JPS6159665A - デジタルコード化回路 - Google Patents

デジタルコード化回路

Info

Publication number
JPS6159665A
JPS6159665A JP60170960A JP17096085A JPS6159665A JP S6159665 A JPS6159665 A JP S6159665A JP 60170960 A JP60170960 A JP 60170960A JP 17096085 A JP17096085 A JP 17096085A JP S6159665 A JPS6159665 A JP S6159665A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reference signal
positive feedback
signal
feedback circuit
input
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP60170960A
Other languages
English (en)
Inventor
リチヤード・イー・デフレイタス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anarogu & Digital Syst Inc
Original Assignee
Anarogu & Digital Syst Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anarogu & Digital Syst Inc filed Critical Anarogu & Digital Syst Inc
Publication of JPS6159665A publication Critical patent/JPS6159665A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M3/00Conversion of analogue values to or from differential modulation
    • H03M3/02Delta modulation, i.e. one-bit differential modulation
    • H03M3/022Delta modulation, i.e. one-bit differential modulation with adaptable step size, e.g. adaptive delta modulation [ADM]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)
  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、デジタルコード化及び復号化電気信号に関す
る。よυ詳細には、音楽を表わす信号に関する。デルタ
変調及び他の同様のシステムにおいて、デジタルコード
化信号流(1及びO)は、アナログ信号の各セグメント
の勾配を表わしている。デジタル1は、アナログ勾配が
正であることを意味し、デコーダは、アナログ信号を所
定の量に増加させることによって再構成する。デジタル
0になると、デコーダはアナログ信号を同じ量だけ減少
せしめる。斯くして、この再構成されたアナログ信号は
、一連の正又は負勾配セグメントとして現われる。この
デジタル信号流における1又はOの相対的優位性は、ア
ナログ信号が上昇している゛か、下降しているか、ある
いは変化していないかを示している。
このデジタル信号は、各クロックインターバルにおいて
、この再構成された(復号化された)アナログ信号(エ
ンコーダへの入力の過去の値を表わす最近のデコーダの
出力)を入力の現在の値と比較して、入力が再構成され
た信号より少ない場合は0を且つ多い場合は1を発生す
ることによってアナログ入力からコード化される。
斯かるシステムに関する大きな問題は、各インターバル
において再構成された信号を増加又は減少させる量、即
ち、復号勾配の大きさを選択することにあった。選択さ
れた復号勾配が、入力の勾配と大ざっばに一致しない場
合は、再構成された出力に無視できない程の量子化ノイ
ズ即ちエラーが生じる。復号勾配が一定に保持されるシ
ステムでは、入力は狭い範囲の振幅でしか正確にコード
化することができない。
一定の復号勾配を用いるという制限を解消するために、
先行技術は、入力の大きさに相対的な復号勾配の大きさ
を変化させるための回路を提供している。斯かるシステ
ムは、適応デルタ変調を有していると言われる。
例えば、米国特許第4,254,502号には、このデ
ジタルコード化信号に作動して、復号勾配を規定する基
準信号と呼ばれる信号を発生するための回路が提供され
ている。シフトレジスタ及び関連するロジックによって
、同一デジタル状態(例えば、2つの0又は2つの1)
の反復、即ち一致を検出し、出力をフィルタ及び検出器
回路に供給し、この検出器回路は、この基準信号を発生
すもこのフィルタ及び検出器に供給された信号の大きさ
は、デジタルコード化信号における一致の数に依存する
。4個程度の一致が発生すると、即ち、復号勾配に急激
な増加が必要であることを示す場合は、正フィードバッ
ク径路がこのフィルター及び検出器回路の出力をその入
力に接続するように切り換わる。
発明の概要 一般的に、本発明は基準信号を発生するために大幅に簡
略化された回路を特徴とする。フィルタ及び検出器回路
の代わりに、正フィードバック回路が基準信号の主なソ
ースである。−数構出語は、デジタルコード化信号にお
ける状態反復(例えば、6つの1又は6つの0)の予め
設定された数の検出の際に正フィードバック回路を活性
化する。この反復の中断によって消勢される迄、この正
フィードバック回路は、一定に増加する基準信号を発生
する。この増加の速度は、特定の条件に対してシステム
に必要な状態に変化することができる。
更に、この増加の速度は、システムのクロック速度に依
存しない。というのは、一旦活性化されると、正フィー
ドバック回路は、回路の残りの部分に無関係にこの基準
信号を増加させるからである。
基準信号の増加の速度とクロック速度のこの熱間ツク速
度にて作動することができる。
好ましい実施例では、この正フィードバック回路は、以
下の方法で基準信号の主なソースになる。
即ち、この基準信号を発生するだめの他の如何なる回路
の活性化の前に(あるいは同時に)この回路を活性化し
、正フィードバック回路によって生じる基準信号のこの
増加が他の如何なる回路による増加よりも大きくなるよ
うに(正フィードバック回路は斯かる全ての増加を発生
することが好ましい)となるように保証することによっ
て行なわれる。また、この正フィードバック回路が活性
化された時に充電し且つこの回路が消勢された時に放電
するコンデンサが配設される。この正フィードバック回
路によって生じる基準信号は、指数関数的に上昇する。
この上昇の時定数は、減衰の時定数より短い。
好適な実施例の説明 回路 第1図について説明する。シフトレジスタ10ば、各ク
ロックパルス毎に比較器12の出力11はサンプリング
する。レジスタ出力Q1.Q2゜Qろ、Q4は、出力1
1の4つの最も新しい値を保持する。出力Q1.Q2は
、排他的ORゲート14の入力に接続されている。出力
Q4は、用いられない。出力Q1に同等であるが2クロ
ツクインターバル遅延する出力Q6は、デジタルコード
化出力を形成する。ゲート14の出力15ば、シフトレ
ジスタ16のリセット入力に適用され、正基準電圧+■
は、入力りに適用される。レジスタ用され、正のフィー
ドバック回路20を選択的に活性化する。シフトレジス
タ10,1(S及びゲート14は共に、−数構出回路2
2を形成している。
スイッチネットワーク60及び積分器42は、正フィー
ドバック回路の出力66を処理する。基準信号である出
力36は、2つの固体スイッチ32.34によって積分
器42の2つの基準入力38.40の一方に接続されて
いる。尚この2つの固体スイッチ32.34は、シフト
レジスタ10のデジタル出力Q1によって制御される。
この積分器は、10ボルト基準入力に対して1マイクロ
秒当り0.33ボルトの最大勾配即ちスルーレートを生
じる。簡潔を期すために、この積分器は、約500 H
z のローエンド折点周波数を有していも再構成された
アナログ信号である積分器出力44は、比較器12にお
いてアナログ人力46と比較される。
1パーセントの許容差の抵抗(比較器の出力における1
に抵抗を除いて)が−貫して用いられる。
比較器12は、出力信号11を生成し、この信号は、再
構成されたアナログ信号44とアナログ人力46との差
の極性に応じてゼロと十Vボルトの間を変化する。シフ
トレジスタ10は、その出力Q1 、、Q2.Q3 、
Q4を、1及び0の同期デジタル信号に変換する。出力
Q1は、最も新しいデジタル値を有しており、出力Q2
は、前の値を有している。
積分器42は、出力Q1に応答してスイッチ32.34
によって制御される。Qlが1である場合、スイッチ6
2は、基準信号36を積分器の入力68に接続し、積分
器は、再構成された出力44を減少させる。QlがOで
ある場合、スイッチ64は、基準信号を入力40に接続
し、積分器は、再構成された出力44を増加させる。こ
の再構成された出力が減少あるいは増加する量、即ち、
復号勾配は、基準信号66の振幅によって設定される。
基準信号は、正フィードバック回路20によって決定さ
れ−この回路20は、シフ、トレジスタ16の出力Q6
が1である時に活性化する。基準従って復号勾配は、こ
のデジタル信号が6つ又はそれ以上の反復された1ある
いは0(6つ又はそれ以上の連続的一致)を示す時に増
加する。これは、この勾配が入力に付随するのに不十分
であることを示すからである。
排他的ORゲート14は、デジタル信号に反復があるか
否かを検知する。このゲートは、現在及び前のデジタル
値が異なる(即ち、1,0又は0゜1)場合にのみ、そ
の出力において1を発生する。
従って、このデジタル信号が、1の安定した流れあるい
は0の安定した流れになる場合5.ゲート14の出力1
5はゼロである。
シフトレジスタ16は、デジタル信号の1又は0の反復
の長さを示す出力を生ずる。排他的OR出力15は、リ
セット人力Ri制御し、従って+Vの基準電圧は、常に
入力りに加えられる。斯くして、出力Ql 、Q2.Q
3.Q4は、出力15が1を継続して示す場合、即ちデ
ジタル信号に反復がないことを意味する場合にゼロを保
持する。一方、出力15がゼロになる場合、即ち、デジ
タル信号に2つの1あるいは2つのOの連糸を有する場
合、レジスタは1を出力Q1にシフトする。そして、出
力15が2つのクロックインターバルにわたvOを保持
する場合、即ち、6つの1あるいは0の連糸を有する場
合、レジスタは、QlとQ2の両方に1をシフトする。
同様にして、4つの1あるいは0の連糸は、出力Ql、
Q2゜Q6に1を生じ、5つの連続1又はOは、4つの
レジスタ出力の全てに1を生ずる。
基準信号を発生するのにレジスタ出力Qろのみが用いら
れる。Q6が1である時、スイッチ18は、回路径路1
9を差動動作増幅器30の正入力24に接続する。これ
により、基準電圧66は時間と共に指数関数的に増大す
る。正フィードバック回路20が、ある時間にわたって
活性化されていない場合、コンデンサCが放電し、−基
準電圧(V、。、)の過渡特性は、第2図に示され且つ
以下の関係式によって説明される増加指数関数の形を有
する。
V    (V/K)(ekt/”1ニー1 )ef− ここで、■は、供給電圧1.K = (R1R3−R2
R4)/ R2R4+及びL=R1Cである。  。
この過渡特性は、基準信号が、後で上昇するよりもより
漸次に上昇するように最初に選択される。
大抵の状況において、この基準信号は、この過渡特性の
急勾配の部分には決して達しない。初期の漸次増加−に
よって達成される復号勾配の調節は、レジスタQ6を1
に保持する反復の連糸を止めるのに十分となるからであ
る。Q3がOになると、スイッチ18は、回路径路21
を増幅器の入力24に接合し、これにより基準電圧66
は抵抗Q5及びコンデンサCによって決定される減衰時
定数(60m5ec)でもって指数関数的に減少する。
通常の動作において、この基準電圧は、第2図に示す漸
次の上昇の通常の範囲に保持される。この基準信号の上
昇の速度は、減衰の速度より大きい。
減衰のこの遅い速度は、より小さな復号勾配によって入
力信号をより正確にコード化しても、短い期間にわたっ
て復号勾配を高いレベルに維持するという効果を有して
いる。これによってゆつくりとした減衰がない場合に生
じるよりも多くの量子化ノイズを生成するが、この量子
化ノイズの振幅のゆっくりとした変化によって、このノ
イズは人間の耳には聞こえがたいものにしている。
ピーク検出器には、待機基準入力は必要でな−これは、
デジタル信号における全てのOの状態によって、(ゲー
ト14及びレジスタ10.16に経由して)回路20を
活性化し、正基準電圧を生じるからである。このように
して待機基準入力がないため、非常に微少な入力勾配の
正確なコード化が可能になり、これによりシステムのダ
イナミックレンジが拡大する。
本発明に従うデコーダは、エンコーダに対して示されて
いる回路と同様の回路を用いている。シフトレジスタ1
0の入力りは、デジタル信号に対する入力であり、積分
器の出力44は、再構成されたアナログ出力である。比
較器12は、省略する0 本発明に従う他の実施例は、特許請求の範囲にある。例
えば、第6図には、第1図に示す構成と同等の構成が示
されている。基準電圧66は、積分器の復号勾配を規定
するのに用いられるのではなく、アナログ人力46に対
して作動する電圧制御増幅器60を制御するのに用いら
れる。積分器への入力は、(一定電圧Vcによって規定
される)一定値を保持する。
また、本発明は、デルタ変調以外のコード化及び復号化
システムに適用され得る。即ち、電圧−周波数変調器、
パルス幅変調器、デルタシグマ変調器及びパルスコード
変調器を含む。
【図面の簡単な説明】
第1図は、最も好ましい実施例のエンコーダの略回路図
。第2図は、基準電圧の直が上昇している時の基準電圧
の過渡特性のプロット図。第6図は、本発明に係る別の
実施例の略図。 10.16・・・・・・シフトレジスタ、12・・・・
・・比較器、20・・・・・・正フィードバック回路、
22・・・・・・−数構出語回路、

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)高状態及び低状態を有するデジタルコード化信号が
    、入力信号の過去の値を表わす再構成された信号との差
    によつて少なくとも一部分決定される型式の電気システ
    ムにおいて、 上記デジタルコード化信号における高状態あるいは低状
    態の発生が、上記デジタルコード化信号から決定される
    基準信号に依存する量の上記入力信号の増分変化に一致
    することを条件とするための増分調節手段と、 正フィードバック回路を含む基準信号発生手段であつて
    、上記デジタルコード化信号における同一デジタル状態
    の連続的反復の1つ又はそれ以上の検出の際に上記基準
    信号の値を増加せしめるための基準信号発生手段と、 を含むことを特徴とし、上記基準信号の上記増加は、主
    に上記正フィードバック回路によつて与ええれ、上記正
    フィードバック回路は、増幅器と、上記出力から上記増
    幅器の入力への正フィードバック径路と、を含むことを
    特徴とする電気システム。 2)上記増分調節手段は、積分勾配が上記基準信号から
    決定される積分器を含むことを特徴とする特許請求の範
    囲第1項に記載のシステム。 3)上記増分調節手段は、上記入力信号に対して作動す
    る可変利得増幅器を含み、上記増幅器の利得が、上記基
    準信号から決定されることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項に記載のシステム。 4)上記1つ又はそれ以上の連続的反復の検出があつた
    時に、上記基準信号発生手段は一致信号を発生し、 上記正フィードバック回路は更に、上記一致信号によつ
    て活性化された時に上記正フィードバック径路を完成す
    るように構成されたスイッチを含むことを特徴とする特
    許請求の範囲第1項に記載のシステム。 5)上記正フィードバック回路は更に、上記正フィード
    バック径路が上記スイッチによつて完成された時に充電
    するように接続されたコンデンサ等の充電デバイスを含
    むことを特徴とする特許請求の範囲第4項に記載のシス
    テム。 6)上記正フィードバック回路は更に、上記充電デバイ
    スから大地への放電回路径路を含み、上記スイッチは、
    上記一致信号によつて活性化された時に上記回路径路を
    完成するように構成されていることを特徴とする特許請
    求の範囲第5項に記載のシステム。 7)上記スイッチが活性化された時の充電時定数は、上
    記スイッチが活性化されていない時の減衰時定数より小
    さいことを特徴とする特許請求の範囲第6項に記載のシ
    ステム。 8)上記正フィードバック回路は、増加指数関数の過渡
    特性でもつて上記基準信号を上昇せしめるための手段を
    含むことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載のシ
    ステム。 9)上記過渡特性の形は、V_R_e_f=(V/K)
    (e^k^t^/^τ−1)で表わされ、ここでV_R
    _e_fは、上記基準信号の電圧であり、Vは、一定電
    圧であり、τは、時定数であり、Kは定数であることを
    特徴とする特許請求の範囲第8項に記載のシステム。 10)上記検出は、3つの上記反復であることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項に記載のシステム。 11)上記基準信号発生手段は、上記基準信号を発生す
    るための他の任意の回路の活性化の前にあるいはこの活
    性化と同時に上記正フィードバック回路を活性化するた
    めの手段を含むことを特徴とする特許請求の範囲第1項
    に記載のシステム。 12)上記正フィードバック回路の上記活性化が、任意
    の他の上記活性化の前であることを特徴とする特許請求
    の範囲第11項に記載のシステム。 13)上記基準信号発生手段は、上記正フィードバック
    回路による上記基準信号の増大が、他の回路による任意
    の増大よりも大きくなるように構成されていることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項に記載のシステム。 14)上記基準信号発生手段は、上記基準信号の全ての
    上記の増大が上記正フィードバック回路によつて与えら
    れるように構成されていることを特徴とする特許請求の
    範囲第1項に記載のシステム。
JP60170960A 1984-08-27 1985-08-02 デジタルコード化回路 Pending JPS6159665A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/644,340 US4612654A (en) 1984-08-27 1984-08-27 Digital encoding circuitry
US644340 1996-05-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6159665A true JPS6159665A (ja) 1986-03-27

Family

ID=24584470

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60170960A Pending JPS6159665A (ja) 1984-08-27 1985-08-02 デジタルコード化回路

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4612654A (ja)
JP (1) JPS6159665A (ja)
DE (1) DE3530441A1 (ja)
GB (1) GB2163916B (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1334871C (en) * 1987-02-26 1995-03-21 Norio Suzuki Device for quantizing an input signal adaptively so that a local decoded signal never exceeds a dynamic range of the input signal
US4829299A (en) * 1987-09-25 1989-05-09 Dolby Laboratories Licensing Corporation Adaptive-filter single-bit digital encoder and decoder and adaptation control circuit responsive to bit-stream loading
US4926178A (en) * 1988-07-13 1990-05-15 Analog Devices, Inc. Delta modulator with integrator having positive feedback
US6885326B2 (en) * 1999-02-04 2005-04-26 Med-El Elektromedizinische Geraeta Gmbh Accumulator for adaptive Σ-Δ modulation
US6411232B1 (en) * 1999-09-30 2002-06-25 Motorola, Inc. Method and system for determining an element conversion characteristic contemporaneous with converting and input signal in a signal converter
WO2003084074A1 (en) * 2002-03-28 2003-10-09 Med-El Elektromedizinische Geräte G.M.B.H. A system and method for adaptive sigma-delta modulation
US7548822B2 (en) * 2007-07-13 2009-06-16 International Business Machines Corporation Apparatus and method for determining the slew rate of a signal produced by an integrated circuit
EP2183020B1 (en) * 2007-08-10 2016-09-28 Med-El Elektromedizinische Geräte GmbH Pulse width adaptation for inductive links

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3757252A (en) * 1971-12-13 1973-09-04 Univ Sherbrooke Digital companded delta modulator
FR2198686A5 (ja) * 1972-09-04 1974-03-29 Trt Telecom Radio Electr
US3878465A (en) * 1972-12-15 1975-04-15 Univ Sherbrooke Instantaneous adaptative delta modulation system
US4254502A (en) * 1979-08-30 1981-03-03 Deltalab Research, Inc. Digital encoding circuitry
US4264974A (en) * 1979-12-17 1981-04-28 International Business Machines Corporation Optimized digital delta modulation compander having truncation effect error recovery

Also Published As

Publication number Publication date
GB8521336D0 (en) 1985-10-02
GB2163916A (en) 1986-03-05
DE3530441A1 (de) 1986-03-06
US4612654A (en) 1986-09-16
GB2163916B (en) 1988-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR910009070B1 (ko) 델타(delta)-시그마(sigma) 변조기
US4773096A (en) Digital switching power amplifier
US3806806A (en) Adaptive data modulator
US3699566A (en) Delta coder
KR870010685A (ko) 절연 장벽을 교차하여 결합된 신호의 정밀한 타이밍을 갖춘 절연 증폭기
CA1053373A (en) Differential pulse coded system using shift register companding
US3899754A (en) Delta modulation and demodulation with syllabic companding
US3582784A (en) Delta modulation system
US4042921A (en) Digital encoder/decoder
JPS6159665A (ja) デジタルコード化回路
US4731602A (en) Converter
US4156871A (en) Analog-to-pulse density converter
US4408166A (en) Pulse width modulation decoder
KR940000944B1 (ko) D/a변환기
US3879663A (en) Delta modulator utilizing a duty cycle circuit
US20020093445A1 (en) Method and apparatus for detecting signal level
US4811019A (en) Delta modulation encoding/decoding circuitry
GB1371170A (en) Delta modulation decoders
JP3009597B2 (ja) 多ビットδςディジタル/アナログ変換器
ATE233009T1 (de) Binärkodierung von signalen und digitale signalverarbeitung
US4254502A (en) Digital encoding circuitry
US4151516A (en) PCM coder with shifting idle channel noise level
KR850001651A (ko) 디지탈-아나로그 변환기 장치
US4717848A (en) Electronic circuits and signal generator using them
USRE31720E (en) Digital encoding circuitry