JPH0738591B2 - Digital-to-analog converter - Google Patents

Digital-to-analog converter

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JPH0738591B2
JPH0738591B2 JP60150566A JP15056685A JPH0738591B2 JP H0738591 B2 JPH0738591 B2 JP H0738591B2 JP 60150566 A JP60150566 A JP 60150566A JP 15056685 A JP15056685 A JP 15056685A JP H0738591 B2 JPH0738591 B2 JP H0738591B2
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JP
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dither
signal
analog
digital
digital signal
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徹朗 荒木
充正 久保
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ティアツク株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、オーディオ信号等のアナログ信号に対応する
ディジタル信号を、ディザ(dither)ディジタル信号の
加算と減算を伴ってアナログ信号に変換するためのディ
ジタル−アナログ(D/A)変換装置に関するものであ
る。
The present invention relates to converting a digital signal corresponding to an analog signal such as an audio signal into an analog signal by adding and subtracting a dither digital signal. Of the digital-analog (D / A) conversion device.

[従来の技術] オーディオ信号のPCM記録及び再生において、量子化雑
音(量子化出力と入力標本値との差)が問題になる。特
に入力信号レベルが低く量子化ステップ数が少ない場合
には、量子化雑音は入力と強い相関を有し、雑音という
よりも入力信号の一種の歪(高次高調波)となる。ま
た、たとえ入力信号レベルが高くとも、極くゆっくり変
化する信号に対しては、量子化ステップが変化する毎に
不快な雑音が発生する。上述の如き問題を解決するため
に、A/D変換時に、ディザと呼ばれる白色性雑音をアナ
ログ入力信号に加えてディジタル信号に変換することは
既に知られている。
[Prior Art] Quantization noise (difference between quantized output and input sample value) becomes a problem in PCM recording and reproduction of an audio signal. Especially, when the input signal level is low and the number of quantization steps is small, the quantization noise has a strong correlation with the input, and becomes a kind of distortion (higher harmonic) of the input signal rather than noise. Further, even if the input signal level is high, an unpleasant noise is generated every time the quantization step changes for a signal that changes very slowly. In order to solve the above problems, it is already known to add white noise called dither to an analog input signal and convert it into a digital signal during A / D conversion.

[発明が解決しようとする問題点] ところで、D/A変換器を低コスト化するためには、このD
/A変換器の入力ビット数を情報ディジタル信号のワード
のビット数(一般に16ビット)と同一又は近い数にする
ことが望ましい。しかし、この様に設計すると、情報デ
ィジタル信号にディザディジタル信号を加算した値が加
算器及びD/A変換器のビット数を越えないように、ディ
ザの分だけ情報ディジタル信号の値を抑えなければなら
なかった。このため、必然的にダイナミックレンジが狭
くなった。勿論、加算器及びD/A変換器のビット数を多
くすれば、ダイナミックレンジを大きくすることができ
るが、必然的に装置がコスト高になった。
[Problems to be Solved by the Invention] In order to reduce the cost of the D / A converter, this D
It is desirable that the number of input bits of the / A converter be the same as or close to the number of bits (generally 16 bits) of the word of the information digital signal. However, if designed in this way, the value of the information digital signal must be suppressed by the amount of dither so that the value obtained by adding the dither digital signal to the information digital signal does not exceed the number of bits of the adder and D / A converter. did not become. Therefore, the dynamic range was inevitably narrowed. Of course, the dynamic range can be increased by increasing the number of bits of the adder and the D / A converter, but the cost of the device inevitably increases.

また、ディジタルのディザ加算情報信号とディジタルの
ディザ信号とを別々のD/A変換器でD/A変換し、アナログ
のディザ加算情報信号からアナログのディザを減算する
と、ディザを十分に減算できないことがあった。
Also, if the digital dither addition information signal and the digital dither signal are D / A converted by different D / A converters and the analog dither is subtracted from the analog dither addition information signal, the dither cannot be sufficiently subtracted. was there.

そこで、本発明の目的は、広いダイナミックレンジを得
ることができ且つディザの減算を良好に行うことができ
るD/A変換装置を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a D / A conversion device that can obtain a wide dynamic range and can favorably perform dither subtraction.

[問題点を解決するための手段] 上記目的を達成するための本発明は、所定ビット数の情
報ディジタル信号の入力ラインと、実質的にランダムな
ディジタル信号から成るディザディジタル信号を発生す
るディザディジタル信号発生器と、前記ディザディジタ
ル信号発生器の前記ディザディジタル信号を選択的に送
出するためのゲート回路と、前記情報ディジタル信号が
所定値以上の値を有しているか否かを判定し、前記所定
値以上の値を有していることを示す判定出力によって前
記ディザディジタル信号の送出を停止するように前記ゲ
ート回路を制御するディジタル値判定及びゲート制御回
路と、前記入力ラインと前記ゲート回路とに接続され、
前記情報ディジタル信号と前記ディザディジタル信号と
を加算したディジタルのディザ加算情報信号と前記ディ
ザディジタル信号との時分割多重信号を形成する時分割
多重信号形成回路と、前記時分割多重信号形成回路に接
続され、前記時分割多重信号をアナログ信号に変換し、
前記ディジタルのディザ加算情報信号に対応するアナロ
グのディザ加算情報と前記ディザディジタル信号に対す
るアナログディザとを含むアナログ時分割多重信号を得
るためのディジタル−アナログ変換器と、前記ディジタ
ル−アナログ変換器の出力端子に接続され、前記アナロ
グ時分割多重信号に基づいて前記アナログのディザ加算
情報を含む信号と前記アナログディザを含む信号とを独
立に得且つ前記アナログのディザ加算情報と前記アナロ
グディザとを同一時間に配置し、前記アナログのディザ
加算情報を含む信号から前記アナログディザを含む信号
を減算する回路とを備えたディジタル−アナログ変換装
置に係わるものである。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention provides a dither digital signal generating a dither digital signal composed of an input line of an information digital signal having a predetermined number of bits and a substantially random digital signal. A signal generator, a gate circuit for selectively transmitting the dither digital signal of the dither digital signal generator, and determining whether the information digital signal has a value of a predetermined value or more, A digital value judgment and gate control circuit for controlling the gate circuit so as to stop the transmission of the dither digital signal by a judgment output indicating that it has a value equal to or more than a predetermined value, the input line and the gate circuit Connected to the
A time division multiplex signal forming circuit for forming a time division multiplex signal of the digital dither addition information signal obtained by adding the information digital signal and the dither digital signal and the dither digital signal, and connected to the time division multiplex signal forming circuit. Is converted to an analog signal,
A digital-analog converter for obtaining an analog time division multiplexed signal including analog dither addition information corresponding to the digital dither addition information signal and analog dither for the dither digital signal, and an output of the digital-analog converter A signal including the analog dither addition information and a signal including the analog dither independently based on the analog time division multiplexed signal, and the analog dither addition information and the analog dither are obtained at the same time. And a circuit for subtracting the signal including the analog dither from the signal including the analog dither addition information.

なお、本発明と実施例との対応関係を説明すると、時分
割多重信号形成回路はゲート回路15と加算器2とから成
る部分であり、減算する回路は減算器13、サンプルホー
ルド回路16、サンプリングゲート回路17とから成る部分
である。
To describe the correspondence between the present invention and the embodiments, the time division multiplex signal forming circuit is a part consisting of the gate circuit 15 and the adder 2, and the subtracting circuit is the subtracter 13, the sample hold circuit 16, and the sampling circuit. This is a part including the gate circuit 17.

[発明の作用及び効果] 本発明は次の作用効果を有する。[Operations and Effects of the Invention] The present invention has the following operations and effects.

(イ) 情報ディジタル信号が所定値以上の大きな値を
有している時にはディザディジタル信号の供給が停止す
る。このため、ディジタル−アナログ(D/A)変換器の
入力が過大になることが防止され、D/A変換器はデイザ
よるダイナミックレンジの制限を受けない広いダイナミ
ックレンジで情報ディジタル信号をD/A変換することが
できる。
(B) When the information digital signal has a large value of a predetermined value or more, the supply of the dither digital signal is stopped. Therefore, the input of the digital-analog (D / A) converter is prevented from becoming excessive, and the D / A converter does not limit the dynamic range by the dither, and the information digital signal is D / A in a wide dynamic range. Can be converted.

(ロ) ディジタルのディザ加算情報信号とディザ信号
との両方が同一のディジタル−アナログ変換器でD/A変
換される。従って、両方の信号のD/A変換誤差が実質的
に同一になり、アナログのディザ加算情報信号からアナ
ログのディザを良好に減算することが可能になる。ま
た、アナログのディザ加算情報信号にオフセット電圧が
含まれている場合にはアナログのディザ信号にも実質的
に同一のオフセット電圧が含まれるので、減算時にオフ
セット電圧の打ち消し合いが生じ、オフセット電圧の影
響のないD/A変換が可能になる。
(B) Both the digital dither addition information signal and the dither signal are D / A converted by the same digital-analog converter. Therefore, the D / A conversion errors of both signals become substantially the same, and it becomes possible to favorably subtract the analog dither from the analog dither addition information signal. Further, when the analog dither addition information signal includes the offset voltage, the analog dither signal also includes substantially the same offset voltage. D / A conversion without any influence is possible.

[実施例] 次に、本発明の実施例を説明する。[Examples] Next, examples of the present invention will be described.

第1図に示す第1の実施例に係わるディジタル化された
オーディオ信号をアナログ信号に変換する装置は、1ワ
ード16ビット構成の情報ディジタル信号(ディジタル化
オーディオ信号)を並列形式で入力させるライン1を有
し、これがゲート回路15を介してディジタル加算器2に
接続されている。このライン1からは、例えば、88.2kH
zのサンプリング繰返し周波数で情報ディジタル信号が
入力する。
A device for converting a digitized audio signal into an analog signal according to the first embodiment shown in FIG. 1 is a line 1 for inputting an information digital signal (digitized audio signal) of 1-word 16-bit structure in a parallel format. Which is connected to the digital adder 2 via the gate circuit 15. From this line 1, for example, 88.2kH
An information digital signal is input at the sampling repetition frequency of z.

3はディザディジタル信号発生器であり、実質的にラン
ダムに12ビットのディジタル信号を発生する回路であ
る。このディザディジタル信号発生器3は、第2図に示
す如く、16ビットシフトレジスタ4と、3つの排他的OR
ゲート5、6、7とNOT回路8とで構成されている。即
ち、シフトレジスタ4の第1〜第16段の出力端子から選
ばれた第11段の出力端子と第13段の出力端子とを第1の
排他的ORゲート5の2つの入力端子に接続し、第14段の
出力端子と第16段の出力端子とを第2の排他的ORゲート
6の2つの入力端子に接続し、第1及び第2の排他的OR
ゲート5、6の出力端子を第3の排他的ORゲート7の2
つの入力端子に接続し、この第3の排他的ORゲート7の
出力端子をNOT回路8を介してシフトレジスタのデータ
入力端子に接続したものである。このシフトレジスタの
クロック入力端子に88.2kHzのクロック信号を入力させ
ると、クロック毎に異なるデータ即ちランダムパルスが
第1〜第16段の出力端子に得られる。このシフトレジス
タ4のビット数をnとすれば、2n−1個のクロックパル
スが入力すると元の状態に戻る。即ち、第1〜第16段の
出力端子から発生するディジタル信号の繰返し周期は、
クロック周期の2n−1倍であり、この例では216−1倍
である。この周期は、情報ディジタル信号に対応するア
ナログ信号の周期に比較して大幅に長いので、情報アナ
ログ信号に対して周期性を実質的に有していないと見な
すことができる。この第2図の回路は、M系列(Maxima
l−lenght Pulse Sequences)疑似ランダムパルス発
生回路と呼ばれている公知の回路である。本実施例で
は、シフトレジスタ4の第1〜第12段の出力端子から得
られる12ビットの実質的にランダムのディジタル信号を
ディザディジタル信号として利用している。このディザ
ディジタル信号は、アナログの白色性雑音をディタル信
号に変換したものと実質的に同じであり、情報ディジタ
ル信号に同期して送出される。
A dither digital signal generator 3 is a circuit for generating a 12-bit digital signal substantially randomly. This dither digital signal generator 3 includes a 16-bit shift register 4 and three exclusive ORs as shown in FIG.
It is composed of gates 5, 6 and 7 and a NOT circuit 8. That is, the 11th stage output terminal and the 13th stage output terminal selected from the 1st to 16th stage output terminals of the shift register 4 are connected to the two input terminals of the first exclusive OR gate 5. , The output terminal of the 14th stage and the output terminal of the 16th stage are connected to the two input terminals of the second exclusive OR gate 6, and the first and second exclusive OR gates are connected.
The output terminals of the gates 5 and 6 are connected to the second exclusive OR gate 7 2
It is connected to one input terminal, and the output terminal of the third exclusive OR gate 7 is connected to the data input terminal of the shift register via the NOT circuit 8. When a clock signal of 88.2 kHz is input to the clock input terminal of this shift register, different data for each clock, that is, random pulses, are obtained at the output terminals of the 1st to 16th stages. Assuming that the number of bits of this shift register 4 is n, when 2n-1 clock pulses are input, the original state is restored. That is, the repetition period of the digital signal generated from the output terminals of the 1st to 16th stages is
A 2n-1 times the clock period is 2 16 -1 times in this example. Since this cycle is significantly longer than the cycle of the analog signal corresponding to the information digital signal, it can be considered that the cycle has substantially no periodicity with respect to the information analog signal. The circuit of FIG. 2 has the M series (Maxima
l-lenght Pulse Sequences) A known circuit called a pseudo-random pulse generation circuit. In this embodiment, a 12-bit substantially random digital signal obtained from the output terminals of the first to twelfth stages of the shift register 4 is used as a dither digital signal. The dither digital signal is substantially the same as the analog white noise converted into the digital signal, and is transmitted in synchronization with the information digital signal.

再び第1図を説明すると、ディザディジタル信号発生器
3の出力段にゲート回路9が設けられている。このゲー
ト回路9は、並列形式で送られてくる12ビットのディザ
ディジタル信号を選択的に通過させるものであり、第3
図に示す如く12ビットのディザディジタル信号伝送ライ
ンL1〜L12に電子スイッチS1〜S12を接続することにより
構成されている。
Referring again to FIG. 1, a gate circuit 9 is provided at the output stage of the dither digital signal generator 3. The gate circuit 9 selectively passes a 12-bit dither digital signal sent in parallel form.
As shown in the figure, it is configured by connecting electronic switches S 1 to S 12 to 12-bit dither digital signal transmission lines L 1 to L 12 .

第1図のディジタル値判定回路10は、第3図に示す如く
16ビットの情報信号伝送ラインA1〜A12の内の上位4ビ
ットのラインA13〜A16に接続された4入力ANDゲートか
ら成る。従って、上位4ビットの全部が高レベル即ち
“1"の時のみANDゲートの出力が高レベルになり、これ
が情報ディジタル信号が所定値[111100・・・・0]以
上であることを示す出力となる。ANDゲートの出力端子
はゲート回路9の各スイッチS1〜S12の制御端子に接続
され、所定値以上の時にスイッチS1〜S12をオフ制御
し、その他の期間はオン制御する。
The digital value judgment circuit 10 of FIG. 1 is as shown in FIG.
A four-input AND gate connected to the 16-bit information signal transmission line A 1 upper four bits of the line A 13 to A 16 of the to A 12. Therefore, the output of the AND gate becomes the high level only when all of the upper 4 bits are at the high level, that is, "1", which indicates that the information digital signal is the predetermined value [111100 ... 0] or more. Become. The output terminal of the AND gate is connected to the control terminals of the switches S 1 to S 12 of the gate circuit 9, and the switches S 1 to S 12 are turned off when the value is equal to or more than a predetermined value, and the other terminals are turned on.

ゲート回路9の出力はディジタル加算器2の入力に結合
されている。従って、加算器2は16ビットの情報ディジ
タル信号と12ビットのディザディジタル信号とをディジ
タル加算し、16ビットの加算出力を送出する。なお、ゲ
ート回路15は情報ディジタル信号を時分割伝送するの
で、加算器2からはディジタルのディザ加算情報信号と
ディザ信号とが時分割多重で出力される。
The output of gate circuit 9 is coupled to the input of digital adder 2. Therefore, the adder 2 digitally adds the 16-bit information digital signal and the 12-bit dither digital signal, and outputs a 16-bit addition output. Since the gate circuit 15 transmits the information digital signal by time division, the adder 2 outputs the digital dither addition information signal and the dither signal by time division multiplexing.

11は第1のD/A変換器であり、バーブラウン社のICであ
るPCM53JP−Vから成る。このD/A変換器11は16ビットの
ディジタル入力端子を有して加算器2の出力に接続さ
れ、加算器2から得られる16ビットのディジタルの時分
割多重信号を、内蔵されているラダー抵抗回路網でアナ
ログの時分割多重信号に変換する。
The first D / A converter 11 is composed of PCM53JP-V which is an IC manufactured by Burr Brown Co. This D / A converter 11 has a 16-bit digital input terminal, is connected to the output of the adder 2, and outputs the 16-bit digital time-division multiplexed signal obtained from the adder 2 to the built-in ladder resistor. Converted to analog time-division multiplexed signals by a circuit network.

アナログの時分割多重信号に含まれているディザ加算情
報アナログ信号からディザアナログ信号を減算するため
の回路として、アナログ減算器13とサンプルホールド回
路16とサンプリングゲート回路17とフィルタ19とが設け
られている。減算器13の一方の入力端子はD/A変換器11
に接続され、他方の入力端子はサンプルホールド回路16
を介してD/A変換器11に接続されている。サンプリング
ゲート回路17とフィルタ19と減算器13の出力段に順次に
接続されている。制御回路18はディザディジタル信号発
生器3、ゲート回路15、サンプルホールド回路16、及び
サンプリングゲート回路17に接続されており、各部を第
4図に示すように制御する。
As a circuit for subtracting the dither analog signal from the dither addition information analog signal included in the analog time division multiplexed signal, an analog subtractor 13, a sample hold circuit 16, a sampling gate circuit 17, and a filter 19 are provided. There is. One input terminal of the subtractor 13 is a D / A converter 11
The other input terminal is connected to the sample and hold circuit 16
Is connected to the D / A converter 11 via. The sampling gate circuit 17, the filter 19 and the output stage of the subtracter 13 are sequentially connected. The control circuit 18 is connected to the dither digital signal generator 3, the gate circuit 15, the sample hold circuit 16, and the sampling gate circuit 17, and controls each part as shown in FIG.

[動作] 次に、第1図の回路の動作を説明する。[Operation] Next, the operation of the circuit shown in FIG. 1 will be described.

ライン1からは一定のサンプリング周期で16ビットの情
報ディジタル信号を入力させ、ディザディジタル信号発
生器3からは情報ディジタル信号と同一のサンプリング
周期で12ビットのディザディジタル信号を出力させる。
入力ライン1における16ビットの情報ディジタル信号の
上位4ビットの全部が“1"でない場合には、12ビットの
ディザディジタル信号が最大値であっても、これ等の加
算値が16ビットを越えないので、加算器2による加算が
正常に行われ、16ビットの加算出力が16ビットのD/A変
換器11に入力し、通常のD/A変換動作になる。
A 16-bit information digital signal is input from line 1 at a constant sampling period, and a 12-bit dither digital signal is output from dither digital signal generator 3 at the same sampling period as the information digital signal.
If all the upper 4 bits of the 16-bit information digital signal on the input line 1 are not "1", even if the 12-bit dither digital signal has the maximum value, these added values do not exceed 16 bits. Therefore, the addition by the adder 2 is normally performed, the 16-bit addition output is input to the 16-bit D / A converter 11, and the normal D / A conversion operation is performed.

一方、16ビットの情報ディジタル信号の上位ビットの全
部が“1"になると、情報ディジタル信号とディザディジ
タル信号との加算値が16ビットを越える恐れがある。加
算器2及びD/A変換器11が17ビット以上の能力を有して
いれば、16ビットを越えても処理をすることができる。
しかし、本実施例では低コスト化のために、加算器2及
びD/A変換器11は16ビットの処理能力しか有していな
い。そこで、ディジタル値判定回路10が情報ディジタル
信号の上位4ビットの全部が“1"であることを検出する
と、ゲート回路9が信号伝送遮断状態となり、ディザデ
ィジタル信号の加算器2及び第2のD/A変換器12への供
給が停止される。従って、加算器2に置けるディザディ
ジタル信号の入力がすべて“0"となり、情報ディジタル
信号はそのまま加算器2の出力となる。
On the other hand, when all the high-order bits of the 16-bit information digital signal become "1", the added value of the information digital signal and the dither digital signal may exceed 16 bits. If the adder 2 and the D / A converter 11 have a capacity of 17 bits or more, it is possible to process even if it exceeds 16 bits.
However, in this embodiment, the adder 2 and the D / A converter 11 have only 16-bit processing capability for cost reduction. Therefore, when the digital value judgment circuit 10 detects that all of the upper 4 bits of the information digital signal are "1", the gate circuit 9 is in the signal transmission cutoff state, and the adder 2 of the dither digital signal and the second D signal. The supply to the / A converter 12 is stopped. Therefore, all the inputs of the dither digital signal in the adder 2 become "0", and the information digital signal becomes the output of the adder 2 as it is.

D/A変換器11はディザディジタル信号が加算されていな
い情報ディジタル信号をアナログ信号に変換することに
なるが、ディジタル値が大きいときには量子化に基づく
不快な雑音の発生は極めて少ない。また、ゲート回路9
によるディザディジタル信号の供給停止時間は比較的短
いので、ディザの加算及び減算が行われなくとも、D/A
変換特性の低下は極めて少ない。
The D / A converter 11 converts the information digital signal to which the dither digital signal has not been added into an analog signal. However, when the digital value is large, the unpleasant noise due to the quantization is extremely small. Also, the gate circuit 9
The dither digital signal supply stop time due to is relatively short, so even if dither addition and subtraction are not performed, D / A
The conversion characteristics are not significantly deteriorated.

ゲート回路9によってディザディタル信号が遮断されて
いる時には、加算及び減算の両方が行わないので、情報
ディジタル信号のみがD/A変換されそのまま出力され
る。ディザをゲート回路9で遮断するということは、D/
A変換器11の16ビットの全部を情報ディジタル信号で使
用することができることを意味し、ダイナミックレンジ
が広くなる。このD/A変換方式によれば、直流〜20kHz程
度までのオーディオ信号が良好に得られる。
When the dither digital signal is cut off by the gate circuit 9, neither addition nor subtraction is performed, so that only the information digital signal is D / A converted and output as it is. Blocking the dither with the gate circuit 9 means D /
This means that all 16 bits of the A converter 11 can be used in the information digital signal, and the dynamic range is widened. According to this D / A conversion method, an audio signal of DC to about 20 kHz can be satisfactorily obtained.

次に、第4図を参照してディザの加算及び減算を詳しく
説明する。入力ライン1には第4図(A)に示す如くサ
ンプリング周期(T)毎に情報ディジタル信号(ディジ
タル化オーディオ信号)が入力し、ディザディジタル信
号発生器3からは第4図(B)に示す如くサンプリング
周期(T)毎にディザディジタル信号(疑似ランダムパ
ルス)が発生する。今、情報ディジタル信号の値が小さ
いとすれば、ゲート回路9はオン状態に保たれ、ディザ
ディジタル信号は加算器2に制限を受けずに入力する。
一方、入力ライン1に接続されているサンプリングゲー
ト回路15は、制御回路18で制御され、第4図(C)に示
す如く本来の情報ディジタル信号の1サンプルの出力時
間(第4図のAでは図示を容易にするためにサンプリン
グ周期と1サンプル出力時間とが一致するように示され
ている)を時分割した時間T1にオン状態となり、第4図
(C)に示すタイミングで情報ディジタル信号をディジ
タル加算器2に送る。加算器2においては、第4図
(B)のディザディジタル信号と第4図(C)の情報デ
ィジタル信号とが並列加算され、第4図(D)の加算出
力が得られる。第4図(D)から明らかな如く本来の1
サンプル出力時間が時分割され、この後半分において、
情報ディジタル信号Aにディザディジタル信号Bを加算
した出力(A+B)が得られ、前半分においてディザデ
ィジタル信号Bが得られる。即ち、A+B信号とB信号
とが時分割されて交互に得られる。
Next, the dither addition and subtraction will be described in detail with reference to FIG. An information digital signal (digitized audio signal) is input to the input line 1 at every sampling period (T) as shown in FIG. 4 (A), and the dither digital signal generator 3 is shown in FIG. 4 (B). As described above, the dither digital signal (pseudo random pulse) is generated every sampling period (T). If the value of the information digital signal is now small, the gate circuit 9 is kept in the ON state, and the dither digital signal is input to the adder 2 without restriction.
On the other hand, the sampling gate circuit 15 connected to the input line 1 is controlled by the control circuit 18, and as shown in FIG. 4 (C), the output time of one sample of the original information digital signal (in FIG. For ease of illustration, the sampling period and the one-sample output time are shown to be the same) are turned on at time T 1 , which is a time division, and the information digital signal is generated at the timing shown in FIG. 4 (C). To the digital adder 2. In the adder 2, the dither digital signal of FIG. 4 (B) and the information digital signal of FIG. 4 (C) are added in parallel, and the addition output of FIG. 4 (D) is obtained. As is clear from FIG. 4 (D), the original 1
The sample output time is time-shared, and in the latter half,
An output (A + B) obtained by adding the dither digital signal B to the information digital signal A is obtained, and the dither digital signal B is obtained in the first half. That is, the A + B signal and the B signal are time-divided and alternately obtained.

D/A変換器11には第4図(D)の加算器出力がこのまま
入力するので、この出力端子に第4図(D)に対応する
アナログ信号が得られる。D/A変換器11の出力端子は減
算器13の一方の入力端子に接続されていると共に、サン
プルホールド回路16にも接続され、サンプルホールド回
路16の出力端子が減算器13の他方の入力端子に接続され
ているので、第4図(D)の加算器出力に対応するアナ
ログ信号がそのまま減算器13に入力すると共に、サンプ
ルホールド回路16で抽出され、ホールドされたディザア
ナログ信号が入力する。サンプルホールド回路16のサン
プリングのタイミングは第4図(E)に示す如くであ
り、第4図(D)のディザ出力期間に対応して抽出用ゲ
ートが開き、サンプル(ディザアナログ信号)が取り込
まれる。そして、抽出されたディザアナログ信号は次の
サンプリングが行われるまでホールドされて減算器13の
入力となる。従って、減算器13の他方の入力端子(−)
にはディザアナログ信号が常に入力している。このた
め、t5〜t7期間に送られてくる情報+ディザのアナログ
信号からディザアナログ信号の減算が可能になる。時分
割処理されているために、減算器13には情報+ディザア
ナログ信号が常に入力していない。このため、t1〜t4
間にはディザアナログ信号同志の減算も行われる。従っ
て、減算器13の出力端子からは不要な信号を含むアナロ
グ信号が得られる。そこで、サンプリングゲート回路17
で必要な信号のみを抽出する。第4図(F)は、サンプ
リングゲート回路17におけるサンプリングのタイミング
を示す。情報+ディザアナログ信号が減算器13に入力し
ているt4〜t7の期間内に設定されたt5〜t6の期間にゲー
トをオン状態にすると、(情報)+(ディザ)−(ディ
ザ)の信号即ち情報信号が抽出される。サンプリングゲ
ート回路17からは情報アナログ信号が間欠的に出力され
るので、ローパスフィルタ19を通して間欠部を補間し、
完全な情報アナログ出力を得る。サンプリングゲート回
路17は、アナログ信号列の中のグリッチ(glitch)を含
む部分を除いて情報アナログ信号を抽出するので、最終
的にノイズの少ないアナログ信号が得られる。
Since the adder output of FIG. 4D is input to the D / A converter 11 as it is, an analog signal corresponding to FIG. 4D is obtained at this output terminal. The output terminal of the D / A converter 11 is connected to one input terminal of the subtractor 13 and is also connected to the sample hold circuit 16, and the output terminal of the sample hold circuit 16 is the other input terminal of the subtractor 13. 4D, the analog signal corresponding to the output of the adder in FIG. 4D is directly input to the subtractor 13, and the dither analog signal extracted and held by the sample hold circuit 16 is input. The sampling timing of the sample hold circuit 16 is as shown in FIG. 4 (E), the extraction gate is opened corresponding to the dither output period in FIG. 4 (D), and the sample (dither analog signal) is taken in. . Then, the extracted dither analog signal is held until the next sampling is performed and becomes the input of the subtractor 13. Therefore, the other input terminal (-) of the subtractor 13
A dither analog signal is always input to. Therefore, consist t 5 ~t 7 analog signals sent the incoming information + dither period to allow subtraction of the dither analog signal. Since the time division processing is performed, the information + dither analog signal is not always input to the subtractor 13. For this reason, the dither analog signal comrades are also subtracted during the period of t 1 to t 4 . Therefore, an analog signal including an unnecessary signal is obtained from the output terminal of the subtractor 13. Therefore, the sampling gate circuit 17
To extract only the required signals. FIG. 4F shows the timing of sampling in the sampling gate circuit 17. When information + dither analog signal is a gate to the ON state in the period of t 5 ~t 6 which is set within the period of t 4 ~t 7 are input to the subtractor 13, (information) + (dither) - ( The dither) or information signal is extracted. Since the information analog signal is intermittently output from the sampling gate circuit 17, the intermittent portion is interpolated through the low-pass filter 19,
Get full information analog output. Since the sampling gate circuit 17 extracts the information analog signal except for the portion including the glitch in the analog signal sequence, the analog signal with less noise is finally obtained.

この時分割方式では、情報+ディザディジタル信号とデ
ィザディジタル信号との両方が同一のD/A変換器11で変
換される。従って、D/A変換誤差も同一となり、D/A変換
誤差の相違のために、ディザの減算を十分に行うことが
できないという問題が生じない。従って、雑音の少ない
D/A変換が可能になる。また、この方式では、D/A変換器
11のオフセット電圧を除去することができる。即ち、D/
A変換器11の出力としての情報+ディザアナログ信号に
オフセット電圧V0が含まれていても、ディザアナログ信
号にもオフセット電圧V0が含まれる。従って、減算器13
で両者の差を求めると、オフセット電圧V0が打ち消され
て除去される。
In this time division method, both the information + dither digital signal and the dither digital signal are converted by the same D / A converter 11. Therefore, the D / A conversion error is also the same, and there is no problem that the dither subtraction cannot be sufficiently performed due to the difference in the D / A conversion error. Therefore, there is less noise
D / A conversion becomes possible. Also, in this method, the D / A converter
11 offset voltages can be removed. That is, D /
Even if the information + dither analog signal as the output of the A converter 11 includes the offset voltage V 0 , the dither analog signal also includes the offset voltage V 0 . Therefore, the subtractor 13
When the difference between the two is calculated with, the offset voltage V 0 is canceled and removed.

なお、第4図(A)に示す入力ライン1における情報信
号Aの伝送時間を1サンプリング周期Tのt4〜t7期間に
限定しても全く問題ない。このため、t1〜t4期間に別の
チャネル(例えばステレオ信号の左又は右のデータ)を
伝送するようにしてもよい。
Incidentally, there is no problem even if only the transmission time of the information signal A in the input line 1 shown in FIG. 4 (A) to t 4 ~t 7 period of one sampling period T. Therefore, another channel (for example, left or right data of a stereo signal) may be transmitted during the period of t 1 to t 4 .

[変形例] 本発明は上述の実施例に限定されるものでなく、例えば
次の変形が可能なものである。
[Modification] The present invention is not limited to the above-described embodiments, and the following modifications are possible, for example.

(a) ディザディジタル信号発生器3をM系列擬似ラ
ンダムパルス発生回路で構成する代りに、アナログのデ
ィザ発生器とこの出力に接続したA/D変換器とで構成し
てもよい。
(A) The dither digital signal generator 3 may be composed of an analog dither generator and an A / D converter connected to this output, instead of being composed of the M-sequence pseudo random pulse generation circuit.

(b) 第1図の回路において、ディジタル値判定回路
10とゲート回路9の遅れに対応する遅れをディザディジ
タル信号に与える回路に設けてもよい。
(B) In the circuit of FIG. 1, a digital value judgment circuit
A circuit corresponding to the delays of 10 and the gate circuit 9 may be provided in the circuit which gives the dither digital signal.

(c) サンプリングゲート回路17を減算器13の入力側
に移し、情報+ディザアナログ信号を抽出して減算器13
に入力させ、ディザを減算してもよい。
(C) The sampling gate circuit 17 is moved to the input side of the subtractor 13, and the information + dither analog signal is extracted to obtain the subtractor 13
May be input to subtract the dither.

【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の実施例に係わるD/A変換装置を示すブ
ロック図、 第2図は第1図のディザディジタル信号発生器を示すブ
ロック図、 第3図は第1図のディジタル値判定回路とゲート回路を
示す回路図、 第4図は第1図の各部の時間関係を示す図である。 1……入力ライン、2……加算器、3……ディザディジ
タル信号発生器、9……ゲート回路、10……ディジタル
値判定回路、11……D/A変換器、13……減算器。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing a D / A conversion device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing the dither digital signal generator of FIG. 1, and FIG. FIG. 1 is a circuit diagram showing the digital value judging circuit and the gate circuit of FIG. 1, and FIG. 4 is a diagram showing the time relation of each part of FIG. 1 ... Input line, 2 ... Adder, 3 ... Dither digital signal generator, 9 ... Gate circuit, 10 ... Digital value judgment circuit, 11 ... D / A converter, 13 ... Subtractor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】所定ビット数の情報ディジタル信号の入力
ラインと、 実質的にランダムなディジタル信号から成るディザディ
ジタル信号を発生するディザディジタル信号発生器と、 前記ディザディジタル信号発生器の前記ディザディジタ
ル信号を選択的に送出するためのゲート回路と、 前記情報ディジタル信号が所定値以上の値を有している
か否かを判定し、前記所定値以上の値を有していること
を示す判定出力によって前記ディザディジタル信号の送
出を停止するように前記ゲート回路を制御するディジタ
ル値判定及びゲート制御回路と、 前記入力ラインと前記ゲート回路とに接続され、前記情
報ディジタル信号と前記ディザディジタル信号とを加算
したディジタルのディザ加算情報信号と前記ディザディ
ジタル信号との時分割多重信号を形成する時分割多重信
号形成回路と、 前記時分割多重信号形成回路に接続され、前記時分割多
重信号をアナログ信号に変換し、前記ディジタルのディ
ザ加算情報信号に対応するアナログのディザ加算情報と
前記ディザディジタル信号に対するアナログディザとを
含むアナログ時分割多重信号を得るためのディジタル−
アナログ変換器と、 前記ディジタル−アナログ変換器の出力端子に接続さ
れ、前記アナログ時分割多重信号に基づいて前記アナロ
グのディザ加算情報を含む信号と前記アナログディザを
含む信号とを独立に得且つ前記アナログのディザ加算情
報と前記アナログディザとを同一時間に配置し、前記ア
ナログのディザ加算情報を含む信号から前記アナログデ
ィザを含む信号を減算する回路と、 を備えたディジタル−アナログ変換装置。
1. An input line of an information digital signal having a predetermined number of bits, a dither digital signal generator for generating a dither digital signal consisting of substantially random digital signals, and the dither digital signal of the dither digital signal generator. A gate circuit for selectively sending the information digital signal, and a determination output indicating whether or not the information digital signal has a value greater than or equal to a predetermined value, and a determination output indicating that the information digital signal has a value greater than or equal to the predetermined value. A digital value determination and gate control circuit for controlling the gate circuit so as to stop the transmission of the dither digital signal, and the input digital line and the gate circuit are connected to add the information digital signal and the dither digital signal. The time-division multiplexed signal of the digital dither addition information signal and the dither digital signal A time division multiplex signal forming circuit for forming, and an analog dither addition information corresponding to the digital dither addition information signal, which is connected to the time division multiplex signal forming circuit, converts the time division multiplex signal into an analog signal, and Digital for obtaining analog time division multiplexed signal including analog dither to dither digital signal −
An analog converter, connected to an output terminal of the digital-analog converter, independently obtains a signal including the analog dither addition information and a signal including the analog dither based on the analog time division multiplex signal, and A circuit for arranging analog dither addition information and the analog dither at the same time, and subtracting the signal including the analog dither from the signal including the analog dither addition information.
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