は本来の信号に直流オフセ
ットが加算されたものとしてIac+Idciとして記
述する。これと共に、入力端子20からの入力アナログ
信号Iac+Idciは抵抗器R1を介して加算点sm
に供給される。
First, the input analog signal Iac + Idci from the input terminal 20 passes through the resistor R6 and the ΣΔ modulation A−.
It is supplied to the D converter 11 and A / D converted. Here, Iac is the original input analog signal, and Idci is the DC offset included in this original analog signal. Therefore, hereinafter, the input analog signal is described as Iac + Idci as a signal obtained by adding the DC offset to the original signal. At the same time, the input analog signal Iac + Idci from the input terminal 20 passes through the resistor R1 and the addition point sm.
Is supplied to.

【0061】一方、ΣΔ変調A−Dコンバータ11から
のMSB〜LSBまでのビットストリーム信号はディジ
タルフィルタ22を通じて出力端子23に供給され、こ
の出力端子23を介して図示しない他の信号処理回路
(オーディオ機器においてはオーディオ信号処理回路と
なる)に供給される。そして更にMSBはインバータ4
で位相反転され、抵抗器R2を介して加算点smに供給
される。
On the other hand, the bit stream signal from MSB to LSB from the ΣΔ modulation A / D converter 11 is supplied to the output terminal 23 through the digital filter 22, and through this output terminal 23, another signal processing circuit (audio system not shown) It becomes an audio signal processing circuit in the device). And MSB is inverter 4
Then, the phase is inverted at and is supplied to the addition point sm via the resistor R2.

【0062】ここでこのMSBの位相反転ビットストリ
ーム信号は、入力端子20に供給された入力アナログ信
号Iac+Idciと、ΣΔ変調A−Dコンバータ11
でA−D変換した結果得られる直流オフセットIdcx
とΣΔ変調A−Dコンバータ11のノイズシェーピング
処理で発生した高周波ノイズの内、抵抗器R1、R2及
びコンデンサC1で構成されるローパスフィルタで除去
しきれなかった高周波ノイズIns(但しIns=In
s2+ins)とを加算して反転したもの、即ち、−
(Iac+Idci+Idcx+Ins)となる。
The MSB phase-inverted bit stream signal is the input analog signal Iac + Idci supplied to the input terminal 20 and the ΣΔ modulation A-D converter 11.
DC offset Idcx obtained as a result of A-D conversion in
Of the high frequency noise generated by the noise shaping process of the ΣΔ modulation A-D converter 11, the high frequency noise Ins that cannot be completely removed by the low pass filter composed of the resistors R1 and R2 and the capacitor C1 (Ins = In
s2 + ins) is added and inverted, that is, −
(Iac + Idci + Idcx + Ins).

【0063】従って、加算点smにおいては、Iac+
Idci−(Iac+Idci+Idcx+Ins)の
演算が行われることとなり、この結果−(Idcx+I
ns)となる。しかしながら、この結果−(Idcx+
Ins)の内、ノイズシェーピングによる高周波ノイズ
Insの内、ノイズinsだけがコンデンサC1によっ
てカットされるので、抵抗器R3を介して演算増幅回路
21の反転入力端子(−)に供給される信号は、−(I
dcx+Ins2)となる。
Therefore, at the addition point sm, Iac +
Idci- (Iac + Idci + Idcx + Ins) is calculated, and as a result,-(Idcx + I
ns). However, this result- (Idcx +
Of the high frequency noise Ins due to the noise shaping, only the noise ins is cut by the capacitor C1. Therefore, the signal supplied to the inverting input terminal (−) of the operational amplifier circuit 21 via the resistor R3 is -(I
dcx + Ins2).

【0064】そしてこの信号−(Idcx+Ins2)
の高周波ノイズIns2は、抵抗器R4及びコンデンサ
C2で構成されるローパスフィルタによってカットさ
れ、従ってこの演算増幅回路21からはサーボ原信号V
s(但し、Vs=R4/R3×Idcx)、即ち、ΣΔ
変調A−Dコンバータ11によって発生する直流オフセ
ット分が出力され、この直流オフセット分、即ち、サー
ボ原信号が抵抗器R5及びR6によって入力端子20か
らの入力アナログ信号Iac+Idciに加算され、こ
の加算出力がΣΔ変調A−Dコンバータ11に供給され
ることとなる。
This signal- (Idcx + Ins2)
Of the high frequency noise Ins2 is cut by a low-pass filter composed of a resistor R4 and a capacitor C2.
s (Vs = R4 / R3 × Idcx), that is, ΣΔ
The DC offset component generated by the modulation AD converter 11 is output, and this DC offset component, that is, the servo original signal is added to the input analog signal Iac + Idci from the input terminal 20 by the resistors R5 and R6, and this addition output is obtained. It will be supplied to the ΣΔ modulation A-D converter 11.

【0065】この図1に示す回路によって取り出された
直流オフセット成分に含まれるノイズシェーピングによ
る高周波ノイズは、オーバーサンプリングのサンプリン
グ周波数の1/2の周波数(オーディオ用A−Dコンバ
ータにおいて32〜128倍のオーバーサンプリングで
あれば700KHz〜3MHz)を中心に分布すること
になるので、カットオフ周波数が十分低ければ(数Hz
以下)、1次〜2次のローパスフィルタで十分高周波ノ
イズを除去することができる。
The high frequency noise due to the noise shaping contained in the DC offset component extracted by the circuit shown in FIG. 1 has a frequency half the sampling frequency of oversampling (32 to 128 times in the audio AD converter). If it is oversampling, it will be distributed around 700 KHz to 3 MHz, so if the cutoff frequency is sufficiently low (several Hz)
Hereinafter, high-frequency noise can be sufficiently removed by the first-order and second-order low-pass filters.

【0066】図6にサーボ信号のローパスフィルタ特性
とノイズシェーピングの帯域外ノイズ特性を縦軸を振幅
(dB)、横軸を周波数(Hz)としたグラフで示す。
FIG. 6 is a graph showing the low-pass filter characteristic of a servo signal and the out-of-band noise characteristic of noise shaping, with the vertical axis representing amplitude (dB) and the horizontal axis representing frequency (Hz).

【0067】この図6に示すように、実線n1で示す帯
域のノイズを除去すれば良いので、破線n2で示す特性
の、例えばカットオフ周波数1Hzの1次ローパスフィ
ルタ及び破線n3で示す特性の、例えばカットオフ周波
数1Hzの2次ローパスフィルタを用いるだけで簡単に
実現することができる。
As shown in FIG. 6, since noise in the band shown by the solid line n1 may be removed, the characteristics shown by the broken line n2, for example, the characteristics of the first-order low-pass filter with a cutoff frequency of 1 Hz and the broken line n3, For example, it can be easily realized only by using a secondary low-pass filter having a cutoff frequency of 1 Hz.

【0068】このように、この第1実施例においては、
シグマデルタ変調A−Dコンバータ11でA−D変換し
た後のビットストリーム信号と入力端子20からの入力
アナログ信号を抵抗器R2及びR1によって加算点sm
で加算すると共に、この加算出力中の高周波ノイズin
sをコンデンサC1で除去し、この高周波ノイズins
を除去して得た出力−(Idcx+Ins2)の高周波
ノイズIns2を抵抗器R4及びコンデンサC2で構成
するローパスフィルタで除去し、この高周波ノイズIn
s2を除去した出力、即ち、A−D変換による直流オフ
セット分Idcxを得、この直流オフセット分Idcx
に対して抵抗器R4で帰還電圧(サーボ原信号)Vsを
得、この帰還電圧Vsと入力端子20を介して供給され
る入力アナログ信号とを抵抗器R5及びR6で加算し、
再びΣΔ変調A−Dコンバータ11に入力するようにし
たので、A−Dコンバータの特性のばらつきを要因とす
るノイズ、トーン(特定周波数帯における発振)、歪の
発生を防止でき、入力の周期が大きくなってMSBが長
い期間“1”または“0”となった場合でも、直流成分
がない場合には帰還電圧を発生しないようにでき、これ
によってノイズや歪の発生を防止でき、またサーボ動作
を直流成分に対してリニアな特性とでき、更に、入力ア
ナログ信号に対して32〜128倍のオーバーサンプリ
ングのサンプリング周期で数サンプルしか遅れのないΣ
ΔA−Dコンバータ11を用いているので直流オフセッ
トの正負の変化に対するサーボ帰還電圧の応答を良好に
でき、これによって直流オフセットの収束速度を高速に
でき、正確なサーボ動作を行うことができる。
As described above, in the first embodiment,
The bit stream signal after A / D conversion by the sigma-delta modulation A / D converter 11 and the input analog signal from the input terminal 20 are added by the resistors R2 and R1 to the addition point sm.
And the high frequency noise in
s is removed by the capacitor C1, and this high frequency noise ins
The high frequency noise Ins2 of the output − (Idcx + Ins2) obtained by removing the high frequency noise In is removed by the low pass filter including the resistor R4 and the capacitor C2.
The output from which s2 has been removed, that is, the DC offset component Idcx by AD conversion is obtained, and this DC offset component Idcx is obtained.
On the other hand, the feedback voltage (servo original signal) Vs is obtained by the resistor R4, and the feedback voltage Vs and the input analog signal supplied through the input terminal 20 are added by the resistors R5 and R6,
Since the signal is input to the ΣΔ modulation A / D converter 11 again, it is possible to prevent the occurrence of noise, tone (oscillation in a specific frequency band), and distortion due to variations in the characteristics of the A / D converter, and to reduce the input cycle. Even if the MSB becomes large and the MSB becomes “1” or “0” for a long period, the feedback voltage can be prevented from being generated when there is no DC component, thereby preventing generation of noise and distortion, and servo operation. Can be made to have a linear characteristic with respect to the DC component, and further, only a few samples are delayed with a sampling period of 32 to 128 times oversampling with respect to the input analog signal.
Since the ΔA-D converter 11 is used, the response of the servo feedback voltage with respect to the positive / negative change of the DC offset can be improved, and the convergence speed of the DC offset can be increased, and accurate servo operation can be performed.

【0069】また、更に、このような構成とすることに
よって交流成分を除去するので、残ったΣΔ変調による
高周波ノイズを除去する簡単なフィルタだけでノイズの
ない良好なサーボ帰還信号を得ることができ、また、入
力アナログ信号とビットストリーム信号との間のディレ
イが極めて少なく、高い周波数帯域まで交流成分の打ち
消し効果があり、上述と同様良好なサーボ帰還信号を得
られ、直流オフセットの収束を早めることができ、ま
た、発生した直流オフセットに比例したサーボ帰還信号
を得ることができるので、ゲイン設定が容易となり、ま
た、A−Dコンバータ単体の直流オフセットのみをキャ
ンセルすることも可能となる。
Further, since the AC component is removed by adopting such a configuration, a good servo feedback signal without noise can be obtained only by a simple filter for removing the high frequency noise due to the remaining ΣΔ modulation. Also, the delay between the input analog signal and the bit stream signal is extremely small, the effect of canceling the AC component is high up to a high frequency band, the same good servo feedback signal as above can be obtained, and the convergence of the DC offset can be accelerated. Since the servo feedback signal proportional to the generated DC offset can be obtained, the gain can be easily set, and only the DC offset of the A-D converter alone can be canceled.

【0070】従って、図1に示した第1実施例の回路を
例えばコンパクトディスクの記録機器に適用した場合
は、ピットの配列をランダムにでき、これによってコン
パクトディスクの再生時のエラーレートを小さくするこ
とができる。
Therefore, when the circuit of the first embodiment shown in FIG. 1 is applied to, for example, a compact disc recording device, the pits can be arranged randomly, thereby reducing the error rate during reproduction of the compact disc. be able to.

【0071】また、この第1実施例に示す回路は、入力
信号の直流成分(入力の時点で存在する直流成分及び処
理過程で発生する直流成分)を除去する回路であるの
で、その応用範囲は音声、映像、音声や映像以外の様々
な情報を記録したり再生したりするような機器等あらゆ
る機器や回路等に適用できるものである。
Since the circuit shown in the first embodiment is a circuit for removing the DC component of the input signal (the DC component existing at the time of input and the DC component generated in the processing process), its application range is The present invention can be applied to various devices and circuits such as devices that record and reproduce voice, video, and various information other than voice and video.

【0072】次に、図2を参照して本発明直流成分除去
回路の第2実施例について説明する。
Next, a second embodiment of the DC component removing circuit of the present invention will be described with reference to FIG.

【0073】この図2においては、図1で示した直流成
分除去回路の抵抗器R1の前、即ち、入力端子20及び
抵抗器R2間にコンデンサC3を配したものである。従
って、図1で示したインバータ4、ディジタルフィルタ
22及びΣΔ変調A−Dコンバータ11等の図示及びそ
の説明を省略し、またこれ以外の回路構成及び接続も図
1と同様なので図1と対応する部分には同一符号を付
し、その詳細説明を省略する。
In FIG. 2, a capacitor C3 is arranged in front of the resistor R1 of the DC component removing circuit shown in FIG. 1, that is, between the input terminal 20 and the resistor R2. Therefore, illustration and description of the inverter 4, the digital filter 22, the ΣΔ modulation AD converter 11 and the like shown in FIG. 1 are omitted, and other circuit configurations and connections are similar to those of FIG. The same reference numerals are given to the parts, and detailed description thereof will be omitted.

【0074】次に、この図2に示す回路の動作を説明す
る。尚、以下の説明において信号の記号及びこれら信号
の記号の演算は電流表示とする。
Next, the operation of the circuit shown in FIG. 2 will be described. In the following description, the symbols of signals and the calculation of these symbols of signals are expressed as current.

【0075】先ず、入力端子20を介して供給される入
力アナログ信号Iac+Idci(入力時点で既に加算
されている直流分)の内直流分IdciをコンデンサC
3で除去して本来の入力アナログ信号Iacを得、これ
を抵抗器R1を介して加算点smに供給する。
First, the internal DC component Idci of the input analog signal Iac + Idci (DC component already added at the time of input) supplied through the input terminal 20 is converted into the capacitor C.
The original input analog signal Iac is removed by 3 and is supplied to the addition point sm via the resistor R1.

【0076】一方、図1において説明したように、ΣΔ
変調A−Dコンバータ11でA−D変換し、インバータ
4で位相反転されて得られた信号−(Iac+Idci
+Idcx+Ins)は入力端子24及び抵抗器R2を
介して加算点smに供給される。
On the other hand, as explained in FIG. 1, ΣΔ
A signal A-D converted by the modulation AD converter 11 and phase-inverted by the inverter 4-(Iac + Idci)
+ Idcx + Ins) is supplied to the addition point sm via the input terminal 24 and the resistor R2.

【0077】この図2の場合、コンデンサC3で入力時
点で既に加算されている直流分Idciは除去されてい
るので、加算点smでの加算の結果得られる出力は、−
(Iac+Idci+Idcx+Ins)+Iac、即
ち、−(Idcx+Idci+Ins2)となる。ここ
で、上述と同様に、ノイズシェーピング処理による高周
波ノイズInsはins+Ins2となり、この高周波
ノイズinsはコンデンサC1で除去される。
In the case of FIG. 2, since the direct current component Idci already added at the time of input is removed by the capacitor C3, the output obtained as a result of the addition at the addition point sm is −
(Iac + Idci + Idcx + Ins) + Iac, that is, − (Idcx + Idci + Ins2). Here, similarly to the above, the high frequency noise Ins due to the noise shaping processing becomes ins + Ins2, and this high frequency noise ins is removed by the capacitor C1.

【0078】この出力−(Idcx+Idci+Ins
2)の内、高周波ノイズIns2はコンデンサC2及び
抵抗器R4で構成されるローパスフィルタによって除去
されるので、演算増幅回路21から入力端子25を介し
て図示しないA−Dコンバータに帰還される帰還電圧V
sは、R4/R3×(Idcx+Idci)となる。
This output- (Idcx + Idci + Ins
Of 2), the high-frequency noise Ins2 is removed by the low-pass filter composed of the capacitor C2 and the resistor R4. Therefore, the feedback voltage fed back from the operational amplifier circuit 21 to the AD converter (not shown) via the input terminal 25. V
s becomes R4 / R3 × (Idcx + Idci).

【0079】この場合は、入力アナログ信号に既に加算
されている直流成分IdciをコンデンサC3で除去し
ているので、加算点smにおいて、この直流成分Idc
iが除去されず、これによって帰還電圧VsをΔΣ変調
A−DコンバータでA−D変換して生じる直流成分Id
cxのみならず、入力時点で存在する直流成分Idci
をも含めることができ、これによって、精度の高いサー
ボ動作を行うことができる。
In this case, since the DC component Idci already added to the input analog signal is removed by the capacitor C3, this DC component Idc is added at the addition point sm.
i is not removed, and thus the feedback voltage Vs is AD-converted by the ΔΣ modulation AD converter to generate a DC component Id.
Not only cx but the direct current component Idci existing at the time of input
Can also be included, which enables highly accurate servo operation.

【0080】この図2に示す回路によって取り出された
取り出された直流オフセット成分に含まれるノイズシェ
ーピングによる高周波ノイズは、オーバーサンプリング
のサンプリング周波数の1/2の周波数(オーディオ用
A−Dコンバータにおいて32〜128倍のオーバーサ
ンプリングであれば700KHz〜3MHz)を中心に
分布することになるので、カットオフ周波数が十分低け
れば(数Hz以下)、1次〜2次のローパスフィルタで
十分高周波ノイズを除去することができる。
The high frequency noise due to the noise shaping contained in the extracted DC offset component extracted by the circuit shown in FIG. 2 is half the sampling frequency of oversampling (32 to 32 in the audio AD converter). With 128 times oversampling, 700 KHz to 3 MHz will be distributed in the center, so if the cutoff frequency is sufficiently low (several Hz or less), a high-frequency noise of 1st to 2nd order will be removed sufficiently. be able to.

【0081】図6にサーボ信号のローパスフィルタ特性
とノイズシェーピングの帯域外ノイズ特性を縦軸を振幅
(dB)、横軸を周波数(Hz)としたグラフで示す。
FIG. 6 is a graph showing the low-pass filter characteristic of the servo signal and the out-of-band noise characteristic of noise shaping, with the vertical axis representing amplitude (dB) and the horizontal axis representing frequency (Hz).

【0082】この図6に示すように、実線n1で示す帯
域のノイズを除去すれば良いので、破線n2で示す特性
の、例えばカットオフ周波数1Hzの1次ローパスフィ
ルタ及び破線n3で示す特性の、例えばカットオフ周波
数1Hzの2次ローパスフィルタを用いるだけで簡単に
実現することができる。
As shown in FIG. 6, noise in the band shown by the solid line n1 may be removed, so that the characteristics shown by the broken line n2, for example, the primary low-pass filter with a cutoff frequency of 1 Hz and the characteristics shown by the broken line n3, For example, it can be easily realized only by using a secondary low-pass filter having a cutoff frequency of 1 Hz.

【0083】このように、この第2実施例においては、
シグマデルタ変調A−Dコンバータ11でA−D変換し
た後のビットストリーム信号と入力端子20からの入力
アナログ信号から入力時点で存在する直流分を除去した
信号を抵抗器R2及びR1によって加算点smで加算す
ると共に、この加算出力中の高周波ノイズinsをコン
デンサC1で除去し、この高周波ノイズinsを除去し
て得た出力−(Idcx+Idci+Ins2)の高周
波ノイズIns2を抵抗器R4及びコンデンサC2で構
成するローパスフィルタで除去し、この高周波ノイズI
ns2を除去した出力、即ち、A−D変換による直流オ
フセット分及び入力時点で存在する直流オフセット分I
dcx+Idciを得、この直流オフセット分Idcx
+Idciに対して抵抗器R4で帰還電圧(サーボ原信
号)Vsを得、この帰還電圧Vsと入力端子20を介し
て供給される入力アナログ信号とを抵抗器R5及びR6
で加算し、再びΣΔ変調A−Dコンバータ11に入力す
るようにしたので、A−Dコンバータの特性のばらつき
を要因とするノイズ、トーン(特定周波数帯における発
振)、歪の発生を防止でき、入力の周期が大きくなって
MSBが長い期間“1”または“0”となった場合で
も、直流成分がない場合には帰還電圧を発生しないよう
にでき、これによってノイズや歪の発生を防止でき、ま
たサーボ動作を直流成分に対してリニアな特性とでき、
更に、入力アナログ信号に対して32〜128倍のオー
バーサンプリングのサンプリング周期で数サンプルしか
遅れのないΣΔA−Dコンバータ11を用いているので
直流オフセットの正負の変化に対するサーボ帰還電圧の
応答を良好にでき、これによって直流オフセットの収束
速度を高速にでき、正確、且つ、精度の高いサーボ動作
を行うことができる。
As described above, in the second embodiment,
A bit stream signal after A / D conversion by the sigma-delta modulation A / D converter 11 and a signal obtained by removing a direct current component existing at the time of input from the input analog signal from the input terminal 20 are added by a resistor R2 and R1. In addition, the high-frequency noise ins in the addition output is removed by the capacitor C1, and the high-frequency noise Ins2 of the output − (Idcx + Idci + Ins2) obtained by removing the high-frequency noise ins is composed of the resistor R4 and the capacitor C2. This high frequency noise I removed by the filter
The output without ns2, that is, the DC offset component due to A-D conversion and the DC offset component I existing at the time of input
dcx + Idci is obtained, and this DC offset Idcx
A feedback voltage (servo original signal) Vs is obtained by the resistor R4 with respect to + Idci, and the feedback voltage Vs and the input analog signal supplied via the input terminal 20 are provided to the resistors R5 and R6.
Since it is added and input to the ΣΔ modulation A / D converter 11 again, it is possible to prevent the occurrence of noise, tone (oscillation in a specific frequency band), and distortion due to variations in the characteristics of the A / D converter. Even if the input cycle becomes large and the MSB stays at “1” or “0” for a long period, the feedback voltage can be prevented from being generated when there is no DC component, and thus noise and distortion can be prevented. Moreover, the servo operation can be made to have a linear characteristic with respect to the DC component,
Furthermore, since the ΣΔA-D converter 11 that delays only a few samples with the sampling period of oversampling of 32 to 128 times with respect to the input analog signal is used, the response of the servo feedback voltage to the positive / negative change of the DC offset is improved. As a result, the convergence speed of the DC offset can be increased, and accurate and highly accurate servo operation can be performed.

【0084】また、更に、このような構成とすることに
よって交流成分を除去するので、残ったΣΔ変調による
高周波ノイズを除去する簡単なフィルタだけでノイズの
ない良好なサーボ帰還信号を得ることができ、また、入
力アナログ信号とビットストリーム信号との間のディレ
イが極めて少なく、高い周波数帯域まで交流成分の打ち
消し効果があり、上述と同様良好なサーボ帰還信号を得
られ、直流オフセットの収束を早めることができ、ま
た、発生した直流オフセットに比例したサーボ帰還信号
を得ることができるので、ゲイン設定が容易となり、ま
た、A−Dコンバータ単体の直流オフセットのみをキャ
ンセルすることも可能となる。
Further, since the AC component is removed by adopting such a configuration, it is possible to obtain a good servo feedback signal without noise only by a simple filter for removing the high frequency noise due to the remaining ΣΔ modulation. Also, the delay between the input analog signal and the bit stream signal is extremely small, the effect of canceling the AC component is high up to a high frequency band, the same good servo feedback signal as above can be obtained, and the convergence of the DC offset can be accelerated. Since the servo feedback signal proportional to the generated DC offset can be obtained, the gain can be easily set, and only the DC offset of the A-D converter alone can be canceled.

【0085】次に、図3を参照して本発明直流成分除去
回路の第3実施例について説明する。
Next, a third embodiment of the DC component removing circuit of the present invention will be described with reference to FIG.

【0086】この図3に示す直流成分除去回路は、基本
的構成は図1や図2に示した直流成分除去回路と同じも
のではあるが、この回路においては、オフセット調整を
おこなってから高周波ノイズを除去しつつ、同時に直流
サーボの負帰還に必要な振幅への増幅をも行ってA−D
コンバータの入力アナログ信号に加算して直流サーボを
かけるようにしている。
The direct current component removing circuit shown in FIG. 3 has the same basic configuration as the direct current component removing circuit shown in FIGS. 1 and 2, but in this circuit, high frequency noise is generated after offset adjustment is performed. While removing the noise, at the same time, amplifying to the amplitude required for the negative feedback of the DC servo, AD
DC servo is applied by adding to the input analog signal of the converter.

【0087】この図3において、図1で示したインバー
タ4、ディジタルフィルタ22及びΣΔ変調A−Dコン
バータ11等の図示及びその説明を省略し、図1と対応
する部分には同一符号を付し、その詳細説明を省略す
る。
In FIG. 3, illustration and description of the inverter 4, the digital filter 22, the ΣΔ modulation A / D converter 11 and the like shown in FIG. 1 are omitted, and the portions corresponding to those in FIG. , Its detailed description is omitted.

【0088】この図3においては、正の電源が供給され
る電源端子27及び負の電源が供給される電源端子29
間にボリウム28を配し、その出力端を図1及び図2に
おいて説明した抵抗器R1及びR3の接続点に接続し、
更に、演算増幅回路21の出力端を抵抗器R7を介して
増幅回路26の反転入力端子(−)に接続し、この増幅
回路26の反転入力端子(−)及び出力端間をコンデン
サC4及び抵抗器R8の並列回路で接続し、この演算増
幅回路26の非反転入力端子(+)を接地し、この増幅
回路26の出力端を出力端子25に接続する。尚、この
出力端子25は、図示せずも、図1で示した抵抗器R5
を介してΣΔ変調A−Dコンバータ11の入力端に接続
されるものとする。
In FIG. 3, a power supply terminal 27 to which a positive power supply is supplied and a power supply terminal 29 to which a negative power supply is supplied.
A volume 28 is arranged between the output terminals and its output terminal is connected to the connection point of the resistors R1 and R3 described in FIGS.
Further, the output terminal of the operational amplifier circuit 21 is connected to the inverting input terminal (-) of the amplifier circuit 26 via the resistor R7, and the capacitor C4 and the resistor are provided between the inverting input terminal (-) and the output terminal of the amplifier circuit 26. The operational amplifier circuit 26 is connected in a parallel circuit, the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier circuit 26 is grounded, and the output terminal of the amplifier circuit 26 is connected to the output terminal 25. The output terminal 25 is connected to the resistor R5 shown in FIG. 1 though not shown.
Is connected to the input terminal of the ΣΔ modulation AD converter 11.

【0089】次に、この図3に示す直流成分除去回路の
動作を説明する。尚、以下の説明において信号の記号及
びこれら信号の記号の演算は電流表示とする。
Next, the operation of the DC component removing circuit shown in FIG. 3 will be described. In the following description, the symbols of signals and the calculation of these symbols of signals are expressed as current.

【0090】先ず、オフセット調整による電圧Idc
o、コンデンサC3によって入力アナログ信号の直流成
分が除去された信号をIaciとすると、図示しないA
−Dコンバータ11からインバータ4及び入力端子24
を介して供給されるビットストリーム信号は−(Iac
i+Idci+Idcx+Ins)となる。ここでId
ciは入力時点での直流オフセット、Idcxは図示し
ないA−Dコンバータ11でA−D変換したときに生じ
る直流オフセット、Insはノイズシェーピング処理で
発生した高周波ノイズである。
First, the voltage Idc by the offset adjustment
o and a signal from which the DC component of the input analog signal is removed by the capacitor C3 is Iaci, A (not shown)
-D converter 11 to inverter 4 and input terminal 24
The bitstream signal supplied via
i + Idci + Idcx + Ins). Where Id
ci is a DC offset at the time of input, Idcx is a DC offset generated when A / D conversion is performed by an AD converter 11 (not shown), and Ins is high frequency noise generated by the noise shaping process.

【0091】そしてIns=Ins2−insとする
と、加算点smでの信号Ioは−(Idci+Idcx
−Idco+Ins2)となり、また、加算点smの信
号Io+コンデンサC2で除去されるノイズ分Ic1+
抵抗器R4を流れる信号Ir1=0となる。
When Ins = Ins2-ins, the signal Io at the addition point sm is-(Idci + Idcx
−Idco + Ins2), and the noise component Ic1 + removed by the signal Io at the addition point sm + the capacitor C2
The signal Ir1 = 0 flowing through the resistor R4.

【0092】ここでノイズ分Ic1をIns2とする
と、抵抗器R4を流れる信号Ir1=(Idci+Id
cx−Idco)となり、ゆえに、演算増幅回路21の
出力V1はV1=R4/R3×(Idci+Idcx−
Idco)となる。
Here, assuming that the noise component Ic1 is Ins2, the signal Ir1 = (Idci + Id) flowing through the resistor R4.
cx−Idco), and therefore the output V1 of the operational amplifier circuit 21 is V1 = R4 / R3 × (Idci + Idcx−).
Idco).

【0093】ここで、直流成分のみに注目すると、帰還
電圧VsはVs=−(R8/R7)×V1となる。
Here, paying attention to only the DC component, the feedback voltage Vs becomes Vs =-(R8 / R7) * V1.

【0094】そしてa=(R8/R7)、V1=b×V
dc(直流分)とおくと、帰還電圧VsはVs=−(a
×b×Vdc)となる。
Then, a = (R8 / R7), V1 = b × V
Letting dc (DC component), the feedback voltage Vs is Vs =-(a
XbxVdc).

【0095】即ち、このVsを図1で示した抵抗器R5
及びR6で入力端子20からの入力アナログ信号に加算
して直流オフセットを打ち消す。
That is, this Vs is set to the resistor R5 shown in FIG.
And R6 add to the input analog signal from the input terminal 20 to cancel the DC offset.

【0096】このように、この第3実施例においては、
オフセット調整を行ってから高周波ノイズを除去しつつ
同時に直流サーボの負帰還に必要な振幅への増幅を行っ
て入力アナログ信号に加算して直流サーボをかけるよう
にしたので、A−Dコンバータの特性のばらつきを要因
とするノイズ、トーン(特定周波数帯における発振)、
歪の発生を防止でき、入力の周期が大きくなってMSB
が長い期間“1”または“0”となった場合でも、直流
成分がない場合には帰還電圧を発生しないようにでき、
これによってノイズや歪の発生を防止でき、またサーボ
動作を直流成分に対してリニアな特性とでき、更に、入
力アナログ信号に対して32〜128倍のオーバーサン
プリングのサンプリング周期で数サンプルしか遅れのな
いΣΔA−Dコンバータ11を用いているので直流オフ
セットの正負の変化に対するサーボ帰還電圧の応答を良
好にでき、これによって直流オフセットの収束速度を高
速にでき、正確、且つ、精度の高いサーボ動作を行うこ
とができる。
As described above, in the third embodiment,
After adjusting the offset, the high frequency noise was removed, and at the same time, the amplitude was increased to the amplitude required for the negative feedback of the DC servo and added to the input analog signal to apply the DC servo. Noise, tone (oscillation in a specific frequency band) due to fluctuation of
Distortion can be prevented, the input cycle becomes longer, and the MSB
Even if the voltage becomes “1” or “0” for a long time, the feedback voltage can be prevented from being generated when there is no DC component.
As a result, noise and distortion can be prevented, the servo operation can be made to have a linear characteristic with respect to the DC component, and further, only a few samples are delayed by a sampling period of 32 to 128 times oversampling with respect to the input analog signal. Since the ΣΔ A / D converter 11 is not used, the response of the servo feedback voltage to the positive / negative change of the DC offset can be made good, and thereby the convergence speed of the DC offset can be made high, and accurate and highly accurate servo operation can be achieved. It can be carried out.

【0097】また、更に、このような構成とすることに
よって交流成分を除去するので、残ったΣΔ変調による
高周波ノイズを除去する簡単なフィルタだけでノイズの
ない良好なサーボ帰還信号を得ることができ、また、入
力アナログ信号とビットストリーム信号との間のディレ
イが極めて少なく、高い周波数帯域まで交流成分の打ち
消し効果があり、上述と同様良好なサーボ帰還信号を得
られ、直流オフセットの収束を早めることができ、ま
た、発生した直流オフセットに比例したサーボ帰還信号
を得ることができるので、ゲイン設定が容易となり、ま
た、A−Dコンバータ単体の直流オフセットのみをキャ
ンセルすることも可能となる。
Further, since the AC component is removed by adopting such a configuration, it is possible to obtain a good servo feedback signal without noise only by a simple filter for removing the high frequency noise due to the remaining ΣΔ modulation. Also, the delay between the input analog signal and the bit stream signal is extremely small, the effect of canceling the AC component is high up to a high frequency band, the same good servo feedback signal as above can be obtained, and the convergence of the DC offset can be accelerated. Since the servo feedback signal proportional to the generated DC offset can be obtained, the gain can be easily set, and only the DC offset of the A-D converter alone can be canceled.

【0098】尚、上述の実施例は本発明の一例であり、
本発明の要旨を逸脱しない範囲でその他様々な構成が取
り得ることは勿論である。
The above-mentioned embodiment is an example of the present invention.
It goes without saying that various other configurations can be adopted without departing from the scope of the present invention.

【0099】[0099]

【発明の効果】上述せる本発明によれば、シグマ−デル
タ変調後のディジタル出力を積分手段で積分して得た出
力を直流成分抽出手段でオーバーサンプリング・シグマ
・デルタ変調アナログ−ディジタル変換前のアナログ信
号と逆相加算して直流成分を抽出し、この出力を加算手
段でアナログ信号に加算するようにしたので、A−Dコ
ンバータの特性のばらつきを要因とするノイズ、トーン
(特定周波数帯における発振)、歪の発生を防止でき、
入力の周期が大きくなってMSBが長い期間“1”また
は“0”となった場合でも、直流成分がない場合には帰
還電圧を発生しないようにでき、これによってノイズや
歪の発生を防止でき、またサーボ動作を直流成分に対し
てリニアな特性とでき、更に、入力アナログ信号に対し
て32〜128倍のオーバーサンプリングのサンプリン
グ周期で数サンプルしか遅れのないΣΔA−Dコンバー
タ11を用いているので直流オフセットの正負の変化に
対するサーボ帰還電圧の応答を良好にでき、これによっ
て直流オフセットの収束速度を高速にでき、正確なサー
ボ動作を行うことができる。
According to the present invention described above, the output obtained by integrating the digital output after sigma-delta modulation by the integrator means before the oversampling sigma-delta modulation analog-digital conversion by the DC component extracting means. Since a DC component is extracted by performing anti-phase addition with the analog signal and this output is added to the analog signal by the adding means, noise and tones (in a specific frequency band in a specific frequency band due to variations in the characteristics of the AD converter are caused). Oscillation) and distortion can be prevented,
Even if the input cycle becomes large and the MSB stays at “1” or “0” for a long period, the feedback voltage can be prevented from being generated when there is no DC component, and thus noise and distortion can be prevented. In addition, the ΣΔA-D converter 11 which can make the servo operation a linear characteristic with respect to the DC component and is delayed by only a few samples at the sampling period of 32 to 128 times the oversampling with respect to the input analog signal is used. Therefore, the response of the servo feedback voltage to the positive / negative change of the DC offset can be improved, and the convergence speed of the DC offset can be increased, and accurate servo operation can be performed.

【0100】また上述せる本発明によれば、入力される
アナログ信号に含まれる直流成分を直流成分除去手段で
予め除去すると共に、シグマ−デルタ変調後のディジタ
ル出力を積分手段で積分し、この積分出力を直流成分抽
出手段でオーバーサンプリング・シグマ・デルタ変調ア
ナログ−ディジタル変換前のアナログ信号と逆相加算
し、この出力を加算手段で予め直流成分を除去したアナ
ログ信号に加算するようにしたので、A−Dコンバータ
の特性のばらつきを要因とするノイズ、トーン(特定周
波数帯における発振)、歪の発生を防止でき、入力の周
期が大きくなってMSBが長い期間“1”または“0”
となった場合でも、直流成分がない場合には帰還電圧を
発生しないようにでき、これによってノイズや歪の発生
を防止でき、またサーボ動作を直流成分に対してリニア
な特性とでき、更に、入力アナログ信号に対して32〜
128倍のオーバーサンプリングのサンプリング周期で
数サンプルしか遅れのないΣΔA−Dコンバータ11を
用いているので直流オフセットの正負の変化に対するサ
ーボ帰還電圧の応答を良好にでき、これによって直流オ
フセットの収束速度を高速にでき、正確、且つ、精度の
高いサーボ動作を行うことができる。
According to the present invention described above, the direct current component contained in the input analog signal is removed by the direct current component removing means in advance, and the digital output after sigma-delta modulation is integrated by the integrating means. Since the output is added in anti-phase with the analog signal before oversampling, sigma-delta modulation analog-digital conversion by the DC component extraction means, and this output is added to the analog signal from which the DC component has been removed in advance, It is possible to prevent noise, tone (oscillation in a specific frequency band), and distortion caused by variations in the characteristics of the A / D converter from occurring, and to increase the input cycle to keep the MSB long "1" or "0".
Even if it becomes, it is possible to prevent the feedback voltage from being generated when there is no DC component, which can prevent the occurrence of noise and distortion, and can make the servo operation a linear characteristic with respect to the DC component. 32 to input analog signal
Since the .SIGMA..DELTA.A-D converter 11 which delays only a few samples in the sampling cycle of 128 times oversampling is used, the response of the servo feedback voltage to the positive / negative change of the DC offset can be improved, and the convergence speed of the DC offset can be improved. It is possible to perform high-speed, accurate and highly accurate servo operation.

【0101】また上述せる本発明によれば、ノイズ除去
手段でノイズシェーピングによるノイズを除去すると共
に、シグマ−デルタ変調後のディジタル出力を積分手段
で積分し、この積分出力を直流成分抽出手段でオーバー
サンプリング・シグマ・デルタ変調アナログ−ディジタ
ル変換前のアナログ信号と逆相加算して直流成分を抽出
し、この出力を加算手段でアナログ信号に加算するよう
にしたので、A−Dコンバータの特性のばらつきを要因
とするノイズ、トーン(特定周波数帯における発振)、
歪の発生を防止でき、入力の周期が大きくなってMSB
が長い期間“1”または“0”となった場合でも、直流
成分がない場合には帰還電圧を発生しないようにでき、
これによってノイズや歪の発生を防止でき、またサーボ
動作を直流成分に対してリニアな特性とでき、更に、入
力アナログ信号に対して32〜128倍のオーバーサン
プリングのサンプリング周期で数サンプルしか遅れのな
いΣΔA−Dコンバータ11を用いているので直流オフ
セットの正負の変化に対するサーボ帰還電圧の応答を良
好にでき、これによって直流オフセットの収束速度を高
速にでき、正確、且つ、精度の高いサーボ動作を行うこ
とができる。
Further, according to the present invention described above, the noise removing means removes noise due to noise shaping, the digital output after sigma-delta modulation is integrated by the integrating means, and the integrated output is overwritten by the DC component extracting means. Sampling, sigma, delta modulation and analog signal before analog-digital conversion are added in anti-phase to extract the DC component, and this output is added to the analog signal by the addition means. Due to noise, tone (oscillation in a specific frequency band),
Distortion can be prevented, the input cycle becomes longer, and the MSB
Even if the voltage becomes “1” or “0” for a long time, the feedback voltage can be prevented from being generated when there is no DC component.
As a result, noise and distortion can be prevented, the servo operation can be made to have a linear characteristic with respect to the DC component, and further, only a few samples are delayed by a sampling period of 32 to 128 times oversampling with respect to the input analog signal. Since the ΣΔ A / D converter 11 is not used, the response of the servo feedback voltage to the positive / negative change of the DC offset can be made good, and thereby the convergence speed of the DC offset can be made high, and accurate and highly accurate servo operation can be achieved. It can be carried out.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明直流成分除去回路の第1実施例を示す回
路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of a DC component removing circuit of the present invention.

【図2】本発明直流成分除去回路の第2実施例を示す回
路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a second embodiment of the DC component removing circuit of the present invention.

【図3】本発明直流成分除去回路の第3実施例を示す回
路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a third embodiment of the DC component removing circuit of the present invention.

【図4】本発明直流成分除去回路の説明に供する1ビッ
トアナログ復調回路を示す構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram showing a 1-bit analog demodulation circuit used for explaining a DC component removal circuit of the present invention.

【図5】本発明直流成分除去回路の説明に供する4ビッ
トアナログ復調回路を示す構成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram showing a 4-bit analog demodulation circuit used for explaining a DC component removal circuit of the present invention.

【図6】本発明直流成分除去回路の説明に供するサーボ
信号のローパスフィルタ特性とノイズシェーピングの帯
域外ノイズ特性例を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing an example of a low-pass filter characteristic of a servo signal and an out-of-band noise characteristic of noise shaping, which is used for explaining the DC component removing circuit of the present invention.

【図7】従来の直流成分除去回路の例の説明に供する
2’SCOM形式のディジタルデータを示す説明図であ
る。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing 2′SCOM format digital data for explaining an example of a conventional DC component removing circuit.

【図8】従来の直流成分除去回路の例の説明に供する中
点電圧入力時のMSBの時間変化の例を示すタイミング
チャートである。
FIG. 8 is a timing chart showing an example of a time change of MSB at the time of inputting a midpoint voltage, which is used for explaining an example of a conventional DC component removing circuit.

【図9】従来の直流成分除去回路の例を示す構成図であ
る。
FIG. 9 is a configuration diagram showing an example of a conventional DC component removing circuit.

【図10】従来の直流成分除去回路の例の説明に供する
サーボ帰還電圧とMSBの時間変化の関係を示すグラフ
である。
FIG. 10 is a graph showing a relationship between a servo feedback voltage and a time change of MSB, which is used for explaining an example of a conventional DC component removing circuit.

【図11】従来の直流成分除去回路の例の説明に供する
アナログ入力振幅に対するMSBの関係を示すグラフで
ある。
FIG. 11 is a graph showing a relationship of MSB with respect to analog input amplitude, which is used for explaining an example of a conventional DC component removing circuit.

【図12】従来の直流成分除去回路の例の説明に供する
オーバーサンプリングΣΔ変調方式A−Dコンバータの
説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram of an oversampling ΣΔ modulation type AD converter for explaining an example of a conventional DC component removal circuit.

【図13】従来の直流成分除去回路の例の説明に供する
ディレイ有無によるDCオフセットに対するMSB、サ
ーボ電圧の変化を示す波形図である。
FIG. 13 is a waveform diagram showing a change in MSB and servo voltage with respect to DC offset depending on the presence / absence of a delay, which is used for explaining an example of a conventional DC component removing circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

R1、R2、R4、R5、R6 抵抗器 C1、C2、C3 コンデンサ 21 演算増幅回路 R1, R2, R4, R5, R6 resistors C1, C2, C3 capacitors 21 operational amplifier circuit

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 オーバーサンプリング・シグマ・デルタ
変調アナログ−ディジタル変換における出力ディジタル
信号の直流成分を除去する直流成分除去回路において、 シグマ−デルタ変調後のディジタル出力を積分する積分
手段と、 この積分手段からの出力をオーバーサンプリング・シグ
マ・デルタ変調アナログ−ディジタル変換前のアナログ
信号と逆相加算して直流成分を抽出する直流成分抽出手
段と、 この直流成分抽出手段からの出力を上記アナログ信号に
加算する加算手段とを有することを特徴とする直流成分
除去回路。
1. A direct current component removing circuit for removing a direct current component of an output digital signal in oversampling sigma delta modulation analog-digital conversion, and an integrating means for integrating a digital output after sigma-delta modulation, and this integrating means. And a DC component extracting means for extracting a DC component by performing anti-phase addition with the analog signal before oversampling / sigma / delta modulation analog-digital conversion, and adding the output from the DC component extracting means to the analog signal. And a DC component removing circuit.
【請求項2】 上記積分手段は抵抗器及びコンデンサか
らなる1次ローパスフィルタであることを特徴とする請
求項1記載の直流成分除去回路。
2. The DC component removing circuit according to claim 1, wherein the integrating means is a first-order low-pass filter including a resistor and a capacitor.
【請求項3】 オーバーサンプリング・シグマ・デルタ
変調アナログ−ディジタル変換における出力ディジタル
信号の直流成分を除去する直流成分除去回路において、 入力されるアナログ信号に含まれる直流成分を予め除去
する直流成分除去手段と、 シグマ−デルタ変調後のディジタル出力を積分する積分
手段と、 この積分手段からの出力をオーバーサンプリング・シグ
マ・デルタ変調アナログ−ディジタル変換前のアナログ
信号と逆相加算して直流成分を抽出する直流成分抽出手
段と、 この直流成分抽出手段からの出力を上記アナログ信号に
加算する加算手段とを有することを特徴とする直流成分
除去回路。
3. A direct current component removing circuit for removing a direct current component of an output digital signal in oversampling, sigma delta modulation analog-digital conversion, and a direct current component removing means for removing a direct current component contained in an input analog signal in advance. And an integrating means for integrating the digital output after the sigma-delta modulation, and an output from this integrating means are subjected to anti-phase addition with the analog signal before the oversampling / sigma / delta modulation analog-digital conversion to extract a DC component. A DC component removing circuit comprising a DC component extracting means and an adding means for adding an output from the DC component extracting means to the analog signal.
【請求項4】 オーバーサンプリング・シグマ・デルタ
変調アナログ−ディジタル変換における出力ディジタル
信号の直流成分を除去する直流成分除去回路において、 ノイズシェーピングによるノイズを除去するノイズ除去
手段と、 シグマ−デルタ変調後のディジタル出力を積分する積分
手段と、 この積分手段からの出力をオーバーサンプリング・シグ
マ・デルタ変調アナログ−ディジタル変換前のアナログ
信号と逆相加算して直流成分を抽出する直流成分抽出手
段と、 この直流成分抽出手段からの出力を上記アナログ信号に
加算する加算手段とを有することを特徴とする直流成分
除去回路。
4. A direct current component removing circuit for removing a direct current component of an output digital signal in oversampling sigma delta modulation analog-digital conversion, and noise removing means for removing noise due to noise shaping, and sigma-delta modulation An integrating means for integrating the digital output; a DC component extracting means for extracting the DC component by adding the output from the integrating means in anti-phase with the analog signal before the oversampling / sigma / delta modulation analog-digital conversion; A direct current component removing circuit, comprising: an adding means for adding the output from the component extracting means to the analog signal.
【請求項5】 上記ノイズ除去手段はコンデンサである
ことを特徴とする請求項4記載の直流成分除去回路。
5. The DC component removing circuit according to claim 4, wherein the noise removing means is a capacitor.
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