JPS6157127A - 信号変換装置 - Google Patents
信号変換装置Info
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- JPS6157127A JPS6157127A JP17883884A JP17883884A JPS6157127A JP S6157127 A JPS6157127 A JP S6157127A JP 17883884 A JP17883884 A JP 17883884A JP 17883884 A JP17883884 A JP 17883884A JP S6157127 A JPS6157127 A JP S6157127A
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- Japan
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- Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
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。
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〕
この発明は信号変換装置、特に複数個のA/D変換器、
D/A変換器を入力信号のレベルに応じて切換える場合
等に用いて好適な信号変換装置に関する。
D/A変換器を入力信号のレベルに応じて切換える場合
等に用いて好適な信号変換装置に関する。
例えばディジタルオーディオ用のA/D変換器、D/A
変換器としては通常14〜16ビットのものが用いられ
ている。しかし人間の聴覚のダイナミックレンジや、ス
ピーカ、マイクロフォンのダイナミックレンジは約12
0 dB以上もあるから16ビツ) (98dB )で
も十分とは云えない。
変換器としては通常14〜16ビットのものが用いられ
ている。しかし人間の聴覚のダイナミックレンジや、ス
ピーカ、マイクロフォンのダイナミックレンジは約12
0 dB以上もあるから16ビツ) (98dB )で
も十分とは云えない。
これを改善する方法の1つに複数のA/D変換器、D/
A変換器を用いて信号レベルに応じてそれ等を切換える
レン・ジ切換方式がある。第3図はその一例を示すもの
である。
A変換器を用いて信号レベルに応じてそれ等を切換える
レン・ジ切換方式がある。第3図はその一例を示すもの
である。
同図において、(1)はアナログ信号が供給される入力
端子、(2)はロー・ぐスフィルタ、(3)はサンプル
・ホールド回路、(4) 、 (5)は例えば16ビッ
トのA/、D変換器であって、A/D変換器(4)は小
さい音用で高感度、A/D変換器(5)は大きい音用で
低感度tある。
端子、(2)はロー・ぐスフィルタ、(3)はサンプル
・ホールド回路、(4) 、 (5)は例えば16ビッ
トのA/、D変換器であって、A/D変換器(4)は小
さい音用で高感度、A/D変換器(5)は大きい音用で
低感度tある。
18ビットのダイナミックレンジを得るために、A/D
変換器(5)の入力側には、A/D変換器(4)側に対
して例えば12 dBのレベル差をもたせるべく、−1
2dBの減衰器(6)が挿入される。
変換器(5)の入力側には、A/D変換器(4)側に対
して例えば12 dBのレベル差をもたせるべく、−1
2dBの減衰器(6)が挿入される。
(7)はA/D変換器(4)と(5)の出力を切換える
ためのスイッチ、(8)は例えば18ビット記録が可能
なデイ・ジタルテープレコーダである。(9)、住0)
はA/D変換器(4) 、 (5)に夫々対応して設け
られた16ビットのD/A変換器、ell)はD/A変
換器Q(11の出力(till K設けられた一12d
Bの減衰器である。(12)はスイッチ(7)と連動し
、D/A変換器(9)と00の出力を切換えるためのス
イッチ、(131はローノにスフィルタ、C1−4)は
アンプ、ti!19はスピーカである。
ためのスイッチ、(8)は例えば18ビット記録が可能
なデイ・ジタルテープレコーダである。(9)、住0)
はA/D変換器(4) 、 (5)に夫々対応して設け
られた16ビットのD/A変換器、ell)はD/A変
換器Q(11の出力(till K設けられた一12d
Bの減衰器である。(12)はスイッチ(7)と連動し
、D/A変換器(9)と00の出力を切換えるためのス
イッチ、(131はローノにスフィルタ、C1−4)は
アンプ、ti!19はスピーカである。
スイッチ(7)及びC12は入力信号レベルが成るスレ
ッショルドレベル以内であれば接点a側に接続されたま
ま″I1%A/D変換器(4)及びD/A変換器(9)
の出力を導出し、入力信号レベルが成るスレッショルド
レベルを越えるようになると接点す側に切換わってA/
D変換器(5)及びD/A変換器α0)の出力を導出す
るように働く。
ッショルドレベル以内であれば接点a側に接続されたま
ま″I1%A/D変換器(4)及びD/A変換器(9)
の出力を導出し、入力信号レベルが成るスレッショルド
レベルを越えるようになると接点す側に切換わってA/
D変換器(5)及びD/A変換器α0)の出力を導出す
るように働く。
これ等スイッチ(7)及び(L2を切換える方法として
は、例えば第4図人に示すように、入力信号レベルが+
(II+のスレッショルドレベルTh+ ト−側のス1
1 レツショルドレベルTh−以内にあるときは小
さい音(レベル)用の変換器を使用し、スレッショルド
レベルTh十又はTh−を越えると大きい音(レペ第4
図Bに示すようK、成る一定の期間中でスレッショルド
レベル’rh+ 、 Th−以内にあれば小さい音用の
変換器を使用し、成る一定の期間中でスレッショルドレ
ベルTh−1−、Th−を越えるとそこで始めて大きい
音用の変換器に切換える準瞬時切換え方式とがある。第
4図において期間T1.T3は大きい音用の変換器すな
わち変換器(5)及びaO)が使用される期間、期間T
2.T4は小さい音用の変換器すなわち変換器(4)及
び(9)が使用される期間である。
は、例えば第4図人に示すように、入力信号レベルが+
(II+のスレッショルドレベルTh+ ト−側のス1
1 レツショルドレベルTh−以内にあるときは小
さい音(レベル)用の変換器を使用し、スレッショルド
レベルTh十又はTh−を越えると大きい音(レペ第4
図Bに示すようK、成る一定の期間中でスレッショルド
レベル’rh+ 、 Th−以内にあれば小さい音用の
変換器を使用し、成る一定の期間中でスレッショルドレ
ベルTh−1−、Th−を越えるとそこで始めて大きい
音用の変換器に切換える準瞬時切換え方式とがある。第
4図において期間T1.T3は大きい音用の変換器すな
わち変換器(5)及びaO)が使用される期間、期間T
2.T4は小さい音用の変換器すなわち変換器(4)及
び(9)が使用される期間である。
第3図では後述されるようにA/D変換器(4) 、
(5)及びD/A変換器(9)及びα〔のオフセットと
利得誤差の調整及び温度補償の点から瞬時切換え方式の
採用は困難で、一般に準瞬時切換え方式が用いられる。
(5)及びD/A変換器(9)及びα〔のオフセットと
利得誤差の調整及び温度補償の点から瞬時切換え方式の
採用は困難で、一般に準瞬時切換え方式が用いられる。
第5図は代表的にA/D変換器(4)と(5)のアナロ
グ入力に対するディジタル出力の利得特性を示すもので
、実線aがA/D変換器(4)の特性、実線すがA/D
変換器(5)の特性である。そして、破線CはA/D変
換器(4)の出力をディジタル的に12 dB’減衰し
たときの特性を表わしている。従って、この特性Cと特
性すが同じ線上で一致すると、A/D変換器(4)と(
5)の利得にはバラツキはなく切換えは円滑に行くこと
になる。
グ入力に対するディジタル出力の利得特性を示すもので
、実線aがA/D変換器(4)の特性、実線すがA/D
変換器(5)の特性である。そして、破線CはA/D変
換器(4)の出力をディジタル的に12 dB’減衰し
たときの特性を表わしている。従って、この特性Cと特
性すが同じ線上で一致すると、A/D変換器(4)と(
5)の利得にはバラツキはなく切換えは円滑に行くこと
になる。
ところが実際には同図に示すように特性Cとbがずれて
いる分だけA/D変換器(4)と(5)には利得の誤差
が存在する。従って、A/D変換器(4)と(5)の利
得の・々ラツキの調整が必要になるわけであるが、そこ
受持性Cの1/4の実線部分dを切シ出し、この部分と
特性すとを連結して実質的に全体の特性とする。然し、
轟然のこと乍ら両者には同図に示すように不連続部分e
を生じる0この不連続部分eをなるべく小さくするのに
微妙な調整が必要になシ、またこの調整は温度補償や経
年変化を考慮して行う必要がある。
いる分だけA/D変換器(4)と(5)には利得の誤差
が存在する。従って、A/D変換器(4)と(5)の利
得の・々ラツキの調整が必要になるわけであるが、そこ
受持性Cの1/4の実線部分dを切シ出し、この部分と
特性すとを連結して実質的に全体の特性とする。然し、
轟然のこと乍ら両者には同図に示すように不連続部分e
を生じる0この不連続部分eをなるべく小さくするのに
微妙な調整が必要になシ、またこの調整は温度補償や経
年変化を考慮して行う必要がある。
第6図はアナログ入力に対するディジタル出力を理想D
/Aしたときの歪率の関係を示すもので、同図において
、実線a(ただしアナログ人力−12dBまでに対応)
はA/D変換器(4)の特性、破線b(ただしアナログ
人力OdBま〒に対応)はA/D変換器(5)の特性で
あ:る。従って、準瞬時切換えが用いられる第3図の回
路では実ねC↑示すような約12 dBの差をもって急
激に変化し、ノイズ等が目立つことになる。
/Aしたときの歪率の関係を示すもので、同図において
、実線a(ただしアナログ人力−12dBまでに対応)
はA/D変換器(4)の特性、破線b(ただしアナログ
人力OdBま〒に対応)はA/D変換器(5)の特性で
あ:る。従って、準瞬時切換えが用いられる第3図の回
路では実ねC↑示すような約12 dBの差をもって急
激に変化し、ノイズ等が目立つことになる。
この発明は斯る点に鑑みてなされたもので、切換えを円
滑に行うことができ、調整が容易で、温度によるドリフ
トや経年の変化のない大きなダイナミックレンジを有す
る信号変換装置を提供するものである。
滑に行うことができ、調整が容易で、温度によるドリフ
トや経年の変化のない大きなダイナミックレンジを有す
る信号変換装置を提供するものである。
この発明はアナログ入力信号が供給される複数個のA/
D変換器(4) 、 (5)と、これ等A/D変換器の
出力を同時に取り込み信号処理を行う第1のディジタル
信号処理器(イ)と、このディジタル信号処理器の出力
と少くとも1ビットの比較出力を取り込み信号処理を行
う第2のディジタル信号処理器(21)と、このディジ
タル信号処理器の出力が供給される複数個のD/A変換
器(9)、α@とを備え、これ等D/A変換器の出力側
にアナログ出力信号を得るように構成している。
D変換器(4) 、 (5)と、これ等A/D変換器の
出力を同時に取り込み信号処理を行う第1のディジタル
信号処理器(イ)と、このディジタル信号処理器の出力
と少くとも1ビットの比較出力を取り込み信号処理を行
う第2のディジタル信号処理器(21)と、このディジ
タル信号処理器の出力が供給される複数個のD/A変換
器(9)、α@とを備え、これ等D/A変換器の出力側
にアナログ出力信号を得るように構成している。
アナログ入力信号をA/D変換器(4) 、 (5)に
供給して、ここでアナログ信号よりディジタル信号に変
換する。この変換されたA/D変換器(4) 、 (5
)からのガイ・ジタル信号を同時に第1のガイ・ジタル
信号処理器(2■に取り込み、ここで個々のDCオフセ
ット及び利得のバラツキを補正する。この補正したディ
ジタル信号を第2のディジタル信号処理器Cυへ供給し
、比較出力すなわちD/A変換器(91、(1■の出力
側に設けられた比較器@からの1ビットの出力に基づい
て、供給されたディジタル信号がA/D変換器(4)又
は(5)の出力のいずれに対応するかを判断し、D/A
変換器(9)、α0)に出力するまえにA/D変換同様
DCオフセットと利得のバラツキの補正を施す。
供給して、ここでアナログ信号よりディジタル信号に変
換する。この変換されたA/D変換器(4) 、 (5
)からのガイ・ジタル信号を同時に第1のガイ・ジタル
信号処理器(2■に取り込み、ここで個々のDCオフセ
ット及び利得のバラツキを補正する。この補正したディ
ジタル信号を第2のディジタル信号処理器Cυへ供給し
、比較出力すなわちD/A変換器(91、(1■の出力
側に設けられた比較器@からの1ビットの出力に基づい
て、供給されたディジタル信号がA/D変換器(4)又
は(5)の出力のいずれに対応するかを判断し、D/A
変換器(9)、α0)に出力するまえにA/D変換同様
DCオフセットと利得のバラツキの補正を施す。
そして、この補正したディジタル信号をD/A変換′
器(91、(10)に供給し、ここ↑ディジタル信号
よりアナログ信号に変換し、その出力側に所望のアナロ
グ出力信号を得る。
器(91、(10)に供給し、ここ↑ディジタル信号
よりアナログ信号に変換し、その出力側に所望のアナロ
グ出力信号を得る。
以下、この発明の一実施例を第1図及び第2図に基づい
て詳しく説明する。
て詳しく説明する。
第1図は本実施例の回路構成を示すもので、同図におい
て、第3図と対応する部分には同一符号を付し、その詳
細説明は省略する。
て、第3図と対応する部分には同一符号を付し、その詳
細説明は省略する。
本実施例では、A/D変換器(4)及び(5)の出力側
に第1のディジタル信号処理器■を設けると共に、D/
A変換器(9)及び00)の入力側に第2のディジタル
信号処理器21)を設ける。これ等ディジタル信号処u
i(2n、aυは18ビットのディ・ジタル信号の授受
を行う。そしてディジタル信号処理器(211からの1
8ビットのディジタル信号のうち、上位16ビットがD
/A変換器(9)に与えられ、下位16ビットがD/A
変換器(10)に与えられる。また、D/A変換器(9
)、α0)の出力側に比較器(22を設ける。このD/
A側では誤差検出をアナログ的に行わねばならないので
、このためにD/A変換器(9)及びαO)の出力の差
をA/D変換にしてディジタル信号処理器Cυに帰還す
るだめに@1”、“0#で表わされる1ビットの信号が
得られる比較器(22を設けている。スイッチα2はデ
ィジタル信号処理器(21)からの切換信号によシ制御
され、ソシテ、ローノスフィルタα四より出力端子C9
が取り出される。
に第1のディジタル信号処理器■を設けると共に、D/
A変換器(9)及び00)の入力側に第2のディジタル
信号処理器21)を設ける。これ等ディジタル信号処u
i(2n、aυは18ビットのディ・ジタル信号の授受
を行う。そしてディジタル信号処理器(211からの1
8ビットのディジタル信号のうち、上位16ビットがD
/A変換器(9)に与えられ、下位16ビットがD/A
変換器(10)に与えられる。また、D/A変換器(9
)、α0)の出力側に比較器(22を設ける。このD/
A側では誤差検出をアナログ的に行わねばならないので
、このためにD/A変換器(9)及びαO)の出力の差
をA/D変換にしてディジタル信号処理器Cυに帰還す
るだめに@1”、“0#で表わされる1ビットの信号が
得られる比較器(22を設けている。スイッチα2はデ
ィジタル信号処理器(21)からの切換信号によシ制御
され、ソシテ、ローノスフィルタα四より出力端子C9
が取り出される。
いま、A/D変換器(4)を基準としてz=xXA/D
変換器(5)をy=ax+bとすると、A/D変換器(
4)カ飽和しない範囲で、 を求めることができる。従って、A/D変換器(4)の
利得特性をA/D変換器(5)の利得特性に合わせ込む
、すなわち第5図において、A/D変換器(4)の特性
の一部を表わす実IJdの部分をA/D変換器(5)の
特性を表わす実線すの部分に一致させるためには、y=
az+bの計算を施せばよい。この計算はA/D変換器
(4)及び(5)の出力に基づいてディジタル信号処理
器(2rj内で行われる。このように補正値を求め、修
正をかける、つまシDCオフセットと利得のバラツキの
補正をすることができるの)、温度によるドソフトに対
しても完全に追従することになる。
変換器(5)をy=ax+bとすると、A/D変換器(
4)カ飽和しない範囲で、 を求めることができる。従って、A/D変換器(4)の
利得特性をA/D変換器(5)の利得特性に合わせ込む
、すなわち第5図において、A/D変換器(4)の特性
の一部を表わす実IJdの部分をA/D変換器(5)の
特性を表わす実線すの部分に一致させるためには、y=
az+bの計算を施せばよい。この計算はA/D変換器
(4)及び(5)の出力に基づいてディジタル信号処理
器(2rj内で行われる。このように補正値を求め、修
正をかける、つまシDCオフセットと利得のバラツキの
補正をすることができるの)、温度によるドソフトに対
しても完全に追従することになる。
そして、上述の修正をかけることによfi A/D変換
器(4)と(5)の切換えも自動的に行われ、従ってこ
のときの切換えは瞬時切換えが可能である。この瞬時切
換えの時のアナログ入力に対するディジタル出力を理想
A/D j、たときの歪率は、第6図に破線df示すよ
うに極めて円滑に行うことができ、切換えによるノイズ
等も目立たない。
器(4)と(5)の切換えも自動的に行われ、従ってこ
のときの切換えは瞬時切換えが可能である。この瞬時切
換えの時のアナログ入力に対するディジタル出力を理想
A/D j、たときの歪率は、第6図に破線df示すよ
うに極めて円滑に行うことができ、切換えによるノイズ
等も目立たない。
また、ディジタル“信号処理器c21)↑は、A/D側
と同様DCオフセットと利得の/々ラツキの補正を施す
ために、D/A変換器(9)及び卸に与えるデータ江対
して上述同様の演算処理を行う。その際にD/A変換器
(9)及びa@の出力の差が比較器(22)検出され、
ディジタル化された1ビットの信号としてディジタル信
号処理器(21)に帰還される。これによって、ディジ
タル信号処理器(211は逐次比較的に又はw14的(
つまり、a、bが徐々に求められること)にその誤差を
知ることが↑きる。
と同様DCオフセットと利得の/々ラツキの補正を施す
ために、D/A変換器(9)及び卸に与えるデータ江対
して上述同様の演算処理を行う。その際にD/A変換器
(9)及びa@の出力の差が比較器(22)検出され、
ディジタル化された1ビットの信号としてディジタル信
号処理器(21)に帰還される。これによって、ディジ
タル信号処理器(211は逐次比較的に又はw14的(
つまり、a、bが徐々に求められること)にその誤差を
知ることが↑きる。
第2図はディジタル信号処理器(20の構成を概略的に
示すもので、同図において、Gυ、■は夫々A/D変換
器(4) 、 (5)の出力が供給される入力端子、W
、 (341は入力レジスタ、(ト)はデータメモリ
、(至)は係数メモリ、c37)は乗算器、(至)は加
減算を行う算術論理ユニット、01はプログラムが記憶
されている命令メモ!j 、(4Gは命令メモリC3!
からのプログラムに従って乗算器GD及び算術論理ユニ
ットを制御するシーケンサ、(4υは出力レジスタ、(
42は出力端子↑ある。
示すもので、同図において、Gυ、■は夫々A/D変換
器(4) 、 (5)の出力が供給される入力端子、W
、 (341は入力レジスタ、(ト)はデータメモリ
、(至)は係数メモリ、c37)は乗算器、(至)は加
減算を行う算術論理ユニット、01はプログラムが記憶
されている命令メモ!j 、(4Gは命令メモリC3!
からのプログラムに従って乗算器GD及び算術論理ユニ
ットを制御するシーケンサ、(4υは出力レジスタ、(
42は出力端子↑ある。
A/D変換器(4) 、 (5)からの出力は入力レジ
スタ(至)。
スタ(至)。
(ロ)を介してデータメモリ(ト)に取り込まれ、その
内容と係数メモリ(至)からの係数が乗算器Gηまたは
算術論理ユニット(至)へ供給され、そこ↑乗算または
加減算が行われる。これ等の乗算または加減算の手順は
命令メモリGlのプログラムに従ってシーケンサ00の
制御のもとに行われる。演算結果は出力レジスタ(49
を介して出力端子(4カへ導出され、次段のディジタル
信号処理器Cυへ供給される。なお1.1 このデ
ィジタル信号処理器(21)もディジタル信号処理器(
2Qと略々同様の構成とされる。
内容と係数メモリ(至)からの係数が乗算器Gηまたは
算術論理ユニット(至)へ供給され、そこ↑乗算または
加減算が行われる。これ等の乗算または加減算の手順は
命令メモリGlのプログラムに従ってシーケンサ00の
制御のもとに行われる。演算結果は出力レジスタ(49
を介して出力端子(4カへ導出され、次段のディジタル
信号処理器Cυへ供給される。なお1.1 このデ
ィジタル信号処理器(21)もディジタル信号処理器(
2Qと略々同様の構成とされる。
上述の如くこの発明によれば、複数のD/A変換変換ク
ジタル信号処理器0) 、 (21)を用いて実時間的
に計測、補正を行うようにしたので、切換え時の不連続
が生じなく、また、調整が容易で、しかも温度によるド
リフトや経時変化のない大きなダイナミックレン・ジを
有するA/DまたはD/A変換システムを得ることがで
きる。
ジタル信号処理器0) 、 (21)を用いて実時間的
に計測、補正を行うようにしたので、切換え時の不連続
が生じなく、また、調整が容易で、しかも温度によるド
リフトや経時変化のない大きなダイナミックレン・ジを
有するA/DまたはD/A変換システムを得ることがで
きる。
第1図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第2図
はこの発明の要部の一例を示すブロック図、第3図は従
来装置の一例を示すブロック図、第4図〜第6図は第3
図及び第1図の動作説明に供するための図である。 (4) 、 (5)はA/D変換器、(9)、αQはD
/A変換器、■、(2υはディジタル信号処理器、のは
比較器!ある。 同 松 隈 秀 盛に′・”′jぐ)・第1図 第2図
はこの発明の要部の一例を示すブロック図、第3図は従
来装置の一例を示すブロック図、第4図〜第6図は第3
図及び第1図の動作説明に供するための図である。 (4) 、 (5)はA/D変換器、(9)、αQはD
/A変換器、■、(2υはディジタル信号処理器、のは
比較器!ある。 同 松 隈 秀 盛に′・”′jぐ)・第1図 第2図
Claims (1)
- アナログ入力信号が供給される複数個のA/D変換器と
、該A/D変換器の出力を同時に取り込み信号処理を行
う第1のディジタル信号処理器と、該ディジタル信号処
理器の出力と少くとも1ビットの比較出力を取り込み信
号処理を行う第2のディジタル信号処理器と、該ディジ
タル信号処理器の出力が供給される複数個のD/A変換
器とを備え、該D/A変換器の出力側にアナログ出力信
号を得るようにしたことを特徴とする信号変換装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17883884A JPS6157127A (ja) | 1984-08-28 | 1984-08-28 | 信号変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17883884A JPS6157127A (ja) | 1984-08-28 | 1984-08-28 | 信号変換装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6157127A true JPS6157127A (ja) | 1986-03-24 |
Family
ID=16055547
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17883884A Pending JPS6157127A (ja) | 1984-08-28 | 1984-08-28 | 信号変換装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6157127A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01191521A (ja) * | 1988-01-27 | 1989-08-01 | Pioneer Electron Corp | D/a変換器 |
JPH02209018A (ja) * | 1989-02-09 | 1990-08-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | A/d変換装置 |
JPH0423514A (ja) * | 1990-05-17 | 1992-01-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | A/d変換装置 |
JPH0430625A (ja) * | 1990-05-24 | 1992-02-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | A/d変換装置 |
JPH0936741A (ja) * | 1995-07-19 | 1997-02-07 | Nec Corp | アナログディジタル変換回路 |
-
1984
- 1984-08-28 JP JP17883884A patent/JPS6157127A/ja active Pending
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