JPS6057774B2 - 論理演算型ディジタル圧伸器 - Google Patents

論理演算型ディジタル圧伸器

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JPS6057774B2
JPS6057774B2 JP10272578A JP10272578A JPS6057774B2 JP S6057774 B2 JPS6057774 B2 JP S6057774B2 JP 10272578 A JP10272578 A JP 10272578A JP 10272578 A JP10272578 A JP 10272578A JP S6057774 B2 JPS6057774 B2 JP S6057774B2
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Japan
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type digital
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JP10272578A
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誠 大西
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G7/00Volume compression or expansion in amplifiers
    • H03G7/007Volume compression or expansion in amplifiers of digital or coded signals

Landscapes

  • Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
  • Reduction Or Emphasis Of Bandwidth Of Signals (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ディジタル圧伸器、特に論理演算型のディ
ジタル圧伸器に関する。
ディジタル圧伸器は直線PCM信号を圧柳℃M信号に
圧縮し、さらに圧紐PCM信号を直線PCM信号に伸張
する装置である。
圧縮PCM信号は通常、符号形式として極性振巾表示
が用いられ、一方、直線PCM信号には2の補数表示が
用いられる。
そのため、上述のPCM信号を圧縮あるいは伸張する圧
伸装置では、表示の変換が行なわれる。これら符号表示
の相互交換はよく知られているように負極性の場合に極
性反転とLSBの加算、すなわち最小桁に1を加算する
ことによつて実行することができる。 一方、圧縮PC
M信号として、よく知られている、μ則による圧縮PC
M信号を用いる場合、極性振巾表示のPCM信号と圧W
’CM信号の相互変換を行う場合は変換されるべき一方
のPCM信号に一定の数(33又は−33)を加算する
ことが必要となる。 すなわち、直線PCM信号(極性
巾表示の極性ビットを除いたものと考えて良い)をYと
し、μ則による圧縮PCM信号をXとすると、 Y=7
×(2L−1)−1+M×ΔL +(0〜ΔL−1) ・・・・・・・・・(1) X
=7×L+M ・・・・・・・・・(2)の関係がある
ここでLは圧線PCM信号の上位3ビット(折線近似対
数の折線番号0〜7)を表し、Mは折線内のOから15
までの16ステップに等分された内部小ステップの番号
を表わす。また、ΔLは各折線内の上記内部小ステップ
のステップサイズ、すなわち折線の1内部ステップに対
応した入力幅でΔL=2L+1である。(1)式を変形
し、かつ(0〜ΔL−1)は内部小ステップ番号Mの変
化までに達しない微小値のため省略すると、となる。従
つて、入力されたPCM信号Yからμ則による圧縮PC
M信号をxを得るには入力信号Yにt+1(=33)を
加えて、(3)式の関係からL<5Mを抽出し、(2)
式によつて圧縮PCM信号Xを作ることができる。同様
の原理によつて、圧縮PCM信号Xを通常のPCM信号
(極性振巾表示)に変換するためにはXから33を引く
(一羽を加算する)処理が行なわれる。従つて、2の補
数表示のPCM信号を極性振巾表示のPCM信号に変換
してからμ則圧縮PCM信号に変換したり、又逆の変換
を行なうディジタル圧伸装置では、補正値(33又は−
33)を加える加算器と、2の補数表示と極性振巾表示
の変換のためのLSB加算器(最小桁への1の加算器)
の再者が必要となり、実際に加算器を構成する数十個の
ゲート回路を必要とし、論理構成が複雑となる。
従つて本発明の目的は、2の補数表示のPCM信号とP
則によるPCM信号の相互変換を論理演算型ディジタル
圧伸器の構成を簡単にすることである。本発明は上記目
的を達成するため、直列出力形のディジタル記憶手段、
このディジタル記憶手段の極性ビット信号を保持する保
持手段、この保持手段の出力に応じて上記ディジタル記
憶手段の直列出力ディジタル信号を反転する手段、この
反転手段に接続された加算手段を有する論理演算型ディ
ジタル圧伸器において、上記加算手段で上記反転手段の
出力信号に、上記保持手段の内容に応じて、補正値か、
又は補正値と2進最小桁の1の和を加算するための論理
手段を付加する。
以下、本発明を実施例を用いて詳細に説明する。
本発明の実施例を詳述するに先出ち、従来の論理演算型
ディジタル圧伸器の前に符号変換回路を付した構成を説
明する。
第1図はその一例を示す図である。
1は直列入力並列出力シフトレジスタ、2は排他的論理
和ゲート、3は直列加算器、4は極性ビット用ラッチ、
5は論理積ゲート、6はLSBのみ1となる信号源であ
り、符号変換回路を構成する。
又、17は補正値加算器、18は補正値源、19は補正
後のデータを格納するレジスタである。すなわち、シフ
トレジスタ1のMSBから出力された極性ビットはラッ
チ4に保持される。
極性ビットが“゜0゛であれば、排他論理和2は信号を
反転しないで、そのまま加算器3に加える。一方、LS
B信号6はゲート5によつて閉じられ、加算器に加わわ
らないので、出力は入力信号と同じものが表われる。次
に極性ビットが゜゜1゛の場合、ラッチ4の出力は排他
的論理和ゲート2に加わり、入力信号を反転した信号(
ただしラッチ4は極性ビットの通過するタイミングでは
クリアするようになつているので極性ビットは反転しな
い。)を加算器3に入力する。さらに、ラッチ出力4は
ゲート5にも加わつて、これを開けるので、I−SB信
号6、すなわち1が加算器3に加わる。こうして、出力
には、負極性の信号を2の補数表示から極性振巾表示に
変換した信号が得られる。しかるに、負の最大値“゜1
00・・・・・・・・・0σ゛が入力されると、極性振
巾表示では存在しない符号を出力する。さらに、μ一則
のように一定補正値を加えることにより圧押則の折線領
域接続点が2の巾乗となる圧伸則ては、圧伸器内部にも
補正値18を加える加算器17が必要となり、論理構成
が複雑となる欠点がある。
19は補正後のデータを格納するレジスタである。
第2図は本発明の一実施例を示す図である。
図中、第1図と同一番号は同一物を示している。本実施
例は論理演算型ディジタル圧伸器として、符号変換回路
の加算器と補正値加算器を兼用し、論理素子を減少した
ものである。2の補数表示のPCM信号がシフトレジス
タ1に加えられたとき、そのPCM信号が正極性のとき
は、ラッチ4の出力は“0゛となるのでゲート24が開
き、入力に補正値18が加えられてレジスタ19に入力
される。
したがつて第1の構成と同じ動作をする。
次に入力が負極性のときはラッチ4の出力ぱ゜1゛とな
り、ゲート23が開き、ゲート24は閉じる。ラッチ4
の出力“゜1゛が排他論理和ゲート2に加えられるので
、レジスタ1の出力は極性ビット以外はすべて反転され
、加算器21に加えられる。したがつて、加算器21の
出力は入力を符号変換してさらに補正値を加えたものと
等しくなる。なお、破線で包む部分は、2の補数表示の
PCM信号を極性振巾表示のPCM信号に変える場合、
2の補数表示の負の最大値は他の場合と異なり誤りを生
じるから、これを補正するための回路部である。
すなわち、Nビットの2進数の負極性について、2の補
数表示と極性振巾表示の関係は第1表のようになる。
表から明らかなように2の補数表示を極性振巾表示に変
えるには、極性ビット以外の符号を反転し、LSB(2
進最小桁)に1を加えればよいことになる。
しかし、2の補数表示の負の最大値(1000・・・
・・00)にはこの操作を行なつてもやはり100・・
・・・・・00となるが、これに対応する極性振巾表示
の信号は存在しない。したがつて、論理演算型のディジ
タル圧伸器に2の補数表示の負の最大値を入力すると、
゜“−0゛を出力し、誤動作となる。しかるに、この誤
動作は負の最大値から負の最小値までの大きな誤りとな
るので、無視することはできない。そこで、第2図の破
線部は、入力符号が負の最大値である゛゜100・・・
・・・・・・00゛であるときのみ反転ゲート7、論理
和ゲート8によつて、“60゛を出力する。
この出力はラッチ9で保持され、ゲート23に加えられ
る。すなわち、入力符号が゜゜100・・・・0゛のと
きは振巾が反転されるのみでLSBに1が加わらない。
したがつて、出力には“111・・・・11゛が表われ
る。これは極性振巾表示における負の最大値であり、誤
差としてはLSBlヒ[ツトの値のみである。これをデ
ィジタル圧縮器に入力しても前に述べたような大きな誤
差は生じない。なお、ディジタル圧伸器においては振巾
の大きい領域では広いレベルにわたつて、同一レベルに
圧縮される。
すなわち、ゲート8によつて全ビットを検出する必要は
なく、負の最大値に圧縮されるコードの上位ビットのみ
検出すれば十分である。この場合、第2図におけるゲー
ト8への入力として、シフトレジスタ1の下位ビットか
らの結線は不必要である。さて、上述の構成によつて、
加算器21の出力としては極性振巾表示のPCM信号Y
に定数羽が加算された信号となるから、前述の(3)式
より、2し+5+M×2L+1の信号をレジスタ19に
加えると、図示のように右から、L+2、L+3、L+
4、L+5番目にMを表わすm1、M2、J,.m,の
ビットが表われ、L+6番目に゜“1゛が現われる。
これらを、上記(2)式の関係を用いて処理回路19″
で処理することによつてμ則の圧!IffPCM信号が
得られる。レジスタ19と処理回路19″による圧縮器
の構成は一般によく知られているので説明を省く。次に
ディジタル伸張器に本発明を適用した実施例を示す。
それに先立ち、従来例を第3図に示す。図において1〜
6は第1図と同様の符号変換回路で対応する要素には同
じ番号を付している。31は伸張器内部のデータレジス
タ、32は加算器、33は補正値記号である。
伸張器入力は極性振巾表示であるので符号変換回路はこ
れを2の補数表示に変換する。図かられかるように従来
の方法では構成論理素子が多い。これに本発明を適用す
ると第4図のようになる。図において2,4,31,3
3は第3図と同じ構成要素を示す。41は加算器、42
は論理和ゲート、43,44は論理積ゲート、45は反
転ゲート、46は補正値の符号を反転した信号とu迅の
1を加えた信号である。
図においてレジスタ31に保持されたデータの極性ビッ
トがラッチ4に保持される。データが正極性のときは、
ラッチ4の出力は“゜0゛となる゛ので、ゲート44が
開き、データに補正値33が加えられて出力される。し
たがつて第3図と動作は同じである。次にデータが負極
性のときは、ラッチ4の出力ぱ“1゛となるので、排他
論理和ゲート2によつてデータの極性ビット以外はすべ
て反転される。同時にゲート43が開くので、補正値の
符号を反転した信号とL!5Bが加算されて出力される
。すなわち、このとき、出力データは2の補数表示にお
いて、補正値を減算したものとなる。すなわち、負極性
領域で、振巾値に補正値を加算したものに等しい。これ
は第3図と同じ動作である。こうして、従来法に較べて
、加算器を兼用した構成を得ることができる。さらに、
符号変換回路におけるシフトレジスタも省略することが
でき、構成要素の減少効果は著しい。
【図面の簡単な説明】
第1図、第3図は従来の論理演算型ディジタル圧伸器を
示す図、第2図、第4図は本発明の一実施例を示す図で
ある。 1:シフトレジスタ、4:極性ビット用ラッチ、6:L
SBのみ1となる信号源、9:ラツチ、19:レジスタ
、19″:処理回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 直列出力形のディジタル記憶手段と、該ディジタル
    記憶手段の極性ビット信号が入力される保持手段と、上
    記ディジタル記憶手段の直列出力ディジタル信号を上記
    保持手段の出力に応じて反転する手段と、該反転手段の
    出力を一方の入力とする加算手段を有する論理演算型デ
    ィジタル圧伸器において、上記加算手段の他方の入力に
    、上記保持手段の内容に応じて、補正値、又は補正値と
    2進最小桁の“1”の和を入力する論理手段を付加した
    論理演算型ディジタル圧伸器。 2 上記ディジタル記憶手段がシフトレジスタであり、
    上記反転手段が排他的論理和回路である特許請求の範囲
    第1項記載の論理演算型ディジタル圧伸器。 3 上記論理手段が2つの論理積手段と該論理積手段の
    出力が入力され、その出力が上記加算手段1の上記論理
    積手段に上記保持手段の出力と、上記補正値と2進最小
    桁の和とを入力し、第2の上記論理積手段に上記保持手
    段の出力の反転信号と上記補正値とを入力する特許請求
    の範囲第2項記載の論理演算型ディジタル圧伸器。 4 上記シフトレジスタの極性ビットの反転信号と所定
    の上位ビットの信号が入力される論理和回路と、該論理
    和回路の出力を保持する第2の保持手段とを有し、該第
    2の保持手段の出力を上記第1の論理積手段に入力した
    特許請求の範囲第3項記載の論理演算型ディジタル圧伸
    器。
JP10272578A 1978-08-25 1978-08-25 論理演算型ディジタル圧伸器 Expired JPS6057774B2 (ja)

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JPS5530212A JPS5530212A (en) 1980-03-04
JPS6057774B2 true JPS6057774B2 (ja) 1985-12-17

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