KR20060044693A - 디지털 신호 처리 장치 및 디지털 신호 처리 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 샘플링 주파수가 정수배로 상이한 1비트 신호를 노이즈 없도록 연계시키는 것을 실현한다.

디지털 신호 처리 장치, 뮤트 패턴 신호, 디지털 오디오 신호, 크로스페이드

Description

디지털 신호 처리 장치 및 디지털 신호 처리 방법{DIGITAL SIGNAL PROCESSING APPARATUS AND DIGITAL SIGNAL PROCESSING METHOD}

도 1은 ΔΣ 변조기의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도.

도 2는 종래의 1비트 신호 스위칭 처리 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도.

도 3은 도 2의 종래의 1비트 신호 스위칭 처리 장치의 동작을 설명하는 타이밍 차트.

도 4는 종래의 다른 1비트 신호 스위칭 처리 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도.

도 5는 도 4의 종래의 1비트 신호 스위칭 처리 장치의 동작을 설명하는 타이밍 차트.

도 6은 1비트 신호 스위칭 처리 장치를 내장하고 있는 광디스크 재생 장치의 시스템 구성을 개략적으로 나타내는 블록도.

도 7은 도 6의 1비트 신호 스위칭 처리 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도.

도 8은 도 7의 1비트 신호 스위칭 처리 장치의 동작을 설명하는 타이밍 차트.

도 9는 뮤트 패턴 생성기에 의해 행해지는 64fs 레이트의 뮤트 패턴 신호와 128fs 레이트의 뮤트 패턴 신호의 연계 처리를 설명하기 위한 도면.

도 10의 (a)~(c)는 뮤트 패턴의 적분 파형을 개략적으로 나타내는 그래프도.

도 11의 (a)~(c)는 다른 뮤트 패턴의 적분 파형을 개략적으로 나타내는 그래프도.

도 12는 본 발명의 다른 실시예의 1비트 신호 스위칭 처리 장치를 내장하고 있는 광디스크 재생 장치의 시스템 구성을 개략적으로 나타내는 블록도.

도 13은 도 12의 1비트 신호 스위칭 처리 장치의 실시예의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도.

도 14는 도 13의 1비트 신호 스위칭 처리 장치의 실시예의 동작을 설명하는 타이밍 차트.

도 15는 뮤트 패턴 스위칭의 일례를 나타내는 그래프도.

도 16의 (a)~(c)는 뮤트 패턴의 적분 파형을 나타내는 그래프도.

도 17의 (a)~(c)는 다른 뮤트 패턴의 적분 파형을 나타내는 그래프도.

도 18의 (a)~(i)는 뮤트 패턴의 이중 적분 시간 평균값의 천이를 나타내는 그래프도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1, 41 : 광디스크 재생 장치 2, 42 : 광 디스크

2 : 채널 영역 6 : 디코더

7 : 다운믹스 처리 회로 8 : 시스템 제어기

10, 501 : 1비트 신호 스위칭 처리 장치 12 : 뮤트 패턴 생성기

13 : 제어기 14 : 크로스페이드 처리 장치

15 : 뮤트 패턴 검출기 52 : 이중 적분기

53 : 평균값 검출기 54 : 뮤트 패턴 생성기

56 : 제어기

본 발명은 디지털 신호 처리 방법 및 장치에 관한 것이다. 더 상세하게는, ΔΣ 변조된 디지털 오디오 신호에 대하여, 신호 스위칭 처리를 수행하는 디지털 신호 처리 장치 및 디지털 신호 처리 방법에 관한 것이다.

본 출원은 일본특허출원 제2004-087721호(2004년 3월 24일 출원)의 우선권을 주장하며, 그 내용은 참조로서 본 명세서 포함되는 것으로 한다.

델타-시그마(ΔΣ) 방식으로 변조된(이하, 간단히 "ΔΣ 변조된"이라 한다) 고속 1비트 신호는, 디지털 오디오 장치에 사용되는 종래의 다중 비트 디지털 신호와 비교하여, 샘플링 주파수가 매우 높고 데이터 워드 길이가 짧은 특징을 가지고 있다. 구체적으로 말해서, 이러한 1비트 신호는, 샘플링 주파수가 44.1 kHz이고 데이터 워드 길이가 16비트인 다중 비트 디지털 신호에 비해 샘플링 주파수가 64배이다. 또한, 이러한 신호는 ΣΔ 변조에 의해 1비트 신호인 경우의 종래의 샘플링 주파수의 과도하게 높은 샘플링 주파수에 비해, 저대역인 종래의 오디오 대역(20 kHz)에서 높은 다이나믹 레인지(dynamic range)를 확보할 수 있다. 따라서, 이러한 특징을 개발하여, 1비트 신호는 고음질의 레코더나 데이터 전송 분야에 응용할 수 있다.

도 1은 1비트 오디오 데이터를 생성하는 1비트 ΔΣ 변조기(60)의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. ΔΣ 변조기(60)는 가산기(62), 적분기(63), 1비트 양자화기(64) 및 1샘플 지연기(65)를 구비한다. 가산기(62)의 가산 출력은 적분기(63)에 공급되고, 적분기(63)으로부터의 적분 출력은 1비트 양자화기(64)에 공급된다. 1비트 양자화기(64)의 양자화 출력은 출력 단자(66)로부터 도출되고, 1샘플 지연기(65)를 통하여 네거티브 부호(negative sign)로 되어 가산기(62)에 피드백되어, 입력 단자(61)로부터 공급되는 아날로그 오디오 신호에 가산된다. 가산기(62)로부터의 가산 출력은 적분기(63)에서 적분된다. 그리고, 이 적분기(63)로부터의 적분 출력을 1비트 양자화기(65)에서 1샘플 기간마다 양자화하고 있으므로, 출력 단자(66)에서 1비트 양자화 데이터, 즉 상기 1비트 오디오 데이터를 출력할 수 있다.

이러한 ΔΣ 변조 처리를 사용하는 회로 자체는 특별히 새로운 기술은 아니며, 회로 구성이 집적회로(IC)화에 적절하고, 또 비교적 간단하게 A/D 변환의 정밀도를 얻을수 있어 종래부터 A/D 변환기 등에 이용되고 있다. ΔΣ 변조된 신호는 간단한 아날로그 저역통과 필터를 통해 아날로그 오디오 신호로 다시 되돌릴 수 있다.

그런데, 상기 ΔΣ 변조기에 의해 생성되는 "1" 대 "-1"의 웨이트를 가지는 디지털 오디오 신호를 사용하여 이루어지는 직접 스트림 디지털(direct stream digital: DSD) 방식의 1비트 오디오 데이터를 기록하는 슈퍼 오디오 CD(super audio CD: SACD)에는, 2채널과 다중 채널의 상이한 기록 영역이 형성되어 있다. 여기서 다중 채널의 신호를 2채널의 장치나 헤드폰으로 재생하는 경우에는, 다운믹스(down-mixing) 처리에 의해 2채널의 신호로 변환한다.

슈퍼 오디오 CD를 재생하는 광디스크 재생 장치에 있어서, 광디스크에 기록되는 데이터는, 디코더에 의해 64fs 레이트의 1비트 재생 신호로 디코드된다. 또한, 다중 채널의 신호를 2채널로 재생하는 경우에는 다운믹스 처리가 행해진다. 여기서, 다운믹스 처리를 64fs 레이트로 행한 경우, 재생 신호와 다운믹스 신호의 레이트는 동일한 레이트로 된다.

이들 2가지 계통의 동일 레이트를 갖는 1비트 오디오 신호의 스위칭에는 1비트 신호 스위칭 처리 장치가 이용된다. 도 2는 종래의 1비트 신호 스위칭 처리 장치(70)의 구성의 일례이다. 도 3은 1비트 신호 스위칭 처리 장치(70)의 동작을 설명하는 타이밍 차트의 일례이다.

1비트 신호 스위칭 처리 장치(70)는 샘플링 주파수가 64fs인 재생 신호(102)로부터 64fs의 다운믹스 신호(103)로 스위칭하는 스위칭 스위치(71)와, 샘플링 주파수가 64fs인 뮤트(mute) 패턴 신호(104)를 생성하는 뮤트 패턴 생성기(73)와, 뮤트 패턴 생성기(73)에 대하여 광디스크 재생 장치의 시스템 제어기로부터의 스위칭 요구 신호(101)에 따라 스위칭 제어 신호를 공급하는 제어기(74)를 구비하고 있다. 또, 이 1비트 신호 스위칭 장치(70)는, 샘플링 주파수가 64fs인 재생 신호(102)를 샘플링 주파수가 같은 64fs의 레이트로 샘플링 주파수 64fs의 뮤트 패턴 신호(104)로 크로스페이드 처리(cross-fading)하고, 또한 샘플링 주파수 64fs의 다운믹스 신호(103)를 샘플링 주파수가 같은 64fs의 레이트로 샘플링 주파수 64fs의 뮤트 패턴 신호(104)로부터 크로스페이드 처리하는 크로스페이드 처리 장치(72)를 구비하고 있다.

또, 이 1비트 신호 스위칭 처리 장치(70)는, 샘플링 주파수 64fs의 재생 신호(102) 또는 64fs의 다운믹스 신호(103)에 제어기(74)로부터 공급되는 승산 계수(크로스페이드 이득) k를 승산하고, 진폭 레벨을 가변하여 다중 비트 데이터로 하는 제1 계수 승산기(75)와, 뮤트 패턴 생성기(73)에 의해 생성되는 샘플링 주파수 64fs의 뮤트 패턴 신호(104)에 제어기(74)로부터 공급되는 승산 계수(크로스페이드 이득) k를 1로부터 감산한 계수 1-k를 승산하고, 진폭 레벨을 가변하여 다중 비트 데이터로 하는 제2 계수 승산기(76)와, 제1 계수 승산기(75)의 승산 출력과 제2 계수 승산기(76)의 승산 출력을 가산하는 가산기(77)를 구비한다.

또, 크로스페이드 처리 장치(72)는, 가산기(77)로부터의 가산 출력에 ΔΣ 재변조 처리를 가해 샘플링 주파수 64fs의 1비트 오디오 데이터(크로스페이드 신호)를 출력하는 ΔΣ 변조기(78)와, 샘플링 주파수 64fs의 재생 신호(102) 또는 64fs의 다운믹스 신호(103)와 ΔΣ 변조기(78)로부터의 출력 데이터(64fs 크로스페이드 신호 105)와 뮤트 패턴 생성기(73)로부터의 샘플링 주파수 64fs의 뮤트 패턴 신호(104)를 제어기(74)의 제어에 따라 스위칭하는 스위치(79)를 구비한다.

이하, 1비트 신호 스위칭 처리 장치(70)의 동작에 대하여 도 3을 참조하여 설명한다. 스위칭 요구 신호(101)를 수신하면, 크로스페이드 처리 장치(72)에 의하여, 64fs 재생 신호(102)를 뮤트 패턴 생성기(73)에 의해 생성되는 뮤트 패턴으로 크로스페이드 처리하여, 64fs 재생 신호(102)에서 64fs 크로스페이드 신호(105a), 그리고 64fs 뮤트 패턴(104)으로 원활하게 변환시킨다. 그리고, 여기서 사용하는 1비트 신호의 크로스페이드 처리 장치의 처리 수법에 대하여는, 본건 출원인에 의해 이미 특허되어 있다(일본 특허 제3318823호). 64fs 뮤트 패턴(104)이 출력되면 제어기(74)는 스위칭 신호(107)를 발생하고, 이에 따라 입력 신호를 64fs 재생 신호(102)에서 64fs 다운믹스 신호(103)로 스위칭한다. 또한, 디스크 재생 장치는 2채널 재생으로부터 다중 채널 재생으로 스위칭한다. 그 후, 크로스페이드 처리 장치(72)에 의하여, 64fs 다운믹스 신호(103)로부터 64fs 뮤트 패턴 신호(104)로 크로스페이드 처리를 행하고, 이에 따라 얻어진 64fs 크로스페이드 신호(105b)가 64fs 다운믹스 신호(103)로 원활하게 변환된다. 크로스페이드 처리 장치(72)는 동일한 샘플링 주파수의 신호를 스위칭하는 장치이며, 이들 처리는 모두 64fs로 처리된다.

또, ΔΣ 변조된 고속 1비트 오디오 신호를 기록한 슈퍼 오디오 CD와 같은 광디스크에 있어서, 뮤트 영역의 재생시에는 디스크에 기록되어 있는 뮤트 패턴을 그대로 재생하지만, 정지시에는 뮤트 패턴 생성기에 의해 생성되는 뮤트 패턴으로 스위칭할 필요가 있다.

도 4는, 신호 재생의 정지시에 뮤트 패턴 생성기에 의해 생성되는 뮤트 패턴에 대해 스위칭하는, 종래의 1비트 신호 스위칭 처리 장치(80)의 개략적인 회로 구 성을 나타내는 도면이다. 도 5는 1비트 신호 스위칭 처리 장치(80)의 동작을 설명하는 타이밍 차트의 일례이다.

1비트 신호 스위칭 처리 장치(80)는, 샘플링 주파수가 64fs인 뮤트 패턴 신호(203)를 생성하는 뮤트 패턴 생성기(81)와, 후술하는 크로스페이드 처리 장치(83)에 대하여 광디스크 재생 장치의 시스템 제어기로부터 공급되는 스위칭 요구 신호(201)에 따라 스위칭 제어 신호를 공급하는 제어기(82)를 구비하고 있다. 크로스페이드 처리 장치(83)는, 후술하는 구성에 의하여, 샘플링 주파수 64fs의 재생 신호(202)를 샘플링 주파수가 같은 64fs의 레이트로 샘플링 주파수 64fs의 뮤트 패턴 신호(203)로 크로스페이드 처리하여, 크로스페이드 신호(204)를 생성한다.

크로스페이드 처리 장치(83)는, 샘플링 주파수 64fs의 재생 신호(202)에 제어기(82)로부터 공급되는 승산 계수(크로스페이드 이득) k를 승산하고, 진폭 레벨을 가변하여 다중 비트 데이터로 하는 제1 계수 승산기(84)와, 뮤트 패턴 생성기(81)가 생성하는 샘플링 주파수 64fs의 뮤트 패턴 신호(203)에 제어기(82)로부터 공급되는 승산 계수(크로스페이드 이득) k를 1로부터 감산한 계수 1-k를 승산하고 진폭 레벨을 가변하여 다중 비트 데이터로 하는 제2 계수 승산기(85)와, 제1 계수 승산기(84)의 승산 출력과 제2 계수 승산기(85)의 승산 출력을 가산하는 가산기(86)를 구비한다.

또한, 크로스페이드 처리 장치(83)는 가산기(86)로부터의 가산 출력에 ΔΣ 재변조 처리를 가해 샘플링 주파수 64fs의 1비트 오디오 데이터를 출력하는 ΔΣ 변조기(87)와, 샘플링 주파수 64fs의 재생 신호(202) ΔΣ 변조기(87)로부터의 출 력 데이터(64fs 크로스페이드 신호 204) 및 뮤트 패턴 생성기(81)로부터의 샘플링 주파수 64fs의 뮤트 패턴 신호(203)를 제어기(82)의 제어에 따라 스위칭하는 스위치(88)를 구비한다.

이하, 1비트 신호 스위칭 처리 장치(80)의 동작에 대하여 도 5를 참조하여 설명한다. 스위칭 요구 신호(201)를 수신하면, 크로스페이드 처리 장치(83)에 의하여, 64fs 재생 신호(202)와 뮤트 패턴 생성기(81)에 의해 생성되는 뮤트 패턴 신호(203)가 크로스페이드 처리되어, 64fs 재생 신호(202)로부터 64fs 크로스페이드 신호(204), 그리고 64fs 뮤트 패턴(203)으로 원활하게 변환된다. 그리고, 여기서 사용되는 1비트 신호의 크로스페이드 처리 장치의 처리 수법에 대하여, 본건 출원인에 의해 이미 특허되어 있는 일본 특허 제3318823호의 기술을 사용한다.

이와 같이, ΔΣ 변조된 고속 1비트 오디오 신호를 기록한 광디스크에 있어서, 뮤트 영역의 재생시에는 디스크에 기록되어 있는 뮤트 패턴을 그대로 재생하지만, 정지시에는 뮤트 패턴 생성기에 의해 생성되는 뮤트 패턴으로 스위칭할 필요가 있다. 그리고, 전술한 바와 같이, 재생시에는 슈퍼 오디오 CD에 기록되어 있는 데이터를 디코더에 의해 1비트 재생 신호로 디코드하고, 정지시에는 뮤트 패턴을 출력한다. 1비트 신호의 스위칭에는 1비트 신호 스위칭 처리 장치가 이용된다.

그런데, 2채널과 다중 채널의 상이한 기록 영역이 있는 슈퍼 오디오 CD와 같은 광디스크에 있어서, 다중 채널의 신호를 2채널의 장치나 헤드폰으로 재생하는 경우에는, 전술한 바와 같이 다운믹스(down-mixing) 처리에 의해 2채널의 신호로의 변환 처리를 행하고 있었다. 그러나, 고음질의 시스템에 있어서, 이들 처리는, 1비트 도메인에서 처리되고, 또한 1비트 도메인에서의 처리를 고음질화하는 수단으로서, 기록되어 있는 샘플링 주파수인 64fs의 2배의 레이트인 128fs로 처리하는 수법이 있다. 이로써, 다중 채널의 신호를 보다 고음질인 128fs를 가진 2채널 신호로 변환할 수 있다. 그러나, 원래 2채널의 신호를 재생하는 경우에는, 이들 처리는 필요 없기 때문에, 기록되어 있는 64fs의 신호를 직접 재생할 필요가 있다. 이 시스템을 실현하기 위해서는, 하나의 시스템 중에서 64fs와 128fs의 2개의 상이한 샘플링 주파수를 갖는 신호를 혼재시키게 되지만, 그 경계선에서 이들 상이한 레이트의 1비트 신호를 직접 연계시키면, 노이즈가 생긴다는 문제가 있다.

또, 정지시에 뮤트(mute) 패턴 생성기에 의해 생성되는 뮤트 패턴이 선택되는 상기 도 4의 구성은 큰 하드웨어 구성을 필요로 한다는 과제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 경우를 감안하여 이루어진 것으로서, 정수배의 상이한 샘플링 주파수를 갖는 1비트 신호를, 노이즈 없이 연계시키는 것을 실현함으로써, 복수개의 샘플링 주파수가 혼재하는 시스템을 실현할 수 있는 디지털 신호 처리 장치 및 디지털 신호 처리 방법의 제공을 목적으로 한다.

또, 본 발명은 상기와 같은 경우를 감안하여 이루어진 것으로서, 상이한 2계통의 1비트 뮤트 패턴을 직접 노이즈 없이 연계시키는 것을 실현함으로써, 간단한 구성에서의 디지털 뮤트의 실현을 가능하게 하는 디지털 신호 처리 장치 및 디지털 신호 처리 방법의 제공을 목적으로 한다.

본 발명의 디지털 신호 처리 장치는, 상기 과제를 해결하기 위하여, "1" 대 "-1"의 웨이트(weight)를 가지는 적어도 2계통의 고속 샘플링 1비트 디지털 오디오 신호를 처리하는 디지털 신호 처리 장치에 있어서, 각각의 웨이트의 샘플수가 동일한 수로 이루어지는 패턴의 반복에 의해 얻어지는 적어도 2계통의 뮤트(mute) 패턴 신호를 스위칭하여 생성하는 뮤트 패턴 신호 생성 수단과, 상기 뮤트 패턴 신호 생성 수단에 대하여 스위칭 요구 신호에 따라 스위칭 신호를 공급하는 제어 수단을 구비하고, 상기 뮤트 패턴 신호 생성 수단은 상기 제어 수단으로부터 공급된 스위칭 신호에 따라 최소 반복 패턴의 이중 적분 신호의 시간 평균값이 같은 적어도 2계통의 뮤트 패턴 신호를 스위칭하여, 상기 적어도 2계통의 고속 샘플링 1비트 디지털 오디오 신호를 연계시킨다.

뮤트 패턴 신호 생성 수단은 제어 수단으로부터 공급된 스위칭 신호에 따라 최소 반복 패턴의 이중 적분 신호의 시간 평균값이 같은 적어도 2계통의 뮤트 패턴 신호를 스위칭하여, 상기 적어도 2계통의 고속 샘플링 1비트 디지털 오디오 신호를 연계시킨다.

본 발명에 관한 디지털 신호 처리 장치는, 상기 과제를 해결하기 위하여, "1" 대 "1"의 웨이트를 가지며, 또한 샘플링 주파수가 정수배의 관계로 상이하게 되어 있는 2계통의 고속 샘플링 1비트 디지털 오디오 신호를 처리하는 디지털 신호 처리 장치에 있어서, 각각의 웨이트의 샘플수가 동일한 수로 이루어지고, 또한 한쪽의 뮤트 패턴으로서 m(m은 2 이상의 정수)개의 샘플 단위로 연속하여 동일 값을 갖는 패턴을 사용하고, 1 : 1/m의 상이한 샘플링 주파수의 2계통의 뮤트 패턴 신호 를 스위칭하여 발생시키는 뮤트 패턴 신호 생성 수단과, 상기 뮤트 패턴 신호 생성 수단에 대하여 스위칭 요구 신호에 기초하는 스위칭 신호를 공급하는 제어 수단을 구비하고, 상기 뮤트 패턴 신호 생성 수단은 상기 제어 수단으로부터 공급된 스위칭 신호에 따라 최소 반복 패턴의 이중 적분 신호의 시간 평균값이 같은 상기 2계통의 뮤트 패턴 신호를 스위칭하여 상기 2계통의 고속 샘플링 1비트 디지털 오디오 신호를 연계시킨다.

뮤트 패턴 신호 생성 수단은 제어 수단으로부터 공급된 스위칭 신호에 따라 최소 반복 패턴의 이중 적분 신호의 시간 평균값이 같은 적어도 2계통의 뮤트 패턴 신호를 스위칭하여 상기 2계통의 고속 샘플링 1비트 디지털 오디오 신호를 연계시킨다.

예를 들면, 샘플링 주파수 64fs의 디스크 재생 신호를 일단 크로스페이드 처리 장치에 의하여, 64fs 레이트의 뮤트 패턴으로 크로스페이드한다. 그리고 이 64fs 레이트의 뮤트 패턴으로부터 128fs 레이트의 뮤트 패턴으로 스위칭한다. 이 때, 연계시키는 뮤트 패턴으로서, 특정 조건을 만족시킨 패턴을 사용하는 것에 따라, 스위칭 포인트에서의 가청 주파수 대역의 노이즈 성분을 충분히 억제할 수 있다. 따라서, 상이한 샘플링 주파수의 뮤트 패턴끼리 연계시키는 것을 실현할 수 있다. 이 후, 128fs 레이트의 뮤트 패턴을 128fs 레이트의 신호로 크로스페이드 처리함으로써, 64fs 레이트의 신호로부터 128fs 레이트의 신호로의 스위칭이 가능하게 된다. 마찬가지로, 128fs 레이트의 신호로부터 64fs 레이트의 신호로 스위칭도 가능하다. 이로써, 상이한 샘플링 주파수의 신호간의 스위칭이 가능해져, 이들 에 의해 상기 과제를 해결한다.

본 발명에 관한 디지털 신호 처리 장치는, 상기 과제를 해결하기 위하여, "1" 대 "-1"의 웨이트를 가지며, 또한 샘플링 주파수가 같은 2계통의 고속 샘플링 1비트 디지털 오디오 신호를 처리하는 디지털 신호 처리 장치에 있어서, 입력된 1비트 오디오 재생 신호로부터 제1 뮤트 패턴 신호를 검출하는 뮤트 패턴 신호 검출 수단과, 상기 뮤트 패턴 신호 검출 수단에 의해 검출된 제1 뮤트 패턴 신호의 1주기의 데이터에 이중 적분 처리를 가하는 이중 적분 처리 수단과, 상기 이중 적분 처리 수단에서 얻어진 이중 적분값의 평균값을 검출하는 평균값 검출 수단과, 상기 제1 뮤트 패턴 신호와 같은 샘플링 주파수로서 패턴이 상이하고, 또한 1주기의 데이터의 이중 적분의 평균값이 미리 정해진 값으로 되는 제2 뮤트 패턴 신호를 생성하는 뮤트 패턴 신호 생성 수단과, 상기 입력된 1비트 오디오 재생 신호와 상기 뮤트 패턴 신호 생성 수단이 발생한 제2 뮤트 패턴 신호를 스위칭하는 스위칭 수단과, 상기 평균값 검출 수단에 의해 얻어진 제1 뮤트 패턴 신호의 이중 적분값의 평균값이 상기 미리 정해진 값과 동일하게 된 타이밍을 검출하면 이 타이밍에 상기 스위칭 수단의 스위칭을 제어하고, 상기 1비트 오디오 재생 신호로부터 상기 제2 뮤트 패턴 신호로 스위칭하는 제어 수단을 구비한다.

따라서, 뮤트 패턴 신호 생성 수단은 제1 뮤트 패턴 신호와 동일한 샘플링 주파수를 가지며, 미리 정해진 값으로 되는 1주기의 데이티의 이중 적분값의 평균값이 미리 정해진 값으로 되는 제2 뮤트 패턴 신호를 발생시킨다. 제어 수단은 평균값 검출 수단에 의해 얻어진 제1 뮤트 패턴 신호의 이중 적분값의 평균값이 상기 미리 정해진 값과 동일하게 된 타이밍을 검출하면, 이 타이밍으로 스위칭 수단의 스위칭을 제어하고, 1비트 오디오 재생 신호로부터 제2 뮤트 패턴 신호로 스위칭한다.

즉, 뮤트 패턴 검출 수단은 재생 신호로부터 동일 패턴의 반복으로 이루어지는 뮤트 패턴을 검출하고, 평균값 검출 수단은 뮤트 패턴의 이중 적분값의 시간 평균값을 검출한다. 뮤트 패턴 신호 생성 수단은 상기 제1 평균값로 되는 이중 적분값의 시간 평균값을 나타내는 뮤트 패턴을 생성한다. 2개 신호의 시간 평균값이 동일하게 되는 타이밍에 2개의 뮤트 패턴이 스위칭된다. 이에 따라, 간단한 구성에서도, 상이한 뮤트 패턴 사이의 직접 스위칭이 가능해져, 상기 과제를 해결한다.

본 발명에 관한 디지털 신호 처리 방법은, 상기 과제를 해결하기 위하여, "1" 대 "-1"의 웨이트를 가지는 적어도 2계통의 고속 샘플링 1비트 디지털 오디오 신호를 처리하기 위한 디지털 신호 처리 방법에 있어서, 각각의 웨이트의 샘플수가 같은 수로 이루어지는 패턴의 반복에 의해 얻어지는 적어도 2계통의 뮤트 패턴 신호를 스위칭하여 생성하는 뮤트 패턴 신호 발생 단계를 포함하고, 상기 뮤트 패턴 신호 발생 단계는, 스위칭 신호에 따라 최소 반복 패턴의 이중 적분 신호의 시간 평균값이 같은 적어도 2계통의 뮤트 패턴 신호를 스위칭하여, 상기 적어도 2계통의 고속 샘플링 1비트 디지털 오디오 신호를 연계시킨다.

따라서, 뮤트 패턴 신호 발생 단계는 스위칭 신호에 따라 최소 반복 패턴의 이중 적분 신호의 시간 평균값이 동일한 적어도 2계통의 뮤트 패턴 신호를 스위칭하여 상기 적어도 2계통의 고속 샘플링 1비트 디지털 오디오 신호를 연계시킨다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, "1 대 "-1"로 웨이트 처리되고, 정수배의 샘플링 주파수를 갖는 2계통의 1비트 디지털 오디오 신호를 처리하는 디지털 신호 처리 방법이 제공된다. 본 발명의 방법은 m(여기서, m은 2 이상의 정수)개의 샘플 단위에 의해 연속하여 동일한 값을 취하는, 동일한 수의 웨이트를 갖는 각각의 뮤트 패턴을 이용하여, 1 : 1/m의 관계를 갖는 각각의 상이한 샘플링 주파수를 갖는 2계통의 뮤트 패턴 신호를 생성하는 뮤트 패턴 신호 생성 단계를 포함하며, 뮤트 패턴 신호 생성 단계는 스위칭 신호에 따라 2계통의 뮤트 패턴 신호를 한쪽에서 다른쪽으로 스위칭함으로써 적어도 2계통의 고속 샘플링 1비트 디지털 오디오 신호를 연계시키도록 되어 있으며, 뮤트 패턴 신호의 최소 반복 패턴의 이중 적분 신호는 동일한 시간 평균값을 나타낸다.

따라서, 뮤트 패턴 신호 생성 단계는 뮤트 패턴 신호의 최소 반복 패턴의 이중 적분 신호가 동일한 시간 평균값을 나타내는 경우에는 적어도 2계통의 뮤트 패턴 신호를 한쪽에서 다른쪽으로 스위칭함으로써 적어도 2계통의 고속 샘플링 1비트 디지털 오디오 신호를 연계시키도록 되어 있다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, "1" 대" -1"의 웨이트를 가지며, 또한 샘플링 주파수가 같은 2계통의 고속 샘플링 1비트 디지털 오디오 신호를 처리하기 위한 디지털 신호 처리 방법이 제공된다. 본 발명의 방법은 입력된 1비트 오디오 재생 신호로부터 제1 뮤트 패턴 신호를 검출하는 뮤트 패턴 신호 검출 단계와; 뮤트 패턴 신호 검출 단계에서 검출된 제1 뮤트 패턴 신호의 1주기의 데이터에 2중 적분 처리를 가하는 2중 적분 처리 단계와; 2중 적분 처리 단계에서 얻어진 2중 적분값 의 평균값을 검출하는 평균값 검출 단계와; 제1 뮤트 패턴 신호와 같은 샘플링 주파수이면서 패턴이 상이하고, 또한 1주기의 데이터의 2중 적분의 평균값이 미리 정해진 값으로 되는 제2 뮤트 패턴 신호를 발생하는 뮤트 패턴 신호 발생 단계와; 입력된 1비트 오디오 재생 신호와 뮤트 패턴 신호 발생 단계에서 발생한 제2 뮤트 패턴 신호를 스위칭하는 스위칭 단계를 포함하고, 스위칭 단계는 평균값 검출 단계에서 얻은 제1 뮤트 패턴 신호의 2중 적분값의 평균값이 상기 미리 정해진 값과 동일하게 된 타이밍에 따라, 1비트 오디오 재생 신호로부터 제2 뮤트 패턴 신호로 스위칭하게 된다.

따라서, 뮤트 패턴 신호 생성 단계는 제1 뮤트 패턴 신호와 동일한 샘플링 주파수를 가지며 미리 정해진 값으로 되는 1주기의 데이터의 이중 적분값의 평균값을 나타내는 제2 뮤트 패턴 신호를 생성한다. 스위칭 동작은 1비트 오디오 재생 신호로부터 제2 뮤트 패턴 신호로 스위칭되도록 미리 정해진 값으로 되는 평균값 검출 단계에서 검출된 제1 뮤트 패턴 신호의 이중 적분값의 평균값의 검출 타이밍에서 수행되도록 제어된다.

앞서 첫번째로 언급했던 바와 같이, 본 발명에 따른 디지털 신호 처리 장치에 있어서, 뮤트 패턴 신호 생성 수단은, 뮤트 패턴 신호의 최소 반복 패턴의 이중 적분 신호가 동일한 시간 평균값을 나타내는 경우에, 제어 수단으로부터 공급되는 스위칭 신호에 따라 적어도 2계통의 뮤트 패턴 신호를 한쪽에서 다른쪽으로 스위칭함으로써 적어도 2계통의 고속 샘플링 1비트 디지털 오디오 신호를 연계시킨다. 따라서, 노이즈를 발생시키지 않고 적어도 2계통의 1비트 신호를 스위칭할 수 있 다.

앞서 두번째로 언급했던 바와 같이, 본 발명에 따른 디지털 신호 처리 장치에 있어서, 뮤트 패턴 신호 생성 수단은 뮤트 패턴 신호의 최소 반복 패턴의 이중 적분 신호가 동일한 시간 평균값을 나타내는 경우에, 제어 수단으로부터 공급되는 스위칭 신호에 따라 2계통의 뮤트 패턴 신호를 한쪽에서 다른쪽으로 스위칭함으로써 2계통의 고속 샘플링 1비트 디지털 오디오 신호를 연계시키게 된다. 따라서, 노이즈를 발생시키지 않고 상이한 각각의 샘플링 주파수를 갖는 1비트 신호를 스위칭할 수 있다.

앞서 세번째로 언급한 바와 같이, 본 발명에 따른 디지털 신호 처리 장치에 있어서, 뮤트 패턴 신호 생성 수단은 제1 뮤트 패턴 신호와 동일한 샘플링 주파수를 가지며, 미리 정해진 값으로 되는 1주기의 데이터의 이중 적분값의 평균값을 나타내는 제2 뮤트 패턴을 생성하고, 제어 수단은 1비트 오디오 재생 신호로부터 제2 뮤트 패턴 신호로 스위칭하도록 미리 정해진 값으로 되는 평균값 검출 수단에 의해 검출된 제1 뮤트 패턴 신호의 이중 적분값의 평균값의 검출 타이밍에서 스위칭 수단의 스위칭 동작을 제어한다. 따라서, 뮤트 패턴의 이중 적분 신호의 시간 평균값이 서로 동일하게 되면, 노이즈를 발생시키지 않고 1비트 뮤트 패턴을 직접 스위칭할 수 있다.

앞서 첫번째로 언급한 바와 같이, 본 발명에 따른 디지털 신호 처리 방법에 있어서, 뮤트 패턴 신호 생성 단계는 뮤트 패턴 신호의 최소 반복 패턴의 이중 적분 신호가 동일한 시간 평균값을 나타내는 경우에, 적어도 2계통의 뮤트 패턴 신호 를 한쪽에서 다른쪽으로 스위칭함으로써 적어도 2계통의 고속 샘플링 1비트 디지털 오디오 신호를 연계시킨다. 따라서, 노이즈를 발생시키지 않고 적어도 2계통의 1비트 신호를 스위칭할 수 있다.

앞서 두번째로 언급한 바와 같이, 본 발명에 따른 디지털 신호 처리 방법에 있어서, 뮤트 패턴 신호 생성 단계는 뮤트 패턴 신호의 최소 반복 패턴의 이중 적분 신호가 동일한 시간 평균값을 나타내는 경우에, 2계통의 뮤트 패턴 신호를 한쪽에서 다른쪽으로 스위칭함으로써 2계통의 고속 샘플링 1비트 오디오 신호를 연계시킨다. 따라서, 노이즈를 발생시키지 않으면서 상이한 각각의 샘플링 주파수를 갖는 1비트 신호를 스위칭할 수 있다.

앞서 세번째로 언급한 바와 같이, 본 발명에 따른 디지털 신호 처리 방법에 있어서, 제1 뮤트 패턴 신호와 동일한 샘플링 주파수를 가지며 미리 정해진 값으로 되는 1주기의 데이터의 이중 적분값의 평균값을 나타내는 제2 뮤트 패턴 신호를 생성한다. 스위칭 동작은 1비트 오디오 재생 신호로부터 제2 뮤트 패턴 신호로 스위칭되도록 미리 정해진 값으로 되는 평균값 검출 단계에서 검출된 제1 뮤트 패턴 신호의 이중 적분값의 평균값의 검출 타이밍에서 수행되도록 제어된다. 따라서, 뮤트 패턴 신호의 이중 적분 신호의 시간 평균값이 서로 동일한 경우에 노이즈를 발생시키지 않으면서 1비트 뮤트 패턴을 직접 스위칭할 수 있다.

[바람직한 실시예의 상세한 설명]

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내는 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 6은 본 발명에 따른 디지털 신호 처리 장치 및 디지털 신호 처리 방법의 구체예로서, 1비트 신호 스위칭 처리 장치(10)와 1비트 신호 스위칭 처리 장치(10)를 내장하고 있는 광디스크 재생 장치(1)의 구성도이다.

이 광디스크 재생 장치(1)가 재생의 대상으로 하는 광디스크(2)는 "1" 대 "-1"의 웨이트를 가지는 디지털 오디오 신호, 예를 들면 ΔΣ 변조에 의해 생성되는 직접 스트림 디지털(DSD) 방식의 1비트 오디오 데이터를 기록하고 있는 슈퍼 오디오 CD(SACD)이다.

특히, 이 광디스크(2)에는 샘플링 주파수 64fs로 생성된 DSD 방식의 1비트 오디오 데이터에 의한 스테레오 2채널의 악곡이 기록되는 2채널(2-CH) 영역(2-1)과, 샘플링 주파수 64fs로 생성되는 DSD 방식의 다중 채널(예를 들면, 6채널)의 악곡이 기록되는 다중 채널(multi-CH) 영역(2-2)이 형성되어 있다.

상기 2채널 영역과 다중 채널 영역은 동일 평면상의 별개 영역에만 형성되지 않고, 상이한 신호 기록층에 각각 형성되어도 된다. 또한, 1층에 2채널 영역을, 1층과 2층의 남은 부분에 다중 채널 영역을 형성할 수도 있다.

스테레오 2채널의 악곡이 기록되어 있는 2채널 영역(2-1)은 스튜디오, 홀 등에 복수 개 설치한 마이크로폰으로 기록한 음향 상태를 청취자의 전방 좌우에 배치한 스피커에 의해 재현하기 위한 1비트 오디오 데이터가 기록되는 영역이다. 또한, 다중 채널이 기록되어 있는 다중 채널 영역(2-2)은 스튜디오, 홀 등에 복수 개 설치한 마이크로폰으로 수록한 음향 상태를 청취자의 전방의 좌우 스피커, 중앙 스피커 및 서브 저음용 스피커, 또는 뒤쪽의 좌우 서라운드 스피커에 의해 재현하기 위해 다중 채널의 1비트 오디오 데이터가 기록된 영역이다.

그러므로, 광디스크 재생 장치(1)에는, 원래 스테레오 2채널로 기록된 1비트 오디오 데이터를 재생하는 통상의 2채널 재생 모드와, 다중 채널로 기록된 1비트 오디오 데이터를 재생하는 다중 채널 재생 모드가 설정되어 있다. 또한, 도 6에 나타낸 광디스크 재생 장치(1)에는, 다중 채널 영역(2-2)에 기록된 다중 채널의 1비트 오디오 데이터를 2채널로 다운믹스하여 재생하기 위한 다운믹스 2채널 재생 모드도 설정되어 있다. 이것은 다중 채널용의 증폭기와 스피커 시스템이 없는 경우나, 헤드폰으로 다중 채널 소스를 듣고 싶을 때 선택되는 것을 상정하고 있다. 이들 2채널 재생 모드, 다중 채널 재생 모드 또는 다운믹스 2채널 재생 모드는, 광디스크 재생 장치(1)의 캐비넷의 정면의 조작 패널 상에 설치된 조작 스위치나 원격　제어기의 조작부의 각 스위치를 청취자가 조작함으로써 선택된다．

예를 들면, 청취자가 통상의　2채널 재생 모드로 하나의 악곡을 들은 후, 다운믹스 2채널 재생 모드로 다른 악곡을 듣고 싶을 때는, 이 모드의 조작 스위치를 조작함으로써 뮤트 상태(mute state)가 되고，다운믹스 2채널 재생 모드에서 악곡이 재생되는 것으로 된다.

도 6의 광디스크 재생 장치(1)에 있어서, 본 발명의 실시예로 되는 1비트 신호 스위칭 처리 장치(10)는 상기와 같은 통상의 2채널 재생 모드로부터 다운믹스 2채널 재생 모드로 스위칭할 때에, 노이즈를 발생시키지 않으면서 뮤트 상태로 신호 스위칭을 행하는 것이다.

먼저, 광디스크 재생 장치(1)의 구성을 도 6을 참조하여 설명한다. 광픽업(3)은 레이저 광원, 빔 분할기, 대물 렌즈, 수광 소자(포토 다이오드) 등을 구비한 다. 광픽업(3)은 광디스크(2)에 레이저광을 조사하고, 이 레이저광의 디스크로부터의 반사광을 수광하여 전기 신호로 변환하고, 이것을 RF 회로(4)에 공급한다. 광디스크(2)로부터의 반사광은 광디스크(2)에 기록되어 있는 데이터에 따라 변화하는 것이다.

RF 회로(4)는 광픽업(3)으로부터의 신호에 따라 재생 RF 신호를 형성하고, 파형 등화 및 이진화 처리 등을 행하여 재생 데이터를 형성하고, 이것을 프론트 엔드(front end) 회로(5)(FE 회로라고도 함)에 공급한다. 그리고, RF 회로(4)는 트래킹 에러 신호, 포커스 에러 신호 등의 서보 에러 신호도 형성한다.

이들 각 서보 에러 신호를 사용하여, 트래킹 에러 제어 및 포커스 에러 제어 등을 행하여, 적정한 크기의 스폿 형상의 레이저광에 의하여, 디스크 상의 데이터가 기록된 트랙 위를 정확하게 주사할 수 있다.

그리고, 도 6에 있어서는, 설명을 간단하게 하기 위하여, 광디스크(2)를 회전 구동시키는 스핀들 모터, 광픽업을 디스크의 반경 방향으로 이동시키는 스레드 기구부, 광픽업(3)의 위치를 디스크에 직교하는 방향 및 디스크의 반경 방향으로 미세 조정하기 위한 2축 액츄에이터 등에 대한 기재는 생략하고 있다.

FE 회로(5)는 이것에 공급되는 재생 데이터의 복조화 또는 에러 정정 등의 처리를 행하고, 처리 후의 재생 데이터를 디코더(6)에 공급한다. 디코더(6)는 상기 재생 데이터를 64fs 레이트의 1비트 오디오 데이터로 디코드하여, 1비트 신호 스위칭 처리 장치(10)에 공급한다.

청취자가 통상의 2채널 재생 모드를 선택한 것이면, 광디스크 재생 장치(1) 는 2채널 영역(2-1)으로부터 광픽업(3), RF 회로(4) 및 FE 회로(5)를 통하여 인출한 2채널의 재생 데이터를 디코더(6)에 의해 디코드하고, 2채널 재생 신호(300)로서 1비트 신호 스위칭 처리 장치(10)에 공급한다. 1비트 신호 스위칭 처리 장치(10)는 시스템 제어기(8)의 제어에 따라 2채널 재생 신호(300)를 그대로 통과시켜 스위칭 출력 신호(305)로서 출력 단자(9)로부터 2채널의 D/A 필터(도시 안 함)에 공급한다. D/A 필터는 1비트 오디오 데이터로 이루어지는 2채널 재생 신호(300)를 아날로그 오디오 신호로 변환하고, 스테레오 증폭기에 공급한다. 스테레오 증폭기로 증폭된 2채널 아날로그 오디오 신호는 청취자의 전방에 배치된 좌우 스피커로부터 출력된다.

또, 청취자가 다중 채널 재생 모드를 선택한 것이면, 광디스크 재생 장치(1)는 다중 채널 영역(2-2)으로부터 광픽업(3), RF 회로(4) 및 FE 회로(5)를 통하여 인출한 다중 채널의 재생 데이터를 디코더(6)에 의해 디코드하고, 다중 채널 재생 신호(301)로서 1비트 신호 스위칭 처리 장치(10)에 공급한다. 1비트 신호 스위칭 처리 장치(10)는 시스템 제어기(8)의 제어에 따라 다중 채널 재생 신호(301)를 그대로 통과시키고, 스위칭 출력 신호(305)로서 출력 단자(9)로부터 다중 채널의 D/A 필터(도시 안 함)에 공급한다. D/A 필터는 1비트 오디오 데이터로 이루어지는 다중 채널 재생 신호(301)를 아날로그 오디오 신호로 변환하고, 다중 채널용 증폭기에 공급한다. 다중 채널용 증폭기에서 증폭된 다중 채널 아날로그 오디오 신호는 청취자의 주위에 배치된, 예를 들면 5.1채널(5.1CH)용의 스피커로부터 출력된다.

청취자가 통상의 2채널 재생 모드의 종료 후에 다운믹스 2채널 재생 모드를 선택하면, 광디스크 재생 장치(1)의 시스템 제어기(8)는 청취자에 의한 조작 키 입력(다운믹스 2채널 재생 모드 선택)에 따른 다운믹스 2채널 재생 모드로의 변경 명령(스위칭 요구 신호)을 공급한다. 디코더(6)는 다중 채널 기록 영역(2-2)으로부터 RF 회로(4) 및 FE 회로(5)를 통하여 제공받은 다중 채널의 1비트 오디오 데이터를 64fs의 클록에 동기하여 디코드하고, 이 디코드된 다중 채널 데이터(301)를 다운믹스 처리부(7)에 공급한다.

다운믹스 처리부(7)는 디코더(6)에서 디코드된 다중 채널 데이터(301)에 대해 다운믹스 처리를 행한다. 여기서, 다운믹스 처리부(7)는 다운믹스 처리를 샘플링 주파수 64fs가 아니라, 그 2배인 128fs로 행한다. 이로써, 다중 채널의 신호를 64fs로 다운믹스하는 것보다 고음질의 2채널 신호로 변환할 수 있다.

디코더(6)가 사용하는 64fs의 클록과 다운믹스 처리부(7)가 사용하는 128fs의 클록은 시스템 제어기(8)에서 마스터 클록(master clock)을 분주(分周)하여 생성된다.

다운믹스 처리부(7)에서 128fs로 다운믹스되어 얻어진 다운믹스 신호(303)는 1비트 신호 스위칭 처리 장치(10)에 공급된다. 이 1비트 신호 스위칭 처리 장치(10)에는 통상의 2채널의 1비트 재생 신호(300)도 공급된다.

1비트 신호 스위칭 장치(10)는, 청취자가 통상의 2채널 재생 모드로 하나의 악곡을 다 듣고 나서, 다운믹스 2채널 재생 모드를 선택했을 때, 스위칭 노이즈를 발생시키지 않고, 뮤트 상태를 삽입하여 다운믹스 2채널의 다운믹스 신호(303)를 스위칭 출력 신호(305)로서 출력한다. 1비트 신호 스위칭 처리 장치(10)는 스위칭 신호(306)를 시스템 제어기(8)에 공급한다.

도 7은 본 발명의 실시예로서 64fs와 128fs의 1비트 신호를 스위칭하는 처리 장치(64fs/128fs 1비트 신호 스위칭 처리 장치)(10)의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다. 도 8은 1비트 신호 스위칭 처리 장치(10)의 동작을 설명하는 타이밍 차트의 일례를 나타낸 도면이다.

1비트 신호 스위칭 처리 장치(10)는 64fs와 128fs 등과 같이 샘플링 주파수가 정수배로 상이하게 되어 있는 2계통의 고속 샘플링 1비트 디지털 오디오 신호를 스위칭하는 디지털 신호 처리 장치의 구체예이다. 고속 샘플링 1비트 디지털 오디오 신호는 전술한 DSD 방식의 1비트 오디오 데이터이며, "1" 대 "-1"의 웨이트를 가지는 데이터이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 1비트 신호 스위칭 장치(10)는 샘플링 주파수 64fs의 재생 신호(300)로 128fs의 다운믹스 신호(303)를 스위칭하는 스위칭 스위치(11)와, 샘플링 주파수가 64fs/128fs인 2계통의 뮤트 패턴을 스위칭하여 발생시키는 뮤트 패턴 생성기(12)와, 뮤트 패턴 생성기(12)에 대하여 광디스크 재생 장치(1)의 시스템 제어기(8)로부터의 스위칭 요구 신호(302)에 기초하여 스위칭 제어 신호(307)를 공급하는 제어기(13)를 구비한다. 또한, 1비트 신호 스위칭 장치(10)는 샘플링 주파수 64fs의 재생 신호(300)를 샘플링 주파수가 같은 64fs의 레이트에서 샘플링 주파수 64fs의 뮤트 패턴 신호(308)로 크로스페이드하고, 또한 샘플링 주파수 128fs의 다운믹스 신호(303)를 샘플링 주파수가 같은 128fs의 레이트에서 샘플링 주파수 128fs의 뮤트 패턴 신호(309)로부터 크로스페이드하는 크로스페이드 처리 장치(14)를 구비하고 있다.

뮤트 패턴 생성기(12)는 제어기(13)에 의해 마스터 클록을 카운터에서 분주하여 생성된 64fs의 클록과 128fs의 클록에 동기하여, 64fs와 128fs의 뮤트 패턴을 발생시킨다. 더 구체적으로 말하면, 1계통의 마스터 클록을 정수배의 관계에 기초하여 64fs와 128fs로 분주하여 생성한 각 클록에 따라 64fs의 뮤트 패턴과 128fs의 뮤트 패턴을 생성하고 있다. 그러므로, 이들 뮤트 패턴의 펄스 형상은, 상승과 하강이 어긋남이 없다. 또한, 뮤트 패턴 생성기(12)는 특정 조건을 만족시키는 64fs 뮤트 패턴(308)에서 128fs 뮤트 패턴(309)으로 노이즈를 발생시키지 않으면서 연계시킨다. 이 특정 조건이란, 최소 반복 패턴의 이중 적분 신호의 시간 평균값이 동 등한 것을 말한다. 상세한 것에 대하여는 후술한다.

크로스페이드 처리 장치(14)는, 상기 인용한 특허 문헌, 즉 일본 특허 제3318823호에 개시되어 있는 기술에 따른 크로스페이드 처리를 행한다. 더 구체적으로 말하면, 크로스페이드 처리 장치(14)는 샘플링 주파수 64fs의 재생 신호(300) 또는 128fs의 다운믹스 신호(303)에 제어기(13)로부터 공급되는 승산 계수(크로스페이드 이득) k를 승산하고 진폭 레벨을 가변하여 다중 비트 데이터로 하는 제1 계수 승산기(16)와, 뮤트 패턴 생성기(12)가 발생하는 샘플링 주파수 64fs의 뮤트 패턴 신호(308) 또는 128fs의 뮤트 패턴 신호(309)에 제어기(13)로부터 공급되는 승산 계수(크로스페이드 이득) k를 1로부터 감산한 계수 1-k를 승산하고 진폭 레벨을 가변하여 다중 비트 데이터로 하는 제2 계수 승산기(17)와, 제1 계수 승산기(16)의 승산 출력과 제2 계수 승산기(17)의 승산 출력을 가산하는 가산기(18)를 구비한다.

크로스페이드 처리 장치(14)는 가산기(18)로부터의 가산 출력에 ΔΣ 재변조 처리를 가해 샘플링 주파수 64fs 또는 128fs의 1비트 오디오 데이터(크로스페이드 신호 310/311)를 출력하는 ΔΣ 변조기(19)와, 샘플링 주파수 64fs의 재생 신호(300) 또는 128fs의 다운믹스 신호(303)와 ΔΣ 변조기(19)로부터의 출력 데이터(64fs 크로스페이드 신호 310/ 128fs 크로스페이드 신호 311)와 뮤트 패턴 생성기(12)로부터의 샘플링 주파수 64fs의 뮤트 패턴 신호(308) 또는 128fs의 뮤트 패턴 신호(309)를 제어기(13)의 제어에 따라 스위칭하는 스위치(15)를 구비한다.

이하, 1비트 신호 스위칭 장치(10)의 동작에 대하여 도 8을 참조하여 설명한다. 이 동작은, 청취자가 64fs의 통상의 2채널 재생 모드로 하나의 악곡을 들은 후, 128fs의 다운믹스 2채널 재생 모드로 다른 악곡을 듣고 싶은 경우에, 광디스크 재생 장치(1)의 정면에 있는 조작 패널 위의 조작 스위치에서 다운믹스 2채널 재생 모드를 선택한 경우의 동작이다.

먼저, 시스템 제어기(8)에서 1비트 신호 스위칭 처리 장치(10)의 제어기(13)가 스위칭 요구 신호(302)를 수신하면, 제어기(13)는 이미 스위칭 스위치(11)에 의해 선택되어 있는 64fs의 재생 신호(300)와 뮤트 패턴 생성기(12)에 의해 특정 조건을 만족시키고 생성되는 64fs 뮤트 패턴(308)을 크로스페이드 처리 장치(14)에 의해 크로스페이드 처리한다.

구체적으로는, 제1 계수 승산기(16) 및 제2 계수 승산기(17)에 1에서 0으로 천이하는 승산 계수(크로스페이드 이득) k를 부여한다. 그러면, 제1 계수 승산기(16)는 64fs의 재생 신호(300)에 1에서 0으로 천이하는 승산 계수 k를 승산한 다중 비트의 승산 출력(페이드아웃 출력)을 가산기(18)에 공급한다. 이 때, 제2 계수 승산기(17)는 64fs의 뮤트 패턴 신호(308)에 0에서 1로 천이하는 승산 계수 1-k를 승산한 다중 비트의 승산 출력(페이드인 출력)을 가산기(18)에 공급한다. 가산기(18)는 제1 계수 승산기(16)의 승산 출력(페이드아웃 출력)과 제2 계수 승산기(17)의 승산 출력(페이드인 출력)의 가산 출력(크로스페이드 출력)을 ΔΣ 변조기(19)에 공급한다. ΔΣ 변조기(19)는 제어기(13)로부터 공급되는 64fs의 클록을 사용하여 상기 가산 출력(크로스페이드 출력)에 ΔΣ 재변조 처리를 가하여, 64fs의 1비트의 디지털 크로스페이드 신호(310)를 스위칭 스위치(15)에 공급한다. 스위칭 스위치(15)에는 64fs의 재생 신호(310) 및 64fs의 뮤트 패턴 신호(308)도 공급된다.

제어기(13)는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 시스템 제어기(8)로부터 스위칭 요구 신호(302)를 수신하면, 스위칭 스위치(15)를 적절히 이용하여 64fs 레이트 재생 신호(300)로부터, 64fs 크로스페이드 신호(310) 및 64fs 뮤트 패턴 신호(308)로 원활하게 스위칭한 스위칭 출력 신호(305)를 출력시킨다.

스위칭 출력 신호(305)로서 64fs의 뮤트 패턴 신호(308)가 출력되면, 제어기(13)는 적절히 제어된 타이밍으로 스위칭 신호(306)를 생성하여, 뮤트 패턴 생성기(12)로 하여금 특정 조건을 만족한 64fs 뮤트 패턴 신호(308)로부터 128fs 뮤트 패턴 신호(309)로의 스위칭을 행하게 한다. 그리고 이 특정 조건에 대하여는 후술한다. 이와 동시에, 스위칭 스위치(11)의 스위칭을 제어하고, 입력 신호를 64fs 재생 신호(300)에서 128fs 다운믹스 신호(303)로 스위칭한다. 또한, 크로스페이드 처리 장치(14) 내의 처리 레이트를 64fs에서 128fs로 스위칭한다.

광디스크 재생 장치(1)가 2채널 재생으로부터 다중 채널 재생으로 바뀌면, 1비트 신호 스위칭 처리 장치(10)는 크로스페이드 처리 장치(14)에 의하여 128fs 다운믹스 신호(303)와 128fs 뮤트 패턴 신호(309)에 대해 크로스페이드 처리를 행한다. 이 크로스페이드 처리에서는 제1 계수 승산기(16) 및 제2 계수 승산기(17)에 0에서 1로 천이하는 승산 계수(크로스페이드 이득) k를 부여한다. 이에 따라, 제1 계수 승산기(16)는 128fs의 다운믹스 신호(303)에 0에서 1로 천이하는 승산 계수 k를 승산한 다중 비트의 승산 출력(페이드인 출력)을 가산기(18)에 공급한다. 이 때, 제2 계수 승산기(17)는 128fs의 뮤트 패턴 신호(309)에 1에서 0으로 천이하는 승산 계수 1-k를 승산한 다중 비트의 승산 출력(페이드아웃 출력)을 가산기(18)에 공급한다. 가산기(18)는 제1 계수 승산기(16)의 승산 출력(페이드인 출력)과 제2 계수 승산기(17)의 승산 출력(페이드아웃 출력)의 가산 출력(크로스페이드 출력)을 ΔΣ 변조기(19)에 공급한다. ΔΣ 변조기(19)는 제어기(13)로부터 공급되는 128fs의 클록을 사용하여 상기 가산 출력(크로스페이드 출력)에 ΔΣ 재변조 처리를 가하여, 128fs의 1비트의 디지털 크로스페이드 신호(311)를 스위칭 스위치(15)에 공급한다. 스위칭 스위치(15)에는 128fs의 다운믹스 신호(303)외에, 128fs의 디지털 크로스페이드 신호(311) 및 128fs의 뮤트 패턴 신호(309)도 공급된다.

제어기(13)는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 스위칭 스위치(13)의 스위칭을 제어하여 128fs의 뮤트 패턴 신호(309)에서 128fs 크로스페이드 신호(311), 그리고 128fs의 다운믹스 신호(303)로 원활하게 스위칭한 스위칭 출력 신호(305)를 출력시 킨다.

1비트 신호 스위칭 처리 장치(10)는 64fs 신호와 128fs 신호의 스위칭 장치이며, 이들 처리는 뮤트 패턴이 64fs에서 128fs로 바뀔 때까지는 64fs로, 바뀐 후에는 128fs로 처리된다.

도 9는 뮤트 패턴 생성기(12)에서 행해지는 64fs 레이트의 뮤트 패턴 신호(308)와 128fs 레이트의 뮤트 패턴 신호(309)를 연계하는 처리 동작을 설명하기 위한 도면이다. 각각의 레이트에서의 고정 패턴의 반복으로 이루어지는 뮤트 패턴 신호 A와 뮤트 패턴 신호 B는 포인트 P에서 직접 스위칭한다. 이와 같은 상이한 뮤트 패턴을 종래의 기술을 이용하여 직접 연계시킨 때에는 가청 주파수 대역에 노이즈 성분이 발생될 수 있다. 본 발명에서는, 상이한 뮤트 패턴을 연계시켰을 때에도, 가청 주파수 대역의 노이즈 성분을 충분히 억제하기 때문에, 그 접속 포인트 P를 끝으로 하는 각각의 최소 반복 패턴의 1주기의 이중 적분 신호를 시간 평균한 값이 일치하는 고정 패턴을 사용한다.

도 10의 (a)~(c)는 도 9에 나타낸 뮤트 패턴의 적분 파형을 나타내는 도면으로서, 64fs 레이트의 최소 반복 패턴 A로서, "1, 1, -1, -1, -1, -1, 1, 1, -1, -1, 1, 1, 1, 1, -1, -1"을 사용한 경우와, 128fs 레이트의 최소 반복 패턴 B로서, "1, -1, -1, 1, -1, 1, 1, -1"을 사용한 경우이다. 64fs 레이트의 신호는 동일 레벨의 데이터가 m = 2 샘플씩 연속하는 128fs 레이트의 신호로 나타내고 있다. 즉, 1/m(= 1/2) 64fs가 128fs에 대응한다.

도 10의 (a)는 뮤트 패턴 신호, 도 10의 (b)는 그 적분 신호, 도 10의 (c)는 이중 적분 신호이다. 128fs 레이트에 대한 최소 반복 패턴 A의 1주기가 16, 최소 반복 패턴 B의 1주기가 8이기 때문에 어느 쪽의 패턴도 이중 적분 신호의 시간 평균값은 0으로 되어, 접속 포인트 P를 끝 점으로 하는 1주기의 이중 적분 신호의 시간 평균값이 일치한다. 이 때, 이들 뮤트 패턴을 연계해도 가청 주파수 대역에서는 노이즈가 발생하지 않는다.

도 11의 (a)~(c)는 64fs의 최소 반복 패턴 C로서 "1, 1, -1, -1"과 128fs의 최소 반복 패턴 D로서 "1, -1"을 사용한 경우로서, 도 6의 (a)는 뮤트 패턴 신호를, 도 6의 (b)는 적분 신호를, 도 6의 (c)은 이중 적분 신호를 나타낸다. 이 패턴의 경우, 1과 ―1의 수가 같은 수의 뮤트 패턴이면서, 도 6의 (c)에 나타난 바와 같이 이중 적분값의 시간 평균값이 "3"과 "1"로 되어 일치하지 않는다. 이와 같은 뮤트 패턴을 직접 연계시키면 노이즈가 발생하기 때문에 스위칭에는 적합하지 않게 된다.

이상 설명한 것처럼, 광디스크 재생 장치(1)에 있어서, 1비트 신호 스위칭 처리 장치(10)는 64fs의 2채널 재생 신호와, 128fs의 다운믹스 2채널 신호와 같이 "1" 대" -1"의 웨이트를 가지며, 또한 샘플링 주파수가 정수배, 즉 2배의 관계로 상이하게 되어 있는 2계통의 고속 샘플링 1비트 디지털 오디오 신호를, 가청 주파수 대역의 노이즈를 억제하면서 스위칭할 수 있다. 즉, 본 발명에 의한 디지털 신호 처리 장치 및 방법에 따라, 상이한 샘플링 주파수의 신호 사이에서 가청 주파수 대역의 노이즈 성분을 충분히 억제한 스위칭이 실현 가능해진다.

상기 실시예에서는, 64fs 2채널의 1비트 오디오 데이터를 128fs 2채널의 1비 트 오디오 데이터에 연계시키고 있지만, 128fs 2채널에서 64fs 2채널의 1비트 오디오 데이터에 연계시키는 경우에도 적용할 수 있다. 128fs 2채널의 재생 신호에 128fs 크로스페이드 신호를 연계시키고, 이 128fs 크로스페이드 신호에 128fs의 뮤트 패턴 신호를 연계시키며, 이 128fs의 뮤트 패턴 신호에 64fs의 뮤트 패턴 신호를 이중 적분 신호의 시간 평균값이 등등하게 되는 접속 포인트에서 연계한다. 이후, 64fs의 크로스페이드 신호를 64fs의 뮤트 패턴 신호에 연계시키고, 64fs의 2채널 재생 신호를 64fs 크로스페이드 신호에 연계시킨다.

또, 상기 실시예에서는, 샘플링 주파수의 예로서, 64fs와 128fs 간의 스위칭의 경우에 대하여 기술하였으나, 임의의 정수배의 관계에 있는 샘플링 주파수 간의 스위칭에도 마찬가지로 실현할 수 있다. 예를 들면, 64fs와 192fs, 64fs와 256fs와 같은, 3배, 4배의 관계가 가능하다.

또, 상기 실시예에서는, 뮤트 패턴을 한번 스위칭한 것이지만, 동일 조건을 만족시키는 패턴끼리를 여러번 연계시켜도 된다. 즉, 샘플링 주파수가 정수배의 관계로 되어 있다, 예를 들면 64fs, 128fs, 256fs의 1비트 오디오 신호를 이중 적분 신호의 시간 평균값이 등일하게 되는 접속 포인트를 가진 64fs, 128fs, 256fs의 뮤트 패턴 신호를 사용하여 직접 연결해도 된다.

또, 상기 실시예에서는 이중 적분 신호의 시간 평균값이 동일한 뮤트 패턴 신호를 사용하였지만, 본 발명의 목적을 위해 3중의 적분 신호가 동일한 시간 평균값을 갖는 것이 더 바람직할 수 있다. 또한, 본 실시예에서는, 재생 장치로서 슈퍼 오디오 CD를 사용한 경우에 대하여 나타냈지만, 1비트 신호를 취급하는 다른 시 스템에 적응 가능하다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.

다음에, 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 12는 본 발명의 디지털 신호 처리 장치 및 디지털 신호 처리 방법의 구체예으로 되는 1비트 신호 스위칭 처리 장치(50)를 내장하고 있는 광디스크 재생 장치(41)의 시스템 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.

이 광디스크 재생 장치(41)가 재생의 대상으로 하는 광디스크(42)는 "1" 대 "-1"의 웨이트를 가지는 디지털 오디오 신호, 예를 들면 ΔΣ 변조에 의해 생성된 DSD 방식의 1비트 오디오 데이터를 기록하고 있는 슈퍼 오디오 CD이다.

광디스크 재생 장치(41)는, 재생시에는 광디스크(42)에 기록되어 있는 데이터를 디코더에 의해 1비트 재생 신호로 디코드하고, 정지시에는 뮤트 패턴을 출력한다. 1비트 재생 신호로부터 뮤트 패턴 신호로의 1비트 신호의 스위칭에 1비트 신호 스위칭 처리 장치(50)가 이용된다.

1비트 신호 스위칭 처리 장치(50)는 "1" 대 "-1"의 웨이트를 가지며, 또한 샘플링 주파수가 같은 2계통의 고속 샘플링 1비트 디지털 오디오 신호를 처리하는 디지털 신호 처리 장치이다.

먼저, 광디스크 재생 장치(41)의 구성을 도 12에 따라 설명한다. 광픽업(43)은 레이저 광원, 빔 분할기, 대물 렌즈, 수광 소자(포토 다이오드) 등을 구비한다. 광픽업(43)은 광디스크(42)에 레이저광을 조사하고, 이 레이저광의 디스크로부터의 반사광을 수광하여 전기 신호로 변환하고, 이것을 RF 회로(44)에 공급한다. 광디스크(42)로부터의 반사광은 광디스크(42)에 기록되어 있는 데이터에 따라 변화하는 것이다.

RF 회로(44)는 광픽업(43)으로부터의 신호에 따라 재생 RF 신호를 형성하고, 파형 등화 및 이진화 처리 등을 행하여 재생 데이터를 형성하고, 이것을 프론트 엔드 회로(45)(FE 회로라고도 함)에 공급한다. 그리고, RF 회로(44)는 트래킹 에러 신호, 포커스 에러 신호 등의 서보 에러 신호도 형성한다.

이들 각 서보 에러 신호를 사용하여, 트래킹 에러 제어, 포커스 에러 제어 등을 행하여, 적정한 크기의 스폿 형상의 레이저광에 의하여, 디스크 상의 데이터가 기록된 트랙 위를 정확하게 주사할 수 있다.

그리고, 도 12에 있어서는, 설명을 간단하게 하기 위하여, 광디스크(42)를 회전 구동시키는 스핀들 모터, 광픽업을 디스크의 반경 방향으로 이동시키는 스레드 기구부, 광픽업(3)의 위치를 디스크에 직교하는 방향 및 디스크의 반경 방향으로 미세 조정하기 위한 2축 액츄에이터 등에 대해서는 생략하고 있다.

FE 회로(45)는, 이것에 공급된 재생 데이터의 복조화 또는 에러 정정 등의 처리를 행하고, 처리 후의 재생 데이터를 디코더(46)에 공급한다. 디코더(46)는 상기 재생 데이터를 64fs 레이트의 1비트 오디오 데이터로 디코드하여, 1비트 신호 스위칭 처리 장치(50)에 공급한다.

시스템 제어기(47)는 청취자가 재생 상태로부터 정지 상태로의 스위칭 조작이 이루어지면, 스위칭 요구 신호를 1비트 신호 스위칭 처리 장치(50)에 공급한다.

1비트 스위칭 처리 장치(50)는 재생 신호로부터 뮤트 패턴 신호를 사용하는 정지 상태로 스위칭한다.

도 13은, 본 발명의 구체예으로 되는 1비트 스위칭 처리 장치(50)의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다. 도 14는 1비트 스위칭 처리 장치(50)의 동작을 설명하기 위한 타이밍 차트이다.

1비트 스위칭 처리 장치(50)는, 샘플링 주파수가 예를 들면 64fs로 동일한 2계통의 고속 샘플링 1비트 디지털 오디오 신호를 처리하는 디지털 신호 처리 장치의 구체예이다. 고속 샘플링 1비트 디지털 오디오 신호는, 전술한 DSD 방식의 1비트 오디오 데이터이며, "1" 대 "-1"의 웨이트를 가지는 데이터이다.

1비트 신호 스위칭 처리 장치(50)는, 도 13에 나타낸 바와 같이, 입력된 64fs 1비트 오디오 재생 신호(401)로부터 제1 뮤트 패턴 신호를 검출하는 뮤트 패턴 검출기(51)와, 뮤트 패턴 검출기(51)에서 검출된 제1 뮤트 패턴 신호의 1주기의 데이터에 이중 적분 처리를 가하는 이중 적분기(52)와, 이중 적분기(52)에서 얻어진 이중 적분값의 평균값을 검출하는 평균값 검출기(53)와, 상기 제1 뮤트 패턴과 같은 샘플링 주파수 64fs를 가지면서 패턴이 상이하고, 또한 1주기의 데이터의 이중 적분의 평균값이 미리 정해진 값으로 되는 제2 뮤트 패턴을 발생하는 뮤트 패턴 생성기(54)와, 입력된 1비트 오디오 재생 신호(401)와 뮤트 패턴 생성기(54)의 제2 뮤트 패턴을 스위칭하는 스위칭 스위치(55)와, 평균값 검출기(53)에서 얻어진 제1 뮤트 패턴의 이중 적분값의 평균값이 상기 미리 정해진 값과 동일하게 된 타이밍을 검출하면, 이 타이밍에서 스위칭 스위치(55)의 스위칭을 제어하고, 1비트 오디오 재생 신호(401)로부터 상기 제2 뮤트 패턴 신호로 스위칭하는 제어기(56)를 구비한다.

다음에, 1비트 신호 스위칭 장치(50)의 동작에 대하여 도 14를 참조하여 설명한다. 1비트 신호 스위칭 장치(50)는, 뮤트 패턴 검출기(51)에 의해 재생 신호(401)로부터 동일 패턴의 반복으로 이루어지는 뮤트 패턴을 검출하고, 이중 적분기(52)에 의해 그 1주기의 데이터에 대해 이중 적분을 행하고, 또한 평균값 검출기(53)에 의하여, 그 1주기의 시간 평균값을 도출한다. 여기서, 광디스크 재생 장치(41)의 시스템 제어기(47)로부터 스위칭 요구 신호(402)를 수신하면, 제어기(56)는 상기 검출기(53)로부터 재생 뮤트 패턴의 이중 적분의 시간 평균값이, 예를 들어 0으로 되는 타이밍을 검출하고, 이 타이밍에서 스위칭 스위치(55)에 의해 재생 신호(401)로부터 뮤트 패턴 생성기(54)에서 생성된 뮤트 패턴 신호(403)로 직접 스위칭한다. 이 때, 뮤트 패턴 생성기(54)는 그 이중 적분의 시간 평균값이 그 주기에 대해 0으로 되는 패턴을 생성한다. 이에 따라, 재생 뮤트 패턴 신호로부터, 뮤트 패턴 생성기(54)의 뮤트 패턴 신호로의 원활한 스위칭이 실현될 수 있다.

도 15는, 뮤트 패턴 재생 신호(401)와 뮤트 패턴 생성기(54)의 뮤트 패턴 신호(403)를 포함하는 2종류의 뮤트 패턴을 어떻게 연계시키는지를 나타내고 있다. 각각 고정 패턴의 반복으로 이루어지는 뮤트 패턴을 포인트 P에서 직접 스위칭하고 있다. 이와 같은 상이한 뮤트 패턴을 직접 연계시키는 경우에, 가청 주파수 대역의 노이즈 성분을 충분히 억제하기 위해서, 그 접속 포인트 P를 끝 점으로 하는 각각의 최소 반복 패턴 A, B의 1주기의 이중 적분 신호를 시간 평균한 값이 일치하는 고정 패턴을 사용하고 있다.

도 16의 (a)~(c)는 도 15에 나타낸 2개의 뮤트 패턴 신호의 적분 파형도이 다. 최소 반복 패턴 A로서 "1, -1, -1, 1, -1, 1, 1, -1"을 이용하고, 최소 반복 패턴 B로서 "1, 1, -1, -1, -1, -1, 1, 1, -1, -1, 1, 1, 1, 1, -1, -1"을 사용한 경우이다. 도 16의 (a)는 뮤트 패턴 신호, 도 16의 (b)는 그 적분 신호, 도 16의 (c)는 이중 적분 신호이다. 최소 반복 패턴 A의 1주기가 8, 최소 반복 패턴 B의 1주기가 16이고, 이들 2개의 뮤트 패턴의 2중 적분 신호의 시간 평균값은 0이다. 따라서, 접속 포인트 P를 끝 점으로 하는 1주기의 이중 적분 신호의 시간 평균값이 일치하는 것에 의해 이들 뮤트 패턴을 연계시킬 수 있다.

한편, 도 17의 (a)~(c)는 최소 반복 패턴 C로서 "1, -1"을 이용하고, 최소 반복 패턴 D로서 "1, 1, -1, -1"을 이용하여 얻어진 뮤트 패턴의 적분 패턴을 나타내고 있다. 도 17의 (a)는 뮤트 패턴 신호를, 도 17의 (b)는 뮤트 패턴 신호의 적분 신호를, 도 17의 (c)는 뮤트 패턴 신호의 이중 적분 신호를 나타낸다. 이들 뮤트 패턴의 경우, 도 17의 (c)에 도시된 바와 같이, "1"의 수와 "-1"의 수가 동일함에도 불구하고, 2개의 뮤트 패턴의 이중 적분의 시간 평균값은 "1과 "3"으로서, 서로 일치하지 않고 있다. 따라서, 이와 같은 뮤트 패턴을 직접 연계시키면 노이즈가 생겨 스위칭에는 적합하지 않게 된다.

도 18의 (a)~(i)는 뮤트 재생 신호로서 "1, -1, -1, 1, -1, 1, 1, -1"을 이중 적분한 값의 시간 평균값을 나타내는 그래프이다. 동일한 뮤트 패턴이라도, 그 1주기의 선두를 어디로 하는지에 따라 그 값이 상이하게 되어 천이하는 것을 나타내고 있다. 도 18의 (c)는 시각 t0로부터의 1주기 T0의 이중 적분 신호로서, 그 시간 평균값은 5.5이다. 또한, 도 18의 (e)는 시각 t1로부터의 1주기 T1의 이중 적분 신호로서, 그 시간 평균값은 1이다. 또한, 도 18의 (g)는 시각 t2로부터의 1주기 T2의 이중 적분 신호로서, 그 시간 평균값은 ―5.5이다. 그리고 도 18의 (i)는 시각 t3으로부터의 1주기 T3의 이중 적분 신호로서, 그 시간 평균값은 0으로 된다. 따라서, T3의 1주기의 끝 점으로 되는 시각 t11에서는, 동일한 이중 적분 신호의 시간 평균값이 0으로 되는 뮤트 패턴과 연계시킬 수 있다. 도 18의 (a)~(i)는 "1, 1, -1, -1, -1, -1, 1, 1, -1, -1, 1, 1, 1, 1, -1, -1"이 사용되는 경우 그 값이 0으로 되는 시간 평균값을 갖는 뮤트 패턴 생성기 신호(403)의 일예를 나타내고 있다. 따라서, 뮤트 패턴은 예시된 타이밍에서 서로 연계될 수 있게 된다.

이상 설명한 것처럼, 광디스크 재생 장치(41)에 있어서, 1비트 신호 스위칭 처리 장치(50)는 샘플링 주파수가 상이한 뮤트 패턴에서 64fs인 경우에도 가청 주파수 대역의 노이즈 성분을 충분히 억제한 스위칭을 실현할 수 있다.

그리고, 상기 다른 실시예에서는, 뮤트 패턴의 선정 방법으로서 이중 적분 신호의 시간 평균값이 동일한 패턴을 사용하고 있지만, 3중의 적분 신호가 동일한 시간 평균값을 갖는 것이 더 바람직할 수 있다.

상기 실시예에서는, 재생 장치로서 슈퍼 오디오 CD를 사용한 경우에 대한 것이나, 1비트 신호를 취급하는 다른 시스템에 적응 가능하며, 광디스크 재생 장치에 한정되는 것은 아니다.

본 발명은 "1 대 "-1"로 웨이트 처리되고, 정수배의 샘플링 주파수를 갖는 2계통의 1비트 디지털 오디오 신호를 처리하는 디지털 신호 처리 방법을 제공한다.

본 발명의 방법은 m(여기서, m은 2 이상의 정수)개의 샘플 단위에 의해 연속 하여 동일한 값을 취하는, 동일한 수의 웨이트를 갖는 각각의 뮤트 패턴을 이용하여, 1 : 1/m의 관계를 갖는 각각의 상이한 샘플링 주파수를 갖는 2계통의 뮤트 패턴 신호를 생성하는 뮤트 패턴 신호 생성 단계를 포함하며,

뮤트 패턴 신호 생성 단계는 스위칭 신호에 따라 2계통의 뮤트 패턴 신호를 한쪽에서 다른쪽으로 스위칭함으로써 적어도 2계통의 고속 샘플링 1비트 디지털 오디오 신호를 연계시키도록 되어 있으며, 뮤트 패턴 신호의 최소 반복 패턴의 이중 적분 신호는 동일한 시간 평균값을 나타낸다.

본 발명은 또한 "1" 대" -1"의 웨이트를 가지며, 또한 샘플링 주파수가 같은 2계통의 고속 샘플링 1비트 디지털 오디오 신호를 처리하기 위한 디지털 신호 처리 방법을 제공한다.

본 발명의 방법은 입력된 1비트 오디오 재생 신호로부터 제1 뮤트 패턴 신호를 검출하는 뮤트 패턴 신호 검출 단계와;

뮤트 패턴 신호 검출 단계에서 검출된 제1 뮤트 패턴 신호의 1주기의 데이터에 2중 적분 처리를 가하는 2중 적분 처리 단계와;

2중 적분 처리 단계에서 얻어진 2중 적분값의 평균값을 검출하는 평균값 검출 단계와;

제1 뮤트 패턴 신호와 같은 샘플링 주파수이면서 패턴이 상이하고, 또한 1주기의 데이터의 2중 적분의 평균값이 미리 정해진 값으로 되는 제2 뮤트 패턴 신호를 발생하는 뮤트 패턴 신호 발생 단계와;

입력된 1비트 오디오 재생 신호와 뮤트 패턴 신호 발생 단계에서 발생한 제2 뮤트 패턴 신호를 스위칭하는 스위칭 단계를 포함하고,

스위칭 단계는 평균값 검출 단계에서 얻은 제1 뮤트 패턴 신호의 2중 적분값의 평균값이 상기 미리 정해진 값과 동일하게 된 타이밍에 따라, 1비트 오디오 재생 신호로부터 제2 뮤트 패턴 신호로 스위칭하게 된다.

본 발명에 따른 디지털 신호 처리 장치에 있어서, 뮤트 패턴 신호 생성 수단은, 뮤트 패턴 신호의 최소 반복 패턴의 이중 적분 신호가 동일한 시간 평균값을 나타내는 경우에, 제어 수단으로부터 공급되는 스위칭 신호에 따라 적어도 2계통의 뮤트 패턴 신호를 한쪽에서 다른쪽으로 스위칭함으로써 적어도 2계통의 고속 샘플링 1비트 디지털 오디오 신호를 연계시킨다. 따라서, 노이즈를 발생시키지 않고 적어도 2계통의 1비트 신호를 스위칭할 수 있다.

본 발명에 따른 디지털 신호 처리 장치에 있어서, 뮤트 패턴 신호 생성 수단은 뮤트 패턴 신호의 최소 반복 패턴의 이중 적분 신호가 동일한 시간 평균값을 나타내는 경우에, 제어 수단으로부터 공급되는 스위칭 신호에 따라 2계통의 뮤트 패턴 신호를 한쪽에서 다른쪽으로 스위칭함으로써 2계통의 고속 샘플링 1비트 디지털 오디오 신호를 연계시키게 된다. 따라서, 노이즈를 발생시키지 않고 상이한 각각의 샘플링 주파수를 갖는 1비트 신호를 스위칭할 수 있다.

본 발명에 따른 디지털 신호 처리 장치에 있어서, 뮤트 패턴 신호 생성 수단은 제1 뮤트 패턴 신호와 동일한 샘플링 주파수를 가지며, 미리 정해진 값으로 되는 1주기의 데이터의 이중 적분값의 평균값을 나타내는 제2 뮤트 패턴을 생성하고, 제어 수단은 1비트 오디오 재생 신호로부터 제2 뮤트 패턴 신호로 스위칭하도록 미리 정해진 값으로 되는 평균값 검출 수단에 의해 검출된 제1 뮤트 패턴 신호의 이중 적분값의 평균값의 검출 타이밍에서 스위칭 수단의 스위칭 동작을 제어한다. 따라서, 뮤트 패턴의 이중 적분 신호의 시간 평균값이 서로 동일하게 되면, 노이즈를 발생시키지 않고 1비트 뮤트 패턴을 직접 스위칭할 수 있다.

본 발명에 따른 디지털 신호 처리 방법에 있어서, 뮤트 패턴 신호 생성 단계는 뮤트 패턴 신호의 최소 반복 패턴의 이중 적분 신호가 동일한 시간 평균값을 나타내는 경우에, 적어도 2계통의 뮤트 패턴 신호를 한쪽에서 다른쪽으로 스위칭함으로써 적어도 2계통의 고속 샘플링 1비트 디지털 오디오 신호를 연계시킨다. 따라서, 노이즈를 발생시키지 않고 적어도 2계통의 1비트 신호를 스위칭할 수 있다.

본 발명에 따른 디지털 신호 처리 방법에 있어서, 뮤트 패턴 신호 생성 단계는 뮤트 패턴 신호의 최소 반복 패턴의 이중 적분 신호가 동일한 시간 평균값을 나타내는 경우에, 2계통의 뮤트 패턴 신호를 한쪽에서 다른쪽으로 스위칭함으로써 2계통의 고속 샘플링 1비트 오디오 신호를 연계시킨다. 따라서, 노이즈를 발생시키지 않으면서 상이한 각각의 샘플링 주파수를 갖는 1비트 신호를 스위칭할 수 있다.

본 발명에 따른 디지털 신호 처리 방법에 있어서, 제1 뮤트 패턴 신호와 동일한 샘플링 주파수를 가지며 미리 정해진 값으로 되는 1주기의 데이터의 이중 적분값의 평균값을 나타내는 제2 뮤트 패턴 신호를 생성한다. 스위칭 동작은 1비트 오디오 재생 신호로부터 제2 뮤트 패턴 신호로 스위칭되도록 미리 정해진 값으로 되는 평균값 검출 단계에서 검출된 제1 뮤트 패턴 신호의 이중 적분값의 평균값의 검출 타이밍에서 수행되도록 제어된다. 따라서, 뮤트 패턴 신호의 이중 적분 신호의 시간 평균값이 서로 동일한 경우에 노이즈를 발생시키지 않으면서 1비트 뮤트 패턴을 직접 스위칭할 수 있다.

Claims (6)

1. "1" 대 "-1"로 웨이트 처리된 적어도 2계통의 1비트 디지털 오디오 신호를 고속으로 처리하기 위한 디지털 신호 처리 장치에 있어서,

   동일한 수의 상이한 웨이트를 가지는 패턴을 반복하여 배치하여 얻어진 적어도 2계통의 뮤트 패턴을 생성하는 뮤트 패턴 신호 생성 수단과;

   스위칭 요구 신호에 기초하여 스위칭 신호를 상기 뮤트 패턴 신호 생성 수단에 공급하는 제어 수단

   을 구비하고,

   상기 뮤트 패턴 신호 생성 수단은, 최소 반복 패턴의 이중 적분 신호가 동일한 시간 평균값을 나타내는, 상기 적어도 2계통의 뮤트 패턴 신호를, 상기 제어 수단으로부터 공급되는 스위칭 신호에 따라 스위칭하여, 상기 적어도 2계통의 고속 샘플링 1비트 디지털 오디오 신호를 연계시키는 특징으로 하는 디지털 신호 처리 장치.
2. "1" 대 "-1"의 웨이트를 가지며, 반복 샘플링 주파수가 정수배로 상이하게 되어 있는 2계통의 1비트 디지털 오디오 신호를 고속으로 처리하는 디지털 신호 처리 장치에 있어서,

   m(여기서, m은 2 이상의 정수)개의 샘플 단위에 의해 연속하여 동일한 값을 취하는, 동일한 수의 웨이트를 갖는 각각의 뮤트 패턴을 이용하여, 1 : 1/m의 관계 를 갖는 각각의 상이한 샘플링 주파수를 갖는 2계통의 뮤트 패턴 신호를 생성하는 뮤트 패턴 신호 생성 수단과;

   스위칭 요구 신호에 기초하여 상기 뮤트 패턴 신호 생성 수단에 스위칭 신호를 공급하는 제어 수단

   을 구비하며,

   상기 뮤트 패턴 신호 생성 수단은 상기 제어 수단으로부터 공급되는 스위칭 신호에 따라 상기 2계통의 뮤트 패턴 신호를 한쪽에서 다른쪽으로 스위칭함으로써 상기 2계통의 고속 샘플링 1비트 디지털 오디오 신호를 연계시키고, 상기 뮤트 패턴 신호의 최소 반복 패턴의 이중 적분 신호는 동일한 시간 평균값을 나타내는 것을 특징으로 하는 디지털 신호 처리 장치.
3. 제2항에 있어서,

   제1 샘플링 주파수를 갖는 1비트 신호로부터, 상기 제1 샘플링 주파수와 동일한 샘플링 주파수를 갖는 뮤트 패턴 신호로 크로스페이드 처리하고, 이어서 다른 뮤트 패턴 신호를 제2 샘플링 주파수를 갖는 1비트 신호로 크로스페이드 처리하는 크로스페이드 처리 수단을 추가로 구비하며, 상기 다른 뮤트 패턴 신호의 샘플링 주파수는 상기 제2 샘플링 주파수와 동일한 것을 특징으로 하는 디지털 신호 처리 장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 뮤트 패턴 신호 생성 수단은 상기 제어 수단으로부터 공급되는 스위칭 신호에 따라, 상기 크로스페이드 처리 수단에 의해 상기 제1 샘플링 주파수를 가진 1비트 신호로부터 크로스페이드 처리된 상기 제1 샘플링 주파수를 가진 뮤트 패턴으로부터, 상기 크로스페이드 처리 수단에 의해 상기 제2 샘플링 주파수를 가진 1비트 신호로 크로스페이드 처리된 제2 샘플링 주파수를 가진 뮤트 패턴으로 스위칭함으로써 고속 샘플링 1비트 디지털 오디오 신호를 연계시키는 것을 특징으로 하는 디지털 신호 처리 장치.
5. "1" 대 "-1"로 웨이트 처리되고 동일한 샘플링 주파수를 갖는 2계통의 1비트 디지털 오디오 신호를 고속으로 처리하는 디지털 신호 처리 장치에 있어서,

   입력 1비트 오디오 재생 신호로부터 제1 뮤트 패턴 신호를 검출하는 뮤트 패턴 신호 검출 수단과;

   상기 뮤트 패턴 신호 검출 수단에 의해 검출된 제1 뮤트 패턴 신호의 1주기의 데이터에 대해 이중 적분의 처리를 수행하는 이중 적분 수단과;

   상기 이중 적분 수단에 의해 얻은 이중 적분값의 평균값을 검출하는 평균값 검출 수단과;

   상기 제1 뮤트 패턴 신호와 동일한 샘플링 주파수를 가지며, 미리 정해진 값으로 되는 1주기의 데이터의 이중 적분값의 평균값을 나타내는 제2 뮤트 패턴 신호를 생성하는 뮤트 패턴 신호 생성 수단과;

   상기 입력 1비트 오디오 재생 신호로부터 상기 뮤트 패턴 신호 생성 수단에 의해 생성된 제2 뮤트 패턴으로 스위칭하는 스위칭 수단과;

   상기 1비트 오디오 재생 신호로부터 상기 제2 뮤트 패턴 신호로 스위칭하도록 미리 정해진 값으로 되는 평균값 검출 수단에 의해 검출된 상기 제1 뮤트 패턴 신호의 이중 적분값의 평균값의 검출 타이밍에서 상기 스위칭 수단의 스위칭 동작을 제어하는 제어 수단

   을 구비하는 것을 특징으로 하는 디지털 신호 처리 장치.
6. "1" 대 "-1"로 웨이트 처리되는 적어도 2계통의 1비트 디지털 오디오 신호를 고속으로 처리하는 디지털 신호 처리 방법에 있어서,

   동일한 수의 상이한 웨이트를 갖는 패턴을 반복적으로 배치함으로써 얻은 적어도 상이한 2계통의 뮤트 패턴 신호를 생성하는 뮤트 패턴 신호 생성 단계를 포함하며,

   상기 뮤트 패턴 신호 생성 단계는 스위칭 신호에 따라 상기 적어도 2계통의 뮤트 패턴 신호를 스위칭함으로써 적어도 2계통의 고속 샘플링 1비트 디지털 오디오 신호를 연계시키고, 상기 뮤트 패턴 신호의 최소 반복 패턴의 이중 적분 신호는 동일한 시간 평균값을 나타내는 것을 특징으로 하는 디지털 신호 처리 방법.

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