JPH0222927A - Noise reduction circuit for digital modulation - Google Patents

Noise reduction circuit for digital modulation

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JPH0222927A
JPH0222927A JP17358788A JP17358788A JPH0222927A JP H0222927 A JPH0222927 A JP H0222927A JP 17358788 A JP17358788 A JP 17358788A JP 17358788 A JP17358788 A JP 17358788A JP H0222927 A JPH0222927 A JP H0222927A
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JP
Japan
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waveform
output
signal
positive
step size
Prior art date
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Application number
JP17358788A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideki Mori
秀樹 森
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To suppress distortion or a noise due to the overload on the gradient of an analog waveform at minimum by varying step size i.e., sampling size. CONSTITUTION:A count-up clock or a count-down clock is selected by a signal selector 5 by sending signals in the case of attaching steep inclination and moderate inclination on an input analog signal, and it is sent to an up/down counter 6, and the parallel output of the up/down counter 6 is sent to a waveform converter 7. And the waveform converted output of the step size is converted from the waveform converter 7 by a sign from a sign comparator 3, then, it is sent as digital modulated output. Thus, since the step size of a digital waveform is varied according to the change of the inclination of the input analog waveform, it is possible to reduce the distortion or the noise generated by the overload on the gradient.

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 音声等のアナログ信号をディジタル信号に変換するディ
ジタル変調における雑音低減回路に関し、サンプリング
周波数(速度)を上げずに誤差歪の少ないディジタル化
を行うことを目的とし、入力アナログ波形の勾配度を算
出する傾斜検出器と、勾配度が正か負かを算出する正負
比較器と、クロック発生器からのサンプリングクロワク
を上記傾斜検出器からの出力により選択する信号セレク
タと、上記信号セレクタからの入力をカウントしてパラ
レル値の出力を行うアップダウンカウンタと、上記アッ
プダウンカウンタのパラレル出力に応じたステップサイ
ズを出力する波形変換器を備え、 上記波形変換器のステップサイズ出力を前記正負比較器
の出力が“0”なら負値を、“1”なら正値を出力して
、もとの波形に加えるように構成する。
[Detailed Description of the Invention] [Summary] The purpose of the present invention is to perform digitization with less error and distortion without increasing the sampling frequency (speed) regarding a noise reduction circuit in digital modulation that converts analog signals such as audio into digital signals. A slope detector that calculates the slope of the input analog waveform, a positive/negative comparator that calculates whether the slope is positive or negative, and a sampling clock from the clock generator are selected by the output from the slope detector. The waveform converter comprises a signal selector, an up-down counter that counts input from the signal selector and outputs a parallel value, and a waveform converter that outputs a step size according to the parallel output of the up-down counter. If the output of the positive/negative comparator is "0", a negative value is outputted, and if the output of the positive/negative comparator is "1", a positive value is outputted, and the step size output is added to the original waveform.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明は、音声等のアナログ信号をディジタル信号に変
換するディジタル変調における雑音低減回路に関する。
The present invention relates to a noise reduction circuit in digital modulation that converts an analog signal such as voice into a digital signal.

近年、各種通信技術のディジタル化に伴い、音声等のア
ナログ信号のディジタル化もより高度の技術が要求され
ている。アナログ信号のディジタル化においては、サン
プリング周波数(速度)を上げずに誤差量の少ないディ
ジタル化を行うことが必要とされている。
In recent years, with the digitization of various communication technologies, more advanced technology has been required to digitize analog signals such as voice. In digitizing analog signals, it is necessary to perform digitization with a small amount of error without increasing the sampling frequency (speed).

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の音声等のアナログ信号をディジタル信号に変換す
るディジタル化技術の一つにデルタ変調がある。第5図
に従来のデルタ変調のブロック構成図を示す。
Delta modulation is one of the conventional digitization techniques for converting analog signals such as voice into digital signals. FIG. 5 shows a block diagram of conventional delta modulation.

図において、1は低周波フィルタ、3は正負比較器、7
′は“Qll、“l”パルス発生器、8はアナログ入力
、15はディジタル化出力を示す、低周波フィルタ1は
アナログ入力信号8の高調波部分を取除き低周波部分を
通すフィルタで、正負比較器3はアナログ波形の傾きが
上りか下りかを比較算出する装置で、上りであれば+1
を下りであれば−1を送出する。“0”、“1”パルス
発生器7゛は正負比較器3からの算出結果に基づき、“
θ″または“1”のパルスを加算器17に送出して、元
の信号に加算してディジタル出力15として送出する。
In the figure, 1 is a low frequency filter, 3 is a positive/negative comparator, and 7
' is a "Qll", "l" pulse generator, 8 is an analog input, and 15 is a digitized output.The low frequency filter 1 is a filter that removes the harmonic part of the analog input signal 8 and passes the low frequency part. Comparator 3 is a device that compares and calculates whether the slope of the analog waveform is up or down, and if it is up, it is +1.
If it is downstream, -1 is sent. The “0” and “1” pulse generator 7’ is based on the calculation result from the positive/negative comparator 3.
A pulse of θ'' or “1” is sent to an adder 17 to be added to the original signal and sent as a digital output 15.

デルタ変調においては、サンプリングの単一ビットは単
に差分サンプル極性を表しており、それによって前のサ
ンプルから増やすか減らすかを意味している。したがっ
て入力の近偵形式は量子化レベルを正のときは上げ、負
のときは下げることによって、フィードバックバスの中
でディジタル信号が作られる。
In delta modulation, a single bit of sampling simply represents the differential sample polarity, thereby meaning an increase or decrease from the previous sample. Therefore, a digital signal is created in the feedback bus by increasing the quantization level when the input is positive and decreasing the quantization level when it is negative.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかし従来のこの方式では、入力アナログ信号の急激な
変化にディジタル波形が近づくことができないことがあ
り、このためディジタル波形から再びアナログ信号に再
生する場合に、もとのアナログ波形に戻らないことがあ
り、これが波形歪や雑音の原因になったりすることがあ
った。
However, with this conventional method, the digital waveform may not be able to approach sudden changes in the input analog signal, and for this reason, when reproducing the digital waveform into an analog signal, it may not return to the original analog waveform. This sometimes caused waveform distortion and noise.

第6図に従来のアナログ波形とディジタル波形との比較
例を示す。図において、Aは入力アナログ信号8の波形
、Dはディジタル出力信号15の波形を示し、ディジタ
ル波形りはサンプル周波数により変動し、一つ一つの波
形はサンプリングレートtとサンプリングサイズVによ
り構成される。
FIG. 6 shows an example of comparison between a conventional analog waveform and a digital waveform. In the figure, A shows the waveform of the input analog signal 8, and D shows the waveform of the digital output signal 15. The digital waveform varies depending on the sampling frequency, and each waveform is composed of a sampling rate t and a sampling size V. .

この方法ではサンプリングレートtとサンプリングサイ
ズVにおいてアナログ信号に対しての最適値が求められ
るが、サンプリングレート1とサンプリングサイズVの
値は一定であり、サンプリングレートtにも制限がある
ため、図のようにディジタル信号がアナログ信号にホロ
ー出来ず、波形歪や雑音の原因が少なくならなかった。
In this method, the optimal values for the analog signal are found at sampling rate t and sampling size V, but since the values of sampling rate 1 and sampling size V are constant and there is a limit on sampling rate t, As a result, the digital signal cannot hollow into the analog signal, causing waveform distortion and noise.

本発明は、サンプリング周波数即ちサンプリングレート
tにも制限があるため、ステップサイズ即ちサンプリン
グサイズVを可変にすることにより、アナログ波形の勾
配過負荷による歪や雑音を最小限にすることを目的とす
る。
Since there is also a limit to the sampling frequency, ie, the sampling rate t, the present invention aims to minimize distortion and noise due to slope overload of the analog waveform by making the step size, ie, the sampling size V, variable. .

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

第1図に本発明の原理構成図を示す0図において、1は
低周波フィルタ、2は傾斜検出器、3は正負比較器、4
はクロック発生器、5は信号セレクタ、6はアップダウ
ンカウンタ、7は波形変換器を示す。
In Fig. 1, which shows the principle configuration of the present invention, 1 is a low frequency filter, 2 is a slope detector, 3 is a positive/negative comparator, and 4 is a low frequency filter.
5 is a clock generator, 5 is a signal selector, 6 is an up/down counter, and 7 is a waveform converter.

低周波フィルタ1はアナログ入力波形の高調波部分を取
除くフィルタで、傾斜検出器2は入力アナログ波形の勾
配度を算出する検出器で、正負比較器3は勾配度が正か
負かを算出する比較器で、信号セレクタ5はクロック発
生器4からのサンプリングクロックを上記傾斜検出器2
からの出力により選択するセレクタで、アップダウンカ
ウンタ6は上記信号セレクタ5からの入力をカウントし
てパラレル値の出力を行うカウンタで、波形変換器7は
上記アップダウンカウンタ6のカウントパラレル出力に
応じたステップサイズを出力する変換器である。
The low frequency filter 1 is a filter that removes the harmonic part of the analog input waveform, the slope detector 2 is a detector that calculates the slope of the input analog waveform, and the positive/negative comparator 3 calculates whether the slope is positive or negative. The signal selector 5 converts the sampling clock from the clock generator 4 into the slope detector 2.
The up/down counter 6 is a counter that counts the input from the signal selector 5 and outputs a parallel value, and the waveform converter 7 selects according to the count parallel output of the up/down counter 6. This is a converter that outputs the step size.

上記波形変換器7からのステップサイズ出力を前記正負
比較器3の出力が“0”なら負値を、“1”なら正価を
出力して前記低周波フィルタ1からの波形に加算するよ
うに構成する。
The step size output from the waveform converter 7 is configured to be added to the waveform from the low frequency filter 1 by outputting a negative value if the output of the positive/negative comparator 3 is "0" or a positive value if the output is "1". do.

〔作用〕[Effect]

第2図に本発明の原理説明図を示す0図はアナログ信号
の勾配過負荷の分解図を示す。
FIG. 2 shows an explanatory diagram of the principle of the present invention. FIG. 2 shows an exploded diagram of gradient overload of an analog signal.

図において、αはアナログ信号、Δtはサンプリングレ
ート、ΔVはΔtあたりの上昇電位を示す。本方法では
Δを毎に〔ΔV/Δt〕の値γを求め、r<1のときは
ステップサイズを減少させていき、r>1のときはステ
ップサイズを増加させる。したがって入力アナログ波形
の傾斜が急の場合にはステップサイズが大きくなってい
き、傾斜がなめらかな場合にはステップサイズが小さく
なっていくため、勾配が急に立上がったり急になめらか
になったりする勾配過負荷に対してホロー出来るように
なる。
In the figure, α represents an analog signal, Δt represents a sampling rate, and ΔV represents a rising potential per Δt. In this method, the value γ of [ΔV/Δt] is determined for each Δ, and when r<1, the step size is decreased, and when r>1, the step size is increased. Therefore, if the slope of the input analog waveform is steep, the step size will become larger, and if the slope is smooth, the step size will become smaller. You will be able to hollow against overload.

上記の原理を傾斜検出器2に用いて、傾斜が急の場合と
傾斜がゆるやかの場合との信号を送出するようにして、
信号セレクタ5よりカウントアツプクロックかカウント
ダウンクロックかを選定してアップダウンカウンタ6に
送出し、アップダウンカウンタ6のパラレル出力を波形
変換器7に送出し、波形変換器7よりステップサイズの
波形変換出力を正負比較器3からの正負で換算して加算
器に送出し、出力の波形を修正してディジタル変調出力
として送出する。
The above principle is applied to the inclination detector 2 to send signals for steep inclinations and gentle inclinations,
The signal selector 5 selects either a count-up clock or a count-down clock and sends it to the up-down counter 6. The parallel output of the up-down counter 6 is sent to the waveform converter 7, and the waveform converter 7 outputs a step-size waveform conversion. is converted into a positive/negative value from the positive/negative comparator 3 and sent to an adder, and the output waveform is corrected and sent as a digital modulation output.

〔実施例〕〔Example〕

本発明の実施例のブロック図を第3図に示す。 A block diagram of an embodiment of the invention is shown in FIG.

図において、1〜7は第1図の原理構成図と同一番号を
示すが、8は入力アナログ信号、9は傾斜検出器2から
の傾斜判定出力信号、10は正負比較器3からの正負判
定出力信号、11はクロック発生器4からのサンプリン
グクロック信号、12は信号セレクタ5からのカウント
ダウンクロック信号、13は信号セレクタ5からのカウ
ントアツプクロック信号、14はアップダウンカウンタ
6からのパラレルカウント出力信号、15はディジタル
変調出力信号、16は波形変換器7からのステップサイ
ズの波形変換出力信号、17は波形変換出力信号を加算
して出力する加算器を示す。
In the figure, 1 to 7 indicate the same numbers as in the principle block diagram of FIG. Output signals, 11 is a sampling clock signal from the clock generator 4, 12 is a countdown clock signal from the signal selector 5, 13 is a count up clock signal from the signal selector 5, and 14 is a parallel count output signal from the up/down counter 6. , 15 is a digital modulation output signal, 16 is a step size waveform conversion output signal from the waveform converter 7, and 17 is an adder for adding and outputting the waveform conversion output signal.

本発明の実施例の波形図及びタイムチャート図を第4図
に示す、第3図と第4図により本実施例の動作を説明す
る。
A waveform diagram and a time chart of the embodiment of the present invention are shown in FIG. 4, and the operation of this embodiment will be explained with reference to FIGS. 3 and 4.

サンプリングクロック信号11は、例えば20KHzの
クロック信号で一定のクロックパルスを用いる。
The sampling clock signal 11 is, for example, a 20 KHz clock signal and uses constant clock pulses.

正負判定出力信号10はアナログ信号の傾斜が上るとき
は“1m、傾斜が下がるときは“0”の信号を送出する
。傾斜判定出力信号9は傾斜がゆるやかな場合は0”、
傾斜が急になる場合は1″を送出する。カウンダウンク
ロック信号12は傾斜のゆるやかな場合に発生する信号
で、カウントダウンクロック信号13は傾斜が急になる
場合に発生する信号である。アップダウンカウンタのパ
ラレル出力カウント信号14はサンプリングサイズをデ
ィジタル値でカウントし、例えば“10’″を境にして
カウントダウンの場合は“10”より“0”の間、カウ
ントアツプの場合は“10”より“20″の間にディジ
タル値を変動させてカウントする。このカウント出力の
絶対値に正負判定出力信号10で方向を決めて波形変換
出力信号16を送出し、加算器17でもとの波形に加算
してディジタル変調出力信号15を送出する。したがっ
て入力アナログ信号8の波形がゆるやかなところではデ
ィジタル波形15の波高ステップ数が少なく、入力アナ
ログ信号8の波形が急になったところではディジタル波
形15の波高ステップ数が多くなり、入力アナログ信号
8にホローしたディジタル出力信号15の波形が形成出
来る。
The positive/negative judgment output signal 10 sends a signal of "1 m" when the slope of the analog signal rises, and "0" when the slope falls.The slope judgment output signal 9 sends a signal of "0" when the slope is gentle.
When the slope becomes steep, 1'' is sent.The countdown clock signal 12 is a signal generated when the slope is gentle, and the countdown clock signal 13 is a signal generated when the slope becomes steep.Up-down The parallel output count signal 14 of the counter counts the sampling size as a digital value. For example, when counting down from "10'", it is between "10" and "0", and when counting up, it is between "10" and "0". The digital value is varied and counted between 20". The direction is determined by the positive/negative judgment output signal 10 on the absolute value of this count output, and the waveform conversion output signal 16 is sent out, which is added to the original waveform by the adder 17. Therefore, where the waveform of the input analog signal 8 is gradual, the number of wave height steps of the digital waveform 15 is small, and where the waveform of the input analog signal 8 is steep, the wave height of the digital waveform 15 is small. The number of steps increases, and a waveform of the digital output signal 15 that is hollow to the input analog signal 8 can be formed.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明によれば入力アナログ波形
の傾斜の変化にしたがって、ディジタル波形のステップ
サイズが変化することにより、勾配過負荷により生ずる
歪や雑音を低減でき、アナログ信号のディジタル化の性
能向上に寄与するところが大きい。
As explained above, according to the present invention, by changing the step size of the digital waveform in accordance with the change in the slope of the input analog waveform, distortion and noise caused by slope overload can be reduced. It greatly contributes to performance improvement.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の原理構成図、第2図は本発明の原理説
明図、第3図は本発明の実施例のブロック図、第4図は
実施例の波形図とタイムチャート図、第5図は従来例の
ブロック図、第6図は従来例の波形図を示す。 図において、1は低周波フィルタ、2は傾斜検出器、3
は正負比較器、4はクロック発生器、5は信号セレクタ
、6はアップダウンカウンタ、7は波形変換器、8は入
力アナログ信号、9は傾斜判定出力信号、10は正負判
定出力信号、11はサンプリングクロック信号、12は
カウントダウンクロック信号、13はカウントアンプク
ロック信号、14はパラレルカウント出力信号、15は
ディジタル変調出力信号、16はステップサイズの波形
変換出力信号、17は加算器を示す。 ぺ 々
Fig. 1 is a diagram of the principle configuration of the present invention, Fig. 2 is an explanatory diagram of the principle of the present invention, Fig. 3 is a block diagram of an embodiment of the invention, Fig. 4 is a waveform diagram and a time chart diagram of the embodiment, FIG. 5 shows a block diagram of the conventional example, and FIG. 6 shows a waveform diagram of the conventional example. In the figure, 1 is a low frequency filter, 2 is a tilt detector, and 3 is a low frequency filter.
is a positive/negative comparator, 4 is a clock generator, 5 is a signal selector, 6 is an up/down counter, 7 is a waveform converter, 8 is an input analog signal, 9 is a slope judgment output signal, 10 is a positive/negative judgment output signal, 11 is a 12 is a countdown clock signal, 13 is a count amplifier clock signal, 14 is a parallel count output signal, 15 is a digital modulation output signal, 16 is a step size waveform conversion output signal, and 17 is an adder. Peppa

Claims (1)

【特許請求の範囲】 音声等のアナログ信号をディジタル信号に変換するディ
ジタル変調において、 入力アナログ波形の勾配度を算出する傾斜検出器(2)
と、勾配度が正か負かを算出する正負比較器(3)と、
クロック発生器からのサンプリングクロックを上記傾斜
検出器からの出力により選択する信号セレクタ(5)と
、上記信号セレクタからの入力をカウントしてパラレル
値の出力を行うアップダウンカウンタ(6)と、上記ア
ップダウンカウンタのパラレル出力に応じたステップサ
イズを出力する波形変換器(7)を備え、 上記波形変換器(7)のステップサイズ出力を前記正負
比較器(3)の出力が“0”なら負値を“1”なら正値
を出力して、もとの波形に加算するようにしたことを特
徴とするディジタル変調における雑音低減回路。
[Claims] In digital modulation that converts analog signals such as audio into digital signals, a slope detector (2) that calculates the slope of an input analog waveform.
and a positive/negative comparator (3) that calculates whether the gradient is positive or negative.
a signal selector (5) that selects a sampling clock from a clock generator based on the output from the slope detector; an up/down counter (6) that counts input from the signal selector and outputs a parallel value; A waveform converter (7) that outputs a step size according to the parallel output of the up-down counter is provided, and if the output of the positive/negative comparator (3) is "0", the step size output of the waveform converter (7) is negative. A noise reduction circuit for digital modulation, characterized in that if the value is "1", a positive value is output and added to the original waveform.
JP17358788A 1988-07-11 1988-07-11 Noise reduction circuit for digital modulation Pending JPH0222927A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5825899A (en) * 1995-03-20 1998-10-20 Fujitsu Limited Audio data processing apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5825899A (en) * 1995-03-20 1998-10-20 Fujitsu Limited Audio data processing apparatus

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