JPS61210400A

JPS61210400A - 補間回路

Info

Publication number: JPS61210400A
Application number: JP60051174A
Authority: JP
Inventors: 健大西
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1985-03-14
Filing date: 1985-03-14
Publication date: 1986-09-18

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、補間を行なつ友ことが検知されにくいオー
ディオ信号に好適なディジタル信号の補間回路に関する
。

〔従来の技術〕

第３図はオーディオ信号等によく用いられる従来のディ
ジタル信号補間方法を説明するための概念図である。第
３図（，３は本来あるべきデータ列の図であり、−例と
して時間（１）の経過に従い１番目から６番目までの各
振幅値を有するデータが示されている。このデータ列に
おいて５番目のデータに誤まりが発生し補間する必要が
生じたとする。

第３図（ｂ）は前値保持方式を示し、これは１つ前の２
番目のデータを３番目のデータとする補間方式である。

第３図（ｃ）は平均値内挿方式を示し、これは前後の２
番目と４番目のデータの平均値を３番目のデータとする
補間方式である。

上記２つの補間方式を実現する従来の回路を第４図及び
第５図に示す。第４図は前値保持補間回路を示し、図に
おいて、（１）は補間コントロール信号の入力端子、（
２）はディジタル信号の入力端子、（８）、（４）、（
５）は０ＦＦ（Ｄ壓フリップフロップ）、（６）ハセレ
クタ、（７）は補間されたデータの出力端子である。上
記補間コントロール信号は１ビツトの信号、また上記デ
ィジタル信号はｎビットのパラレルデータであるとする
。第３図（、）の１番目〜６番目の各データｉｊｎビッ
トのパラレルのディジタルデータとして入力端子（２）
に入力され、補間コントロール信号が入力されない限ｊ
ｊｌｌＤＦＦ（４）、セレクタ（６）、Ｄ　Ｆ　Ｆ　（
５）を通って出力端子（７）に出力される。しかし、３
番目のデータについては誤まりがあるため、補間コント
ロール信号が入力端子（１）に入力され、Ｄ　Ｆ　Ｆ　
（Ｉｌｌ）を介してセレクタ（６）に与えられる。そう
するとセレクタ（６）ｄＤＦＦ（４）から出力される３
番目のデータではなく、Ｄ　Ｉ？　Ｆ’　（５）から出
力される２番目のデータを選択して次段に出力する。こ
の結果出力端子（γ）には第３図（ｂ）に示すような補
間されたデータが得られる。

次に、第５図は平均値内挿補間回路を示し、図において
、入力端子（１）、（２）は前記と同じであシ、（８）
、　（９）、　０１１１１．　Ｃ１１）、　（１！＞は
ＤＦＦ、＜１８）ｌｄ加算器、Ｃ１４はセレクタ、に）
は出力端子である。この場合において、第３図（、）の
１＃−目〜６番目の各データはｎビットのパラレルのデ
ィジタルデータとして入力端子（２）に入力され、補間
コントロール信号が入力さレナイ限シ、ｎＦＦｃｎ、（
１１）、−１＝レク１０載ＤＦ”；”を通って出力端子
聾）に出力される。このとき加算器（ｌａ）においては
、セレクタＱ→を通過しようとするデータの前後データ
、すなわちＤＦＦα（１１，（Ｉａの出力データが加算
される。ｎビットのパラレルデータを加算すると、桁上
りを含めて（ｎ＋１）ビットのデータとなるので、加算
器（１８）　ｔ’ｊ平均値として上位ｎビットをセレク
タに）に出力する。３番目のデータについては誤まりが
あるため、補間コントロール信号が入力端子（１）に入
力され、３番目のデータの移動に合わせてＤＦ　ｙ　（
８）、　（９）を移動しセレクタに）に与えられる。そ
うするとセレクタに）はＤＦＦ（ロ）から出力される３
番目のデータではなく、加算器θＢ）が出力する２番目
と４番目のデータの平均値に係）データを選択し、次段
に出力する。この結果出力端子ｏ！５）には第３図（Ｃ
）に示すような補間され次データが得られる。

第６図は前記の各補間方式の特性を示し、横軸は標本化
周波数ｆを基準として表わした周波数軸、縦軸はｓ　／
　Ｎ比を示す軸である。この特性図において、Ｑ６）は
前値保持補間方式の特性グラフ、（ロ）は平均値内挿補
間方式の特性グラフである。なお、８　／　Ｎ比の求め
方は、「ＰＣＭ録音機における誤まり補正雑音に対する
評価方法」（昭和５３年度電子通信学会総合全国大会、
６８）に従っている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の補間回路は上記のように構成されているため、第
６図に示すように、平均値内挿補間方式ではα０５ｆｓ
以下、前値保持補間方式ではα０１　ｆａ以下の周波数
でないと十分なＳ／Ｎ比を得ることができず、このため
補間を行なったことが検知されやすく、オーディオ信号
の処理上好ましくないという問題点があった。

この発明は、斯かる問題点を解消する之めになされ次も
ので、補間の検知周波数を高め、補間を行なつ友ことが
検知されにぐい補間回路を得ることを目的とする。

〔問題点を解決する次めの手段〕　　　゛この発明に係
る補間回路は、補間すべきデータを含まないｎ（ｎ≧１
な整数）個飛びのデータによってディジタル低域通過フ
ィルタを構成し、このディジタル低域通過フィルタの出
力によって得た値で補間すべきデータを置き替えるよう
に構成したものである。

〔作用〕

この発明においては、ｎ個飛びのデータによってディジ
タル低域通過フィルタを構成しているため、元のデータ
帯域についてｆｓ／２（ｎ＋１）までのデータの復元が
可能になり、従って補間すべきデータと置き替えれば検
知周波数を上げることができる０〔実施例〕以下に、この発明の一実施例を添付図面に基づいて説明
する。

第１図はこの発明の一実施例を示す補間回路のブロック
回路図である。第１図において、（１）は補間コントロ
ール信号の入力端子、（２）はディジタル信号の入力端
子、（至）、（６）、■、（ｌＪｌ、（２２）、（財）
は補間コントロール信号転送のためのレジスタ、Ｈ２Ｓ
）。

■、（財）、μｓ）、四、１１１０）、（転））、−９
（財）、−はディジタル信号転送のためのレジスタ、■
、■、Ｖ）、■。

■１．ｆ４１１１は乗算器、汎）は加算器、鴫１はセレ
クタ、％）は補間されたディジタル信号の出力端子であ
る。

レジスタ（至）〜榊）ハ入力端子（１）とセレクタ叫の
間に縦続的に接続され、入力端子（１）に逐次入力され
る１ビツトの補間コントロール信号を順次転送し、セレ
クタ■に送る。またレジスタ（財）〜−は、セレクター
を途中に介在させて入力端子（２）と出力端子−の間に
縦続的に接続され、入力端子（２）に逐次入力されるｎ
ビットのパラレルのディジタル信号を順次に転送する。

セレクタ晴では、レジスタ（２３）の出力によって補間
すべき場合には加算器帆）の出力を選択し、それ以外の
場合にはレジスターの出力を選択してレジスターへ出力
する。また、加算益田）の出力は、レジスター〜−のう
ちの１個飛びのレジスター、Ｍ、μｓ）、（ｉｌｏ）４
１．−に出力されるディジタルデータに各乗算器０３５
）〜閣の係数を乗算し、これらの出力を加算したもので
ある。

上記構成を有する補間回路によれば、標本化周波数をｆ
Ｂとしたとき、１個飛びのレジスタ（社）、　（２６）
例、ｍ＋、ｍ、ｍから得られるデータによってｆｓ／４
までの帯域信号を完全に復元することができる。

そのため、乗算器■）〜閣を設けてｆ７４以下を通過帯
域とするディジタル低域通過フィルタを構成しこれによ
って補間すべきデータを生成するようにしてやると、ｔ
　ｓ／４までの原信号を完全に復元できることになる。

ここで、ｆｓ／４までの原信号が復元できることを、８
ｇ２図に基づいて説明する。第２図（、）　、　（ｂ）
　、　（Ｃ）は帯域１８７４以上の信号を第１図の補間
回路によって補間した場合、第２図（ｄ）　、　（ｅ）
　、　（ｆ）は帯域ｆｓ／４以下の信号を補間した場合
のパワースペクトルを示している。第２図（、）は帯域
ｆ、／４〜ｆａ／２以下の信号をｆで標本化し次場合の
パワースペクトルを示し、標本化信号を１つおきに０に
すると第２図（ｂ）に示すようにｆｓ／４の付近で折返
し信号が重畳される。

従って第２図（ｂ）に示す信号を帯域ｒｓ／４の低域通
過フィルタに通すと、第２図（Ｃ）のようになり、折返
し雑音が含まれているため、元の信号を復元することが
できない。一方、第２図（ｄ）は帯域で８／４以下の信
号ｆｆで標本化した場合のパワースペクトルを示し、標
本化信号を１つおきに０にすると！２図（、）のように
なシ、第２図（ｂ）の場合と異なり折返し雑音が発生し
ない。従って第２図（、）に示す信号を帯域ｆａ／４の
低域通過フィルタに通すと、第２図（ｆ）のように元の
信号、すなわち第２図（ｄ）に示す信号が完全に復元さ
れる。

第６図に、上記補間回路において乗算器が構成する低域
通過フィルタであるＦ　Ｉ　Ｒ（Ｆｉｎｉｔｅｌｍｐｕ
ｌｌｉｌｌ　Ｒ６１１ｐＯｎａ＠１）フィルタの係数に
５種類の値を指定して得られ比特性グラフＨを示す。す
なわち、上記実施例においては、乗算器−〜閣において
、乗算器−１−の係数（ａ工）、乗算器■、−の係数（
ａ２）、乗算器（ロ）、閣の係数（ａ、）がそれぞれ等
しくなるように設計される九め、係数はａ工、　ａ２．
　＆３の３種類となる。特性グラフ圓は、この係数が５
種類になるように回路設計された補間回路によって得ら
れたものである。この場合の係数の値を示すと以下の通
シである。

ａ工＝　　３．１４５８８　Ｘ　１Ｏ−１ａ　：ａ＝−
９，５４７５８Ｘ　１０−”ａ　３”　　４−７６７１
８　×１０ａ　４＝　−２，６５３０１Ｘ　ＩＧａ　、　＝　　１．７０００５　Ｘ　１０−２第６図で
明らかなように、この発明に係る補間方法によれば従来
の補間方法に比較して検知周波数が格段に改善されてい
る。

なお、上記実施例では低域通過フィルタにＦＩＲフィル
タを使用したが、Ｉ　ｒ　Ｒ（Ｉｎｆｉｎｉｔｅ工ｍｐ
ｕｌｓｅ　Ｒ５５ｐｏｎｓｅ）フィ　ルタを、補間しよ
うとする標本と工ＩＲフィルタの遅延量を補間しようと
する帯域内にて合わせることによって、低域通過フィル
タとして使用することもできる。

また、上記実施例では１個飛びのデータを用いて低域通
過フィルタを構成したが、ｎ（ｎ≧１なる整数）個飛び
のデータを用いてｒａ／２（ｎ＋１）の低域通過フィル
タを構成してもよく、この場合は連続ｎ個のデータを補
間できる。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明した通シ、補間すべきｎ個のデータ
を除いたｎ個飛びのデータを用いてｆ／２（ｎ＋１）以
下の周波数を通過帯域とする低域通過フィルタを構成し
、その出力によって得られるデータを補間すべきデータ
と置き替えるようにしたため、帯域ｔａ／２（ｎ＋１）
までのディジタル信号を正確に復元でき、補間に係る検
知周波数を上げることができるので補間を行なったこと
が検知されにくく、オーディオ信号の補間処理に適する
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す回路図、第２図は上
記補間回路の作用の原理を説明するパワースペクトル図
、第３図は従来の補間方式を説明するための概念図、第
４図は従来の前値保持方式の回路図、第５図は従来の平
均値内挿方式の回路図、第６図はこの発明及び従来の補
間回路による周波数対８７　Ｎ比特性図である。図において、（１）、（２）は入力端子、■１３６）、
（ｒＬ（陶、ゆ）、閣は乗算器、間は加算器、晴はセレ
クタである。なお、第１図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）標本化周波数ｆ＿ｓで標本化され、量子化されて
得たディジタル信号の補間回路において、ｎ（ｎ≧１な
る整数）個飛びのデータによつて低域通過フィルタを構
成する手段と、補間すべきデータを低域通過フィルタの
出力信号で置き換える手段とを備えたことを特徴とする
補間回路。
（２）上記低域通過フィルタの通過帯域をｆ＿ｓ／２（
ｎ＋１）以下としたことを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の補間回路。