JPH066232A - ノイズシェイパ - Google Patents
ノイズシェイパInfo
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- JPH066232A JPH066232A JP16148192A JP16148192A JPH066232A JP H066232 A JPH066232 A JP H066232A JP 16148192 A JP16148192 A JP 16148192A JP 16148192 A JP16148192 A JP 16148192A JP H066232 A JPH066232 A JP H066232A
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- noise
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ノイズシェイパにおいて、入力信号が無いと
きに出力信号に含まれる雑音周波数を高くすることがで
き、更に、積分器の初期値が小さい場合には、入力信号
が無いときに出力信号を零にする。 【構成】 第1の積分器S1は、1サンプル遅延前の蓄
積データの0.999倍と現データとを加算する不完全
積分器である。第2の積分器S2は、1サンプル遅延前
の蓄積データと現データとを加算する完全積分器であ
る。量子化器Cは、第2の積分器S2の出力を入力し±
0.5をしきい値として3値のレベルを出力する。量子
化器Cの出力は、遅延器Dを介して第1及び第2の積分
器S1,S2に帰還する。
きに出力信号に含まれる雑音周波数を高くすることがで
き、更に、積分器の初期値が小さい場合には、入力信号
が無いときに出力信号を零にする。 【構成】 第1の積分器S1は、1サンプル遅延前の蓄
積データの0.999倍と現データとを加算する不完全
積分器である。第2の積分器S2は、1サンプル遅延前
の蓄積データと現データとを加算する完全積分器であ
る。量子化器Cは、第2の積分器S2の出力を入力し±
0.5をしきい値として3値のレベルを出力する。量子
化器Cの出力は、遅延器Dを介して第1及び第2の積分
器S1,S2に帰還する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、入力信号が無いときに
おいて低周波数領域に雑音を生じないノイズシェイパに
関する。
おいて低周波数領域に雑音を生じないノイズシェイパに
関する。
【0002】
【従来の技術】従来のノイズシェイパとしては、図6に
示すような3値を出力とするノイズシェイパがある。図
6に示すノイズシェイパは、第1の積分器S3と、第2
の積分器S4と、この第2の積分器S4の出力を入力し
て3値の信号を出力する量子化器Cと、この量子化器C
の出力を第1及び第2の積分器S3,S4に帰還させる
帰還回路と、この帰還回路に含まれる遅延器Dとで構成
されている。図7は、図6に示すノイズシェイパにおけ
る第1及び第2の積分器S3,S4をディジタル回路で
構成したものの一例を示すブロック図である。図7に示
す積分器S3,S4は、いずれも遅延器Dと加算器とで
構成されている。
示すような3値を出力とするノイズシェイパがある。図
6に示すノイズシェイパは、第1の積分器S3と、第2
の積分器S4と、この第2の積分器S4の出力を入力し
て3値の信号を出力する量子化器Cと、この量子化器C
の出力を第1及び第2の積分器S3,S4に帰還させる
帰還回路と、この帰還回路に含まれる遅延器Dとで構成
されている。図7は、図6に示すノイズシェイパにおけ
る第1及び第2の積分器S3,S4をディジタル回路で
構成したものの一例を示すブロック図である。図7に示
す積分器S3,S4は、いずれも遅延器Dと加算器とで
構成されている。
【0003】次に、図6を参照して従来のノイズシェイ
パの動作を説明する。第1の積分器S3は、量子化器C
の出力信号と本ノイズシェイパの入力信号との差を入力
して積分する。第2の積分器S4は、第1の積分器S3
の出力信号と量子化器Cの出力信号を2倍にした信号と
の差を入力して積分する。第2の積分器S4の出力信号
は、量子化器Cに入力される。ここで、量子化器Cは、
入力信号が+1/2よりも大きいときは+1を、入力信
号が−1/2から+1/2の間であるときは0を、入力
信号が−1/2よりも小さいときは−1を出力する。
パの動作を説明する。第1の積分器S3は、量子化器C
の出力信号と本ノイズシェイパの入力信号との差を入力
して積分する。第2の積分器S4は、第1の積分器S3
の出力信号と量子化器Cの出力信号を2倍にした信号と
の差を入力して積分する。第2の積分器S4の出力信号
は、量子化器Cに入力される。ここで、量子化器Cは、
入力信号が+1/2よりも大きいときは+1を、入力信
号が−1/2から+1/2の間であるときは0を、入力
信号が−1/2よりも小さいときは−1を出力する。
【0004】これらの動作による、ノイズシェイパ入力
信号Xと出力信号Yとの関係は、量子化器Cで発生する
量子化雑音をQとすると、下記数式1で表わされる。
信号Xと出力信号Yとの関係は、量子化器Cで発生する
量子化雑音をQとすると、下記数式1で表わされる。
【0005】
【数1】 Y(z)=X(z)+(1−z-1)2・Q(z)
【0006】従って、図6に示すノイズシェイパの出力
スペクトラムは、ノイズシェイパの入力に量子化雑音を
2階微分した信号が重畳したスペクトラムを有すること
になる。即ち、量子化雑音が高周波領域にシェイピング
されて重畳されているため、信号帯域内における雑音総
和は大幅に減少する。
スペクトラムは、ノイズシェイパの入力に量子化雑音を
2階微分した信号が重畳したスペクトラムを有すること
になる。即ち、量子化雑音が高周波領域にシェイピング
されて重畳されているため、信号帯域内における雑音総
和は大幅に減少する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のノイズシェイパでは、入力信号が無い場合にお
いて、第1段目の積分器の初期値が小さければ小さいほ
ど、出力信号に含まれるスペクトラムにより低周波成分
が現れてしまうという問題点がある。
た従来のノイズシェイパでは、入力信号が無い場合にお
いて、第1段目の積分器の初期値が小さければ小さいほ
ど、出力信号に含まれるスペクトラムにより低周波成分
が現れてしまうという問題点がある。
【0008】即ち、上述した従来のノイズシェイパで
は、入力信号が無い場合に、積分器を構成する遅延器の
データが初期状態において零であれば、出力信号は零に
なることは明らかである。一方、積分器を構成する遅延
器のデータが初期状態において零ではなく、例えば第1
の積分器S3の初期値が0.5であると仮定すると、こ
のとき、ノイズシェイパの出力は、+1及び−1を繰り
返して、零にはならない。第1の積分器S3の初期値が
0.5よりも小さく例えば0.1の場合は、+1,−
1,8回連続零,+1,−1,8回連続零…を定常的に
繰り返す。これらのことから、第1の積分器S3の初期
値が零ではない場合は、ノイズシェイパの出力は零には
ならないことがわかり、第1の積分器S3の初期値が小
さい程、+1,−1に続く零の回数が増して、出力に含
まれるスペクトラムの低周波成分が増してしまうという
問題点が生じる。
は、入力信号が無い場合に、積分器を構成する遅延器の
データが初期状態において零であれば、出力信号は零に
なることは明らかである。一方、積分器を構成する遅延
器のデータが初期状態において零ではなく、例えば第1
の積分器S3の初期値が0.5であると仮定すると、こ
のとき、ノイズシェイパの出力は、+1及び−1を繰り
返して、零にはならない。第1の積分器S3の初期値が
0.5よりも小さく例えば0.1の場合は、+1,−
1,8回連続零,+1,−1,8回連続零…を定常的に
繰り返す。これらのことから、第1の積分器S3の初期
値が零ではない場合は、ノイズシェイパの出力は零には
ならないことがわかり、第1の積分器S3の初期値が小
さい程、+1,−1に続く零の回数が増して、出力に含
まれるスペクトラムの低周波成分が増してしまうという
問題点が生じる。
【0009】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、ノイズシェイパにおいて、入力信号が無い
ときに出力信号に含まれる雑音周波数を高くすることが
でき、更に、積分器の初期値が小さい場合には、入力信
号が無いときに出力信号を零にすることができるノイズ
シェイパを提供することを目的とする。
のであって、ノイズシェイパにおいて、入力信号が無い
ときに出力信号に含まれる雑音周波数を高くすることが
でき、更に、積分器の初期値が小さい場合には、入力信
号が無いときに出力信号を零にすることができるノイズ
シェイパを提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明に係るノイズシェ
イパは、1段以上の積分回路と、この1段以上の積分回
路の出力を入力し所定の値をしきい値として0,+1及
び−1の3値に変換する3値量子化器と、この3値量子
化器の出力を前段の回路へ帰還させる帰還回路とを有す
るノイズシェイパにおいて、前記1段以上の積分回路
は、本ノイズシェイパの入力信号と前記帰還回路の出力
とを入力とする入力部と、1サンプル遅延前の蓄積デー
タと1よりも小さい正の係数とを積算した値と現データ
との加算によって実現される1つ以上の不完全積分器と
を有することを特徴とする。
イパは、1段以上の積分回路と、この1段以上の積分回
路の出力を入力し所定の値をしきい値として0,+1及
び−1の3値に変換する3値量子化器と、この3値量子
化器の出力を前段の回路へ帰還させる帰還回路とを有す
るノイズシェイパにおいて、前記1段以上の積分回路
は、本ノイズシェイパの入力信号と前記帰還回路の出力
とを入力とする入力部と、1サンプル遅延前の蓄積デー
タと1よりも小さい正の係数とを積算した値と現データ
との加算によって実現される1つ以上の不完全積分器と
を有することを特徴とする。
【0011】
【作用】本発明に係るノイズシェイパにおいては、1段
以上の積分回路を有し、これらの積分回路における少な
くとも1つの積分回路は、1サンプル遅延前の蓄積デー
タと現データとの加算によって実現される完全積分器で
はなく、1サンプル遅延前の蓄積データと1よりも小さ
い正の係数との積と、現データとの加算によって実現さ
れる不完全積分器である。そして、これらの積分回路の
出力は、量子化器に入力され、所定の値をしきい値とし
て0,+1及び−1の3値に変換されて本ノイズシェイ
パの出力となる。この本ノイズシェイパの出力は、帰還
回路によって帰還され、本ノイズシェイパの入力と共に
前記積分回路に入力される。これらにより、本発明に係
るノイズシェイパは、本ノイズシェイパに入力信号が無
い場合において、S/N比を劣化させることなく、出力
信号に含まれる雑音周波数を高くすることができ、更に
積分器の初期値が小さい場合に出力信号を零にすること
ができる。
以上の積分回路を有し、これらの積分回路における少な
くとも1つの積分回路は、1サンプル遅延前の蓄積デー
タと現データとの加算によって実現される完全積分器で
はなく、1サンプル遅延前の蓄積データと1よりも小さ
い正の係数との積と、現データとの加算によって実現さ
れる不完全積分器である。そして、これらの積分回路の
出力は、量子化器に入力され、所定の値をしきい値とし
て0,+1及び−1の3値に変換されて本ノイズシェイ
パの出力となる。この本ノイズシェイパの出力は、帰還
回路によって帰還され、本ノイズシェイパの入力と共に
前記積分回路に入力される。これらにより、本発明に係
るノイズシェイパは、本ノイズシェイパに入力信号が無
い場合において、S/N比を劣化させることなく、出力
信号に含まれる雑音周波数を高くすることができ、更に
積分器の初期値が小さい場合に出力信号を零にすること
ができる。
【0012】
【実施例】次に、本発明の実施例について添付の図面を
参照して説明する。
参照して説明する。
【0013】図1は、本発明の第1の実施例に係るノイ
ズシェイパを示すブロック図である。図1に示す本第1
の実施例に係るノイズシェイパは、図6に示す従来のノ
イズシェイパと見掛け上の概略構成は同一であるが、第
1の積分器S1の構成が従来のノイズシェイパにおける
第1の積分器S3とは異なっている。
ズシェイパを示すブロック図である。図1に示す本第1
の実施例に係るノイズシェイパは、図6に示す従来のノ
イズシェイパと見掛け上の概略構成は同一であるが、第
1の積分器S1の構成が従来のノイズシェイパにおける
第1の積分器S3とは異なっている。
【0014】図2は、図1に示すノイズシェイパにおけ
る第1の積分器S1及び第2の積分器S2の構成の実施
例を示すブロック図である。第1の積分器S1は、1サ
ンプル遅延前の蓄積データの0.999倍と現データと
の加算によって実現される不完全積分器である。第2の
積分器S2は、1サンプル遅延前の蓄積データと現デー
タとの加算によって実現される完全積分器である。
る第1の積分器S1及び第2の積分器S2の構成の実施
例を示すブロック図である。第1の積分器S1は、1サ
ンプル遅延前の蓄積データの0.999倍と現データと
の加算によって実現される不完全積分器である。第2の
積分器S2は、1サンプル遅延前の蓄積データと現デー
タとの加算によって実現される完全積分器である。
【0015】次に、上述の如く構成された本第1の実施
例に係るノイズシェイパの動作について説明する。第1
の積分器S1は、量子化器Cの出力信号と本ノイズシェ
イパの入力信号との差を入力して積分する。第2の積分
器S2は、第1の積分器S1の出力信号と量子化器Cの
出力信号を2倍にした信号との差を入力して積分する。
第2の積分器S2の出力信号は、量子化器Cに入力され
る。ここで、量子化器Cは、入力信号が+1/2よりも
大きいときは+1を、入力信号が−1/2から+1/2
の間であるときは0を、入力信号が−1/2よりも小さ
いときは−1を出力する。
例に係るノイズシェイパの動作について説明する。第1
の積分器S1は、量子化器Cの出力信号と本ノイズシェ
イパの入力信号との差を入力して積分する。第2の積分
器S2は、第1の積分器S1の出力信号と量子化器Cの
出力信号を2倍にした信号との差を入力して積分する。
第2の積分器S2の出力信号は、量子化器Cに入力され
る。ここで、量子化器Cは、入力信号が+1/2よりも
大きいときは+1を、入力信号が−1/2から+1/2
の間であるときは0を、入力信号が−1/2よりも小さ
いときは−1を出力する。
【0016】これらの動作による、ノイズシェイパ入力
信号Xと出力信号Yとの関係は、量子化器Cで発生する
量子化雑音をQとすると、下記数式2で表わされる。
信号Xと出力信号Yとの関係は、量子化器Cで発生する
量子化雑音をQとすると、下記数式2で表わされる。
【0017】
【数2】 Y(z)=z-1・X(z)/P(z)+(1−z-1)(1−0.999z-1 )・Q(z)/P(z)
【0018】但し、P(z)=0.001z-2+0.0
01z-1+1である。上記数式2において、P(z)
は、周波数によらず殆ど1に等しくなる。従って、本ノ
イズシェイパの出力スペクトラムは、ノイズシェイパの
入力に量子化雑音を殆ど2階微分した信号が重畳したス
ペクトラムを有することになる。即ち、本ノイズシェイ
パは、量子化雑音が高周波領域にシェイピングされて重
畳されるため、従来のノイズシェイパの特性をそれ程劣
化させることなく信号帯域内における雑音総和を大幅に
減少させる。
01z-1+1である。上記数式2において、P(z)
は、周波数によらず殆ど1に等しくなる。従って、本ノ
イズシェイパの出力スペクトラムは、ノイズシェイパの
入力に量子化雑音を殆ど2階微分した信号が重畳したス
ペクトラムを有することになる。即ち、本ノイズシェイ
パは、量子化雑音が高周波領域にシェイピングされて重
畳されるため、従来のノイズシェイパの特性をそれ程劣
化させることなく信号帯域内における雑音総和を大幅に
減少させる。
【0019】以上説明した動作において、本ノイズシェ
イパに入力信号が無い場合について考える。先ず、第1
の積分器S1及び第2の積分器S2の初期値が零の場合
は、出力コードが零になることは明らかである。例え
ば、第1の積分器S1の初期値が0.0005の場合
は、第2の積分器S2の積分出力は、0.0005,
0.000995,0.00148505…となり、
0.5に限りなく近づく。即ち、量子化器Cの出力は、
常に零になる。一方、例えば、第1の積分器S1の初期
値が0.001の場合は、693サンプリング後に第2
の積分器S2の積分出力は、0.5以上になり、量子化
器Cの出力は+1,−1となる。その後、量子化器C
は、約700サンプル毎に+1,−1を出力する。従っ
て、本ノイズシェイパでは、サンプリング周波数をfs
とすると、fs/700程度のスペクトルを有する雑音
が出力に現れる。この雑音は、本ノイズシェイパのオー
バサンプリング比を1000倍以上に設定しておけば、
帯域内に現れることはない。
イパに入力信号が無い場合について考える。先ず、第1
の積分器S1及び第2の積分器S2の初期値が零の場合
は、出力コードが零になることは明らかである。例え
ば、第1の積分器S1の初期値が0.0005の場合
は、第2の積分器S2の積分出力は、0.0005,
0.000995,0.00148505…となり、
0.5に限りなく近づく。即ち、量子化器Cの出力は、
常に零になる。一方、例えば、第1の積分器S1の初期
値が0.001の場合は、693サンプリング後に第2
の積分器S2の積分出力は、0.5以上になり、量子化
器Cの出力は+1,−1となる。その後、量子化器C
は、約700サンプル毎に+1,−1を出力する。従っ
て、本ノイズシェイパでは、サンプリング周波数をfs
とすると、fs/700程度のスペクトルを有する雑音
が出力に現れる。この雑音は、本ノイズシェイパのオー
バサンプリング比を1000倍以上に設定しておけば、
帯域内に現れることはない。
【0020】次に、本発明の第2の実施例について説明
する。本第2の実施例に係るノイズシェイパは、図1に
示す第1の実施例に係るノイズシェイパと見掛け上の概
略構成は同一であるが、第1の積分器S1の構成が異な
っている。図3は、図1に示すノイズシェイパにおける
第1の積分器S1及び第2の積分器S2の構成の他の実
施例を示すブロック図であり、本第2の実施例を示して
いる。図3に示すように、第1の積分器S1は、1サン
プル遅延前の蓄積データの0.99倍と現データとの加
算によって実現される不完全積分器である。第2の積分
器S2は、1サンプル遅延前の蓄積データと現データと
の加算によって実現される完全積分器である。
する。本第2の実施例に係るノイズシェイパは、図1に
示す第1の実施例に係るノイズシェイパと見掛け上の概
略構成は同一であるが、第1の積分器S1の構成が異な
っている。図3は、図1に示すノイズシェイパにおける
第1の積分器S1及び第2の積分器S2の構成の他の実
施例を示すブロック図であり、本第2の実施例を示して
いる。図3に示すように、第1の積分器S1は、1サン
プル遅延前の蓄積データの0.99倍と現データとの加
算によって実現される不完全積分器である。第2の積分
器S2は、1サンプル遅延前の蓄積データと現データと
の加算によって実現される完全積分器である。
【0021】次に、上述の如く構成された本第2の実施
例に係るノイズシェイパの動作について説明する。ノイ
ズシェイパ入力信号Xと出力信号Yとの関係は、量子化
器Cで発生する量子化雑音をQとすると、下記数式3で
表わされる。
例に係るノイズシェイパの動作について説明する。ノイ
ズシェイパ入力信号Xと出力信号Yとの関係は、量子化
器Cで発生する量子化雑音をQとすると、下記数式3で
表わされる。
【0022】
【数3】 Y(z)=z-1・X(z)/P(z)+(1−z-1)(1−0.99z-1) ・Q(z)/P(z)
【0023】但し、P(z)=0.01z-2+0.01
z-1+1である。上記数式3において、P(z)は、周
波数によらず殆ど1に等しくなる。従って、本ノイズシ
ェイパの出力スペクトラムは、ノイズシェイパの入力に
量子化雑音を殆ど2階微分した信号が重畳したスペクト
ラムを有することになる。即ち、本ノイズシェイパは、
量子化雑音が高周波領域にシェイピングされて重畳され
るため、従来のノイズシェイパの特性をそれ程劣化させ
ることなく信号帯域内における雑音総和を大幅に減少さ
せる。
z-1+1である。上記数式3において、P(z)は、周
波数によらず殆ど1に等しくなる。従って、本ノイズシ
ェイパの出力スペクトラムは、ノイズシェイパの入力に
量子化雑音を殆ど2階微分した信号が重畳したスペクト
ラムを有することになる。即ち、本ノイズシェイパは、
量子化雑音が高周波領域にシェイピングされて重畳され
るため、従来のノイズシェイパの特性をそれ程劣化させ
ることなく信号帯域内における雑音総和を大幅に減少さ
せる。
【0024】以上説明した動作において、本ノイズシェ
イパに入力信号が無い場合について考える。先ず、第1
の積分器S1及び第2の積分器S2の初期値が零の場合
は、出力コードが零になることは明らかである。次に例
えば、第1の積分器S1の初期値が0.005の場合
は、第2の積分器S2の積分出力は、0.005,0.
00995,0.0148505…となり、0.5に限
りなく近づく。即ち、量子化器Cの出力は、常に零にな
る。一方、例えば、第1の積分器S1の初期値が0.0
1の場合は、69サンプリング後に第2の積分器S2の
積分出力は、0.5以上になり、量子化器Cの出力は+
1,−1となる。その後、量子化器Cは、約70サンプ
ル毎に+1,−1を出力する。従って、本ノイズシェイ
パでは、サンプリング周波数をfsとすると、fs/7
0程度のスペクトルを有する雑音が出力に現れる。この
雑音は、本ノイズシェイパのオーバサンプリング比を1
00倍以上に設定しておけば、帯域内に現れることはな
い。
イパに入力信号が無い場合について考える。先ず、第1
の積分器S1及び第2の積分器S2の初期値が零の場合
は、出力コードが零になることは明らかである。次に例
えば、第1の積分器S1の初期値が0.005の場合
は、第2の積分器S2の積分出力は、0.005,0.
00995,0.0148505…となり、0.5に限
りなく近づく。即ち、量子化器Cの出力は、常に零にな
る。一方、例えば、第1の積分器S1の初期値が0.0
1の場合は、69サンプリング後に第2の積分器S2の
積分出力は、0.5以上になり、量子化器Cの出力は+
1,−1となる。その後、量子化器Cは、約70サンプ
ル毎に+1,−1を出力する。従って、本ノイズシェイ
パでは、サンプリング周波数をfsとすると、fs/7
0程度のスペクトルを有する雑音が出力に現れる。この
雑音は、本ノイズシェイパのオーバサンプリング比を1
00倍以上に設定しておけば、帯域内に現れることはな
い。
【0025】以上説明したように、本実施例に係るノイ
ズシェイパは、第1の積分器S1の積分リークを大きく
すればするほど、入力信号が無い場合における雑音周波
数を高くすることができる。但し、このことにより、帯
域内量子化雑音が高周波領域にシェイピングされる度合
いが減少するため、S/N比が劣化する。
ズシェイパは、第1の積分器S1の積分リークを大きく
すればするほど、入力信号が無い場合における雑音周波
数を高くすることができる。但し、このことにより、帯
域内量子化雑音が高周波領域にシェイピングされる度合
いが減少するため、S/N比が劣化する。
【0026】次に、本発明の第3の実施例について説明
する。図4は、本発明の第3の実施例に係るノイズシェ
イパを示すブロック図である。図4に示すノイズシェイ
パは、第1の積分器S1と、第2の積分器S2と、第2
の積分器S2の出力を入力し±0.5をしきい値として
3値のレベルを出力する量子化器Cと、量子化器Cの出
力を第1及び第2の積分器S1,S2に帰還させる帰還
回路と、この帰還回路に含まれる遅延器Dとで構成され
ている。帰還回路において、量子化器Cの出力を第2の
積分器S2に帰還させる部分の増幅度は、第1の実施例
と異なり“1”になっている。
する。図4は、本発明の第3の実施例に係るノイズシェ
イパを示すブロック図である。図4に示すノイズシェイ
パは、第1の積分器S1と、第2の積分器S2と、第2
の積分器S2の出力を入力し±0.5をしきい値として
3値のレベルを出力する量子化器Cと、量子化器Cの出
力を第1及び第2の積分器S1,S2に帰還させる帰還
回路と、この帰還回路に含まれる遅延器Dとで構成され
ている。帰還回路において、量子化器Cの出力を第2の
積分器S2に帰還させる部分の増幅度は、第1の実施例
と異なり“1”になっている。
【0027】図5は、図4に示すノイズシェイパにおけ
る第1の積分器S1及び第2の積分器S2の構成の実施
例を示すブロック図である。第1の積分器S1は、1サ
ンプル遅延前の蓄積データの0.999倍と現データと
の加算によって実現される不完全積分器である。第2の
積分器S2は、1サンプル遅延前の蓄積データと現デー
タとの加算によって実現される完全積分器である。
る第1の積分器S1及び第2の積分器S2の構成の実施
例を示すブロック図である。第1の積分器S1は、1サ
ンプル遅延前の蓄積データの0.999倍と現データと
の加算によって実現される不完全積分器である。第2の
積分器S2は、1サンプル遅延前の蓄積データと現デー
タとの加算によって実現される完全積分器である。
【0028】次に、上述の如く構成された本第3の実施
例に係るノイズシェイパの動作について説明する。第1
の積分器S1は、量子化器Cの出力信号と本ノイズシェ
イパの入力信号との差を入力して積分する。第2の積分
器S2は、第1の積分器S1の出力信号と量子化器Cの
出力信号との差を入力して積分する。第2の積分器S2
の出力信号は、量子化器Cに入力される。ここで、量子
化器Cは、入力信号が+1/2よりも大きいときは+1
を、入力信号が−1/2から+1/2の間であるときは
0を、入力信号が−1/2よりも小さいときは−1を出
力する。
例に係るノイズシェイパの動作について説明する。第1
の積分器S1は、量子化器Cの出力信号と本ノイズシェ
イパの入力信号との差を入力して積分する。第2の積分
器S2は、第1の積分器S1の出力信号と量子化器Cの
出力信号との差を入力して積分する。第2の積分器S2
の出力信号は、量子化器Cに入力される。ここで、量子
化器Cは、入力信号が+1/2よりも大きいときは+1
を、入力信号が−1/2から+1/2の間であるときは
0を、入力信号が−1/2よりも小さいときは−1を出
力する。
【0029】ノイズシェイパ入力信号Xと出力信号Yと
の関係は、量子化器Cで発生する量子化雑音をQとする
と、下記数式4で表わされる。
の関係は、量子化器Cで発生する量子化雑音をQとする
と、下記数式4で表わされる。
【0030】
【数4】 Y(z)=X(z)/P(z)+(1−z-1)(1−0.999z-1)・Q (z)/P(z)
【0031】但し、P(z)=0.001z-1+1であ
る。上記数式4において、P(z)は、周波数によらず
殆ど1に等しくなる。従って、本ノイズシェイパの出力
スペクトラムは、ノイズシェイパの入力に量子化雑音を
殆ど2階微分した信号が重畳したスペクトラムを有する
ことになる。即ち、本ノイズシェイパは、量子化雑音が
高周波領域にシェイピングされて重畳されるため、従来
のノイズシェイパの特性をそれ程劣化させることなく信
号帯域内における雑音総和を大幅に減少させる。
る。上記数式4において、P(z)は、周波数によらず
殆ど1に等しくなる。従って、本ノイズシェイパの出力
スペクトラムは、ノイズシェイパの入力に量子化雑音を
殆ど2階微分した信号が重畳したスペクトラムを有する
ことになる。即ち、本ノイズシェイパは、量子化雑音が
高周波領域にシェイピングされて重畳されるため、従来
のノイズシェイパの特性をそれ程劣化させることなく信
号帯域内における雑音総和を大幅に減少させる。
【0032】以上説明した動作において、本ノイズシェ
イパに入力信号が無い場合についてを考える。まず、第
1の積分器S1及び第2の積分器S2の初期値が零の場
合は、出力コードが零になることは明らかである。次に
例えば、第1の積分器S1の初期値が0.0005の場
合は、第2の積分器S2の積分出力は、0,0.000
4995,0.0004995,…となり、0.5に限
りなく近づく。即ち、量子化器Cの出力は、常に零にな
る。一方、例えば、第1の積分器S1の初期値が0.0
01の場合は、624サンプリング後に第2の積分器S
2の積分出力は、0.5以上になり、量子化器Cの出力
は+1,−1となる。この後、量子化器Cは、約700
サンプル毎に+1,−1を出力する。従って、本ノイズ
シェイパでは、サンプリング周波数をfsとすると、f
s/700程度のスペクトルを有する雑音が出力に現れ
る。この雑音は、本ノイズシェイパのオーバサンプリン
グ比を100倍以上に設定しておけば、帯域内に現れる
ことはない。なお、この場合でも、第1の積分器S1の
初期値を変えて、上述と同様に量子化器Cの出力を計算
することができる。
イパに入力信号が無い場合についてを考える。まず、第
1の積分器S1及び第2の積分器S2の初期値が零の場
合は、出力コードが零になることは明らかである。次に
例えば、第1の積分器S1の初期値が0.0005の場
合は、第2の積分器S2の積分出力は、0,0.000
4995,0.0004995,…となり、0.5に限
りなく近づく。即ち、量子化器Cの出力は、常に零にな
る。一方、例えば、第1の積分器S1の初期値が0.0
01の場合は、624サンプリング後に第2の積分器S
2の積分出力は、0.5以上になり、量子化器Cの出力
は+1,−1となる。この後、量子化器Cは、約700
サンプル毎に+1,−1を出力する。従って、本ノイズ
シェイパでは、サンプリング周波数をfsとすると、f
s/700程度のスペクトルを有する雑音が出力に現れ
る。この雑音は、本ノイズシェイパのオーバサンプリン
グ比を100倍以上に設定しておけば、帯域内に現れる
ことはない。なお、この場合でも、第1の積分器S1の
初期値を変えて、上述と同様に量子化器Cの出力を計算
することができる。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係るノイズ
シェイパによれば、1段以上の積分回路と、“0”,
“+1”及び“−1”の3値を出力する量子化器と、帰
還回路とを有するノイズシェイパにおいて、不完全積分
動作をする積分回路を有しているので、S/N特性を劣
化させることなく、入力信号が無い場合に出力信号に含
まれる雑音周波数を高くすることができる。また、本発
明に係るノイズシェイパは、積分器の初期値が小さい場
合には、入力信号が無い場合に出力信号を零にすること
ができる。
シェイパによれば、1段以上の積分回路と、“0”,
“+1”及び“−1”の3値を出力する量子化器と、帰
還回路とを有するノイズシェイパにおいて、不完全積分
動作をする積分回路を有しているので、S/N特性を劣
化させることなく、入力信号が無い場合に出力信号に含
まれる雑音周波数を高くすることができる。また、本発
明に係るノイズシェイパは、積分器の初期値が小さい場
合には、入力信号が無い場合に出力信号を零にすること
ができる。
【図1】本発明の第1の実施例に係るノイズシェイパを
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図2】図1に示すノイズシェイパにおける第1及び第
2の積分器を示すブロック図である。
2の積分器を示すブロック図である。
【図3】本発明の第2の実施例に係るノイズシェイパの
第1及び第2の積分器を示すブロック図である。
第1及び第2の積分器を示すブロック図である。
【図4】本発明の第3の実施例に係るノイズシェイパを
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図5】図4に示すノイズシェイパにおける第1及び第
2の積分器を示すブロック図である。
2の積分器を示すブロック図である。
【図6】従来のノイズシェイパの一例を示すブロック図
である。
である。
【図7】図6に示す従来のノイズシェイパにおける第1
及び第2の積分器をディジタル回路で構成したものの一
例を示すブロック図である。
及び第2の積分器をディジタル回路で構成したものの一
例を示すブロック図である。
C;量子化器 D;遅延器 S1;第1の積分器 S2;第2の積分器
Claims (1)
- 【請求項1】 1段以上の積分回路と、この1段以上の
積分回路の出力を入力し所定の値をしきい値として0,
+1及び−1の3値に変換する3値量子化器と、この3
値量子化器の出力を前段の回路へ帰還させる帰還回路と
を有するノイズシェイパにおいて、前記1段以上の積分
回路は、本ノイズシェイパの入力信号と前記帰還回路の
出力とを入力とする入力部と、1サンプル遅延前の蓄積
データと1よりも小さい正の係数とを積算した値と現デ
ータとの加算によって実現される1つ以上の不完全積分
器とを有することを特徴とするノイズシェイパ。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16148192A JPH066232A (ja) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | ノイズシェイパ |
JP17098193A JP2689858B2 (ja) | 1992-06-19 | 1993-06-18 | ノイズシェイパ |
US08/508,762 US5508647A (en) | 1992-06-19 | 1995-07-31 | Noise shaper for preventing noise in low frequency band |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16148192A JPH066232A (ja) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | ノイズシェイパ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH066232A true JPH066232A (ja) | 1994-01-14 |
Family
ID=15735909
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16148192A Pending JPH066232A (ja) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | ノイズシェイパ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH066232A (ja) |
-
1992
- 1992-06-19 JP JP16148192A patent/JPH066232A/ja active Pending
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