JPH01274509A - 二重積分型ノイズシェーパ - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は特に長時間ゼロ入力が与えられた際に、ノイズ
シェーパをリセットする二重積分型ノイズシェーパに関
する。

従来の技術 近年ノイズシェーパを用いたムＤ／Ｄム変換器がよく用
いられている（例えば、［アイイーイーイートランザク
ン四ンズ　オンコミュニケーション」（ＩＲＫＫ　Ｔｒ
ａｎｓｓａｃｔｉｏｎＳｏｎ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉ
ｏｎｓＶｏｌ、ＣＯＭ−ａ３　、Ｎｏ、３　ｐｐ２４９
−２ｓａ　、　Ｍａｒｃｈ１９８５））。

第２図に従来例を示し、その説明を行う。

第２図において、１．２．３は加算器で、加算器１は２
人力の加算を行い、加算器２．３は正側の入力から負側
の入力の減算を行う。ここで、加算器１に与えられる入
力は１６ピツトのディジタル信号であるものとする。４
は局部量子化器で、第１表に示すとおりの入力信号の量
子化を行う。

（以下余白） 第１表 １０５．１０６は遅延回路であり、通常Ｄフリップフロ
ップ等のレジスタが用いられる。７はシフタであり、入
力信号の１ビツト左シフト、即ち入力信号を２倍して出
力する。

ここで局部量子化器４は、その入力Ｘ°に対して量子化
雑音Ｖ、を加算して出力するものであるから、局部量子
化器４の出力Ｙは、 Ｙ　＝　　Ｘ’　＋　Ｖｑ　　　　　　　　　　・・・
・・・（１）となる。加算器３で、（ｘ’−ｙ）の演算
を行うため、加算器３出力は−ｖｑ　となり、遅延回路
１０５゜１０６により順次遅延されていく。遅延回路１
０５の出力は−”ｌｊ　ｑ　、ｚ　１、遅延回路１０６
の出力は−ｖｑ　、ｚ　２であるから、加算器２の出力
は（Ｖｑ、ｚ”−２・Ｖｑ−ｚ’）となり、加算器１に
より入力Ｘと加算される。故に入力Ｘと出力Ｙとの関係
は、Ｙ＝Ｘ＋　（１−ｚ　”　）２・Ｖｑ　　　　−−
（２１となる。つまり、二重積分型ノイズシェーパを用
いれば、１２　ｄＢｌｏｃｔの特性で低域はど量子化雑
音が低減されるという効果が得られる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、長時間にわたるゼ
ロデータ（以下インフィニティゼロと称す）が入力に与
えられた場合においても必ず遅延回路１０５，１０８に
ゼロ以外のデータが残っているため、遅延回路１０５，
１０６の値は刻々変化し、通常発振現象をおこし、回路
が動作することに伴うアナログ的なノイズが発生する。

逆に、初期状態（遅延回路をリセットし、解除した状態
）ではゼロ以外の入力が与えられるまで動作は停止して
いるため上記のようなノイズは発生せず、回路が動作す
る前と後でＳＮ比が異なり、しかも動作後の方がＳＮ比
が悪くなる。また、インフィニティゼロ入力時に強制的
に遅延回路をリセットすると通常ショックノイズが発生
するという問題点があった。

本発明は上記の問題点に鑑み、インフィニティゼロ入力
時にはショックノイズ等を発生することなく動作が静か
に停止し、アナログ的なノイズが発生しない二重積分型
ノイズシェーパを提供するものである。

課題を解決するだめの手段 上記問題点を解決するため本発明による二重積分型ノイ
ズシェーパは、入力信号が一定期間ゼロであることを検
出するゼロ検出器と、入力データの量子化を行い、初段
１次段より成る遅延器により量子化による量子化誤差の
２段遅延を行い、遅延器の初段１次段の出力の荷重加算
を行い、荷重加算結果と入力信号との和を入力データと
する二重積分型量子化器と、初段９次段の出力の大小比
較を行う比較器と、ゼロ検出器と比較器の出力に基づき
、遅延器の初期化を行う初期化手段と、ゼロ検出器と比
較器の出力に基づき入力信号の変更を行う変更手段とを
有するようにしたものである。

作用 上記のようにインフィニティゼロ入力を検出し、インフ
ィニティゼロ入力時には二重積分型ノイズシェーパに初
段と次段の差に応じた値を入力し、初段と次段の遅延回
路の値が一致したときに各々の遅延回路をリセットする
ようにしたため、リセット時にノイズが発生せず、静か
に二重積分型ノイズシェーパの動作を停止させることが
できるものである。

実施例 以下図面に基づき本発明における一実施例の説明を行う
。

第１図は本発明による二重積分型ノイズシェーパのブロ
ック図である。なお、第１図において先に述べた第２図
と同一機能を有するものについては同一の符号を付し、
細かな説明は省略する。６゜６は遅延回路で、端子Ｒに
′１”のパルスが加わるとデータがリセットされるもの
である。８は比較器で、端子人、Ｂに与えられているデ
ータの大小関係を判別し、Ｂくムならば端子りよりシ”
を出力し、Ｂ）Ａならば端子Ｇより１”を出力し、Ｂ＝
ムならば端子Ｅより°１”を出力するものである。９は
ゼロ検出器で、一定期間ゼロが入力される（即ちインフ
ィニティゼロが入力される）と１１”を出力し、ゼロ以
外のデータが入力されると直ちに出力は°′０”になる
。１０はデータセット回路で、端子Ｃ１に与えられる制
御信号が°′１”の時は端子Ｙから＋１を出力し、端子
Ｃ２に与えられる制御信号が９１”の時は端子Ｙから−
１を出力する。その他の場合は端子Ｘに与えられている
信号をそのまま出力する。１１〜１３はムＮＤゲートで
ある。

次に第１図の動作について説明する。

入力がインフィニティゼロでない時は、ゼロ検出器９が
°°０”を出力するので、ＡＮＤゲート１１．１２．１
３の出力は°０”であり、従来例にて述べた二重積分型
ノイズシェーパと同様に動作する。

ここで、入力がインフィニティゼロに変化した場合につ
いて考えると、一定期間入力がゼロになるとゼロ検出器
９が１″を出力する。この時、遅延回路５と遅延回路６
の値は通常異なっているので、仮に（遅延回路６の値）
〉（遅延回路６の値）の場合は、比較器８の端子Ｅ、Ｌ
は°０”を、端子Ｇは′１″を出力する。故にＡＮＤゲ
ート１１は”１”を、ＡＮＤゲート１２．１３は”０″
を出力する。ＡＮＤゲート１１の出力はデータセット回
路１ｏの端子Ｃ２に与えられているので、データセット
回路１ｏは−１を出力し、加算器１に入力する。ここで
、遅延回路６のデータをｘｎとすると、遅延回路ｅのデ
ータはｘｎ−１となる。ｘｎの値がどの様に変化するか
を考えると、いま入力が−１であるから、加算器１出力
Ｓは、Ｓ　＝　−１＋２　・Ｘｎ−Ｘｎ−ｔ　　　　　
−−１３１局部量子化器４の出力をＱｎとすると、加算
器３の出力、即ちｘｎ＋１は、 ”ｎ−Ｎ　””　Ｓ−Ｑｎ ＝　２−Ｉｎ−Ｘｎ−１−１−Ｑｎ−・−・・・（４）
（４式を書き換えると、（機成のとおりになる。

Ｉｎ＋ｔ−Ｘｎ　＝　Ｉｎ−Ｘｎ−ｌ−１−Ｑｎ−−（
Ｅ９ここで、 Ｙ　＝ｘｎ−ｘｎ−１　　　　　　　　　・・・・・・
１８）と置くと、（６）式は（７）式のとおりになる。

Ｙｎ＝τ。−ｔ−’−Ｑｎ　　　　　　・・・・・・（
７）入力に直流値の１を与えられた場合の二重積分型ノ
イズシェーパの出力値は必ずその平均値が１となるよう
に変化するので、Ｑｎ＝＋３２．７６８となる回数とＱ
ｎ＝−３２，７６８となる回数はほぼ等しいと考えられ
る。Ｙｎは遅延回路５と遅延回路６の差を意味するので
、（（７）式は、その差は１ずつ小さくなっていくこと
を示している。即ち、Ｙｎが正であれば、必ずＹｎ−０
となり、遅延回路５と遅延回路６の値が等しくなること
を、示している。

次に、（遅延回路６の値）＜（遅延回路６の値）の場合
は、比較器８の端子ＩＣ，Ｇが１０”を、端子りが°°
１”を出力する。故にＡＮＤゲート１３は”１”を、Ａ
ＮＤゲート１１．１２は”０”を出力する。ＡＮＤゲー
ト１３の出力はデータセット回路１ｏの端子Ｃ１に与え
られているので、データセット回路１ｏは＋１を出力し
、加算器１に入力する。以下同様にしてＹｎの値は０と
なり、遅延回路５と遅延回路６の値が等しくなる。

この時、比較器８は端子Ｘからｔ１”を、端子Ｇ、Ｌか
ら０”を出力するので、データセット回路１０の端子０
１．Ｃ２は＠０”になり、データセット回路１ｏの出力
は入力される値、即ちゼロになる。これらの動作は換言
すれば、インフィニティゼロが二重積分型ノイズシェー
パに入力された時に、微少なりＣｊ酸成分与えた場合と
等価になる。通常微少なりＣ成分を与えても可聴帯域に
は入ってとないので、このことによるノイズの発生は無
視できる程度に小さい。また加算器１出力Ｓは、　ｘｎ
＝ｘｎ−１であるから、５＝Ｘｎとなる。

この時、加算器３の出力ｘｎ＋１は、 Ｘｎ＋１＝　Ｉｎ　−Ｑｎ　　　　　　　　・・・・・
・（８１仮にこの時、−１６，３８５（ＸＨ（＋　１６
，３８４であったとするとＱｎ＝ｏとなり、ｘｎは一定
の値を保持することになるとともにＱｎ二〇となる。

つまり、二重積分型ノイズシェーパは、与えられていた
微少なりＣ成分が無くなった時点で０を出力し続けるこ
とになる。

一方、遅延回路６と遅延回路６の値が等しくなったとき
にＡＮＤゲート１２の出力が′１”になって遅延回路５
，６がリセットされ０になる。この時局部量子化器４の
出力は元々０であるのでリセットに伴うショックノイズ
等は発生しないことは明かである。

逆にＩｎ）＋　１６，３８４で且つｘｎ”ｘｎ−＋の時
を想定すると、（（８）式よりＸｎ＝５であるから、通
常Ｓ）＋１６．３８４となり、局部量子化器４の出力Ｑ
ｎ＝３２．７６８となってｘｎ＋、くＯとなり、更にＸ
ｎ、　）　−１６，３８４となる。つまり、ｘｎ〉＋１
６，３８４で且つＸｎ＝Ｘｎ、となる状態は長くは続か
ないことを意味する。ｘｎ（−１６，３８４で且つＸｎ
＝Ｘｎ−＋の場合も同様である。つまり、Ｘｎ＝Ｘｎ−
１となる場合は必ずその値は±１６．３８４以内にある
。

以上より、比較器８により遅延回路６．６がリセットさ
れる時は必ず局部量子化器４はＯを出力していることに
なり、リセットに伴うショックノイズ等の不要な信号は
発生しない。

なお、本実施例においては、局部量子化器４として第１
表に示したような３レベルの量子化器を用いたがこれに
限ったものではなく、更に細かい量子化を行うものであ
っても良いことは言うまでもない。また、比較器８は単
に入力データの大小判定だけを行うようにしたが、大小
判定及びその大きさの判定を行うようにし、例えば端子
人、Ｂに入力されたデータの差が一定値以上になるとフ
ラグを立てるようにし、また、データセット回路１０が
±１だけでなく、±２をも出力するようにして比較器８
によるフラグに基づき出力データを切り替えるようにし
ても良いものである。このようにすることにより、イン
フィニティゼロが検出されてから遅延回路５．６がりセ
ットされるまでの所要時間を短縮することが出来る。

発明の効果 以上のべたように本発明は、入力信号が一定期間ゼロで
あることを検出するゼロ検出器と、入力データの量子化
を行い、初段２次段より成る遅延器により前記量子化に
よる量子化誤差の２段遅延を行い、遅延器の初段１次段
の出力の荷重加算を行い、荷重加算結果と入力信号との
和を入力データとする二重積分型量子化器と、初段２次
段の出力の大小比較を行う比較器と、ゼロ検出器と比較
器の出力に基づき、遅延器の初期化を行う初期化手段と
、ゼロ検出器と比較器の出力に基づき入力信号の変更を
行う変更手段とを有するようにしたことにより、リセッ
ト時にノイズが発生せず、静かに二重積分型ノイズシェ
ーパの動作を停止させることができ、動作前と動作後に
おけるＳＮ比が変化せず、また、インフィニティゼロ入
力時のＳＮ比が向上するという優れた効果を有するもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による二重積分型ノイズシェーパの一実
施例を示すブロック図、第２図は従来における二重積分
型ノイズシェーパを示すブロック図である。 １．２，３・・・・・・加算器、４・・・・・・局部量
子化器、５．６・・・・・・遅延回路、７・・・・・・
シフタ、８・・・・・・比較器、９・・・・・・ゼロ検
出器、１０・・・・・・データセット回路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名÷情 ｔｘｒｆｉ飄 云壇ゝ　　　　明や 区　　′：々 冥　２　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入力信号が一定期間ゼロであることを検出するゼロ検出
   器と、入力データの量子化を行い、初段、次段より成る
   遅延器により前記量子化による量子化誤差の２段遅延を
   行い、前記遅延器の初段、次段の出力の荷重加算を行い
   、前記荷重加算結果と前記入力信号との和を前記入力デ
   ータとする二重積分型量子化器と、前記初段、次段の出
   力の大小比較を行う比較器と、前記ゼロ検出器と前記比
   較器の出力に基づき、前記遅延器の初期化を行う初期化
   手段と、前記ゼロ検出器と前記比較器の出力に基づき前
   記入力信号の変更を行う変更手段とを有することを特徴
   とする二重積分型ノイズシェーパ。