JPH09238076A - Ａ／ｄ変換装置の信号切り替え制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フローティングＡ／Ｄ変換装置に関し、複数
のゲインの信号を切替えて出力する際の不都合を是正す
る。 【解決手段】 入力信号レベルに応じて増幅された信号
を、Ａ／Ｄ変換器２により量子化し、この量子化された
信号をゲイン補正回路３によりゲイン調整した後、前記
入力信号レベルに応じて前記ゲイン調整された信号を、
ＤＳＰ４及び出力信号合成回路５を通じて、Ｓ／Ｎの良
い信号を切替えて出力する信号切替え方法であり、特
に、前記各回路４，５により、切り替えられる信号（Ｄ
A ，ＤB ）間の境界に二つの信号データを所定の比率で
合成したデータをＮサンプル用いる合成区間を設けて切
替えるようにした方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フローティング方
式のＡ／Ｄ変換装置の信号切り替え制御方法に関し、特
に、信号間のゲイン差検出及びゲイン調整処理部等に適
用され、信号切替え時のゲイン差による切替え歪みを抑
制する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、フローティング方式のＡ／Ｄ
変換装置では、信号間のゲイン差が切替え時の信号歪み
となっており、このゲイン差歪みを抑えるためにアナロ
グ増幅器の利得精度を高めることで補正時の精度を確保
したり、切替えタイミングを工夫することで歪みの画質
や音質への影響を小さくしていた。しかしながら、この
ような手法では、温度変化などによるゲイン変化への対
応が困難であったり、切替え頻度が粗くなり、信号レベ
ルの変化に対応した切替えができず、フローティング方
式の優位性を充分に生かし切れていないと言う問題があ
った。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本願のＡ／Ｄ変換装置
の信号切り替え制御方法では、異なる増幅利得によって
得られた信号を入力レベルに応じて適切な利得によって
得られる信号を切替えて出力するもので、その信号切替
え時に生じる信号歪みを抑制すると共に、入力信号のレ
ベルに随時適した信号の切り替えを可能にし、これによ
ってフローティング方式の優位性を充分引き出すことで
出力信号の劣化を防止して、高品質な画質や音質を得る
ようにすることにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本願発明は、上記の問題
に鑑みてなされたものであり、その解決手段は次の１）
〜９）に記載の手段により達成されるものである。すな
わち、

【０００５】１）入力アナログ信号をそれぞれ異なる増
幅率を有して増幅するための複数の増幅手段と、これら
増幅された信号をそれぞれ量子化するためのＡ／Ｄ変換
手段と、これら量子化された信号を対応したゲインによ
りそれぞれ出力時の信号レベルに調整する手段と、前記
量子化された信号と所定のレベルとの比較に基づいて、
前記ゲイン調整された所定の信号を切り替えて出力する
ように制御する制御手段と、この制御手段に基づいて前
記レベル調整された所定の信号を所定の比率で合成する
ための合成手段とを少なくとも具備し、前記入力信号の
レベルに応じて前記出力時の信号レベルに調整された所
定の信号を出力するように制御する信号切り替え制御方
法において、前記出力時の信号レベルに調整された所定
の信号を切り替えて出力する際、切り替え前の信号と次
に切り替えられる信号とを所定の比率で合成してクロク
スフェード切り替えるようしたことを特徴とするＡ／Ｄ
変換装置の信号切り替え制御方法。

【０００６】２）前記１）に記載の方法において、前記
クロクスフェード切り替えを、入力信号の振幅の増加及
び減少方向の傾きに応じて合成率の割合を変化させるよ
うにしたことを特徴とするのＡ／Ｄ変換装置の信号切り
替え制御方法。

【０００７】３）前記１）に記載の方法において、前記
クロクスフェード切り替えを、切り替え前の信号と次に
切り替えられる信号との合成を一つの合成率を用いて切
り替えるようにしたことを特徴とするＡ／Ｄ変換装置の
信号切り替え制御方法。

【０００８】４）前記１）に記載の方法において、前記
クロクスフェード切り替えを、切り替え前の信号と次に
切り替えられる信号との合成を複数の合成率を用いて切
り替えるようにしたことを特徴とするＡ／Ｄ変換装置の
信号切り替え制御方法。

【０００９】５）前記３）に記載の方法において、前記
クロクスフェード切り替えにおける合成方法を、入力信
号の振幅増加時と振幅減少時とで異ならせ、前記振幅増
加時の合成率の変化の割合を、前記振幅減少時の変化の
割合に比べ大きくしたことを特徴とするＡ／Ｄ変換装置
の信号切り替え制御方法。

【００１０】６）前記５）に記載の方法において、前記
制御手段における量子化された信号との比較レベル数
を、入力信号の振幅増加時と振幅減少時とで異ならせ、
前記振幅増加時の方を、前記振幅減少時に比べ少なくし
たことを特徴とするＡ／Ｄ変換装置の信号切り替え制御
方法。

【００１１】７）前記４）又は５）に記載の方法におい
て、前記制御手段における量子化された信号との比較レ
ベルを、前記信号のクリップ又はフルスケールオーバー
レベル近傍のレベルと、これより低いレベルとの２レベ
ルとの比較により、前記出力時の信号レベルに調整され
た所定の信号に切り替えて出力するように制御すること
を特徴とするＡ／Ｄ変換装置の信号切り替え制御方法。

【００１２】８）前記４）に記載の方法において、前記
制御手段における量子化された信号との比較レベルを、
前記信号のクリップ又はフルスケールオーバーレベル近
傍のレベルと、これより低いレベルとをそれぞれ設定
し、前記クロクスフェード期間における合成方法を、入
力信号の振幅増加時と振幅減少時とで異ならせ、前記振
幅増加時の合成率の変化の割合を、前記フルスケールオ
ーバーレベル近傍のレベルに近づくにしたがって大きく
する一方、前記振幅減少時の合成率の変化の割合を、前
記フルスケールオーバーレベル近傍のレベルより低くな
るにしたがって大きくするようにしたことを特徴とする
Ａ／Ｄ変換装置の信号切り替え制御方法。

【００１３】９）前記４），５），６），７）又は８）
に記載の方法において、前記クロクスフェード切り替え
における合成方法を、入力信号の振幅増加時と振幅減少
時とで異ならせ、振幅レベルの低い領域において、前記
振幅減少時に比べ、前記振幅増加時には増幅率の大なる
信号に基づいて出力時のレベルに調整された信号を、長
い期間用いるようにしたことを特徴とするＡ／Ｄ変換装
置の信号切り替え制御方法。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本願発明の実施の形態につ
き、好ましい実施例により説明する。図１は、本願発明
の方法を適用したフローティングＡＤ変換装置の概略構
成図である。同図において、入力信号Ｓｉは、ｎ個の増
幅部から成る増幅器１によって増幅される。これら各増
幅部の増幅利得は、それぞれ異なる値のＡ１，Ａ２，・
・・，Ａｎであり、それぞれＡ１＞Ａ２＞，・・・，＞
Ａｎの関係で設定されている。これらの増幅利得で増幅
された信号は、各々Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換
器１によって量子化され、データＤ1，Ｄ2，・・・Ｄn
に変換される。

【００１５】量子化された信号は、ゲイン補正回路３に
おいて所定の出力基準ゲインをもとに各々の信号が出力
時の信号レベルとなるように統一される。この出力時の
信号レベルに統一された各信号は、後述の制御手段によ
り、それらの信号の内、入力信号レベルに応じた適切な
量子化状態の信号が選択出力されるようになっている。
すなわち、制御手段であるＤＳＰ（デジタル・シグナル
・プロセッサ）４において、後述する所定の制御フロー
により制御するもので、各入力信号のレベルのチェッ
ク、信号の傾き（振幅変化）チェック、入力信号の各サ
ンプル毎の信号合成の算出等が行われるようになってい
る。そして、このＤＳＰ４の制御情報にもとづき、後段
部の出力信号合成回路５において所定の信号が生成され
て出力されるように構成されているものである。

【００１６】図２は、前記の出力信号合成回路５の詳細
図で、この回路はＤＳＰ４から供給される各サンプル毎
の信号合成比（α，β・・・，γ）と、ゲイン補正回路
３によりゲイン補正された信号（ＤＡ，ＤＢ，・・，Ｄ
Ｚ）とが乗算される乗算器５ａ1 ，５ａ2 …，５ａn
と、これらの乗算結果を加算する加算器５ｂから構成さ
れている。

【００１７】次に、ＤＳＰ４及び出力信号合成回路５に
よる各信号切り替え制御法につき説明する。なお、これ
以降の説明において、説明を簡略化するために、図３に
示すように増幅部（増幅利得Ａ１＞Ａ２）を２個にした
例で説明する。この場合、信号切替えの基本的な原則
は、入力レベルが小さいときには増幅率の大きい信号Ｄ
Aが出力になり、レベルが大きいときに増幅率の小さい
信号ＤBが出力になるような切り替えを基本として示し
てある。

【００１８】図４は、２種類の増幅利得（Ａ1＞Ａ2）に
おいて増幅された信号から得られた各量子化信号（Ｄ
A，ＤB）が、ＤＳＰ４及び出力信号合成回路５によって
切り替え制御されて得られる出力信号（Ｓout）の生成
過程が示された例である。図４（Ａ）は、その出力信号
（Ｓout）を示し、ＤAサンプルとＤＢサンプルとこれら
の合成から成るαＤA＋βＤBの合成データとによって構
成された波形である。また、図４（Ｂ）には図４（Ａ）
の出力信号の時間（ｔ）経過に対応した各サンプルのＤ
AとＤBの比率がα，βを用いて示されている。

【００１９】この例では、信号ＤAのレベルＶが｜Ｖ｜
＜｜Ｖｘ｜のときＤA データが出力され（α＝１，β＝
０）、｜Ｖth｜＜｜Ｖ｜のときＤB が出力され（α＝
０，β＝１）、｜Ｖｘ｜≦｜Ｖ｜≦｜Ｖth｜のとき（Ｄ
A ／２）＋（ＤB ／２）の合成データが出力（α＝１／
２，β＝１／２）される例である。

【００２０】また、次にこの出力信号の生成過程を、図
５のフローチャートを用いて示す。同図において、Step
5-1 〜Step5-6 はＤＳＰ４内において行われる所定のプ
ログラムフローであり、Step5-7 ，5-8 は出力信号合成
回路５内で行われる処理である。Step5-1 では入力信号
ＤA 又はＤＢの入力レベル｜Ｖ｜が｜Ｖth｜より大きい
か否かのチェックが行われる。このレベル｜Ｖth｜は、
入力信号が増幅器１内の各増幅部によってクリップ状態
にされたり、Ａ／Ｄ変換器２よりフルスケールオーバー
状態にされたりして、適切な量子化信号が得られなくな
ってしまう直前のレベルであり、実験的に得られた値が
用いられる。

【００２１】前記の比較で入力信号の方が大きい場合に
はStep5-2 においてα＝０とされ、更にStep5-6 におい
てβが設定され、Step5-7 で出力データが生成（合成）
され、Step5-8 において最終的に合成データが出力され
る。

【００２２】一方、前記のStep5-1 におけるレベル比較
がＮｏであれば、Step5-3に移行し、｜ＤＡ｜＜｜Ｖｘ
｜であるかのレベル比較が行われ、Ｎｏであればα＝１
／２とされ、Ｙｅｓであればα＝１とされて前記と同様
のステップに移行する。以上のような一巡のフローが各
サンプリングデータに対して実行されることでStep5-8
から図４（Ａ）に示されるような出力波形が得られる。

【００２３】また、図６は、図４に対応した図で、これ
を用いて別の出力信号の生成例を説明する。この例で
は、信号レベルＶが｜Ｖ｜＜｜Ｖｘ0 ｜のときＤA デー
タが出力され（α＝１，β＝０）、｜Ｖth｜＜｜Ｖ｜の
ときＤB が出力され（α＝０、β＝１）、｜Ｖｘ0 ｜≦
｜Ｖ｜≦｜Ｖth｜のときαＤA ＋βＤB の合成データが
出力されるようになっており、この合成区間内が｜Ｖx0
｜〜｜Ｖx1｜、｜Ｖx1｜〜｜Ｖx2｜、｜Ｖx2｜〜｜Ｖth
｜に分けられ、各レベル区間での合成比率（α、βの比
率）が（3/4 、1/4 ）、（2/4 、2/4 ）、（1/4 、3/4
）というようにそれぞれ用意されている。この例では
前記の例に比べて合成区間が多く設けられ、信号ＤA か
ら信号ＤBへのよりスムーズなクロスフェードが実現さ
れるものである。

【００２４】また、図７は前記出力信号の生成過程を示
すフローチャートで、Step7-1 〜Step7-6が、ＤＳＰ４
における処理であり、Step7-7 ，7-8 が出力信号合成回
路５における処理である。Step7-1 では入力信号ＤA 又
はＤＢのレベル｜Ｖ｜が｜Ｖth｜より大きいか否かのチ
ェックがなされ、大きい場合にはα＝０とされ、小さい
場合にはStep7-2において｜Ｖx2｜と比較されて大きけ
ればα＝1/4 とされ、小さければStep7-3及び7-4 にお
いて｜ＶX1｜及び｜Ｖx0｜との前記と同様な比較が行わ
れ、αがそれらの結果に応じて2/4 又は3/4 に設定され
る。また、Step7-5 では｜Ｖx0｜以下であることからα
＝１にされる。Step7-6 ではβが定められ、Step7-7 で
出力データが生成（合成）されて、最終的にStep7-8 に
おいて図６（Ａ）に示されるような出力波形が得られ
る。

【００２５】また、同様に、図８及び図９を用いて別の
信号切り替え制御方法を説明する。この例では、信号レ
ベルＶが｜Ｖ｜＜｜Ｖｘ0 ｜のときＤA データが出力さ
れ（α＝１、β＝０）、｜Ｖth｜＜｜Ｖ｜のときＤB が
出力され（α＝０，β＝１）、｜Ｖｘ0 ｜≦｜Ｖ｜≦｜
Ｖth｜のときαＤA ＋βＤB の合成データが出力され、
この合成区間内が複数の区間に区分けられ、しかも、各
区分けした区間における（α，β）の値が変化されるよ
うになっている。特に、この例では、信号レベルＶの振
幅増加時では合成区間が｜Ｖx1｜〜｜Ｖx3｜、｜Ｖx3｜
〜｜Ｖx5｜、｜Ｖx5｜〜｜Ｖth｜の３個の区間に分けら
れ、合成比率（α，β）が（6/8 ，2/8 ）、（4/8 ，4/
8 ）、（2/8 ，6/8 ）の３つ用意されており、信号レベ
ルの振幅減少時には合成区間が｜Ｖx0｜〜｜Ｖx1｜、｜
Ｖx1｜〜｜Ｖx2｜・・・・｜Ｖx6｜〜｜Ｖth｜の７区間
に分けられ、合成比率（α，β）が（7/8 ，1/8 ）、
（6/8 ，2/8 ）・・・・（1/8 ，7/8 ）というように７
つ用意されている。

【００２６】これは、信号レベルの振幅増加時と減少時
とで、合成区間のレベル比較数と合成比率の数とを異な
らせており、振幅増加時のレベル比較数を少なくするこ
とで、信号が振幅増加状態にあるとき、信号の急激な立
ち上がりによりクリップ又はフルスケールオーバー状態
になってしまうよう場合にも、素早く対応できるよう
に、信号の切り替え速度を早くして、その状態を未然に
も防ぐようにしている。また、一方、振幅減少時には、
そのような状態が生ずるのを心配する必要は無く、むし
ろ次の信号へのスムーズなクロスフェード切り替えに重
きをおき、振幅増加時に比べ合成データを徐々に切り替
えるようにしている。

【００２７】次に、図９のフローチャートを用いて、そ
の信号生成過程の制御法を説明する。 Step9-1 〜Step9
-13がＤＳＰ４における処理であり、Step9-14 ，9-15
が出力信号合成回路５内の処理である。Step9-1 では入
力信号ＤA又はＤＢのレベル｜Ｖ｜が｜Ｖth｜より大き
いか否かがチェックされ、大きい場合にはα＝０とさ
れ、小さい場合にはStep9-2において信号レベルが減少
状態にあるか増加状態にあるかが判定され、減少状態に
ある場合にはStep9-3 〜Step9-8 において信号レベルが
どのレベル区分にあるかが判定されてαが設定される。
増加状態時にはStep9-9 〜Step9-11において信号レベル
の判定がなされてαが設定される。Step9-12は信号レベ
ルが前記の各ステップにおける判定区間外にある時にα
が設定されるステップである。Step9-13では前記の何れ
かのステップで設定されたαに応じてβが設定されるス
テップであり、Step9-14で出力データが生成（合成）さ
れ、Step9-15において図８（Ａ）に示す出力が得られ
る。

【００２８】更に、図１０及び図１１を用いて別の信号
切り替え制御方法を説明する。この例では、信号が増加
状態のときレベルＶが｜Ｖ｜＞｜Ｖｘ｜になると前サン
プルの出力時におけるα（β）が一定量（ここでは1/1
2）増加（減少）され、｜Ｖ｜＞｜Ｖth｜になったとき
に（α、β）＝（０，１）にされる。また、信号が減少
時において｜Ｖ｜≦｜Ｖth｜で、かつ、α＜１にあると
きにはα（β）が一定量（ここでは1/12）減少（増加）
されるようにすることで、信号のレベルが大きいときに
はＤB に出力信号が移行し、レベルが小さいときにはＤ
A に移行するようなクロスフェード切替えを実現する。

【００２９】特に、この例では、信号の比較レベル数を
少なくして制御ステップを簡略化すると共に、信号の増
加状態における小レベル時には、直ちにクロスフェード
期間とせず、できるだけ増幅率の高い信号（ＤＡ）を使
う期間を長くして解像度の良い信号を優先し、減少時に
は滑らかなクロスフェード処理の方を優先するようにし
ている。

【００３０】図１１は、前記の出力信号の生成過程を示
すフローチャートで、 Step11-1〜Step11-8がＤＳＰ４
内における処理であり、Step11-9、11-10 が出力信号合
成回路５における処理である。Step11-1では、入力信号
ＤA 又はＤＢのレベル｜Ｖ｜が｜Ｖth｜より大きいか否
かがチェックされ、大きい場合にはα＝０とされ、小さ
い場合にはStep11-2において信号レベルが減少状態にあ
るか増加状態にあるかが判定され、増加状態にあるとき
にはStep11-3においてレベルＶが｜Ｖ｜＞｜Ｖx ｜であ
るかが判定され、｜Ｖx ｜より大きいときにはStep11-4
において前サンプリングにおけるαから値Ｘを引いた量
がこのサンプルでのαとして設定される。

【００３１】更に、Step11-5ではα＜０にならないよう
に規制され、Step11-6では信号が減少時又は｜Ｖ｜≦｜
Ｖx ｜の時のαが設定される。この設定は前サンプリン
グでのαに値Ｘを加えた値がこのサンプルでのαとして
設定される。Step11-7はStep11-6によってα＞１になら
ないように規制される。Step11-8では前記のステップで
設定されたαに応じてβが設定されるステップであり、
Step11-9で出力データが生成（合成）され、Step11-10
において図１０（Ａ）に示すような出力波形が得られ
る。

【００３２】また、更に、図１２及び図１３を用いて別
の信号切り替え制御方法を説明する。この例では、信号
が増加状態のとき入力信号レベルＶが｜Ｖ｜＞｜Ｖｘ｜
になると前サンプルの出力時におけるα（β）が一定量
（ここでは3/12）増加（減少）され、｜Ｖ｜＞｜Ｖth｜
になったときに（α，β）＝（０，１）にされる。ま
た、減少状態時において｜Ｖ｜≦｜Ｖth｜で、かつ、α
＜１の時にはα（β）が一定量（ここでは1/12）減少
（増加）されるようになっている。これにより前記図１
０及び図１１に示したように信号の比較レベル数を少な
くして制御を行い易くすると共に、前記図１０及び図１
１に比べ増加状態時における合成比の変化率を大きく
し、クリップ又はフルスケールオーバレベルに達するよ
うな急激な信号の立ち上がりが生じても、より高速に対
応できるようにしている。

【００３３】次に、この出力信号の生成過程は図１３に
示す通りであり、 Step13-1〜Step13-8がＤＳＰ４にお
ける処理フローであり、Step13-9、13-10 が出力信号合
成回路５の処理である。Step13-1では入力信号ＤA又は
ＤＢの レベル｜Ｖ｜が｜Ｖth｜より大きいか否がチェ
ックされ、大きい場合にはα＝０とされ、小さいときに
はStep13-2で信号レベルが減少状態か増加状態かが判定
され、増加状態時にはStep13-3でレベルＶが｜Ｖ｜＞｜
Ｖx ｜であるかが判定され、｜Ｖx ｜より大きいときに
はStep13-4で前サンプリングにおけるαから値Ｘが引か
れた量がこのサンプルでのαとして設定される。更に、
Step13-5においてα＜０にならないように規制され、St
ep13-6では信号が減少時又は｜Ｖ｜≦｜Ｖx ｜の時のα
が設定され、前サンプリングでのαにＹ値が加えられた
値がこのサンプルでのαとして設定される。

【００３４】この例では、上述したように信号増加時と
減少時での合成比αの変化量Ｘ、Ｙが異なる値とされて
いることで、出力信号のＤA 信号からＤB 信号への切り
換えと、ＤB からＤA への切り換え度に差が持たせられ
ている。Step13-7ではStep13-6によってα＞１にならな
いように規制され、Step13-8では前記のステップで設定
されたαに応じてβが設定されるステップであり、Step
13-9で出力データが生成（合成）され、Step13-10にお
いて図１２（Ａ）に示されるような出力波形が得られ
る。

【００３５】更に、また、図１４及び図１５を用いて別
の信号切り替え制御方法につき説明する。この例では、
信号が振幅増加状態のとき入力レベルＶが｜Ｖ｜＞｜Ｖ
ｘ｜になると前サンプルの出力時におけるα（β）が比
較的大きめの合成率で、しかも、振幅レベルが高くなる
にしたがって合成率の変化の割合を大きくしている。そ
して、｜Ｖ｜＞｜Ｖth｜になったときには（α、β）＝
（０，１）に設定される。

【００３６】また、信号が振幅減少時において、信号レ
ベルが｜Ｖ｜≦｜Ｖth｜で、しかも、α＜１のときには
α（β）を比較的小さめの適量値で減少（増加）させる
と共に、振幅レベルが低くなるにしたがって合成率の変
化の割合を大きくするようにしている。

【００３７】これは、入力信号の振幅増加時において、
入力レベルの小さい段階では、なるべく幅率の高い解像
度の良い信号を用いるようにし、次第に入力信号のレベ
ルが大きくなるにつれて、クリップ又はフルスケールオ
ーバー状態の信号の入来の確率が高くなることに備え、
他の信号への素早い切り替えに対応できるようにしてい
るのである。また、振幅減少時においては、その大レベ
ルの段階では信号切り替え時の違和感をなくすように徐
々に切り替え、小レベルなるにしたがって、解像度の良
い信号への素早い切り替えに対応できるようにしてい
る。

【００３８】また、次に、図１５は前記出力信号の生成
過程のフローチャートで、 Step15-1〜Step15-12 が、
ＤＳＰ４における処理であり、Step15-13 、15-14 が出
力信号合成回５の処理に相当している。Step15-1では入
力信号ＤA 又はＤＢのレベル｜Ｖ｜が｜Ｖth｜より大き
いか否かがチェックされ、大きい場合にはα＝０とさ
れ、小さい場合にはStep15-2において信号レベルが減少
状態にあるか増加状態にあるかが判定され、増加状態時
にはStep15-3において入力レベルＶが｜Ｖ｜＞｜Ｖx ｜
であかが判定され、｜Ｖx ｜より大きい場合にはStep15
-4において前サンプリングにおけるαから値Ｘが引かれ
た量がこのサンプルでのαとして設定される。更に、St
ep15-5においてα＜０にならないように規制されて、St
ep15-6では次サンプル処理時の合成率可変量Ｘが設定さ
れ、Step15-7では信号傾斜がマイナス（減少状態）にな
った場合の合成率可変量Ｙの初期値が設定される。

【００３９】また、Step15-8では信号が減少時又は｜Ｖ
｜≦｜Ｖx ｜のときのαの設定処理が行われ、前サンプ
リングでのαに値Ｙを加えた値がこのサンプルでのαと
して設定される。この例では、信号増加時と減少時での
合成比αの変化量Ｘ、Ｙと合成率可変量ａ、ｂとを異な
る値（ａ＞ｂ）とすることで、出力信号がＤA 信号から
ＤB 信号へ切り替わる場合と、ＤB からＤA に切り替わ
る場合とで切り換わり速度に差を持たせられるようにし
ている。Step15-9はStep15-8によってα＞１にならない
ように規制され、Step15-10 では次サンプル処理時の合
成率可変量Ｙが設定され、Step15-11 では信号傾斜がマ
イナス（減少状態）になった場合の合成率可変量Ｘの初
期値が設定される。Step15-12 では前記のステップで設
定されたαに応じてβが設定されるステップであり、St
ep15-3で出力データが生成（合成）され、Step15-14 に
おいて図１４（Ａ）に示すような出力波形が得る。

【００４０】更に、図１６のフォローチャートを用いて
別の信号切り替え制御方法につき説明する。同図は、各
量子化信号（ＤA ，ＤB ）をＤＳＰ４及ぶ出力信号合成
回路５によって生成される出力信号（Ｓout ）の切り替
え処理を示したフローチャートである。この図の処理フ
ローでは、切り替え時のクロスフェード処理が入力信号
の波形変化（傾き）に応じて動作することに特徴を有す
るもので、この例では、信号の傾き（｜ＤAn｜ー｜ＤAn
-1｜＝ΔＤA ）を検知して動作するものであり、ΔＤA
が大きくなれば切り替えを素早くし、小さいときには緩
やかにするようにしている。

【００４１】Step16-1〜Step16-9がＤＳＰ４における処
理であり、Step16-10 ，16-11 が出力信号合成回路５に
おける処理である。Step16-1では入力信号ＤA 又はＤＢ
の入力レベル｜Ｖ｜が｜Ｖth｜より大きいか否かがチェ
ックされ、大きい場合にはα＝０とされ、小さい場合に
は、Step16-2で信号の傾き量ΔＤA が検出され、Step16
-3で信号レベルが減少状態であるか増加状態であるかが
判定され、増加状態時にはStep16-4において入力レベル
Ｖが｜Ｖ｜＞｜Ｖx ｜であるかが判定され、｜Ｖx ｜よ
り大きいときにはStep16-5で前サンプリングにおけるα
から値ΔＤA ／ａが引かれた量がこのサンプルでのαと
して設定される。更に、Step16-6においてα＜０になら
ないように規制しされ、Step16-7では信号が減少時又は
｜Ｖ｜≦｜Ｖx ｜のときのαの設定処理がなされ、前サ
ンプリングでのαに値ΔＤA ／ｂが加えたられた値がこ
のサンプルでのαとして設定される。この例では、信号
増加時と減少時での合成比αの変化量算出係数ａ、ｂが
異なる値（ａ＜ｂ）とされることで、出力信号がＤA 信
号からＤB 信号へ切り換わる場合と、ＤB からＤAに切
り替わる場合とで切り替わり速度に差を持たせている。
Step16-9では前記ステップで設定されたαに応じてβが
設定されるステップであり、Step16-10 で出力データが
生成（合成）され、Step16-11において図示しないデー
タが出力されるようになっている。

【００４２】以上説明したように、本願の各実施例によ
るＡ／Ｄ変換装置の信号切替え方法によれば、次のよう
な効果を有する。すなわち、異なる信号増幅経路を通過
した信号を切替える際に瞬時に切替えことによる信号歪
みの発生を抑制することができる。これは、切替えられ
る信号は異なる経路を通過したことにより各アナログ系
で発生したノイズが異なることや、ゲイン調整で調整し
きれなかった微少なゲイン差等による切替え歪みを信号
切替え時にクロスフェード処理することで抑制するよう
にしているものである。

【００４３】また、そのクロスフェード処理は、合成率
の変化の割合（フェード率）を直線的なものから曲線的
な変化（フェード速度を加速）することで歪み抑制効果
を保持した上で切替えフェード時間を短縮し、効果的な
信号切替えを実現するようにしている。

【００４４】更に、本願実施例では、２信号（ＤA 、Ｄ
B ）間の切り替えにおいて、信号振幅増加時におけるＤ
A からＤB への切替えと、振幅減少時におけるＤB から
ＤAへの切替えを異なる処理過程を踏むことで、この二
種類の切替えに対するフェード率を変えることが可能と
なっている。すなわち、信号増加時に次サンプル以降へ
の信号の切り替えを素早くしてクリップ歪みやフルスケ
ールオーバー状態になってしまうのを未然に防止してい
る。

【００４５】

【発明の効果】本発明の制御方法によれば、複数のゲイ
ンの信号を切り替えて出力する際、切り替え時の信号歪
みを抑制する効果がある。また、請求項２に記載の方法
によれば、特に、前記の効果に加え、信号の振幅の傾斜
に応じて、クロスフェードするようにしているので、入
力波形に応じた適切なクロスフェードが可能となる。ま
た、請求項３に記載の方法によれば、合成率を一つにし
ているので、制御が極めて簡単なものとなる。また、請
求項４に記載の方法によれば、合成率を複数設定してい
るので、よりスムーズなクロスフェードが実現できる。
また、請求項５に記載の方法によれば、増加時における
合成率の変化の割合を減少時に比べ、大きくしているの
で急激な信号の立ち上がりに対しても、信号がクリップ
又はフルスケールオーバしてしまうようなことがなく、
また、一方、クリップ又はフルスケールオーバーオーバ
の恐れがない信号減少時には、合成率の変化の割合を小
さくしているので、よりスムーズなクロスフェードが実
現できる。また、請求項８に記載の方法によれば、入力
信号の振幅増加時にはフルスケールレベル近傍に近くに
なるにしたがって、切り替え速度を高速にしているの
で、入力レベルの小さいときには、より解像度の良い信
号を使いつつ、フルスケールレベル近傍に近づいた時に
は、直ちに次の信号に切り替えることができる。また、
信号減少時には、フルスケールオーバーレベル近傍では
次の信号へ徐々に違和感なく切り替えつつ、低いレベル
になるにしたがって解像度の良い信号を高速に切り替え
るようにしているため、極めて適応性のあるクロスフェ
ードが実現できる。また、請求項９に記載の方法によれ
ば、入力信号の振幅増加時における低レベルでの信号の
解像度と、クリップ又はフルスケールオーバ歪みの防止
と、を前記請求項のいずれの方法に比べても、より一層
の効果が期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が方法が適用されるＡ／Ｄ変換装置の概
略ブロック図である。

【図２】本発明が方法が適用されるＡ／Ｄ変換装置の出
力信号合成回路の詳細ブロック図である。

【図３】本発明が方法が適用されるＡ／Ｄ変換装置の説
明簡略化用のブロック図である。

【図４】本願発明の信号切替え方法を説明するための波
形図である。

【図５】図４に対応したフロ−チャ−トである。

【図６】本願発明の信号切替え方法を説明するための別
の波形図である。

【図７】図６に対応したフロ−チャ−トである。

【図８】本願発明の信号切替え方法を説明するための別
の波形図である。

【図９】図８に対応したフロ−チャ−トである。

【図１０】本願発明の信号切替え方法を説明するための
別の波形図である。

【図１１】図１０に対応したフロ−チャ−トである。

【図１２】本願発明の信号切替え方法を説明するための
別の波形図である。

【図１３】図１２に対応したフロ−チャ−トである。

【図１４】本願発明の信号切替え方法を説明するための
別の波形図である。

【図１５】図１４に対応したフロ−チャ−トである。

【図１６】本願発明の信号切替え方法を説明するための
別のフロ−チャ−トである。

【符号の説明】

１ 増幅器 ２ Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器 ３ ゲイン補正回路 ４ ＤＳＰ（デジタル・シグナル・プロセッサ） ５ 出力信号合成回路

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力アナログ信号をそれぞれ異なる増幅率
   を有して増幅するための複数の増幅手段と、これら増幅
   された信号をそれぞれ量子化するためのＡ／Ｄ変換手段
   と、これら量子化された信号を対応したゲインによりそ
   れぞれ出力時の信号レベルに調整する手段と、前記量子
   化された信号と所定のレベルとの比較に基づいて、前記
   ゲイン調整された所定の信号を切り替えて出力するよう
   に制御する制御手段と、この制御手段に基づいて前記レ
   ベル調整された所定の信号を所定の比率で合成するため
   の合成手段とを少なくとも具備し、前記入力信号のレベ
   ルに応じて前記出力時の信号レベルに調整された所定の
   信号を出力するように制御する信号切り替え制御方法に
   おいて、 前記出力時の信号レベルに調整された所定の信号を切り
   替えて出力する際、切り替え前の信号と次に切り替えら
   れる信号とを所定の比率で合成してクロクスフェード切
   り替えるようしたことを特徴とするＡ／Ｄ変換装置の信
   号切り替え制御方法。
2. 【請求項２】前記クロクスフェード切り替えを、入力信
   号の振幅の増加及び減少方向の傾きに応じて合成率の割
   合を変化させるようにしたことを特徴とするる請求項１
   記載のＡ／Ｄ変換装置の信号切り替え制御方法。
3. 【請求項３】前記クロクスフェード切り替えを、切り替
   え前の信号と次に切り替えられる信号との合成を一つの
   合成率を用いて切り替えるようにしたことを特徴とする
   請求項１記載のＡ／Ｄ変換装置の信号切り替え制御方
   法。
4. 【請求項４】前記クロクスフェード切り替えを、切り替
   え前の信号と次に切り替えられる信号との合成を複数の
   合成率を用いて切り替えるようにしたことを特徴とする
   請求項１記載のＡ／Ｄ変換装置の信号切り替え制御方
   法。
5. 【請求項５】前記クロクスフェード切り替えにおける合
   成方法を、入力信号の振幅増加時と振幅減少時とで異な
   らせ、前記振幅増加時の合成率の変化の割合を、前記振
   幅減少時の変化の割合に比べ大きくしたことを特徴とす
   る請求項３記載のＡ／Ｄ変換装置の信号切り替え制御方
   法。
6. 【請求項６】前記制御手段における量子化された信号と
   の比較レベル数を、入力信号の振幅増加時と振幅減少時
   とで異ならせ、前記振幅増加時の方を、前記振幅減少時
   に比べ少なくしたことを特徴とする請求項５記載のＡ／
   Ｄ変換装置の信号切り替え制御方法。
7. 【請求項７】前記制御手段における量子化された信号と
   の比較レベルを、前記信号のクリップ又はフルスケール
   オーバーレベル近傍のレベルと、これより低いレベルと
   の２レベルとの比較により、前記出力時の信号レベルに
   調整された所定の信号に切り替えて出力するように制御
   することを特徴とする請求項４又は５記載のＡ／Ｄ変換
   装置の信号切り替え制御方法。
8. 【請求項８】前記制御手段における量子化された信号と
   の比較レベルを、前記信号のクリップ又はフルスケール
   オーバーレベル近傍のレベルと、これより低いレベルと
   をそれぞれ設定し、前記クロクスフェード期間における
   合成方法を、入力信号の振幅増加時と振幅減少時とで異
   ならせ、前記振幅増加時の合成率の変化の割合を、前記
   フルスケールオーバーレベル近傍のレベルに近づくにし
   たがって大きくする一方、前記振幅減少時の合成率の変
   化の割合を、前記フルスケールオーバーレベル近傍のレ
   ベルより低くなるにしたがって大きくするようにしたこ
   とを特徴とする請求項４記載のＡ／Ｄ変換装置の信号切
   り替え制御方法。
9. 【請求項９】前記クロクスフェード切り替えにおける合
   成方法を、入力信号の振幅増加時と振幅減少時とで異な
   らせ、振幅レベルの低い領域において、前記振幅減少時
   に比べ、前記振幅増加時には増幅率の大なる信号に基づ
   いて出力時のレベルに調整された信号を、長い期間用い
   るようにしたことを特徴とする請求項４，５，６，７又
   は８記載のＡ／Ｄ変換装置の信号切り替え制御方法。