JPH0822452A - デジタル信号処理方式 - Google Patents
デジタル信号処理方式Info
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- JPH0822452A JPH0822452A JP6180398A JP18039894A JPH0822452A JP H0822452 A JPH0822452 A JP H0822452A JP 6180398 A JP6180398 A JP 6180398A JP 18039894 A JP18039894 A JP 18039894A JP H0822452 A JPH0822452 A JP H0822452A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 符号化された音楽信号をＤＳＰなどのプロセ
ッサーで処理を行う場合にクリップ処理を抑制し、折り
返し雑音による影響を軽減する、デジタル信号処理方式
の提供。 【構成】 デジタル信号処理方式は、重みづけ係数の
計算と設定を行い、入力符号Ｘにで設定した係数を
掛けて出力符号Ｙとして出力する。そして、では、図
３で、（Ａ）監視期間におけるピーク値（最大値Ｘｍａ
ｘ）の検出（ステップＳ１〜ステップＳ８）を行い、
（Ｃ）減衰量（係数β）を設定（ステップＳ９〜ステッ
プＳ１３）する。（Ｃ）では規定されたスケール（フル
スケール）と（Ａ）で求めた最大値Ｘｍａｘとを比較し
最大値Ｘｍａｘが大きければ最大値の逆数を減衰量βと
し、最大値Ｘｍａｘのほうが小さい場合は前回設定した
減衰量に一定量δを加えたものを新しい減衰量βとす
る。なお、ステップＳ１１では（Ｂ）ピーク値の逆数の
計算を次式により行う（但し、Ｗｎは逆数、Ｗｎ-1は前
回の値、αは係数）。Ｗｎ＝Ｗｎ-1＋α・（１−Ｗｎ-1
・（Ｘｍａｘ））
ッサーで処理を行う場合にクリップ処理を抑制し、折り
返し雑音による影響を軽減する、デジタル信号処理方式
の提供。 【構成】 デジタル信号処理方式は、重みづけ係数の
計算と設定を行い、入力符号Ｘにで設定した係数を
掛けて出力符号Ｙとして出力する。そして、では、図
３で、（Ａ）監視期間におけるピーク値（最大値Ｘｍａ
ｘ）の検出（ステップＳ１〜ステップＳ８）を行い、
（Ｃ）減衰量（係数β）を設定（ステップＳ９〜ステッ
プＳ１３）する。（Ｃ）では規定されたスケール（フル
スケール）と（Ａ）で求めた最大値Ｘｍａｘとを比較し
最大値Ｘｍａｘが大きければ最大値の逆数を減衰量βと
し、最大値Ｘｍａｘのほうが小さい場合は前回設定した
減衰量に一定量δを加えたものを新しい減衰量βとす
る。なお、ステップＳ１１では（Ｂ）ピーク値の逆数の
計算を次式により行う（但し、Ｗｎは逆数、Ｗｎ-1は前
回の値、αは係数）。Ｗｎ＝Ｗｎ-1＋α・（１−Ｗｎ-1
・（Ｘｍａｘ））
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はデジタル信号処理方式に
関し、特に、オーディオ装置において、イコライジング
等の信号処理によって、規定されたスケール（例えば、
１６ビット（ｂｉｔ））を越えた符号（デジタル信号）
を規定されたスケールに入るようにする信号処理方式に
関する。
関し、特に、オーディオ装置において、イコライジング
等の信号処理によって、規定されたスケール（例えば、
１６ビット（ｂｉｔ））を越えた符号（デジタル信号）
を規定されたスケールに入るようにする信号処理方式に
関する。
【０００２】
（１）符号化（例えば、１６ビットの２値符号としてデ
ジタル化）された音楽信号をＤＳＰ（Digital Signal P
rocessoer）などのプロセッサー（Processoer）で処理
を行う場合、プロセッサー内部ではレジスタ長が入力信
号の符号長に比べ十分長いので処理によってレジスタ内
の符号長が入力信号の符号長（例えば１６ビット）を越
えることがあっても問題は生じないが、出力の際には後
段でＤ／Ａコンバータ等を用いる上での関係上、規定さ
れたスケール（例えば１６ビット）内に収めなければな
らない。このため、従来は規定されたスケール長を越え
た部分を強制的にフルスケールにしてしまう、いわゆる
クリップ処理を行っていた。
ジタル化）された音楽信号をＤＳＰ（Digital Signal P
rocessoer）などのプロセッサー（Processoer）で処理
を行う場合、プロセッサー内部ではレジスタ長が入力信
号の符号長に比べ十分長いので処理によってレジスタ内
の符号長が入力信号の符号長（例えば１６ビット）を越
えることがあっても問題は生じないが、出力の際には後
段でＤ／Ａコンバータ等を用いる上での関係上、規定さ
れたスケール（例えば１６ビット）内に収めなければな
らない。このため、従来は規定されたスケール長を越え
た部分を強制的にフルスケールにしてしまう、いわゆる
クリップ処理を行っていた。
【０００３】（２）また、符号化された信号をフィルタ
処理などによってブースト（boost）する場合、フルス
ケールに近い信号はフィルタ処理によりフルスケールを
越えてしまう場合がある。しかし、プロセッサー内部で
は、前述の（１）の場合と同様に、処理によってレジス
タ内の符号長が入力信号の符号長を越えることがあって
も問題は生じないが、出力の際には規定されたスケール
内に収めなければならないので、クリップ処理を行って
いた。
処理などによってブースト（boost）する場合、フルス
ケールに近い信号はフィルタ処理によりフルスケールを
越えてしまう場合がある。しかし、プロセッサー内部で
は、前述の（１）の場合と同様に、処理によってレジス
タ内の符号長が入力信号の符号長を越えることがあって
も問題は生じないが、出力の際には規定されたスケール
内に収めなければならないので、クリップ処理を行って
いた。
【０００４】図８はスケール長を８ビットとした場合の
クリップ処理の説明図であり、図８（ａ），（ｂ）は入
力信号が処理される前と後のレジスタ内の符号の例であ
り、（ａ）はクリップ処理前のレジスタ内の符号の例を
示し、（ｂ）はクリップ処理後のレジスタ内の符号の例
を示す。図８（ａ）でレジスタ内の符号「００１０１１
１１」〜「０１１１１１１１」は８ビットでは「０１０
１１１１」〜「１１１１１１１」であり規定されたスケ
ール長（８ビット）を越えていないのでクリップ処理後
のレジスタ内の符号は図１（ｂ）に示すように「００１
０１１１１」〜「０１１１１１１１」となり、クリップ
処理の前後でレジスタ内の符号は変換されないが、図８
（ａ）でレジスタ内の符号「１０１１１１００」〜「１
０１０１１０００」については規定されたスケール長
（８ビット）を越え９ビットで示されているので、クリ
ップ処理によりレジスタ内の符号を８ビットについてフ
ルスケール「１１１１１１１」に変換する。従ってレジ
スタ内は図８（ｂ）に示されるように「０１１１１１１
１」〜「０１１１１１１１」となる。
クリップ処理の説明図であり、図８（ａ），（ｂ）は入
力信号が処理される前と後のレジスタ内の符号の例であ
り、（ａ）はクリップ処理前のレジスタ内の符号の例を
示し、（ｂ）はクリップ処理後のレジスタ内の符号の例
を示す。図８（ａ）でレジスタ内の符号「００１０１１
１１」〜「０１１１１１１１」は８ビットでは「０１０
１１１１」〜「１１１１１１１」であり規定されたスケ
ール長（８ビット）を越えていないのでクリップ処理後
のレジスタ内の符号は図１（ｂ）に示すように「００１
０１１１１」〜「０１１１１１１１」となり、クリップ
処理の前後でレジスタ内の符号は変換されないが、図８
（ａ）でレジスタ内の符号「１０１１１１００」〜「１
０１０１１０００」については規定されたスケール長
（８ビット）を越え９ビットで示されているので、クリ
ップ処理によりレジスタ内の符号を８ビットについてフ
ルスケール「１１１１１１１」に変換する。従ってレジ
スタ内は図８（ｂ）に示されるように「０１１１１１１
１」〜「０１１１１１１１」となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記
（１），（２）の場合、クリップ処理方式では図９（入
出力信号波形とそのスペクトラム）に示すように入力信
号のスペクトラムを基本波とする高調波が形成される
（図９（ｂ’）参照）。また、クリップする部分が多い
ほど高調波成分も大きく、広範囲（高域まで延びる）と
なり、その成分のうちサンプリング周波数の１／２より
高い周波数成分はＤ／Ａ変換により折り返し雑音とな
り、音質を劣化させるという問題点があった（図９で、
（ａ）はクリップ処理前の入力信号波形、（ｂ）はクリ
ップ処理後の入力信号波形、（ａ’）はクリップ処理前
の入力信号波形のスペクトラム、（ｂ’）はクリップ処
理前の入力信号波形のスペクトラムである）。なお、前
記（２）の場合で上述の問題点の回避策として、図１０
に示すようにイコライザのゲインに応じて単純に出力信
号の信号レベルを減衰させる方法もあったが、イコライ
ザを作動させることにより音量が下がってしまうという
問題点があった。
（１），（２）の場合、クリップ処理方式では図９（入
出力信号波形とそのスペクトラム）に示すように入力信
号のスペクトラムを基本波とする高調波が形成される
（図９（ｂ’）参照）。また、クリップする部分が多い
ほど高調波成分も大きく、広範囲（高域まで延びる）と
なり、その成分のうちサンプリング周波数の１／２より
高い周波数成分はＤ／Ａ変換により折り返し雑音とな
り、音質を劣化させるという問題点があった（図９で、
（ａ）はクリップ処理前の入力信号波形、（ｂ）はクリ
ップ処理後の入力信号波形、（ａ’）はクリップ処理前
の入力信号波形のスペクトラム、（ｂ’）はクリップ処
理前の入力信号波形のスペクトラムである）。なお、前
記（２）の場合で上述の問題点の回避策として、図１０
に示すようにイコライザのゲインに応じて単純に出力信
号の信号レベルを減衰させる方法もあったが、イコライ
ザを作動させることにより音量が下がってしまうという
問題点があった。
【０００６】本発明は、（イ）符号化された音楽信号を
ＤＳＰなどのプロセッサーで処理を行う場合にクリップ
処理を抑制し、折り返し雑音による影響を軽減する、デ
ジタル信号処理方式の提供、及び、（ロ）符号化された
信号がフィルタ処理によって規定されたスケールを越え
ても、クリップ処理することなく、且つ、音量感の変化
を極力抑制し得るデジタル信号処理方式の提供を目的と
する。
ＤＳＰなどのプロセッサーで処理を行う場合にクリップ
処理を抑制し、折り返し雑音による影響を軽減する、デ
ジタル信号処理方式の提供、及び、（ロ）符号化された
信号がフィルタ処理によって規定されたスケールを越え
ても、クリップ処理することなく、且つ、音量感の変化
を極力抑制し得るデジタル信号処理方式の提供を目的と
する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに第１の発明のデジタル信号処理方式は、信号処理に
よって規定されたスケールを越えたデジタル信号を、前
記規定されたスケール内の信号として変換するデジタル
信号処理方式であって、下記（１）から（４）のステッ
プを含むことを特徴とする。 （１）入力信号の、一定期間内における最大値を検出す
る。 （２）上記最大値が規定されたスケールでの最大値を越
えているか否かを判定する。 （３）上記最大値が規定されたスケールでの最大値を越
えている場合にはその逆数を近似計算して減衰係数と
し、越えていない場合には前回の減衰係数に所定値を加
えて新たな減衰係数とする。 （４）上記ステップ（３）で得た減衰係数と前記入力信
号を乗算して出力信号とする。
めに第１の発明のデジタル信号処理方式は、信号処理に
よって規定されたスケールを越えたデジタル信号を、前
記規定されたスケール内の信号として変換するデジタル
信号処理方式であって、下記（１）から（４）のステッ
プを含むことを特徴とする。 （１）入力信号の、一定期間内における最大値を検出す
る。 （２）上記最大値が規定されたスケールでの最大値を越
えているか否かを判定する。 （３）上記最大値が規定されたスケールでの最大値を越
えている場合にはその逆数を近似計算して減衰係数と
し、越えていない場合には前回の減衰係数に所定値を加
えて新たな減衰係数とする。 （４）上記ステップ（３）で得た減衰係数と前記入力信
号を乗算して出力信号とする。
【０００８】第２の発明のデジタル信号処理方式は、規
定されたスケールを越えたデジタル信号を前記規定され
たスケール内の信号として変換するデジタル信号処理方
式であって、下記（１）及び（２）のステップを含むこ
とを特徴とする。 （１）可変的に設定された信号利得と音量レベル設定値
に基づいて、信号変換係数を得る。 （２）上記信号変換係数と入力信号を基に所定の変換式
により出力信号Ｙを得る。
定されたスケールを越えたデジタル信号を前記規定され
たスケール内の信号として変換するデジタル信号処理方
式であって、下記（１）及び（２）のステップを含むこ
とを特徴とする。 （１）可変的に設定された信号利得と音量レベル設定値
に基づいて、信号変換係数を得る。 （２）上記信号変換係数と入力信号を基に所定の変換式
により出力信号Ｙを得る。
【０００９】第３の発明のデジタル信号処理方式は、上
記第２の発明のデジタル信号処理方式において、ステッ
プ（１）が可変的に設定された信号利得と音量レベル設
定値の和を基に、所与の変換係数の組から信号変換係数
を取り出す段階であり、ステップ（２）が上記信号変換
係数と入力信号を基に下記変換式により出力信号Ｙを得
る段階であることを特徴とする。 Ｙ＝Ｘ・（ａ−ｂ・｜Ｘ｜） 但し、Ｘは入力符号、Ｙ
は出力符号、ａ，ｂは信号変換係数である。
記第２の発明のデジタル信号処理方式において、ステッ
プ（１）が可変的に設定された信号利得と音量レベル設
定値の和を基に、所与の変換係数の組から信号変換係数
を取り出す段階であり、ステップ（２）が上記信号変換
係数と入力信号を基に下記変換式により出力信号Ｙを得
る段階であることを特徴とする。 Ｙ＝Ｘ・（ａ−ｂ・｜Ｘ｜） 但し、Ｘは入力符号、Ｙ
は出力符号、ａ，ｂは信号変換係数である。
【００１０】
【作用】第１の発明のデジタル信号処理方式は、入力信
号の、一定期間内における最大値を検出して、最大値が
規定されたスケールでの最大値を越えている場合にはそ
の逆数を近似計算して減衰係数とし、越えていない場合
には前回の減衰係数に所定値を加えて新たな減衰係数と
することにより、スケールを越える部分を重点的に減衰
させる。また、近似計算により減衰量を徐々に変化させ
る。
号の、一定期間内における最大値を検出して、最大値が
規定されたスケールでの最大値を越えている場合にはそ
の逆数を近似計算して減衰係数とし、越えていない場合
には前回の減衰係数に所定値を加えて新たな減衰係数と
することにより、スケールを越える部分を重点的に減衰
させる。また、近似計算により減衰量を徐々に変化させ
る。
【００１１】第２及び第３の発明のデジタル信号処理方
式は、クリップ処理を行うことなく、可変的に設定され
た信号利得と音量レベル設定値に基づいて、信号変換係
数を得て、該信号変換係数と入力信号を基に所定の変換
式により出力信号Ｙを得る。
式は、クリップ処理を行うことなく、可変的に設定され
た信号利得と音量レベル設定値に基づいて、信号変換係
数を得て、該信号変換係数と入力信号を基に所定の変換
式により出力信号Ｙを得る。
【００１２】
〈実施例１〉図１は第１の発明のデジタル信号処理方式
のブロック図であり、図２は第１の発明のデジタル信号
処理方式を少なくともレジスタ１〜６と演算制御回路７
を備えたＤＳＰ１０に適用した例であり、図３は第１の
発明のデジタル信号処理方式の重みづけ係数の計算と設
定処理の一実施例を示すフローチャートである。
のブロック図であり、図２は第１の発明のデジタル信号
処理方式を少なくともレジスタ１〜６と演算制御回路７
を備えたＤＳＰ１０に適用した例であり、図３は第１の
発明のデジタル信号処理方式の重みづけ係数の計算と設
定処理の一実施例を示すフローチャートである。
【００１３】本発明のデジタル信号処理方式は大別して
図１のブロック図に示すように、 重みづけ係数の計算と設定 入力符号Ｘに上記で設定した係数を演算制御回路７
で乗算して出力符号Ｙとして出力する、 という流れになるが、上記については通常の計算処理
であることから説明を省略し、についてのみ図２及び
図３のフローチャートに従って説明する。
図１のブロック図に示すように、 重みづけ係数の計算と設定 入力符号Ｘに上記で設定した係数を演算制御回路７
で乗算して出力符号Ｙとして出力する、 という流れになるが、上記については通常の計算処理
であることから説明を省略し、についてのみ図２及び
図３のフローチャートに従って説明する。
【００１４】図３に示す重みづけ係数の計算と設定処理
の流れは図１に示したように、ピーク値の検出（Ａ），
ピーク値の逆数の計算（Ｂ），係数（減衰量）の設定
（Ｃ）の３段階に分けられる（以下、図３参照）。ま
ず、初期設定としてピーク値を監視する時間Ｔをレジス
タ２に格納しておく（ステップＳ０）。
の流れは図１に示したように、ピーク値の検出（Ａ），
ピーク値の逆数の計算（Ｂ），係数（減衰量）の設定
（Ｃ）の３段階に分けられる（以下、図３参照）。ま
ず、初期設定としてピーク値を監視する時間Ｔをレジス
タ２に格納しておく（ステップＳ０）。
【００１５】（Ａ）ピーク値の検出（ステップＳ１〜ス
テップＳ８） 演算制御回路７は、入力符号Ｘ（デジタル信号）を入力
し（ステップＳ１）、レジスタ１に格納しておいた前回
までの最大値（初期値は０（ゼロ））から入力符号Ｘを
減算し（ステップＳ２）、その減算結果Ｄの正負判定を
行う（ステップＳ３）。そして、正負判定の結果が負の
場合には入力符号Ｘをレジスタ１に格納し（ステップＳ
４）、レジスタ２の値から１を減算する（ステップＳ
５）。正負判定の結果が正の場合にはステップＳ５でレ
ジスタ２の値から１を減算する。演算制御回路７は、上
記ステップＳ１〜ステップＳ５の処理をレジスタ２の値
が０になるまで繰返し、レジスタ２の値が０になった場
合は監視期間終了と判定し（ステップＳ６）、レジスタ
２に監視期間に相当する値（監視期間／サンプリング周
期）を再度格納する（ステップＳ７）と共に、レジスタ
１に格納しておいた値をその監視期間のピーク値（最大
値Ｘｍａｘ）としてレジスタ３に格納してレジスタ１を
クリアする（ステップＳ８）。
テップＳ８） 演算制御回路７は、入力符号Ｘ（デジタル信号）を入力
し（ステップＳ１）、レジスタ１に格納しておいた前回
までの最大値（初期値は０（ゼロ））から入力符号Ｘを
減算し（ステップＳ２）、その減算結果Ｄの正負判定を
行う（ステップＳ３）。そして、正負判定の結果が負の
場合には入力符号Ｘをレジスタ１に格納し（ステップＳ
４）、レジスタ２の値から１を減算する（ステップＳ
５）。正負判定の結果が正の場合にはステップＳ５でレ
ジスタ２の値から１を減算する。演算制御回路７は、上
記ステップＳ１〜ステップＳ５の処理をレジスタ２の値
が０になるまで繰返し、レジスタ２の値が０になった場
合は監視期間終了と判定し（ステップＳ６）、レジスタ
２に監視期間に相当する値（監視期間／サンプリング周
期）を再度格納する（ステップＳ７）と共に、レジスタ
１に格納しておいた値をその監視期間のピーク値（最大
値Ｘｍａｘ）としてレジスタ３に格納してレジスタ１を
クリアする（ステップＳ８）。
【００１６】（Ｂ）ピーク値の逆数の計算（ステップＳ
１１） まず、レジスタ４には前値（前回の計算値）Ｗｎが格納
されており、レジスタ５には定数＝１が格納されている
ものとする。ピーク値の逆数計算は、元の値とその逆数
を掛け合わせた結果が１になることを利用して下記式
（１）を繰り返して行う近似計算で実現する。
１１） まず、レジスタ４には前値（前回の計算値）Ｗｎが格納
されており、レジスタ５には定数＝１が格納されている
ものとする。ピーク値の逆数計算は、元の値とその逆数
を掛け合わせた結果が１になることを利用して下記式
（１）を繰り返して行う近似計算で実現する。
【数１】 Ｗｎ＝Ｗｎ-1＋α・（１−Ｗｎ-1・（Ｘｍａｘ)) （１） すなわち、演算制御回路７は、上記ステップＳ８
（（Ａ）参照）で求めてレジスタ３に格納されている最
大値Ｘｍａｘとレジスタ４の前値Ｗｎ-1を掛け合わせ、
次に、レジスタ５に格納してある定数＝１から最大値Ｘ
ｍａｘとレジスタ４の前値Ｗｎ-1を掛け合わせた結果を
減算して差を求め、重みづけ係数α（０＜α＜１）を掛
けた後、前値Ｗｎ-1と加算してその結果をレジスタ４に
格納する。上記処理を数回繰り返すことによって逆数１
／Ｘｍａｘを求める。ただし、これらの処理はフルスケ
ールを１とすることを前提としている。
（（Ａ）参照）で求めてレジスタ３に格納されている最
大値Ｘｍａｘとレジスタ４の前値Ｗｎ-1を掛け合わせ、
次に、レジスタ５に格納してある定数＝１から最大値Ｘ
ｍａｘとレジスタ４の前値Ｗｎ-1を掛け合わせた結果を
減算して差を求め、重みづけ係数α（０＜α＜１）を掛
けた後、前値Ｗｎ-1と加算してその結果をレジスタ４に
格納する。上記処理を数回繰り返すことによって逆数１
／Ｘｍａｘを求める。ただし、これらの処理はフルスケ
ールを１とすることを前提としている。
【００１７】（Ｃ）減衰量（係数β）の設定（ステップ
Ｓ９〜ステップＳ１３） 演算制御回路７は、規定されたスケール（フルスケー
ル）と前記ステップＳ８（（Ａ）参照）で求めた最大値
Ｘｍａｘとを比較し（ステップＳ９，Ｓ１０）、最大値
Ｘｍａｘが大きければステップＳ１１（（Ｂ）参照）で
求めた逆数（最大値の逆数＝１／Ｘｍａｘ）を減衰量β
としてレジスタ６に格納する（ステップＳ１２）。最大
値Ｘｍａｘのほうが小さい場合は前回設定した減衰量
（レジスタ６の値）に一定量δを加えたものを新しい減
衰量βとする（ステップＳ１３）。上記処理で得た減衰
量βを入力信号Ｘの乗算係数とし、図１のブロック図の
で、 Ｙ＝β・Ｘ として出力符号Ｙを得ることができる。これにより出力
符号Ｙは、単純に減衰させているため高調波成分が発生
せず、また、スケールを越える部分を重点的に減衰させ
るので信号全体のレベルの劣化が少なくてすむ。更に、
減衰量を徐々に変化させるので、出力信号が揺らがな
い。
Ｓ９〜ステップＳ１３） 演算制御回路７は、規定されたスケール（フルスケー
ル）と前記ステップＳ８（（Ａ）参照）で求めた最大値
Ｘｍａｘとを比較し（ステップＳ９，Ｓ１０）、最大値
Ｘｍａｘが大きければステップＳ１１（（Ｂ）参照）で
求めた逆数（最大値の逆数＝１／Ｘｍａｘ）を減衰量β
としてレジスタ６に格納する（ステップＳ１２）。最大
値Ｘｍａｘのほうが小さい場合は前回設定した減衰量
（レジスタ６の値）に一定量δを加えたものを新しい減
衰量βとする（ステップＳ１３）。上記処理で得た減衰
量βを入力信号Ｘの乗算係数とし、図１のブロック図の
で、 Ｙ＝β・Ｘ として出力符号Ｙを得ることができる。これにより出力
符号Ｙは、単純に減衰させているため高調波成分が発生
せず、また、スケールを越える部分を重点的に減衰させ
るので信号全体のレベルの劣化が少なくてすむ。更に、
減衰量を徐々に変化させるので、出力信号が揺らがな
い。
【００１８】〈実施例２〉図４は第２及び第３の発明の
デジタル信号処理方式の概要を示すブロック図であり、
信号処理は大別して音量レベルを算出し、符号（信号）
処理用係数を読み出す音量レベル設定値算出処理１００
と読み出された符号処理用係数に基づいて入力符号（信
号）Ｘの符号変換を行い、出力符号Ｙを得る符号（信
号）変換処理２００とからなる。
デジタル信号処理方式の概要を示すブロック図であり、
信号処理は大別して音量レベルを算出し、符号（信号）
処理用係数を読み出す音量レベル設定値算出処理１００
と読み出された符号処理用係数に基づいて入力符号（信
号）Ｘの符号変換を行い、出力符号Ｙを得る符号（信
号）変換処理２００とからなる。
【００１９】図５は第２の発明のデジタル信号処理方式
を適用した装置５０の一実施例の構成を示すブロック図
であり、装置５０はパラメータ（中心周波数ｆ０，Ｑ
（先鋭度），ゲイン）を入力するためのパラメータ入力
装置２０，マイクロコンピュータ３０，及びＤＳＰ４０
を備え、マイクロコンピュータ３０で音量レベル設定値
算出処理１００を、ＤＳＰ４０で符号変換処理２００を
分担している。
を適用した装置５０の一実施例の構成を示すブロック図
であり、装置５０はパラメータ（中心周波数ｆ０，Ｑ
（先鋭度），ゲイン）を入力するためのパラメータ入力
装置２０，マイクロコンピュータ３０，及びＤＳＰ４０
を備え、マイクロコンピュータ３０で音量レベル設定値
算出処理１００を、ＤＳＰ４０で符号変換処理２００を
分担している。
【００２０】また、図６はＤＳＰ４０による処理を説明
するためのブロック図であり、図７は第２の発明のデジ
タル信号処理方式における入出力符号変換特性の例を示
す図である。まず、マイクロコンピュータ３０による処
理について図４，図５により説明する。まず、メモリ３
３には予め符号処理用係数ａ，ｂの組を格納しておく。
パラメータ入力装置２０を介して設定されたゲインｇと
現在設定されているボリュームレベル設定値ａｔｔを加
算してｇ＋ａｔｔを求め、その演算結果を基に、メモリ
３３に格納されている係数ａ，ｂを読み出してＤＳＰ４
０に転送する。ここで、係数ａ及びｂは後述のＤＳＰ４
０での符号変換の基となる式（２）における係数と対応
するものであり、（ｇ＋ａｔｔ）＜０の場合には、ａ＝
１．０，ｂ＝０で、逆に、（ｇ＋ａｔｔ）＞０の場合に
は、図７に示すように最大（ｇ＋ａｔｔ）だけ圧縮する
ようなカーブをもつ曲線となる係数を設定しておく。な
お、現在設定されているパラメータ（中心周波数ｆ０，
先鋭度Ｑ，ゲイン）は変更される都度、マイクロコンピ
ュータ３０のメモリ３３上で新しい値に書き換えられ
る。
するためのブロック図であり、図７は第２の発明のデジ
タル信号処理方式における入出力符号変換特性の例を示
す図である。まず、マイクロコンピュータ３０による処
理について図４，図５により説明する。まず、メモリ３
３には予め符号処理用係数ａ，ｂの組を格納しておく。
パラメータ入力装置２０を介して設定されたゲインｇと
現在設定されているボリュームレベル設定値ａｔｔを加
算してｇ＋ａｔｔを求め、その演算結果を基に、メモリ
３３に格納されている係数ａ，ｂを読み出してＤＳＰ４
０に転送する。ここで、係数ａ及びｂは後述のＤＳＰ４
０での符号変換の基となる式（２）における係数と対応
するものであり、（ｇ＋ａｔｔ）＜０の場合には、ａ＝
１．０，ｂ＝０で、逆に、（ｇ＋ａｔｔ）＞０の場合に
は、図７に示すように最大（ｇ＋ａｔｔ）だけ圧縮する
ようなカーブをもつ曲線となる係数を設定しておく。な
お、現在設定されているパラメータ（中心周波数ｆ０，
先鋭度Ｑ，ゲイン）は変更される都度、マイクロコンピ
ュータ３０のメモリ３３上で新しい値に書き換えられ
る。
【００２１】次に、ＤＳＰ４０での処理について図６に
より説明する。なお、ＤＳＰ４０で行う符号変換処理の
基となる変換式（２）を下記に示す。
より説明する。なお、ＤＳＰ４０で行う符号変換処理の
基となる変換式（２）を下記に示す。
【数２】 Ｙ＝Ｘ・（ａ−ｂ・｜Ｘ｜） （２） ここで、Ｘは入力符号、Ｙは出力符号、ａ，ｂはパラメ
ータである。マイクロコンピュータ３０から転送された
係数ａ，ｂは係数メモリ３３に格納され、以下の処理に
用いられる。
ータである。マイクロコンピュータ３０から転送された
係数ａ，ｂは係数メモリ３３に格納され、以下の処理に
用いられる。
【００２２】まず、入力符号Ｘを演算器４５に転送し、
絶対値｜Ｘ｜を求める。次に、係数メモリ７から係数ｂ
を読み出して乗算器４６に転送しｂ・｜Ｘ｜を求め演算
器４５に転送する。更に、係数メモリ４７から係数ａを
読み出して演算器４５に転送しａ−ｂ・｜Ｘ｜を求め
る。最後にａ−ｂ・｜Ｘ｜の結果と入力符号Ｘを乗算器
４６へ転送し、求めた値Ｘ・（ａ−ｂ・｜Ｘ｜）を出力
符号として出力する。
絶対値｜Ｘ｜を求める。次に、係数メモリ７から係数ｂ
を読み出して乗算器４６に転送しｂ・｜Ｘ｜を求め演算
器４５に転送する。更に、係数メモリ４７から係数ａを
読み出して演算器４５に転送しａ−ｂ・｜Ｘ｜を求め
る。最後にａ−ｂ・｜Ｘ｜の結果と入力符号Ｘを乗算器
４６へ転送し、求めた値Ｘ・（ａ−ｂ・｜Ｘ｜）を出力
符号として出力する。
【００２３】これにより、フィルタでのブースト量ｇが
出力レベルを規定するボリュームレベル設定値ａｔｔで
相殺される場合には、出力信号＝入力信号となるので出
力信号の歪みやレベルの低下が生じない。一方、フィル
タでのブースト量ｇが相殺されない場合（（ｇ＋ａｔ
ｔ）＞０）でもクリップ処理していないので、出力信号
が著しく歪むこともなく、また、イコライザのゲインに
応じて出力信号を単純に減衰させる場合に比べて音量が
大きく劣化することもない。
出力レベルを規定するボリュームレベル設定値ａｔｔで
相殺される場合には、出力信号＝入力信号となるので出
力信号の歪みやレベルの低下が生じない。一方、フィル
タでのブースト量ｇが相殺されない場合（（ｇ＋ａｔ
ｔ）＞０）でもクリップ処理していないので、出力信号
が著しく歪むこともなく、また、イコライザのゲインに
応じて出力信号を単純に減衰させる場合に比べて音量が
大きく劣化することもない。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように第１の発明によれ
ば、出力符号を単純に減衰させているため高調波成分が
発生せず、また、スケールを越える部分を重点的に減衰
させるので信号全体のレベルの劣化が少なくてすむ。更
に、減衰量を徐々に変化させるので、出力信号が揺らぎ
がない。また、第２及び第３の発明によれば、フィルタ
でのブースト量が出力レベルを規定するボリュームレベ
ル設定値で相殺される場合には、出力信号＝入力信号と
なるので出力信号の歪みやレベルの低下が生ぜず、フィ
ルタでのブースト量が相殺されない場合でもクリップ処
理していないので、出力信号が著しく歪むこともなく、
また、イコライザのゲインに応じて出力信号を単純に減
衰させる場合に比べて音量が大きく劣化することもな
い。
ば、出力符号を単純に減衰させているため高調波成分が
発生せず、また、スケールを越える部分を重点的に減衰
させるので信号全体のレベルの劣化が少なくてすむ。更
に、減衰量を徐々に変化させるので、出力信号が揺らぎ
がない。また、第２及び第３の発明によれば、フィルタ
でのブースト量が出力レベルを規定するボリュームレベ
ル設定値で相殺される場合には、出力信号＝入力信号と
なるので出力信号の歪みやレベルの低下が生ぜず、フィ
ルタでのブースト量が相殺されない場合でもクリップ処
理していないので、出力信号が著しく歪むこともなく、
また、イコライザのゲインに応じて出力信号を単純に減
衰させる場合に比べて音量が大きく劣化することもな
い。
【図１】第１の発明のデジタル信号処理方式のブロック
図である。
図である。
【図２】第１の発明のデジタル信号処理方式をＤＳＰに
適用した例である。
適用した例である。
【図３】第１の発明のデジタル信号処理方式の重みづけ
係数の計算と設定処理の一実施例を示すフローチャート
である。
係数の計算と設定処理の一実施例を示すフローチャート
である。
【図４】第２の発明のデジタル信号処理方式の概要を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図５】第２の発明のデジタル信号処理方式を適用した
装置の一実施例の構成を示すブロック図である。
装置の一実施例の構成を示すブロック図である。
【図６】ＤＳＰによる処理を説明するためのブロック図
である。
である。
【図７】第２の発明のデジタル信号処理方式における入
出力符号変換特性の例を示す図である。
出力符号変換特性の例を示す図である。
【図８】従来例（クリップ処理）の説明図である。
【図９】従来例（クリップ処理）による入出力信号波形
とそのスペクトラムを示す図である。
とそのスペクトラムを示す図である。
【図１０】従来例（イコライザのゲインに応じて単純に
信号レベルを減衰させる方法）の説明図である。
信号レベルを減衰させる方法）の説明図である。
１〜６ レジスタ ７ 演算制御回路 １０ ＤＳＰ ２０ パラメータ入力装置 ３０ マイクロコンピュータ ４０ ＤＳＰ
Claims (3)
- 【請求項１】 信号処理によって規定されたスケールを
越えたデジタル信号を、前記規定されたスケール内の信
号として変換するデジタル信号処理方式であって、下記
（１）から（４）のステップを含むことを特徴とするデ
ジタル信号処理方式。 （１）入力信号の、一定期間内における最大値を検出す
る。 （２）上記最大値が規定されたスケールでの最大値を越
えているか否かを判定する。 （３）上記最大値が規定されたスケールでの最大値を越
えている場合にはその逆数を近似計算して減衰係数と
し、越えていない場合には前回の減衰係数に所定値を加
えて新たな減衰係数とする。 （４）上記ステップ（３）で得た減衰係数と前記入力信
号を乗算して出力信号とする。 - 【請求項２】 信号処理によって、規定されたスケール
を越えたデジタル信号を前記規定されたスケール内の信
号として変換するデジタル信号処理方式であって、下記
（１）及び（２）のステップを含むことを特徴とするデ
ジタル信号処理方式。 （１）可変的に設定された信号利得と音量レベル設定値
に基づいて、信号変換係数を得る。 （２）上記信号変換係数と入力信号を基に所定の変換式
により出力信号Ｙを得る。 - 【請求項３】 請求項２のデジタル信号処理方式におい
て、 ステップ（１）が可変的に設定された信号利得と音量レ
ベル設定値の和を基に、所与の変換係数の組から信号変
換係数を取り出す段階であり、ステップ（２）が上記信
号変換係数と入力信号を基に下記変換式により出力信号
Ｙを得る段階であることを特徴とするデジタル信号処理
方式。 Ｙ＝Ｘ・（ａ−ｂ・｜Ｘ｜） 但し、Ｘは入力符号、Ｙ
は出力符号、ａ，ｂは信号変換係数である。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18039894A JP3713289B2 (ja) | 1994-07-11 | 1994-07-11 | デジタル信号処理方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18039894A JP3713289B2 (ja) | 1994-07-11 | 1994-07-11 | デジタル信号処理方式 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004371507A Division JP4021438B2 (ja) | 2004-12-22 | 2004-12-22 | デジタル信号処理方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0822452A true JPH0822452A (ja) | 1996-01-23 |
| JP3713289B2 JP3713289B2 (ja) | 2005-11-09 |
Family
ID=16082546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18039894A Expired - Fee Related JP3713289B2 (ja) | 1994-07-11 | 1994-07-11 | デジタル信号処理方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3713289B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010500613A (ja) * | 2006-08-09 | 2010-01-07 | ドルビー・ラボラトリーズ・ライセンシング・コーポレーション | 緩慢段階と急速段階の音声ピーク値制限 |
| JP2010193221A (ja) * | 2009-02-19 | 2010-09-02 | Korg Inc | ノーマライズ装置 |
-
1994
- 1994-07-11 JP JP18039894A patent/JP3713289B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010500613A (ja) * | 2006-08-09 | 2010-01-07 | ドルビー・ラボラトリーズ・ライセンシング・コーポレーション | 緩慢段階と急速段階の音声ピーク値制限 |
| US8488811B2 (en) | 2006-08-09 | 2013-07-16 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Audio-peak limiting in slow and fast stages |
| JP2010193221A (ja) * | 2009-02-19 | 2010-09-02 | Korg Inc | ノーマライズ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3713289B2 (ja) | 2005-11-09 |
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