JPH08274644A - Digital signal processing method and device therefor - Google Patents

Digital signal processing method and device therefor

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JPH08274644A
JPH08274644A JP7075380A JP7538095A JPH08274644A JP H08274644 A JPH08274644 A JP H08274644A JP 7075380 A JP7075380 A JP 7075380A JP 7538095 A JP7538095 A JP 7538095A JP H08274644 A JPH08274644 A JP H08274644A
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signal
sigma
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signal processing
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Masayoshi Noguchi
雅義 野口
Hajime Ichimura
元 市村
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Abstract

PURPOSE: To suppress the noises which are caused through the switching carried out between an original ΣΔ signal and this signal that undergone the ΔΔprocessing again by changing gradually both through and operating states of the second ΣΔ modulation processing. CONSTITUTION: This signal processing method/device is provided with a ΣΔmodulator 5 which receives the output from a multiplier 4 and can perform the switching between a through state where the input signal is outputted as it is and an operating state where the input signal is outputted after it undergone the second ΣΔmodulation, and a gain controller 9 which gradually changes both through and operating states. Then the through and operating states of the second ΣΔ modulation processing are gradually changed, so that the switching is carried out between a state where an input signal of a small number of bits is outputted as it is and a state where the input signal is outputted after it undergone the second ΣΔ modulation. Therefore the noises caused when the switching is carried out between an original ΣΔsignal and this signal that undergone the ΣΔ modulation again can be suppressed.

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1ビットのよう
な少数ビットでディジタル化された音声信号に対して振
幅方向の信号処理を施すためのディジタル信号処理方法
及び装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital signal processing method and apparatus for performing signal processing in the amplitude direction on a voice signal digitized with a small number of bits such as 1 bit.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、音声信号をディジタル化して記
録、再生及び伝送する方法は、従来からコンパクトディ
スク(CD)、ディジタルオーディオテープ(DAT)
等の記録再生装置や、衛星放送等のディジタル音声放送
で実施されている。このようなディジタルオーディオ伝
送装置において、従来はそのディジタル化に際して、サ
ンプリング周波数として48kHz、44.1kHz
等、また量子化ビット数として16ビット等のフォーマ
ットが規定されていた。
2. Description of the Related Art For example, a method of digitizing an audio signal and recording, reproducing and transmitting it has been conventionally known as a compact disc (CD) or a digital audio tape (DAT).
It is carried out by a recording / reproducing apparatus such as the above, and digital audio broadcasting such as satellite broadcasting. In such a digital audio transmission apparatus, conventionally, when digitizing the digital audio transmission apparatus, the sampling frequency is 48 kHz or 44.1 kHz.
Etc., and a format such as 16 bits has been defined as the number of quantization bits.

【0003】しかし、このような従来のディジタルオー
ディオ伝送装置では、一般的にディジタルオーディオデ
ータの量子化ビット数が、復調されたオーディオ信号の
ダイナミックレンジを規定してしまう。このため例えば
より高品質のオーディオ信号を伝送するためには、量子
化ビット数を現行の16ビットから20又は24ビット
等に拡大することが必要である。しかしながら、一度フ
ォーマットを規定してしまうと、量子化ビット数の拡大
を容易に行うことが出来ないため、これらの装置からよ
り高品質のオーディオ信号を取り出すことができなかっ
た。
However, in such a conventional digital audio transmission apparatus, the number of quantization bits of digital audio data generally defines the dynamic range of a demodulated audio signal. Therefore, for example, in order to transmit a higher quality audio signal, it is necessary to increase the number of quantization bits from the current 16 bits to 20 or 24 bits or the like. However, once the format is specified, it is not possible to easily increase the number of quantization bits, so that it is not possible to extract a higher quality audio signal from these devices.

【0004】ところで、音声信号をディジタル化する方
法としては、シグマデルタ(ΣΔ)変調と呼ばれる方法
が提案されている(日本音響学会誌46巻3号(199
0)第251〜257頁「AD/DA変換器とディジタ
ルフィルター(山崎芳男)」等参照)。
By the way, a method called sigma delta (ΣΔ) modulation has been proposed as a method for digitizing a voice signal (Acoustic Society of Japan, Vol. 46, No. 3, (199).
0) pp. 251-257, "AD / DA converter and digital filter (Yoshio Yamazaki)", etc.).

【0005】図11は、例えば1ビットのディジタルデ
ータにΣΔ変調処理を施すΣΔ変調回路のブロック図で
ある。この図11において、入力端子51からの入力オ
ーディオ信号が加算器52を通じて積分器53に供給さ
れる。この積分器53からの信号が比較器54に供給さ
れ、例えば入力オーディオ信号の中点電位と比較されて
1サンプル期間ごとに例えば1ビット量子化される。な
おサンプル期間の周波数(サンプリング周波数)は、従
来の48kHz、44.1kHzに対して、その64倍
あるいは128倍の周波数が用いられる。また量子化は
2ビットあるいは4ビットでもよい。
FIG. 11 is a block diagram of a ΣΔ modulation circuit for performing ΣΔ modulation processing on 1-bit digital data, for example. In FIG. 11, the input audio signal from the input terminal 51 is supplied to the integrator 53 through the adder 52. The signal from the integrator 53 is supplied to the comparator 54, is compared with, for example, the midpoint potential of the input audio signal, and is quantized by, for example, 1 bit for each sampling period. The frequency (sampling frequency) of the sampling period is 64 times or 128 times that of the conventional 48 kHz and 44.1 kHz. The quantization may be 2 bits or 4 bits.

【0006】この量子化データが1サンプル遅延器55
に供給されて1サンプル期間分遅延される。この遅延デ
ータが例えば1ビットのD/A変換器56でアナログ信
号に変換されて加算器52に供給されて、入力端子51
からの入力オーディオ信号に加算される。そして比較器
54から出力される量子化データが出力端子57に取り
出される。したがって、このΣΔ変調回路が行うΣΔ変
調処理によれば、上記文献にも記されているように、サ
ンプル期間の周波数(サンプリング周波数)を充分高く
することによって、例えば1ビットの少ないビット数で
も高いダイナミックレンジのオーディオ信号を得ること
ができる。また、広い伝送可能周波数帯域を持つことが
できる。また、ΣΔ変調回路は、回路構成が集積化に適
しており、また比較的簡単にA/D変換の精度を得るこ
とができることから従来からA/D変換器の内部などで
はよく用いられている。ΣΔ変調された信号は、簡単な
アナログローパスフィルタを通すことによって、アナロ
グオーディオ信号に戻すことができる。したがって、Σ
Δ変調回路は、これらの特徴を生かすことによって、高
品質のデータを扱うレコーダやデータ伝送に応用するこ
とができる。
This quantized data is a 1-sample delay unit 55.
And is delayed by one sample period. This delay data is converted into an analog signal by, for example, a 1-bit D / A converter 56 and supplied to the adder 52, and the input terminal 51
Is added to the input audio signal from. Then, the quantized data output from the comparator 54 is taken out to the output terminal 57. Therefore, according to the ΣΔ modulation processing performed by this ΣΔ modulation circuit, as described in the above-mentioned document, by sufficiently increasing the frequency of the sampling period (sampling frequency), for example, even a small number of bits of 1 bit is high. A dynamic range audio signal can be obtained. Moreover, it is possible to have a wide transmittable frequency band. Further, since the ΣΔ modulation circuit has a circuit configuration suitable for integration and the accuracy of A / D conversion can be obtained relatively easily, it has been conventionally used often in an A / D converter. . The ΣΔ modulated signal can be converted back into an analog audio signal by passing through a simple analog low pass filter. Therefore, Σ
The Δ modulation circuit can be applied to a recorder that handles high quality data and data transmission by making the most of these characteristics.

【0007】ところで、上記ΣΔ変調回路を用いたディ
ジタルオーディオ伝送装置では、前述した例えば16ビ
ット等のマルチビットのフォーマットのディジタル信号
を扱うようなディジタルオーディオ伝送装置(以下、マ
ルチビットディジタルオーディオ伝送装置という。)で
実現することができたアッテネーション処理の一種であ
るフェード処理、イコライズ処理、フィルター処理、ク
ロスフェード処理や、ミキシング処理のような振幅方向
の信号処理を実現することが困難であり、せっかくの広
帯域、高ダイナミックレンジという特徴と生かすことが
出来なかった。
By the way, in the digital audio transmission apparatus using the ΣΔ modulation circuit, a digital audio transmission apparatus (hereinafter, referred to as a multi-bit digital audio transmission apparatus) that handles a digital signal in a multi-bit format such as 16 bits described above. It is difficult to realize signal processing in the amplitude direction, such as fade processing, equalization processing, filter processing, crossfade processing, and mixing processing, which are types of attenuation processing that could be realized with. I couldn't take advantage of the characteristics of wide band and high dynamic range.

【0008】例えば、上記フェード処理には、再生され
るオーディオ信号のレベルを時間と共に徐々に低下させ
るフェードアウト処理や、オーディオ信号のレベルをゼ
ロレベルから徐々に上昇させるフェードイン処理があ
る。このようなフェード処理は、オーディオ信号の振幅
方向の信号処理としては一般的である。
For example, the fade processing includes a fade-out processing for gradually decreasing the level of a reproduced audio signal with time and a fade-in processing for gradually increasing the level of an audio signal from zero level. Such a fade process is common as a signal process in the amplitude direction of an audio signal.

【0009】そこで、上記フェード処理を上記マルチビ
ットディジタルオーディオ伝送装置で行う場合について
図12を参照しながら説明しておく。この図12におい
て、入力端子61からの例えば16ビットであるような
マルチビットのディジタルオーディオ信号は、乗算器6
2を通じて出力端子63に取り出される。ここで、例え
ばフェードの開始タイミングやスピードを指定する制御
信号が制御入力端子64に供給されると、この制御信号
が制御回路65に供給されて任意のフェード信号が発生
される。そして、このフェード信号が係数発生器66に
供給されることによって、例えば音声信号のレベルを徐
々に低下させてゼロレベルにする係数が発生され、この
係数が乗算器62に供給される。
Therefore, a case where the fade process is performed by the multi-bit digital audio transmission device will be described with reference to FIG. In FIG. 12, a multi-bit digital audio signal of, for example, 16 bits from the input terminal 61 is a multiplier 6
2 to the output terminal 63. Here, for example, when a control signal designating a fade start timing and a speed is supplied to the control input terminal 64, this control signal is supplied to the control circuit 65 to generate an arbitrary fade signal. Then, by supplying this fade signal to the coefficient generator 66, for example, a coefficient that gradually reduces the level of the audio signal to zero level is generated, and this coefficient is supplied to the multiplier 62.

【0010】これによって、出力端子63には、ディジ
タル信号入力端子61に供給されたディジタル音声信号
に対して、その音声信号のレベルが、例えば制御信号で
指定されたタイミングから指定のスピードで徐々に低下
されてゼロレベルにミュートされた信号が取り出され、
上記フェードアウト処理が行われる。なお、例えば係数
の発生順を逆にすることによって、音声信号のレベルを
ゼロレベルから徐々に上昇させるフェードイン処理を行
うこともできる。
As a result, the level of the audio signal with respect to the digital audio signal supplied to the digital signal input terminal 61 is gradually output to the output terminal 63 at a specified speed from the timing specified by the control signal, for example. The signal that is lowered and muted to zero level is taken out,
The fade-out process is performed. It is also possible to perform a fade-in process of gradually increasing the level of the audio signal from zero level by reversing the order of generation of the coefficients.

【0011】ところが、上述したように、上記ΣΔ変調
されたディジタル音声信号においては、このような処理
を行うことができない。すなわちΣΔ変調された1ビッ
ト信号は、振幅情報も時間軸上の1ビットパターンとし
て表現されているため、従来と同様に乗算器62で乗算
をし、振幅操作処理を実現することは困難であった。
However, as described above, such processing cannot be performed on the ΣΔ-modulated digital audio signal. That is, since the amplitude information of the ΣΔ-modulated 1-bit signal is also expressed as a 1-bit pattern on the time axis, it is difficult to perform the multiplication by the multiplier 62 and realize the amplitude operation processing as in the conventional case. It was

【0012】これに対して、例えば図13に示すように
ΣΔ信号をローパスフィルタを用いて従来のCDやDA
T等の信号フォーマットに変換して処理を行うことが考
えられる。すなわち、この図13において、入力端子7
1に供給された例えば1ビットのΣΔ信号がローパスフ
ィルタ72に供給されて、例えば16ビットのマルチビ
ットのディジタル音声信号に変換される。この変換され
たディジタル音声信号が乗算器73に供給される。
On the other hand, for example, as shown in FIG. 13, a ΣΔ signal is converted into a conventional CD or DA by using a low-pass filter.
It is conceivable to convert into a signal format such as T and perform processing. That is, in FIG. 13, the input terminal 7
For example, the 1-bit ΣΔ signal supplied to 1 is supplied to the low-pass filter 72 and converted into, for example, a 16-bit multi-bit digital audio signal. The converted digital audio signal is supplied to the multiplier 73.

【0013】また、例えばフェードの開始タイミングや
スピードを指定する制御信号が制御入力端子74に供給
され、この制御信号が制御回路75に供給されて任意の
フェード信号が発生される。そしてこのフェード信号が
係数発生器76に供給されることによって、例えば音声
信号のレベルを徐々に低下させてゼロレベルにする係数
が発生され、この係数が乗算器73に供給される。
Further, for example, a control signal designating a fade start timing and a speed is supplied to the control input terminal 74, and this control signal is supplied to the control circuit 75 to generate an arbitrary fade signal. By supplying the fade signal to the coefficient generator 76, for example, a coefficient that gradually reduces the level of the audio signal to zero level is generated, and the coefficient is supplied to the multiplier 73.

【0014】これによって、乗算器73からはローパス
フィルタ72からのディジタル音声信号に対して、その
音声信号のレベルが係数発生器76からの係数によって
制御されたディジタル音声信号が取り出される。そし
て、さらにこのディジタル音声信号がΣΔ変調器77に
供給されて、再び例えば1ビットのΣΔ信号に再変換さ
れ、この再変換されたΣΔ信号が出力端子78に取り出
される。
As a result, the multiplier 73 extracts the digital audio signal from the low-pass filter 72 from the digital audio signal whose level is controlled by the coefficient from the coefficient generator 76. Then, the digital audio signal is further supplied to the ΣΔ modulator 77, and again converted into, for example, a 1-bit ΣΔ signal, and the reconverted ΣΔ signal is taken out to the output terminal 78.

【0015】こうして出力端子78には、入力端子71
からのΣΔ信号に対して、その音声信号のレベルが、例
えば制御信号で指定されたタイミングから指定のスピー
ドで徐々に低下されてゼロレベルにされた信号が取り出
され、いわゆるフェードアウト処理が行われる。なお、
例えば係数の発生順を逆にすることにより、音声信号の
レベルをゼロレベルから徐々に上昇させるフェードイン
の処理を行うこともできる。すなわちこの装置によれ
ば、従来と同じ方法でフェード等の処理を行うことがで
きる。
Thus, the output terminal 78 is connected to the input terminal 71.
With respect to the ΣΔ signal from, the level of the audio signal is gradually reduced at a specified speed from the timing specified by the control signal, and a signal of which the level is zero is taken out, and so-called fade-out processing is performed. In addition,
For example, the fade-in process of gradually increasing the level of the audio signal from the zero level can be performed by reversing the order of generation of the coefficients. That is, according to this apparatus, it is possible to perform processing such as fade in the same manner as in the past.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】ところで、この装置を
用いた場合には、入力端子71に供給されるΣΔ信号は
常にローパスフィルタ72で例えば16ビットのマルチ
ビットのディジタル音声信号に変換される。すなわちこ
の装置では、ΣΔ信号は、フェード等の処理を行ってい
ないときにも、ローパスフィルタ72とΣΔ変調器77
を通ってしまう。このため信号の特性は、従来のCDや
DAT等と同じになってしまい、本来のΣΔ変調の持
つ、広帯域、高ダイナミックレンジ等の特徴を生かせな
いことになってしまう。
By the way, when this apparatus is used, the ΣΔ signal supplied to the input terminal 71 is always converted into a 16-bit multi-bit digital audio signal by the low-pass filter 72. That is, in this device, the ΣΔ signal is processed by the low-pass filter 72 and the ΣΔ modulator 77 even when processing such as fading is not performed.
Pass through. For this reason, the characteristics of the signal become the same as those of the conventional CD, DAT, etc., and the characteristics of the original ΣΔ modulation such as wide band and high dynamic range cannot be utilized.

【0017】そこで、図14に示すように、フェード処
理のような振幅操作を行わないときには、スイッチ78
の被選択端子Aに供給されるオリジナルのΣΔ信号を遅
延器79を介して出力端子80から導出し、上記振幅操
作を行う場合にのみ、スイッチ78の被選択端子Bに供
給されるΣΔ変調器77で再変調されたΣΔ信号を出力
端子80から導出することが考えられた。
Therefore, as shown in FIG. 14, when the amplitude operation such as the fade process is not performed, the switch 78 is used.
The ΣΔ modulator supplied to the selected terminal B of the switch 78 is derived only when the original ΣΔ signal supplied to the selected terminal A of the switch 78 is derived from the output terminal 80 via the delay device 79 and the above amplitude operation is performed. It was considered to derive the ΣΔ signal remodulated at 77 from the output terminal 80.

【0018】しかし、スイッチ78で切り替えられる上
記二つのΣΔ信号は、ほぼ同一のアナログオーディオ信
号成分を持っているにもかかわらず異なるΣΔ変調器に
より時間軸上に変調された信号のため、直接切り替える
とその切り替え点で大きなノイズを発生してしまい実用
にならなかった。
However, the two ΣΔ signals switched by the switch 78 are signals modulated on the time axis by different ΣΔ modulators although they have substantially the same analog audio signal component, and thus are directly switched. Then, a big noise was generated at the switching point and it was not practical.

【0019】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であり、オリジナルのシグマデルタ信号と、該オリジナ
ルのシグマデルタ信号を再度シグマデルタ処理した再シ
グマデルタ信号とを切り替える際に、ノイズの発生を抑
えることのできるディジタル信号処理方法及び装置の提
供を目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and noise is generated when switching between an original sigma delta signal and a re-sigma delta signal obtained by subjecting the original sigma delta signal to sigma delta processing again. An object of the present invention is to provide a digital signal processing method and apparatus capable of suppressing the above.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】本発明に係るディジタル
信号処理方法は、シグマデルタ変調により得られた少数
ビットの入力信号に対して、再度シグマデルタ変調を含
む信号処理を施すためのディジタル信号処理方法であっ
て、上記少数ビット入力信号をそのまま出力する状態
と、再度シグマデルタ変調を施して出力する状態との切
り替えを、上記再度のシグマデルタ変調処理のスルー状
態と動作状態とを徐々に変化させることによって行い上
記課題を解決する。
A digital signal processing method according to the present invention is a digital signal processing for performing signal processing including sigma delta modulation again on an input signal of a small number of bits obtained by sigma delta modulation. In this method, switching between a state in which the minority bit input signal is output as it is and a state in which the sigma-delta modulation is performed again is output, and the through state and the operating state of the sigma-delta modulation process again is gradually changed. By doing so, the above problems are solved.

【0021】また、本発明に係るディジタル信号処理装
置は、シグマデルタ変調により得られた少数ビットの入
力信号にマルチビット信号を用いて演算処理を施す演算
手段と、この演算手段からの出力が入力され、入力信号
をそのまま出力するスルー状態と、再度シグマデルタ変
調して出力する動作状態とを切り替え可能なシグマデル
タ変調手段と、上記シグマデルタ変調手段の上記スルー
状態と動作状態とを徐々に変化させる制御手段とを備え
ることによって上記課題を解決する。
Further, the digital signal processing apparatus according to the present invention is such that arithmetic means for arithmetically processing an input signal of a few bits obtained by sigma-delta modulation using a multi-bit signal, and an output from this arithmetic means are inputted. The sigma-delta modulation means capable of switching between the through state in which the input signal is output as it is and the operation state in which the sigma-delta modulation is performed again, and the through state and the operation state of the sigma-delta modulation means are gradually changed. The above-mentioned problem is solved by providing a control means for controlling.

【0022】[0022]

【作用】シグマデルタ変調により得られた少数ビットの
入力信号の振幅成分を増減し、その出力に積分のために
備えられたn(nは3以上)次のフィルタを使ってシグ
マデルタ変調処理を施す際に、該n次のフィルタのゲイ
ンを徐々に抑制又は復調制御するように変化させる。こ
れによりΣΔ変調された1ビットディジタルデータを伝
送記録する際に、クオリティーの高いオリジナル信号
と、振幅操作等の信号処理を施した第2のシグマデルタ
変調信号を、必要に応じて切り替えることができる。
The sigma-delta modulation processing is performed by increasing or decreasing the amplitude component of the input signal of a small number of bits obtained by the sigma-delta modulation and using the nth (n is 3 or more) order filter provided for the integration at the output. When applied, the gain of the nth-order filter is changed so as to be gradually suppressed or demodulated. As a result, when transmitting and recording 1-bit digital data that is ΣΔ modulated, it is possible to switch between the original signal of high quality and the second sigma-delta modulated signal that has undergone signal processing such as amplitude manipulation, as necessary. .

【0023】[0023]

【実施例】以下、本発明に係るディジタル信号処理方法
及び装置の実施例について図面を参照しながら説明す
る。
Embodiments of the digital signal processing method and apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0024】この実施例は、入力オーディオ信号をシグ
マデルタ(ΣΔ)変調して例えば1ビットディジタル信
号(以下、1ビットディジタルデータという。)の形で
磁気テープに記録し、該磁気テープから1ビットディジ
タルデータを再生して出力するディジタルオーディオ記
録再生装置に適用されて好ましいディジタル信号処理装
置であり、上記1ビットディジタルデータに、アッテネ
ーション処理の一種であるフェード処理、イコライズ処
理、フィルター処理等の振幅方向の信号処理を施すこと
ができる。この振幅方向の信号処理は、上記1ビットデ
ィジタルデータの振幅成分を増減するような処理であ
る。
In this embodiment, an input audio signal is sigma delta (ΣΔ) modulated and recorded on a magnetic tape in the form of, for example, a 1-bit digital signal (hereinafter referred to as 1-bit digital data), and 1 bit from the magnetic tape. This is a preferable digital signal processing device applied to a digital audio recording / reproducing device for reproducing and outputting digital data, and the 1-bit digital data is subjected to an amplitude direction such as a fade process, an equalize process, a filter process, which is a kind of attenuation process. Signal processing can be performed. The signal processing in the amplitude direction is processing for increasing or decreasing the amplitude component of the 1-bit digital data.

【0025】図1に示すように、このディジタル信号処
理装置1は、入力端子2から供給される上記ΣΔ変調さ
れた1ビットディジタルデータにマルチビット信号を用
いて演算を施す乗算器4と、この乗算器4からの出力が
入力され、該入力信号をそのまま出力するスルー状態
と、再度ΣΔ変調して出力する動作状態とを切り替え可
能なΣΔ変調器5と、このΣΔ変調器5の上記スルー状
態と動作状態とを徐々に変化させるゲイン制御部9とを
備える。
As shown in FIG. 1, the digital signal processing apparatus 1 includes a multiplier 4 for performing an arithmetic operation using a multi-bit signal on the ΣΔ-modulated 1-bit digital data supplied from an input terminal 2. An output from the multiplier 4 is input, and a ΣΔ modulator 5 capable of switching between a through state in which the input signal is output as it is and an operating state in which the ΣΔ modulation is performed again, and the through state of the ΣΔ modulator 5 And a gain control unit 9 for gradually changing the operating state.

【0026】ここで、乗算器4とΣΔ変調部5は、振幅
制御ブロック3を構成している。乗算器4は、ユーザに
よって例えばフェード処理のような振幅方向の信号処理
が選択されている場合、上記1ビットディジタルデータ
に係数発生器7で生成された多値の乗算係数である例え
ば16ビットのマルチビット乗算係数を乗算する。ま
た、この乗算器4は、ユーザによって上記振幅方向の信
号処理が選択されていない場合には、上記1ビットディ
ジタルデータをそのまま出力させる(スルーさせる)。
係数発生器7は、制御回路8に供給されるユーザが選択
した振幅方向の信号処理に関する命令信号に応じた上記
16ビットのマルチビット乗算係数を生成する。制御回
路8には、図示しない制御信号入力端子を介して、ユー
ザによって選択された振幅方向の信号処理、例えばフェ
ード処理を実行させるための上記命令信号が供給され
る。すると、制御回路8は、該フェード処理を実行させ
るための命令信号を基に、係数発生器7にマルチビット
乗算係数を生成させる。乗算器4から出力されたマルチ
ビット、例えば16ビットディジタルデータは、ΣΔ変
調部5を構成する後述する加算器に供給される。
Here, the multiplier 4 and the ΣΔ modulator 5 constitute an amplitude control block 3. When a signal processing in the amplitude direction such as a fade processing is selected by the user, the multiplier 4 has, for example, a 16-bit multi-valued multiplication coefficient generated by the coefficient generator 7 for the 1-bit digital data. Multiplies the multi-bit multiplication factor. Further, when the user has not selected the signal processing in the amplitude direction, the multiplier 4 outputs (throughs) the 1-bit digital data as it is.
The coefficient generator 7 generates the 16-bit multi-bit multiplication coefficient according to the command signal for signal processing in the amplitude direction selected by the user and supplied to the control circuit 8. The command signal for executing signal processing in the amplitude direction selected by the user, for example, fade processing, is supplied to the control circuit 8 via a control signal input terminal (not shown). Then, the control circuit 8 causes the coefficient generator 7 to generate a multi-bit multiplication coefficient based on the command signal for executing the fade process. The multi-bit, for example, 16-bit digital data output from the multiplier 4 is supplied to an adder, which will be described later, that constitutes the ΣΔ modulation unit 5.

【0027】ΣΔ変調部5は、上記加算器の加算出力に
積分処理を施す積分部と、この積分部を介したデータを
1サンプル期間毎に1ビットディジタルデータに量子化
する後述する図2に示す量子化器15とを備える。量子
化器15の量子化出力は、積分部の各加算器に負符号と
されてフィードバックされ、乗算器4の乗算出力に加算
(結果的に減算)される。そして、量子化器15から出
力される量子化出力である1ビットディジタルデータが
出力端子6から取り出される。
The .SIGMA..DELTA. Modulator 5 performs integration processing on the addition output of the adder, and quantizes the data from the integration unit into 1-bit digital data for each sample period. And the quantizer 15 shown. The quantized output of the quantizer 15 is given a negative sign and fed back to each adder of the integration unit, and added (resultingly subtracted) to the multiplication output of the multiplier 4. Then, the 1-bit digital data which is the quantized output output from the quantizer 15 is taken out from the output terminal 6.

【0028】上記積分部は、n(nは3以上)次のフィ
ルタ、これらの各フィルタのゲインをゲイン制御部9に
より各フィルタ毎に徐々に変化させることにより上記ス
ルー状態とシグマデルタ変調の動作状態とを徐々に切り
替え制御する。この実施例では、上記積分部を例えば図
2に示すように、3次(3段)のフィルタに分けてい
る。そして、ゲイン制御部9により、各フィルタを構成
する可変ゲインアンプのゲインを1段毎に変化させる。
The integrator is an n-th (n is 3 or more) -order filter, and the gain control unit 9 gradually changes the gain of each filter for each filter to operate the through state and the sigma-delta modulation. The state is gradually switched and controlled. In this embodiment, the integrating unit is divided into a third-order (three-stage) filter as shown in FIG. Then, the gain control unit 9 changes the gain of the variable gain amplifier forming each filter for each stage.

【0029】すなわち、ΣΔ変調部5は、上記積分部を
第1段12と、第2段13と、第3段14とに分け、こ
れらの各段12、13、14を介した信号を量子化器1
5で量子化して、各段にフィードバックすると共に、出
力端子16から導出している。
That is, the ΣΔ modulator 5 divides the integrator into a first stage 12, a second stage 13, and a third stage 14, and the signals passed through these stages 12, 13, 14 are quantized. Chemicalizer 1
5 is quantized and fed back to each stage, and is also derived from the output terminal 16.

【0030】ここで、入力端子11を介して乗算器4か
ら供給されるマルチビット乗算出力又は上記スルー出力
は、積分ブロックの上記第1段12を構成する加算器1
2aに供給される。加算器12aの出力は、加算器12
bを介して遅延器12cに供給され、該遅延器12cで
遅延される。この遅延器12cの遅延出力は、可変係数
31を持つ第1の可変ゲインアンプ12dを介して、加
算器12bにフィードバックされる。また、加算器12
aには、量子化器15からの量子化データが可変係数k
32を持つ第2の可変ゲインアンプ12eを介して負符号
とされフィードバックされる。また、遅延器12cの遅
延出力は、可変係数k33を持つ第3の可変ゲインアンプ
12fを介して次段、すなわち第2段13に供給され
る。
Here, the multi-bit multiplication output or the through output supplied from the multiplier 4 via the input terminal 11 is the adder 1 which constitutes the first stage 12 of the integration block.
2a. The output of the adder 12a is the adder 12
It is supplied to the delay device 12c via b and is delayed by the delay device 12c. The delayed output of the delay device 12c is fed back to the adder 12b via the first variable gain amplifier 12d having the variable coefficient k 31 . Also, the adder 12
In a, the quantized data from the quantizer 15 is a variable coefficient k.
The signal is fed back as a negative sign via the second variable gain amplifier 12e having 32 . The delay output of the delay device 12c is supplied to the next stage, that is, the second stage 13 via the third variable gain amplifier 12f having the variable coefficient k 33 .

【0031】ここで、上記可変係数k31、k32、k33
は、 k31=k33(k32−1)+1 という関係を持たせる。
Here, the variable coefficients k 31 , k 32 , and k 33 have a relationship of k 31 = k 33 (k 32 −1) +1.

【0032】また、第1段12の出力は、第2段13を
構成する加算器13aに供給される。加算器13aの出
力は、加算器13bを介して遅延器13cに供給され、
該遅延器13cで遅延される。この遅延器13cの遅延
出力は、可変係数k21を持つ第1の可変ゲインアンプ1
3dを介して、加算器13bにフィードバックされる。
また、加算器13aには、量子化器15からの量子化デ
ータが可変係数k22を持つ第2の可変ゲインアンプ13
eを介して負符号とされフィードバックされる。また、
遅延器13cの遅延出力は、可変係数k23を持つ第3の
可変ゲインアンプ13fを介して次段、すなわち第3段
14に供給される。
The output of the first stage 12 is supplied to the adder 13a which constitutes the second stage 13. The output of the adder 13a is supplied to the delay device 13c via the adder 13b,
It is delayed by the delay device 13c. The delay output of the delay unit 13c is the first variable gain amplifier 1 having the variable coefficient k 21.
It is fed back to the adder 13b via 3d.
The adder 13a has a second variable gain amplifier 13 in which the quantized data from the quantizer 15 has a variable coefficient k 22.
A negative sign is given via e and fed back. Also,
Delayed output of the delay device 13c is the next stage through a third variable gain amplifier 13f having a variable coefficient k 23, i.e. is supplied to the third stage 14.

【0033】ここで、上記可変係数k21、k22、k23
も、 k21=k23(k22−1)+1 という関係を持たせる。
Here, the variable coefficients k 21 , k 22 and k 23 are also given the relationship of k 21 = k 23 (k 22 −1) +1.

【0034】また、第2段13の出力は、第3段14を
構成する加算器14aに供給される。加算器14aの出
力は、加算器14bを介して遅延器14cに供給され、
該遅延器14cで遅延される。この遅延器14cの遅延
出力は、可変係数k11を持つ第1の可変ゲインアンプ1
4dを介して、加算器14bにフィードバックされる。
また、加算器14aには、量子化器15からの量子化デ
ータが可変係数k12を持つ第2の可変ゲインアンプ14
eを介して負符号とされフィードバックされる。また、
遅延器14cの遅延出力は、可変係数k13を持つ第3の
可変ゲインアンプ14fを介して次段、すなわち第3段
14に供給される。
The output of the second stage 13 is supplied to the adder 14a which constitutes the third stage 14. The output of the adder 14a is supplied to the delay device 14c via the adder 14b,
It is delayed by the delay device 14c. The delay output of the delay device 14c is the first variable gain amplifier 1 having the variable coefficient k 11.
It is fed back to the adder 14b via 4d.
Further, the adder 14a has a second variable gain amplifier 14 in which the quantized data from the quantizer 15 has a variable coefficient k 12.
A negative sign is given via e and fed back. Also,
The delay output of the delay device 14c is supplied to the next stage, that is, the third stage 14 via the third variable gain amplifier 14f having the variable coefficient k 13 .

【0035】ここで、上記可変係数k11、k12、k13
も、 k11=k13(k12−1)+1 という関係を持たせる。
Here, the variable coefficients k 11 , k 12 , and k 13 are also given the relationship of k 11 = k 13 (k 12 −1) +1.

【0036】すなわち、ΣΔ変調部5の各フィルタは、
入力信号を遅延させる遅延器12c、13c、14cを
介した信号をフィードバックする際に通過させる第1の
可変ゲインアンプ12d、13d、14dと、上記ΣΔ
変調処理を構成する量子化器15の量子化出力をフィー
ドバックする際に通過させる第2の可変ゲインアンプ1
2e、13e、14eと、上記遅延を12c、13c、
14cを介した信号を次段に供給する際に通過させる第
3の可変ゲインアンプ12f、13f,14fとを備
え、これら第1の可変ゲインアンプ、第2の可変ゲイン
アンプ、第3の可変ゲインアンプの各可変係数kn1、k
n2、kn3に、 kn1=kn3(kn2−1)+1 ・・・ (1) の関係を満たさせている。
That is, each filter of the ΣΔ modulator 5 is
First variable gain amplifiers 12d, 13d, 14d that are passed through when delaying a signal via delay devices 12c, 13c, 14c for delaying an input signal, and the above ΣΔ
Second variable gain amplifier 1 that passes when the quantized output of the quantizer 15 that constitutes the modulation process is fed back
2e, 13e, 14e and the delays 12c, 13c,
A third variable gain amplifier 12f, 13f, 14f that passes the signal via 14c to the next stage, and these first variable gain amplifier, second variable gain amplifier, and third variable gain Each variable coefficient k n1 , k of the amplifier
n2 and k n3 are made to satisfy the relationship of k n1 = k n3 (k n2 −1) +1 (1).

【0037】例えば、図2に示すようなΣΔ変調部5
が、3次のΣΔ変調部として働く場合のゲインの一例
を、(k11=k12=k13=1)、(k21=k22=1、k
23=1/2)、(k31=k32=1、k33=1/4)であ
るとする。
For example, the ΣΔ modulator 5 as shown in FIG.
, (K 11 = k 12 = k 13 = 1), (k 21 = k 22 = 1, k)
23 = 1/2), and a (k 31 = k 32 = 1 , k 33 = 1/4).

【0038】先ず、ゲイン制御部9は、可変係数k31
32、k33を可変させ、(k31=k32=0、k33=1)
となるように、徐々にゲインを変化させる。すると、こ
のΣΔ変調部5は、1つの遅延器12cを持つ2次のΣ
Δ変調器になる。
First, the gain control section 9 changes the variable coefficient k 31 ,
By changing k 32 and k 33 , (k 31 = k 32 = 0, k 33 = 1)
The gain is gradually changed so that Then, the ΣΔ modulator 5 has a second-order Σ that has one delay device 12c.
Becomes a Δ modulator.

【0039】次に、ゲイン制御部9は、可変係数k21
22、k23を可変させ、(k21=k22=0、k23=1)
となるように、徐々にゲインを変化させる。すると、こ
のΣΔ変調部5は、2つの遅延器12c、13cを持つ
1次のΣΔ変調器になる。
Next, the gain controller 9 controls the variable coefficient k 21 ,
The k 22, k 23 is varied, (k 21 = k 22 = 0, k 23 = 1)
The gain is gradually changed so that Then, the ΣΔ modulator 5 becomes a primary ΣΔ modulator having the two delay devices 12c and 13c.

【0040】さらに、ゲイン制御部9は、可変係数
11、k12、k13を可変させ、(k11=k12=0、k13
=1)となるように、徐々にゲインを変化させる。する
と、このΣΔ変調部5は、3つの遅延器12c、13
c、14cを持つ単体の量子化器15になる。
Further, the gain control section 9 changes the variable coefficients k 11 , k 12 and k 13 to obtain (k 11 = k 12 = 0, k 13
The gain is gradually changed so that = 1). Then, the ΣΔ modulator 5 has three delay units 12c and 13c.
It becomes a single quantizer 15 having c and 14c.

【0041】すなわち、このΣΔ変調部5の3段に分け
られた積分部の各1段内の3つの可変ゲインアンプの各
可変係数は、ゲイン制御部9により徐々に変化するよう
に、制御される。これら3つの可変ゲインアンプは、各
1段毎に変化される。
That is, the variable coefficients of the three variable gain amplifiers in each one stage of the integration section divided into three stages of the ΣΔ modulation section 5 are controlled by the gain control section 9 so as to gradually change. It These three variable gain amplifiers are changed for each one stage.

【0042】特に、この例では、ΣΔ変調部5が3次の
フィルタとして働き、各可変ゲインアンプの各可変係数
を(k11=k12=k13=1)、(k21=k22=1、k23
=1/2)、(k31=k32=1、k33=1/4)とした
状態から、徐々に変化させ、最終的にオリジナルの1ビ
ットディジタルデータを出力するようにしている。
In particular, in this example, the ΣΔ modulator 5 functions as a third-order filter, and each variable coefficient of each variable gain amplifier is (k 11 = k 12 = k 13 = 1), (k 21 = k 22 = 1, k 23
= 1/2) and (k 31 = k 32 = 1, k 33 = 1/4), the original 1-bit digital data is finally output.

【0043】なお、オリジナル1ビットディジタルデー
タからΣΔ変調部5で第2のΣΔ変調をかけた1ビット
ディジタルデータに切り替える場合には、振幅制御ブロ
ック3に上述した具体例の逆の動作を行わせればよい。
When switching from the original 1-bit digital data to the 1-bit digital data which has been subjected to the second ΣΔ modulation in the ΣΔ modulation section 5, the amplitude control block 3 is caused to perform the reverse operation of the above-described specific example. Good.

【0044】例えば、上記(1)式の関係を満たすこと
を条件とすれば、図3、4及び5のように、各可変係数
(k31、k32、k33)、(k21、k22、k23)及び(k
11、k12、k13)を徐々に変化させることによって、切
り替えをノイズの発生を抑えて実現できる。
For example, provided that the relationship of the above equation (1) is satisfied, as shown in FIGS. 3, 4 and 5, the variable coefficients (k 31 , k 32 , k 33 ) and (k 21 , k) are changed. 22 , k 23 ) and (k
By gradually changing ( 11 , k 12 , k 13 ), switching can be realized while suppressing noise generation.

【0045】なお、乗算器4は、上記1ビットディジタ
ルデータの2値状態、すなわち“1”又は“−1”のど
ちらであるかに応じて、図6に示すように、上記1ビッ
トディジタルデータに正又は負の16ビットのマルチビ
ット乗算係数を乗算する。つまり、制御回路8に供給さ
れる上記命令信号に応じて係数発生器7が生成した正又
は負のマルチビット乗算係数は、上記1ビットディジタ
ルデータの2値状態に応じて上記1ビットディジタルデ
ータに乗算される。
It should be noted that, as shown in FIG. 6, the multiplier 4 determines whether the 1-bit digital data is in the binary state, that is, "1" or "-1". Is multiplied by a positive or negative 16-bit multi-bit multiplication coefficient. That is, the positive or negative multi-bit multiplication coefficient generated by the coefficient generator 7 in response to the command signal supplied to the control circuit 8 becomes the 1-bit digital data according to the binary state of the 1-bit digital data. Is multiplied.

【0046】この乗算器4が上記1ビットディジタルデ
ータに施す演算は、上述したように、アッテネーション
処理の一種であるフェード処理、イコライズ処理等のよ
うな振幅方向の信号処理であるが、以下に、乗算器4で
行われる演算を、例えば、入力信号の振幅を1/2にす
るような演算というように簡易化して説明する。
The operation performed by the multiplier 4 on the 1-bit digital data is signal processing in the amplitude direction such as fade processing, equalization processing, which is a kind of attenuation processing as described above. The calculation performed by the multiplier 4 will be simplified and described as, for example, a calculation that reduces the amplitude of the input signal to 1/2.

【0047】例えば、乗算器4に、入力信号の振幅を1
/2にするような演算を行わせた場合の処理結果につい
て図7を用いて説明する。図7の(A)は、図1の入力
端子2に供給される1ビットディジタルデータをアナロ
グのローパスフィルタに通してアナログ信号に戻した場
合の信号波形図である。図7の(B)は、乗算器4で行
われた演算によって得られた1ビットディジタルデータ
をアナログ信号に戻した場合の信号波形図である。すな
わち、入出力ビット長は、同じ1ビットながら、そのパ
ターンは大きく違っており、簡単なアナログフィルタを
通すことによって得られるアナログオーディオ信号は振
幅が1/2になっている。
For example, the amplitude of the input signal is set to 1 in the multiplier 4.
The processing result in the case of performing the calculation such as / 2 will be described with reference to FIG. FIG. 7A is a signal waveform diagram when 1-bit digital data supplied to the input terminal 2 of FIG. 1 is returned to an analog signal through an analog low-pass filter. FIG. 7B is a signal waveform diagram when the 1-bit digital data obtained by the calculation performed by the multiplier 4 is returned to an analog signal. That is, although the input and output bit lengths are the same 1 bit, the patterns are greatly different, and the amplitude of the analog audio signal obtained by passing through a simple analog filter is 1/2.

【0048】以上より、この実施例となるディジタル信
号処理装置1は、オリジナルのΣΔ信号と、該オリジナ
ルのΣΔ信号を再度ΣΔ処理した再ΣΔ信号とを切り替
える際に、ノイズの発生を抑えることができる。このた
め、ΣΔ変調された1ビットディジタルデータを伝送記
録する際に、品質の高いオリジナル信号と、振幅操作等
の信号処理を施した第2のΣΔ変調信号を、必要に応じ
てノイズを抑えて切り替えることができる。
As described above, the digital signal processing apparatus 1 according to the present embodiment can suppress the generation of noise when switching between the original ΣΔ signal and the re-ΣΔ signal obtained by processing the original ΣΔ signal again by ΣΔ. it can. Therefore, when transmitting and recording ΣΔ-modulated 1-bit digital data, the high-quality original signal and the second ΣΔ-modulated signal that has undergone signal processing such as amplitude operation are suppressed in noise as necessary. You can switch.

【0049】ここで、このディジタル信号処理装置1が
適用されるディジタルオーディオ記録再生装置は、入力
オーディオ信号にΣΔ変調処理を施して1ビットディジ
タルデータとし、該1ビットディジタルデータを所定数
単位毎に同期信号及び誤り訂正符号と共に記録する図8
に示すような記録部20と、記録部20の磁気テープ2
9から再生した上記所定数単位毎の1ビットディジタル
データを再生する図10に示すような再生部30とを有
して成る。ディジタル信号処理装置1は、再生部30内
に設けられるが、説明の都合上、先ず、記録部20につ
いて説明しておく。
Here, the digital audio recording / reproducing apparatus to which the digital signal processing apparatus 1 is applied performs ΣΔ modulation processing on the input audio signal to make 1-bit digital data, and the 1-bit digital data is set every predetermined number of units. FIG. 8 recording together with the synchronization signal and the error correction code.
And a magnetic tape 2 of the recording unit 20 as shown in FIG.
9 is used to reproduce 1-bit digital data for each predetermined number of units described above. The digital signal processing device 1 is provided in the reproducing unit 30, but for convenience of description, the recording unit 20 will be described first.

【0050】図8に示すように、この記録部20では、
入力端子21からの入力オーディオ信号が加算器22を
通じて積分器23に供給される。積分器23からの信号
は、比較器24に供給され、例えば入力オーディオ信号
の中点電位(“0V”)と比較されて1サンプル期間毎
に1ビット量子化される。ここで、サンプル期間の周波
数(サンプリング周波数)は、従来の48kHz、4
4.1kHzに対して、その64倍或は128倍の周波
数が用いられる。
As shown in FIG. 8, in the recording section 20,
The input audio signal from the input terminal 21 is supplied to the integrator 23 through the adder 22. The signal from the integrator 23 is supplied to the comparator 24, is compared with, for example, the midpoint potential (“0V”) of the input audio signal, and is quantized by 1 bit for each sampling period. Here, the frequency of the sampling period (sampling frequency) is 48 kHz,
A frequency that is 64 times or 128 times that of 4.1 kHz is used.

【0051】この量子化データが1サンプル遅延器25
に供給されて1サンプル期間分遅延される。この遅延デ
ータが1ビットディジタル/アナログ(D/A)変換器
26を通じて加算器22に供給されて、入力端子21か
らの入力オーディオ信号に加算される。これによって比
較器24からは、上記入力オーディオ信号がΣΔ変調さ
れた量子化データが出力される。この比較器24から出
力される量子化データが同期信号及び誤り訂正符号(E
CC)の付加回路27に供給され、例えば、所定数のサ
ンプル毎の量子化データに同期信号と誤り訂正符号が付
加される。
This quantized data is a 1-sample delay unit 25.
And is delayed by one sample period. This delay data is supplied to the adder 22 through the 1-bit digital / analog (D / A) converter 26 and added to the input audio signal from the input terminal 21. As a result, the comparator 24 outputs quantized data obtained by ΣΔ-modulating the input audio signal. The quantized data output from the comparator 24 is the synchronization signal and the error correction code (E
The CC) is supplied to the addition circuit 27, and, for example, the synchronization signal and the error correction code are added to the quantized data for each predetermined number of samples.

【0052】この記録フォーマットは、1ビットの量子
化データである1ビットディジタルデータを図9に示す
ように、例えばデータD0〜D3というように4個毎に分
割し、この4個の1ビットディジタルデータ毎に同期信
号S0、S1と誤り訂正符号P0、P1を付加している。こ
の同期信号及びECC付加回路7で付加される誤り訂正
符号P0、P1により、記録再生中に発生する伝送誤りを
検出、訂正することができる。
In this recording format, 1-bit digital data, which is 1-bit quantized data, is divided into four pieces such as data D 0 to D 3 as shown in FIG. Sync signals S 0 and S 1 and error correction codes P 0 and P 1 are added to each bit digital data. With this synchronization signal and the error correction codes P 0 and P 1 added by the ECC adding circuit 7, it is possible to detect and correct transmission errors that occur during recording and reproduction.

【0053】次に、図10に示す再生部30では、再生
ヘッド31によって磁気テープ29に記録された1ビッ
トディジタルデータが再生される。この1ビットディジ
タルデータは4個毎に、上記同期信号及び上記誤り訂正
符号を付加されたフォーマットで記録されているので、
同期分離及び誤り訂正回路32に供給されると、同期信
号が分離され、かつ誤り訂正処理が施されて上述の入力
オーディオ信号がΣΔ変調された4個単位の1ビットデ
ィジタルデータのみが取り出される。この1ビットディ
ジタルデータは、図1に詳細な構成を示したディジタル
信号処理装置1に供給される。
Next, in the reproducing section 30 shown in FIG. 10, the reproducing head 31 reproduces the 1-bit digital data recorded on the magnetic tape 29. Since this 1-bit digital data is recorded in a format to which the sync signal and the error correction code are added every four data,
When supplied to the sync separation and error correction circuit 32, the sync signal is separated and subjected to error correction processing to extract only 1-bit digital data in units of 4 in which the above-mentioned input audio signal is ΣΔ modulated. This 1-bit digital data is supplied to the digital signal processing device 1 whose detailed configuration is shown in FIG.

【0054】そして、上記1ビットディジタルデータ
は、上述したようなディジタル信号処理装置1によって
信号処理される。このディジタル信号処理装置1で信号
処理された1ビットディジタルデータは、アナログフィ
ルタ33によりアナログオーディオ信号に戻される。こ
のアナログオーディオ信号は、モニタ端子34から取り
出される。
The 1-bit digital data is processed by the digital signal processing device 1 as described above. The 1-bit digital data signal-processed by the digital signal processing device 1 is returned to the analog audio signal by the analog filter 33. This analog audio signal is taken out from the monitor terminal 34.

【0055】また、ディジタル信号処理装置1から出力
された上記再ΣΔ変調1ビットディジタルデータは、デ
シメーション(間引き)フィルタであるディジタルフィ
ルタ35により、任意のCDやDAT等の信号フォーマ
ットに変換される。この任意のフォーマットに変換され
た信号は、任意のフォーマットのディジタルレコーダの
再生系36や、CD,DATの再生系37、或はDCC
の再生系38等を通して、通常のD/A変換器39に供
給される。そして、出力端子40からは、アナログオー
ディオ信号が取り出される。
The re-ΣΔ modulated 1-bit digital data output from the digital signal processing device 1 is converted into a signal format such as CD or DAT by a digital filter 35 which is a decimation (decimation) filter. The signal converted into the arbitrary format is used as the reproducing system 36 of the digital recorder of the arbitrary format, the reproducing system 37 of the CD or DAT, or the DCC.
It is supplied to the normal D / A converter 39 through the reproduction system 38 of FIG. Then, the analog audio signal is taken out from the output terminal 40.

【0056】したがって、本実施例のディジタル信号処
理装置1を適用したディジタルオーディオ記録再生装置
は、ΣΔ変調された1ビットディジタルデータを伝送記
録する際に、クオリティーの高いオリジナル信号と、振
幅操作等の信号処理を施した第2のΣΔ変調信号を、ノ
イズを抑えて切り替えることができる。
Therefore, the digital audio recording / reproducing apparatus to which the digital signal processing apparatus 1 of the present embodiment is applied, when transmitting and recording the ΣΔ-modulated 1-bit digital data, the original signal of high quality and the amplitude operation etc. The second ΣΔ modulated signal that has undergone signal processing can be switched while suppressing noise.

【0057】なお、本発明に係るディジタル信号処理方
法及び装置は、上記実施例にのみ限定されるものではな
く、例えば上記ΣΔ変調部を構成するn次のフィルタの
次数は、3以上であればよい。
The digital signal processing method and apparatus according to the present invention are not limited to the above embodiments, and for example, if the order of the nth order filter forming the ΣΔ modulator is 3 or more. Good.

【0058】[0058]

【発明の効果】本発明に係るディジタル信号処理方法
は、シグマデルタ変調により得られた少数ビットの入力
信号に対して、再度シグマデルタ変調を含む信号処理を
施す際に、上記少数ビット入力信号をそのまま出力する
状態と、再度シグマデルタ変調を施して出力する状態と
の切り替えを、上記再度のシグマデルタ変調処理のスル
ー状態と動作状態とを徐々に変化させることによって行
うので、オリジナルのΣΔ信号と、該オリジナルのΣΔ
信号を再度ΣΔ処理した再ΣΔ信号とを切り替える際に
ノイズの発生を抑えられる。
According to the digital signal processing method of the present invention, when the minority bit input signal obtained by the sigma delta modulation is subjected to the signal processing including the sigma delta modulation again, the minority bit input signal is processed. Switching between the state of outputting as it is and the state of performing sigma-delta modulation again and outputting is performed by gradually changing the through state and the operating state of the above-mentioned sigma-delta modulation processing again. , The original ΣΔ
Generation of noise can be suppressed when switching between the re-ΣΔ signal obtained by processing the signal again by ΣΔ.

【0059】また、本発明に係るディジタル信号処理装
置は、シグマデルタ変調により得られた少数ビットの入
力信号にマルチビット信号を用いて演算処理を施す演算
手段と、この演算手段からの出力が入力され、入力信号
をそのまま出力するスルー状態と、再度シグマデルタ変
調して出力する動作状態とを切り替え可能なシグマデル
タ変調手段と、上記シグマデルタ変調手段の上記スルー
状態と動作状態とを徐々に変化させる制御手段とを備え
るので、オリジナルのΣΔ信号と、該オリジナルのΣΔ
信号を再度ΣΔ処理した再ΣΔ信号とを切り替える際
に、ノイズの発生を抑えられる。
Further, the digital signal processing apparatus according to the present invention is such that arithmetic means for performing arithmetic processing using a multi-bit signal on an input signal of a small number of bits obtained by sigma delta modulation, and an output from this arithmetic means are input. The sigma-delta modulation means capable of switching between the through state in which the input signal is output as it is and the operation state in which the sigma-delta modulation is performed again, and the through state and the operation state of the sigma-delta modulation means are gradually changed. Control means for controlling the original ΣΔ signal and the original ΣΔ signal.
It is possible to suppress the generation of noise when switching between the re-ΣΔ signal obtained by processing the signal again by ΣΔ.

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

【図1】本発明に係るディジタル信号処理方法及び装置
の実施例であるディジタル信号処理装置の概略構成を示
すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a digital signal processing apparatus which is an embodiment of a digital signal processing method and apparatus according to the present invention.

【図2】上記実施例のディジタル信号処理装置のΣΔ変
調部の詳細な構成を示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a detailed configuration of a ΣΔ modulation section of the digital signal processing device of the above embodiment.

【図3】上記ΣΔ変調部の積分部の第1段を構成する可
変ゲインアンプの可変係数の時間変化の具体例を示す特
性図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing a specific example of a change over time of a variable coefficient of a variable gain amplifier which constitutes a first stage of an integration unit of the ΣΔ modulation unit.

【図4】上記ΣΔ変調部の積分部の第2段を構成する可
変ゲインアンプの可変係数の時間変化の具体例を示す特
性図である。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a specific example of a change over time of a variable coefficient of a variable gain amplifier which constitutes a second stage of the integration unit of the ΣΔ modulation unit.

【図5】上記ΣΔ変調部の積分部の第3段を構成する可
変ゲインアンプの可変係数の時間変化の具体例を示す特
性図である。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing a specific example of a change over time of a variable coefficient of a variable gain amplifier which constitutes a third stage of the integration section of the ΣΔ modulation section.

【図6】上記実施例のディジタル信号処理装置を構成す
る振幅制御ブロックの乗算器の動作を説明するための模
式図である。
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the operation of the multiplier of the amplitude control block that constitutes the digital signal processing device of the above embodiment.

【図7】上記乗算器で行われる演算の具体的な結果を説
明するためのアナログ波形図である。
FIG. 7 is an analog waveform diagram for explaining a specific result of the calculation performed by the multiplier.

【図8】上記実施例のディジタル信号処理装置を適用で
きるディジタルオーディオデータ記録再生装置の記録部
の概略構成を示すブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing a schematic configuration of a recording section of a digital audio data recording / reproducing apparatus to which the digital signal processing apparatus of the above-mentioned embodiment can be applied.

【図9】上記ディジタルオーディオデータ記録再生装置
で用いられる記録フォーマットの例を示すフォーマット
図である。
FIG. 9 is a format diagram showing an example of a recording format used in the digital audio data recording / reproducing apparatus.

【図10】上記実施例のディジタル信号処理装置を適用
できるディジタルオーディオデータ記録再生装置の再生
部の概略構成を示すブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram showing a schematic configuration of a reproducing section of a digital audio data recording / reproducing apparatus to which the digital signal processing apparatus of the above embodiment can be applied.

【図11】ΣΔ変調回路の概略構成を示すブロック図で
ある。
FIG. 11 is a block diagram showing a schematic configuration of a ΣΔ modulation circuit.

【図12】マルチビットのディジタル信号処理装置の概
略構成を示すブロック図である。
FIG. 12 is a block diagram showing a schematic configuration of a multi-bit digital signal processing device.

【図13】少数ビットディジタル信号を扱う従来のディ
ジタル信号処理装置の概略構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 13 is a block diagram showing a schematic configuration of a conventional digital signal processing device that handles a small number of bits digital signal.

【図14】図13に示したディジタル信号処理装置を用
いて、オリジナルの少数ビット信号と再度少数ビットに
変換した信号とを切り替えるように構成したディジタル
信号処理装置の概略構成を示すブロック図である。
14 is a block diagram showing a schematic configuration of a digital signal processing device configured to switch between an original small number bit signal and a signal converted into a small number of bits again by using the digital signal processing device shown in FIG. .

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ディジタル信号処理装置 3 振幅制御ブロック 4 乗算器 5 ΣΔ変調部 7 係数発生器 8 制御回路 9 ゲイン制御部 1 Digital Signal Processing Device 3 Amplitude Control Block 4 Multiplier 5 ΣΔ Modulation Section 7 Coefficient Generator 8 Control Circuit 9 Gain Control Section

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成7年12月1日[Submission date] December 1, 1995

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0007[Correction target item name] 0007

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0007】ところで、上記ΣΔ変調回路を用いたディ
ジタルオーディオ伝送装置では、前述した例えば16ビ
ット等のマルチビットのフォーマットのディジタル信号
を扱うようなディジタルオーディオ伝送装置(以下、マ
ルチビットディジタルオーディオ伝送装置という。)で
実現することができたアッテネーション処理の一種であ
るフェード処理、イコライズ処理、フィルター処理、ク
ロスフェード処理や、ミキシング処理のような振幅方向
の信号処理をもとのビット長のままで実現することが困
難であり、せっかくの広帯域、高ダイナミックレンジと
いう特徴と生かすことが出来なかった。
By the way, in the digital audio transmission apparatus using the ΣΔ modulation circuit, a digital audio transmission apparatus (hereinafter, referred to as a multi-bit digital audio transmission apparatus) that handles a digital signal in a multi-bit format such as 16 bits described above. Amplitude processing such as fade processing, equalization processing, filter processing, cross-fade processing, and mixing processing, which are types of attenuation processing that can be realized in (. It was difficult to do that, and I couldn't take advantage of the features of wide bandwidth and high dynamic range.

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0011[Correction target item name] 0011

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0011】ところが、上述したように、上記ΣΔ変調
されたディジタル音声信号においては、このような処理
を行うことができない。すなわちΣΔ変調された1ビッ
ト信号は、振幅情報も時間軸上の1ビットパターンとし
て表現されているため、従来と同様に乗算器62で乗算
をし、1ビットのままで振幅操作処理を実現することは
困難であった。
However, as described above, such processing cannot be performed on the ΣΔ-modulated digital audio signal. That is, since the ΣΔ-modulated 1-bit signal also has the amplitude information represented as a 1-bit pattern on the time axis, multiplication is performed by the multiplier 62 as in the conventional case, and the amplitude operation processing is realized with 1 bit as it is. It was difficult.

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0047[Correction target item name] 0047

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0047】例えば、乗算器4に、入力信号の振幅を1
/2にするような演算を行わせた場合の処理結果につい
て図7を用いて説明する。図7の(A)は、図1の入力
端子2に供給される1ビットディジタルデータをアナロ
グのローパスフィルタに通してアナログ信号に戻した場
合の信号波形図である。図7の(B)は、乗算器4で行
われた演算によって得られたマルチビットディジタルデ
ータをアナログ信号に戻した場合の信号波形図である。
このように乗算器4による演算によりアナログオーディ
オ信号は振幅が1/2になっている。
For example, the amplitude of the input signal is set to 1 in the multiplier 4.
The processing result in the case of performing the calculation such as / 2 will be described with reference to FIG. FIG. 7A is a signal waveform diagram when 1-bit digital data supplied to the input terminal 2 of FIG. 1 is returned to an analog signal through an analog low-pass filter. FIG. 7B is a signal waveform diagram when the multi-bit digital data obtained by the calculation performed by the multiplier 4 is returned to an analog signal.
In this way, the amplitude of the analog audio signal is halved by the calculation by the multiplier 4.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シグマデルタ変調により得られた少数ビ
ットの入力信号に対して、再度シグマデルタ変調を含む
信号処理を施すためのディジタル信号処理方法であっ
て、 上記少数ビット入力信号をそのまま出力する状態と、再
度シグマデルタ変調を施して出力する状態との切り替え
を、上記再度のシグマデルタ変調処理のスルー状態と動
作状態とを徐々に変化させることによって行うことを特
徴とするディジタル信号処理方法。
1. A digital signal processing method for performing signal processing including sigma delta modulation again on an input signal of a small number of bits obtained by sigma delta modulation, which outputs the minority bit input signal as it is. A digital signal processing method, wherein switching between a state and a state in which sigma-delta modulation is performed again and output is performed by gradually changing a through state and an operating state of the sigma-delta modulation processing performed again.
【請求項2】 上記少数ビット入力信号のそのままの出
力と、上記再度シグマデルタ変調を施しての出力とは、
n(nは3以上)次のフィルタのゲインを各フィルタ毎
に徐々に変化させることによって切り替えられることを
特徴とする請求項1記載のディジタル信号処理方法。
2. The raw output of the minority bit input signal and the output after the sigma-delta modulation are performed again,
2. The digital signal processing method according to claim 1, wherein switching is performed by gradually changing a gain of an n-th (n is 3 or more) filter for each filter.
【請求項3】 シグマデルタ変調により得られた少数ビ
ットの入力信号にマルチビット信号を用いて演算処理を
施す演算手段と、 この演算手段からの出力が入力され、入力信号をそのま
ま出力するスルー状態と、再度シグマデルタ変調して出
力する動作状態とを切り替え可能なシグマデルタ変調手
段と、 上記シグマデルタ変調手段の上記スルー状態と動作状態
とを徐々に変化させる制御手段とを備えることを特徴と
するディジタル信号処理装置。
3. An arithmetic means for performing arithmetic processing on a minority bit input signal obtained by sigma-delta modulation using a multi-bit signal, and a through state in which an output from this arithmetic means is input and the input signal is output as it is. And a sigma-delta modulating means capable of switching between an operating state in which sigma-delta modulation is performed again and outputting, and a control means for gradually changing the through state and the operating state of the sigma-delta modulating means. Digital signal processing device.
【請求項4】 上記シグマデルタ変調手段は、n(nは
3以上)次のフィルタから成り、これらの各フィルタの
ゲインを上記制御手段により各フィルタ毎に徐々に変化
させることにより上記スルー状態とシグマデルタ変調の
動作状態とを徐々に切り替え制御することを特徴とする
請求項3記載のディジタル信号処理装置。
4. The sigma-delta modulation means is composed of n-th (n is 3 or more) filters, and the gain of each of these filters is gradually changed for each filter by the control means to bring about the through state. 4. The digital signal processing apparatus according to claim 3, wherein the sigma-delta modulation operating state is gradually switched and controlled.
【請求項5】 上記シグマデルタ変調手段の各フィルタ
は、入力信号を遅延させる遅延器を介した信号をフィー
ドバックする第1の可変ゲインアンプと、上記シグマデ
ルタ変調処理を構成する量子化器の量子化出力をフィー
ドバックする第2の可変ゲインアンプと、上記遅延器を
介した信号を次段に供給する第3の可変ゲインアンプと
を備え、 これら第1、第2及び第3の可変ゲインアンプの各可変
係数kn1、kn2及びkn3に、 kn1=kn3(kn2−1)+1 の関係を満たさせることを特徴とする請求項4記載のデ
ィジタル信号処理装置。
5. Each of the filters of the sigma-delta modulation means includes a first variable gain amplifier that feeds back a signal through a delay device that delays an input signal, and a quantum of a quantizer that constitutes the sigma-delta modulation process. A second variable gain amplifier that feeds back the converted output and a third variable gain amplifier that supplies the signal that has passed through the delay device to the next stage, and these first, second, and third variable gain amplifiers are provided. 5. The digital signal processing device according to claim 4, wherein each of the variable coefficients k n1 , k n2 and k n3 is made to satisfy the relationship of k n1 = k n3 (k n2 −1) +1.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003506911A (en) * 1999-07-28 2003-02-18 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Variable order sigma-delta modulator
JP2007267091A (en) * 2006-03-29 2007-10-11 Korg Inc Digital signal processing system and digital signal processing program
JP2008128860A (en) * 2006-11-22 2008-06-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd Inertial force sensor
JP2008128861A (en) * 2006-11-22 2008-06-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd Inertial force sensor
JP2008128859A (en) * 2006-11-22 2008-06-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd Inertial force sensor
JP2008205923A (en) * 2007-02-21 2008-09-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd Delta sigma modulator and da converter with the same
JP2008211722A (en) * 2007-02-28 2008-09-11 Osaki Electric Co Ltd Single bit amplitude adjusting circuit
JP2013058925A (en) * 2011-09-08 2013-03-28 Ricoh Co Ltd Delta-sigma modulation circuit

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6149514B2 (en) 2013-05-29 2017-06-21 ティアック株式会社 Digital signal processing apparatus with search function

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003506911A (en) * 1999-07-28 2003-02-18 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Variable order sigma-delta modulator
JP2007267091A (en) * 2006-03-29 2007-10-11 Korg Inc Digital signal processing system and digital signal processing program
JP4656524B2 (en) * 2006-03-29 2011-03-23 株式会社コルグ Digital signal processor
JP2008128860A (en) * 2006-11-22 2008-06-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd Inertial force sensor
JP2008128861A (en) * 2006-11-22 2008-06-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd Inertial force sensor
JP2008128859A (en) * 2006-11-22 2008-06-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd Inertial force sensor
JP2008205923A (en) * 2007-02-21 2008-09-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd Delta sigma modulator and da converter with the same
JP4745267B2 (en) * 2007-02-21 2011-08-10 パナソニック株式会社 Delta-sigma modulator and DA converter having the same
JP2008211722A (en) * 2007-02-28 2008-09-11 Osaki Electric Co Ltd Single bit amplitude adjusting circuit
JP2013058925A (en) * 2011-09-08 2013-03-28 Ricoh Co Ltd Delta-sigma modulation circuit

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