JPS63299511A - ディジタルフィルタ装置 - Google Patents
ディジタルフィルタ装置Info
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- JPS63299511A JPS63299511A JP13392387A JP13392387A JPS63299511A JP S63299511 A JPS63299511 A JP S63299511A JP 13392387 A JP13392387 A JP 13392387A JP 13392387 A JP13392387 A JP 13392387A JP S63299511 A JPS63299511 A JP S63299511A
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Landscapes
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (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、ディジタルオーディオ機器等における外部
出力用の出力段に用いて好適なオーバーサンプリング機
能を有するディジタルフィルタ装置に関する。
出力用の出力段に用いて好適なオーバーサンプリング機
能を有するディジタルフィルタ装置に関する。
この発明は、オーバーサンプリング機能を有するディジ
タルフィルタ装置において、オーバーサンプリングを行
う手段により所定の周波数(MXkxf、)までオーバ
ーサンプリングした後に、(N×k)個毎にサンプルデ
ータを抽出すると共に、D/A変換するようにして、サ
ンプリング周波数f t (=M−f l/ N)の
ディジタル信号と高品質なアナログ信号との両者を簡単
な構成で得るようにしたものである。
タルフィルタ装置において、オーバーサンプリングを行
う手段により所定の周波数(MXkxf、)までオーバ
ーサンプリングした後に、(N×k)個毎にサンプルデ
ータを抽出すると共に、D/A変換するようにして、サ
ンプリング周波数f t (=M−f l/ N)の
ディジタル信号と高品質なアナログ信号との両者を簡単
な構成で得るようにしたものである。
最近では、オーディオ機器のディジタル化が進められ、
例えば、高音質なディジタルオーディオ機器として、C
D(コンパクトディスク)プレーヤやDAT (ディジ
タルオーディオテープレコ−ダ)などが一般的に知られ
ている。
例えば、高音質なディジタルオーディオ機器として、C
D(コンパクトディスク)プレーヤやDAT (ディジ
タルオーディオテープレコ−ダ)などが一般的に知られ
ている。
これらのディジタルオーディオ機器においては、用途や
技術的な背景によってサンプリング周波数が統一されて
おらず、異なるサンプリング周波数のものが、数多く提
案されている。例えば、CDプレーヤにおいては、サン
プリング周波数が44.1KHzとされ、DATにおい
ては、−Mにサンプリング周波数が48.0KHz と
されている。
技術的な背景によってサンプリング周波数が統一されて
おらず、異なるサンプリング周波数のものが、数多く提
案されている。例えば、CDプレーヤにおいては、サン
プリング周波数が44.1KHzとされ、DATにおい
ては、−Mにサンプリング周波数が48.0KHz と
されている。
このため、サンプリング周波数の異なるディジタルオー
ディオ機器間において信号の授受が必要とされる場合に
は、アナログ信号用の入出力端子が用いられて信号の授
受がなされる。つまり、一方の機器側において、ディジ
タルオーディオ信号をD/A変換してローパスフィルタ
に供給し、アナログのオーディオ信号に一度戻した後に
、他方の機器に伝送し、他方側において再度、所定のサ
ンプリング周波数でA/D変換して所望のサンプリング
周波数のディジタルオーディオ信号を得るようにしてい
る。
ディオ機器間において信号の授受が必要とされる場合に
は、アナログ信号用の入出力端子が用いられて信号の授
受がなされる。つまり、一方の機器側において、ディジ
タルオーディオ信号をD/A変換してローパスフィルタ
に供給し、アナログのオーディオ信号に一度戻した後に
、他方の機器に伝送し、他方側において再度、所定のサ
ンプリング周波数でA/D変換して所望のサンプリング
周波数のディジタルオーディオ信号を得るようにしてい
る。
〔問題点を解決するための手段〕
しかしながら、前述したように一度アナログ信号に戻し
て伝送し、再度A/D変換する処理を行うと、量子化雑
音や歪が信号中に累積し、音質を劣化させる問題が生じ
る。このため、量子化ノイズや歪をより低減した形で出
力することができる外部出力用の出力装置が要望されて
いる。
て伝送し、再度A/D変換する処理を行うと、量子化雑
音や歪が信号中に累積し、音質を劣化させる問題が生じ
る。このため、量子化ノイズや歪をより低減した形で出
力することができる外部出力用の出力装置が要望されて
いる。
また、このような問題を解決するために、アナログ信号
に戻すことな(、ディジタル信号のままでサンプリング
周波数を変換して伝送するサンプリング周波数変換装置
が提案されているが、このような装置においては、補間
フィルタ等を用いたり、任意のサンプリング周波数に変
換するため、回路が複雑となるばかりか、高価なものと
なる欠点を有するものであった。
に戻すことな(、ディジタル信号のままでサンプリング
周波数を変換して伝送するサンプリング周波数変換装置
が提案されているが、このような装置においては、補間
フィルタ等を用いたり、任意のサンプリング周波数に変
換するため、回路が複雑となるばかりか、高価なものと
なる欠点を有するものであった。
従って、この発明の目的は、簡単な構成で特性を劣化さ
せることなく、入力ディジタル信号のサンプリング周波
数を所望のものに変換することができると共に、量子化
ノイズが低減された高品質なアナログ信号を得ることが
できるディジタルフィルタ装置を提供することにある。
せることなく、入力ディジタル信号のサンプリング周波
数を所望のものに変換することができると共に、量子化
ノイズが低減された高品質なアナログ信号を得ることが
できるディジタルフィルタ装置を提供することにある。
この発明では、サンプリング周波数f、の入力ディジタ
ル信号をオーバーサンプリングして(M×k×f1)の
サンプリング周波数に変換する手段1.2と、(M×k
)倍とされたディジタル信号をD/A変換してアナログ
信号を得る手段4と、(M×k)倍とされたディジタル
信号のサンプルデータから(N×k)個毎にサンプルデ
ータを抽出し、入力ディジタル信号のサンプリング周波
数1、に対して(f+ : fz =N:M)の比と
なるサンプリング周波数f2のディジタル信号を得る手
段5とが設けられる。
ル信号をオーバーサンプリングして(M×k×f1)の
サンプリング周波数に変換する手段1.2と、(M×k
)倍とされたディジタル信号をD/A変換してアナログ
信号を得る手段4と、(M×k)倍とされたディジタル
信号のサンプルデータから(N×k)個毎にサンプルデ
ータを抽出し、入力ディジタル信号のサンプリング周波
数1、に対して(f+ : fz =N:M)の比と
なるサンプリング周波数f2のディジタル信号を得る手
段5とが設けられる。
オーバーサンプリングを行う手段としてFIRフィルタ
1と直線補間フィルタ2とが設けられ、FIRフィルタ
1において、サンプリング周波数f + (=44.
1KHz )のディジタル信号が直線補間処理によって
特性の劣化が生じない程度のサンプリング周波数5 (
=Mt ) f +までオーバーサンプリングされる。
1と直線補間フィルタ2とが設けられ、FIRフィルタ
1において、サンプリング周波数f + (=44.
1KHz )のディジタル信号が直線補間処理によって
特性の劣化が生じない程度のサンプリング周波数5 (
=Mt ) f +までオーバーサンプリングされる。
FIRフィルタ1の出力が直線補間フィルタ2に供給さ
れ、直線補間フィルタ2において、更に、所定のサンプ
リング周波数160(−M、xM、−M×k)f、とな
ルマテオーハーサンプリングされる。直線補間フィルタ
2の出力がレート変換回路5に供給されると共に、ノイ
ズシェーパ3を介してlピッ)D/A変換器4に供給さ
れる。レート変換回路5において、直線補間フィルタ2
からのディジタルオーディオ信号のサンプルデータから
147(=N×k)個毎にサンプルデータが抽出されて
サンプリング周波数が所望のf t (” M f
+ / N −48,0KH2)に変換され、このディ
ジタルオーディオ信号が出力端子10から取り出される
。一方、1ビツトD/A変換器4において、直流電圧が
ノイズシェーパ3からのMSBで変調されることにより
、高品質なアナログオーディオ信号が形成され、このア
ナログオーディオ信号が出力端子7から取り出される。
れ、直線補間フィルタ2において、更に、所定のサンプ
リング周波数160(−M、xM、−M×k)f、とな
ルマテオーハーサンプリングされる。直線補間フィルタ
2の出力がレート変換回路5に供給されると共に、ノイ
ズシェーパ3を介してlピッ)D/A変換器4に供給さ
れる。レート変換回路5において、直線補間フィルタ2
からのディジタルオーディオ信号のサンプルデータから
147(=N×k)個毎にサンプルデータが抽出されて
サンプリング周波数が所望のf t (” M f
+ / N −48,0KH2)に変換され、このディ
ジタルオーディオ信号が出力端子10から取り出される
。一方、1ビツトD/A変換器4において、直流電圧が
ノイズシェーパ3からのMSBで変調されることにより
、高品質なアナログオーディオ信号が形成され、このア
ナログオーディオ信号が出力端子7から取り出される。
以下、この発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第1図は、この発明の一実施例を示すもので、第1図に
おいてlで示されるのがオーバーサンプリング用のF
I R(Finite Impulse Re5p。
おいてlで示されるのがオーバーサンプリング用のF
I R(Finite Impulse Re5p。
ns : 有限長インパルス応答)フィルタであり、2
で示されるのが直線補間フィルタである。
で示されるのが直線補間フィルタである。
第1図において、7で示される入力端子には、例えば、
サンプリング周波数f、で標本化されて16ビツトで量
子化されたディジタルオーディオ信号が供給される。入
力端子7からのディジタルの入力信号がFIRフィルタ
1に供給される。
サンプリング周波数f、で標本化されて16ビツトで量
子化されたディジタルオーディオ信号が供給される。入
力端子7からのディジタルの入力信号がFIRフィルタ
1に供給される。
FIRフィルタ1は、入力されたディジタル信号の各サ
ンプルデータ間に所定個の0点を等間隔に挿入してオー
バーサンプリングを行い、サンプリング周波数を(MI
Xfl)に変換する。FIRフィルタ1におけるオーバ
ーサンプリング処理により、16ビツトのディジタルオ
ーディオ信号が例えば20ビツトとされ、このFIRフ
ィルタ1の出力が直線補間フィルタ2に供給される。
ンプルデータ間に所定個の0点を等間隔に挿入してオー
バーサンプリングを行い、サンプリング周波数を(MI
Xfl)に変換する。FIRフィルタ1におけるオーバ
ーサンプリング処理により、16ビツトのディジタルオ
ーディオ信号が例えば20ビツトとされ、このFIRフ
ィルタ1の出力が直線補間フィルタ2に供給される。
直線補間フィルタ2は、端子9から供給される所定の周
波数のクロック信号に基づいて連続するサンプルデータ
間を結ぶ直線上に補間データを等間隔に挿入し、FIR
フィルタ1でオーバーサンプリングされたディジタルオ
ーディオ信号に対して更にオーバーサンプリングを行い
、サンプリング周波数を(MI XM! X f 1
=MX k X f + )に変換する。
波数のクロック信号に基づいて連続するサンプルデータ
間を結ぶ直線上に補間データを等間隔に挿入し、FIR
フィルタ1でオーバーサンプリングされたディジタルオ
ーディオ信号に対して更にオーバーサンプリングを行い
、サンプリング周波数を(MI XM! X f 1
=MX k X f + )に変換する。
即ち、連続する2個のサンプルデータの値をA及びBと
し、挿入される補間データの値をYとすると、 Y= (1−a)A+aB の関係を満足する直線上の値が補間値として順次算出さ
れ、求められた補間データが連続する2個のサンプルデ
ータの間に等間隔で以て新たに挿入される。
し、挿入される補間データの値をYとすると、 Y= (1−a)A+aB の関係を満足する直線上の値が補間値として順次算出さ
れ、求められた補間データが連続する2個のサンプルデ
ータの間に等間隔で以て新たに挿入される。
尚、直線補間処理は、インパルス応答が三角形となり、
周波数特性を劣化させるものであるが、FIRフィルタ
1により予め所定の周波数まで(例えば5倍)オーバー
サンプリングされているため、使用帯域内における特性
の劣化が殆ど問題とならない。
周波数特性を劣化させるものであるが、FIRフィルタ
1により予め所定の周波数まで(例えば5倍)オーバー
サンプリングされているため、使用帯域内における特性
の劣化が殆ど問題とならない。
例えば、−例として直線補間フィルタ2の具体的な構成
を第3図に示す。尚、こ2の第3図に示す例の場合には
、直線補間フィルタ2におけるオーバーサンプリングの
倍率が(M、=2”)に選定されているものとする。
を第3図に示す。尚、こ2の第3図に示す例の場合には
、直線補間フィルタ2におけるオーバーサンプリングの
倍率が(M、=2”)に選定されているものとする。
第3図に示すように、直線補間フィルタ2が1ワ一ド分
の容量を有する2個のメモリ21.22、減算器23、
mビットシフト回路24.2個の加算器25.27及び
D型のフリップフロップ26により構成されている。
の容量を有する2個のメモリ21.22、減算器23、
mビットシフト回路24.2個の加算器25.27及び
D型のフリップフロップ26により構成されている。
FIRフィルタ1においてM1倍にオーバーサンプリン
グされたディジタルオーディオ信号が1ワ一ド分の容量
を有するメモリ21に供給される。
グされたディジタルオーディオ信号が1ワ一ド分の容量
を有するメモリ21に供給される。
メモリ21にサンプルデータがワード単位で順次書き込
まれ、1ワ一ド分だけ遅延されて読み出される。メモリ
21の出力がメモリに22に供給されると共に、減算器
23に供給される。メモリ22においても同様にディジ
タル信号が1ワ一ド分だけ遅延され、メモリ22の出力
が減算器23に供給されると共に、加算器27に供給さ
れる。
まれ、1ワ一ド分だけ遅延されて読み出される。メモリ
21の出力がメモリに22に供給されると共に、減算器
23に供給される。メモリ22においても同様にディジ
タル信号が1ワ一ド分だけ遅延され、メモリ22の出力
が減算器23に供給されると共に、加算器27に供給さ
れる。
減算器23において、メモリ21からの出力からメモリ
22の出力が減算され、この減算出力がmビットシフト
回路24に供給される。
22の出力が減算され、この減算出力がmビットシフト
回路24に供給される。
mビットシフト回路24は、連続するサンプルデータ間
を等分割する各点に対応した差分値をピントシフトによ
る除算処理で求めるもので、減算器23からの減算出力
が高速に然も丸め誤差等を伴うことなく 1/2”とさ
れる、つまり、サンプルデータをmビット下位にシフト
することで減算器23からの出力が除算され、各等分割
点に対応した差分値が求められる。この差分値が加算器
25に供給される。
を等分割する各点に対応した差分値をピントシフトによ
る除算処理で求めるもので、減算器23からの減算出力
が高速に然も丸め誤差等を伴うことなく 1/2”とさ
れる、つまり、サンプルデータをmビット下位にシフト
することで減算器23からの出力が除算され、各等分割
点に対応した差分値が求められる。この差分値が加算器
25に供給される。
加算器25には、D型のフリップフロップ26の出力が
供給されるように構成されており、加算器25において
、mビットシフト回路24から出力された差分値が所定
のタイミングで繰り返し加算されて累算される。つまり
、フリフプフロップ26のクロック入力端子には、端子
9から(M。
供給されるように構成されており、加算器25において
、mビットシフト回路24から出力された差分値が所定
のタイミングで繰り返し加算されて累算される。つまり
、フリフプフロップ26のクロック入力端子には、端子
9から(M。
XMt ) f r (=M1 x 2″x f
()のクロック信号が供給されているため、mビットシ
フト回路24から出力される差分値が変化する次のサン
プルデータが供給されるまでの間に、加算器25におい
て、2°回にわたって操り返し差分値が加算される。順
次求められる累算出力がフリップフロップ26を介して
加算器27に供給される。
()のクロック信号が供給されているため、mビットシ
フト回路24から出力される差分値が変化する次のサン
プルデータが供給されるまでの間に、加算器25におい
て、2°回にわたって操り返し差分値が加算される。順
次求められる累算出力がフリップフロップ26を介して
加算器27に供給される。
加算器27には、メモリ22からの出力が供給されてい
るため、加算器27においてメモリ22の出力とフリッ
プフロップ26の出力とが加算される。つまり、順次求
められる累算出力にメモリ22の出力が加算されること
により補間値が算出され、この補間値が出力される。
るため、加算器27においてメモリ22の出力とフリッ
プフロップ26の出力とが加算される。つまり、順次求
められる累算出力にメモリ22の出力が加算されること
により補間値が算出され、この補間値が出力される。
従って、加算器27から得られる出力には、連続するサ
ンプルデータ間に新たに(2”−1)個の補間データが
等間隔に挿入されたものとされ、サンプリング周波数が
2′″倍に変換されたものとなる。加算器27から出力
されるサンプリング周波数(M+ xM、)ft (
=?l/L X2” xf、)のディジタルオーディオ
信号が5の破線で囲んで示すレート変換回路のサンプリ
ング回路52に供給されると共に、3の破線で囲んで示
すノイズシェーパと称される2次のIIRフィルタの加
減算器31に供給される。
ンプルデータ間に新たに(2”−1)個の補間データが
等間隔に挿入されたものとされ、サンプリング周波数が
2′″倍に変換されたものとなる。加算器27から出力
されるサンプリング周波数(M+ xM、)ft (
=?l/L X2” xf、)のディジタルオーディオ
信号が5の破線で囲んで示すレート変換回路のサンプリ
ング回路52に供給されると共に、3の破線で囲んで示
すノイズシェーパと称される2次のIIRフィルタの加
減算器31に供給される。
ノイズシェーパ3は、直線補間フィルタ2から供給され
るディジタルオーディオ信号の量子化ノイズのスペクト
ル分布を変換するもので、2個の遅延回路32.33及
び加減算器31がら成り、加減算器31の出力を遅延回
路33及び32を介して再び加減算器31に供給して処
理する構成とされている。
るディジタルオーディオ信号の量子化ノイズのスペクト
ル分布を変換するもので、2個の遅延回路32.33及
び加減算器31がら成り、加減算器31の出力を遅延回
路33及び32を介して再び加減算器31に供給して処
理する構成とされている。
遅延回路33には、端子9から周波数(M、XMt )
ft (=MI X2” xf、)のクロック信号
が供給されているため、遅延回路33において、加減算
器31の出力が1サンプル周期だけ遅延されて、加減算
器31に供給されると共に、遅延回路32に供給される
。また、遅延回路32にも同様に端子9から周波数(M
+ XMz )ft (=M1×2′″xr+)のク
ロック信号が供給されているため、遅延回路32におい
て、遅延回路32の出力が1サンプル周期だけ遅延され
て、加減算器31に供給される。加減算器31において
、直線補間フィルタ20の出力と遅延回路33の出力と
が加算されると共に、遅延回路32の出力が減算される
。
ft (=MI X2” xf、)のクロック信号
が供給されているため、遅延回路33において、加減算
器31の出力が1サンプル周期だけ遅延されて、加減算
器31に供給されると共に、遅延回路32に供給される
。また、遅延回路32にも同様に端子9から周波数(M
+ XMz )ft (=M1×2′″xr+)のク
ロック信号が供給されているため、遅延回路32におい
て、遅延回路32の出力が1サンプル周期だけ遅延され
て、加減算器31に供給される。加減算器31において
、直線補間フィルタ20の出力と遅延回路33の出力と
が加算されると共に、遅延回路32の出力が減算される
。
この上述した処理により、直線補間フィルタ2からのデ
ィジタルオーディオ信号の量子化ノイズのスペクトルが
使用帯域において減少し、許容される伝送帯域の高域側
にその量子化ノイズのスペクトルが集中するようにスペ
クトル分布が変換される。
ィジタルオーディオ信号の量子化ノイズのスペクトルが
使用帯域において減少し、許容される伝送帯域の高域側
にその量子化ノイズのスペクトルが集中するようにスペ
クトル分布が変換される。
例えば、第4図にノイズシェーパ3の周波数特性を示す
。直線補間フィルタ2からのディジタルオーディオ信号
の量子化ノイズは、第4図において破線61で示すよう
に周波数帯域に一様に分布しているもので、このような
量子化ノイズのスペクトルがFIRフィルタ3によるノ
イズシェープ処理により、第4図において62で示す実
線で示すように使用帯域から温かに離れた高域側に集中
するように変換される。加減算器31から得られるノイ
ズシェープされた20ビツトのディジタルオーディオ信
号のMSB (最上位ビット)が1ビン)D/A変換器
4に供給される。
。直線補間フィルタ2からのディジタルオーディオ信号
の量子化ノイズは、第4図において破線61で示すよう
に周波数帯域に一様に分布しているもので、このような
量子化ノイズのスペクトルがFIRフィルタ3によるノ
イズシェープ処理により、第4図において62で示す実
線で示すように使用帯域から温かに離れた高域側に集中
するように変換される。加減算器31から得られるノイ
ズシェープされた20ビツトのディジタルオーディオ信
号のMSB (最上位ビット)が1ビン)D/A変換器
4に供給される。
1ビツトD/A変換器4は、例えば、スイッチドキャパ
シタ(Switched Capacitor)回路で
構成されており、サンプル周期の前後半において2個の
コンデンサを交互に充放電させて、直流電圧をノイズシ
ェーパ3からの1ビツト(MSB)データ列で変調する
。この1ビツトD/A変換4の処理によりアナログオー
ディオ信号が形成され、このアナログオーディオ信号が
出力端子8がら取り出される。
シタ(Switched Capacitor)回路で
構成されており、サンプル周期の前後半において2個の
コンデンサを交互に充放電させて、直流電圧をノイズシ
ェーパ3からの1ビツト(MSB)データ列で変調する
。この1ビツトD/A変換4の処理によりアナログオー
ディオ信号が形成され、このアナログオーディオ信号が
出力端子8がら取り出される。
また、レート変換回路5は、直線補間フィルタ2から供
給されるディジタルオーディオ信号のサンプルデータを
所定個毎に抽出して最終的な所望のサンプリング周波数
に変換するもので、1/(N×k)分周回路51及びサ
ンプリング回路52により構成されている。
給されるディジタルオーディオ信号のサンプルデータを
所定個毎に抽出して最終的な所望のサンプリング周波数
に変換するもので、1/(N×k)分周回路51及びサ
ンプリング回路52により構成されている。
サンプリング回路52のクロック入力端子には、端子9
から周波数(M+ xM、=M×k)xf。
から周波数(M+ xM、=M×k)xf。
のクロック信号を1/(N×k)分周回路51に供給し
て得られるMf、/Nのクロック信号が供給される構成
とされている。このため、直線補間フィルタ2の加算器
27からのディジタルオーディオ信号の所定のタイミン
グのものがサンプリング回路52により保持されて出力
される。つまり、加算器27からのディジタルオーディ
オ信号のサンプルデータが(N×k)個毎に1個の割合
で抽出され、残りの(NXk−1)個のサンプルデータ
が間引かれることにより、サンプリング周波数が所望の
f t (=M r l/ N)に変換される。サン
プリング回路52の出力として得られるサンプリング周
波数ftのディジタルオーディオ信号が出力端子10を
介して取り出される。
て得られるMf、/Nのクロック信号が供給される構成
とされている。このため、直線補間フィルタ2の加算器
27からのディジタルオーディオ信号の所定のタイミン
グのものがサンプリング回路52により保持されて出力
される。つまり、加算器27からのディジタルオーディ
オ信号のサンプルデータが(N×k)個毎に1個の割合
で抽出され、残りの(NXk−1)個のサンプルデータ
が間引かれることにより、サンプリング周波数が所望の
f t (=M r l/ N)に変換される。サン
プリング回路52の出力として得られるサンプリング周
波数ftのディジタルオーディオ信号が出力端子10を
介して取り出される。
例えば、サンプリング周波数(f + =44.1KH
z)のディジタルオーディオ信号が入力端子7に供給さ
れ、最終的に出力端子10からサンプリング周波数(f
z =48.0KH2)のディジタルオーディオ信号
を得ると共に、出力端子8から高品質なアナログオーデ
ィオ信号を得る場合について説明する。尚、この場合に
おいては、(f、:f、−N:M−147:160 )
の整数比となるもので、(k−1)として(147:
160 ’)とする場合について説明する。
z)のディジタルオーディオ信号が入力端子7に供給さ
れ、最終的に出力端子10からサンプリング周波数(f
z =48.0KH2)のディジタルオーディオ信号
を得ると共に、出力端子8から高品質なアナログオーデ
ィオ信号を得る場合について説明する。尚、この場合に
おいては、(f、:f、−N:M−147:160 )
の整数比となるもので、(k−1)として(147:
160 ’)とする場合について説明する。
サンプリング周波数(f + ””44.1KHz )
のディジタルオーディオ信号がFIRフィルタ1に供給
される。また、端子9には、160 f +のクロック
信号が供給される。
のディジタルオーディオ信号がFIRフィルタ1に供給
される。また、端子9には、160 f +のクロック
信号が供給される。
FIRフィルタlにおいて、各サンプルデータ間に4個
の0点が等間隔に挿入されて、サンプリング周波数f1
のディジタル信号が5 (=M+ )倍にオーバーサン
プリングされる。つまり、FIRフィルタ1においてデ
ィジクルオーディオ信号のサンプリング周波数が5f、
に変換される。5f、にオーバーサンプリングされたデ
ィジタルオーディオ信号が直線補間フィルタ2に供給さ
れる。
の0点が等間隔に挿入されて、サンプリング周波数f1
のディジタル信号が5 (=M+ )倍にオーバーサン
プリングされる。つまり、FIRフィルタ1においてデ
ィジクルオーディオ信号のサンプリング周波数が5f、
に変換される。5f、にオーバーサンプリングされたデ
ィジタルオーディオ信号が直線補間フィルタ2に供給さ
れる。
直線補間フィルタ2において、直線補間により更に、オ
ーバーサンプリングがなされ、サンプリング周波数が3
2 <=Mt =2’ )倍に変換される。直線補間フ
ィルタ2から出力される160 F 。
ーバーサンプリングがなされ、サンプリング周波数が3
2 <=Mt =2’ )倍に変換される。直線補間フ
ィルタ2から出力される160 F 。
にオーバーサンプリングされたディジタルオーディオ信
号がレート変換回路5に供給されると共に、ノイズシェ
ーパ3を介して1ビフ)D/A変換器4に供給される。
号がレート変換回路5に供給されると共に、ノイズシェ
ーパ3を介して1ビフ)D/A変換器4に供給される。
レート変換回路5において、直線補間フィルタ2から供
給される160 f Iにオーバーサンプリングされた
ディジタルオーディオ信号から147個のサンプルデー
タ毎に1個の割合でサンプルデータの抽出処理がなされ
、残りの146個のサンプルデータが間引かれる。
給される160 f Iにオーバーサンプリングされた
ディジタルオーディオ信号から147個のサンプルデー
タ毎に1個の割合でサンプルデータの抽出処理がなされ
、残りの146個のサンプルデータが間引かれる。
従って、レート変換回路5から出力されるディジタルオ
ーディオ信号は、サンプリング周波数がf z (−
16Of + / 147 =48.0KHz )とさ
れ、出力端子10から取り出される。一方、lピッ)D
/A変換器4において、直流電圧がノイズシェーパ3か
らのMSBで変調されることにより、高品質なアナログ
オーディオ信号が形成され、このアナログオーディオ信
号が出力端子8から取り出される。
ーディオ信号は、サンプリング周波数がf z (−
16Of + / 147 =48.0KHz )とさ
れ、出力端子10から取り出される。一方、lピッ)D
/A変換器4において、直流電圧がノイズシェーパ3か
らのMSBで変調されることにより、高品質なアナログ
オーディオ信号が形成され、このアナログオーディオ信
号が出力端子8から取り出される。
第2図は、この発明の一実施例の具体的な適用例を示す
もので、第2図において、11で示されるのが、CDプ
レーヤであり、CDプレーヤに適用された場合について
説明する。
もので、第2図において、11で示されるのが、CDプ
レーヤであり、CDプレーヤに適用された場合について
説明する。
CDプレーヤ11の再生信号処理回路13から出力され
るサンプリング周波数(44,1KHz )のディジタ
ルオーディオ信号が外部出力用の出力端子14に供給さ
れると共に、ディジタルフィルタ装置12に供給される
。
るサンプリング周波数(44,1KHz )のディジタ
ルオーディオ信号が外部出力用の出力端子14に供給さ
れると共に、ディジタルフィルタ装置12に供給される
。
ディジタルフィルタ装置12において、前述した処理が
なされ、外部出力用の出力端子8から高品質なアナログ
オーディオ信号が取り出されると共に、外部出力用の出
力端子10からサンプリング周波数が48.0KHzに
変換されたディジタルオーディオ信号が取り出される。
なされ、外部出力用の出力端子8から高品質なアナログ
オーディオ信号が取り出されると共に、外部出力用の出
力端子10からサンプリング周波数が48.0KHzに
変換されたディジタルオーディオ信号が取り出される。
外部出力用の出力端子8.10.14のうちで必要に応
じて所定のものが用いられ、他のオーディオ機器と接続
コードにより接続される。例えば、第2図において15
で示されるのがDAT (サンプリング周波数48.0
にHz )とすると、外部出力用の出力端子8とDAT
の外部入力用の入力端子16とが接続されるか、若しく
は、外部出力用の出力端子10と外部入力用の入力端子
17とが接続される。
じて所定のものが用いられ、他のオーディオ機器と接続
コードにより接続される。例えば、第2図において15
で示されるのがDAT (サンプリング周波数48.0
にHz )とすると、外部出力用の出力端子8とDAT
の外部入力用の入力端子16とが接続されるか、若しく
は、外部出力用の出力端子10と外部入力用の入力端子
17とが接続される。
外部出力用の出力端子8が用いられた場合には、CDプ
レーヤ11からの再生アナログオーディオ信号がA/D
変換器18によりディジタルオーディオ信号とされた後
に、記録信号処理回路19に供給されて処理される。ま
た、外部出力用の出力端子10が用いられた場合には、
CDプレーヤ11からの再生ディジタルオーディオ信号
がA/D変換器18を介されることなく、直接記録信号
処理回路に供給されて処理される。
レーヤ11からの再生アナログオーディオ信号がA/D
変換器18によりディジタルオーディオ信号とされた後
に、記録信号処理回路19に供給されて処理される。ま
た、外部出力用の出力端子10が用いられた場合には、
CDプレーヤ11からの再生ディジタルオーディオ信号
がA/D変換器18を介されることなく、直接記録信号
処理回路に供給されて処理される。
尚、この発明の一実施例においては、−例としてサンプ
リング周波数が(f+ : fz −N:M=147
: 160)の整数比で表され、然も、(k−1)と
して(160: 147 )とする場合について説明し
たが、(M+ X Mz = M X k ) ニおけ
るk(7)値を他の値として(N : M)をに倍とす
るようにしても良い。例えば、(k−2)として、例え
ば、(M+−5)、(M! =64)とする場合には、
端子9に供給するクロック信号の周波数を320 f
1として直線補間フィルタ2を動作させ、直線補間フィ
ルタ2において64倍にオーバーサンプリングしてサン
プリング周波数を320f+ とし、分周回路31の分
周比を1 /294として294個毎にサンプルデータ
を抽出するようにすれば良い。
リング周波数が(f+ : fz −N:M=147
: 160)の整数比で表され、然も、(k−1)と
して(160: 147 )とする場合について説明し
たが、(M+ X Mz = M X k ) ニおけ
るk(7)値を他の値として(N : M)をに倍とす
るようにしても良い。例えば、(k−2)として、例え
ば、(M+−5)、(M! =64)とする場合には、
端子9に供給するクロック信号の周波数を320 f
1として直線補間フィルタ2を動作させ、直線補間フィ
ルタ2において64倍にオーバーサンプリングしてサン
プリング周波数を320f+ とし、分周回路31の分
周比を1 /294として294個毎にサンプルデータ
を抽出するようにすれば良い。
また、この発明の一実施例においては、端子9からの周
波数(M IX M z X f I)のクロック信号
を1/(N×k)分周回路51にて分周し、得られたク
ロック信号を用いてサンプリング用のサンプリング回路
52を動作させる構成について説明したが、端子9以外
に別の端子を設け、端子9のクロック信号と非同期な任
意な周波数のクロック信号を供給してサンプリング回路
52を動作させ、任意のサンプリング周波数に変換する
ようにしても良い、また、この場合においては、複数の
クロック信号を合成してなる不等間隔のクロック信号を
用いてサンプリング回路52を動作させ、サンプリング
周波数を変換することも可能である。
波数(M IX M z X f I)のクロック信号
を1/(N×k)分周回路51にて分周し、得られたク
ロック信号を用いてサンプリング用のサンプリング回路
52を動作させる構成について説明したが、端子9以外
に別の端子を設け、端子9のクロック信号と非同期な任
意な周波数のクロック信号を供給してサンプリング回路
52を動作させ、任意のサンプリング周波数に変換する
ようにしても良い、また、この場合においては、複数の
クロック信号を合成してなる不等間隔のクロック信号を
用いてサンプリング回路52を動作させ、サンプリング
周波数を変換することも可能である。
この発明では、オーバーサンプリングを行う手段として
FIRフィルタと直線補間フィルタとが設けられ、FI
Rフィルタにおいて、サンプリング周波数f、のディジ
タル信号が直線補間処理によって特性の劣化が生じない
程度のサンプリング周波数(M+ X f t )まで
オーバーサンプリングされる。FIRフィルタの出力が
直線補間フィルタに供給され、直線補間フィルタにおい
て、更に、所定のサンプリング周波数(M+ xMt
xf、−Mxkxrl)となるまでオーバーサンプリン
グされる。直線補間フィルタ2の出力がレート変換回路
に供給されると共に、ノイズシェーパを介して1ピッl
−D/A変換器に供給される。レート変換回路において
、直線補間フィルタからのディジタルオーディオ信号の
サンプルデータから(N×k)個毎にサンプルデータが
抽出されてサンプリング周波数が所望のf ! (=
M f I/ N)に変換され、このディジタルオーデ
ィオ信号が一方の出力端子から取り出される。一方、1
ピツ) A/D変換器において、直流電圧がノイズシェ
ーパからのMSBで変調されることにより、高品質なア
ナログオーディオ信号が形成され、このアナログオーデ
ィオ信号が他方の出力端子から取り出される。
FIRフィルタと直線補間フィルタとが設けられ、FI
Rフィルタにおいて、サンプリング周波数f、のディジ
タル信号が直線補間処理によって特性の劣化が生じない
程度のサンプリング周波数(M+ X f t )まで
オーバーサンプリングされる。FIRフィルタの出力が
直線補間フィルタに供給され、直線補間フィルタにおい
て、更に、所定のサンプリング周波数(M+ xMt
xf、−Mxkxrl)となるまでオーバーサンプリン
グされる。直線補間フィルタ2の出力がレート変換回路
に供給されると共に、ノイズシェーパを介して1ピッl
−D/A変換器に供給される。レート変換回路において
、直線補間フィルタからのディジタルオーディオ信号の
サンプルデータから(N×k)個毎にサンプルデータが
抽出されてサンプリング周波数が所望のf ! (=
M f I/ N)に変換され、このディジタルオーデ
ィオ信号が一方の出力端子から取り出される。一方、1
ピツ) A/D変換器において、直流電圧がノイズシェ
ーパからのMSBで変調されることにより、高品質なア
ナログオーディオ信号が形成され、このアナログオーデ
ィオ信号が他方の出力端子から取り出される。
従って、この発明に依れば、特性を劣化させることな(
、入力ディジタル信号のサンプリング周波数を任意のも
のに変換して所望のサンプリング周波数のディジタル信
号を得ることができると共に、ノイズシェープ処理して
量子化ノイズを低減させた形でD/A変換し、高品質な
アナログ信号を得ることができる。
、入力ディジタル信号のサンプリング周波数を任意のも
のに変換して所望のサンプリング周波数のディジタル信
号を得ることができると共に、ノイズシェープ処理して
量子化ノイズを低減させた形でD/A変換し、高品質な
アナログ信号を得ることができる。
また、この発明に依れば、オーバーサンプリング部が共
用される構成とされているため、回路規模や価格の点で
有利であり、この発明のディジタルフィルタ装置をディ
ジタルオーディオ機器に容易に適用することができ、デ
ィジタルオーディオ機器の機能性や有用性を向上させる
ことができる。
用される構成とされているため、回路規模や価格の点で
有利であり、この発明のディジタルフィルタ装置をディ
ジタルオーディオ機器に容易に適用することができ、デ
ィジタルオーディオ機器の機能性や有用性を向上させる
ことができる。
更に、この発明の一実施例においては、直線補間フィル
タにおけるオーバーサンプリングの倍数が(Mz=2’
″)に選定され、(M : N)で表される比率が所定
の固定値とされているため、単純な補間処理を用いて精
度良く高速にオーバーサンプリングすることができ、容
易にサンプリング周波数を所望のものに変換することが
ことができると共に、簡単な構成の回路により量子化ノ
イズを低減することができる。このため、LSI化が容
易となり、安価なディジタルフィルタ装置を提供するこ
とが可能となる。
タにおけるオーバーサンプリングの倍数が(Mz=2’
″)に選定され、(M : N)で表される比率が所定
の固定値とされているため、単純な補間処理を用いて精
度良く高速にオーバーサンプリングすることができ、容
易にサンプリング周波数を所望のものに変換することが
ことができると共に、簡単な構成の回路により量子化ノ
イズを低減することができる。このため、LSI化が容
易となり、安価なディジタルフィルタ装置を提供するこ
とが可能となる。
第1図はこの発明の一実施例のブロック図、第2図はこ
の発明の一実施例の具体的な適用例を示すブロック図、
第3図はこの発明の一実施例における直線補間フィルタ
の具体的な構成の一例としてのブロック図、第4図はこ
の発明の一実施例におけるノイズシェーパの周波数特性
を示す路線図である。 図面における主要な符号の説明 1:FIRフィルタ、 2:直線補間フィルタ。 3:ノイズシェーパ、 4:1ビットD/AitA器
、 5:レート変換回路、 7:入力端子。 8:アナログ信号用の出力端子、9:クロソク信号供給
用の端子、 10:ディジタル信号用の出力端子。 代理人 弁理士 杉 浦 正 知 −実施料 貝4I的4゛a吊例 第2図 五線補間フィルタの具体的りa成 第3図 /イス゛°シェーバ゛の周Xa竹lIi第4図
の発明の一実施例の具体的な適用例を示すブロック図、
第3図はこの発明の一実施例における直線補間フィルタ
の具体的な構成の一例としてのブロック図、第4図はこ
の発明の一実施例におけるノイズシェーパの周波数特性
を示す路線図である。 図面における主要な符号の説明 1:FIRフィルタ、 2:直線補間フィルタ。 3:ノイズシェーパ、 4:1ビットD/AitA器
、 5:レート変換回路、 7:入力端子。 8:アナログ信号用の出力端子、9:クロソク信号供給
用の端子、 10:ディジタル信号用の出力端子。 代理人 弁理士 杉 浦 正 知 −実施料 貝4I的4゛a吊例 第2図 五線補間フィルタの具体的りa成 第3図 /イス゛°シェーバ゛の周Xa竹lIi第4図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 サンプリング周波数f_1の入力ディジタル信号をオー
バーサンプリングして、(M×k×f_1)のサンプリ
ング周波数に変換する手段と、 上記(M×k)倍とされたディジタル信号をD/A変換
してアナログ信号を得る手段と、 上記(M×k)倍とされたディジタル信号のサンプルデ
ータから(N×k)個毎にサンプルデータを抽出し、上
記入力ディジタル信号のサンプリング周波数f_1に対
して(f_1:f_2=N:M)の比となるサンプリン
グ周波数f_2のディジタル信号を得る手段と を備えたことを特徴とするディジタルフィルタ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13392387A JPS63299511A (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | ディジタルフィルタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13392387A JPS63299511A (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | ディジタルフィルタ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63299511A true JPS63299511A (ja) | 1988-12-07 |
Family
ID=15116246
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13392387A Pending JPS63299511A (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | ディジタルフィルタ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63299511A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04170106A (ja) * | 1990-11-01 | 1992-06-17 | Kenwood Corp | サンプリング周波数変換回路 |
JP2017123513A (ja) * | 2016-01-05 | 2017-07-13 | 日本電信電話株式会社 | 映像符号化方法、映像符号化装置及び映像符号化プログラム |
-
1987
- 1987-05-29 JP JP13392387A patent/JPS63299511A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04170106A (ja) * | 1990-11-01 | 1992-06-17 | Kenwood Corp | サンプリング周波数変換回路 |
JP2017123513A (ja) * | 2016-01-05 | 2017-07-13 | 日本電信電話株式会社 | 映像符号化方法、映像符号化装置及び映像符号化プログラム |
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