JPH1039886A - 特殊効果処理装置 - Google Patents

特殊効果処理装置

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JPH1039886A
JPH1039886A JP8197545A JP19754596A JPH1039886A JP H1039886 A JPH1039886 A JP H1039886A JP 8197545 A JP8197545 A JP 8197545A JP 19754596 A JP19754596 A JP 19754596A JP H1039886 A JPH1039886 A JP H1039886A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 既に1ビット化されたオーディオ信号に特殊
効果処理を施す場合には、一度アナログオーディオ信号
に戻してから、特殊効果処理を施し、さらにシグマデル
タ変調を施さなければならず、構成の複雑さと信号クオ
リティの低下を伴った。 【解決手段】 ビット長変換器8は、入力される1ビッ
トディジタルオーディオ信号を例えば16ビットのよう
なマルチビット信号に変換する。再ΣΔ変調器9は、ビ
ット長変換器8からのマルチビット出力に対して積分器
を用いて再度シグマデルタ変調処理を施す。リミット値
制御器10は、再ΣΔ変調器9内で上記マルチビット出
力を積分するリミッタ付第1積分器12のリミット値を
制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、シグマデルタ変調
処理により得られた1ビットディジタル信号に特殊効果
処理を施す特殊効果処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】シグマデルタ(ΣΔ)変調された高速1
ビット信号は、従来のデジタルオーディオに使われてき
た例えばサンプリング周波数44.1KHz、データ語
長16ビットのいわゆるマルチビットディジタル信号に
比べて、サンプリング周波数が44.1KHzの64倍
でデータ語長が1ビットというように、非常に高いサン
プリング周波数と短いデータ語長といった形をとり、広
い伝送可能周波数帯域を特長にしている。また、ΣΔ変
調により1ビット信号であっても、64倍というオーバ
ーサンプリング周波数に対して低域である従来のオーデ
ィオ帯域(20KHz)においては、高いダイナミック
レンジを確保できる。この特徴を生かして高音質のレコ
ーダーやデータ伝送に応用することができる。
【0003】このΣΔ変調処理を用いた回路自体はとり
わけ新しい技術ではなく、回路構成がIC化に適してい
て、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ー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。
【0004】一方、ディジタルオーディオ編集器などで
必要不可欠な歪み(Distortion)処理のような特殊効果
処理を上述したような高速1ビットオーディオ信号に直
接施すのは困難であった。このため、アナログオーディ
オ信号上で特殊効果処理を施した後にシグマデルタ変換
処理により高速1ビットオーディオ信号に変換せざるを
得なかった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな方法で特殊効果処理が施された高速1ビットオーデ
ィオ信号を得るには、アナログオーディオ信号に特殊効
果処理を施すアナログエフェクター装置が必要となる。
また、既に1ビット化されたオーディオ信号に特殊効果
処理を施す場合には、一度アナログオーディオ信号に戻
してから、特殊効果処理を施し、さらにシグマデルタ変
調を施さなければならず、構成の複雑さと信号クオリテ
ィの低下を伴った。
【0006】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であり、簡単な構成により1ビットディジタル信号に直
接、特殊効果処理を施すことができる特殊効果処理装置
の提供を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に係る特殊効果処
理装置は、上記課題を解決するために、1ビットディジ
タル信号をマルチビット信号に変換する変換手段からの
マルチビット出力に対し、再シグマデルタ変調手段が積
分器を用いて再度シグマデルタ変調処理を施し、リミッ
ト値制御手段が上記積分器のリミット値を制御する。
【0008】また、本発明に係る特殊効果処理装置は、
上記課題を解決するために、1ビットディジタル信号を
マルチビット信号に変換する変換手段からのマルチビッ
ト出力に対し、再シグマデルタ変調手段が積分器を用い
て再度シグマデルタ変調処理を施すが、その際の積分値
を制御手段が制御する。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る特殊効果処理
装置の実施の形態について図面を参照しながら説明す
る。
【0010】この実施の形態は、シグマデルタ(ΣΔ)
変調処理により得られた1ビットディジタルオーディオ
信号に歪み(Distortion)処理のような特殊効果処理を
施す特殊効果処理装置である。
【0011】この特殊効果処理装置は、図1に示すよう
に、入力される1ビットディジタルオーディオ信号を例
えば16ビットのようなマルチビット信号に変換するビ
ット長変換器8と、このビット長変換器8からのマルチ
ビット出力に対して積分器を用いて再度シグマデルタ変
調処理を施す再ΣΔ変調器9と、この再ΣΔ変調器9内
で上記マルチビット出力を積分する後述するリミッタ付
第1積分器のリミット値を制御するリミット値制御器1
0とを備えてなる。
【0012】ビット長変換器8に入力する1ビットディ
ジタルオーディオ信号は、図2に示すようなΣΔ変調器
により生成される。このΣΔ変調器は入力端子1を介し
た入力オーディオ信号を加算器2を通じて積分器3に供
給する。積分器3からの信号は、比較器4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,44.1KHzに対して、その
64倍或いは128倍とされる。この量子化データが1
サンプル遅延器6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7を通じて加算器2に供給されて、入
力端子1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4は、出力端子5から上記入力オーディ
オ信号がΣΔ変調された1ビットディジタルオーディオ
信号を出力する。
【0013】ビット長変換器8は、上記1ビットディジ
タルオーディオ信号を16ビットのマルチビットデータ
に変換してから再ΣΔ変調器9に供給する。
【0014】再ΣΔ変調器9は、リミッタ付の積分器を
5個備えてなる5次(段)のΣΔ変調器として図1に示
すように構成されている。ビット長変換器8からの16
ビット信号は、加算器11を介してリミッタ付第1積分
器12で積分され、第1係数乗算器13で例えば1/1
6という係数を乗算されて第2段目に供給される。この
第2段目への入力信号は加算器14を介してリミッタ付
第2積分器15で積分され、第2係数乗算器16で1/
8という係数を乗算されて第3段目に供給されれる。ま
た、第3段目への入力信号は第3段目の加算器17を介
してリミッタ付第3積分器18により積分され、第3係
数乗算器19で1/4という係数を乗算されて第4段目
に供給される。また、第4段目の入力信号は加算器20
を介してリミッタ付第4積分器21で積分され、第4係
数乗算器22で1/2を乗算されて第5段目に供給され
る。第5段目への入力信号は加算器23を介してリミッ
タ付第5積分器24により積分された後、1ビット量子
化器25で量子化されて1ビットディジタルオーディオ
信号とされて出力されると共に、ビット長変換器26で
16ビット信号とされ上記加算器11、加算器14、加
算器17、加算器20及び加算器23に帰還される。
【0015】リミット値制御器10は操作パネルから中
央処理装置(CPU)を介して供給されるエフェクト制
御信号に応じてリミッタ付第1積分器12のリミッタの
リミット値を制御する。
【0016】リミッタ付第1積分器12、リミッタ付第
2積分器15、リミッタ付第3積分器18、リミッタ付
第4積分器21及びリミッタ付第5積分器24は、再Σ
Δ変調器9の発振を防止するために、リミッタ機能を備
えている。
【0017】特に、この特殊効果処理装置では、リミッ
タ付第1積分器12のリミッタのリミット値をエフェク
ト制御信号に応じてリミット値制御器10により制御し
ている。
【0018】リミッタ付第1積分器12は、図3に示す
ように、加算器28とシフト演算器29とリミッタ30
とからなり、リミッタ30で制限された出力を加算器2
8に帰還している。
【0019】この特殊効果処理装置の動作について図4
を参照しながら説明する。ΣΔ変調器9にはビット長変
換器8の出力となるビット長変換信号(16ビット信
号)SMが供給される。ビット長変換信号SMには、ビッ
ト長変換器26を介したフィードバック信号が加算器1
1により加算される。そして、リミッタ付第1積分器入
力信号SIとしてリミッタ付第1積分器12に入力され
る。
【0020】このリミッタ付第1積分器入力信号S
Iは、加算器28、シフト演算器29を介することによ
って振幅レベルが最大振幅レベルとされるリミッタ入力
値SLとなる。
【0021】そこで、この特殊効果処理装置では、リミ
ット値制御器10が操作パネルによる操作に対応したエ
フェクト制御信号SEのオンのタイミングに基づいてリ
ミット値SDを生成し、上記リミッタ30に供給してい
る。
【0022】するとリミッタ30は、リミッタ入力値S
Lの斜線部を制限したリミッタ付第1積分器出力信号SO
を出力する。
【0023】このリミッタ付第1積分器出力信号S
Oは、第1係数乗算器13で上記係数が乗算され、さら
に図1に示した後段の各部に供給された後、1ビットデ
ィジタルオーディオ信号として出力される。
【0024】例えば、図2に示したΣΔ変調器からの1
ビット入力信号の低域アナログ信号成分が図5に示すよ
うな波形である場合、エフェクト制御信号SEのオンの
タイミングによりリミッタリミット値SDがリミッタ3
0に供給されると、上記再ΣΔ変調器9から出力される
1ビットディジタルオーディオ出力信号の低域アナログ
信号成分は最大振幅付近で積分器内の値がリミット値に
張り付くため、エフェクト制御信号のオンのタイミング
以降低域アナログ信号成分がクリップした信号波形とな
る。
【0025】したがって、この特殊効果処理装置によれ
ば、簡単な構成により1ビットディジタルオーディオ信
号に直接、最大振幅レベルをクリップするような特殊効
果処理を施すことができる。
【0026】また、本発明に係る特殊効果処理装置は図
6に示すような他の実施の形態としてもよい。この他の
実施の形態もΣΔ変調処理により得られた1ビットディ
ジタルオーディオ信号に歪み(Distortion)処理のよう
な特殊効果処理を施す特殊効果処理装置である。
【0027】この特殊効果処理装置は、図6に示すよう
に、入力される1ビットディジタルオーディオ信号を例
えば16ビットのようなマルチビット信号に変換するビ
ット長変換器31と、このビット長変換器31からのマ
ルチビット出力に対して積分器を用いて再度シグマデル
タ変調処理を施す再ΣΔ変調器32とを備えてなる。
【0028】再ΣΔ変調器32は積分器を5個備えてな
る5次(段)のΣΔ変調器として構成されるが、特に、
その内の第1の積分器にエフェクト制御器を備えさせエ
フェクト制御器付第1積分器34としている。
【0029】このエフェクト制御器付第1積分器34
は、操作パネルからCPUを介して供給されるエフェク
ト制御信号に応じて、入力されるマルチビット信号に特
殊効果処理を施す。このエフェクト制御器付第1積分器
34については後述する。
【0030】ΣΔ変調器32に供給されたビット長変換
器31からの16ビット信号は、加算器33を介してエ
フェクト制御器付第1積分器34で積分され、第1係数
乗算器35で例えば1/16という係数を乗算されて第
2段目に供給される。この第2段目への入力信号は加算
器36を介して第2積分器37で積分され、第2係数乗
算器38で1/8という係数を乗算されて第3段目に供
給される。また、第3段目への入力信号は第3段目の加
算器39を介して第3積分器40により積分され、第3
係数乗算器41で1/4という係数を乗算されて第4段
目に供給される。また、第4段目の入力信号は加算器4
2を介して第4積分器43で積分され、第4係数乗算器
44で1/2を乗算されて第5段目に供給される。第5
段目への入力信号は加算器45を介して第5積分器46
により積分された後、1ビット量子化器47で量子化さ
れて1ビットディジタルオーディオ信号とされて出力さ
れると共に、ビット長変換器48で16ビット信号とさ
れ上記加算器33、加算器36、加算器39、加算器4
2及び加算器45に帰還される。
【0031】エフェクト制御器付第1積分器34は、図
7に示すように、加算器51とシフト演算器52とエフ
ェクト制御器53とを備えてなる。
【0032】エフェクト制御器53は、上記エフェクト
制御信号のオンのタイミングでエフェクトレベルSN
狭くする方向に設定するエフェクトレベル設定器57
と、シフト演算器52から供給される積分値SGが上記
エフェクトレベルSN以上になった場合にエフェクトレ
ベルオーバー検出信号SDを出力するエフェクトレベル
オーバー検出器55と、上記エフェクトレベルオーバー
検出信号SDに応じて上記積分値SGに特定のエフェクト
用オフセット値SJを加算器54により加えてやるエフ
ェクト用オフセット値制御器56とを備えてなる。
【0033】この図6、及び図7に示す特殊効果処理装
置の動作について図8を参照しながら説明する。加算器
33を介してエフェクト制御器付第1積分器34に入力
される信号SIが図8に示すような波形である場合、シ
フト演算器52から出力される積分値は同図SGのよう
な波形となる。
【0034】ここで、操作パネルによる操作に対応した
エフェクト制御信号SEのオンのタイミングに基づいて
エフェクトレベル設定器57がエフェクトレベルSN
設定すると、エフェクトレベルオーバー検出器55はエ
フェクトレベル検出信号SDを出力する。
【0035】このエフェクトレベル検出信号SDに応じ
てエフェクト用オフセット値制御器56は、エフェクト
用オフセット値SJを加算器54を介して上記積分値SG
に加える。
【0036】このため、エフェクト制御器53は、図8
に示すように、最大振幅レベル付近を縮小したような出
力SOを出力する。
【0037】このエフェクト制御器付第1積分器出力S
Oは、第1係数乗算器35で上記係数が乗算され、さら
に図6に示した後段の各部に供給された後、1ビットデ
ィジタルオーディオ信号として出力される。
【0038】したがって、この特殊効果処理装置によれ
ば、簡単な構成により1ビットディジタルオーディオ信
号に直接、最大振幅レベルを圧縮したような特殊効果処
理を施すことができる。
【0039】なお、上記実施の形態、及び他の実施の形
態では、リミッタ付第1積分器12、及びエフェクタ制
御器付第1積分器34を制御した場合について説明した
が、2段目以降の積分器にも適切なリミット値、及びエ
フェクトレベル値により積分値制御処理を施してもよ
い。
【0040】また、上記実施の形態、及び他の実施の形
態では、既にΣΔ処理を施して得られた1ビットディジ
タルオーディオ信号をビット長変換器8、及びビット長
変換器31を介して入力したが、アナログオーディオ信
号を直接、再ΣΔ変調器9、及び再ΣΔ変調器32に入
力しても、適切なリミット値、及びエフェクトレベルに
制御することができ、上記それぞれの特殊効果処理を施
すことができる。
【0041】
【発明の効果】本発明に係る特殊効果処理装置は、1ビ
ットディジタル信号をマルチビット信号に変換する変換
手段からのマルチビット出力に対し、再シグマデルタ変
調手段が積分器を用いて再度シグマデルタ変調処理を施
し、リミット値制御手段が上記積分器のリミット値を制
御するので、簡単な構成により1ビットディジタル信号
に直接、特殊効果処理を施すことができる。
【0042】また、本発明に係る特殊効果処理装置は、
1ビットディジタル信号をマルチビット信号に変換する
変換手段からのマルチビット出力に対し、再シグマデル
タ変調手段が積分器を用いて再度シグマデルタ変調処理
を施すが、その際の積分値を制御手段が制御するので、
簡単な構成により1ビットディジタル信号に直接、特殊
効果処理を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る特殊効果処理装置の実施の形態の
概略構成を示すブロック図である。
【図2】図1に示した実施の形態に入力される1ビット
ディジタルオーディオ信号を生成するΣΔ変調器の構成
を示すブロック図である。
【図3】図1に示した実施の形態に用いられるリミッタ
付第1積分器の詳細な構成を示すブロック図である。
【図4】上記実施の形態の動作を説明するためのタイミ
ングチャートである。
【図5】上記実施の形態による効果を説明するための波
形図である。
【図6】本発明に係る特殊効果処理装置の他の実施の形
態の概略構成を示すブロック図である。
【図7】上記他の実施の形態に用いられるエフェクト制
御器付第1積分器の詳細な構成を示すブロック図であ
る。
【図8】上記他の実施の形態の動作を説明するためのタ
イミングチャートである。
【符号の説明】
8 ビット長変換器、9 再ΣΔ変調器、10 リミッ
ト値制御器、12 リミッタ付第1積分器

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シグマデルタ変調処理により得られた1
    ビットディジタル信号に特殊効果処理を施す特殊効果処
    理装置において、 上記1ビットディジタル信号をマルチビット信号に変換
    する変換手段と、 上記変換手段のマルチビット出力に対し積分器を用いて
    再度シグマデルタ変調処理を施す再シグマデルタ変調手
    段と、 上記再シグマデルタ変調手段の上記積分器のリミット値
    を制御するリミット値制御手段とを備えることを特徴と
    する特殊効果処理装置。
  2. 【請求項2】 上記再シグマデルタ変調手段は複数の積
    分器を備えてなり、上記リミット値制御手段は上記複数
    の積分器の内の少なくとも一つの積分器のリミット値を
    制御することを特徴とする請求項1記載の特殊効果処理
    装置。
  3. 【請求項3】 上記1ビットディジタル信号は、アナロ
    グオーディオ信号にシグマデルタ変調処理を施して得ら
    れた1ビットディジタルオーディオ信号であることを特
    徴とする請求項1記載の特殊効果処理装置。
  4. 【請求項4】 シグマデルタ変調処理により得られた1
    ビットディジタル信号に特殊効果処理を施す特殊効果処
    理装置において、 上記1ビットディジタル信号をマルチビット信号に変換
    する変換手段と、 上記変換手段のマルチビット出力に対して積分器を用い
    て再度シグマデルタ変調処理を施す再シグマデルタ変調
    手段とを備え、 上記積分器が出力する積分値を上記再シグマデルタ変調
    手段内で上記積分器に接続される制御手段により制御す
    ることを特徴とする特殊効果処理装置。
  5. 【請求項5】 上記制御手段は、特殊効果処理用の基準
    レベルを超えた上記積分値にオフセット値を加えること
    により該積分値を制御することを特徴とする請求項4記
    載の特殊効果処理装置。
  6. 【請求項6】 上記再シグマデルタ変調手段は複数の積
    分器を備えてなり、その内の少なくとも一つの積分器の
    積分値を上記制御手段によって制御することを特徴とす
    る請求項4記載の特殊効果処理装置。
  7. 【請求項7】 上記制御手段は、特殊効果処理用の基準
    レベルを超えた上記積分値にオフセット値を加えること
    により該積分値を制御することを特徴とする請求項6記
    載の特殊効果処理装置。
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