JPH09130253A - 多チャンネルa/dコンバータ及びデジタル信号処理装置 - Google Patents

多チャンネルa/dコンバータ及びデジタル信号処理装置

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JPH09130253A
JPH09130253A JP30849895A JP30849895A JPH09130253A JP H09130253 A JPH09130253 A JP H09130253A JP 30849895 A JP30849895 A JP 30849895A JP 30849895 A JP30849895 A JP 30849895A JP H09130253 A JPH09130253 A JP H09130253A
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digital
digital signal
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JP30849895A
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English (en)
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Masaharu Yanari
正晴 矢成
Eiji Kawai
英次 川井
Shigeo Tagami
繁男 田上
Azuma Kawabe
東 川辺
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 多チャンネルA/Dコンバータから出力され
るデジタル信号のゲインを容易に調整できるようにす
る。 【解決手段】 ΔΣ変調器(3a,3b)、及びデジタ
ルデシメーションフィルタ((4a,4b)によってア
ナログ信号をデジタル信号に変換し、このデジタルデシ
メーションフィルタ(4a,4b)から出力されるデジ
タル信号に乗算器(5a,5b)で所定の係数を掛け合
わせるようにして、多チャンネルA/Dコンバータから
出力されるデジタル信号の出力レベルを最適に調整す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、多チャンネルA/
Dコンバータ、デジタル信号処理装置に関わり、特にデ
ジタルオーディオテープレコーダ、ミニディスクプレー
ヤ等のデジタルオーディオ機器に用いて好適なものであ
る。
【0002】
【従来の技術】近年、デジタルオーディオテープレコー
ダ(DAT)、ミニディスクプレーヤ(MD)等のデジ
タルオーディオ機器においては、アナログ信号をデジタ
ル信号に変換するA/Dコンバータとして、例えばΔΣ
変調器、及びデジタルデシメーションフィルタによって
構成されるオーバーサンプリング型のA/Dコンバータ
が用いられているものがある。
【0003】このようなオーバーサンプリング型のA/
Dコンバータは、オーバーサンプリングを行うことによ
って、量子化雑音を高域側に押しやり、オーディオ帯域
のノイズを低減するものである。
【0004】図2は、上記したようなオーバーサンプリ
ング型のA/Dコンバータが複数個設けられている従来
のデジタル信号処理装置のブロック図を示したものであ
る。この図に示すデジタル信号処理装置は、破線で示し
たオーバサンプリング型の多チャンネルA/Dコンバー
タ(以下、「多チャンネルA/Dコンバータ」という)
21とデジタル信号処理器22で構成されている。
【0005】多チャンネルA/Dコンバータ21は、入
力端子25a,25bから入力される複数のアナログ信
号を複数の多ビットのデジタル信号に変換し、デジタル
信号処理器22は、多チャンネルA/Dコンバータ21
から出力されるデジタル信号に例えば圧縮、訂正等の処
理を行って出力するようになされている。
【0006】多チャンネルA/Dコンバータ21は、Δ
Σ変調器23a,23b、デジタルデシメーションフィ
ルタ24a,24bによって構成されている。ΔΣ変調
器22a、22bは、それぞれ異なる種類のΔΣ変調器
(例えば2次、3次のΔΣ変調器)によって構成されて
おり、入力端子25a,25bから入力されるアナログ
信号に応じた1ビットのパルス列データを生成するよう
になされている。
【0007】デジタルデシメーションフィルタ24a,
24bは、例えばFIRローパスフィルタによって構成
されており、ΔΣ変調器23a,23bで生成された1
ビットのパルスデータ列に含まれる高調波成分の量子化
ノイズ等を除去すると共に、間引き演算を行って、それ
ぞれ多ビットのデジタル信号を出力するようになされて
いる。メモリ26a,26bはデジタルデシメーション
フィルタ24a,24bに供給するインパルスレスポン
ス係数をそれぞれ記憶している。
【0008】このように構成された従来のデジタル信号
処理装置は、例えばカラオケ装置等において、マイクか
ら入力される音声信号と、カラオケ等の楽音信号をそれ
ぞれデジタル信号に変換して出力することができるよう
になされている。
【0009】ところで、上記したような多チャンネルA
/Dコンバータ21を構成しているオーバサンプリング
型のA/Dコンバータの理想的なノイズフロアのレベル
は一定となるため、通常は入力されるアナログ信号のレ
ベルが大きくなると、図3に示すようにΔΣ変調器にお
ける雑音−歪み特性は改善され、入力信号レベルに対す
る雑音歪み率(THD+N)は小さくなる。
【0010】つまり理論的には、入力信号レベルに対す
る雑音歪み率(THD+N)は、破線で示したようにアナログ
信号の入力レベルがA1 に達するまで改善され、入力レ
ベルがA1 に達すると、波形がクリップして急激に悪化
することになる。
【0011】しかしながら、このようなΔΣ変調器は、
高次ΔΣ変調特有の性質により、入力されるアナログ信
号のレベルが大きくなって変調率が1に近付くと、歪み
及びノイズ等が増加するという雑音歪み特性を有してお
り、実際には入力されるアナログ信号が最大入力レベル
1 近辺に達すると、歪み及びノイズが増加して図3の
実線で示すように雑音−歪み特性が急激に悪化すること
になる。
【0012】そこで、ΔΣ変調器に最大入力レベルA1
近辺のアナログ信号が入力された時に雑音歪み特性が悪
化するのを防止するため、例えば米国特許485184
1号にデジタルデシメーションフィルタのインパルスレ
スポンス係数のゲインを1以上に設定する方法が提案さ
れている。
【0013】この場合、ΔΣ変調器に入力されるアナロ
グ信号の入力レベルがA2 (図3に示す雑音−歪み特性
が最も良くなる入力レベル)に達した時、デジタルデシ
メーションフィルタから出力されるデジタル信号の出力
レベルがフルスケールとなるように、所定のゲインを掛
け合わせたインパルスレスポンス係数をデジタルデシメ
ーションフィルタに供給するようになされている。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】ところが、図2に示し
たような従来のデジタル信号処理装置においては、複数
のオーバーサンプリング型のA/Dコンバータによって
構成されているため、例えば種類(次数)が異なったΔ
Σ変調器23a,23bを用いると、ΔΣ変調器23
a,23bによって雑音歪み特性が異なり、歪みが起こ
らない範囲でΔΣ変調を行った場合、例えばΔΣ変調器
23aの変調率が0.8、ΔΣ変調器23bの変調率が
0.5とそれぞれ異なることがある。
【0015】従って、例えば同一のデジタルデシメーシ
ョンフィルタ24a,24bを用いても、入力される1
ビットパルス列データのレベルが異なるため、それぞれ
変調率に応じてメモリ26a,26bから出力されるイ
ンパルスレスポンス係数に例えば1.25、及び2.0
のゲインを掛け合わせてデジタルデシメーションフィル
タ24a,24bに供給する必要がある。
【0016】しかしながら、このようなインパルスレス
ポンス係数は、メモリ26a,26bに記憶されている
ため、例えば何らかの理由によってΔΣ変調器23a,
23bを変更した場合、最適なゲインとなるように調整
することが困難であった。
【0017】本発明はこのような問題点を解決するため
になされたもので、多チャンネルA/Dコンバータから
出力されるデジタル信号のゲインを容易に調整できるよ
うにすることを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、入力されるアナログ信号から1ビットのパルスデー
タ列を生成して出力する複数の変調手段と、1ビットの
パルスデータ列に含まれる高調波成分のノイズを除去す
ると共に、多ビットのデジタル信号を生成して出力する
複数のデジタルフィルタ手段と、係数入力端子から入力
される係数に応じて多ビットのデジタル信号の出力レベ
ルを調整することができる複数の乗算手段とを備えて多
チャンネルA/Dコンバータを構成する。
【0019】また、多チャンネルA/Dコンバータと、
この多チャンネルA/Dコンバータから出力される複数
のデジタル信号の処理を行うデジタル信号処理手段を備
えてデジタル信号処理装置を構成する。
【0020】本発明によれば、乗算手段でデジタルフィ
ルタ手段から出力されるデジタル信号に所定の係数を掛
け合わせ出力レベルを調整するようにしているため、デ
ジタルフィルタ手段に供給されるインパルスレスポンス
係数の値を変更することなく出力されるデジタル信号の
レベルを調整することができる。
【0021】
【発明の実施の形態】図1は本発明の実施の形態である
多チャンネルA/Dコンバータが設けられているデジタ
ル信号処理装置のブロック図の一例を示したものであ
る。この図に示すデジタル信号処理装置は、破線で示し
た多チャンネルA/Dコンバータ1とデジタル信号処理
器2で構成されており、多チャンネルA/Dコンバータ
21は、入力端子6a,6bから入力される複数のアナ
ログ信号を複数のデジタル信号に変換して出力するよう
になされている。デジタル信号処理器2は、多チャンネ
ルA/Dコンバータ1から出力されるデジタル信号に例
えば圧縮、訂正等の処理を施して出力するようになされ
ている。
【0022】多チャンネルA/Dコンバータ1は、例え
ば1チップIC等によって構成されており、ΔΣ変調器
3a,3b、デジタルデシメーションフィルタ4a,4
b、乗算器5a,5bが設けられている。ΔΣ変調器3
a、3bはそれぞれ異なる種類のΔΣ変調器(例えば2
次、3次のΔΣ変調器)によって構成されており、入力
端子6a,6bから入力されるアナログ信号に応じた所
定の1ビットのパルス列データを生成するようになされ
ている。
【0023】デジタルデシメーションフィルタ4a,4
bは、例えばFIRローパスフィルタ等で構成されてお
り、ΔΣ変調器3a,3bで生成された1ビットのパル
スデータ列に含まれる高調波成分の量子化ノイズ等を除
去すると共に、間引き演算を行ってΔΣ変調器3a,3
bのサンプリング周波数より低いサンプリング周波数
で、多ビットのデジタル信号を出力するようになされて
いる。
【0024】乗算器5a,5bはデジタルデシメーショ
ンフィルタ4a,4bから出力されるデジタル信号に、
例えば図示されていないマイクロコンピュータ(以下
「マイコン」という)等から係数入力端子7a,7bを
介して供給される係数を掛け合わせ、所定のレベルのデ
ジタル信号を出力するようになされている。メモリ8は
デジタルデシメーションフィルタ4a,4bに供給する
インパルスレスポンス係数をそれぞれ記憶している。ま
た、このメモリ8に記憶されているインパルスレスポン
ス係数のゲインは1以下とされている。
【0025】以下、本実施の形態であるデジタル信号処
理装置を構成している多チャンネルA/Dコンバータ1
の動作について説明する。多チャンネルA/Dコンバー
タ1に設けられているΔΣ変調器3a,3bの次数が異
なると、このΔΣ変調器3a,3bにおける雑音−歪み
特性も異なるため、歪みが起こらない範囲で最も効率よ
くΔΣ変調を行った場合でも、それぞれのΔΣ変調器に
よって変調率が異なることになる。なお、ΔΣ変調器の
種類(次数)が同じ場合でも、構成によっては変調率が
異なることが有るが、この時も同様に考えることとす
る。
【0026】ここで、例えばΔΣ変調器3aは2次のΔ
Σ変調器で変調率を0.8、ΔΣ変調器3bは3次のΔ
Σ変調器で変調率を0.5とすると、このΔΣ変調器3
a,3bから出力される1ビットのパルスデータ列は、
入力されるアナログ信号に対してゲインがそれぞれ0.
8及び0.5となる。
【0027】そして、このΔΣ変調器3a,3bから出
力されるデジタル信号は、デジタルデシメーションフィ
ルタ4a,4bにおいて、畳みこみ演算がなされ、多ビ
ットのデジタル信号として出力されることになるが、メ
モリ8からデジタルデシメーションフィルタ4a,4b
に供給されるインパルスレスポンス係数のゲインを例え
ば1とすると、このデジタルデシメーションフィルタ4
a,4bから出力される多ビットのデジタル信号のゲイ
ンは、入力されたアナログ信号に対して、それぞれ0.
8及び0.5となる。
【0028】次に、デジタルデシメーションフィルタ4
a,4bからそれぞれ出力される多ビットのデジタル信
号は、乗算器5a,5bにおいて係数入力端子7a,7
bを介して図示されていないマイコン等から供給される
ゲイン係数に基づいて乗算されて出力される。
【0029】つまり、本実施の形態である多チャンネル
A/Dコンバータ1は、乗算器5a,5bに係数入力端
子7aから『1.25』、係数入力端子7bから『2』
の係数を供給することで、入力されるアナログ信号と同
一レベルのデジタル信号が得られることになり、デジタ
ルデシメーションフィルタ4a,4bのインパルスレス
ポンス係数を変更することなく、デジタル信号の出力レ
ベルを調整することができる。
【0030】また、例えば図3に示す最大入力レベルA
1 近辺のアナログ信号が入力された時にΔΣ変調器3
a,3bで生じる雑音−歪み特性の悪化を防止するた
め、ΔΣ変調器3a,3bに入力されるアナログ信号の
レベルがA2 に達した時に、本実施の形態である多チャ
ンネルA/Dコンバータ1から出力されるデジタル信号
の出力レベルをフルスケールとする場合も、乗算器5
a,5bに供給する係数の値を変更することで容易に調
整を行うことができる。
【0031】なお、本実施の形態であるデジタル信号処
理装置においては、乗算器5a,5bを多チャンネルA
/Dコンバータ1に設けた場合について説明したが、こ
れに限定されることなく、例えばデジタル信号処理器2
に設けるように構成して、同様の処理を行うようにして
も良い。
【0032】
【発明の効果】以上、説明したように本発明の多チャン
ネルA/Dコンバータは、デジタルフィルタ手段から出
力されるデジタル信号のゲインを調整する乗算手段を設
けるようにしているため、この乗算手段に所望の係数を
入力することでデジタル信号の出力レベルを容易に調整
することができる。また、複数のデジタルフィルタ手段
のインパルスレスポンス係数を同一の値に設定すること
ができるため、このインパルスレスポンス係数を記憶し
ておくための、メモリ等を削減することが可能になり、
回路規模、消費電力等を削減することができるという効
果もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態であるデジタル信号処理装
置のブロック図である。
【図2】従来のデジタル信号処理装置のブロック図を示
した図である。
【図3】ΔΣ変調器の入力信号対する雑音歪み特性を示
した図である。
【符号の説明】
1 多チャンネルA/Dコンバータ 2 デジタル信号処理器 3a,3b ΔΣ変調器 4a,4b デジタルデシメーションフィルタ 5a,5b 乗算器 6a,6b 入力端子 7a,7b 係数入力端子 8 メモリ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川辺 東 神奈川県横浜市保土ケ谷区神戸町134 ソ ニーLSIデザイン株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力されるアナログ信号から1ビットの
    パルスデータ列を生成して出力する次数又は変調率の異
    なる複数の変調手段と、 上記1ビットのパルスデータ列に含まれる高調波成分の
    ノイズを除去すると共に、多ビットのデジタル信号を生
    成して出力する複数のデジタルデシメーションフィルタ
    手段と、 係数入力端子から入力されるゲイン係数に応じて、上記
    多ビットのデジタル信号の出力レベルを調整することが
    できる複数の乗算手段と、 を備えて構成されることを特徴とする多チャンネルA/
    Dコンバータ。
  2. 【請求項2】 上記複数のデジタルデシメーションフィ
    ルタ手段は、同一のゲイン係数とされていることを特徴
    とする請求項1に記載の多チャンネルA/Dコンバー
    タ。
  3. 【請求項3】 入力されるアナログ信号から1ビットの
    パルスデータ列を生成して出力する次数又は変調率の異
    なる複数の変調手段と、 上記1ビットのパルスデータ列に含まれる高調波成分の
    ノイズを除去すると共に、多ビットのデジタル信号を生
    成して出力する複数のデジタルデシメーションフィルタ
    手段と、 係数入力端子から入力されるゲイン係数に応じて、上記
    多ビットのデジタル信号の出力レベルを調整することが
    できる複数の乗算手段と、 該複数の乗算手段から出力されるデジタル信号に所定の
    処理を施して出力するデジタル信号処理手段と、 を備えて構成されることを特徴とするデジタル信号処理
    装置。
  4. 【請求項4】 上記複数のデジタルデシメーションフィ
    ルタ手段は、同一のゲイン係数とされていることを特徴
    とする請求項3に記載のデジタル信号処理装置。
JP30849895A 1995-11-02 1995-11-02 多チャンネルa/dコンバータ及びデジタル信号処理装置 Withdrawn JPH09130253A (ja)

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