JPH11330909A - Digital filter - Google Patents

Digital filter

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JPH11330909A
JPH11330909A JP12614798A JP12614798A JPH11330909A JP H11330909 A JPH11330909 A JP H11330909A JP 12614798 A JP12614798 A JP 12614798A JP 12614798 A JP12614798 A JP 12614798A JP H11330909 A JPH11330909 A JP H11330909A
Authority
JP
Japan
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filter
frequency
circuit
emphasis
digital signal
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP12614798A
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Japanese (ja)
Inventor
Tetsuo Sugimoto
哲郎 杉本
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Asahi Kasei Microsystems Co Ltd
Original Assignee
Asahi Kasei Microsystems Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Kasei Microsystems Co Ltd filed Critical Asahi Kasei Microsystems Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the digital filter in which an arithmetic quantity can be decreased without deteriorating the characteristics. SOLUTION: A de-emphasis circuit 41 operates with frequency characteristics reverse to those of a sample holding circuit 43 when a digital signal which is not pre-emphasized is inputted and operates with frequency characteristics obtained by adding the said reverse frequency and frequency characteristics of predetermined de-emphasis when a pre-emphasized digital signal is inputted. Consequently, an inter-cooperation filter 42 is all composed of a hard-band filter, so no deterioration in characteristics is caused even when the arithmetic quantity is decreased.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル・フィ
ルタに関し、さらに詳しくはオーバサンプリング方式の
D/A変換システムに使用されるディジタル・フィルタ
に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a digital filter, and more particularly, to a digital filter used in an oversampling type D / A conversion system.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から知られているオーバサンプリン
グ方式のD/A変換システムとしては、例えば図6に示
すものが知られている。
2. Description of the Related Art As a conventionally known oversampling type D / A conversion system, for example, the one shown in FIG. 6 is known.

【0003】このD/A変換システムは、図6に示すよ
うに、ディジタル・フィルタ1と、デルタシグマ(Δ−
Σ)変調回路2と、ローパスフィルタ3とを備えてい
る。ディジタル・フィルタ1は、図6に示すように、デ
エンファシス回路11と、インタポレーション・フィル
タ12と、サンプルホールド回路13とから構成される
ものであり、デルタシグマ変調回路2およびローパスフ
ィルタ3に前置して使用される。
[0003] This D / A conversion system comprises a digital filter 1 and a delta sigma (Δ-
Σ) A modulation circuit 2 and a low-pass filter 3 are provided. As shown in FIG. 6, the digital filter 1 includes a de-emphasis circuit 11, an interpolation filter 12, and a sample-and-hold circuit 13, and includes a delta-sigma modulation circuit 2 and a low-pass filter 3. Used in front.

【0004】デエンファシス回路11には、コンパクト
・ディスク(CD)に記憶されたディジタル音声信号や
衛星放送(BS)のディジタル音声信号などのディジタ
ル信号が入力されるようになっている。このディジタル
信号の周波数スペクトルの一例を示すと、図7の(A)
示すようになる。図中のFsはディジタル信号のサンプ
リング周波数であり、例えば44.1KHzである。
A digital signal such as a digital audio signal stored in a compact disk (CD) or a digital audio signal of a satellite broadcast (BS) is input to the de-emphasis circuit 11. An example of the frequency spectrum of this digital signal is shown in FIG.
As shown. Fs in the figure is a sampling frequency of the digital signal, for example, 44.1 KHz.

【0005】上記のディジタル信号は、あらかじめ定め
られた周波数特性でプリエンファシス(高域強調)され
ている場合と、プリエンファシスされていない場合とが
ある。このため、デエンファシス回路11は、同図の
(A)に示すようなプリエンファシスされているディジ
タル信号が入力される場合には、同図の(B)で示すよ
うな周波数特性でデエンファシス(周波数補正)を行
い、プリエンファシスされていないディジタル信号が入
力される場合には、デエンファシスを行わず、両者で切
換えができるようになっている。従って、デエンファシ
ス回路11から出力される信号は、入力されるディジタ
ル信号のプリエンファシスの有無にかかわらず、同図
(C)に示すように、周波数特性がフラットな出力とな
る。
[0005] The digital signal may be pre-emphasized (high-frequency emphasized) with a predetermined frequency characteristic, or may not be pre-emphasized. For this reason, when a pre-emphasized digital signal as shown in (A) of the figure is input, the de-emphasis circuit 11 uses the frequency characteristic as shown in (B) of FIG. If a digital signal that has not been pre-emphasized is input after performing frequency correction, de-emphasis is not performed and switching can be performed between the two. Therefore, the signal output from the de-emphasis circuit 11 has a flat frequency characteristic regardless of the presence or absence of the pre-emphasis of the input digital signal, as shown in FIG.

【0006】インタポレーションフィルタ12は、FI
R(Finite ImpulseResponse)
フィルタ121と、FIRフィルタ122との2段で構
成されている。このFIRフィルタ121は、同図
(D)に示すような周波数特性を有している。このた
め、デエンファシス回路11の出力はサンプリング周波
数Fsが2倍のレートに上げられ、FIRフィルタ12
1の出力は、同図の(E)に示すようになる。また、こ
のFIRフィルタ122は、同図(F)に示すような周
波数特性を有している。このため、FIRフィルタ12
2の出力はサンプリング周波数Fsの4倍のレートに上
げられ、FIRフィルタ122の出力は、図同図(G)
に示すようになる。従って、インタポレーションフィル
タ12では、サンプリング周波数Fsが8倍のレートに
上げられる。
[0006] The interpolation filter 12 is a FI
R (Finite ImpulseResponse)
It is composed of two stages, a filter 121 and an FIR filter 122. The FIR filter 121 has a frequency characteristic as shown in FIG. For this reason, the output of the de-emphasis circuit 11 has the sampling frequency Fs raised to twice the rate, and the FIR filter 12
The output of 1 is as shown in FIG. The FIR filter 122 has a frequency characteristic as shown in FIG. Therefore, the FIR filter 12
2 is raised to a rate four times the sampling frequency Fs, and the output of the FIR filter 122 is shown in FIG.
It becomes as shown in. Therefore, in the interpolation filter 12, the sampling frequency Fs is increased to eight times the rate.

【0007】サンプルホールド回路13は、くし形フィ
ルタで構成され、同じデータを繰り返し出力することに
より、サンプリング周波数Fsをさらに高くする(例え
ば64倍)。サンプルホールド回路13の出力データ
は、デルタシグマ変調回路2に供給される。デルタシグ
マ変調回路2は、その出力データを例えば1ビットのア
ナログ信号に変換する。この変換されたアナログ信号
は、ローパスフィルタ3に供給される。ローパスフィル
タ3は、低域周波数のみを通過させて所望の音声信号を
出力する。
The sample-and-hold circuit 13 is composed of a comb filter, and repeatedly outputs the same data to further increase the sampling frequency Fs (for example, 64 times). The output data of the sample and hold circuit 13 is supplied to the delta-sigma modulation circuit 2. The delta-sigma modulation circuit 2 converts the output data into, for example, a 1-bit analog signal. The converted analog signal is supplied to the low-pass filter 3. The low-pass filter 3 outputs a desired audio signal by passing only the low frequency band.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、サンプルホ
ールド回路13の周波数特性は、図7の(H)に示すよ
うに、フラットではなくなだらかな傾斜を持っている
(矢印aの部分)。このような周波数特性の低下を補う
ために、例えば、FIRフィルタ122に、図7の
(F)の矢印のbの部分のような周波数特性を持たせ、
サンプルホールド回路13の周波数特性を補正するよう
にしている。
As shown in FIG. 7H, the frequency characteristics of the sample-and-hold circuit 13 are not flat but have a gentle slope (portion indicated by an arrow a). In order to compensate for such a decrease in the frequency characteristic, for example, the FIR filter 122 is provided with a frequency characteristic as shown by the arrow b in FIG.
The frequency characteristics of the sample hold circuit 13 are corrected.

【0009】しかし、FIRフィルタ122により周波
数特性を補正しようとすると、演算量の少ないハーフバ
ンド・フィルタを使用できなかった。ハーフバンド・フ
ィルタは、図8の(A)に示すように、点Xを中心に点
対称の周波数特性を持つフィルタであり、FIRフィル
タの係数(図8(B)の黒い点)が、同図(B)に示す
ように、中心の3つ以外は1つおきに「0」となるもの
である。このため、ハーフバンド・フィルタは、計算す
べき演算量がほぼ半分となり、図からもわかるように、
周波数特性は傾斜部分以外はフラットである。
However, when trying to correct the frequency characteristics with the FIR filter 122, a half-band filter with a small amount of calculation could not be used. As shown in FIG. 8A, the half-band filter is a filter having a point-symmetric frequency characteristic with respect to the point X, and the coefficients of the FIR filter (black points in FIG. 8B) are the same. As shown in FIG. 7B, every other than the center three becomes “0”. For this reason, the half-band filter requires about half the amount of calculation to be calculated, and as can be seen from the figure,
The frequency characteristic is flat except for the inclined portion.

【0010】ところが、FIRフィルタ122としてハ
ーフバンドフィルタを使用することができないので、あ
る段のフィルタの演算量が約2倍になる。この演算量の
増大は、演算器の面積が大きくなったり消費電力が大き
くなるなどの不都合につながる。この不都合を解消する
には、通常、演算量には上限があるので、演算量の減
少、つまり特性の悪化により対処せざるを得ないという
問題がある。
However, since a half-band filter cannot be used as the FIR filter 122, the amount of calculation of the filter in a certain stage is approximately doubled. This increase in the amount of operation leads to inconveniences such as an increase in the area of the operation unit and an increase in power consumption. To solve this inconvenience, there is usually an upper limit to the amount of calculation, and therefore, there is a problem that it is necessary to deal with a decrease in the amount of calculation, that is, deterioration of characteristics.

【0011】そこで、本発明の目的は、特性を悪化させ
ずに演算量を減少できるディジタル・フィルタを提供す
ることにある。
It is an object of the present invention to provide a digital filter capable of reducing the amount of calculation without deteriorating characteristics.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し、本発
明の目的を達成するために、請求項1記載の発明は、原
信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングしたデ
ィジタル信号が入力されると、この入力ディジタル信号
を所定の周波数特性で補正するデエンファシス回路と、
このデエンファシス回路から出力されるディジタル信号
のサンプリング周波数に対して補間を行うインタポレー
ション・フィルタと、このインタポレーション・フィル
タから出力されるディジタル信号のサンプリング周波数
に対して補間を行うサンプルホールド回路とを含むディ
ジタル・フィルタであって、前記デエンファシス回路
は、前記入力ディジタル信号がプリエンファシスされて
いない場合には、前記サンプルホールド回路の周波数特
性とは逆の周波数特性を有するように構成し、前記イン
タポレーション・フィルタはハーフバンド・フィルタか
ら構成するようにした。
Means for Solving the Problems To solve the above problems and achieve the object of the present invention, the invention according to claim 1 provides a digital signal obtained by sampling an original signal at a predetermined sampling frequency. A de-emphasis circuit for correcting the input digital signal with a predetermined frequency characteristic,
An interpolation filter that interpolates the sampling frequency of the digital signal output from the de-emphasis circuit, and a sample-hold circuit that interpolates the sampling frequency of the digital signal output from the interpolation filter Wherein the de-emphasis circuit is configured to have a frequency characteristic opposite to a frequency characteristic of the sample-and-hold circuit when the input digital signal is not pre-emphasized, The interpolation filter is constituted by a half-band filter.

【0013】請求項2記載の発明は、請求項1記載のデ
ィジタル・フィルタにおいて、前記デエンファシス回路
は、前記入力ディジタル信号がプリエンファシスされて
いる場合には、前記サンプルホールド回路の周波数特性
とは逆の周波数特性と、予め定められているデエンファ
シスの周波数特性とを合成させた周波数特性を有するよ
うに構成するようにした。
According to a second aspect of the present invention, in the digital filter according to the first aspect, when the input digital signal is pre-emphasized, the de-emphasis circuit has a frequency characteristic of the sample-and-hold circuit. The configuration is such that it has a frequency characteristic obtained by synthesizing a reverse frequency characteristic and a predetermined de-emphasis frequency characteristic.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、図面を参照しつつ説明する。図1は、本発明
の実施の形態のディジタル・フィルタを、オーバサンプ
リング方式のD/A変換システムに適用した場合の構成
を示すブロック図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration when a digital filter according to an embodiment of the present invention is applied to an oversampling D / A conversion system.

【0015】このオーバサンプリング方式のD/A変換
システムは、図1に示すように、本発明の実施の形態の
ディジタル・フィルタ4と、デルタシグマ変調回路2
と、ローパスフィルタ3とを備えている。
As shown in FIG. 1, this D / A conversion system of the oversampling system has a digital filter 4 and a delta-sigma modulation circuit 2 according to an embodiment of the present invention.
And a low-pass filter 3.

【0016】ディジタル・フィルタ4は、図1に示すよ
うに、デエンファシス回路41と、インタポレーション
・フィルタ42と、サンプルホールド回路43とを備え
ている。
As shown in FIG. 1, the digital filter 4 includes a de-emphasis circuit 41, an interpolation filter 42, and a sample and hold circuit 43.

【0017】デエンファシス回路41は、原信号を所定
のサンプリング周波数(サンプリング間隔)でサンプリ
ングされたデジタル信号が入力されるように構成され、
このディジタル信号は、あらかじめ定められた周波数特
性でプリエンファシスされている場合と、プリエンファ
シスされていない場合とがある。このため、デエンファ
シス回路41は、後述のように、入力されるディジタル
信号のプリエンファシスの有無に応じてその周波数特性
が変更できるようになっている。
The de-emphasis circuit 41 is configured to input a digital signal obtained by sampling the original signal at a predetermined sampling frequency (sampling interval).
The digital signal may be pre-emphasized with a predetermined frequency characteristic or may not be pre-emphasized. Therefore, the frequency characteristics of the de-emphasis circuit 41 can be changed according to the presence or absence of pre-emphasis of the input digital signal, as described later.

【0018】また、デエンファシス回路41は、1次I
IR(Infinite Impulse Respo
nse)フィルタで構成され、具体的には図2に示すよ
うに、2つの加算器411、412と、1つの遅延器4
13と、3つの乗算器414〜416から構成されてい
る。乗算器414〜416の各係数a〜cの各値は、入
力されるディジタル信号のプリエンファシスの有無に応
じて任意に設定できるようになっている。なお、係数a
は、全体のゲインを決定する。
The de-emphasis circuit 41 has a primary I
IR (Infinite Impulse Respo)
nse) filter. Specifically, as shown in FIG. 2, two adders 411 and 412 and one delay unit 4
13 and three multipliers 414 to 416. Each value of each of the coefficients a to c of the multipliers 414 to 416 can be arbitrarily set according to the presence or absence of pre-emphasis of the input digital signal. Note that the coefficient a
Determines the overall gain.

【0019】従って、デエンファシス回路41は、プリ
エンファシスがされていないディジタル信号が入力され
る場合には、サンプルホールド回路43の周波数特性と
は逆の周波数特性で動作するようになっている。このよ
うな周波数特性を得るために、図2に示す乗算器414
〜416の各係数a〜cの各値は、a=a1 、b=0、
c=c1 がそれぞれ設定され、伝達関数H(z)は、H
(z)=a1 (1+c 1 -1)となる。
Accordingly, the de-emphasis circuit 41
If a digital signal without emphasis is
The frequency characteristics of the sample and hold circuit 43
Operate with the opposite frequency characteristics. This
In order to obtain such frequency characteristics, the multiplier 414 shown in FIG.
Each value of each coefficient a to c of 4416 is a = a1, B = 0,
c = c1Are respectively set, and the transfer function H (z) is H
(Z) = a1(1 + c 1Z-1).

【0020】他方、デエンファシス回路41は、プリエ
ンファシスがされているディジタル信号が入力される場
合には、サンプルホールド回路43の周波数特性とは逆
の周波数特性と、予め定められたデエンファシスの周波
数特性とが加算(合成)された周波数特性で動作するよ
うになっている。このような周波数特性を得るために、
図2に示す乗算器414〜416の各係数a〜cの各値
は、a=a2 、b=b 2 、c=c2 がそれぞれ設定され
る。
On the other hand, the de-emphasis circuit 41
If a digital signal with
The frequency characteristics of the sample-and-hold circuit 43
Frequency characteristics and a predetermined de-emphasis frequency
It operates with the frequency characteristics that are added (synthesized) with the numerical characteristics.
Swelling. In order to obtain such frequency characteristics,
Each value of each coefficient a to c of multipliers 414 to 416 shown in FIG.
Is a = aTwo, B = b Two, C = cTwoAre set respectively
You.

【0021】インタポレーション・フィルタ42は、ハ
ーフバンド・フィルタ421〜423を直列に接続して
構成している。1段目のハーフバンド・フィルタ421
は、サンプリング周波数に対して補間(インタコーポレ
ーション)を行う、すなわち、サンプリング周波数を2
倍に持ち上げる操作をするものであり、急峻な周波数特
性が要求されるために、タップ数(次数)は大である。
このため、ハーフバンド・フィルタ421は、演算量が
大である。2段目のハーフバンド・フィルタ422は、
サンプリング周波数を2倍に持ち上げる操作をするもの
であり、タップ数(次数)は中である。3段目のハーフ
バンド・フィルタ423は、サンプリング周波数を2倍
に持ち上げる操作をするものであり、タップ数(次数)
は小である。
The interpolation filter 42 is configured by connecting half-band filters 421 to 423 in series. First-stage half-band filter 421
Performs interpolation (inter-corporation) on the sampling frequency, ie, sets the sampling frequency to 2
The operation is performed to double the frequency, and a sharp frequency characteristic is required. Therefore, the number of taps (order) is large.
Therefore, the half-band filter 421 has a large amount of calculation. The second-stage half-band filter 422 includes:
The sampling frequency is doubled, and the number of taps (order) is medium. The third-stage half-band filter 423 performs an operation of increasing the sampling frequency by a factor of two, and the number of taps (order)
Is small.

【0022】このように、インタポレーション・フィル
タ42は、上記のようなハーフバンド・フィルタ421
〜423を3段にさせ、合計でサンプリング周波数を8
倍に持ち上げる操作を行う。また、インタポレーション
・フィルタ42は、上記のように全てハーフバンド・フ
ィルタ421〜423で構成するので、演算量を少なく
ても特性は良好になる。
As described above, the interpolation filter 42 is a half-band filter 421 as described above.
To 423 in three stages and a total sampling frequency of 8
Do the lifting operation twice. Further, since the interpolation filter 42 is composed of the half-band filters 421 to 423 as described above, the characteristics are improved even if the calculation amount is small.

【0023】サンプルホールド回路43は、くし形フィ
ルタで構成され、インタポレーション・フィルタ42か
ら出力される同じデータを8回繰り返して出力するよう
になっている。つまり、インタポレーション・フィルタ
42から出力されるデータを8倍だけインタポレーショ
ン(補間)するようになっている。サンプルホールド回
路43を構成するくし形フィルタは、図3の(H)に示
すように、0dB〜−∞dBになだらかに減衰する周波
数特性をもっている。
The sample-and-hold circuit 43 is composed of a comb filter, and outputs the same data output from the interpolation filter 42 repeatedly eight times. That is, the data output from the interpolation filter 42 is interpolated by eight times. As shown in FIG. 3H, the comb filter constituting the sample-and-hold circuit 43 has a frequency characteristic that attenuates smoothly from 0 dB to -∞ dB.

【0024】デルタシグマ変調回路2は、図示しない積
分回路、量子化回路、帰還回路からなり、サンプルホー
ルド回路43からの出力を入力して、例えば1ビットの
アナログ信号に変換するようになっている。デルタシグ
マ変調回路2では、量子化ノイズがノイズシェーピング
される。
The delta-sigma modulation circuit 2 includes an integrator, a quantizer, and a feedback circuit (not shown), and receives an output from the sample-and-hold circuit 43 and converts it to, for example, a 1-bit analog signal. . In the delta-sigma modulation circuit 2, quantization noise is subjected to noise shaping.

【0025】ローパスフィルタ3は、低域のみの周波数
を通過するアナログフィルタであり、図示しないスイッ
チト・キャパシタ・フィルタ、抵抗、コンデンサ、演算
増幅器によるアクティブ・フィルタから構成されてい
る。
The low-pass filter 3 is an analog filter that passes only low-frequency components, and includes a not-shown switched capacitor filter, a resistor, a capacitor, and an active filter including an operational amplifier.

【0026】次に、このように構成される実施の形態の
動作について、図面を参照して説明する。まず、デエン
ファシス回路41に入力されるディジタル信号が、プレ
エンファシスされていない場合について、図1〜図4を
参照して説明する。
Next, the operation of the embodiment configured as described above will be described with reference to the drawings. First, a case where the digital signal input to the de-emphasis circuit 41 is not pre-emphasized will be described with reference to FIGS.

【0027】この場合の入力デジタル信号の周波数スペ
クトルは、図3の(A)に示すようになる。また、デエ
ンファシス回路41の周波数特性は、同図(B)に示す
ように、サンプルホールド回路43の周波数特性の低下
を補うために、サンプルホールド回路43の周波数特性
とは逆の周波数特性となっている。このため、デエンフ
ァシス回路31の出力は、同図(C)に示すようにな
り、原信号についてみると、高域側が持ち上げられてい
る。
The frequency spectrum of the input digital signal in this case is as shown in FIG. The frequency characteristic of the de-emphasis circuit 41 has a frequency characteristic opposite to that of the sample-and-hold circuit 43, as shown in FIG. ing. For this reason, the output of the de-emphasis circuit 31 is as shown in FIG. 4C, and the high frequency side is raised in the original signal.

【0028】1段目のハーフバンドフィルタ421は、
同図(D)に示すように、サンプル周波数Fsを2倍に
持ち上げる操作をするものである。このため、ハーフバ
ンドフィルタ421の出力は、同図(E)に示すよう
に、原信号とサンプリング周波数Fsが偶数番目のもの
だけとなる。
The first-stage half-band filter 421 includes:
As shown in FIG. 3D, an operation of increasing the sample frequency Fs by a factor of two is performed. For this reason, the output of the half-band filter 421 is only an original signal and an even-numbered sampling frequency Fs, as shown in FIG.

【0029】2段目のハーフバンドフィルタ422は、
同図(F)に示すように、サンプリング周波数Fsを2
倍に持ち上げる操作をするものである。このため、ハー
フバンドフィルタ422の出力は、同図(G)に示すよ
うに、原信号とサンプリング周波数Fsが4の倍数のも
のだけとなる。
The second-stage half-band filter 422 is
As shown in FIG.
It is an operation of lifting up twice. For this reason, the output of the half-band filter 422 is only the output of the original signal and the sampling frequency Fs which is a multiple of 4, as shown in FIG.

【0030】3段目のハーフバンドフィルタ423は、
同図(H)に示すように、サンプリング周波数Fsを2
倍に持ち上げる操作をするものである。このため、ハー
フバンドフィルタ423の出力は、同図(I)に示すよ
うに、原信号とサンプリング周波数Fsが8の倍数のも
のだけとなる。
The third-stage half-band filter 423 includes:
As shown in FIG.
It is an operation of lifting up twice. For this reason, the output of the half-band filter 423 is only the one in which the original signal and the sampling frequency Fs are a multiple of 8, as shown in FIG.

【0031】サンプルホールド回路43は、図3の
(J)の矢印aの部分に示すように、低域周波数から高
域周波数にかけて緩やかに減衰する周波数特性を持って
いる。この減衰状態の要部を拡大したのが、図4の
(A)である。一方、デエンファシス回路41は、図3
の(B)に示すように、その減衰を補うように逆の周波
数特性を持っている。このデエンファシス回路41の周
波数特性の要部を拡大したのが、図4の(B)である。
図4の(C)は、その両者の特性を加算(合成)した周
波数特性であり、ほぼ平坦となる。
The sample-and-hold circuit 43 has a frequency characteristic that gradually attenuates from a low frequency to a high frequency as shown by an arrow a in FIG. FIG. 4A is an enlarged view of a main part in the attenuated state. On the other hand, the de-emphasis circuit 41
As shown in FIG. 3B, the frequency characteristics are reversed so as to compensate for the attenuation. FIG. 4B is an enlarged view of a main part of the frequency characteristic of the de-emphasis circuit 41.
FIG. 4C shows a frequency characteristic obtained by adding (synthesizing) both characteristics, and becomes almost flat.

【0032】このため、デエンファシス回路41から出
力される原信号は、図3の(C)に示すように、高域側
に対して低域側が相対的に減衰されるが、サンプルホー
ルド回路43ではその低域側の減衰が補われるとともに
高域側が減衰するので、図3の(K)に示すように、サ
ンプルホールド回路43から出力される原信号は全体と
してほぼ平坦となる。
As shown in FIG. 3C, the original signal output from the de-emphasis circuit 41 is attenuated relatively in the low-frequency side with respect to the high-frequency side. In this case, the attenuation in the low frequency side is compensated and the high frequency side is attenuated, so that the original signal output from the sample and hold circuit 43 becomes substantially flat as a whole as shown in FIG.

【0033】サンプルホールド回路43の出力は、デル
タシグマ変調回路2に供給されて例えば1ビットのアナ
ログ信号に変換され、この変換されたアナログ信号はロ
ーパスフィルタ3で高域成分が除去されて音声信号が出
力される。
The output of the sample-and-hold circuit 43 is supplied to the delta-sigma modulation circuit 2 and converted into, for example, a 1-bit analog signal. Is output.

【0034】次に、デエンファシス回路41に入力され
るディジタル信号が、プリエンファシスされている場合
について、図1および図5を参照して説明する。この場
合のデジタル信号の周波数スペクトルは、図5の(A)
に示すようになり、原信号についてみると、高域が強調
されている。また、デエンファシス回路41の周波数特
性は、同図(B)に示すように、サンプルホールド回路
43の周波数特性とは逆の周波数特性と、予め定められ
たデエンファシスの周波数特性とが加算(合成)された
周波数特性となっている。このため、デエンファシス回
路41の出力は、同図(C)に示すようになり、原信号
についてみると、いまだ高域側が持ち上げられている。
これは、図3の(C)に対応する。
Next, a case where the digital signal input to the de-emphasis circuit 41 is pre-emphasized will be described with reference to FIGS. The frequency spectrum of the digital signal in this case is shown in FIG.
As shown in the figure, high frequencies are emphasized in the original signal. As shown in FIG. 3B, the frequency characteristic of the de-emphasis circuit 41 is the sum of the frequency characteristic opposite to the frequency characteristic of the sample-and-hold circuit 43 and the frequency characteristic of the predetermined de-emphasis. ) Frequency characteristics. For this reason, the output of the de-emphasis circuit 41 is as shown in FIG. 7C, and the high frequency side of the original signal is still raised.
This corresponds to FIG.

【0035】ハーフバンドフィルタ421〜423によ
る処理は、デエンファシス回路41に入力されるディジ
タル入力信号が、プレエンファシスされていない場合と
同様であるので、その説明は省略する。
The processing by the half-band filters 421 to 423 is the same as that in the case where the digital input signal input to the de-emphasis circuit 41 is not pre-emphasized, so that the description is omitted.

【0036】ここで、ハーフバンド・フィルタ423か
ら出力される原信号は、デエンファシス回路41に上記
のような周波数特性を持たせているので、図5の(G)
に示すように、高域側が持ち上がっている。しかし、サ
ンプルホールド回路43は、同図(J)に示すように、
低域周波数から高域周波数にかけて緩やかに減衰する周
波数特性を持っている。このため、ハーフバンド・フィ
ルタ423から出力される原信号は、サンプルホールド
回路43によりその高域側が減衰されるので、サンプル
ホールド回路43から出力される原信号の周波数特性
は、図5の(K)に示すように、全体として平坦とな
る。
Here, since the original signal output from the half-band filter 423 has the above-described frequency characteristics in the de-emphasis circuit 41, the signal shown in FIG.
As shown in the figure, the high frequency side is raised. However, the sample hold circuit 43, as shown in FIG.
It has a frequency characteristic that gradually attenuates from low frequency to high frequency. Therefore, the high frequency side of the original signal output from the half-band filter 423 is attenuated by the sample hold circuit 43, and the frequency characteristic of the original signal output from the sample hold circuit 43 is (K As shown in FIG.

【0037】サンプルホールド回路43の出力は、デル
タシグマ変調回路2に供給されて例えば1ビットのアナ
ログ信号に変換され、この変換されたアナログ信号はロ
ーパスフィルタ3で高域成分が除去されて音声信号が出
力される。
The output of the sample-and-hold circuit 43 is supplied to the delta-sigma modulation circuit 2 and converted into, for example, a 1-bit analog signal. Is output.

【0038】以上説明したように、この実施の形態で
は、プリエンファシスがされていないディジタル信号が
入力された場合には、デエンファシス回路41がサンプ
ルホールド回路43の周波数特性とは逆の周波数特性と
なり、プリエンファシスがされているディジタル信号が
入力された場合には、デエンファシス回路41がサンプ
ルホールド回路43の周波数特性とは逆の周波数特性
と、予め定められたデエンファシスの周波数特性とが加
算された周波数特性となるようにした。このため、イン
タコーポレーション・フィルタ42を全てハーフバンド
フィルタで構成できるので、演算量を減少しても特性の
悪化を招くことがない。換言すれば、同じ演算量であれ
ばより特性の向上を図ることができる。
As described above, in this embodiment, when a digital signal without pre-emphasis is input, the de-emphasis circuit 41 has a frequency characteristic opposite to that of the sample-and-hold circuit 43. When a pre-emphasized digital signal is input, the de-emphasis circuit 41 adds a frequency characteristic opposite to the frequency characteristic of the sample-and-hold circuit 43 and a predetermined de-emphasis frequency characteristic. Frequency characteristics. For this reason, all of the inter-corporation filters 42 can be constituted by half-band filters, so that even if the amount of calculation is reduced, the characteristics do not deteriorate. In other words, the characteristics can be further improved with the same calculation amount.

【0039】また、この実施の形態では、デエンファシ
ス回路41をIIRフィルタで構成でき、入力されるデ
ィジタル信号のプリエンファシスの有無に応じて乗算器
414〜416の各係数a、b、cの値をあらかじめメ
モリに格納しておき、入力されるディジタル信号のプリ
エンファシスの有無に応じてその係数の値を切換えるよ
うにすることができる。このため、この実施の形態を構
成するにあたり、余分な回路を必要としないので、集積
回路化してもそのチップ面積を大きくする必要がない。
Further, in this embodiment, the de-emphasis circuit 41 can be constituted by an IIR filter, and the values of the coefficients a, b, and c of the multipliers 414 to 416 depend on the presence or absence of the pre-emphasis of the input digital signal. Can be stored in a memory in advance, and the value of the coefficient can be switched according to the presence or absence of pre-emphasis of the input digital signal. For this reason, no extra circuit is required in configuring this embodiment, so that it is not necessary to increase the chip area even if it is integrated.

【0040】なお、この実施の形態では、ディジタル・
フィルタ4をオーバサンプリング方式のD/A変換シス
テムに適用した場合について説明したが、本発明にかか
るデジタル・フィルタはオーバサンプリング方式のA/
D変換システムにも適用可能である。この場合には、信
号の処理の流れは実施の形態の場合とは逆になる。
In this embodiment, the digital
Although the case where the filter 4 is applied to the oversampling type D / A conversion system has been described, the digital filter according to the present invention is the oversampling type A / A converter.
It is also applicable to a D conversion system. In this case, the flow of signal processing is opposite to that of the embodiment.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1にかかる
発明では、デエンファシス回路を、入力ディジタル信号
がプリエンファシスされていない場合には、サンプルホ
ールド回路の周波数特性とは逆の周波数特性を有するよ
うに構成させた。
As described above, according to the first aspect of the present invention, when the input digital signal is not pre-emphasized, the de-emphasis circuit provides a frequency characteristic opposite to that of the sample-and-hold circuit. It was configured to have.

【0042】さらに、請求項2にかかる発明では、請求
項1にかかる発明に加えて、デエンファシス回路を、入
力ディジタル信号がプリエンファシスされている場合に
は、サンプルホールド回路の周波数特性とは逆の周波数
特性と、予め定められているデエンファシスの周波数特
性とを合成させた周波数特性を有するように構成させ
た。
Further, in the invention according to claim 2, in addition to the invention according to claim 1, when the input digital signal is pre-emphasized, the de-emphasis circuit has a frequency characteristic opposite to that of the sample-and-hold circuit. And a frequency characteristic of a predetermined de-emphasis are synthesized.

【0043】このため、請求項1および請求項2にかか
る発明では、インタポレーション・フィルタを全てハー
フバンド・フィルタで構成することができ、もって、特
性を悪化させずに演算量を減少できる。
For this reason, in the inventions according to the first and second aspects, the interpolation filters can be all constituted by half-band filters, so that the amount of calculation can be reduced without deteriorating the characteristics.

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

【図1】本発明の実施の形態のデジタル・フィルタを、
オーバサンプリング方式のD/A変換システムに適用し
た場合の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 shows a digital filter according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration when applied to an oversampling D / A conversion system.

【図2】デエンファシス回路の具体的な構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a specific configuration of a de-emphasis circuit.

【図3】入力信号がプリエンファシスされていない場合
における図1の各部の特性や出力を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating characteristics and outputs of respective units in FIG. 1 when an input signal is not pre-emphasized;

【図4】サンプルホールド回路の特性の要部と、デエン
ファシス回路の特性の要部を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a main part of a characteristic of a sample hold circuit and a main part of a characteristic of a de-emphasis circuit.

【図5】入力信号がプリエンファシスされている場合に
おける図1の各部の特性や出力を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating characteristics and outputs of respective units in FIG. 1 when an input signal is pre-emphasized.

【図6】従来装置の構成を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a conventional device.

【図7】従来装置における各部の特性や出力などを示す
図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating characteristics, outputs, and the like of each unit in a conventional device.

【図8】ハーフバンド・フィルタの説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of a half-band filter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 デルタシグマ変調回路 3 ローパスフィルタ 4 ディジタル・フィルタ 41 デエンファシス回路 42 インタポレーション・フィルタ 43 サンプルホールド回路 411、412 加算器 413 遅延器 414〜416 乗算器 421〜423 ハーフバンド・フィルタ 2 Delta-sigma modulation circuit 3 Low-pass filter 4 Digital filter 41 De-emphasis circuit 42 Interpolation filter 43 Sample hold circuit 411, 412 Adder 413 Delay unit 414-416 Multiplier 421-423 Half-band filter

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 原信号を所定のサンプリング周波数でサ
ンプリングしたディジタル信号が入力されると、この入
力ディジタル信号を所定の周波数特性で補正するデエン
ファシス回路と、 このデエンファシス回路から出力されるディジタル信号
のサンプリング周波数に対して補間を行うインタポレー
ション・フィルタと、 このインタポレーション・フィルタから出力されるディ
ジタル信号のサンプリング周波数に対して補間を行うサ
ンプルホールド回路とを含むディジタル・フィルタであ
って、 前記デエンファシス回路は、前記入力ディジタル信号が
プリエンファシスされていない場合には、前記サンプル
ホールド回路の周波数特性とは逆の周波数特性を有する
ように構成し、 前記インタポレーション・フィルタはハーフバンド・フ
ィルタから構成することを特徴とするディジタル・フィ
ルタ。
When a digital signal obtained by sampling an original signal at a predetermined sampling frequency is input, a de-emphasis circuit for correcting the input digital signal with a predetermined frequency characteristic, and a digital signal output from the de-emphasis circuit An interpolation filter for performing interpolation on the sampling frequency of the digital signal, and a sample and hold circuit for performing interpolation on the sampling frequency of the digital signal output from the interpolation filter, The de-emphasis circuit is configured to have a frequency characteristic opposite to that of the sample-and-hold circuit when the input digital signal is not pre-emphasized, and the interpolation filter is a half-band filter. Filter Digital filter, characterized in that configuration.
【請求項2】 前記デエンファシス回路は、前記入力デ
ィジタル信号がプリエンファシスされている場合には、
前記サンプルホールド回路の周波数特性とは逆の周波数
特性と、予め定められているデエンファシスの周波数特
性とを合成させた周波数特性を有するように構成するこ
とを特徴とする請求項1記載のディジタル・フィルタ。
2. The de-emphasis circuit, when the input digital signal is pre-emphasized,
2. The digital circuit according to claim 1, wherein said digital circuit has a frequency characteristic obtained by combining a frequency characteristic opposite to a frequency characteristic of said sample and hold circuit and a frequency characteristic of a predetermined de-emphasis. filter.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007274217A (en) * 2006-03-30 2007-10-18 Sharp Corp Ofdm demodulator, ofdm demodulation method, program, and computer-readable recording medium
JP2011193233A (en) * 2010-03-15 2011-09-29 Asahi Kasei Electronics Co Ltd D/a converter

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