KR0170422B1

KR0170422B1 - 노이즈 세이핑회로

Info

Publication number: KR0170422B1
Application number: KR1019930021593A
Authority: KR
Inventors: 토루 수기하라
Original assignee: 오오가 노리오; 소니가부시끼가이샤
Priority date: 1992-10-31
Filing date: 1993-10-18
Publication date: 1999-04-15
Also published as: JP3225644B2; KR940010055A; DE69324100T2; EP0596662A2; EP0596662B1; EP0596662A3; JPH06152329A; DE69324100D1; US5493296A

Abstract

본 발명의 목적은 입력신호가 0을 포함하는 직류치가 되던지, 입력신호의 2비트수가 출력신호의 비트수와 같던가 그 이하가 되던지 하므로서 리미트 사이클에 의한 소위 난조현상이 발생할 가능성이 있을때, 난조현상을 방지할 수 있고 구성도 간단히 할 수 있는 노이즈 세이핑회로의 제공을 목적으로 한다.

그 구성을 보면, 재양자화기(13)에서 발생한 양자화 노이즈를 감산기(15)에서 인출하고, 노이즈필터(16)를 통해 재양자화기(13)의 입력측으로 귀환한다. 입력단자(11)로 부터의 입력신호가 직류치(0을 포함)인지 아닌지를 직류검출기(17)로 검출하고 직류가 검출되었을때에는 상기 귀환되는 수치를 0으로 하여 리미트 사이클에 의한 발진을 방지하는 구성으로 되어있다.

Description

노이즈 세이핑회로

제1도는 본 발명에 관계되는 노이즈 세이핑회로의 일실시예의 개략구성을 나타내는 블록회로도이다.

제2도는 이 실시예에 이용되는 노이즈필터의 구체적인 구성예를 나타내는 블록회로도이다.

제3도는 이 실시예의 요부동작을 설명하기 위한 플로우차트이다.

제4도는 이 실시예의 노이즈 세이핑회로가 적용되는 음질개선 처리장치의 일예를 나타내는 블록도이다.

제5도는 제4도에 나타내는 음질개선 처리장치에 적용하여 바람직한 노이즈 세이핑회로의 개략구성을 나타내는 블록회로도이다.

제6도는 본 발명에 관계되는 노이즈 세이핑회로의 실시예의 직류검출 동작을 설명하기위한 플로우차트이다.

제7도는 노이즈 세이핑회로의 입력데이터와 출력데이터를 나타내는 도면이다.

제8도는 본 발명에 관계되는 노이즈 세이핑회로의 실시예의 직류검출을 위한 하드웨어구성의 일예를 나타내는 블록회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 입력단자 12 : 가산기(감산기)

13 : 재양자화기 14 : 출력단자

15 : 감산기 16 : 노이즈필터

17 : 직류검출기 18 : 전환스위치

19 : 출력단자

본 발명은 양자화기에서 발생하는 양자화 노이즈를 노이즈 필터를 통하여 이 양자화기의 입력측에 귀환하도록 한 노이즈 세이핑회로(Noise Shaping Circuit)에 관한것이다.

일반적으로 노이즈 세이핑회로는 양자화기에서 발생하는 양자화 노이즈를 노이즈필터를 통하여 이 양자화기의 입력측에 귀환함으로써 양자화 노이즈의 주파수특성을 변화시키는 것이다. 이것은 귀환부를 가지는 디지탈필터의 일종으로 볼 수 있다.

이와같은 노이즈 세이핑회로는 예를들면 일본 특원평 2-185555호의 명세서 및 도면에 개시되어 있는 바와같이 소위 CD(콤팩트 디스크)나 DAT(디지탈 오디오 테이프 레코더)와 같이 미리 샘플데이터의 비트수가 16비트로 규정되어 있는 포매트를 변경하지않고 예를들면 20비트나 24비트등으로 녹음된 소스의 음질에 가깝게 하기위한 음질개선에 이용되는 경우가 있다.

이것은 인간의 귀의 청각특성, 특히 등라우드니스곡선특성을 고려하여 20비트나 24비트등으로 녹음된 소스의 신호를 16비트로 변환할때에 양자화 노이즈의 주파수특성을 상기 등라우드니스곡선에 가깝도록 변형(노이즈 세이핑)하는 것으로 고조파 왜곡성분을 저감하고 입출력의 직선성(리니어리티)을 높이고 왜곡감이 적고 심오감, 넓혀지는 감이 있고 풍요롭고 자연스런 음악을 재생하는 것이다.

그런데 상술한 바와같이 귀환부를 가지는 디지탈필터에 있어서 입력치가 0이나 일정한 수치(직류치)가 되어도 소위 리미트 사이클에 의한 발진현상을 일으키기도 한다. 즉 입력신호가 직류치로 되어도 필터내부에 잔존하는 데이터가 귀환이 계속되어 발진데이터를 출력하는 난조현상이 발생하기도 한다. 이 난조현상의 발생시에는 출력치를 후에 치환하는 처리를 실시한다던지 난조현상을 검출한 시점에서 출력을 감소시키는등의 처리를 실시하는 것이 고려된다. 이와같은 처리를 실시하는 경우에는 후에 부가적인 작업을 필요로 하게 되고, 또 입력된 직류치에 대하여 출력이 0으로 밖에 할 수없게 되는 결점이 있다.

또, 양자화에 의해 발생하는 양자화 노이즈를 노이즈필터를 통하여 당해 양자화기의 입력측으로 귀환하도록한 노이즈 세이핑회로에 있어서는 입력데이터가 출력데이터와 같던가 혹은 그 이하의 비트수밖에 없는 경우에도 동일하게 난조현상에 의한 발진데이터가 입력데이터에 부가될 가능성이 있었다.

본 발명은 이와같은 실정을 감안하여 이룬것이며 입력신호가 0을 포함한 직류치로 된다던지 입력신호의 비트수가 출력신호의 비트수와 같던가 그 이하로 된다던지 함으로써 리미트 사이클에 의한 소위 난조현상이 발생할 가능성이 있을때 난조현상을 방지할 수 있고 구성도 간단히 해결할 수 있는 노이즈 세이핑회로의 제공을 목적으로 한다.

또 다른 목적은 본 발명에 관계되는 노이즈 세이핑회로에 의하면 양자화기에서 발생하는 양자화 노이즈를 노이즈 셀렉터를 통하여 이 양자화기의 입력측에 귀환하는 구성을 가지는 노이즈 세이핑회로에 있어서 입력신호가 0을 포함하는 직류치가 되는 것을 검출하는 직류검출수단으로 설치하고 이 직류검출수단에 의해 직류입력이 검출되었을때에 상기 양자화기에 귀환되는 수치를 0으로 하는 것을 특징으로 하고 있다.

여기서 상기 직류검출수단에 의해 직류입력이 검출되었을때에는 상기 노이즈필터의 계수를 모두 0으로 하면 된다. 또, 상기 직류검출수단은 상기 입력신호의 연속하는 소정수의 샘플이 일정한 수치가 되는 것을 검출하도록 구성하면 좋다.

다음에 입력신호의 비트수가 상기 양자화기의 출력신호의 비트수이하인것을 검출하는 비트수 검출수단을 설치하고 이 비트수 검출수단에 의해 양자화 출력비트수이하인것이 검출되었을때에 상기 양자화기에 귀환되는 수치를 0으로 하도록 구성하여도 좋다.

이 경우도 상기 비트수 검출수단에 의해 입력비트수가 양자화 출력비트수 이하인것이 검출되었을때에 상기 노이즈필터의 계수를 모두 0으로 하는 것을 들 수 있다.

또한, 본 발명에 관계되는 노이즈 세이핑회로로서 양자화기에서 발생하는 양자화 노이즈를 노이즈필터를 통해 이 양자화기의 입력측으로 귀환하는 구성을 가지는 노이즈 세이핑회로에 있어서 연속하는 소정수의 입력 샘플의 하위측비트가 동일하다는 것을 검출하는 검출수단을 설치하고 이 하위측 비트가 동일하다는 것이 검출되었을때에 상기 귀환되는 수치를 0으로 하는 것도 고려된다.

입력신호가 직류치(0을 포함)로 된다던지 입력신호의 비트수가 출력신호의 비트수와 같던가 그 이하로 되어 난조현상이 발생하는 가능성이 있을때는 이것을 검출하여 상기 양자화기에 귀환하는 수치를 0으로 하는 것으로 난조현상의 발생을 방지할 수 있다.

[실시예]

이 제1도에 있어서 입력단자(11)에 공급된 예를들면 n비트(n은 정수)의 입력디지탈 신호는 가산기(감산기)(12)를 통해 재양자화기(13)에 보내져 있다. 재양자화기(13)에 있어서는 n비트에서 예를들면 m비트(m은 정수, nm )에의 재양자화가 행하여져 m비트의 디지탈신호를 출력단자(14)에서 꺼낸다. 감산기(15)에서는 이 재양자화기(13)의 출력치와 입력치와의 차(양자화 오차, 양자화 노이즈)를 취하고 노이즈필터(16)에 보내고 있다. 이 노이즈필터(16)로 부터의 출력을 상기 가산기(감산기)(12)에 보내서 입력신호에 귀환하고 있다. 감산기(15)에서 재양자화기(13)의 출력치에서 입력치를 감산하는 경우에는 노이즈필터(16)의 출력을 입력신호에서 감산하고 있다.

그런데 입력신호가 직류치(0의 경우도 포함)가 되면 출력치는 입력치와 같은 직류치로 되는 것이 필요하게 된다. 그렇지만 리미트사이클에 의해 노이즈필터(16)의 내부상태에 따라서 미소한 성분이 잔존해서 그것이 귀환을 계속하여 입력이 0인데도 불구하고 발진상태에 빠지고 발진음이 출력된다는 소위 난조현상이 발생하기도 한다. 이것을 회피하기 위해 난조현상이 발생할 가능성이 있는 입력데이터, 즉 0을 포함하는 직류치인 때에는 노이즈필터(16)에서 양자화기 입력측의 가산기(감산기)(12)로 귀환량이 0으로 되도록 하고 있다.

즉 이 제1도에 나타내는 실시예에 있어서는 입력단자(11)로 부터의 입력신호를 직류검출기(17)에 보내고 입력신호가 0을 포함하는 직류치인지 아닌지를 검출하고 있다. 입력신호가 0을 포함하는 직류치인 때에는 직류검출기(17)로 부터의 제어신호에 의해 상기 노이즈필터(16)의 계수치를 모두 0으로 전환하도록 제어하고 이것에 의해 노이즈필터(16)에서 가산기(감산기)(12)로의 귀환량을 0으로 하고 있다. 이 재양자화기(13)로의 노이즈 귀환량이 0으로 될때 입력단자(11)로 부터의 n비트의 입력신호는 m비트에의 탈락만이 행하여져서 출력단자(14)에서 인출된다. 이것에 의해 상기 난조현상을 방지할 수 있다.

여기서 제2도는 노이즈필터(16)의 내부구성의 일구체예를 나타내는 블록회로도이다.

이 제2도에 있어서 입력단자(21)에는 상기 감산기(15)로 부터의 양자화오차(양자화노이즈)가 공급되고, 이 입력신호는 직렬 접속된 복수단(예컨대 k단)의 지연소자로 이루는 지연소자군(22)에 보내진다. 이 지연소자군(22)의 각 지연소자로 부터 지연출력은 복수(예컨대 k개)의 전환스위치로 이루는 전환스위치군(23)의 각 전환스위치의 각 공통단자로 보내진다. 전환스위치군(23)의 각 전환스위치의 각 피선택단자(a)로 부터의 출력은 계수승산기군(24)의 예컨대 k개의 각 계수승산기에 각각 보내져서 계수(a1, …, ak-1, ak)와 각각 승산되어서 가산기(26)에 보내진다. 또 전환스위치군(23)의 각 전환스위치의 각피선택단자(b)로 부터의 출력은 계수승산기군(25)의 예컨대 k개의 각 계수승산기에 각각 보내져서 어느것이나 계수 0과 승산되어서 가산기(26)에 보내진다. 가산기(26)로 부터의 출력은 출력단자(27)를 통해 꺼내지고 상기 재양자화기(13)의 입력측의 가산기(감산기)(12)에 보내진다. 전환스위치군(23)의 각 전환스위치는 전환제어신호 입력단자(28)로 부터의 상기 직류검출기(17)에 의해 직류검출되어서 얻어진 신호에 의해 전환제어된다.

따라서 상기 직류검출기(17)에 있어서 상기 0을 포함하는 직류치가 검출되어 있지 않을 때에는 제2도의 노이즈필터(16)의 전환스위치군(23)의 각전환스위치가 각각 피선택단자(a)측에 전환 접속되고 계수 승산기군(24)의 각 계수승산기의 각 필터계수(a1, …, ak-1, ak)에 의한 통상의 노이즈세이핑을 위한 귀환신호가 출력단자(27)에서 인출된다. 또 상기 직류검출기(17)에 있어서 상기 0을 포함하는 직류치가 검출되었을때에는 전환스위치군(23)의 각 전환스위치(23)가 각각 피선택단자(b)측에 전환접속되고, 계수승산기군(25)의 각 계수치인 0이 승산됨으로써, 출력단자(27)로 부터의 출력도 0으로 되고, 상기 재양자화기(13)의 입력측에의 귀환량이 0이 된다.

이상의 제1도에 나타내는 노이즈 세이핑회로나 제2도에 나타내는 노이즈필터에 대하여는 하드웨어에 의해 구성할 수도 있으나, 소위 DSP(디지탈신호 프로세서)를 이용하여 소프트웨어적으로 구성하는 것도 바람직하다.

즉, 제3도는 상기 제1도의 노이즈 세이핑회로의 구성을 DSP를 이용하여 소프트웨어에 의해 실현하는 경우의 요부동작의 구체예를 나타내는 플로우차트이다.

제3도에 있어서 최초의 스텝(S1)에서 초기화를 한후, 다음의 스텝(S2)에서 상기 입력단자(11)로 부터의 입력신호데이터를 읽는다. 이 입력데이터에 대하여 스텝(S3)에서 직류(0을 포함)검출처리를 하고, 다음의 스텝(S4)에서 직류가 검출되었는지 아닌지의 판별을 한다. 구체적으로는 입력데이터의 복수샘플을 감시하고, 어느 일정 샘플수이상 연속하여 같은수치의 샘플이 입력되었을때에는 직류가 검출된 것으로 간주하여 직류검출 플래그(flag)를 정하고, 이 플래그가 세트되었는지 아닌지를 판별한다. 스텝(S4)에서 NO(직류검출되지않는다)라고 판별되었을때에는 스텝(S5)에 진행하여 통상시의 필터계수(상기 제2도의 계수승산기군(24)의 각 필터계수(a1, …, ak-1, ak)를 이용하여 노이즈필터의 계산을 하고, 스텝(S5)에서 YES(직류검출되었다)라고 판별되었을때에는, 스텝(S6)에 진행하여 0계수(상기 제2도의 계수승산기군(25)의 계수0)를 이용하여 노이즈필터의 계산을 한다.

다음의 스텝(S7)에서는 상기 스텝(S5) 혹은 (S6)에서 구하여진 노이즈 필터출력을 양자화입력측에 귀환하고 있고, 이것은 상기 제1도의 가산기(감산기)(12)에서 입력데이터와의 합계 혹은 차를 취하는데 대응하고 있다. 다음의 스텝(S8)에서는 상기 n비트에서 m비트에의 탈락을 하는 것으로 재양자화를 행하여 다음의 스텝(S9)에서 이 재향자화 데이터를 출력한다. 또 다음의 스텝(S10)에서는 상기 재양자화 출력치와 재양자화 입력치와의 사이의 차를 취하는 것으로 양자화오차(양자화 노이즈)를 인출해서 상기 노이즈필터 계산시의 입력치로 한다. 이상의 처리가 종료한후, 상기 스텝(S2)의 입력데이터의 독출처리로 되돌아간다.

그런데 이와같은 노이즈 세이핑회로는 예를들면 미리 정하여져있는 디지탈 오디오신호 포매트에 있어서의 샘플데이터의 비트수의 제한틀내에서 재생오디오신호의 음질을 개선하기 위한 시스템에 적용할 수가 있다. 이 음질개선기술에는 예를들면 일본 소니주식회사의 SBM(슈퍼·비트·매핑)이라고 칭하는 기술을 들 수 있다. 이와같은 음질개선 시스템에 있어서는 소위 CD(콤팩트 디스크)나 DAT(디지탈 오디오 테이프 레코더)와 같이 미리 샘플데이터의 비트수가 16비트라고 규정되어 있는 포매트를 변경하지않고, 예를들면 20비트나 24비트등으로 녹음된 소스의 음질에 가까운 음질을 실현하고 있다.

제4도는 본 발명에 관계되는 노이즈 세이핑회로를 적용가능한 음질개선 처리장치의 일구체예를 나타내고 있다. 이 음질개선처리장치는 등라우드니스곡선으로 표현되도록 주파수에 의해 청각의 감도가 변화한다는 인간의 귀의 성질(청각특성)을 이용하여 노이즈세이핑을 이용하여 예를들면 20비트의 오디오 데이터에서 예를들면 16비트의 오디오 데이터에의 재양자화에 의한 양자화 노이즈의 분포를 상기 청각특성에 따라서 변화시켜 인간의 청각의 감도가 높은 주파수영역에서의 노이즈를 감소시켜 리니어리티를 연장하고, 20비트에서 16비트로 변환할때의 음질의 열화를 최소한으로 멈추게 하는 것이다.

제4도에 있어서, 입력단자(31)에는 소정의 인터페이스규격(예컨대 AES/EBU규격등)에 의거하여 예를들면 20비트 오디오 데이터가 플래그와 함께 공급되어 이들의 데이터 및 플래그가 디지탈 오디오 인터페이스 입력부(32)에 보내지도록 되어있다. 입력디지탈 신호는 디지탈 오디오 인터페이스 입력부(32)에서 데이터와 플래그로 나누어지고 데이터는 상기 노이즈 세이핑회로구성을 가지는 Lch(좌채널)처리부(33)에 전송된다. 이 Lch처리부(33)에서는 상기 입력신호의 Lch(좌채널)의 데이터에 대하여 상술한 노이즈 세이핑처리가 실시됨으로써 20비트에서 16비트에의 재양자화시에 양자화 노이즈가 상술한 등라우드니스곡선에 가까운 주파수특성을 갖도록 변형되고 Rch(우채널)의 데이터는 20비트인채로 다음의 Rch(우채널)처리부(34)에 전송된다. Rch처리부(34)에서는 20비트의 Rch데이터에 대하여 동일한 노이즈 세이핑처리가 실시된다.

이와같이하여 Lch처리부(33) 및 Rch처리부(34)로 노이즈 세이핑처리가 실시된 16비트의 Lch, Rch의 데이터는 디지탈 오디오 인터페이스 출력부(35)에 전송된다.

또 디지탈 오디오 인터페이스 입력부(32)로 부터의 플래그는 플래그 처리부(36)에 보내져서 포매트변환에 따른 플래그의 변환처리가 행하여져 디지탈 오디오 인터페이스 출력부(35)에 전송된다.

디지탈 오디오 인터페이스 출력부(35)에 전송된 데이터 및 플래그는 소정의 인터페이스규격(예컨데 AES/EBU규격등)에 따른 포매트의 디지탈신호로 되어 출력단자(37)에서 꺼내진다.

모드전환스위치(41)는 상술한 바와같은 음질개선처리를 하던가 혹은 처리를 하지않고 직접 출력하느냐를 선택하는 스위치이며, 이 모드전환스위치(41)로 부터의 전환정보신호는 Lch처리부(33), Rch처리부(34) 및 플래그처리부(36)에 보내져, 각각 소프트웨어에 의해 처리내용이 전환된다. 또, PLL부(24)에서는 입력 혹은 추출되어서 입력단자(43)에 공급된 동기클럭신호에 동기하여 장치를 동작시키는 클럭을 발생하여, 각 처리부에 분배하고 있다. 난수발생기(44)는 내부의 필터의 계산에 사용하는 난수데이터를 Lch처리부(33) 및 Rch처리부(34)에 보내고 있다. 이 제4도에 나타내는 바와같은 음질개선 처리장치의 Lch처리부(33)나 Rch처리부(34)에 이용되는 노이즈 세이핑회로 로서는 상술한 제1도의 구성에 가하여 제5도에 나타내는 바와같은 전환스위치(18)를 설치하는 것이 바람직하다.

즉, 이 제5도에 나타내는 노이즈 세이핑회로에 있어서, 입력단자(11), 가산기(감산기)(12), 재양자화기(13), 감산기(15), 노이즈필터(16) 및 직류검출기(17)는 상술한 제1도의 각부구성과 같은 것이며, 또한 제5도의 구성에 있어서는 전환스위치(18)를 설치하고 있다. 이 전환스위치(18)는 입력단자(11)로 부터의 입력신호가 피선택단자(a)에 공급되고, 재양자화기(13)로 부터의 양자화 출력신호가 피선택단자(b)에 공급되어있고, 이 전환스위치(18)로 부터의 출력신호가 출력단자(19)에서 인출되도록 되어있다.

전환스위치(18)는 상기 제4도의 모드전환스위치(41)로 부터의 전환정보신호에 따라서 전환제어된다. 즉 상술한 바와같은 음질개선처리를 하는 모드의 경우에는 전환스위치(18)는 피선택단자(b)측에 전환접속되어 있다. 재양자화기(13)로 부터의 16비트로 변환된 데이터를 출력단자(19)에 보내고 상기 음질개선처리를 하지않고 직접 출력하는 모드의 경우에는 전환스위치(18)는 피선택단자(a)측에 전환접속되어서 입력단자(11)에 공급된 20비트 데이터를 그대로 출력단자(19)에 보내고 있다.

또, 소위 DSP(디지탈신호 프로세서)를 이용하여 상기 제4도에 나타내는 음질개선 처리장치를 소프트웨어적으로 실현하는 경우에는 상기 Lch처리부(33)나 Rch처리부(34)등을 상술한 제3도의 플로우차트에 표시하는 바와같은 처리에 의해 실현하는 동시에 또한 제3도의 스텝(S10)의 양자화 오차인출처리가 종료한 후에 상기 직접입력모드인지 아닌지의 판별스텝을 설치하고 NO(상기 음질개선처리모드)의 경우에는 노이즈세이핑처리된 16비트데이터를 인출하고, YES(직접입력모드)의 경우에는 상기 입력20비트 데이터를 그대로 인출하도록 하고 다음에 제3도의 스텝(S2)의 입력 데이터 독출처리로 진행하도록 하면 좋다.

다음에 제6도는 상기 제5도의 직류검출기(17) 혹은 제3도의 스텝(S3)의 직류검출처리를 소프트웨어로 처리하기위한 동작을 나타내는 플로우차트이다. 이 직류검출처리는 제7도에 나타내는 바와같이 입력데이터(D_IN)의 20비트와 출력데이터(D_OUT)의 16비트와의 차분에 해당하는 입력20비트데이터(D_IN)의 하위측 4비트(d0, d1, d2, d3)를 감시하고 어느 일정 샘플수(적어도 2샘플이상)만 같은 데이터가 계속된 경우에 직류치(0을 포함)가 입력되었다고 판단하는 것이다.

제6도에 있어서 최초의 스텝(S11)에서는 입력20데이터비트(D_IN)내의 상기 직류검출에 이용하는 하위측 4비트부분(d0, d1, d2, d3)만을 인출하기위해 상위측 16비트를 마스크(mask)하고 있다. 마스크되어서 하위측 4비트만으로된 데이터는 스텝(S12)에서 메모리에 보존된다. 이 메모리에는 앞샘플의 하위측 4비트 데이터가 격납되어 있으므로 이것을 독출하고 스텝(S13)에 나타내는 바와같이 현샘플의 하위측 4비트 데이터를 앞샘플의 하위측 4비트 데이터와 비교하여 일치하느냐 아니냐를 판별 한다.

이 스텝(S13)에서 YES(일치함)라고 판별되었을때에는 스텝(S14)에 진행하여 데이터 일치카운터를 카운트업한후, 스텝(S15)으로 진행하여 이 데이터 일치카운터의 카운트치가 어느 일정수치에 달하였는지 아닌지를 판별한다. 이것은 상기 입력데이터의 하위측 4비트가 일정샘플수분만 연속하여 동일(변화없음)하다고 되어있는지 아닌지를 판별하는 것이며, 이것에 의해 입력데이터가 직류인지 아닌지를 판별하고 있다. 이 스텝(S15)으로 YES라고 판별되었을때에는 다음의 스텝(S16)에 진행하여 직류검출 플래그를 세우고, 이 직류검출루틴을 끝낸다(예를들면 이 직류검출 처리루틴이 서브루틴의 경우에는 메인루틴에 리턴한다). 스텝(S15)에서 NO이라고 판별되었을때는 스텝(S16)을 건너서 이 직류검출 처리루틴을 끝낸다.

상기 스텝(S13)에서 NO(앞샘플의 하위데이터와 일치하지 않는다)이라고 판별되었을때에는 스텝(S17)으로 진행하여 상기 데이터 일치카운터를 0리셋한후, 이 직류검출 처리루틴을 끝낸다.

다음에 제8도는 상기 직류검출처리를 하드웨어로 실현하는 경우의 구체적인 구성예를 나타내고 있다.

이 제8도에 있어서 입력단자(51)에는 상기 입력데이터 20비트내의 상기 직류검출에 이용하는 하위측 4비트부분(d0, d1, d2, d3)의 데이터(하위데이터)가 입력되어 있다. 이 하위데이터입력은 데이터 레지스터(52)에 의해 1샘플지연되어서 데이터 비교기(53)의 한편의 입력단자(A)에 보내져, 이 데이터 비교기(53)의 다른편의 입력단자(B)에는 입력단자(51)로 부터의 하위데이터가 그대로 보내지고 있다. 데이터 비교기(53)에서는 현샘플의 하위데이터와 앞샘플의 하위데이터가 비교되어, 이들이 일치하였을때에 일치출력이 AND게이트(63)를 통해 동기카운트(54)의 인에이블단자에 보내지고 있다. 또, 데이터 비교기(53)로 부터의 상기 일치출력은 인버터(62)를 통해 동기카운터(54)의 리셋단자에 보내지고 있다.

동기카운터(54)로 부터의 카운트출력은 데이터 비교기(55)의 한편의 입력단자(A)에 보내지고 있다. 이 데이터 비교기(55)의 다른편의 입력단자(B)에는 입력단자(64)로 부터의 최대카운트치가 입력되어 있고, 상기 카운트출력치가 이 최대카운트치에 달하였을때 일치출력을 SR(세트, 리셋)래치(56)의 세트입력단자에 보낸다. 이 SR래치(56)로 부터의 출력이 직류검출출력으로서 출력단자(57)에서 인출되는 동시에 인버터(65)를 통하여 AND게이트(63)에 되돌려지고 있다.

여기서 데이터 레지스터(52) 및 동기카운터(54)는 입력단자(61)로 부터의 워드동기신호를 클럭으로서 동작하고 있다. 따라서 동기카운터(54)는 인에이블단자에의 신호가 “H”(하이레벨, 혹은 “1”), 즉 카운트 인에이블상태로 되어있는 기간만, 입력단자(61)로 부터의 워드동기클럭을 카운트한다. 이 카운트 인에이블상태가 되는 조건은 데이터 비교기(53)로 부터의 하위데이터 일치출력이 생기고 있고, 또 SR래치(56)로 부터의 직류검출신호가 아직 출력되어있지않은 경우이다. 이 카운트 인에이블상태사이에 워드수(샘플수)를 카운트하는 것으로 하위데이터가 일치하는 샘플의 연속수를 구하고 있다. 이 카운트동작중에서 하위 데이터가 불일치가 되어 데이터 비교기(53)로 부터의 출력이 “L”(로우레벨, 혹은 “0”)이 되면, 이것이 역논리가 인버터(62)에서 취하여져서 동기카운터(54)의 리셋입력단자에 보내지기때문에 카운트치는 0으로 클리어된다.

하위데이터의 일치하는 샘플이 연속하여 동기카운터(54)에서의 카운트 동작이 지속하고, 카운트치가 상기 최대 카운트치에 일치하면 데이터 비교기(55)로 부터의 일치출력에 의해 SR래치(56)가 세트되고, 출력단자(57)에서 직류검출출력이 인출된다. 또, 이 직류검출출력은 인버터(65)에서 역논리가 취하여져서 AND게이트(63)에 보내지기때문에 동기카운터(54)의 카운트 인에이블상태가 해제되고 카운트동작이 정지하여 데이터 비교기(55)로 부터는 일치신호가 출력되어 계속하게 된다. SR래치(56)의 리셋신호로서는 데이터 비교기(55)로 부터의 일치출력의 역논리가 사용된다. 즉, 하위데이터가 일치하지않게되어 데이터 비교기(53)로 부터의 출력이 “L”로 되는 것으로 인버터(62)를 통하여 동기카운터(54)가 리셋되고, 카운트치가 0으로 클리어되어 데이터 비교기(55)로 부터의 출력이 “L”로 되어 SR래치(56)가 리셋된다.

상기 단자(64)에 보내는 최대카운트치를 제어함으로써, 상기 직류검출의 역치(임계치)를 상황에 따라서 변화시킬 수도 있다. 이를위한 구체예로서는 제8도에 나타내는 바와같이 상기 최대 카운트치 설정회로(66)에 의해 제어하도록 구성하면 좋다.

그런데, 상술한 바와같은 20비트를 16비트로 (일반적으로는 n비트를 m비트로)변환하는 재양자화기를 이용한 노이즈 세이핑회로에 있어서는 입력데이터가 출력데이터와 같은 비트수 혹은 그 이하의 비트수밖에 없는 경우에도 상술한 바와같은 난조현상에 의한 발진데이터가 입력데이터에 부가될 가능성이 있다. 이때문에 난조현상이 발생할 가능성이 있는 입력데이터로서 직류치(0을 포함)인지 아닌지와 16비트 데이터인지 아닌지의 쌍방을 동시에 검출하는 것이 필요하게 된다.

이것은 상기 제7도와 같이 LSB(최하위비트)측의 4비트를 감시하는 것으로 실현할 수 있다. 먼저 직류입력시의 경우를 생각해보면, 데이터가 17비트이상이라면, 감시하고 있는 하위비트는 음악신호이라면 반드시 변화하는바, 직류입력이 되면 데이터는 일정치를 유지하고 있기때문에 하위비트의 변화는 없으므로 상기 하위측 4비트를 검출하는 것으로, 직류치 입력인지 아닌지를 판별할 수 있다. 다음에 16비트치의 입력을 생각하면, 이 경우에는 음악신호가 들어와있는 경우에도 17비트째 이후의 데이터는 변화하지 않으므로, 상기 직류의 경우와 동일하게 하위비트의 감시에 의해 17비트이상의 데이터입력과 구별할 수 있다.

이상에 의해 20비트입력으로 입력치가 직류치의 경우와 16비트의 경우를 동시에 검출할 수 있다. 상기 실시예에서는 20비트 입력의 경우를 예로들어 설명하였으나, 예를들면 디지탈 오디오 인터페이스가 24비트 데이터까지 대응할 수 있는 경우에는 입력24비트의 LSB(최하위비트)측의 8비트를 감시하도록하면 좋다. 또 일반적으로 입력n비트 데이터를 m비트 데이터로 변환하여 출력하는 경우에는 입력데이터의 최하위측(n-m)비트를 감시하도록하면 좋다.

또한, 본 발명은 상기 실시예에만 한정되는 것이 아니며, 예를들면 상기 난조현상이 발생할 가능성이 있는 것을 검출하였을때에는 노이즈필터의 계수를 모두 0으로 하는 이외에 노이즈 필터와 재양자화기 입력측가산(감산)기와의 사이에 스위치를 삽입접속하여 이 스위치를 오픈(차단)하는 것으로 귀환되는 수치를 0으로 하도록 구성하여도 좋다. 이외 본 발명의 요지를 일탈하지않는 범위에서 여러가지의 변경이 가능하다.

이상의 설명에서도 명백한 바와같이, 본 발명에 관계되는 노이즈 세이핑회로에 의하면 입력신호가 직류치(0을 포함)가 되는 것을 검출하여 양자화기에 귀환되는 수치를 0으로 하고 있기때문에 리미트 사이클에 의한 소위 난조현상을 방지할 수 있다. 또 입력신호의 비트수가 양자화출력 신호의 비트수이하인것을 검출하여 양자화기에 귀환되는 수치를 0으로 함으로써, 난조현상을 방지할 수 있다.

여기서 소정수가 연속하는 입력샘플의 하위측비트가 동일하다는 것을 검출함으로써, 상기 직류검출과 입력비트수가 양자화 출력비트수 이하인지 아닌지의 검출과의 쌍방이 동시에 행하고 구성을 간략화 할 수 있다.

Claims

디지탈 입력신호의 전송에 이용되며, 양자화기에 의해 발생되는 양자화 노이즈를 노이즈 필터를 통해 상기 양자화기의 입력측에 귀환신호로써 귀환되도록 구성한 노이즈 세이핑회로에 있어서, 디지탈 입력신호가 0을 포함한 직류치를 가지는지를 검출하는 수단과, 직류(입력)치가 검출수단에 의해 검출될때 귀환신호를 0으로 세팅하는 수단(상기 양자화기에 귀환된 값은 0으로 놓는 수단)을 포함하는 것을 특징으로하는 노이즈 세이핑회로.
제1항에 있어서, 직류검출수단에 의해 직류입력이 검출될때 상기 세팅수단은 노이즈 필터의 배율화 계수들을 모두 0으로 놓도록 하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 노이즈 세이핑회로.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 직류검출수단은 소정의수의 연속적인 샘플의 상기 입력신호가 일정수치를 취하도록 결정하는 검출수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 노이즈 세이핑회로.
양자화기에 의해 발생되는 양자화 노이즈를 노이즈 필터를 통해 상기 양자화기의 상기 입력으로 귀환되도록 구성한 노이즈 세이핑 회로에 있어서, 비트수 검출수단은 입력신호의 비트수가 상기 양자화기의 출력신호의 비트수 이하인것을 검출하고, 만일 비트수 검출수단에 의해 입력신호의 비트수가 상기 양자화기의 출력신호의 비트수 이하로 검출된다면 상기 양자화기에 귀환된 값이 0으로 되도록 하는 것을 특징으로하는 노이즈 세이핑회로.
제4항에 있어서, 상기 비트수 검출수단에 의해 입력신호의 비트수가 상기 양자화기의 출력신호의 비트수 이하로 검출된다면, 노이즈 필터의 계수가 모두 0으로 되도록 하는 것을 특징으로하는 노이즈 세이핑회로.
디지탈 신호를 전송하는데 이용되며, 양자화기에 의해 발생되는 양자화 노이즈를 노이즈 필터를 통해 상기 양자화기의 입력측에 귀환신호로써 귀환되도록 구성한 노이즈 세이핑회로에 있어서, 입력디지탈 신호중에 소정수의 연속적인 입력샘플의 하위측비트가 일정하게 남아 있는것을 검출하기 위한 검출수단과, 하위측비트가 일정하게 검출될때 귀환신호를 0으로 놓는 수단 상기 양자화기로 귀환되는 값은 0으로 놓이게 된다.)을 포함하는 것을 특징으로 하는 노이즈 세이핑회로.
양자화기에 의해 발생되는 양자화 노이즈를 노이즈 필터를 통해 상기 양자화기의 입력측에 귀환신호로써 귀환되도록하는 노이즈 세이핑을 이용하는 디지탈 신호의 전송방법에 있어서, 입력디지탈 신호가 0을 포함하는 직류치인지를 검출하는 방법과, 입력직류치가 검출단계에서 검출된다면 양자화기에 귀환된 귀환신호(량)의 수준을 0으로 감소시키는 방법을 포함하는 것을 특징으로하는 디지탈 신호전송방법.
제7항에 있어서, 직류 입력이 검출 단계에서 검출될때 귀환신호의 수준을 감소시키는 상기 단계는 노이즈 필터의 계수를 모두 0으로 놓는 단계를 포함하는 것을 특징으로하는 디지탈 신호전송방법.
제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 검출단계는 소정수의 연속적인 샘플의 입력디지탈 신호가 일정치(검출 단계에 의해 검출된다)를 가지는지를 검출하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 디지탈 신호 전송방법.
디지탈 신호 전송방법에 있어서, 디지탈 입력 오디오신호를 수신하고, 주요신호를 생산하도록 상기 입력 오디오신호로부터 오류귀환신호를 제거하고, 양자화 주요신호를 생산하도록 상기 주요신호를 양자화하고, 상기 양자화 주요신호로부터 상기 주요신호를 제거함으로써 차분 신호를 발생시키고, 상기 오류귀환신호를 생산하도록 상기 차분 신호를 필터링하고, 상기 디지탈입력 오디오신호가 소정수의 샘플에 대해서 일정치를 가지는지를 검출하고, 상기 일정치가 검출될때 상기 오류귀환을 0으로 감소시키고, 상기 양자화 주요신호를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지탈 신호 전송방법.
제10항에 있어서, 상기 검출단계가 일정치를 검출하는 동안에 네개의 가장작은 중요 비트를 이용하는 것을 특징으로 하는 전송방법.
제10항에 있어서, 상기 검출단계가 일정치를 검출하는 동안 여덟개의 가장작은 중요 비트를 이용하는 것을 특징으로하는 전송방법.
제10항에 있어서, 일정치를 검출하는 상기 계가 0값을 검출하는 것을 특징으로하는 전송방법.
제10항에 있어서, 상기 오류귀환을 0으로 감소시키는 상기 단계는 상기 오류귀환신호를 형성하는 0수준출력을 생성하기위해 상기 필터링의 단계에 복수의 0계수의 배율기를 삽입하는 것을 포함하는 것을 특징으로하는 전송방법.
제14항에 있어서, 상기 삽입 단계는 일정치를 가지는 상기 디지탈 입력 오디오신호에 응해서 0계수가 없는 배율기로부터 상기 0계수 배율기로 상기 차분 신호를 치환하는 것을 포함하는 삽입단계를 포함하는 것을 특징으로하는 전송방법.
제10항에 있어서, 상기 양자화 주요신호를 대신해서 상기 전송의 단계에서 상기 디지탈 입력 오디오신호를 선택적으로 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로하는 전송의 방법.
제10항에 있어서, 상기 검출 단계는 상기 디지탈 입력 오디오신호에서 소정의수의 상측비트를 마스킹하고, 잔존의 마스킹되지 않은 비트를 이용하는 상기 일정치를 검출하는 것을 포함하는 것을 특징으로하는 전송의 방법.
디지탈 신호를 전송하기 위한 장치에 있어서, 입력디지탈 오디오신호를 수신하기 위한 수단과, 주요신호를 생산하도록 상기 입력신호로부터 노이즈 귀환신호를 제거하는 수단과, 양자화 출력신호를 생산하도록 상기 주요신호를 양자화시키기 위한 수단과, 상기 양자화 출력신호로부터 상기 주요신호를 제거함으로써 노이즈신호를 발생시키는 수단과, 상기 노이즈신호를 수신하고 상기 노이즈 귀환신호를 생성하기위한 복수의 계수를 포함하는 디지탈 필터와, 상기 입력디지탈 오디오신호가 소정수의 샘플에 대해 일정치를 가지는지를 검출하고, 상기 검출의 결과를 나타내는 제어신호를 생산하도록 하며, 상기 제어신호는 상기 일정치를 검출하는 순간에 상기복수의 계수를 0으로 놓도록 하는 상기 디지탈 필터로 이송되어지도록 하는 수단을 포함하는 디지탈 신호의 전송장치.
제18항에 있어서, 전송을 위해 상기 입력중에 하나를 선택적으로 출력 단말기에 연결하도록하기위해 상기 입력디지탈 오디오신호와 상기 양자화 출력신호에 연결된 입력들을 가지는 스위치수단을 포함하는 노이즈 세이핑회로.