JPH0779256B2 - Quantizer - Google Patents
QuantizerInfo
- Publication number
- JPH0779256B2 JPH0779256B2 JP9242190A JP9242190A JPH0779256B2 JP H0779256 B2 JPH0779256 B2 JP H0779256B2 JP 9242190 A JP9242190 A JP 9242190A JP 9242190 A JP9242190 A JP 9242190A JP H0779256 B2 JPH0779256 B2 JP H0779256B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- quantizer
- local
- local quantizer
- input
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は語長の長いデジタル信号を高速サンプリングさ
れた語長の短いデジタル信号に変換する量子化器に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a quantizer for converting a digital signal having a long word length into a digital signal having a short word length sampled at high speed.
従来の技術 近年、デジタル信号処理技術の向上により従来アナログ
処理されていた信号がデジタル処理化されてきている。
これに伴い、デジタルアナログ変換器の高性能化,ロー
コスト化がさらに重要となってきている。これら目的の
ために、ノイズシェーピング型の量子化器がよく用いら
れている。ノイズシェーピングを用いた量子化器として
は、例えば、特開昭63−209334号公報に多段ノイズシェ
ーピング型による量子化器が示されている。この量子化
器を用いると、発振等を起こすことのない安定な高次の
ノイズシェーピングを行うことができる。2. Description of the Related Art In recent years, with the improvement of digital signal processing technology, signals that have been conventionally analog processed have been digitally processed.
Along with this, higher performance and lower cost of digital-analog converters have become more important. Noise-shaping quantizers are often used for these purposes. As a quantizer using noise shaping, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 63-209334 discloses a quantizer of a multi-stage noise shaping type. By using this quantizer, stable high-order noise shaping can be performed without causing oscillation or the like.
しかし、一方で量子化器出力の階調が増えるという課題
もあった。そこで、この量子化器に改良を施し、量子化
器出力の階調増加を抑える手法が提案されている。However, on the other hand, there is also a problem that the gradation of the quantizer output increases. Therefore, a method has been proposed in which this quantizer is improved so as to suppress an increase in gradation of the quantizer output.
第5図にそのブロック図を示し、その説明を行う(例え
ば、ジャーナル オブ ソリッド ステート サーキッ
ト(Journal of solid state circuit,Aug.1989,Vo
l.24,No.4)。The block diagram is shown in Fig. 5 and explained (for example, Journal of solid state circuit, Aug.1989, Vo.
l.24, No.4).
遅延回路127,加算器126により積分器102が構成されてい
る。局部量子化器103,加算器128,遅延回路4,減算器101,
積分器102により1次のシェーピング次数を有する単積
分型ノイズシェーピング量子化器となるメインループ10
0が構成されている。また、加算器120と遅延回路121に
より積分器108が加算器122と遅延回路123により積分器1
10が構成されている。減算器107,109、局部量子化器
6、積分器108,110、遅延器112により2次のシェーピン
グ次数を有する二重積分型ノイズシェーピング量子化器
となるサブループ106が構成されている。サブループ106
には、減算器2により、局部量子化器103の入出力の差
が与えられている。また、積分器108の出力が乗算器130
により係数aが掛け合わされた後加算器128を介して局
部量子化器103入力に加算されている。The delay circuit 127 and the adder 126 form an integrator 102. Local quantizer 103, adder 128, delay circuit 4, subtractor 101,
Main loop 10 which is a single integral type noise shaping quantizer having a first-order shaping order by integrator 102
0 is configured. Further, the adder 120 and the delay circuit 121 configure the integrator 108, and the adder 122 and the delay circuit 123 configure the integrator 1.
10 are configured. The subtractors 107 and 109, the local quantizer 6, the integrators 108 and 110, and the delay device 112 constitute a sub-loop 106 which is a double integral type noise shaping quantizer having a quadratic shaping order. Subloop 106
Is given to the input / output difference of the local quantizer 103 by the subtractor 2. The output of the integrator 108 is the multiplier 130.
After being multiplied by the coefficient a, it is added to the input of the local quantizer 103 via the adder 128.
なお、ここでは、入力Xは16ビットのデジタル信号であ
り、局部量子化器103,6は第1表および第2表に示すと
おりの量子化を行っている。なお、出力は16384で規格
化している。Here, the input X is a 16-bit digital signal, and the local quantizers 103 and 6 perform the quantization as shown in Tables 1 and 2. The output is standardized at 16384.
ここで、局部量子化器103により発生される量子化誤差
をVq1、局部量子化器6により発生される量子化誤差をV
q2とすると、メインループ100の入力X,出力Wの関係、
およびサブループ106の入力X′、出力W′の関係は
(1)式,(2)式のとおり表わされる。 Here, the quantization error generated by the local quantizer 103 is Vq1, and the quantization error generated by the local quantizer 6 is Vq1.
Let q2 be the relationship between the input X and output W of the main loop 100,
The relationship between the input X'and the output W'of the sub-loop 106 is expressed by the equations (1) and (2).
W=X+(1−z-1)・Vq1 …(1) W′=X′+(1−z-1)2・Vq2 …(2) ここで、加算器2の出力は局部量子化器103の入出力差
であるので、 X′=−Vq1 …(3) よってサブループ106の出力W′を減算器13,遅延器14に
より構成される微分器10にて微分した後、加算器12によ
りメインループ100の出力Wと加算すると、(1)式に
示すVq1の項が打ち消され、全体としての入出力X,Yの関
係は(4)式に示すとおりとなる。W = X + (1-z -1) · Vq1 ... (1) W '= X' + (1-z -1) 2 · Vq2 ... (2) where the adder output of the 2 local quantizer 103 Therefore, the output W'of the sub-loop 106 is differentiated by the differentiator 10 composed of the subtracter 13 and the delayer 14 by the following X '=-Vq1 (3), and then is added by the adder 12 to the main When added to the output W of the loop 100, the term of Vq1 shown in the equation (1) is canceled out, and the relation between the input and output X, Y as a whole is as shown in the equation (4).
Y=X+(1−z-1)3・Vq2 …(4) ここで、サブループの階調の±05であるにも関わらずこ
の回路が安定に動作するのは以下の理由による。すなわ
ち、乗算器130により積分器108の値が加算器128を介し
て局部量子化器103にフィードバックされている。よっ
て、積分器108の値が大きな値のときは局部量子化器103
の入力も大きくなるため、減算器2の値は負の大きな値
となる。この値が減算器107を介して積分器108に与えら
れているが、減算器107のもう一方の入力は、高々0.5で
あるので、積分器108には負の大きな値が入力され、徐
々に積分器108の出力は小さくなる。Y = X + (1−z −1 ) 3 · Vq2 (4) Here, the reason why this circuit operates stably despite the gradation of the sub-loop is ± 05 is as follows. That is, the value of the integrator 108 is fed back by the multiplier 130 to the local quantizer 103 via the adder 128. Therefore, when the value of the integrator 108 is large, the local quantizer 103
Since the input of is also large, the value of the subtractor 2 becomes a large negative value. This value is given to the integrator 108 via the subtractor 107, but since the other input of the subtractor 107 is 0.5 at the most, a large negative value is input to the integrator 108 and gradually increases. The output of the integrator 108 becomes small.
このように、積分器108の値が小さくなる方向でメイン
ループ100に対してフィードバックをかけてやることで
局部量子化器6の入力を小さく抑えることが可能とな
り、局部量子化器6の出力階調を低くすることができる
ものである。In this way, by feeding back the main loop 100 in the direction in which the value of the integrator 108 becomes smaller, the input of the local quantizer 6 can be suppressed to a smaller value, and the output level of the local quantizer 6 can be reduced. The tone can be lowered.
ここで、Wの取り得る値、すなわち階調は−2,−1,…,
+2の5通り(5値)であり、W′の取り得る値は−0.
5,+0.5の2値であるので、Yの取り得る値は−3,−2,
…,+3の7値となる。すなわち、入力信号が7値(3
ビット弱)に圧縮されることを示している。また、
(4)式は低域の量子化誤差が高域に追いやられること
を示しており、よって第5図のように構成することによ
り、入力されるデジタル信号のダイナミックレンジを損
うことなく出力するデジタル信号のビット数を圧縮する
ことができ、64倍オーバサンプリングでこの回路を動作
させると約118dBのダイナミックレンジが得られるもの
である。Here, the possible values of W, that is, the gradation is −2, −1, ...,
There are 5 ways of +2 (5 values), and the possible value of W'is -0.
Since it is a binary value of 5, +0.5, the possible values of Y are -3, -2,
…, 7 values of +3. That is, the input signal is 7-valued (3
It shows that it is compressed to a little bit). Also,
Equation (4) shows that the quantization error in the low frequency band is driven to the high frequency band. Therefore, by configuring as shown in FIG. 5, the output is performed without damaging the dynamic range of the input digital signal. The bit number of the digital signal can be compressed, and a dynamic range of about 118 dB can be obtained by operating this circuit with 64 times oversampling.
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、サブループ106内
の積分器108の値が確定した後、積分器108出力→乗算器
130→加算器128→局部量子化器103→減算器2→減算器1
07→積分器108→減算器109→積分器110→局部量子化器
6の経路を通って再度演算を行わなければならず、非常
に多くの演算時間を要する。しかも、帰還が初段の積分
器である積分器108出力より掛かっており、以降の積分
器110については無帰還であるため、積分器110について
は発振、あるいは、オーバフローの防止策がないに等し
い。よって、例えばサブループとして3次以上のシェー
ピング次数を有するものを用いることが困難となるとい
う問題点があった。However, in the above configuration, after the value of the integrator 108 in the subloop 106 is determined, the output of the integrator 108 → the multiplier
130 → adder 128 → local quantizer 103 → subtractor 2 → subtractor 1
The calculation must be performed again through the path of 07 → integrator 108 → subtractor 109 → integrator 110 → local quantizer 6, which requires a very long calculation time. Moreover, the feedback is applied from the output of the integrator 108, which is the first-stage integrator, and the subsequent integrator 110 has no feedback. Therefore, it is almost impossible to prevent oscillation or overflow in the integrator 110. Therefore, for example, there is a problem that it is difficult to use a sub-loop having a shaping order of 3 or higher.
本発明は上記の問題点に鑑み、より少ない演算時間で、
同様の効果を得ることができる量子化器を提供すること
を目的とする。In view of the above problems, the present invention requires less calculation time,
It is an object to provide a quantizer that can obtain the same effect.
課題を解決するための手段 上記目的を達成するため本発明による量子化器は、入力
信号の量子化を行う第1の局部量子化器を有し、与えら
れた入力のノイズシェーピングを行う第1のノイズシェ
ーピング型量子化器と、入力信号の量子化を行う第2の
局部量子化器と、前記第2の局部量子化器の発生する量
子化誤差を検出する検出手段と、この検出手段の出力に
所定の伝達関数を乗じて帰還させる帰還回路とを有し、
第1のノイズシェーピング型量子化器が発生する量子化
誤差と前記帰還回路の出力とを加算して第2の局部量子
化器に入力し、前記帰還回路の出力の出力レベルと前記
第1のノイズシェーピング型量子化器が発生する量子化
誤差とに基づき、前記第1の局部量子化器の出力値に所
定の値を加減算する制御手段を備え、前記第2の局部量
子化器の出力を第1のノイズシェーピング型量子化器の
次数に応じて微分し、その微分出力と前記制御手段の出
力とを加算し、その加算結果を出力として取り出すよう
にしたものである。Means for Solving the Problems To achieve the above object, a quantizer according to the present invention comprises a first local quantizer for quantizing an input signal, and a first local quantizer for noise shaping of a given input. Noise shaping type quantizer, a second local quantizer for quantizing an input signal, a detecting means for detecting a quantization error generated by the second local quantizer, and a detecting means for detecting the quantizing error. A feedback circuit for multiplying the output by a predetermined transfer function and feeding it back,
The quantization error generated by the first noise shaping quantizer and the output of the feedback circuit are added and input to the second local quantizer, and the output level of the output of the feedback circuit and the first local quantizer are added. Based on the quantization error generated by the noise shaping quantizer, a control means for adding / subtracting a predetermined value to / from the output value of the first local quantizer is provided, and the output of the second local quantizer is set. The first noise shaping quantizer is differentiated according to the order, the differentiated output and the output of the control means are added, and the addition result is taken out as an output.
あるいは、入力信号の量子化を行う第1の局部量子化器
を有し、与えられた入力のノイズシェーピングを行う第
1のノイズシェーピング型量子化器と、入力信号の量子
化を行う第2の局部量子化器と、前記第2の局部量子化
器の発生する量子化誤差を検出する検出手段と、前記検
出手段の出力に所定の伝達関数を乗じて帰還させる帰還
回路とを有し、前記第1のノイズシェーピング型量子化
器が発生する量子化誤差と前記帰還回路の出力とを加算
して前記第2の局部量子化器に入力するようにし、前記
前記帰還回路の出力の出力レベルに基づき、前記第1の
局部量子化器の出力値に所定の値を加減算する制御手段
とを備え、前記第2の局部量子化器出力を第1のノイズ
シェーピング型量子化器の次数に応じ、その微分出力と
前記制御手段の出力とを微分して加算し、その加算結果
を出力として取り出すようにしたものである。Alternatively, it has a first local quantizer for quantizing an input signal, a first noise-shaping quantizer for noise-shaping a given input, and a second noise-shaping quantizer for quantizing an input signal. A local quantizer, detection means for detecting a quantization error generated by the second local quantizer, and a feedback circuit for multiplying the output of the detection means by a predetermined transfer function to feed back the output. The quantization error generated by the first noise shaping quantizer and the output of the feedback circuit are added to be input to the second local quantizer, and the output level of the output of the feedback circuit is set. Based on the order of the first noise shaping quantizer, the second local quantizer output according to the order of the first noise shaping type quantizer, and a control means for adding and subtracting a predetermined value to and from the output value of the first local quantizer. The differential output and the output of the control means Added by differentiating the bets, in which they were taken out of the addition result as an output.
作用 上記のように、帰還回路の出力およびメインループが発
生する量子化誤差の値に応じてメインループにおける局
部量子化器の出力を+1,+2,…,あるいは、−1,−2,
…,するようにしたため、メインループの発生する量子
化誤差が必ず帰還回路の出力と逆極正になり、しかも帰
還回路の出力の値に応じて、メインループの発生する量
子化誤差の値が変化する。よって、この値と帰還回路の
出力との加算結果が入力されるサブループにおける局部
量子化器の入力レベルの絶対値は常に一定の値より小さ
くなり、サブループにおける局部量子化器の階調を少な
くすることができる。また、帰還回路の出力が予め確定
しているため演算に要する時間も少なくて済むものであ
る。Function As described above, the output of the local quantizer in the main loop is +1, +2, ... Or -1, -2, depending on the output of the feedback circuit and the value of the quantization error generated by the main loop.
..., so that the quantization error generated by the main loop is always opposite to the output of the feedback circuit, and the value of the quantization error generated by the main loop depends on the value of the output of the feedback circuit. Change. Therefore, the absolute value of the input level of the local quantizer in the sub-loop to which the addition result of this value and the output of the feedback circuit is input is always smaller than a certain value, and the gradation of the local quantizer in the sub-loop is reduced. be able to. Further, since the output of the feedback circuit is fixed in advance, the time required for the calculation can be shortened.
実施例 以下、図面に基づき本発明の説明を行う。Examples Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は本発明による量子化器の実施例である。この図
を説明すると、1は局部量子化器であり、入力される信
号の量子化を行う。入力と出力の関係は第3表に示すと
おりである。なお、出力は1264で規格化している。FIG. 1 shows an embodiment of a quantizer according to the present invention. Referring to this figure, 1 is a local quantizer, which quantizes an input signal. The relationship between input and output is as shown in Table 3. The output is standardized by 1264.
5は制御回路であり、後述の振幅検出器11の出力と局部
量子化器1の出力を加算するもので、ここでは第2図に
示すとおりの構成となっている。すなわち、加算器20に
より振幅検出器11の出力Cと、局部量子化器1の出力Q1
とを加算し、リミッタ21によりその結果が−3〜+3を
超えないようにしている。6は局部量子化器であり、入
力と出力の関係は第3表に示すとおりである。9は帰還
回路であり、その伝達関数H(z)は(5)式に示され
るとおりで、具体的には第3図に示すとおりの構成とな
っている。Reference numeral 5 is a control circuit for adding the output of the amplitude detector 11 and the output of the local quantizer 1, which will be described later, and has a configuration as shown in FIG. That is, the adder 20 outputs the output C of the amplitude detector 11 and the output Q1 of the local quantizer 1.
And are added, and the limiter 21 prevents the result from exceeding -3 to +3. Reference numeral 6 is a local quantizer, and the relationship between the input and the output is as shown in Table 3. Reference numeral 9 is a feedback circuit, and its transfer function H (z) is as shown in the expression (5), and specifically has a configuration as shown in FIG.
H(z)=−2z-1+z-2 …(5) つまり、入力が遅延回路41に与えられ、乗算器44によっ
て2倍された出力と、遅延回路42の出力との差を減算器
43により求めている。11は振幅検出器であり、減算器2
の出力、すなわち、メインループの出力である(−Vq
1)と帰還回路9の出力βを入力とし、それらのレベル
に応じて、ここで3ビットの信号C(C2,C1,C0)を出力
し、その入出力の関係は第5表に示すとおりとなってい
る。H (z) = − 2z −1 + z −2 (5) That is, the input is given to the delay circuit 41, the difference between the output doubled by the multiplier 44 and the output of the delay circuit 42 is subtracted.
43 required. 11 is an amplitude detector, which is a subtractor 2
Is the output of the main loop (-Vq
1) and the output β of the feedback circuit 9 are input, and a 3-bit signal C (C 2 , C 1 , C 0 ) is output here according to their levels. It is as shown in.
次に、第1図に示す回路の動作について説明する。加算
器3,局部量子化器1,制御回路5,減算器2,遅延器4により
単積分型ノイズシェーピングのメインループが構成され
る。局部量子化器1および制御回路5の双方により発生
される量子化誤差をVq1とすると、減算器2の出力は−V
q1となる。この値が遅延器4を介して入力にフィードバ
ックされるため、この制御回路5の出力Wは従来例の場
合と同様(6)式のとおりとなる。 Next, the operation of the circuit shown in FIG. 1 will be described. The adder 3, the local quantizer 1, the control circuit 5, the subtractor 2, and the delay unit 4 constitute a main loop of single integration type noise shaping. If the quantization error generated by both the local quantizer 1 and the control circuit 5 is Vq1, the output of the subtractor 2 is -V.
It becomes q1. Since this value is fed back to the input via the delay unit 4, the output W of the control circuit 5 is as in the equation (6) as in the case of the conventional example.
W=X+(1−z-1)・Vq1 …(6) 一方、局部量子化器6、加算器7、減算器8、帰還回路
9により二重積分型ノイズシェーピングのサブループが
構成される。ここで、局部量子化器6への入力について
考えると、この値は帰還回路9による帰還量βから前述
のメインループの発生する量子化誤差Vq1を引いたもの
となる。振幅検出器11により、仮に帰還量β=20000、
サブループの入力(−Vq1)=12000のときには、第5表
により局部量子化器1の出力が+2され、局部量子化器
6の入力P′は、 P′=12000−11264×2+20000=9472 …(7) となり、必ず帰還量βより小さく、しかも局部量子化器
6の入力限界である11264以下に抑えることができる。
よって、この回路においても従来例の場合と同様、局部
量子化器6が発生する量子化誤差をVq2として、 W′=−Vq1+(1−z-1)2・Vq2 …(8) によって、加算器12の出力Yは Y=W+(1−z-1)・W′ =X+(1−z-1)3・Vq2 …(9) となり、3次のノイズシェーピングが得られることにな
る。この場合、局部量子化器1の出力が−3〜+3の7
値であり、局部量子化器6の出力が±0.5の2値である
ので、最終出力Yは、−4〜+4の9値となり、従来例
と同様のシェーピング効果を得ることができる。W = X + (1−z −1 ) · Vq1 (6) On the other hand, the local quantizer 6, the adder 7, the subtractor 8 and the feedback circuit 9 constitute a double integral type noise shaping subloop. Here, considering the input to the local quantizer 6, this value is obtained by subtracting the quantization error Vq1 generated by the main loop from the feedback amount β by the feedback circuit 9. With the amplitude detector 11, the feedback amount β = 20000,
When the input of the sub-loop (-Vq1) = 12000, the output of the local quantizer 1 is +2 according to Table 5, and the input P'of the local quantizer 6 is P '= 12000-11264 × 2 + 20000 = 9472 ( 7), which is always smaller than the feedback amount β and can be suppressed to 11264 or less which is the input limit of the local quantizer 6.
Therefore, as in the prior also in this circuit example, as Vq2 the quantization error local quantizer 6 is generated, W '= - Vq1 + ( 1-z -1) 2 · Vq2 ... (8), adding the output Y of the vessel 12 will be Y = W + (1-z -1) · W '= X + (1-z -1) 3 · Vq2 ... (9) , and the third-order noise shaping obtained. In this case, the output of the local quantizer 1 is 7 from -3 to +3.
Since this is a value, and the output of the local quantizer 6 is a binary value of ± 0.5, the final output Y is a nine value from -4 to +4, and the same shaping effect as in the conventional example can be obtained.
ここで、信号の伝達経路について考えると、第3図より
わかるとおり、帰還回路9の出力は振幅検出器11の出力
の如何に関わらず確定しており、減算器2出力の符号だ
けが問題になる。ここで、仮に帰還回路9の出力と減算
器2の出力の符号が異なった場合であっても、信号の伝
達経路は、振幅検出器11→制御回路5→減算器2→加算
器7→減算器8または局部量子化器6と大幅に短くな
る。また、メインループに対する帰還についても、局部
量子化器6の入力となる値が小さくなるように帰還を掛
けているため、サブループ全体に対しての帰還が掛か
り、帰還回路9の設計の自由度が高くなり、例えば帰還
回路9の特性が3次以上のものであっても回路が安定に
動作させることができる。すなわち、例えば、局部量子
化器6として第4表に示したものを用い、また、帰還回
路9の伝達関数として(10)式に示すような高次のもの
を用いてもよいものである。Here, considering the signal transmission path, as can be seen from FIG. 3, the output of the feedback circuit 9 is fixed regardless of the output of the amplitude detector 11, and only the sign of the output of the subtractor 2 matters. Become. Here, even if the sign of the output of the feedback circuit 9 and the sign of the output of the subtractor 2 are different, the signal transmission path is as follows: amplitude detector 11 → control circuit 5 → subtractor 2 → adder 7 → subtract It is significantly shorter than that of the device 8 or the local quantizer 6. As for the feedback to the main loop, the feedback is applied so that the value to be input to the local quantizer 6 becomes small. Therefore, the feedback is applied to the entire sub loop, and the degree of freedom in designing the feedback circuit 9 is increased. Therefore, even if the characteristic of the feedback circuit 9 is third or higher, the circuit can operate stably. That is, for example, the local quantizer 6 shown in Table 4 may be used, and the transfer function of the feedback circuit 9 may be of a higher order as shown in equation (10).
この伝達関数を用いると低域で4次のノイズシェーピン
グ効果が得られ、32倍オーバサンプリングでこの回路を
動作させると約118dBのダイナミックレンジを得ること
ができる。 If this transfer function is used, a fourth-order noise shaping effect can be obtained in the low frequency range, and a dynamic range of about 118 dB can be obtained by operating this circuit with 32 times oversampling.
第4図は本発明による量子化器の他の実施例である。な
お、この図において第1図〜第3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、詳細な説明は省略す
る。本実施例と、第1図に示した実施例との相違点は、
振幅検出器15であり、第1図において振幅検出器11が減
算器2と帰還回路9の双方の出力を入力していたのと比
較し、この振幅検出器15は、帰還回路9の出力のみを入
力としている。この振幅検出器15の入出力の関係は第6
表に示すとおりとなっている。FIG. 4 shows another embodiment of the quantizer according to the present invention. In this figure, components having the same functions as those in FIGS. 1 to 3 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. The difference between this embodiment and the embodiment shown in FIG. 1 is that
The amplitude detector 15 is compared with the amplitude detector 11 in FIG. 1 in which the outputs of both the subtractor 2 and the feedback circuit 9 are input. Is input. The input / output relationship of this amplitude detector 15 is the sixth
It is as shown in the table.
このように構成しても第1図とほぼ同様の動作となり、
減算器2の出力する値が帰還回路9の出力を打ち消す方
向となるため、サブループが安定に動作し、より少ない
階調でより大きいシェーピング効果を得ることができ
る。 Even with this configuration, the operation is almost the same as in FIG.
Since the value output from the subtractor 2 tends to cancel the output from the feedback circuit 9, the sub-loop operates stably, and a larger shaping effect can be obtained with fewer gray scales.
なお、以上の実施例において、局部量子化器1としては
−3〜+3の5値を出力するものを用いたが、無論これ
に限ったものではなく、6値以上、あるいは、5値以下
のものであって良い。また、帰還回路9の伝達関数とし
て(5)式、あるいは(10)式に示すものを用い、ま
た、局部量子化器6として2値、あるいは3値出力のも
のを用いた場合について示したが、無論これに限定され
たものでないとは言うまでもない。また、振幅検出器1
1,15の出力値についても第5表、あるいは第6表に示し
たものに限ったものではなく、+3,−3をも出力する、
あるいは、±1と0のみを出力するといったものでもよ
いものである。また、メインループについても単積分型
のノイズシェーピング回路である必要はなく、要は、こ
のループで発生される量子化誤差がサブループに入力さ
れ、サブループにおける量子化誤差の帰還量とサブルー
プに入力されるメインループからの値によってメインル
ープの局部量子化器出力に対して加算、減算等の制御を
かければ良いものである。In the above embodiments, the local quantizer 1 which outputs 5 values from -3 to +3 is used, but of course, the present invention is not limited to this, and 6 values or more or 5 values or less are used. It can be one. Further, the case where the transfer function of the feedback circuit 9 shown in the equation (5) or (10) is used and the local quantizer 6 having a binary or ternary output is shown. Needless to say, it is not limited to this. Also, the amplitude detector 1
The output values of 1,15 are not limited to those shown in Table 5 or 6, and +3 and -3 are also output.
Alternatively, it may be one that outputs only ± 1 and 0. Also, the main loop does not have to be a single-integration type noise shaping circuit, in short, the quantization error generated in this loop is input to the sub-loop, and the feedback amount of the quantization error in the sub-loop and the sub-loop are input. It suffices to control addition, subtraction, etc. to the local quantizer output of the main loop according to the value from the main loop.
発明の効果 以上述べたように本発明は、入力信号の量子化を行う第
1の局部量子化器を有し、与えられた入力のノイズシェ
ーピングを行う第1のノイズシェーピング型量子化器
と、入力信号の量子化を行う第2の局部量子化器と、前
記第2の局部量子化器の発生する量子化誤差を検出する
検出手段と、前記検出手段の出力に所定の伝達関数に乗
じて帰還させる帰還回路とを有し、前記第1のノイズシ
ェーピング型量子化器が発生する量子化誤差と、前記帰
還回路の出力とを加算して前記第2の局部量子化器に入
力するようにし、前記帰還回路出力の出力レベルと前記
第1のノイズシェピング型量子化器が発生する量子化誤
差とに基づき、前記第1の局部量子化器の出力値に所定
の値を加減算する制御手段とを備え、前記第2の局部量
子化器出力を第1のノイズシェーピング型量子化器の次
数に応じて微分し、その微分出力と前記制御手段の出力
とを加算し、その加算結果を出力として取り出すように
したことにより、 または、入力信号の量子化を行う第1の局部量子化器を
有し、与えられた入力のノイズシェーピングを行う第1
のノイズシェーピング型量子化器と、入力信号の量子化
を行う第2の局部量子化器と、前記第2の局部量子化器
の発生する量子化誤差を検出する検出手段と、前記検出
手段の出力に所定の伝達関数を乗じて帰還させる帰還回
路とを有し、前記第1のノイズシェーピング型量子化器
が発生する量子化誤差と、前記帰還回路の出力とを加算
して前記第2の局部量子化器に入力するようし、前記帰
還回路出力の出力レベルに基づき、前記第1の局部量子
化器の出力値に所定の値を加減算する制御手段とを備
え、前記第2の局部量子化器出力を第1のノイズシェー
ピング型量子化器の次数に応じて微分し、その微分出力
と前記制御手段の出力とを加算し、その加算結果を出力
として取り出すようにしたことより、サブループにおけ
る局部量子化器の階調が少なくて済み、量子化器全体と
しての階調を減らすことができる。また、サプループの
帰還回路として2次を超えるようなものを用いた場合に
おいても、階調を増やすことなく帰還回路の発振を抑え
ることができ、しかも演算に要する時間も少なくて済む
という優れた効果を有するものである。As described above, the present invention has the first local quantizer for quantizing the input signal, and the first noise shaping quantizer for performing noise shaping of the given input, A second local quantizer for quantizing the input signal, a detecting means for detecting a quantization error generated by the second local quantizer, and an output of the detecting means multiplied by a predetermined transfer function. A feedback circuit for feeding back, and adding the quantization error generated by the first noise shaping quantizer and the output of the feedback circuit and inputting to the second local quantizer. Control means for adding or subtracting a predetermined value to or from the output value of the first local quantizer based on the output level of the output of the feedback circuit and the quantization error generated by the first noise shaping quantizer. And a second local quantizer output By differentiating the force according to the order of the first noise shaping quantizer, adding the differentiated output and the output of the control means, and taking out the addition result as an output, or Having a first local quantizer for quantizing the
Noise shaping type quantizer, a second local quantizer for quantizing an input signal, a detecting means for detecting a quantization error generated by the second local quantizer, and a detecting means for detecting the quantizing error. A feedback circuit that multiplies the output by a predetermined transfer function and feeds it back, and adds the quantization error generated by the first noise shaping quantizer and the output of the feedback circuit to the second Control means for inputting to the local quantizer and adding or subtracting a predetermined value to or from the output value of the first local quantizer based on the output level of the output of the feedback circuit. The output of the digitizer is differentiated according to the order of the first noise shaping quantizer, the differentiated output and the output of the control means are added, and the addition result is taken out as the output. Local quantizer floor Fewer, it can reduce the tone of the whole quantizer. Further, even when a sub-loop feedback circuit having a quadratic degree or more is used, it is possible to suppress the oscillation of the feedback circuit without increasing the gradation, and further, it is possible to reduce the time required for the calculation. Is to have.
第1図は本発明による量子化器の実施例を示すブロック
図、第2図は振幅検出器11の具体的な実施例を示すブロ
ック図、第3図は同実施例における帰還回路の詳細を示
すブロック図、第4図は本発明による量子化器の他の実
施例を示すブロック図、第5図は従来の量子化器を示す
ブロックである。 1,6……局部量子化器、4……遅延回路、5……制御回
路,9……帰還回路、10……微分器、11,15……振幅検出
器。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a quantizer according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a concrete embodiment of the amplitude detector 11, and FIG. 3 shows details of a feedback circuit in the same embodiment. FIG. 4 is a block diagram showing another embodiment of the quantizer according to the present invention, and FIG. 5 is a block diagram showing a conventional quantizer. 1,6 ...... Local quantizer, 4 ...... Delay circuit, 5 ...... Control circuit, 9 ...... Feedback circuit, 10 ...... Differentiator, 11, 15 ...... Amplitude detector.
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−99545(JP,A) 特開 昭61−84914(JP,A) 特開 昭63−161713(JP,A) 特開 平3−289709(JP,A) 特開 平4−56407(JP,A) 特開 平3−289808(JP,A) 特開 平3−289809(JP,A) 特開 平4−30618(JP,A) 特開 平4−30619(JP,A) 特開 平4−30620(JP,A) 特公 平6−83150(JP,B2)Continuation of the front page (56) Reference JP-A-54-99545 (JP, A) JP-A-61-84914 (JP, A) JP-A-63-161713 (JP, A) JP-A-3-289709 (JP , A) JP 4-56407 (JP, A) JP 3-289808 (JP, A) JP 3-289809 (JP, A) JP 4-30618 (JP, A) JP 4-30619 (JP, A) JP-A-4-30620 (JP, A) JP-B 6-83150 (JP, B2)
Claims (3)
器を有し、与えられた入力のノイズシェーピングを行う
第1のノイズシェーピング型量子化器と、入力信号の量
子化を行う第2の局部量子化器と、前記第2の局部量子
化器の発生する量子化誤差を検出する検出手段と、前記
検出手段の出力に所定の伝達関数を乗じて帰還させる帰
還回路とを有し、前記第1のノイズシェーピング型量子
化器が発生する量子化誤差と前記帰還回路の出力とを加
算して前記第2の局部量子化器に入力するようにし、さ
らに前記帰還回路の出力の出力レベルと前記第1のノイ
ズシェーピング型量子化器が発生する量子化誤差とに基
づき、前記第1の局部量子化器の出力値に所定の値を加
減算する制御手段を備え、前記第2の局部量子化器の出
力を第1のノイズシェーピング型量子化器の次数に応じ
て微分し、その微分出力と前記制御手段の出力とを加算
し、その加算結果を出力として取り出すようにした量子
化器。1. A first noise-shaping quantizer for noise-shaping a given input, and a first local quantizer for quantizing an input signal, and quantizing an input signal. A second local quantizer, a detecting means for detecting a quantization error generated by the second local quantizer, and a feedback circuit for feeding back an output of the detecting means by multiplying a predetermined transfer function by feedback. Then, the quantization error generated by the first noise shaping quantizer and the output of the feedback circuit are added to be input to the second local quantizer, and the output of the feedback circuit And a control means for adding or subtracting a predetermined value to or from the output value of the first local quantizer based on the output level and the quantization error generated by the first noise shaping quantizer. The output of the local quantizer is the first noise Differentiated according to the degree of Epingu type quantizer adds the output of the control means and its differential output, the quantizer which is to extract the addition result as an output.
器を有し、与えられた入力のノイズシェーピングを行う
第1のノイズシェーピング型量子化器と、入力信号の量
子化を行う第2の局部量子化器と、前記第2の局部量子
化器の発生する量子化誤差を検出する検出手段と、前記
検出手段の出力に所定の伝達関数を乗じて帰還させる帰
還回路とを有し、前記第1のノイズシェーピング型量子
化器が発生する量子化誤差と前記帰還回路の出力とを加
算して前記第2の局部量子化器に入力するようにし、さ
らに前記帰還回路の出力の出力レベルに基づき、前記第
1の局部量子化器の出力値に所定の値を加減算する制御
手段を備え、前記第2の局部量子化器の出力を第1のノ
イズシェーピング型量子化器の次数に応じ、その微分出
力と前記制御手段の出力とを微分して加算し、その加算
結果を出力として取り出すようにした量子化器。2. A first noise-shaping quantizer for noise-shaping a given input, and a first local quantizer for quantizing an input signal, and for quantizing an input signal. A second local quantizer, a detecting means for detecting a quantization error generated by the second local quantizer, and a feedback circuit for feeding back an output of the detecting means by multiplying a predetermined transfer function by feedback. Then, the quantization error generated by the first noise shaping quantizer and the output of the feedback circuit are added to be input to the second local quantizer, and the output of the feedback circuit Control means for adding / subtracting a predetermined value to / from the output value of the first local quantizer based on the output level is provided, and the output of the second local quantizer is set to the order of the first noise shaping quantizer. According to the differential output and the control means Added by differentiating the output, the quantizer which is to extract the addition result as an output.
力値の制御を行った後の値が、所定の値以内になるよう
にした請求項1または2記載の量子化器。3. The quantizer according to claim 1 or 2, wherein a value after the output value of the first local quantizer is controlled by the control means is within a predetermined value.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9242190A JPH0779256B2 (en) | 1990-04-06 | 1990-04-06 | Quantizer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9242190A JPH0779256B2 (en) | 1990-04-06 | 1990-04-06 | Quantizer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03289810A JPH03289810A (en) | 1991-12-19 |
| JPH0779256B2 true JPH0779256B2 (en) | 1995-08-23 |
Family
ID=14053958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9242190A Expired - Fee Related JPH0779256B2 (en) | 1990-04-06 | 1990-04-06 | Quantizer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0779256B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4788353B2 (en) * | 2006-01-20 | 2011-10-05 | パナソニック株式会社 | Multistage noise shaping quantizer |
| JP4788422B2 (en) * | 2006-03-20 | 2011-10-05 | パナソニック株式会社 | Noise shaping type quantizer |
-
1990
- 1990-04-06 JP JP9242190A patent/JPH0779256B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03289810A (en) | 1991-12-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5084702A (en) | Plural-order sigma-delta analog-to-digital converter using both single-bit and multiple-bit quantizers | |
| EP0450984B1 (en) | Digital signal requantizing circuit using multi-stage noise shaping | |
| EP0457429A2 (en) | Analog-to-digital converters | |
| JP3033162B2 (en) | Noise shaping circuit | |
| JP4357083B2 (en) | Delta-sigma modulator and AD converter | |
| JP3290314B2 (en) | Method for cascading three sigma-delta modulators and sigma-delta modulator system | |
| EP0546920B1 (en) | Method and circuit for noise shaping | |
| JPH0779255B2 (en) | Quantizer | |
| JPH0779257B2 (en) | Quantizer | |
| JPH03289810A (en) | quantizer | |
| JPH04129334A (en) | Digital sigma-delta modulator | |
| JPH0779259B2 (en) | Quantizer | |
| JPH0779253B2 (en) | Quantizer | |
| JP3127477B2 (en) | Noise shaping circuit | |
| JPH0793585B2 (en) | Quantizer | |
| JPH082024B2 (en) | Quantizer | |
| JPH0779254B2 (en) | Quantizer | |
| JP2621721B2 (en) | Noise shaping method and circuit | |
| JP3036074B2 (en) | Multistage noise shaping type quantizer | |
| JPH0653836A (en) | Analog digital conversion circuit | |
| JPH04320112A (en) | Noise shaping quantizer | |
| JP2693577B2 (en) | Delta-sigma modulation circuit | |
| JPH0430620A (en) | quantizer | |
| JP3036030B2 (en) | Noise shaping type quantizer | |
| JPH04320113A (en) | Noise shaping type quantizer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070823 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080823 Year of fee payment: 13 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |