JPH08335882A - Encoder and decoder - Google Patents

Encoder and decoder

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Publication number
JPH08335882A
JPH08335882A JP14326195A JP14326195A JPH08335882A JP H08335882 A JPH08335882 A JP H08335882A JP 14326195 A JP14326195 A JP 14326195A JP 14326195 A JP14326195 A JP 14326195A JP H08335882 A JPH08335882 A JP H08335882A
Authority
JP
Japan
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band
signal
encoding
decoding
sampling frequency
Prior art date
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Pending
Application number
JP14326195A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuhiko Kaneaki
哲彦 金秋
Naoki Ejima
直樹 江島
Kinji Kawamoto
欣士 河本
Megumi Kageyama
惠 蔭山
Katsuyoshi Fujii
克芳 藤井
Yasunori Tani
泰範 谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP14326195A priority Critical patent/JPH08335882A/en
Publication of JPH08335882A publication Critical patent/JPH08335882A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To give a wide-band and high dynamic range by providing an encoder with an encoding means which transmits an input acoustic signal after encoding it by a sampling frequency which is a specific number or more times as high as the audible band and providing a decoder with a decoding means which takes out and reproduces a signal of a prescribed band. CONSTITUTION: The input acoustic signal is encoded by >=4-fold sampling frequency of the audible band, and the dynamic range of the audible band is extended by ΔΣ modulation if necessary. That is, a ΔΣ modulator 2 is provided which is operated by >=4-fold sampling frequency of the audible band and has >=8-bit output and has the shaping characteristic varied by mode control and consists of an adder 4, a local quantizer 5, etc., and an inputted digital signal is encoded by the ΔΣ modulator 2 and is transmitted together with the mode control ID. At the time of decoding, the cut-off frequency of a low pass filter is controlled in accordance with the characteristic of the ΔΣ modulator 2 based on the mode control ID by a digital filter.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はデジタル信号の高品質で
伝送する符号装置及び復号装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coding device and a decoding device for transmitting digital signals with high quality.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、コンパクトディスク等デジタル信
号による音楽再生が広く行なわれているが、コンパクト
ディスクではサンプリング周波数は44.1kHz、データ
は16ビットと決められており、通常の再生では22.
05kHzを超える音の再生、或いは98dBを超えるダイ
ナミックレンジを得ることは原理的に不可能である。し
かし、実際の音楽信号は22.05kHzを超える成分を含
んでおり、また、ダイナミックレンジも100dBを超え
るものが数多く存在する。特に20kHzを超える成分を
有する方が脳波におけるα波が出易いとされ、再生信号
における超高域成分の重要性が指摘されている。
2. Description of the Related Art In recent years, music reproduction using digital signals such as compact discs has been widely performed. However, compact discs are determined to have a sampling frequency of 44.1 kHz and data of 16 bits, and 22.
In principle, it is impossible to reproduce sound exceeding 05 kHz or obtain a dynamic range exceeding 98 dB. However, an actual music signal contains components exceeding 22.05 kHz, and there are many dynamic signals exceeding 100 dB. In particular, it is considered that α-waves in brain waves are more likely to be emitted with components having a frequency exceeding 20 kHz, and it has been pointed out that the super high frequency components in the reproduced signal are important.

【0003】そこで、誠文堂新光社発行、無線と実験誌
1995年2月号第100頁〜101頁に示されるよう
に、16ビットデータのLSBを用い、このビットに2
2.05kHz以上の音楽信号情報をADPCMを用いて記
録するという方法(方式1とする)や、アイエー出版社
発行、ラジオ技術誌1991年4月号第147頁〜15
0頁に示されるようにノイズシェーピングを用いて量子
化雑音を15kHz〜22.05kHzに追いやり、聴感上の
ダイナミックレンジを改善する方法(方式2とする)が
提案されている。
Therefore, as shown in the Radio and Experiment Magazine, February 1995 issue, pages 100 to 101, published by Seibundo Shinkosha, LSB of 16-bit data is used, and 2 bits are used for this bit.
A method of recording music signal information of 2.05 kHz or higher by using ADPCM (method 1), an AIA publisher, Radio Technical Journal, April 1991, pages 147 to 15
As shown on page 0, a method has been proposed in which the quantization noise is driven to 15 kHz to 22.05 kHz by using noise shaping to improve the audible dynamic range (system 2).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、方式1においては再生帯域は広くなるが
ダイナミックレンジが6dB低下し、また、方式2におい
ては15kHz〜20kHzは人間にとっては可聴帯域であ
り、高域におけるダイナミックレンジが著しく低下する
という問題点があった。
However, in the above-mentioned configuration, the reproduction band is widened in the system 1, but the dynamic range is reduced by 6 dB, and in the system 2, 15 kHz to 20 kHz is in the audible band for humans. However, there is a problem that the dynamic range in the high frequency range is significantly reduced.

【0005】本発明は上記の問題を解決するもので、広
帯域でしかも高ダイナミックレンジを有する符号装置及
び復号装置を提供することを目的とする。
The present invention solves the above problems, and an object of the present invention is to provide a coding device and a decoding device having a wide band and a high dynamic range.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明による符号装置は、入力される音響信号を可聴
帯域の4倍以上のサンプリング周波数で符号化して伝送
する符号化手段を備え、復号装置は、符号化された音響
信号を、可聴帯域を含む所定の帯域の信号を取り出し再
生する復号手段を備えるようにし、符号化手段が、量子
化雑音を可聴帯域外へ置換するΔΣ変調や、音響信号を
予め与えられた帯域識別信号に基き所定のΔΣ変調を行
なうとともに帯域識別信号を伝送し、復号手段が伝送さ
れた帯域識別信号に基づき再生する周波数帯域を制御す
ることや、音響信号を予めエンファシス手段で高域を増
強し、エンファシス状態を示すエンファシス識別信号と
ともに伝送し、復号手段がエンファシス識別信号に基づ
き再生する信号の周波数特性を制御することや、符号化
手段が、音響信号を予め与えられたサンプリング周波数
識別信号に基づき所定のサンプリング周波数で符号化し
て伝送し、復号手段が、サンプリング周波数識別信号に
基づき復号化を行なうことをも可能にしたものである。
In order to achieve this object, a coding apparatus according to the present invention comprises a coding means for coding an input acoustic signal at a sampling frequency of four times or more of an audible band and transmitting it. The decoding device is provided with a decoding unit that extracts and reproduces a signal in a predetermined band including the audible band from the encoded acoustic signal, and the coding unit is a ΔΣ modulation that replaces the quantization noise outside the audible band. , Performing predetermined ΔΣ modulation based on a band identification signal given in advance, transmitting the band identification signal, and controlling the frequency band to be reproduced by the decoding means based on the transmitted band identification signal; Is amplified in advance by the emphasis means and transmitted together with the emphasis identification signal indicating the emphasis state, and the frequency of the signal reproduced by the decoding means is reproduced based on the emphasis identification signal. Controlling the numerical characteristics, the encoding means encodes and transmits the acoustic signal at a predetermined sampling frequency based on a sampling frequency identification signal given in advance, and the decoding means performs decoding based on the sampling frequency identification signal. It is also possible to do.

【0007】[0007]

【作用】上記のように入力される音響信号を可聴帯域の
4倍以上のサンプリング周波数で符号化し、必要に応じ
てΔΣ変調により可聴帯域のダイナミックレンジを拡張
させるようにしたため、可聴帯域である15kHz〜20k
Hzにおけるダイナミックレンジを劣化させることなく高
ダイナミックレンジの音響信号を得ることが出来、ま
た、サンプリング周波数を可聴帯域の4倍以上としてい
るのでα波に対して有意義な可聴帯域外の超高音域の音
響信号も発生させることがことができるものである。
The acoustic signal input as described above is coded at a sampling frequency which is four times or more the audible band, and the dynamic range of the audible band is expanded by ΔΣ modulation as necessary. ~ 20k
It is possible to obtain an acoustic signal with a high dynamic range without degrading the dynamic range at Hz, and because the sampling frequency is 4 times the audible band or more, it is possible to obtain a super high frequency range outside the audible band that is meaningful for α waves. An acoustic signal can also be generated.

【0008】[0008]

【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明を行なう。図1は本発明の第1の実施例
における符号装置を示すブロック図である。この図を説
明すると、オーバーサンプリングフィルタ1は音響入力
(ここではサンプリング周波数が96kHz、語長を24
ビットとしている)のオーバーサンプリングを行い、2
4ビット、192kHzのデジタル信号に変換する。ΔΣ
変調器2がモード制御信号に基づき、入力される24ビ
ット、192kHzの信号を16ビット、192kHzデジタ
ル信号にビット圧縮し、変換された音響信号を符号器出
力として出力し、復号装置へ伝送する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a coding device according to a first embodiment of the present invention. To explain this figure, the oversampling filter 1 has an acoustic input (here, the sampling frequency is 96 kHz, and the word length is 24
Bit) and 2)
Converts to a 4-bit, 192 kHz digital signal. ΔΣ
The modulator 2 bit-compresses the input 24-bit, 192 kHz signal into a 16-bit, 192 kHz digital signal based on the mode control signal, outputs the converted acoustic signal as an encoder output, and transmits it to a decoding device.

【0009】ΔΣ変調器2としては、例えば、図示して
あるような構成のものが有効である。即ち、局部量子化
器5が入力される24ビットのデータを16ビットに丸
めて(再量子化して)出力する。減算器6が局部量子化
器5によって発生される量子化誤差Vqを取り出し、伝
達関数H1(z)、H2(z)を有する帰還回路7、8に与え
る。セレクタ9がモード制御信号に基づき、帰還回路
7、8のいずれかの出力を選択して出力し、加算器4に
てオーバーサンプリングフィルタ1より入力される24
ビット、192kHzの信号と加算して局部量子化器5へ
送出する。ここで、帰還回路7、8の伝達関数H1
(z)、H2(z)として、例えば、H1(z)= z-1、H2
(z)= z-2−z-1のようなものを用いれば、可聴帯域
においてそれぞれ116dB、128dBのダイナミックレ
ンジを有する信号を符号器出力として得ることが出来
る。
As the delta-sigma modulator 2, for example, one having a configuration as shown in the drawing is effective. That is, the local quantizer 5 rounds the input 24-bit data into 16 bits (requantizes) and outputs the rounded data. The subtracter 6 takes out the quantization error Vq generated by the local quantizer 5 and supplies it to the feedback circuits 7 and 8 having the transfer functions H1 (z) and H2 (z). The selector 9 selects and outputs one of the outputs of the feedback circuits 7 and 8 based on the mode control signal, and the adder 4 inputs the output from the oversampling filter 1 24.
The bit and the signal of 192 kHz are added and sent to the local quantizer 5. Here, the transfer function H1 of the feedback circuits 7 and 8
(z) and H2 (z), for example, H1 (z) = z −1 , H2
If something like (z) = z −2 −z −1 is used, signals having dynamic ranges of 116 dB and 128 dB in the audible band can be obtained as encoder outputs.

【0010】このように、音響入力の語長、サンプリン
グ周波数に応じてΔΣ変調器2の伝達関数をかえること
により、再生帯域を狭めることなく可聴帯域におけるダ
イナミックレンジを拡大することができる。この場合、
例えば70kHz以上のダイナミックレンジが減少する
が、元々この帯域に大振幅の信号が存在することは殆ど
なく、実質上問題になることはない。また、どうしても
超高音域において大振幅の信号が必要な場合には、帰還
回路7の伝達関数をH1(z)=0とすれば良い。この場
合においても、可聴帯域において104dBのダイナミッ
クレンジが得られ、現行のコンパクトディスクよりも優
れた音質を得ることができる。
As described above, by changing the transfer function of the ΔΣ modulator 2 according to the word length of the sound input and the sampling frequency, the dynamic range in the audible band can be expanded without narrowing the reproduction band. in this case,
For example, the dynamic range of 70 kHz or more is reduced, but originally there is almost no large-amplitude signal in this band, and there is practically no problem. If a signal with a large amplitude is absolutely necessary in the ultra-high range, the transfer function of the feedback circuit 7 may be set to H1 (z) = 0. Even in this case, a dynamic range of 104 dB can be obtained in the audible band, and a sound quality superior to that of the current compact disc can be obtained.

【0011】図2は本発明の第1の実施例における符号
装置及び復号装置の復号装置を示すブロック図である。
復号装置3においては、符号器出力より伝送された、変
換された音響信号を取り出し、16ビット、192kHz
となっている音響信号を復号器入力としてオーバーサン
プリングフィルタ10に入力する。オーバーサンプリン
グフィルタ10においてこの信号が2倍オーバーサンプ
リングされ、384kHz、24ビットに変換されてD/
A変換器12に入力される。D/A変換器12がこの信
号をアナログ信号に変換し、次いでローパスフィルタ1
3によって折り返し歪が除去されアナログ出力として出
力される。
FIG. 2 is a block diagram showing a decoding device of the coding device and the decoding device according to the first embodiment of the present invention.
In the decoding device 3, the converted acoustic signal transmitted from the encoder output is extracted, and 16-bit, 192 kHz
Is input to the oversampling filter 10 as a decoder input. In the oversampling filter 10, this signal is twice oversampled, converted into 384 kHz, 24 bits, and D /
It is input to the A converter 12. The D / A converter 12 converts this signal into an analog signal, and then the low pass filter 1
The aliasing distortion is removed by 3 and is output as an analog output.

【0012】ここで、復号装置3より出力されるアナロ
グ出力について考えると、復号器入力は、符号装置に入
力される音響入力の語長、サンプリング周波数に関係な
く一定語長、一定周波数であるため、オーバーサンプリ
ングフィルタ10がナイキスト周波数である96kHz以
上の成分を充分に落とすものであればその特性は固定の
ものであっても符号装置に与えられた音響入力の品質を
殆ど落とすことなく再生することができる。また、オー
バーサンプリングフィルタを用いず、復号器入力を直接
D/A変換器12においてD/A変換する事も可能であ
る。この場合にはローパスフィルタ13ではやや急峻に
ナイキスト周波数である96kHz以上の成分を充分に落
とすものであればよい。この場合においても、音響入力
のサンプリング周波数、語長に関係なくその特性は固定
でよい。
Considering the analog output output from the decoding device 3, the decoder input has a constant word length and a constant frequency regardless of the word length and sampling frequency of the acoustic input input to the encoding device. As long as the oversampling filter 10 is capable of sufficiently dropping the component of 96 kHz or more, which is the Nyquist frequency, even if the characteristic is fixed, reproduction can be performed without substantially lowering the quality of the acoustic input given to the coding device. You can It is also possible to directly D / A convert the decoder input in the D / A converter 12 without using an oversampling filter. In this case, the low-pass filter 13 may be one that sufficiently sharply drops the components of the Nyquist frequency of 96 kHz or higher. Even in this case, the characteristics may be fixed regardless of the sampling frequency of the acoustic input and the word length.

【0013】このように、符号装置、復号装置間での伝
送を可聴帯域の4倍を超えるデジタル信号で行なうこと
により、復号装置における伝達系の特性が一定であって
も符号装置に入力される音響入力の帯域、ダイナミック
レンジの変化に対応した性能を発揮することができる。
ところで、一般に伝送路においては伝えられる信号に誤
りが発生する。通常、例えばコンパクトディスク等では
これに対処するため誤り訂正符号が付けられており、多
少の誤りが発生しても確実に修復ができるようになって
いる。しかし、誤りの発生が一定量を超えると修復不能
となり、この場合には例えば前値ホールド、或いは、前
後の値による直線補間処理等が行なわれる。誤り訂正不
能時の異音発生はある程度は仕方がないものとして処理
できるが、ユーザーにとっては、少なくとも聴覚に傷害
を与えないこと、スピーカ等の機器を破損しないことが
重要である。これらの事由を勘案すると、異音のレベル
は音響信号再生レベルの−40dB以下であることが望ま
しい。通常コンパクトディスク等に記録されている音楽
等の平均録音レベルは−6dB〜−18dBであるので異音
については−46dB以下、即ち伝送ビット数としては8
ビット以上であることが望ましい。本発明においては伝
送するビット数を16ビットという多ビットとしている
ため、誤り修復が不能となった場合において直線補間処
理等、簡単な処理で対処した場合においても異音の発生
を非常に小さくできるという効果がある。
As described above, the transmission between the coding device and the decoding device is performed by the digital signal exceeding 4 times the audible band, so that even if the characteristic of the transfer system in the decoding device is constant, it is input to the coding device. It is possible to exhibit the performance corresponding to the change of the sound input band and the dynamic range.
By the way, generally, an error occurs in a signal transmitted on a transmission line. Usually, for example, a compact disc or the like is provided with an error correction code to cope with this, so that even if some error occurs, it can be surely repaired. However, if the error occurrence exceeds a certain amount, it cannot be repaired. In this case, for example, the previous value hold or the linear interpolation processing by the previous and next values is performed. The generation of abnormal noise when the error cannot be corrected can be treated as something that cannot be helped to some extent, but it is important for the user that at least the hearing is not damaged and the device such as the speaker is not damaged. Taking these reasons into consideration, it is desirable that the level of abnormal noise is -40 dB or less of the sound signal reproduction level. Normally, the average recording level of music recorded on compact discs is -6 dB to -18 dB, so abnormal noise is -46 dB or less, that is, the number of transmission bits is 8.
It is desirable that the number is a bit or more. In the present invention, since the number of bits to be transmitted is 16 bits, which is a large number of bits, the occurrence of abnormal noise can be made extremely small even when a simple process such as a linear interpolation process is taken when error correction becomes impossible. There is an effect.

【0014】ところで、符号装置においては、変換され
た音響信号とともにモード制御信号をサブコードとして
出力してもよく、この場合、復号装置は本発明の第2の
実施例として図3に示すとおりに構成する。即ち、復号
装置においては、符号器出力より伝送された、変換され
た音響信号とサブコードとしてモード制御信号を取り出
し、16ビット、192kHzとなっている音響信号を復
号器入力としてオーバーサンプリングフィルタ10に入
力する。オーバーサンプリングフィルタ10においてこ
の信号が2倍オーバーサンプリングされ、384kHz、
24ビットとなって後段のデジタルフィルタ11に与え
られる。デジタルフィルタ11では、先にサブコードと
して取り出されたモード制御信号に基づいて所定のフィ
ルタリングを行なう。モード制御信号と符号装置に入力
される音響入力の帯域との関係は予め決められているも
のとする。
By the way, in the encoding device, the mode control signal may be output as a sub-code together with the converted acoustic signal. In this case, the decoding device is as a second embodiment of the present invention as shown in FIG. Configure. That is, in the decoding device, the converted acoustic signal transmitted from the encoder output and the mode control signal as a subcode are extracted, and the 16-bit, 192 kHz acoustic signal is input to the oversampling filter 10 as a decoder input. input. In the oversampling filter 10, this signal is oversampled by a factor of 384 kHz,
It becomes 24 bits and is given to the digital filter 11 in the subsequent stage. The digital filter 11 performs predetermined filtering based on the mode control signal previously extracted as a subcode. It is assumed that the relationship between the mode control signal and the band of the sound input input to the encoding device is predetermined.

【0015】今仮に音響入力の帯域が0kHz〜48kHzで
あったとすると、オーバーサンプリングフィルタ10に
よって得られた384kHz、24ビットの信号がモード
制御信号によりデジタルフィルタ11で48kHz以上の
帯域の信号を急峻に取り除く処理を行なう。デジタルフ
ィルタ11出力はD/A変換器12に入力され、アナロ
グ信号に変換され、次いでローパスフィルタ13によっ
て折り返し歪が除去されアナログ出力として出力され
る。この場合であっても、モード制御信号によってD/
A変換器12以降の回路を変更することなく、符号装置
に与えられた音響入力の帯域、ダイナミックレンジの変
化に対応した性能を発揮することができる。
Assuming that the sound input band is 0 kHz to 48 kHz, the 384 kHz, 24-bit signal obtained by the oversampling filter 10 is sharpened by the mode control signal to a signal in the band of 48 kHz or more by the digital filter 11. Perform the removal process. The output of the digital filter 11 is input to the D / A converter 12, converted into an analog signal, and then the aliasing distortion is removed by the low-pass filter 13 and output as an analog output. Even in this case, D /
The performance corresponding to the change in the band of the acoustic input given to the encoding device and the dynamic range can be exhibited without changing the circuit after the A converter 12.

【0016】また、符号装置において符号化を行なう際
のサンプリング周波数を複数種類、例えば192kHzと
96kHzの2種類用意しておき、このサンプリング周波
数に関する情報をサンプリング周波数識別信号をサブコ
ードとして変換された音響信号とともに出力してもよ
い。この場合、復号装置3においては、符号器出力より
伝送された、変換された音響信号とサブコードとしてサ
ンプリング周波数識別信号を取り出し、本来192kHz
となっているサンプリング周波数を例えば96kHzに変
更して機器を動作させる。このように構成することによ
り、伝送媒体の容量が同じであっても時間にして2倍の
音響入力を復号装置が再生することが可能となる。無論
この時再生可能帯域は1/2となるが、帯域の広さが重
要でない場合、例えば、会話の伝送等に有効である。な
お、復号装置3では、機器に与えられるマスタクロック
のクロック周波数を1/2にしても良く、また、オーバ
ーサンプリングフィルタ10のオーバーサンプリング比
を2倍から4倍と高くするようにしても良い。
A plurality of types of sampling frequencies, for example, 192 kHz and 96 kHz, are prepared for encoding in the encoding device, and the information about the sampling frequencies is converted into the sound with the sampling frequency identification signal as a subcode. It may be output together with the signal. In this case, in the decoding device 3, the converted acoustic signal transmitted from the encoder output and the sampling frequency identification signal as a subcode are taken out, and originally 192 kHz
The sampling frequency is changed to, for example, 96 kHz and the device is operated. With such a configuration, even if the transmission medium has the same capacity, it becomes possible for the decoding device to reproduce the sound input twice as long as the time. Of course, at this time, the reproducible band becomes 1/2, but when the width of the band is not important, it is effective, for example, for conversation transmission. In the decoding device 3, the clock frequency of the master clock supplied to the device may be halved, and the oversampling ratio of the oversampling filter 10 may be increased to 2 to 4 times.

【0017】図1に示す符号装置でエンファシスをか
け、高域を強調して符号化しても良い。この場合は、例
えば、音響入力をエンファシス回路を介してオーバーサ
ンプリングフィルタ1へ入力する、或いは、オーバーサ
ンプリングフィルタ1出力をエンファシス回路を介して
ΔΣ変調器2に入力する。そして変換された音響信号と
ともにエンファシスのオン/オフを示すエンファシス識
別信号をサブコードとして出力する。復号装置において
は、エンファシス回路と逆の周波数特性を有するディエ
ンファシス回路をオーバーサンプリングフィルタ10、
デジタルフィルタ11、D/A変換器12のいずれかの
間に挿入し、サブコードとして取り出されたエンファシ
ス識別信号に基づいてオン/オフさせる。これにより、
例えば、ΔΣ変調によって超高域における量子化雑音が
増加した場合であってもそのノイズを減らすことがで
き、再生時にスピーカ等に入力される信号レベルを一定
値以下に抑えることができる。特に、超高域を再生可能
なスピーカは一般に耐圧が低く、この手法は有効であ
る。
The encoding device shown in FIG. 1 may be used for emphasis to emphasize high frequencies for encoding. In this case, for example, the acoustic input is input to the oversampling filter 1 via the emphasis circuit, or the output of the oversampling filter 1 is input to the ΔΣ modulator 2 via the emphasis circuit. Then, together with the converted acoustic signal, an emphasis identification signal indicating ON / OFF of emphasis is output as a subcode. In the decoding device, a de-emphasis circuit having a frequency characteristic opposite to that of the emphasis circuit is used as the oversampling filter 10,
It is inserted between either the digital filter 11 or the D / A converter 12, and is turned on / off based on the emphasis identification signal extracted as a subcode. This allows
For example, even if the quantization noise in the ultra-high frequency range is increased by the ΔΣ modulation, the noise can be reduced, and the signal level input to the speaker or the like during reproduction can be suppressed to a certain value or less. In particular, a speaker capable of reproducing a super high frequency generally has a low withstand voltage, and this method is effective.

【0018】なお、帰還回路7、8の伝達関数H1
(z)、H2(z)としては実施例に示したものでなくとも
良いことは言うまでもなく、更に高次のもの、或いは分
数多項式となるようなものを用いても良い。サンプリン
グ周波数=192kHzという値もこれに限定したもので
はなく、要はサンプリング周波数が可聴帯域の4倍以上
であれば良いものである。ディエンファシスに関して
は、無論この識別信号を伝送してオン/オフを切り換え
るようにしても良いが、元々20kHzを超える帯域の信
号レベルはそれほど大きくないため、オンのモードのみ
としても良い。
The transfer function H1 of the feedback circuits 7 and 8
It is needless to say that (z) and H2 (z) are not limited to those shown in the embodiment, and higher ones or fractional polynomials may be used. The value of sampling frequency = 192 kHz is not limited to this, and the point is that the sampling frequency should be four times or more the audible band. Regarding de-emphasis, of course, this identification signal may be transmitted to switch on / off, but since the signal level in the band exceeding 20 kHz is not so large originally, only the on mode may be used.

【0019】[0019]

【発明の効果】以上のべたように本発明は、入力される
音響信号を可聴帯域の4倍以上のサンプリング周波数で
符号化して伝送する符号化手段と、符号化された音響信
号を可聴帯域を含む所定の帯域の信号を取り出し再生す
る復号手段とを備えるようにし、符号化手段が、ΔΣ変
調により量子化雑音を可聴帯域外へ置換し、帯域識別信
号、エンファシス識別信号、サンプリング周波数識別信
号を伝送し、復号手段がこれら信号に基づき復号化を行
なうようにしたため、可聴帯域である15kHz〜20kHz
におけるダイナミックレンジを劣化させることなく高ダ
イナミックレンジの音響信号を得ることが出来、また、
サンプリング周波数を可聴帯域の4倍以上としているの
でα波に対して有意義な可聴帯域外の超高音域の音響信
号も発生させることがことができるとともに、復号装置
側の回路の変更を殆ど行なうことなく、必要に応じてダ
イナミックレンジや帯域を拡張、縮小する事ができる。
As described above, according to the present invention, the encoding means for encoding and transmitting the input acoustic signal at the sampling frequency of 4 times or more of the audible band, and the encoded acoustic signal in the audible band. And a decoding means for retrieving and reproducing a signal of a predetermined band including the encoding means, the quantization noise is replaced by ΔΣ modulation outside the audible band, and the band identification signal, the emphasis identification signal, and the sampling frequency identification signal are converted. Since the signal is transmitted and the decoding means performs decoding based on these signals, the audible band is 15 kHz to 20 kHz.
It is possible to obtain a high dynamic range acoustic signal without degrading the dynamic range in
Since the sampling frequency is 4 times the audible band or more, it is possible to generate an acoustic signal in the ultra-high range outside the audible band, which is meaningful for α-waves, and the circuit on the decoding device side is almost changed. The dynamic range and bandwidth can be expanded and contracted as needed.

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

【図1】本発明の第1の実施例における符号装置を表す
ブロック図
FIG. 1 is a block diagram showing an encoding device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同実施例における復号装置を示すブロック図FIG. 2 is a block diagram showing a decoding device in the embodiment.

【図3】本発明の第2の実施例における復号装置を示す
ブロック図
FIG. 3 is a block diagram showing a decoding device according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、10 オーバーサンプリングフィルタ 2 ΔΣ変調器 3 復号装置 4 加算器 5 局部量子化器 6 減算器 7、8 帰還回路 9 セレクタ 11 デジタルフィルタ 12 D/A変換器 13 ローパスフィルタ 1, 10 Oversampling filter 2 ΔΣ modulator 3 Decoding device 4 Adder 5 Local quantizer 6 Subtractor 7, 8 Feedback circuit 9 Selector 11 Digital filter 12 D / A converter 13 Low-pass filter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 蔭山 惠 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 藤井 克芳 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 谷 泰範 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kei Kageyama 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Katsuyoshi Fujii 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 72) Inventor Yasunori Tani 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力される音響信号を可聴帯域の4倍以
上のサンプリング周波数で符号化して伝送する符号化手
段を備えた符号装置、及び、前記符号化された音響信号
を、可聴帯域を含む所定の帯域の信号を取り出し再生す
る復号手段を備えた復号装置。
1. An encoding device comprising an encoding means for encoding and transmitting an input acoustic signal at a sampling frequency which is four times or more of an audible band, and the encoded acoustic signal includes an audible band. A decoding device provided with a decoding means for taking out and reproducing a signal in a predetermined band.
【請求項2】 符号化手段が符号化時に用いるサンプリ
ング周波数が60kHz以上であることを特徴とする請求
項1記載の符号装置。
2. A coding apparatus according to claim 1, wherein the coding frequency used by the coding means for coding is 60 kHz or more.
【請求項3】 符号化手段が出力する符号ビット数が8
以上であることを特徴とする請求項1記載の符号装置。
3. The number of code bits output by the encoding means is 8.
The coding device according to claim 1, which is the above.
【請求項4】 符号化手段が、量子化雑音を可聴帯域外
へ置換するΔΣ変調を行なうことを特徴とする請求項1
記載の符号装置。
4. The encoding means performs ΔΣ modulation for substituting quantization noise outside the audible band.
The coding device described.
【請求項5】 符号化手段が、音響信号を予め与えられ
た帯域識別信号に基き所定のΔΣ変調を行なうとともに
前記帯域識別信号を伝送し、復号手段が伝送された帯域
識別信号に基づき再生する周波数帯域を制御することを
特徴とする請求項1記載の符号装置及び復号装置。
5. The encoding means performs predetermined ΔΣ modulation on the acoustic signal based on a band identification signal given in advance, transmits the band identification signal, and the decoding means reproduces based on the transmitted band identification signal. The encoding device and the decoding device according to claim 1, which control a frequency band.
【請求項6】 符号化手段が、音響信号を予めエンファ
シス手段で高域を増強し、エンファシス状態を示すエン
ファシス識別信号とともに伝送し、復号手段が前記エン
ファシス識別信号に基づき再生する信号の周波数特性を
制御することを特徴とする請求項1記載の符号装置及び
復号装置。
6. The encoding means transmits a sound signal together with an emphasis identification signal indicating an emphasis state by enhancing the high frequency band by the emphasis means in advance, and the decoding means reproduces the frequency characteristic of the signal reproduced based on the emphasis identification signal. The encoding device and the decoding device according to claim 1, which are controlled.
【請求項7】 符号化手段が、音響信号を予め与えられ
たサンプリング周波数識別信号に基づき所定のサンプリ
ング周波数で符号化して伝送し、復号手段が、前記サン
プリング周波数識別信号に基づき復号化を行なうことを
特徴とする請求項1記載の符号装置及び復号装置。
7. The encoding means encodes and transmits the acoustic signal at a predetermined sampling frequency based on a sampling frequency identification signal given in advance, and the decoding means performs decoding based on the sampling frequency identification signal. The encoding device and the decoding device according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013042488A (en) * 2011-08-15 2013-02-28 Freescale Semiconductor Inc Configurable continuous time sigma delta analog-to-digital converter

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