JPS61224511A - デイジタルフイルタ装置 - Google Patents

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〕 本発明はディジタルオーディオ信号、ディジタルビデオ
信号等の処理に用いて好適な非巡回型ディジタルフィル
タを用いたディジタルフィルタ装置に関する。

〔発明の概要〕

本発明は通過域リップルが互いに逆相関係にある２個の
非巡回型ディジタルフィルタを直列に接続したことによ
り、少ない次数で所望のフィルタ特性を有し且つ出力の
周波数に対するリップルの軽減されたディジタルフィル
タ装置を提供するものである。

〔従来の技術〕

ディジタルフィルタには、巡回型ディジタルフィルタ（
以下１１Ｒフイルタと云う）と非巡回型ディジタルフィ
ルタ（以下ＦＩＲフィルタと云う）とが知られている。

アナログオーディオ信号、アナログビデオ信号等をアナ
ログフィルタで処理する場合や、ディジタルオーディオ
信号、ディジタルビデオ信号等を上記１１Ｒフイルタで
処理する場合は、１０数次のフィルタを用いて所望のフ
ィルタ特性を得ることができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記ＦＩＲフ、イルタにおいては、フィルタ特性におけ
る通過域リップルの小さい程、また遷移域の傾斜が大き
い程、さらに遮断域の減衰量が大きい程、フィルタの次
数が増大し、従ってフィルタを構成する遅延素子の数が
増大する。ディジタルオーディオ信号やディジタルビデ
オ信号を扱う場合は、所望の特性を得ようとす゛ると、
数１０次あるいは１００次以上の次数を必要とする。次
数を減らすために、ＩＩＲフィルタと組み合わせて設計
する方法が知られているが、ＩＩＲフィルタを用いるた
め、位相の回り込みが発生し、位相特性がリニアでなく
なると云う問題がある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明においては通過リップルの位相が互いに逆相関係
にある２個のＦＩＲフィルタを直列に接続している。

〔作用〕

２個のＦＩＲフィルタの通過域リップルが打消し合い、
これによって１個のＦＩＲフィルタで構成するよりも全
体の次数を少なくすることができる。

〔実施例〕

第１図は本発明の詳細な説明するもので、カーブＡを所
望のフィルタ特性とする。

このフィルタ特性Ａは通過域端側波数ｆＡ、遷移端周波
数ｆＤを有している。この特性Ａに対して特性Ｂを有す
るＦＩＲフィルタと、特性Ｃを有するＦＩＲフィルタと
を用意する。特性ＢのＦＩＲフィルタは図示のように振
巾Ｖを有する通過域リップルＲＢと通過域端側波数ｆ、
とを有している。特性ＣのＦＩＲフィルタは、振巾Ｖを
有し且つ上記通過域リップルＲＢに対して逆相の通過域
リップルＲＣと通過域端側波数ｆ、とを有している。こ
れらの特性Ｂ、Ｃを有するＦＩＲフィルタは、上記Ｖ＋
　　ｒ、ｌ　　ｒｃ等を与えることにより、所定の設計
プログラムに基いて設計することができる。

この場合、先ず特性Ｂを有するＦＩＲフィルタを設計し
、次にこの特性ＢのリップルＲＢの半周期の長さＦを求
める。そしてこのＦに応じた周波数を上記ｆ、に加える
ことによってｆ、を求め、このｆｃを与えることによっ
て特性Ｃを有するＦＩＲフィルタを得ることができる。

即ち、特性ＢをＦだけ周波数増大側にずらせることによ
って、特性Ｃを得ることができる。あるいは逆に特性Ｃ
をＦだけ周波数減少側にずらせることによって、特性Ｂ
を得ることができる。またリップルの周期を規定して所
望の特性を得るような設計プログラムを作成してもよい
。

上記特性Ｂを有するＦＩＲフィルタと、上記特性Ｃを有
するＦＩＲフィルタとを直列に接続することにより、全
体として所望の特性Ａを有するディジタルフィルタを得
ることができる。この特性ＡはリップルＲＢとＲＣとが
打消し合って平坦な通過域を有している。また図より明
らかなように特性Ｂ、Ｃは特性Ａに比べて、遷移域の傾
斜が略１／２で済み、また遮断域減衰量も略１／２で済
む゛。さらにリップルＲＢ、ＲＣの振巾Ｖもがなり大き
くてよい。従って、特性Ａのフィルタを１個のＦＩＲフ
ィルタで構成するときの次数よりも、特性Ｂ、Ｃを有す
る２個のＦＩＲフィルタを直列接続して成るフィルタの
全体の次数を少なくすることができる。しかもＦＩＲフ
ィルタのみを用いているので、位相の回り込みが生じる
こともない。

次に上述の原理に暴く具体的な実施例について説明する
。

第２図はＦＩＲフィルタの構成を示すもので、複数個の
遅延素子Ｔを直列に接続すると共に、各遅延素子Ｔの出
力信号を乗算器１．〜１７に加えて係数Ｈ（１）〜Ｈ（
Ｍ）を乗算し、各乗算出力を加算器２で加算することに
より、上記特性Ｂ又はＣを得ることができる。

このようなＭ次のＦＩＲフィルタの伝達関数Ｈ（Ｚ）は
、 で表される。

次の表は特性Ｂ、Ｃを有するフィルタの次数を夫々４４
次とした場合における、係数Ｈ（ｚ）の実施例を示す。

特性Ｂ　　）Ｉ（１）・）Ｉ（４４）＝　０．５３３５
６０４４ｘｌＯ−’Ｈ（２）・Ｈ（４３）＝　０．２０
１６４０２７Ｘ１０−’Ｈ（３）・Ｈ（４２）・−０，
２８４５５９５４Ｘ１０−’■（４）・Ｈ（４１）＝　
０．８０４００６００ｘｌＯ−”）１（５）＝）Ｉ（４
０）＝　０．５７２１９０８９ｘｌＯ−”Ｈ（６）＝Ｈ
（３９）・０．１３７９０７８４Ｘ１０−’Ｈ（７）・
Ｈ（３Ｂ）・−０，２４６５７８３２ｘ１０−’Ｈ（８
）・）ｌ　（３７）・−〇、１７６４７２７３Ｘ１０−
”■（９）・）ｌ　（３６）・　０．１５６０７０５０
ｘ１０−’Ｈ（１０）・Ｈ（３５）＝　０．１３９８８
２４２ｘｌＯ−’）１（１１）・Ｈ（３４）＝−０，２
６８５４８００Ｘ１０−’１１（１２）・Ｈ（３３）・
−〇、１１００１５６２Ｘ１０−’Ｈ（１３）・）ｌ（
３２）＝　０．２５９７８１２４ｘｌＯ−’Ｈ（１４）
・Ｈ（３１）＝　０．２０７２４０１３ｘ１０−茸Ｈ（
１５）・Ｈ（３０）＝−０，３６４５１３０５ｘ１０−
’Ｈ（１６）・Ｈ（２９）＝−０，２６１２６２８２Ｘ
１０−’Ｈ（１７）　＝Ｈ（２８）・　０．４５３２５
３７４Ｘ１０−’１（（１８）＝Ｈ（２７）＝　　０．
４３６４９４５０Ｘ１０−’Ｈ（１９）・Ｈ（２６）＝
−０，７０５９７９７２ｘ１０−’Ｈ（２０）　＝Ｈ（
２５）　＝−０，８２８７７１６６ｘ　ＩＱ−’Ｈ（２
１）＝Ｈ（２４）＝　０．１５５９６９９８１（（２２
）＝＋（（２３）＝　０．４４３７５２３５特性ＣＩ＋
（１）＝）Ｉ（４４）＝−０，６２６８０３２８ｘｌＯ
−’Ｆ［（２）＝Ｈ（４３）＝−０，５１７２８１０９
ｘｌＯ−’Ｈ（３）＝Ｈ（４２）＝　０．１５４８４９
２１ｘｌＯ−’Ｈ（４）＝Ｈ（４１）＝　０．６２２７
８２０１ｘ１０−”Ｈ（５）・Ｈ（４０）＝−０，１３
５７０８２５ｘ１０−’Ｈ（６）＝Ｈ（３９）＝−０，
７７９３８０３５ｘｌＯ−”Ｈ（７）・Ｈ（３８）・　
０．１６２８７４１５Ｘ１０−’）＋（８）＝Ｈ（３７
）＝−０，１５２７９３４９ｘｌＯ−’１１（９）・）
Ｉ　（３６）・−０，１３１５５５９８ｘ　１０−　’
１（（１０）・）ｌ（３５）＝　０．１９００２６１３
ｘｌＯ−’１１（１１）・Ｈ（３４）＝　０．１３１５
４１５５ｘｌＯ−’）１（１２）・Ｈ（３３）＝−０，
２８０４７３３３ｘｌＯ−’Ｈ（１３）＝Ｈ（３２）＝
−０，７４４２４９３２ｘ１０−”Ｈ（１４）・）ｌ（
３１）＝　０．３５３１９１５１ｘｌＯ−’Ｈ（１５）
＝Ｈ（３０）＝　０．２３３８３７９２ｘｌＯぺＨ（１
６）　＝Ｈ（２９）・−０，４８６８５３６４Ｘ１０　
−ＩＨ（１７）・Ｈ（２８）＝　　０．１０７９５３１
８ｘｌＯ−’Ｈ（１８）・Ｈ（２７）・　０．６６Ｂ２
５９１９ｘ１０−’Ｈ（１９）・Ｈ（２６）＝−０，３
４９８８７４１ｘ１０−’Ｈ（２０）＝Ｈ（２５）＝−
０，１１１０５０１４ｘ１０−’Ｈ（２１）＝Ｈ（２４
）＝　０．１２３４１４０４Ｈ（２２）＝Ｈ（２３）＝
　０．４７４１１８７８この実施例によれば、４４Ｘ２
＝８８の次数を　　て有するディジタルフィルタを得る
ことができ、特性Ａのフィルタを１個のＦＩＲフィルタ
で、構成した場合の次数の略１ノ２〜１７３程度の次数
でよいことになる。

〔発明の効果〕

少ない次数で且つ通過域リップルの軽減された所望のフ
ィルタ特性を有するディジタルフィルタを得ることがで
きる。また位相の回り込みがなく、リニアな位相特性を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を原理的に示すフィルタ特性図、第２図
はＦＩＲフィルタの実施例を示すブロック図である。 なお図面に用いた符号において、 Ａ−−−−−−一〜・〜・・−・−所望のフィルタ特性
Ｂ、Ｃ・−・・・−・−特性Ａを得るためのフィルタ特
性ＲＣ，ＲＢ−・通過域リップル ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 通過域リップルの位相が互いに逆相の関係にある２個の
   非巡回型ディジタルフィルタを直列に接続して成るディ
   ジタルフィルタ装置。