JPH10322205A - 非線形歪み補正装置及び非線形歪み補正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】Ａ／Ｄ変換器の有無に関わらず、過去に録音さ
れたデジタルオーディオ信号の非線形誤差を低減するこ
とが困難であった。 【解決手段】デジタルオーディオ信号の複数サンプルに
ついてそれぞれ量子化レベルを表すコード毎の出現度数
を第１のレベル分布として検出し、第１のレベル分布に
対してフィルタリング処理を施してアナログ／デジタル
変換器に非線形誤差がない場合の理想的なレベル分布に
近似した第２のレベル分布を算出し、第１のレベル分布
を第２のレベル分布で除算した誤差分布として算出し、
誤差分布に対し第２のレベル分布に基づいて重み付けを
施した誤差分布を算出し、重み付けされた誤差分布を積
算し変換テーブルを作成し、非線形誤差歪みを有するデ
ジタルオーディオ信号のレベルデータを変換テーブルに
従ったレベルに置換して出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルオーディ
オ信号における非線形誤差に基づく歪みの低減に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】オーディオ信号のデジタル録音を行う場
合、アナログオーディオ信号をアナログ／デジタル（Ａ
／Ｄ：Analog／Digital）変換器を用いてデジタルオー
ディオ信号に変換し記録を行い、デジタルオーディオ信
号の再生を行う場合、デジタルオーディオ信号をデジタ
ル／アナログ（Ｄ／Ａ：Digital／Analog）変換器を用
いてアナログオーディオ信号に変換し再生する。デジタ
ル録音のなかで、現在、主として用いられているＰＣＭ
（Pulse Code Modulation）録音では、アナログオーデ
ィオ信号の時間軸方向を一定の周波数で細分化（標本
化：サンプリング）し、細分化されたそれぞれのサンプ
ルの信号レベルを一定のビット長で表現（量子化：クオ
ンタイゼイション）している。

【０００３】このようなＰＣＭ録音を開始した初期にお
いては、現在と比較して低ビットの１３ビット或いは１
４ビットの逐次比較型Ａ／Ｄ変換器が主に用いられてい
た。また、ＰＣＭ録音初期の頃のＡ／Ｄ変換器は、現在
多く使用されている１６ビットのＡ／Ｄ変換器に比べ
て、Ａ／Ｄ変換特性における直線性が悪く、非線形誤差
を多く含んだものであり、録音されたデジタルオーディ
オ信号も多くの歪みを有していた。

【０００４】このような歪みを有した過去のデジタルオ
ーディオ信号であるが、それらの録音ソースの中には演
奏として優れたものがあり、音楽史的に価値が有るもの
もあるため、録音時のさまざまな歪みを補正して、ＰＣ
Ｍ録音当時のＡ／Ｄ変換器に比べてビット数の高い１６
ビット等のデジタルオーディオ信号として復刻させたい
という要求がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述したような過去に
録音されたデジタルオーディオ信号において、非線形誤
差に基づく歪み（非線形誤差歪み）を補正する場合、録
音時に用いたＡ／Ｄ変換器の変換特性を測定して逆補正
する方法が考えられる。しかし、録音時に用いた１３ビ
ット或いは１４ビットのＡ／Ｄ変換器が存在しないこと
が多く、現存していたとしてもＡ／Ｄ変換器の特性が経
時変化しているため、Ａ／Ｄ変換器の特性を実測し、そ
のＡ／Ｄ変換特性に基づいて非線形誤差歪みの補正を正
確に行うことができなかった。

【０００６】つまり、過去の録音時に用いられたＡ／Ｄ
変換器が現存するか否かにかかわらず、それらのＡ／Ｄ
変換器を用いて録音したデジタルオーディオ信号の非線
形誤差に基づく歪みを低減することが困難であった。

【０００７】したがって本発明は、デジタルオーディオ
信号の非線形誤差に基づく歪みを補正することを目的と
している。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そのため請求項１記載の
本発明は、デジタルオーディオ信号の非線形誤差に基づ
く歪みを補正する非線形歪み補正装置において、入力し
た非線形誤差歪みを有したデジタルオーディオ信号の複
数サンプルについて、それぞれの量子化レベルを表すコ
ード毎の出現度数を第１のレベル分布として検出するレ
ベル分布検出手段と、レベル分布検出手段で検出された
第１のレベル分布に対して平滑化処理を施して、アナロ
グ／デジタル変換器に非線形誤差のない場合の理想的な
レベル分布に近似した第２のレベル分布を算出し、第１
のレベル分布を第２のレベル分布で除算したものを誤差
分布として算出する誤差分布算出手段と、誤差分布算出
手段で算出された誤差分布に対し、第２のレベル分布に
基づいて歪み補正の重み付けを施した誤差分布を算出す
る誤差分布重付手段と、誤差分布重付手段からの重み付
けされた誤差分布を積算して変換テーブルを作成する変
換テーブル算出手段と、非線形誤差歪みを有するデジタ
ルオーディオ信号の各レベルデータを、変換テーブルに
従ったレベルに置換して出力するテーブル変換手段とを
具備することを特徴としている。

【０００９】また、請求項２記載の本発明は、デジタル
オーディオ信号の非線形誤差に基づく歪みを補正する非
線形歪み補正方法において、入力した非線形誤差歪みを
有したデジタルオーディオ信号の複数サンプルについ
て、それぞれ量子化レベルを表すコード毎の出現度数を
第１のレベル分布として検出し、検出された第１のレベ
ル分布に対して平滑化処理を施して、アナログ／デジタ
ル変換器に非線形誤差のない場合の理想的なレベル分布
に近似した第２のレベル分布を算出し、第１のレベル分
布を第２のレベル分布で除算したものを誤差分布として
算出し、算出された誤差分布に対し第２のレベル分布に
基づいて歪み補正の重み付けを施した誤差分布を求め、
重み付けされた誤差分布を積算して変換テーブルを作成
し、非線形誤差歪みを有するデジタルオーディオ信号の
各レベルデータを、変換テーブルに従ったレベルに置換
して出力することを特徴としている。

【００１０】本発明によれば、非線形誤差に基づく歪み
を有したデジタルオーディオ信号の複数サンプルについ
て、それぞれ量子化レベルを表すコード毎の出現度数を
第１のレベル分布として検出し、その第１のレベル分布
に対して平滑化処理（ローパスフィルタ処理等）を施し
てアナログ／デジタル変換器に非線形誤差のない場合の
理想的なレベル分布に近似した第２のレベル分布を算出
し、第１のレベル分布を第２のレベル分布で除算したも
のを誤差分布として算出する。算出された誤差分布に対
し第２のレベル分布に基づいて重み付けを施した誤差分
布を算出し、その重み付けされた誤差分布を算出し変換
テーブルを作成する。そして、非線形誤差に基づく歪み
を有するデジタルオーディオ信号の各レベルデータを変
換テーブルに従ったレベルに置換することにより、非線
形誤差に基づく歪みが各量子化レベルの出現頻度と誤差
検出精度に応じて補正されたデジタルオーディオ信号を
得ることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の非線形歪み補正装置につ
いて、図面を用いて説明する。図１は、本発明の非線形
歪み補正装置における一実施例の概略構成を示す模式図
である。ここで、入力信号は、過去に非線形誤差を有し
たＡ／Ｄ変換器により録音されたデジタルオーディオ信
号（例として、ビット長１３ビットのデジタルオーディ
オ信号）であり、非線形歪み補正装置１０１は、この非
線形誤差歪みを補正したビット長１６ビットのデジタル
オーディオ信号に変換するものとする。

【００１２】図１において、非線形歪み補正装置１０１
は、入力された非線形誤差歪みを有する１３ビットのデ
ジタルオーディオ信号の出力先を切り替える切替手段１
０２と、切替手段１０２からの複数サンプルのデジタル
オーディオ信号の各量子化レベルを表わすコード毎の出
現度数をヒストグラム（第１のレベル分布）として検出
するレベル分布検出手段１０３と、レベル分布検出手段
１０３で検出された第１のレベル分布に対しローパス処
理を施して、Ａ／Ｄ変換器に誤差が無い場合の理想的な
レベル分布に近似した第２のレベル分布を算出し、ロー
パスフィルタ処理がなされる前の第１のレベル分布を第
２のレベル分布で除算して非線形誤差の分布を示す誤差
分布を算出する誤差分布算出手段１０４と、誤差分布算
出手段１０４で算出された誤差分布に対して、第２のレ
ベル分布の各出現度数に基づいて、歪み補正の重み付け
を行う誤差分布重付手段１０５と、誤差分布重付手段１
０５からの重み付けされた誤差分布を積算して変換テー
ブルを作成する変換テーブル算出手段１０６と、切替手
段１０２からのデジタルオーディオ信号の各サンプルの
レベルデータを変換テーブルに従ったレベルに置換して
出力するテーブル変換手段１０７とを備えている。

【００１３】各手段について説明する。先ず、切替手段
１０２は、例えばスイッチにより構成され、入力された
非線形誤差歪みを有するデジタルオーディオ信号を、後
述するレベル分布検出手段１０３に出力した後、テーブ
ル変換手段１０７に与えるように切り替えるものであ
る。また、切替手段１０２として、入力したデジタルオ
ーディオ信号を記憶しておくメモリを用いてもよい。こ
の場合、レベル分布検出手段１０３がメモリからデータ
を読み込み、変換テーブル算出手段１０６が変換テーブ
ルを算出した後、テーブル変換手段１０７がメモリから
同じデータを読み込み、テーブル変換する。

【００１４】レベル分布検出手段１０３は、入力された
デジタルオーディオ信号の複数サンプルについて、それ
ぞれの量子化レベルを表すコード毎に、コードの出現度
数を検出し、コード毎の出現度数を表すヒストグラム
（第１のレベル分布）を作成するものである。レベル分
布検出手段１０３は、入力するデジタルオーディオ信号
を記憶するハードディスク等の記憶部を備えておいても
よい。

【００１５】ここで、レベル分布検出手段１０３につい
て詳細に説明する。デジタルオーディオ信号の量子化レ
ベルは、一般的に８〜２４ビットの２進法コードで表さ
れる。ビット数を多くすることにより、より細かな振幅
レベルを表現することができる。例えば、１３ビットの
２進法を用いると、１０進法における−４０９６〜４０
９５の段階のレベルを表現すことができる。コード０
は、アナログ信号における振幅レベルが０であることを
表し、コードの絶対値が大きいほど、アナログ信号にお
ける振幅レベルが大きいことを表している。

【００１６】図２は、デジタルオーディオ信号のレベル
分布を示す模式図である。（ａ）は変換精度の良いＡ／
Ｄ変換器を用いてＡ／Ｄ変換されたデジタルオーディオ
信号のレベル分布を示し、（ｂ）は非線形誤差を有する
Ａ／Ｄ変換器を用いてＡ／Ｄ変換されたデジタルオーデ
ィオ信号のレベル分布を示す。図２（ａ）に示すよう
に、変換精度の良いＡ／Ｄ変換器を用いて変換されたデ
ジタルオーディオ信号のレベル分布の出現度数は、コー
ド０の場合を中心として、正方向、負方向にほぼ対称に
なっており、コードが０のとき出現度数が高く、コード
が正方向に大きくなるにしたがって、又は、コードが負
方向に小さくなるにしたがって、出現度数がなめらかに
除々に低くなる。

【００１７】しかし、非線形誤差を有するＡ／Ｄ変換に
よりＡ／Ｄ変換されたデジタルオーディオ信号のレベル
分布は、図２（ｂ）に示すように、隣接するコードに対
して、急激に出現度数が高くなるコード、又は、急激に
出現度数が低くなるコードが存在する。それらのコード
は、Ａ／Ｄ変換時に非線形誤差に基づく歪みが生じたコ
ードである。

【００１８】レベル分布検出手段１０３は、量子化レベ
ルを表すコード自体をアドレスとして、そのアドレスに
対応した値を記憶しているヒストグラムメモリを備えて
いる。出現度数に基づいてヒストグラムメモリにアクセ
スし、前記ヒストグラムメモリに記憶してあるアドレス
に対応する値を読み出す。この値に１を加算し、１を加
算した値を同じアドレスの部分に書き込む。この処理を
複数サンプル分について繰り返し行うことにより、コー
ド毎の累積回数、すなわち、出現度数がもとめられ、ヒ
ストグラムメモリに記憶される。

【００１９】レベル分布の測定を行うサンプルの数は、
非線形誤差歪みを補正する対象のデジタルオーディオ信
号の全てではなく、同じＡ／Ｄ変換器によりデジタルオ
ーディオ信号に変換されたものであるならば、そのデジ
タルオーディオ信号の一部、例えば、最初の数秒間のサ
ンプルでもよい。

【００２０】次に、誤差分布算出手段１０４について説
明する。図３は、本実施例の歪み補正装置における誤差
分布算出手段の処理を説明するための模式図である。
（ａ）は非線形誤差歪みを有するデジタルオーディオ信
号のレベル分布を示し、（ｂ）は平滑化処理が施された
デジタルオーディオ信号のレベル分布を示し、（ｃ）は
非線形誤差の誤差分布を示す。誤差分布算出手段１０４
は、平滑化処理（ローパスフィルタ処理）機能を有し、
図３（ａ）に示すようなレベル分布検出手段１０３で検
出された第１のレベル分布に対して平滑化処理を施し
て、図３（ｂ）に示すようなＡ／Ｄ変換器に非線形誤差
がない場合の理想的なレベル分布に近似した第２のレベ
ル分布を算出する。そして、平滑化処理がなされる前の
第１のレベル分布を、平滑化処理がなされた後の第２の
レベル分布で除算することにより、図３（ｃ）に示すよ
うなＡ／Ｄ変換器による非線形誤差を、誤差がない場合
の出現頻度を１．０に正規化した誤差分布として算出す
る。

【００２１】ここで、平滑化処理に移動平均フィルタを
用いた場合を例として計算式により説明すると、量子化
ビット数をｎ、サンプル数をｍ（ｍ：奇数）のデジタル
オーディオ信号のレベルｉの出現頻度をｇ（ｉ）とし、
移動平均フィルタにより平滑化したレベル分布ｈ（ｉ）
は、次式の数１とする。

【００２２】

【数１】

【００２３】ここで、ｃ（ｊ）は、次式の数２を満たす
窓関数である。

【００２４】

【数２】

【００２５】正規化した誤差分布N（ｉ）は、次式の数
３で求められる。

【００２６】

【数３】

【００２７】移動平均法では、平滑化波形の両端部分の
計算が不可能であるが、レベル分布の両端部分は、音楽
レベルが大きい部分である。実際には、そのような大き
なレベルは非常に頻度が低く無視できることから、前記
の数２において、平滑化波形の両端部分のサンプルに相
当する（ｍ−１）／２を、コードｉの範囲から除外して
いる。

【００２８】このように誤差分布算出手段１０４は、デ
ジタルオーディオ信号のデジタルコードｉの出現頻度ｇ
（ｉ）に対して、移動平均フィルタを用い、近傍の値と
の平均値を計算しレベル分布を平滑化することにより、
デジタルオーディオ信号のデジタルコードｉの出現頻度
ｇ（ｉ）を理想的な出現頻度に近似した第２のレベル分
布を算出する。これにより、Ａ／Ｄ変換後のデジタルオ
ーディオ信号のレベル分布に楽音の種類による固有の偏
りがある場合にも、理想的なレベル分布に近似した第２
のレベル分布を算出することができる。

【００２９】次に、誤差分布重付手段１０５の処理につ
いて説明する。図４は、本実施例の非線形歪み補正装置
における誤差分布の重み付けを説明するための模式図で
ある。誤差分布重付手段１０５は、誤差分布算出手段１
０４で算出されたＮ（ｉ）に対し、計算精度に応じた重
み付けを行うものである。図３に示すようなレベル分布
から誤差分布が算出されるとき、レベル分布の測定を行
うサンプル数が多いほどレベル分布の精度が向上する。
しかし、サンプル数が少ない場合、十分な計算精度が得
られないことがある。

【００３０】つまり、図３（ａ）に示すレベル分布を検
出した場合、レベル分布の中心であるコード０付近にお
いて十分なサンプルが得られていても、レベル分布の両
端付近の振幅レベルの大きいコードは、出現する確率が
低いことから十分なサンプル数が得られていないことが
ある。非線形誤差ｇ（ｉ）／ｈ（ｉ）の計算精度は、ｈ
（ｉ）の大きさに比例する。そのため、検出したレベル
分布の両端（振幅レベルの大きいコードがあるレベル分
布の両端）に向かうにしたがって、誤差が大きくなり、
演算精度が悪いものとなる。

【００３１】すなわち、後述する変換テーブル算出手段
１０６では、両端に誤差が多いレベル分布に基づいて変
換テーブルを作成しているため、変換テーブルを用いて
非線形誤差歪みが補正されたデジタルオーディオ信号
も、レベル分布の両端において誤差の多いものとなる。

【００３２】また、検出したレベル分布に基づいて変換
テーブルを作成し、非線形誤差歪みを補正しているた
め、レベル分布を検出した範囲が補正可能な範囲（補正
部分）であり、レベル分布を検出することができなかっ
た部分は、補正がされない範囲（非補正部分）となる。
図３（ｃ）に示す誤差分布をそのまま積算すると、補正
部分と非補正部分とのつなぎ目に、レベルが急に切り替
わる部分が生じる。そのため、非線形歪み補正装置から
出力されたデジタルオーディオ信号において、非線形誤
差歪み補正がされた部分と非線形誤差歪みが補正されて
いない部分とに新たな歪みが生じる可能性がある。

【００３３】そこで、図３（ｃ）に示すような誤差分布
に対して、図４に示すように検出した誤差の精度に応じ
た重み付けを行い、それぞれのコードにおける誤差の演
算精度に比例した誤差補正量となるようにする。具体的
には、誤差分布算出手段１０４で算出された正規化され
た誤差値Ｎ（ｉ）に対して、次式の数４の演算を施し、
重み付けされた正規化した誤差補正量Ｎｗ（ｉ）を算出
する。

【００３４】

【数４】

【００３５】これにより、誤差計算精度に応じた誤差補
正量を求めることができ、補正部分と非補正部分とをス
ムーズに連結することができる。

【００３６】次に、変換テーブル算出手段１０６は、誤
差分布重付手段１０５で求めた重み付けされた正規化し
た誤差補正量Ｎｗ（ｉ）を、次式の数５又は数６のよう
に積算し、変換テーブルの値Ｔ（ｉ）を求め、これを変
換テーブル用メモリに格納する。

【００３７】

【数５】

【００３８】

【数６】

【００３９】最後に、テーブル変換手段１０７は、非線
形誤差歪みを有するデジタルオーディオ信号の各レベル
データに対応した補正値（レベル）を、上記のようにし
て求めた変換テーブルの値Ｔ（ｉ）から割り出し、非線
形誤差歪みが補正されたデジタルオーディオ信号として
出力する。

【００４０】変換テーブル算出手段１０６によって算出
される変換テーブルの値Ｔ（ｉ）は、量子化レベルを表
わすコードｉ自体をアドレスとし、そのアドレスに対応
した値としてテーブル変換用メモリに記憶される。テー
ブル変換手段１０７は、非線形誤差歪みを有するデジタ
ルオーディオ信号の各サンプルのレベルをアドレスと
し、そのアドレスに対応した変換テーブルの値Ｔ（ｉ）
を変換テーブル用メモリから読み出して、これを非線形
誤差歪みが補正されたデジタルオーディオ信号の各サン
プルデータとして出力することができる。

【００４１】このように非線形歪み補正装置１０１で
は、Ａ／Ｄ変換器を使用して収録されたデジタルオーデ
ィオ信号のレベル分布から、使用されたＡ／Ｄ変換器の
非線形誤差を表す誤差分布を算出し、その誤差分布に対
して計算精度に応じた重み付けを施し、これを誤差補正
量として変換テーブルを算出し、非線形誤差歪みを有す
るデジタルオーディオ信号に対してテーブル変換処理を
行ない、Ａ／Ｄ変換器の非線形誤差を誤差検出精度に応
じて補正するので、非線形誤差に基づく歪みを不自然さ
を伴わず補正することができる。

【００４２】また、本実施例においては、変換テーブル
の値Ｔ（ｉ）のビット長を、入力データのビット長より
も大きくすることによって、ビット長の拡張（例えば、
１３ビットから１６ビットへの拡張）をも行なってい
る。

【００４３】前述した各構成を備えた非線形歪み補正装
置の処理動作について説明する。図５は、本実施例の非
線形歪み補正装置における歪み補正の処理動作を示すフ
ローチャートである。先ず、第１のレベル分布を作成す
るため、デジタルオーディオ信号のサンプル数（測定サ
ンプル数）ａを設定する（Ｓ１１）。

【００４４】次に、切替手段（例えばスイッチ）１０２
をレベル分布検出手段１０３側に切り換え、非線形誤差
歪みを有するデジタルオーディオ信号をサンプル数ａだ
け入力する（Ｓ１２）。

【００４５】次に、入力したデジタルオーディオ信号
は、レベル分布検出手段１０３で、レベル分布の検出が
行なわれる（Ｓ１３）。この場合、レベル分布検出手段
１０３は、前述したようにヒストグラムメモリを有し、
入力されたデータに該当するアドレス（番地）のヒスト
グラムメモリの値を＋１とし、これを所定回数（サンプ
ル数ａ）繰り返して、ヒストグラム（第１のレベル分
布）を作成する。

【００４６】次に、誤差分布算出手段１０４は、レベル
分布検出手段１０３で検出されたレベル分布に対して平
滑化処理を行い（Ｓ１４）、前述した数１、数２の演算
から正規化した誤差分布を算出して誤差値Ｎ（ｉ）を出
力する（Ｓ１５）。

【００４７】次に、誤差分布重付手段１０５は、誤差分
布算出手段１０４で算出された正規化した誤差値Ｎ
（ｉ）に対して、前述した数４の演算を行い、重み付け
した誤差補正量Ｎｗ（ｉ）を出力する（Ｓ１６）。

【００４８】次に、変換テーブル算出手段１０６は、誤
差分布重付手段１０５からの重み付けされた誤差補正量
Ｎｗ（ｉ）に対して、前述の数５又は数６の演算を行な
い誤差補正量Ｎｗ（ｉ）の積算処理を行ない、変換テー
ブルの値Ｔ（ｉ）を算出し、これをビット長１６ビット
で変換テーブル用メモリに出力する（Ｓ１７）。

【００４９】変換テーブルの値Ｔ（ｉ）が算出され、テ
ーブル変換用メモリに格納された後、切替手段１０２を
誤差歪み補正手段１０７側に切り替え、再度デジタルオ
ーディオ信号を入力する（Ｓ１８）。

【００５０】そして、入力したデジタルオーディオ信号
に対し、変換テーブルＴ（ｉ）に従ったデータ変換を行
なう。すなわち、テーブル変換手段１０７は、非線形誤
差歪みを有するデジタルオーディオ信号の各レベルに該
当するアドレス（番地）の変換テーブル用メモリの値Ｔ
（ｉ）を出力する動作を、データの終了まで繰り返し行
う（Ｓ１９）。

【００５１】これにより、Ａ／Ｄ変換器の非線形誤差に
基づく歪みを有したビット長１３ビットのデジタルオー
ディオ信号は、デジタルオーディオ信号のコードの出現
度数から推定され作成された変換テーブルに基づいてテ
ーブル変換処理が行われ、非線形誤差に基づく歪みが補
正されたビット長１６ビットのデジタルオーディオ信号
に変換され出力される。

【００５２】以上のように、音楽ソースの録音時に用い
たＡ／Ｄ変換器が、現存していない、または、変換特性
が変化している場合に、旧録音ソースから非線形誤差が
ない元の音楽ソースの状態を推定し、入力されたデータ
を正しいと推定されるデータに置換して非線形誤差歪み
が生じたデータを補正し、音楽ソースの非線形誤差歪み
を低減している。

【００５３】また、前述した実施例において、誤差分布
の重付は、誤差分布算出手段１０４で誤差分布を算出し
た後に、誤差分布重付手段１０５で前記誤差分布に対し
て歪みを補正する範囲の重み付けを施しているが、誤差
分布の重み付けを、誤差分布を算出する時に同時に施す
ようにしてもよい。

【００５４】つまり、誤差分布算出手段１０４におい
て、レベル分布検出手段１０３で検出した第１のレベル
分布ｇ（ｉ）に平滑化処理を施して、非線形誤差歪みの
ないデジタルオーディオ信号のレベル分布に近似した第
２レベル分布ｈ（ｉ）を求め、第１のレベル分布と第２
のレベル分布から、次式の数７を用いて重み付けされた
誤差分布の誤差補正量Ｎｗ（ｉ）を算出する。

【００５５】

【数７】

【００５６】そして、算出された重み付けされた誤差補
正量Ｎｗ（ｉ）を数５または数６により積算して変換テ
ーブルを作成し、この変換テーブルを用いて非線形誤差
誤差歪みを補正する。

【００５７】

【発明の効果】本発明によれば、デジタルオーディオ信
号の非線形誤差に基づく歪みを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の非線形歪み補正装置における一実施例
の概略構成を示す模式図である。

【図２】デジタルオーディオ信号のレベル分布を示す模
式図である。（ａ）は変換精度の良いＡ／Ｄ変換器を用
いてＡ／Ｄ変換されたデジタルオーディオ信号のレベル
分布を示し、（ｂ）は非線形誤差を有するＡ／Ｄ変換器
を用いてＡ／Ｄ変換されたデジタルオーディオ信号のレ
ベル分布を示す。

【図３】本実施例の非線形歪み補正装置における誤差分
布算出手段の処理を説明するための模式図である。
（ａ）は非線形誤差歪みを有するデジタルオーディオ信
号のレベル分布を示し、（ｂ）はフィルタリング処理が
施されたデジタルオーディオ信号のレベル分布を示し、
（ｃ）は誤差分布を示す。

【図４】本実施例の非線形歪み補正装置における誤差分
布の重み付けを説明するための模式図である。

【図５】本実施例の非線形歪み補正装置における歪み補
正の処理動作を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０１・・非線形歪み補正装置、１０２・・切替手段、
１０３・・レベル分布検出手段、１０４・・誤差分布算
出手段、１０５・・誤差分布重付手段、１０６・・変換
テーブル算出手段、１０７・・テーブル変換手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】デジタルオーディオ信号の非線形誤差に基
   づく歪みを補正する非線形歪み補正装置において、入力
   した前記非線形誤差歪みを有するデジタルオーディオ信
   号の複数サンプルについてそれぞれの量子化レベルを表
   すコード毎の出現度数を第１のレベル分布として検出す
   るレベル分布検出手段と、該レベル分布検出手段で検出
   された前記第１のレベル分布に対して平滑化処理を施し
   てアナログ／デジタル変換器に非線形誤差のない場合の
   理想的なレベル分布に近似した第２のレベル分布を算出
   し前記第１のレベル分布を前記第２のレベル分布で除算
   したものを誤差分布として算出する誤差分布算出手段
   と、該誤差分布算出手段で算出された前記誤差分布に対
   し前記第２のレベル分布に基づいて歪み補正の重み付け
   を施した誤差分布を算出する誤差分布重付手段と、該誤
   差分布重付手段からの前記重み付けされた誤差分布を積
   算して変換テーブルを作成する変換テーブル算出手段
   と、前記非線形誤差歪みを有するデジタルオーディオ信
   号の各レベルデータを前記変換テーブルに従ったレベル
   に置換して出力するテーブル変換手段とを具備すること
   を特徴とする非線形歪み補正装置。
2. 【請求項２】デジタルオーディオ信号の非線形誤差に基
   づく歪みを補正する非線形歪み補正方法において、入力
   した前記非線形誤差歪みを有するデジタルオーディオ信
   号の複数サンプルについてそれぞれ量子化レベルを表す
   コード毎の出現度数を第１のレベル分布として検出し、
   検出された前記第１のレベル分布に対して平滑化処理を
   施してアナログ／デジタル変換器に非線形誤差のない場
   合の理想的なレベル分布に近似した第２のレベル分布を
   算出し、前記第１のレベル分布を前記第２のレベル分布
   で除算したものを誤差分布として算出し、算出された前
   記誤差分布に対し前記第２のレベル分布に基づいて歪み
   補正の重み付けを施した誤差分布を求め、前記重み付け
   された誤差分布を積算して変換テーブルを作成し、前記
   非線形歪みを有するデジタルオーディオ信号の各レベル
   データを前記変換テーブルに従ったレベルに置換して出
   力することを特徴とする非線形歪み補正方法。