JPH09139671A - インターフェース装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易な構成で多様な属性の信号入出力に対応
可能とする。また、この際にエリアシングなどの不都合
が生じる 【解決手段】 所定周波数範囲のうちで指定に応じたサ
ンプリング周波数ｆｓを設定できるタイミング発生手段
により、Ａ／Ｄ変換器，Ｄ／Ａ変換器、サンプリングレ
ートコンバータ等を制御する。また、この際Ｎｆｓのサ
ンプリング周波数に変換した上で帯域制限を行なうこと
でエリアシング等が発生しないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばパーソナル
コンピュータやオーディオ／ビジュアル機器などの各種
機器間で音声信号や映像信号などの送信／受信に好適な
インターフェース装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば音声信号や映像信号をデジタルデ
ータ化して、ハードディスク等のデジタル記録メディア
に記録し、また再生する装置として、例えば業務用の編
集装置が知られている。また近年、パーソナルコンピュ
ータにおいても音声信号や映像信号の入出力及び記録／
再生機能を有するものが普及してきた。

【０００３】パーソナルコンピュータ等において音声信
号を記録／再生することができるシステム例を図５に示
す。ＣＰＵ１、メモリ２、及び各種インターフェース機
能部の間はＣＰＵバス５によりデータや制御信号の受渡
が行なわれる。この図においてメモリ２は、ＲＡＭやＲ
ＯＭで構成され、処理プログラムの保存や各種処理にお
けるワーク領域としての部位として示している。

【０００４】インターフェース機能部としては、ユーザ
ーインターフェース３、通信インターフェース４、スト
レージインターフェース６、デジタルオーディオインタ
ーフェース２０、アナログオーディオインターフェース
３０が設けられている。ユーザーインターフェース３は
例えばキーボード、マウス等の入力装置や、モニタディ
スプレイ等の出力装置が接続され、ユーザーからのデー
タ入力やユーザーに対する表示出力などの動作に対応す
る。通信インターフェース４は通信路と接続され、通信
データの授受を行なう。

【０００５】ストレージインターフェース６は音声デー
タ等の記録／再生動作に関して、ストレージバス７を介
して各種記録メディアへの書込データの送信及び記録メ
ディアからの再生データの受取りを行なう。記録メディ
アとしては、例えばハードディスクドライバ８により記
録再生が行なわれるハードディスク、ストリーマー９に
より記録再生が行なわれる磁気テープ、光学ディスクド
ライバ１０により記録再生が行なわれる光ディスク（光
磁気ディスク）等が設けられる。

【０００６】デジタルオーディオインターフェース２０
は外部のデジタルオーディオ機器からのデジタル音声信
号の受信や、外部のデジタルオーディオ機器へのデジタ
ル音声信号の送信を行なう。アナログオーディオインタ
ーフェース３０は外部のアナログオーディオ機器からの
アナログ音声信号の受信や、外部のアナログオーディオ
機器へのアナログ音声信号の送信を行なう。

【０００７】デジタルオーディオインターフェース２０
及びアナログオーディオインターフェース３０は例えば
図６のように構成されている。デジタルオーディオイン
ターフェース２０では、入力系として受信部２２及びＦ
ＩＦＯメモリ２３が設けられ、また出力系としてＦＩＦ
Ｏメモリ２４及び送信部２５が設けられる。各部の動作
はタイミング発生部２１により制御される。

【０００８】デジタルオーディオ信号が受信部２２に供
給されると、受信部２２は受信タイミングの基準となる
信号をタイミング発生部２１に供給し、これによりタイ
ミング発生部２１は受信のための制御を開始する。即
ち、受信部２２で入力されるデジタルオーディオ信号に
対して所要の処理を実行させた後ＦＩＦＯメモリ２３に
書き込ませ、所定のタイミングでＣＰＵバス５に出力さ
せる。ＣＰＵバス５に出力されたデジタルオーディオ信
号はＣＰＵ１の制御により例えばストレージインターフ
ェース６に供給され、ハードディスク等への記録動作が
行なわれる。

【０００９】ハードディスク等の記録メディアから読み
出されたデジタルオーディオ信号はストレージインター
フェース６を介してＣＰＵバス５に供給される。そして
このデジタルオーディオ信号を外部のデジタルオーディ
オ機器に出力する場合は、ＣＰＵ１はそのデジタルオー
ディオ信号をデジタルオーディオインターフェース２０
に供給する。デジタルオーディオインターフェース２０
ではＣＰＵ１からの指令に基づいてタイミング発生部２
１がＣＰＵバス５から供給されるデジタルオーディオ信
号をＦＩＦＯメモリ２４に取り込んでいく。そして送信
タイミングに合わせてＦＩＦＯメモリ２４から読み出し
たデジタルオーディオ信号を送信部２５から送信出力さ
せる。

【００１０】アナログオーディオインターフェース３０
では、入力系としてローパスフィルタ３６、Ａ／Ｄ変換
器３２、及びＦＩＦＯメモリ３３が設けられ、また出力
系としてＦＩＦＯメモリ３４、Ｄ／Ａ変換器３５、及び
ローパスフィルタ３７が設けられる。各部の動作はタイ
ミング発生部３１により制御される。

【００１１】アナログオーディオ信号が入力されると、
Ａ／Ｄ変換処理の前段としてローパスフィルタ３６で帯
域制限が行なわれる。そしてＡ／Ｄ変換器３２で所定の
サンプリング周波数でデジタルオーディオ信号に変換さ
れる。そのデジタルオーディオ信号はＦＩＦＯメモリ３
３に書き込まれ、所定のタイミングでＣＰＵバス５に出
力される。ＣＰＵバス５に出力されたデジタルオーディ
オ信号はＣＰＵ１の制御により例えばストレージインタ
ーフェース６に供給され、ハードディスク等への記録動
作が行なわれる。

【００１２】ハードディスク等の記録メディアから読み
出されたデジタルオーディオ信号はストレージインター
フェース６を介してＣＰＵバス５に供給される。そして
このデジタルオーディオ信号を外部のアナログオーディ
オ機器に出力する場合は、ＣＰＵ１はそのデジタルオー
ディオ信号をアナログオーディオインターフェース３０
に供給する。アナログオーディオインターフェース３０
ではＣＰＵ１からの指令に基づいてタイミング発生部３
１がＣＰＵバス５から供給されるデジタルオーディオ信
号をＦＩＦＯメモリ３４に取り込んでいく。そしてＦＩ
ＦＯメモリ２４から読み出したデジタルオーディオ信号
をＤ／Ａ変換器３５でアナログオーディオ信号に変換
し、ローパスフィルタ３７で帯域制限を行なうことで高
調波をカットして送信出力する。

【００１３】以上のように図５のようなシステムにおい
ては、デジタルオーディオインターフェース２０又はア
ナログオーディオインターフェース３０を介して取り込
んだオーディオ信号を、ハードディスク、磁気テープ等
の記録メディアに記録しておくことができ、また必要に
応じてそれを再生し、デジタルオーディオインターフェ
ース２０又はアナログオーディオインターフェース３０
から外部オーディオ機器に出力して、音声再生等を実行
できるようにさされている。また磁気テープや光ディス
クのような可搬メディアを使用することで、他の記録装
置で磁気テープ等に記録されたデータを、この図５のシ
ステムにより再生させ、外部機器に供給することなども
可能となる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、アナログオ
ーディオインターフェース３０では、アナログオーディ
オ信号をＡ／Ｄ変換してデジタルオーディオ信号とする
際に、複数の属性を選択できるようにされている。属性
とは、サンプリング周波数、データ語長、チャンネル数
などの要素から成る。そして、ＣＰＵ１がシステム側で
取り込みたいデジタルオーディオ信号の属性を指定する
ことで、アナログオーディオインターフェース３０では
アナログオーディオ信号に対するサンプリング周波数等
を選択することになる。またデジタルオーディオインタ
ーフェース２０を介して入力されるデジタルオーディオ
信号は、そのデジタルオーディオ信号を出力した外部機
器に依存する属性を有するものとなる。

【００１５】ＣＰＵ１は、デジタルオーディオインター
フェース２０又はアナログオーディオインターフェース
３０を介して入力されたデジタルオーディオ信号につい
て、ハードディスク等に記録する場合は、そのオーディ
オ信号に、属性に関するデータを付加して、記録データ
ファイルを形成させることになる。

【００１６】そしてハードディスク等から或るオーディ
オ信号を再生する場合は、まず属性データを読み、それ
に基づいてデジタルオーディオインターフェース２０や
アナログオーディオインターフェース３０のタイミング
発生部２１又は３１の動作を指定する。そしてその後デ
ジタルオーディオ信号を読み出し、デジタルオーディオ
インターフェース２０やアナログオーディオインターフ
ェース３０に供給することで、タイミング発生部２１又
は３１がその信号の属性に応じたタイミング制御を行な
うことで、適正な再生データの出力が行なわれるものと
なる。

【００１７】ところが、パーソナルコンピュータ等にお
ける一般的なオーディオ信号インターフェース部では、
サポートする属性の種類がかなり限られている。例えば
サンプリング周波数については、44.1KHz 、22.05KHz、
11.025KHz とされる。また、データ語長は１６ビットか
８ビット、チャンネル数は１チャンネル（モノラル）か
２チャンネル（ステレオ）とされるなどである。サンプ
リング周波数について44.1KHz 、22.05KHz、11.025KHz
の３種類とするのは、例えばこのようにすると各周波数
は倍数関係にあるため１系統のクロックで対応できるた
めである。そして、これらの対応可能な属性に該当しな
いオーディオ信号については、外部機器との間でインタ
ーフェースがとれないことになっている。

【００１８】しかし実際には、より多種類の属性を持つ
デジタルオーディオ信号が存在する。サンプリング周波
数だけをとっても、デジタルオーディオテープレコーダ
ー（ＤＡＴ）などで用いられる４８KHz や、業務用デジ
タルレコーダでの44.056KHz、さらには衛星放送で採用
されている３２KHz などがある。加えて、ＣＤ−Ｉなど
のように圧縮処理を伴うフォーマットを含めると、種類
はさらに多くなる。

【００１９】このため、図５のようなシステムでインタ
ーフェース対応できない機器が多く存在するという問題
があった。即ち、外部機器からの入力に対応できないこ
とや、外部機器への出力ができないことや、さらには磁
気テープや光ディスクなどの可搬性のメディアであって
も、当システムで再生して出力できず、可搬性メディア
のメリットが生かせないというようなことなどが多々発
生していた。

【００２０】これに対して、対応可能な属性の種類を増
やせば良いわけであるが、例えばサンプリング周波数に
ついてみると、その規格は多様であり、しかも周波数比
も単純でない。このため、多数のクロック及びタイミン
グ系統などが必要になり、ハードウエアとしての構成の
複雑化、大規模化や、コストアップが伴うことになると
いう問題があった。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような問題
点に鑑みて、インターフェース装置においてタイミング
系統の複雑化等を伴わずに多様な属性に対応可能とする
ことを目的とする。また、この際にエリアシングなどの
不都合が生じることもないようにする。

【００２２】このため、供給されるアナログ信号を可変
指定されるサンプリング周波数ｆｓのデジタル信号とし
て取り込むためのインターフェース装置としては、所定
周波数範囲のうちで指定に応じたサンプリング周波数ｆ
ｓを設定できるタイミング発生手段と、供給されたアナ
ログ信号に対して所定のカットオフ周波数で帯域制限す
るアナログフィルタ手段と、帯域制限されたアナログ信
号をサンプリング周波数Ｎｆｓでサンプリングし、デジ
タル信号とするＡ／Ｄ変換手段と、周波数Ｎｆｓでサン
プリングされたデジタル信号の帯域を、サンプリング周
波数ｆｓにおいてエリアシングが発生しない帯域となる
ように帯域調整を行なうデジタルフィルタ手段と、帯域
制限されたデジタル信号に対して間引処理を行ない、サ
ンプリング周波数ｆｓのデジタル信号とするデシメーシ
ョン手段とを有する構成とする。つまり、サンプリング
周波数ｆｓのデータを入力したいときは、プログラマブ
ルなタイミング発生手段によりサンプリング周波数ｆｓ
を選択させる。そしてＡ／Ｄ変換手段ではＮ倍のサンプ
リング周波数Ｎｆｓでサンプリングし、帯域制限の後の
間引処理でサンプリング周波数ｆｓのデータを得ること
で、エリアシングを防止する。即ち、アナログフィルタ
手段のカットオフ周波数は固定であるため、例えば比較
的低い周波数がサンプリング周波数ｆｓとして選択され
た場合は、Ａ／Ｄ変換時にエリアシングが生ずることが
あるが、サンプリング周波数Ｎｆｓでサンプリングする
ことでこれを防止する。

【００２３】デジタル信号をアナログ信号として出力す
るインターフェース装置としては、デジタル信号に対す
る補間処理を行ないサンプリング周波数を周波数ｆｓの
Ｎ倍のＮｆｓとする補間手段と、サンプリング周波数Ｎ
ｆｓのデジタル信号に対して、アナログ信号出力の際の
カットオフ周波数に応じた帯域制限を行なうデジタルフ
ィルタ手段と、所定周波数範囲のうちでサンプリング周
波数ｆｓを設定できるタイミング発生手段と、タイミン
グ発生手段の制御に基づいてサンプリング周波数Ｎｆｓ
で動作し、デジタルフィルタ手段からの出力をアナログ
信号に変換するＤ／Ａ変換手段と、Ｄ／Ａ変換手段から
のアナログ信号に対して所定のカットオフ周波数で帯域
制限を行ない、アナログ信号出力を行なうアナログフィ
ルタ手段とを設ける。この場合も、出力するデータのサ
ンプリング周波数ｆｓに応じた周波数でＤ／Ａ変換動作
を行ない出力することができるとともに、周波数Ｎｆｓ
で帯域制限やＤ／Ａ変換を行なうことで、出力段のフィ
ルタ手段のカットオフ特性に応じた適切なアナログ出力
信号を得ることができる。

【００２４】供給されるデジタル信号を可変指定される
サンプリング周波数ｆｓのデジタル信号として取り込む
ためのインターフェース装置としては、所定周波数範囲
のうちで指定に応じたサンプリング周波数ｆｓを設定で
きるタイミング発生手段と、タイミング発生手段の制御
に基づいて、供給されたデジタル信号のサンプリング周
波数ｆｘをＮｆｓに変換するサンプリングレート変換手
段と、サンプリング周波数Ｎｆｓのデジタル信号の帯域
をサンプリング周波数ｆｓにおいてエリアシングが発生
しない帯域となるように帯域調整を行なうデジタルフィ
ルタ手段と、帯域制限されたデジタル信号に対して間引
処理を行ない、サンプリング周波数ｆｓのデジタル信号
とするデシメーション手段とを有する構成とする。サン
プリング周波数ｆｓのデータを入力したいときは、プロ
グラマブルなタイミング発生手段によりサンプリング周
波数ｆｓを選択させ、これによりサンプリングレート変
換手段を動作させる。ただしこのときはサンプリング周
波数を周波数Ｎｆｓに変換させ、帯域制限の後の間引処
理でサンプリング周波数ｆｓのデータを得ることで、レ
ート変換により生ずる可能性のあるエリアシングを防止
する。

【００２５】サンプリング周波数ｆｓのデジタル信号を
所要のサンプリング周波数ｆｘのデジタル信号として出
力するインターフェース装置としては、サンプリング周
波数ｆｓのデジタル信号に対する補間処理を行ないサン
プリング周波数Ｎｆｓとする補間手段と、サンプリング
周波数Ｎｆｓのデジタル信号に対して所要の帯域制限を
行なうデジタルフィルタ手段と、サンプリング周波数Ｎ
ｆｓ及びｆｘに応じたタイミングを設定できるタイミン
グ発生手段と、タイミング発生手段の制御に基づいてサ
ンプリング周波数Ｎｆｓのデジタル信号をサンプリング
周波数ｆｘのデジタル信号に変換して出力するサンプリ
ングレート変換手段とを設ける。これにより、出力する
データのサンプリング周波数ｆｓを、出力したいサンプ
リング周波数ｆｘのデジタル信号とするとともに、サン
プリング周波数変換における帯域上の不都合を解消でき
る。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図４により本発明の
実施の形態を説明する。この例のインターフェース装置
は、前述した図５のシステムにおけるアナログオーディ
オインターフェース６０、デジタルオーディオインター
フェース４０として適用できるものとする。

【００２７】図１はアナログオーディオインターフェー
ス６０のブロック図である。ローパスフィルタ６２には
外部のアナログオーディオ機器からのアナログオーディ
オ信号が入力される。ローパスフィルタ６２は所定のカ
ットオフ周波数ｆｃで帯域制限を行なう。ローパスフィ
ルタ６２の出力はＡ／Ｄ変換器６３によりサンプリング
周波数Ｎｆｓのデジタルオーディオ信号に変換される。

【００２８】サンプリング周波数Ｎｆｓのデジタルオー
ディオ信号はデジタルフィルタ（オーバーサンプリング
フィルタ）６４により所定の帯域制限が行なわれてデシ
メータ６５に供給される。デシメータ６５は、供給され
たデジタルオーディオ信号に対して１／Ｎの間引処理を
行なうことで、サンプリング周波数ｆｓのデジタルオー
ディオ信号を出力する。デシメータ６５から出力される
サンプリング周波数ｆｓのデジタルオーディオ信号は、
ＦＩＦＯメモリ６６に書き込まれ、所定のタイミングで
ＣＰＵバス５に出力させる。

【００２９】以上の各部の動作はタイミング発生部６１
により制御される。ＣＰＵ１は、取り込みたいデジタル
オーディオ信号のサンプリング周波数ｆｓを指定し、タ
イミング発生部６１に伝える。タイミング発生部６１
は、指定されたサンプリング周波数ｆｓに応じて、Ａ／
Ｄ変換器６３に、Ｎ倍のサンプリング周波数Ｎｆｓでサ
ンプリングを実行させる。このときの『Ｎ』は固定値で
よい。

【００３０】デジタルフィルタ６４による帯域制限は、
指定可能な周波数ｆｓの最大値をｆｓmax としたとき
に、周波数２ｆｓmax でＡ／Ｄ変換器６３がサンプリン
グした場合において、その帯域がローパスフィルタ６２
のカットオフ周波数ｆｃに納まることになる係数特性で
行なわれる。タイミング発生部６１はさらに、デジタル
フィルタ６４及びデシメータ６５で処理されたデジタル
オーディオ信号について、ＦＩＦＯメモリ６６への書込
／読出を制御する。

【００３１】ＦＩＦＯメモリ６６からＣＰＵバス５に出
力されたデジタルオーディオ信号は図５におけるＣＰＵ
１の制御により例えばストレージインターフェース６に
供給され、ハードディスク等への記録動作が行なわれ
る。

【００３２】ハードディスク等の記録メディアから読み
出されたデジタルオーディオ信号はストレージインター
フェース６を介してＣＰＵバス５に供給される。そして
このデジタルオーディオ信号を外部のアナログオーディ
オ機器に出力する場合は、ＣＰＵ１はそのデジタルオー
ディオ信号をアナログオーディオインターフェース６０
に供給する。アナログオーディオインターフェース６０
ではＣＰＵ１からの指令に基づいてタイミング発生部６
１がＣＰＵバス５から供給されるデジタルオーディオ信
号をＦＩＦＯメモリ６７に取り込んでいく。そして送信
タイミングに合わせてＦＩＦＯメモリ６７から読み出し
たデジタルオーディオ信号をインターポレータ６８に供
給する。

【００３３】タイミング発生部６１はＣＰＵ１から送信
出力するオーディオ信号のサンプリング周波数ｆｓを取
り込むと、インターポレータ６８にはＮ倍のデータ補間
処理を実行させる。つまりサンプリング周波数Ｎｆｓの
デジタルオーディオ信号を出力される。

【００３４】このサンプリング周波数Ｎｆｓのデジタル
オーディオ信号はデジタルフィルタ（オーバーサンプリ
ングフィルタ）６９により帯域制限が行なわれる。この
帯域制限は出力段であるローパスフィルタ７１のカット
オフ周波数ｆｃに応じたものとなる。つまり、ＣＰＵ５
がタイミング発生部６１に対して指定可能なサンプリン
グ周波数ｆｓの最大値をｆｓmax としたときに、周波数
２ｆｓmax でＤ／Ａ変換器７０が動作した場合におい
て、その出力信号の帯域がローパスフィルタ７１のカッ
トオフ周波数ｆｃに納まることになる係数特性で行なわ
れる。

【００３５】デジタルフィルタ６９の出力はＤ／Ａ変換
器７０でアナログ信号に変換される。この処理のため、
タイミング発生部６１は指定された周波数ｆｓに応じて
Ｎ倍の周波数ＮｆｓのＤ／Ａ変換器７０の動作クロック
として供給する。Ｄ／Ａ変換器７０から出力されるアナ
ログオーディオ信号は、ローパスフィルタ７１でカット
オフ周波数ｆｃで帯域制限され、外部のアナログオーデ
ィオ機器に出力される。

【００３６】このアナログオーディオインターフェース
６０において、図１では各ブロック間をＳ１〜Ｓ１０で
示しているが、このＳ１〜Ｓ１０に対応する信号の帯域
状態を図２、図３に示す。なお、図２、図３では『Ｎ』
の値を『２』とした例で示している。まずローパスフィ
ルタ６２からＦＩＦＯメモリ６６間での入力インターフ
ェース系について図２で説明する。

【００３７】外部機器から供給されるアナログオーディ
オ信号の周波数帯域が図２にＳ１として示すようになっ
ているとする。ここでローパスフィルタ６２のカットオ
フ周波数をｆｃとすると、ローパスフィルタ６２の出力
信号の帯域は図２のＳ２のようになる。

【００３８】ここで、ＣＰＵ１が指定する入力デジタル
オーディオ信号のサンプリング周波数ｆｓが図２のＳ２
で示すようにカットオフ周波数ｆｃと比較的近い周波数
（２ｆｃ以下の周波数）であるとすると、もしＡ／Ｄ変
換器６３で周波数ｆｓでサンプリングした場合、エリア
シングが発生することになる。そこでＡ／Ｄ変換器６３
では上述したように周波数Ｎｆｓ、この場合２ｆｓでサ
ンプリングを行なう。出力されるデジタルオーディオ信
号の帯域は図２のＳ３のようになる。

【００３９】デジタルフィルタ６４では上述の条件で設
定された係数演算で帯域制限が行なわれるため、デジタ
ルフィルタ６４によりデジタルオーディオ信号の帯域は
図２のＳ４の破線から実線のように制限される。この信
号がデシメータで１／Ｎ、つまり１／２の間引処理が行
なわれることで、サンプリング周波数も１／Ｎ、つまり
１／２であるｆｓとなり、所望の周波数ｆｓのデジタル
オーディオ信号が得られたことになるが、この場合の帯
域は図２のＳ５のようになる。即ちエリアシングは防止
されている。

【００４０】以上のように、アナログオーディオインタ
ーフェース６０における入力インターフェース系では、
指定周波数ｆｓを例えばｆｓmin 〜ｆｓmax まで可変し
て指定し、アナログオーディオ信号を所望のサンプリン
グ周波数ｆｓのデジタルオーディオ信号として取り込め
るようになる。そしてさらにローパスフィルタ６２のカ
ットオフ周波数ｆｃは固定であることから、周波数ｆｓ
が比較的低いものであるときはエリアシングが発生する
可能性があり、またこれを避けるためにカットオフ周波
数ｆｃを低く設定すると、高いサンプリング周波数指定
時に信号帯域が制限されてしまうという不都合が生じる
が、上述のように周波数Ｎｆｓでサンプリングし、所要
の帯域制限を行なうことで、ローパスフィルタ６２のカ
ットオフ周波数ｆｃを、指定周波数ｆｓが高いものであ
るときに信号帯域が制限されない程度の周波数に設定で
きるとともに、指定周波数ｆｓが低い場合でもエリアシ
ングを生じさせないものとすることができる。

【００４１】次にＦＩＦＯメモリ６７からローパスフィ
ルタ７１までの間の出力インターフェース系について図
３で説明する。外部アナログオーディオ機器への送信の
ためにＣＰＵ１の制御によってアナログオーディオイン
ターフェース６０に供給されるデジタルオーディオ信号
の周波数帯域、つまりＦＩＦＯメモリ６７の出力時点で
の信号帯域は、そのサンプリング周波数ｆｓについて図
３のＳ６のようになる。この信号に対してインターポレ
ータ６８でＮ倍、即ち２倍の補間処理が行なわれて得ら
れるサンプリング周波数２ｆｓの信号の帯域は図３のＳ
７のようになる。

【００４２】デジタルフィルタ６９では上述の条件によ
り、図３のＳ８に破線として示す部分の帯域制限を行な
う処理が行なわれる。そして帯域制限された信号がＤ／
Ａ変換器７０に供給され、サンプリング周波数Ｎｆｓ、
つまり２ｆｓで処理が行なわれるため、出力されるアナ
ログオーディオ信号の帯域は図３のＳ９のようになる。
このアナログオーディオ信号はローパスフィルタ７１で
カットオフ周波数ｆｃで帯域制限されて出力されること
になるため、外部機器に対するアナログオーディオ信号
の帯域は図３のＳ１０のようになり、つまり好適な信号
帯域で送信出力が行なわれる。

【００４３】このような出力インターフェース系では、
出力するデータの周波数ｆｓが、例えばｆｓmin 〜ｆｓ
max までのいづれかであれば、それに応じてＤ／Ａ変換
を行ない、アナログオーディオ信号として出力すること
ができる。従って、例えば磁気テープや光ディスクなど
の可搬メディアを図５のシステムにセットして再生させ
たときに、そのサンプリング周波数の規定に関わらず、
アナログオーディオインターフェース３０からアナログ
オーディオ信号として他の機器に出力できることにな
る。

【００４４】また、サンプリング周波数をＮｆｓとして
帯域制限処理を行ない、さらにＤ／Ａ変換を行なうこと
で、カットオフ周波数がアナログオーディオ信号周波数
に帯域に合わせて固定されているローパスフィルタ７１
を考慮しても、もともとのデータのサンプリング周波数
の高低により、必要な帯域がローパスフィルタ７１でカ
ットされるということもなくなる。

【００４５】つまり以上説明した図１のアナログオーデ
ィオインターフェース６０では、プログラマブルなタイ
ミング発生部６１がＡ／Ｄ変換器６３、Ｄ／Ａ変換器７
０を制御することで、ハードウエア構成を複雑化するこ
となく各種のサンプリング周波数に対応したアナログオ
ーディオ信号の入出力インターフェースが可能となり、
さらにエリアシングや出力段の帯域制限による不都合は
生じない。

【００４６】図４はデジタルオーディオインターフェー
ス４０のブロック図である。受信部４２には外部のデジ
タルオーディオ機器からのデジタルオーディオ信号が入
力される。受信部４２は外部機器により規定されるサン
プリング周波数ｆｘのデジタルオーディオ信号を受ける
ことになる。受信部４２の出力はサンプリングレートコ
ンバータ４３によりサンプリング周波数がｆｘからＮｆ
ｓに変換される。

【００４７】サンプリング周波数Ｎｆｓのデジタルオー
ディオ信号はデジタルフィルタ（オーバーサンプリング
フィルタ）４４により所定の帯域制限が行なわれてデシ
メータ４５に供給される。デシメータ４５は、供給され
たデジタルオーディオ信号に対して１／Ｎの間引処理を
行なうことで、サンプリング周波数ｆｓのデジタルオー
ディオ信号を出力する。デシメータ６５から出力される
サンプリング周波数ｆｓのデジタルオーディオ信号は、
ＦＩＦＯメモリ４６に書き込まれ、所定のタイミングで
ＣＰＵバス５に出力させる。

【００４８】以上の各部の動作はタイミング発生部４１
により制御される。ＣＰＵ１は、取り込みたいデジタル
オーディオ信号のサンプリング周波数ｆｓを指定し、タ
イミング発生部４１に伝える。タイミング発生部４１
は、指定されたサンプリング周波数ｆｓに応じて、サン
プリングレートコンバータ４３による周波数Ｎｆｓへの
レート変換処理を指示する。即ち、周波数ｆｘを周波数
Ｎｆｓに変換するための係数を指示する。なお、サンプ
リング周波数Ｎｆｓにおける『Ｎ』は固定値でよい。ま
たサンプリングレートコンバータ４３（及び５０）は補
間フィルタと間引フィルタの組み合わせによって実現で
きる。

【００４９】デジタルフィルタ４４による帯域制限は、
指定可能な周波数ｆｓの最大値をｆｓmax としたとき
に、周波数２ｆｓmax の場合においてエリアシングが発
生しないようにするという条件に基づく係数特性で帯域
制限を行なう。タイミング発生部４１はさらに、デジタ
ルフィルタ４４及びデシメータ４５で処理されたデジタ
ルオーディオ信号について、ＦＩＦＯメモリ４６への書
込／読出を制御する。

【００５０】ＦＩＦＯメモリ４６からＣＰＵバス５に出
力されたデジタルオーディオ信号は図５におけるＣＰＵ
１の制御により例えばストレージインターフェース６に
供給され、ハードディスク等への記録動作が行なわれ
る。

【００５１】ハードディスク等の記録メディアから読み
出されたデジタルオーディオ信号はストレージインター
フェース６を介してＣＰＵバス５に供給される。そして
このデジタルオーディオ信号を外部のデジタルオーディ
オ機器に出力する場合は、ＣＰＵ１はそのデジタルオー
ディオ信号をデジタルオーディオインターフェース４０
に供給する。デジタルオーディオインターフェース４０
ではＣＰＵ１からの指令に基づいて、タイミング発生部
４１がＣＰＵバス５から供給されるデジタルオーディオ
信号をＦＩＦＯメモリ４７に取り込んでいく。そして送
信タイミングに合わせてＦＩＦＯメモリ４７から読み出
したデジタルオーディオ信号をインターポレータ４８に
供給する。

【００５２】タイミング発生部４１はＣＰＵ１から送信
出力するオーディオ信号のサンプリング周波数ｆｓ及び
出力したいサンプリング周波数ｆｘを取り込むと、イン
ターポレータ４８にはＮ倍のデータ補間処理を実行させ
る。つまりサンプリング周波数Ｎｆｓのデジタルオーデ
ィオ信号を出力される。

【００５３】このサンプリング周波数Ｎｆｓのデジタル
オーディオ信号はデジタルフィルタ（オーバーサンプリ
ングフィルタ）４９により帯域制限が行なわれる。そし
てデジタルフィルタ４９の出力はサンプリングレートコ
ンバータ５０でサンプリング周波数がｆｘに変換され
る。この処理のため、タイミング発生部４１はデータの
もともとのサンプリング周波数ｆｓと、出力したいサン
プリング周波数ｆｘに応じて周波数Ｎｆｓから周波数ｆ
ｘへの変換係数を生成しサンプリングレートコンバータ
５０に供給する。サンプリングレートコンバータ５０か
ら出力されるサンプリング周波数ｆｘのデジタルオーデ
ィオ信号は、送信部５１から外部のアナログオーディオ
機器に出力される。

【００５４】このデジタルオーディオインターフェース
４０において、図４ではサンプリングレートコンバータ
４３からＦＩＦＯメモリ４６までの各ブロック間をＳ３
〜Ｓ１０で示し、またＦＩＦＯメモリ４７からサンプリ
ングレートコンバータ５０までの各ブロック間をＳ６〜
Ｓ８で示しているが、このＳ３〜Ｓ８に対応する信号の
帯域状態は、前述した図２、図３に示されたものと同様
となる。

【００５５】帯域処理についての重複説明は省略する
が、デジタルオーディオインターフェース４０において
もアナログオーディオインターフェース６０と同様に、
プログラマブルなタイミング発生部４１がサンプリング
レートコンバータ４３，５０を制御することで、ハード
ウエア構成を複雑化することなく各種のサンプリング周
波数に対応したデジタルオーディオ信号の入出力インタ
ーフェースが可能となる。つまり各種外部機器から各種
サンプリング周波数のデジタルオーディオ信号が供給さ
れてもそれに対応して取り込むことができ、また出力に
ついては外部機器が求めるサンプリング周波数でデジタ
ルオーディオ信号の出力が可能になる。

【００５６】また入力されるデジタルオーディオ信号の
サンプリング周波数ｆｘと取り込みたいサンプリング周
波数ｆｓの間の差によって生ずる可能性のあるエリアシ
ングの問題もサンプリング周波数をＮｆｓとして処理を
行なうことにより解消できる。また、出力するデジタル
オーディオ信号のサンプリング周波数ｆｓと出力したい
サンプリング周波数ｆｘの間の差によって生ずる可能性
のある帯域上の不都合も、サンプリング周波数をＮｆｓ
として処理を行なうことにより解消できる。

【００５７】なお、以上の例はオーディオ信号のインタ
ーフェース装置として説明したが、本発明は全く同様に
映像信号などの他の信号にも適用できる。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、ハード
ウエア構成の複雑化、大規模化及びコストアップを伴わ
ずに、各種のサンプリング周波数に対応できるデジタル
信号やアナログ信号のインターフェースが可能となると
いう効果があり、これにより各種機器との連係処理にお
ける汎用性を著しく向上させ、また信号を記録しておく
テープ，ディスクなどの可搬メディアの有効利用を実現
できる。また、エリアシング等の帯域上の問題点も発生
しないため、高品質な信号のインターフェース装置とし
て実現できるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態のアナログオーディオイン
ターフェースのブロック図である。

【図２】実施の形態のアナログオーディオインターフェ
ース及びデジタルオーディオインターフェースの帯域処
理の説明図である。

【図３】実施の形態のアナログオーディオインターフェ
ース及びデジタルオーディオインターフェースの帯域処
理の説明図である。

【図４】実施の形態のデジタルオーディオインターフェ
ースのブロック図である。

【図５】実施の形態のインターフェース装置が採用でき
るシステムの構成図である。

【図６】従来のインターフェース装置のブロック図であ
る。

【符号の説明】

１ ＣＰＵ ４０ デジタルオーディオインターフェース ４１，６１ タイミング発生部 ４２ 受信部 ４３，５０ サンプリングレートコンバータ ４４，４９，６４，６９ デジタルフィルタ ４５，６５ デシメータ ４６，４７，６６，６７ ＦＩＦＯメモリ ４８，６８ インターポレータ ５１ 送信部 ６２，７１ ローパスフィルタ ６３ Ａ／Ｄ変換器 ７０ Ｄ／Ａ変換器

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 供給されるアナログ信号を可変指定され
   るサンプリング周波数ｆｓのデジタル信号として取り込
   むためのインターフェース装置として、 所定周波数範囲のうちで指定に応じたサンプリング周波
   数ｆｓを設定できるタイミング発生手段と、 供給されたアナログ信号に対して所定のカットオフ周波
   数で帯域制限するアナログフィルタ手段と、 前記タイミング発生手段の制御に基づいて、前記アナロ
   グフィルタ手段で帯域制限されたアナログ信号を、指定
   されたサンプリング周波数ｆｓのＮ倍の周波数Ｎｆｓで
   サンプリングし、デジタル信号とするＡ／Ｄ変換手段
   と、 前記Ａ／Ｄ変換手段からの周波数Ｎｆｓでサンプリング
   されたデジタル信号の帯域を、サンプリング周波数ｆｓ
   においてエリアシングが発生しない帯域となるように帯
   域調整を行なうデジタルフィルタ手段と、 前記デジタルフィルタ手段で帯域制限されたデジタル信
   号に対して間引処理を行ない、サンプリング周波数ｆｓ
   のデジタル信号とするデシメーション手段と、 を有して構成されることを特徴とするインターフェース
   装置。
2. 【請求項２】 デジタル信号をアナログ信号として出力
   するインターフェース装置として、 デジタル信号に対する補間処理を行ないデジタル信号を
   そのサンプリング周波数ｆｓのＮ倍のサンプリング周波
   数Ｎｆｓのデジタル信号とする補間手段と、 前記補間手段からのサンプリング周波数Ｎｆｓのデジタ
   ル信号に対して、アナログ信号出力の際のカットオフ周
   波数に応じた帯域制限を行なうデジタルフィルタ手段
   と、 所定周波数範囲のうちでサンプリング周波数ｆｓを設定
   できるタイミング発生手段と、 前記タイミング発生手段の制御に基づいて、サンプリン
   グ周波数Ｎｆｓで動作し、前記デジタルフィルタ手段か
   らの出力をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換手段と、 前記Ｄ／Ａ変換手段からのアナログ信号に対して所定の
   カットオフ周波数で帯域制限を行ない、アナログ信号出
   力を行なうアナログフィルタ手段と、 を有して構成されることを特徴とするインターフェース
   装置。
3. 【請求項３】 供給されるデジタル信号を可変指定され
   るサンプリング周波数ｆｓのデジタル信号として取り込
   むためのインターフェース装置として、 所定周波数範囲のうちで指定に応じたサンプリング周波
   数ｆｓを設定できるタイミング発生手段と、 前記タイミング発生手段の制御に基づいて、供給された
   デジタル信号のサンプリング周波数を、指定されたサン
   プリング周波数ｆｓのＮ倍の周波数Ｎｆｓに変換するサ
   ンプリングレート変換手段と、 前記サンプリングレート変換手段から出力されるサンプ
   リング周波数Ｎｆｓのデジタル信号の帯域を、サンプリ
   ング周波数ｆｓにおいてエリアシングが発生しない帯域
   となるように帯域調整を行なうデジタルフィルタ手段
   と、 前記デジタルフィルタ手段で帯域制限されたデジタル信
   号に対して間引処理を行ない、サンプリング周波数ｆｓ
   のデジタル信号とするデシメーション手段と、 を有して構成されることを特徴とするインターフェース
   装置。
4. 【請求項４】 サンプリング周波数ｆｓのデジタル信号
   を所要のサンプリング周波数ｆｘのデジタル信号として
   出力するインターフェース装置として、 サンプリング周波数ｆｓのデジタル信号に対する補間処
   理を行ない、デジタル信号をそのサンプリング周波数ｆ
   ｓのＮ倍のサンプリング周波数Ｎｆｓのデジタル信号と
   する補間手段と、 前記補間手段からのサンプリング周波数Ｎｆｓのデジタ
   ル信号に対して、所要の帯域制限を行なうデジタルフィ
   ルタ手段と、 サンプリング周波数Ｎｆｓ及びｆｘに応じたタイミング
   を設定できるタイミング発生手段と、 前記タイミング発生手段の制御に基づいて、前記デジタ
   ルフィルタ手段から出力されるサンプリング周波数Ｎｆ
   ｓのデジタル信号を、サンプリング周波数ｆｘのデジタ
   ル信号に変換して出力するサンプリングレート変換手段
   と、 を有して構成されることを特徴とするインターフェース
   装置。