KR20030086896A - 온도계 코드 디지털-오디오 변환기 - Google Patents

온도계 코드 디지털-오디오 변환기 Download PDF

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KR20030086896A
KR20030086896A KR10-2003-0025372A KR20030025372A KR20030086896A KR 20030086896 A KR20030086896 A KR 20030086896A KR 20030025372 A KR20030025372 A KR 20030025372A KR 20030086896 A KR20030086896 A KR 20030086896A
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프리드리히 하이즈만
막시밀리안 에르바르
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톰슨 라이센싱 소시에떼 아노님
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Abstract

본 발명은 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 방법, 및 디지털 신호를 온도계 코딩(coded) 신호로 변환하는 수단, 상기 온도계 코딩 신호를 난수화(randomising)하는 수단, 상기 디지털 신호에 기초하여 난수화 수단을 제어하는 수단 및 상기 난수화된 신호를 아날로그 신호로 변환하는 수단을 포함하는 디지털-아날로그 변환기에 관한 것이다.

Description

온도계 코드 디지털-오디오 변환기{THERMOMETER CODE DIGITAL TO AUDIO CONVERTER}
본 발명은 통상적으로 디지털-아날로그 변환 분야에 관한 것으로, 특히 온도계 코드 기반 디지털-오디오 변환에 관한 것이다.
온도계 코드 디지털-오디오 변환기(DAC)는 그 자체로 종래 기술에서 알려져 있다. 종래의 온도계 코드 DAC는 소위 전류-조정형(current-steering type)이다. m-비트 디지털 입력신호의 변환을 위해, 종래의 전류-조정형 DAC는 복수의 n개 동일 전류 소스를 포함하고, 여기서 n=2m-1이다. 각각의 전류 소스는 실질적으로 일정한 전류(I)를 전달한다.
각각의 전류 소스는 디지털-아날로그 변환을 수행하기 위해 스위칭가능하다. 그러한 종래 DAC에서, 전류 소스(I)의 스위칭은 온도계-코딩(thermometer-coded) 신호에 의해 제어된다. 미국특허 제6,163,283호에 대해 각각의 종래 기술의 개요에 대한 참조가 이루어진다.
미국특허 제6,359,467호는 난수화된 디지털 코드를 아날로그 신호로 변환하는 DAC를 나타낸다. 의사 난수(pseudo random number) 생성기에 의해 제공된 제어 워드(control word)에 기초하여 디지털 코드를 난수화하는 전류-모드 난수화 장치에 의해 난수화가 수행된다.
미국특허 제6,225,929호는 스위칭가능한 전류 소스 및 저항기 스트링을 갖는 DAC를 나타낸다. 저항기 스트링은 접지 노드와 아날로그 전압 출력신호 사이에 직렬로 연결된 N개 저항기를 포함한다. 노드(1 내지 N-1)는 N개 저항기 사이의 접합점에 한정되고, 노드(N)는 아날로그 전압 출력신호와 연결된다. N개의 스위칭가능한 전류 소스는 각각 디지털 입력신호의 N개 비트 중 대응하는 한 비트에 의해 제어되어, N개 비트 중 대응하는 한 비트가 제 1 상태인 경우 N개 노드 중 대응하는 한 노드로 전류를 공급하고, N개 비트 중 대응하는 한 비트가 제 2 상태인 경우 N개 노드 중 대응하는 한 노드로 전류를 공급하지 않는다. DAC는 각각의 스위칭가능한 전류 소스를 제어하기 위한 온도계 변환 로직을 포함한다.
통상적으로 각각의 전류 소스는 서로 다른 시간동안 인에이블되고, 실시된 전류 사이의 부정합(mismatch)의 영향이 증가된다.
본 발명의 목적은 개선된 디지털-아날로그 변환 방법, 및 특히 오디오 응용을 위한 개선된 DAC를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 DAC의 실시예의 블록도.
도 2는 시그마-델타 디지털-아날로그 변환기의 블록도.
도 3은 도 2의 시그마-델타 디지털-아날로그 변환기의 노이즈 셰이퍼 필터(noise shaper filter)를 제어하는 전자회로의 블록도.
도 4는 도 3의 전자회로의 동작을 도시하는 상태도.
도 5는 도 2의 시그마-델타 디지털-아날로그 변환기의 노이즈 셰이퍼 필터의 개략적인 회로도.
도 6은 난수화 장치(randomiser) 및 상기 난수화 장치의 제어회로의 블록도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>
1 : 디지털-오디오 변환기 3 : 열 디코더
5 : 난수화 장치 6 : 제어 모듈
7 : 제어 입력 9 : 변환 모듈
10 : 전류 소스
본 발명의 목적은 기본적으로 독립 청구항에서 한정된 특징을 적용함으로써 해결된다. 본 발명의 바람직한 실시예는 종속 청구항에서 제공된다.
본 발명은 디지털-아날로그 변환 처리에서 신호 왜곡에 대한 전류 소스 부정합의 영향을 감소시키는 효과적인 방법 및 장치를 제공한다. 본질적으로, 이것은 자체 변환될 디지털 신호에 기초하여 난수화 장치의 동작을 제어함으로써 실현된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 난수화 장치는 온도계-코딩 신호의 난수화를 위해 배럴 시프터(barrel shifter)를 포함한다. 바람직하게, 배럴 시프터는 변환될 디지털 신호로부터 유도되는 신호에 의해 제어된다.
본 발명의 추가적인 바람직한 실시예에 따르면, 변환될 디지털 신호는 m-비트의 폭을 갖는다. 디지털 신호의 모듈로(n)가 결정되고, 여기서 n=2m-1이다. 디지털 신호의 모듈로(n)는 배럴 시프터에 대한 제어신호로서 이용될 수 있다.
본 발명의 추가적인 바람직한 실시예에 따르면, 노이즈 셰이퍼는 양자화 노이즈를 더 높은 주파수로 시프트하는데 이용된다. 노이즈 셰이퍼의 출력은 온도계-코딩 신호로 변환된다. 난수화 장치의 동작은 노이즈 셰이퍼의 출력신호에 의해 제어된다. 이것은, 종래 기술의 난수화 장치에서 그런 것처럼 양자화 노이즈가 가청 스펙트럼으로 시프트백(shift back)되지 않는다는 이점을 갖는다.
본 발명의 추가적인 바람직한 실시예에 따르면, 노이즈 셰이퍼는 미리 결정된 시간 주기동안 입력 신호가 미리 결정된 신호 레벨로 유지되는 경우 노이즈 셰이퍼를 리셋하기 위한 제어회로를 구비하여, 특히 오디오 응용을 위해, 중단(pause)하는 동안 노이즈 셰이퍼의 바람직하지 못한 신호 출력을 억제하도록 한다.
본 발명은, 전류 소스의 허용오차에 의해 발생되는 DAC의 신호 왜곡을 실질적으로 감소시킬 수 있다는 점에서 특히 유리하다. 추가로, 본 발명은 중단하는 동안 생성되는 가청 노이즈를 제거할 수 있다. 이러한 방식으로 오디오 품질이 실질적으로 개선된다.
도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명할 것이다.
도 1은 디지털-오디오 변환기(DAC)(1)의 블록도를 나타낸다. DAC(1)는 디지털 신호를 수신하기 위한 입력(2)을 갖는다. 입력(2)은 입력(2)에 인가된 신호를 온도계-코딩 신호로 변환하는 기능을 하는 열 디코더(thermo decoder)(3)의 입력에 연결된다. 열 디코더(3)의 출력(4)은 난수화 장치(5)의 입력에 연결된다.
난수화 장치(5)는 난수화 장치의 내부 동작을 제어하기 위한 제어 모듈(6)을 구비한다. 제어 모듈(6)은 입력(2)과 연결된 제어 입력(7)을 구비한다.
난수화 장치(5)의 출력(8)은 복수의 n개 전류 소스(10)를 갖는 변환 모듈(9)과 연결된다. 전류 소스(10)는 출력(8)으로부터 인가된 신호를 아날로그 신호로 변환하도록 스위칭가능하다. 이것은 소위 "전류-조정"형인 디지털-아날로그 변환 동작에 해당한다.
디지털-아날로그 변환 결과는 모듈(9)의 출력(11)에서 출력된다.
동작시, 디지털 신호는 DAC(1)의 입력(2)에 인가된다. 상기 신호는 열 디코더(3)로 입력되어, 상기 신호가 온도계 코딩 신호로 변환되도록 한다.
디지털 입력신호는 또한 제어신호로서 제어 모듈(6)에 제공된다. 제어 모듈(6)은, 출력(4)을 통해 제공된 온도계 코딩 신호의 난수화가 관련되는 한, 입력(2)에서의 입력신호와 동일한 그 제어 입력(7)에 인가된 신호에 기초하여 난수화 장치의 동작을 제어한다.
그러므로, 온도계 코딩 신호의 난수화 결과는 입력(2)에서의 입력신호 자체에 종속된다. 그 후, 출력(8)에서의 난수화된 온도계-코딩 신호는 디지털-아날로그 변환을 위해 전류 소스(10)를 스위칭하는데 사용된다.
입력신호 자체에 의한 난수화 처리의 제어는, 전류 소스의 허용오차가 디지털-아날로그 변환 처리에서 평균화되는 효과를 갖는다. 다른 이점은, 노이즈 셰이퍼에 의해 더 높은 주파수로 시프트된 양자화 노이즈가 종래 기술의 DAC에서 그런 것처럼 난수화에 의해 가청 주파수로 시프트백되지 않는다는 것이다. 도 2 내지 도 5를 참조하여 이것을 더 설명할 것이다.
도 2는 시그마-델타 멀티-비트 오디오 디지털-아날로그 변환기(DAC)(20)의 블록도를 나타낸다.
DAC(20)는 출력 스테이지에서 디지털 회로(21) 및 아날로그 회로(22)를 포함한다.
디지털 회로(21)는 디지털 오디오 신호(AUD)를 수신하기 위한 인터페이스 모듈(IF)(23)을 구비한다. 예를 들어, 디지털 오디오 신호는 교대 순서로 좌측 및 우측 채널 데이터 샘플을 포함하는 스테레오 신호이다. 각각의 데이터 샘플은 16비트 폭을 갖는다.
추가로, 인터페이스 모듈(23)은 시간 임계신호(TRH)를 입력하기 위한 제어 입력을 갖는다. 예를 들어, 시간 임계신호(TRH)는 6비트 폭을 갖는다. 신호(TRH)에 의해, 인터페이스 모듈(23)에 포함된 타이머의 초기 카운터값을 프로그래밍할 수 있다.
인터페이스 모듈(23)의 목적 중 하나는 그 출력에 신호(SGN)를 제공하기 위해 디지털 오디오 신호(AUD)를 오버샘플링(oversample)하는 것이다. 통상적으로, 신호(AUD)의 주파수는 16fs, 즉 샘플 주파수의 16배가 된다. CD 칩에서 오디오 처리부에 상기 신호가 제공된다.
인터페이스 모듈(23)에 의해 생성된 신호(SGN)는 256fs의 간삽(interleave)된 데이터 스트림이다. 또한, 인터페이스 모듈(23)은 좌측 채널을 위한 리셋 또는 클리어 신호(CL) 및 우측 오디오 채널을 위한 리셋 또는 클리어 신호(CR)를 생성하는 기능을 한다. 만일 미리 결정된 시간 주기동안 좌측 오디오 채널이 조용하다면, 인터페이스 모듈(23)에 의해 신호(CL)가 출력된다; 이러한 미리 결정된 시간 주기는 신호(TRH)에 의해 프로그래밍가능하다. 미리 결정된 시간 주기동안 우측 오디오 채널이 조용한 경우, 유사하게 인터페이스 모듈(23)에 의해 신호(CR)가 출력된다.
신호(CL,CR,SGN)는 노이즈 셰이퍼 모듈(24)로 입력된다. 노이즈 셰이퍼 모듈(24)은 폭이 작지만 높은 비트율을 갖는 데이터 샘플을 포함하는 출력신호(DAC)를 생성하기 위한 2차 시그마-델타 변조기를 포함한다. 이러한 방식으로 양자화 노이즈가 높은 주파수로 시프트된다.
신호(DAC)는 온도계 디코더 모듈(25) 및 난수화 장치 모듈(26)로 입력된다.
온도계 디코더 모듈(25)은 난수화 장치 모듈(26)로 입력되는 온도계 코드 출력신호(TH)를 생성한다. 더욱 상세하게 후술되는 바와 같이, 아날로그 회로(22)내에 n개의 전류 소스가 있다면, 온도계 코드는 n비트 폭을 갖는다. 따라서, 본 명세서에서 고려된 예시에서, 온도계 코드는 7비트를 갖는다.
난수화 장치 모듈(26)은, 아날로그 회로(22)내에서 전류 소스의 허용오차에 의해 발생되는 에러를 감소시키기 위해 신호(TH)의 주어진 온도계 코드 샘플에서 0과 1의 분포를 수정하는 기능을 한다.
아날로그 회로(22)는 좌측 오디오 채널을 위한 변환 모듈(27) 및 우측 오디오 채널을 위한 변환 모듈(28)을 갖는다. 양쪽 변환 모듈(27,28)은 복수의 n개 전류 소스를 갖고, 본 명세서에서 고려되는 예시에서 n=7이다. 전류 소스는 난수화 장치 모듈(26)의 난수화된 우측 채널 출력신호(DACR) 및 난수화된 좌측 채널 출력신호(DACL)에 의해 스위칭되어서, 아날로그 좌측 채널 오디오 출력신호(AUDL) 및 아날로그 우측 채널 오디오 출력신호(AUDR)를 생성한다.
또한, 시그마-델타 DAC(20)는 데이터 스트로브 신호(DST) 및 채널 선택 신호(CNS)를 수신하기 위한 제어 모듈(CNT)(29)을 구비한다. 또한, 시그마-델타 DAC(20)는 시스템 클럭(SYSCLK)을 수신하고 리셋 입력(RS)을 갖는다.
제어 모듈(29)은 인터페이스 모듈(23)의 동작을 제어하기 위해 신호(store_left(SL) 및 store_right(SR)) 뿐만 아니라 멀티플렉싱 신호(MUX)를 생성하는 기능을 한다. 신호(SL)는 입력 스트림(AUD)내에 유효한 좌측 채널 오디오 샘플이 있는 경우를 인터페이스 모듈(23)에 나타낸다. 유사하게, 신호(SR)는 유효한 우측 채널 샘플이 있는 경우를 인터페이스 모듈에 나타낸다. 신호(MUX)는 신호(AUD)를 오버샘플링하기 위해 인터페이스 모듈(23)내에서 멀티플렉서를 제어하는 기능을 한다.
또한, 제어 모듈(29)은 난수화 장치 모듈(26)에 대한 인에이블 신호(EN) 및 좌측 및 우측 채널 제어신호(L,R)를 생성하는 기능을 한다.
도 3은 인터페이스 모듈(23)의 구조를 더욱 상세하게 나타낸다. 인터페이스모듈(23)은 신호(AUD)를 수신하기 위한 레지스터(30,31)를 포함한다. 레지스터(30,31)의 인에이블 입력(S)은 각각 신호(SL,SR)와 연결된다.
레지스터(30)의 좌측 채널 출력신호{left_data(LD)} 및 레지스터(31)의 우측 채널 출력신호{right_data(RD)}는 출력(SGN)을 생성하는 멀티플렉서(32)로 입력된다. 멀티플렉서(32)의 동작은 신호(MUX)에 의해 제어된다.
좌측 채널을 위한 제로 검출기(33) 및 우측 채널을 위한 제로 검출기(34)(ZERDLCN,ZERDRCN)는 각각 레지스터(30,31)의 출력에 연결된다. 좌측 채널 오디오 신호(LD)가 제로인 경우 제로 검출기(33)는 데이터가 제로인 신호(DZER)를 출력하고, 우측 채널 신호(RD)가 제로인 경우 제로 검출기(34)는 신호(DZER)를 출력한다. 다시 말해서, 제로 검출기(33,34)는 좌측 또는 우측 오디오 채널이 조용한 시점을 결정하는 기능을 한다.
인터페이스 모듈(23)은 좌측 채널 리셋 제어모듈(LCNRS)(35) 및 우측 채널 리셋 제어모듈(RCNRS)(36)을 더 구비한다.
제어모듈(35)은 리셋 제어기 모듈(RCNT)(37) 및 다운 카운터 모듈(DCD)(38)을 구비한다. 리셋 제어기 모듈(37)은 제로 검출기(33)로부터 신호(DZER)를 수신한다.
신호(DZER)가 제로 검출기(33)에 의해 어서트(assert)되지 않는 경우, 즉 좌측 채널 오디오 데이터(LD)가 제로가 아닌 경우, 리셋 제어기 모듈(37)은 다운 카운터 모듈(38)로 입력되는 부하(load) 다운 카운터 신호(LDCO)를 어서트한다.
응답하여 신호(TRH)에 의해 다운 카운터 모듈(38)에 인가되는 임계값은 다운카운터 모듈(38)의 카운터 레지스터(39)에 저장된다. 추가로, 다운 카운터 모듈(38)은 신호(SL)를 수신한다.
신호(SL)가 어서트될 때, 카운터 레지스터(39)의 컨텐트는 감소된다. 카운터 레지스터(39)의 컨텐트가 제로에 도달하면, 타이머는 만료되고, 카운터 종료 신호(COF)는 다운 카운터 모듈(38)에 의해 출력되고, 리셋 제어기 모듈(37)로 입력된다. 반응하여, 리셋 제어기 모듈(37)은 노이즈 셰이퍼 모듈(24)의 좌측 채널을 리셋하기 위해서 신호(CL)를 출력한다(도 2 참조).
우측 채널을 위한 리셋 모듈(36)의 내부 구조는 좌측 채널을 위한 제어 모듈(35)의 전술한 내부 구조와 동일하다. 이러한 방식으로 노이즈 셰이퍼 모듈(24)의 좌측 및 우측 오디오 채널이 독립적으로 리셋될 수 있다. 이러한 특징은 다른 채널이 조용한 동안 한 채널에서만 발생하는 오디오 이벤트에서 중요하다.
도 4는 제어모듈(35,36)의 동작을 도시하는 상태도를 나타낸다.
처음에, 제어 모듈은 상태(40)에 있다. 상태(40)에 있는 동안, 대응하는 채널상의 데이터, 즉 신호(LD), 또는 개별적으로 신호(RD)가 제로인지를 지속적으로 검사한다. 상태(40)로 유지하기 위한 조건은 데이터가 제로가 아닌(DNZER) 것이다.
제로인 데이터(DZER)가 검출되면, 상태(40)에서 상태(41)로 전이된다. 상태(41)에서, 타이머가 시작되고 카운트다운된다. 상태(41)로 유지하기 위한 조건은 카운터가 만료되지 않는(CONF) 것이다. 상태(41)로 유지하기 위한 추가 조건은 데이터가 계속 제로로 유지되는 것이다. 만일 데이터가 제로가아니라면(DNZER), 상태(41)에서 상태(40)로 다시 전이된다.
타이머가 만료되고 데이터가 여전히 제로라면, 상태(41)에서 상태(42)로 전이된다. 상태(42)에서, 노이즈 셰이퍼 모듈의 좌측 또는 우측 채널이 리셋된다. 리셋 동작이 수행된 이후에 상태(42)에서 상태(43)로 전이된다. 데이터가 제로(DZER) 상태에 있는 것으로 가정되는 한, 상태(43)는 대기상태가 된다. 데이터가 제로가 아닐 때, 즉 조용한 시간 간격이 종료됐을 때 대기 상태(43)에서 벗어난다. 데이터가 제로가 아닌(DNZER) 조건이 만족되는 경우, 상태(43)에서 초기 상태(40)로 다시 전이된다.
도 5는 도 2의 노이즈 셰이퍼(24)의 더 상세한 회로도를 나타낸다. 노이즈 셰이퍼(24)는 좌측 채널을 위한 레지스터(50,51) 및 우측 채널을 위한 레지스터(52,53)를 구비한다. 각각의 레지스터(50 내지 53)는 세트(S) 및 리셋(RS) 입력을 구비한다. 레지스터(50)의 인에이블 입력(S)은 신호(EN)와 연결되고, 리셋 입력(RS)은 신호(CL)와 연결된다. 레지스터(51)에 대해 동일하게 적용된다.
레지스터(52)의 세트 입력(S)은 신호(EN)와 연결되고, 입력(RS)은 신호(CR)와 연결된다. 레지스터(53)에 대해 동일하게 적용된다.
노이즈 셰이퍼 모듈(24)은 가산기(adder) 및 배율기(multiplier)에 의해 실현되는 복수의 피드백 루프를 포함한다. 입력신호(SGN)는 출력신호(DAC)가 감산되는 가산기(54)로 입력된다. 차동 신호는 레지스터(52)의 출력의 가산을 위해 가산기(55)로 입력된다. 가산기(55)의 결과적인 출력은 레지스터(50)로 입력되고, 레지스터(50)의 출력은 레지스터(52)로 입력된다.
레지스터(52)의 출력은 배율기(57)의 출력의 감산을 위해 가산기(56)에 인가된다. 출력신호(DAC)는 배율기(57)에서 2의 인수로 승산된다.
가산기(56)의 출력은 가산기(58)에 인가된다. 가산기(58)의 다른 입력은 레지스터(53)의 출력이다. 가산기(58)의 출력은 레지스터(51)의 입력에 인가되고, 레지스터(51)의 출력은 레지스터(53)의 입력에 인가된다. 더 높은 주파수에서의 양자화 노이즈의 추가는, 출력신호(DAC)를 제공하는 가산기(59)에 의해 노이즈 신호{E(z)}를 레지스터(53)의 출력신호에 추가함으로써 부호화(symbolize)된다.
도 6은 난수화 장치(26)의 구현의 블록도를 나타낸다. 난수화 장치(26)는 도 1의 난수화 장치(5)의 제어모듈(6)에 대응하는 제어모듈(60)을 구비한다.
제어모듈(60)은 2-보수(complement) 입력신호를 정수로 변환하는 기능을 하는 모듈(61)을 구비한다. 이러한 방식으로 2-보수 신호(DAC)는 정수로 변환된다.
모듈(61)의 출력은 레지스터(62)의 입력에 연결되고, 레지스터(62)의 출력은 레지스터(63)의 입력에 연결된다.
레지스터(63)의 출력은 가산기(64)와 연결된다. 가산기(64)의 다른 입력은 레지스터(65)의 출력에 연결되고, 레지스터(65)의 입력은 레지스터(66)의 출력에 연결된다.
가산기(64)의 출력은 가산기(64)의 출력의 모듈로(n)를 계산하는 기능을 하는 모듈(67)의 입력에 연결된다. 본 명세서에서 고려된 예시에서, 신호(DAC)는m=3비트의 폭을 가져서, n=2m-1=7이 되도록 한다.
레지스터(62,63,65,66)의 인에이블 입력(S)은 인에이블 신호(EN)와 연결되어, 좌측 및 우측 채널 데이터를 교대로 처리하도록 한다.
난수화 장치 모듈(26)은 배럴 시프터(69)를 포함하는 배럴 시프터 모듈(68)을 더 구비한다. 배럴 시프터는 배럴 시프터(69)의 시프팅 간격을 결정하는 제어 입력(70)을 구비한다. 배럴 시프터(69)의 제어 입력(70)은 모듈(67)의 출력신호(SV)와 연결된다.
배럴 시프터(69)는 배럴 시프팅 동작에 의해 난수화될 신호(TH)에 연결되는 입력(71)을 구비한다.
배럴 시프터의 출력(72)은 레지스터 종단(74)의 입력에 연결된다. 레지스터(73)의 출력은 레지스터(75)의 입력에 연결된다.
레지스터(73)의 인에이블 입력(S)은 신호(L)와 연결되고, 레지스터(74,75)의 인에이블 입력(S)은 신호(R)와 연결된다. 레지스터(75)의 출력에서 신호(DACL)가 제공되고, 레지스터(74)의 출력에서 신호(DACR)가 제공된다. 난수화 장치 모듈(26)은 신호(MUX)를 수신하고 신호(DACCLK)를 제공하기 위한 멀티플렉서(76)를 더 구비한다. 추가로, 난수화 장치(26)는 시스템 클럭(SYSCLK) 신호를 수신한다.
동작시, 신호(DAC)는 난수화 장치(26)로 입력되고, 모듈(61)내에서 정수로 변환된다.
좌측 및 우측 채널 신호 성분은 디인터리브(deinterleave)되고, 신호의 모듈로(7)가 계산된다. 동시에, 난수화될 신호(TH)는 배럴 시프터(69)로 입력되고, 모듈로(7) 계산 결과에 의해 결정되는 간격만큼 배럴 시프트된다. 이러한 방식으로, 변환 모듈(27,28)의 전류 소스(I0 내지 I6)를 각각 스위칭하기 위해 사용되는 난수화된 출력신호(DACL,DACR)가 제공된다.
이러한 바람직한 실시예에 따라 디지털-아날로그 변환될 신호의 난수화는, 전류 소스의 허용오차가 평균화되고 노이즈 셰이퍼(24)에 기인한 양자화 노이즈가 가청 주파수 스펙트럼으로 변형되지 않기 때문에 특히 유리하다는 점에 유의해야 한다.
새로운 구조는 2가지 부정적인 영향을 제거한다: 각각의 계수는 더이상 1씩 증가되지 않지만, 이전 입력 샘플에서의 활성 비트의 수만큼 증가된다. 이것은, 시프팅 계수가 이제 각각의 채널에서 따로 결정된다는 것을 반영한다. 이러한 수는, 2의 보수에서 정수 포맷으로의 변환후에 노이즈 셰이퍼 출력(DAC)으로부터 얻어진 다음, 2개의 레지스터에 저장된다.
한 주기동안 출력 샘플의 각각의 비트를 위한 활성 클럭 사이클의 수는 이제 모든 비트에서 동일하다. 이것은, 통상적으로 각각의 전류 소스가 동일한 시간동안 인에이블되고, 실시된 전류 사이의 부정합 효과가 감소된다는 것을 의미한다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 개선된 디지털-아날로그 변환 방법 및 오디오 응용을 위한 개선된 DAC를 제공할 수 있다.

Claims (10)

  1. 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 방법으로서,
    디지털 신호를 온도계 코딩(thermometer coded) 신호로 변환하는 단계,
    상기 온도계 코딩 신호를 난수화하는 단계,
    상기 디지털 신호에 의해 상기 온도계 코딩 신호의 난수화를 제어하는 단계, 및
    상기 난수화된 신호를 아날로그 신호로 변환하는 단계를 포함하는, 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 난수화 단계 및 상기 제어 단계는, 상기 온도계 코딩 신호를 배럴 시프트하고, 상기 디지털 신호에 기초하여 배럴 시프트를 제어함으로써 수행되는, 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 디지털 신호는 m비트의 폭을 갖고, 그에 의해 난수화를 위한 제어 신호는 디지털 신호의 모듈로 n을 결정함으로써 상기 디지털 신호로부터 유도되고, 여기서 n=2m-1인, 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 방법.
  4. 디지털-아날로그 변환기로서,
    디지털 신호를 온도계 코딩 신호로 변환하는 수단(3),
    상기 온도계 코딩 신호를 난수화하는 수단(5; 26),
    상기 디지털 신호에 기초하여 상기 난수화 수단을 제어하는 수단(6; 60), 및
    상기 난수화된 신호를 아날로그 신호로 변환하는 수단(9,10)을 포함하는, 디지털-아날로그 변환기.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 난수화 수단은 상기 제어 수단과 연결된 제어 입력(70)을 갖는 배럴 시프터 수단(69)을 포함하는, 디지털-아날로그 변환기.
  6. 제 4항 또는 제 5항에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 난수화 수단을 위한 제어 신호를 생성하기 위해서 상기 디지털 신호의 모듈로(n)를 결정하는 수단(67)을 구비하고, 여기서 n=2m-1인, 디지털-아날로그 변환기.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 변환 수단은 복수의 n개 전류 소스를 포함하는, 디지털-아날로그 변환기.
  8. 제 4항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    노이즈 셰이퍼 수단(24),
    디지털 입력신호가 미리 결정된 시간 주기동안 미리 결정된 신호 레벨로 유지되는 경우, 상기 노이즈 셰이퍼 수단을 리셋하도록 적응되는, 상기 노이즈 셰이퍼 수단을 제어하는 수단(23)을 더 포함하는, 디지털-아날로그 변환기.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 미리 결정된 시간 주기를 프로그래밍하는 입력수단(TRH)을 더 포함하는, 디지털-아날로그 변환기.
  10. CD 시스템, DVD 시스템, 텔레비전 시스템 또는 다른 디지털 오디오 레코딩, 수신 또는 재생 시스템과 같은 오디오 디바이스로서, 제 4항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 따른 디지털-아날로그 변환기를 포함하는, 오디오 디바이스.
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