JPH10322206A - Device and method for reducing distortion - Google Patents
Device and method for reducing distortionInfo
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- JPH10322206A JPH10322206A JP13927097A JP13927097A JPH10322206A JP H10322206 A JPH10322206 A JP H10322206A JP 13927097 A JP13927097 A JP 13927097A JP 13927097 A JP13927097 A JP 13927097A JP H10322206 A JPH10322206 A JP H10322206A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルオーディ
オ信号における非線形誤差に基づく歪みの低減に関す
る。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to reduction of distortion due to non-linear errors in digital audio signals.
【0002】[0002]
【従来の技術】オーディオ信号のデジタル録音を行う場
合、アナログ/デジタル(A/D:Analog/Digital)
変換器を用いてアナログオーディオ信号をデジタルオー
ディオ信号に変換する。そして、デジタルオーディオ信
号の再生を行う場合、デジタル/アナログ(D/A:Di
gital/Analog)変換器を用いてデジタルオーディオ信
号をアナログオーディオ信号に変換する。デジタル録音
のなかで、現在、主として用いられているPCM(Puls
e Code Modulation)録音では、アナログオーディオ信
号の時間軸方向を一定の周波数で細分化(標本化:サン
プリング)し、細分化されたそれぞれのサンプルの信号
レベルを一定のビット長で表現(量子化:クオンタイゼ
イション)している。2. Description of the Related Art When digitally recording an audio signal, analog / digital (A / D: Analog / Digital) is used.
An analog audio signal is converted to a digital audio signal using a converter. When a digital audio signal is reproduced, digital / analog (D / A: Di)
The digital audio signal is converted to an analog audio signal using a gital / Analog) converter. Among digital recordings, PCM (Puls
e Code Modulation) In recording, the time axis direction of an analog audio signal is subdivided (sampling: sampling) at a certain frequency, and the signal level of each subdivided sample is represented by a certain bit length (quantization: (Quantization).
【0003】このようなPCM録音を開始した初期にお
いては、現在と比較して低ビットの13ビット或いは1
4ビットの逐次比較型A/D変換器が主に用いられてい
た。また、PCM録音初期の頃のA/D変換器は、現在
多く使用されている16ビットのA/D変換器に比べ
て、A/D変換特性における直線性が悪く、非線形誤差
を多く含んだものであり、録音されたデジタルオーディ
オ信号も多くの歪みを有していた。[0003] In the early stage of such PCM recording, 13 bits or 1 bit, which is lower than the present bit rate, is low.
A 4-bit successive approximation type A / D converter has been mainly used. Also, A / D converters in the early days of PCM recording had poor linearity in A / D conversion characteristics and contained many non-linear errors as compared with 16-bit A / D converters that are currently widely used. And the recorded digital audio signal also had many distortions.
【0004】このような歪みを有した過去のデジタルオ
ーディオ信号であるが、それらの録音ソースの中には演
奏として優れたものがあり、音楽史的に価値が有るもの
もあるため、録音時のさまざまな歪みを補正して、PC
M録音当時のA/D変換器に比べてビット数の高い16
ビット等のデジタルオーディオ信号として復刻させたい
という要求がある。[0004] The digital audio signals of the past having such distortions, some of which are excellent in performance and some of which are valuable in the history of music because of their recording sources, Compensate various distortions, PC
16 bits with a higher bit number than the A / D converter at the time of M recording
There is a demand to reproduce a digital audio signal such as a bit.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】前述したような過去の
デジタルオーディオ信号に於ける歪みのうち、非線形誤
差歪みを補正する方法の1つとして、録音時に用いたA
/D変換器の変換特性を測定して逆補正する方法が考え
られるが、現在では、録音時に用いたA/D変換器が存
在しないことが多く、現存していたとしてもA/D変換
器の特性が経時変化しており、現在のA/D変換特性に
基づいて、録音時の非線形誤差歪みを補正することは不
可能であり、録音時に用いられたA/D変換器が現存す
るか否かにかかわらず、過去のPCM録音ソース(デジ
タルオーディオ信号)の非線形誤差歪みを低減すること
は困難である。As one of the methods for correcting the non-linear error distortion among the distortions in the past digital audio signal as described above, A
Although a method of measuring the conversion characteristics of the / D converter and performing the inverse correction is conceivable, at present, there is often no A / D converter used at the time of recording, and even if it is present, the A / D converter is present. Is changing over time, and it is impossible to correct the nonlinear error distortion during recording based on the current A / D conversion characteristics, and whether the A / D converter used during recording exists. Regardless of whether or not it is difficult to reduce the nonlinear error distortion of past PCM recording sources (digital audio signals).
【0006】したがって本発明は、デジタルオーディオ
信号の非線形誤差に基づく歪みを低減することを目的と
している。Accordingly, an object of the present invention is to reduce distortion due to a nonlinear error of a digital audio signal.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】そのため請求項1記載の
本発明は、デジタルオーディオ信号の非線形誤差に基づ
く歪みを低減する歪み低減装置において、入力したデジ
タルオーディオ信号の複数サンプルについてそれぞれ量
子化レベルを表すコード毎の出現度数を第1のレベル分
布として検出するレベル分布検出手段と、レベル分布検
出手段で検出された第1のレベル分布に対してフィルタ
リング処理を施してアナログ/デジタル変換器に非線形
誤差のない場合の理想的なレベル分布に近似した第2の
レベル分布を算出し、第1のレベル分布を第2のレベル
分布で除算した誤差分布を算出する誤差分布算出手段
と、誤差分布算出手段で算出された誤差分布から予め定
めた閾値以上の誤差度数を有するコードに対応するデー
タを誤差データとして検出する誤差データ検出手段と、
誤差データ検出手段で検出された誤差データが同じ値で
複数サンプル連続する部分を補間対象範囲として検出す
るパターン検出手段と、パターン検出手段で検出された
補間対象範囲の1サンプル前のデータと1サンプル後の
データとを用いて、補間対象範囲の補間データを算出し
てデジタルオーディオ信号に合成するデータ補間手段と
を具備することを特徴としている。According to a first aspect of the present invention, there is provided a distortion reducing apparatus for reducing distortion due to a non-linear error of a digital audio signal, wherein a quantization level is set for each of a plurality of samples of the input digital audio signal. A level distribution detecting means for detecting a frequency of appearance for each code to be represented as a first level distribution, and applying a filtering process to the first level distribution detected by the level distribution detecting means to provide a non-linear error to the analog / digital converter. Error distribution calculating means for calculating a second level distribution approximating an ideal level distribution in the case where there is no error, and calculating an error distribution obtained by dividing the first level distribution by the second level distribution; Data corresponding to a code having an error frequency equal to or greater than a predetermined threshold from the error distribution calculated in And the error data detection means for detecting,
A pattern detecting means for detecting, as an interpolation target range, a portion in which the error data detected by the error data detecting means has the same value and a plurality of continuous samples; and data one sample before and one sample before the interpolation target range detected by the pattern detecting means. Data interpolation means for calculating interpolation data in an interpolation target range using the subsequent data and combining the data with a digital audio signal.
【0008】また、請求項2記載の本発明は、デジタル
オーディオ信号の非線形誤差に基づく歪みを低減する歪
み低減装置において、入力したデジタルオーディオ信号
の複数サンプルについて、それぞれ量子化レベルを表す
コード毎の出現度数を第1のレベル分布として検出する
レベル分布検出手段と、レベル分布検出手段で検出され
た第1のレベル分布に対してフィルタリング処理を施し
て、アナログ/デジタル変換器に非線形誤差のない場合
の理想的なレベル分布に近似した第2のレベル分布を算
出し、第1のレベル分布を第2のレベル分布で除算した
誤差分布を算出する誤差分布算出手段と、誤差分布算出
手段で算出された誤差分布から、予め定めた閾値以上の
誤差度数を有するコードに対応するデータを誤差データ
として検出する誤差データ検出手段と、誤差データ検出
手段で検出された誤差データが同じ値で複数サンプル連
続する部分を補間対象範囲として検出するパターン検出
手段と、パターン検出手段で検出された補間対象範囲の
1サンプル前のデータと1サンプル後のデータとを用い
て、補間対象範囲の補間データを算出してデジタルオー
ディオ信号に合成するデータ補間手段と、データ補間手
段からの補間対象範囲の全ての補間データが、前記誤差
データに対して予め定めた判定値以内の場合に補間デー
タが合成されたデジタルオーディオ信号を出力し、前記
誤差データに対して予め定めた判定値以内でない場合に
入力されたデジタルオーディオ信号をそのまま出力する
補間判定手段とを具備することを特徴としている。According to a second aspect of the present invention, there is provided a distortion reducing apparatus for reducing distortion based on a non-linear error of a digital audio signal. A level distribution detecting means for detecting the frequency of appearance as a first level distribution, and a filtering process performed on the first level distribution detected by the level distribution detecting means so that the analog / digital converter has no non-linear error Error distribution calculating means for calculating an error distribution obtained by calculating a second level distribution approximating the ideal level distribution of the first level distribution and dividing the first level distribution by the second level distribution; From the error distribution, an error in detecting data corresponding to a code having an error frequency equal to or greater than a predetermined threshold value as error data. A data detection unit, a pattern detection unit that detects a portion where the error data detected by the error data detection unit has the same value and a plurality of consecutive samples is an interpolation target range, and one sample before the interpolation target range detected by the pattern detection unit. Data interpolation means for calculating interpolation data of an interpolation target range using the data of one sample and the data after one sample, and synthesizing the digital audio signal, and all the interpolation data of the interpolation target range from the data interpolation means, If the error data is within a predetermined judgment value, a digital audio signal synthesized with the interpolation data is output, and if the error data is not within a predetermined judgment value, the input digital audio signal is left as it is. And output interpolation determining means.
【0009】また、請求項3記載の本発明は、請求項2
記載の歪み低減装置において、予め定めた判定値は、誤
差データに対して±0.5LSBであることを特徴とし
ている。The present invention described in claim 3 provides the present invention in claim 2
In the distortion reducing apparatus described above, the predetermined determination value is ± 0.5 LSB with respect to the error data.
【0010】また、請求項4記載の本発明は、請求項1
及び請求項2記載の歪み低減装置において、データ補間
手段は、補間対象範囲の1サンプル前のデータと1サン
プル後のデータとを用いて、直線補間により補間データ
を算出することを特徴としている。The present invention described in claim 4 is based on claim 1.
And a distortion reduction device according to claim 2, wherein the data interpolation means calculates the interpolation data by linear interpolation using the data one sample before and one sample after the interpolation target range.
【0011】また、請求項5記載の本発明は、デジタル
オーディオ信号の非線形誤差に基づく歪みを低減する歪
み低減方法において、入力したデジタルオーディオ信号
の複数サンプルについてそれぞれ量子化レベルを表すコ
ード毎の出現度数を第1のレベル分布として検出し、第
1のレベル分布に対してフィルタリング処理を施してア
ナログ/デジタル変換器に非線形誤差のない場合の理想
的なレベル分布に近似した第2のレベル分布を算出し、
第1のレベル分布を第2のレベル分布で除算した誤差分
布を算出し、誤差分布から予め定めた閾値以上の誤差度
数を有するコードに対応するデータを誤差データとして
検出し、誤差データが同じ値で複数サンプル連続する部
分を補間対象範囲として検出し、補間対象範囲の1サン
プル前のデータと1サンプル後のデータとを用いて補間
対象範囲の補間データを算出してデジタルオーディオ信
号に合成して出力することを特徴としている。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a distortion reducing method for reducing a distortion based on a non-linear error of a digital audio signal, wherein a plurality of samples of an input digital audio signal are generated for each code representing a quantization level. The frequency is detected as a first level distribution, and a filtering process is performed on the first level distribution to obtain a second level distribution approximating an ideal level distribution when the analog / digital converter has no nonlinear error. Calculate,
An error distribution is calculated by dividing the first level distribution by the second level distribution, and data corresponding to a code having an error frequency equal to or greater than a predetermined threshold is detected from the error distribution as error data, and the error data has the same value. , A portion that is continuous for a plurality of samples is detected as an interpolation target range, and interpolation data of the interpolation target range is calculated using data one sample before and one sample after the interpolation target range, and synthesized into a digital audio signal. It is characterized by outputting.
【0012】また、請求項6記載の本発明は、デジタル
オーディオ信号の非線形誤差に基づく歪みを低減する歪
み低減方法において、入力したデジタルオーディオ信号
の複数サンプルについて、それぞれ量子化レベルを表す
コード毎の出現度数を第1のレベル分布として検出し、
第1のレベル分布に対してフィルタリング処理を施し
て、アナログ/デジタル変換器に非線形誤差のない場合
の理想的なレベル分布に近似した第2のレベル分布を算
出し、第1のレベル分布を第2のレベル分布で除算した
誤差分布を算出し、誤差分布から予め定めた閾値以上の
誤差度数を有するコードに対応するデータを誤差データ
として検出し、誤差データが同じ値で複数サンプル連続
する部分を補間対象範囲として検出し、補間対象範囲の
1サンプル前のデータと1サンプル後のデータとを用い
て、補間対象範囲の補間データを算出してデジタルオー
ディオ信号に合成し、補間対象範囲の全ての補間データ
が前記誤差データに対して予め定めた判定値以内の場合
に補間データが合成されたデジタルオーディオ信号を出
力し、前記誤差データに対して予め定めた判定値以内で
ない場合に入力されたデジタルオーディオ信号をそのま
ま出力することを特徴としている。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a distortion reducing method for reducing a distortion based on a non-linear error of a digital audio signal, wherein a plurality of samples of the input digital audio signal are provided for each code representing a quantization level. Detecting the frequency of appearance as a first level distribution,
A filtering process is performed on the first level distribution to calculate a second level distribution approximating an ideal level distribution in a case where there is no non-linear error in the analog / digital converter. An error distribution divided by the level distribution of 2 is calculated, and data corresponding to a code having an error frequency equal to or greater than a predetermined threshold is detected as error data from the error distribution. The data is detected as the interpolation target range, the interpolation data of the interpolation target range is calculated using the data one sample before and one sample after the interpolation target range, and the interpolation data is synthesized with the digital audio signal. When the interpolation data is within a predetermined judgment value with respect to the error data, a digital audio signal in which the interpolation data is synthesized is output. Is characterized in that directly outputs digital audio signals input if not within a predetermined determination value with respect.
【0013】また、請求項7記載の本発明は、請求項5
記載の歪み低減方法において、予め定めた判定値は、誤
差データに対して±0.5LSBであることを特徴とし
ている。The present invention according to claim 7 provides the present invention according to claim 5.
In the distortion reduction method described above, the predetermined determination value is ± 0.5 LSB with respect to the error data.
【0014】本発明によれば、非線形誤差に基づく歪み
を有したデジタルオーディオ信号の複数サンプルについ
て、それぞれ量子化レベルを表すコード毎の出現度数を
第1のレベル分布として検出し、その第1のレベル分布
に対してフィルタリング処理(ローパスフィルタリング
処理)を施してアナログ/デジタル変換器に非線形誤差
のない場合の理想的なレベル分布に近似した第2のレベ
ル分布を算出し、第1のレベル分布を第2のレベル分布
で除算した誤差分布を算出する。誤差分布から予め定め
られた閾値以上の誤差度数を有するコードに対応したデ
ータを誤差データとして検出し、誤差データが同じ値で
何サンプル連続するかを検出する。誤差データが複数サ
ンプル連続した部分を補間対象範囲として直線補間等に
より補間データを算出し、デジタルオーディオ信号と合
成して出力する。このことにより、A/D変換器が現存
するか否かにかかわらず、デジタルオーディオ信号から
非線形誤差を検出して、その非線形誤差に基づく歪みを
低減することができる。According to the present invention, for a plurality of samples of a digital audio signal having a distortion based on a nonlinear error, the frequency of appearance of each code representing a quantization level is detected as a first level distribution, and the first level distribution is detected. A filtering process (low-pass filtering process) is performed on the level distribution to calculate a second level distribution approximating an ideal level distribution when the analog / digital converter has no non-linear error. An error distribution divided by the second level distribution is calculated. Data corresponding to a code having an error frequency equal to or greater than a predetermined threshold is detected as error data from the error distribution, and how many samples of the error data continue with the same value is detected. Interpolation data is calculated by linear interpolation or the like using a portion where the error data is continuous for a plurality of samples as an interpolation target range, and is synthesized with a digital audio signal and output. This makes it possible to detect a non-linear error from the digital audio signal and reduce distortion based on the non-linear error, regardless of whether an A / D converter is present.
【0015】本発明によれば、非線形誤差に基づく歪み
を有したデジタルオーディオ信号の複数サンプルについ
て、それぞれ量子化レベルを表すコード毎の出現度数を
第1のレベル分布として検出し、その第1のレベル分布
に対してフィルタリング処理(ローパスフィルタリング
処理)を施してアナログ/デジタル変換器に非線形誤差
のない場合の理想的なレベル分布に近似した第2のレベ
ル分布を算出し、第1のレベル分布を第2のレベル分布
で除算した誤差分布を算出する。誤差分布から予め定め
られた閾値以上の誤差度数を有するコードに対応したデ
ータを誤差データとして検出し、誤差データが同じ値で
何サンプル連続するかを検出する。誤差データが複数サ
ンプル連続した部分を補間対象範囲として直線補間等に
より補間データを算出し、デジタルオーディオ信号と合
成して出力する。そして、補間対象範囲の全ての補間デ
ータが、誤差データに対して予め定めた判定値以内の場
合、補間データが合成されたデジタルオーディオ信号を
出力し、また、誤差データに対して予め定めた判定値以
内でない場合、元のデジタルオーディオ信号をそのまま
出力する。このことにより、A/D変換器が現存するか
否かにかかわらず、デジタルオーディオ信号から非線形
誤差を検出して、その非線形誤差に基づく歪みを低減す
ることができる。According to the present invention, for a plurality of samples of a digital audio signal having a distortion based on a non-linear error, the frequency of appearance of each code representing a quantization level is detected as a first level distribution, and the first level distribution is detected. A filtering process (low-pass filtering process) is performed on the level distribution to calculate a second level distribution approximating an ideal level distribution when the analog / digital converter has no non-linear error. An error distribution divided by the second level distribution is calculated. Data corresponding to a code having an error frequency equal to or greater than a predetermined threshold is detected as error data from the error distribution, and how many samples of the error data continue with the same value is detected. Interpolation data is calculated by linear interpolation or the like using a portion where the error data is continuous for a plurality of samples as an interpolation target range, and is synthesized with a digital audio signal and output. If all the interpolation data in the interpolation target range is within a predetermined determination value for the error data, a digital audio signal in which the interpolation data is synthesized is output. If not, the original digital audio signal is output as it is. This makes it possible to detect a non-linear error from the digital audio signal and reduce distortion based on the non-linear error, regardless of whether an A / D converter is present.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】図1は、本発明の歪み低減装置に
おける一実施例の概略構成を示す模式図である。ここ
で、過去にA/D変換され記録媒体に録音されたデジタ
ルオーディオ信号、すなわち、非線形誤差を有した低ビ
ットのA/D変換器により録音されたデジタルオーディ
オ信号は、ビット長13ビットのデジタルオーディオ信
号(13ビットデジタルオーディオ信号)であり、歪み
低減装置により非線形誤差歪みを低減すると共にビット
長16ビットのデジタルオーディオ信号に変換されるも
のとする。FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an embodiment of a distortion reduction apparatus according to the present invention. Here, a digital audio signal that has been A / D converted and recorded on a recording medium in the past, that is, a digital audio signal recorded by a low-bit A / D converter having a non-linear error is a 13-bit digital audio signal. It is an audio signal (13-bit digital audio signal), which is converted into a digital audio signal having a bit length of 16 bits while reducing nonlinear error distortion by a distortion reduction device.
【0017】図1において、歪み低減装置101は、入
力するデジタルオーディオ信号の出力を切り替える切替
手段102と、入力されたデジタルオーディオ信号を、
複数サンプルについて各々の量子化レベルを表わすコー
ド毎の出現度数をヒストグラム、すなわち、レベル分布
(第1のレベル分布)として検出するレベル分布検出手
段103と、レベル分布検出手段103で検出された第
1のレベル分布に対しローパスフィルタリング処理を施
して、A/D変換器に誤差がない場合の理想的なレベル
分布に近似した第2のレベル分布を算出し、ローパスフ
ィルタリング処理がなされる前の第1のレベル分布を第
2のレベル分布で除算することにより、非線形誤差の分
布を示す誤差分布を算出する誤差分布算出手段104
と、誤差分布算出手段104で算出した誤差分布におけ
る各コードの誤差度数を予め定められた閾値と比較し、
閾値以上の誤差度数を有するコードに対応するデータを
誤差データとして検出する誤差データ検出手段105
と、誤差データが同じ値で複数サンプル連続している部
分を補間対象範囲として検出するパターン検出手段10
6と、入力したデジタルオーディオ信号を遅延させる遅
延手段107と、補間対象範囲の前後のサンプルのデー
タを用いて、遅延手段107からのデジタルオーディオ
信号における補間対象範囲の補間データを算出し、デジ
タルオーディオ信号と合成するデータ補間手段108と
を備えている。In FIG. 1, a distortion reduction device 101 includes a switching unit 102 for switching the output of an input digital audio signal,
A level distribution detecting means 103 for detecting the frequency of appearance of each code representing each quantization level for a plurality of samples as a histogram, that is, a level distribution (first level distribution), and a first level detected by the level distribution detecting means 103. Is subjected to a low-pass filtering process to calculate a second level distribution approximating an ideal level distribution when the A / D converter has no error, and the first level distribution before the low-pass filtering process is performed. Distribution calculation means 104 for calculating an error distribution indicating a non-linear error distribution by dividing the level distribution of
And comparing the error frequency of each code in the error distribution calculated by the error distribution calculation means 104 with a predetermined threshold value,
Error data detection means 105 for detecting data corresponding to a code having an error frequency equal to or greater than a threshold value as error data
And a pattern detecting means 10 for detecting, as an interpolation target range, a portion where error data has the same value and a plurality of samples are continuous.
6, the delay means 107 for delaying the input digital audio signal, and the data of the sample before and after the interpolation target range, the interpolation data of the interpolation target range in the digital audio signal from the delay means 107 is calculated, And a data interpolation means 108 for synthesizing with the signal.
【0018】それぞれの各手段について説明する。切替
手段102は、歪み低減装置101に入力したデジタル
オーディオ信号の出力先を切り替えるものである。すな
わち、後述するレベル分布検出手段103、誤差分布算
出手段104により、入力したデジタルオーディオ信号
の誤差分布を算出した後、切替手段102によりデジタ
ルオーディオ信号の出力先が切り替えられ、後述する誤
差データ検出手段105、パターン検出手段106、遅
延手段107、データ補間手段108、補間判定手段1
09による非線形誤差歪みを低減するための補間処理が
行われる。Each means will be described. The switching unit 102 switches the output destination of the digital audio signal input to the distortion reduction device 101. That is, after the error distribution of the input digital audio signal is calculated by the level distribution detecting means 103 and the error distribution calculating means 104 described later, the output destination of the digital audio signal is switched by the switching means 102, and the error data detecting means described later 105, pattern detection means 106, delay means 107, data interpolation means 108, interpolation determination means 1
Interpolation processing for reducing the non-linear error distortion due to X.09 is performed.
【0019】レベル分布検出手段103は、入力するデ
ジタルオーディオ信号の複数サンプルについて、それぞ
れの量子化レベルを表すコード毎に、コードの出現度数
を検出するものである。すなわち、複数サンプル分のテ
ジタルオーディオ信号について、コード毎の出現度数を
表す第1のレベル分布(ヒストグラム)を検出するもの
である。レベル分布検出手段103は、デジタルオーデ
ィオ信号を記憶するハードディスク等の記憶部を備えて
いてもよい。The level distribution detecting means 103 detects the frequency of occurrence of each code representing a quantization level for a plurality of samples of the input digital audio signal. That is, a first level distribution (histogram) representing the frequency of appearance for each code is detected for a digital audio signal for a plurality of samples. The level distribution detecting means 103 may include a storage unit such as a hard disk for storing digital audio signals.
【0020】ここで、デジタルオーディオ信号の量子化
レベルを表すコードについて説明する。デジタルオーデ
ィオ信号の量子化レベルは、1と0の2進法を用い、複
数のビットで表現している。ビット数を多くすることに
より、より細かな振幅レベルを表現することができる。
例えば、2進法の13ビットで表現された振幅レベル
を、10進法に変換すると、−4096〜4095の範
囲で表すことができ、この−4096〜4095をコー
ドとして表している。0のコードとは、アナログ信号に
おける振幅レベが0であることを表し、コードの絶対値
が大きいほど、アナログ信号における振幅レベルが大き
いことを表している。Here, a code representing the quantization level of the digital audio signal will be described. The quantization level of the digital audio signal is represented by a plurality of bits using a binary method of 1 and 0. By increasing the number of bits, a finer amplitude level can be expressed.
For example, when the amplitude level represented by 13 bits in the binary system is converted to the decimal system, it can be represented in the range of -4096 to 4095, and the -4096 to 4095 are represented as codes. A code of 0 indicates that the amplitude level of the analog signal is 0, and indicates that the larger the absolute value of the code, the larger the amplitude level of the analog signal.
【0021】また、デジタルオーディオ信号のレベル分
布(ヒストグラム)について説明する。図2は、デジタ
ルオーディオ信号のレベル分布を示す模式図である。
(a)は変換精度の良いA/D変換器を用いてA/D変
換されたデジタルオーディオ信号のレベル分布を示し、
(b)は非線形誤差を有するA/D変換器を用いてA/
D変換されたデジタルオーディオ信号のレベル分布を示
す。図2(a)に示すように、変換精度の良いA/D変
換器を用いてA/D変換されたデジタルオーディ信号の
レベル分布は、出現度数がコード0の場合を中心とし
て、正方向、負方向にほぼ対称になっており、コードが
0のとき出現度数が高く、コードが正方向に大きくなる
にしたがって、又は、コードが負方向に小さくなるにし
たがって、出現度数が除々に低くなる。このようなレベ
ル分布の特徴は、入力されたデジタルオーディオ信号そ
れぞれに固有のものである。The level distribution (histogram) of the digital audio signal will be described. FIG. 2 is a schematic diagram showing a level distribution of a digital audio signal.
(A) shows a level distribution of a digital audio signal that has been A / D converted using an A / D converter having good conversion accuracy,
(B) shows A / D conversion using an A / D converter having a nonlinear error.
4 shows the level distribution of a digital audio signal that has been D-converted. As shown in FIG. 2A, the level distribution of a digital audio signal that has been A / D-converted using an A / D converter with good conversion accuracy has a positive It is almost symmetric in the negative direction, and the appearance frequency is high when the code is 0, and the appearance frequency gradually decreases as the code increases in the positive direction or decreases as the code decreases in the negative direction. Such a characteristic of the level distribution is unique to each input digital audio signal.
【0022】しかし、13ビット或いは14ビットの非
線形誤差を有するA/D変換器によりA/D変換された
デジタルオーディオ信号のレベル分布は、図2(b)に
示すように、隣接するコードに対して、急激に出現度数
が高くなるコード、又は、急激に出現度数が低くなるコ
ードが存在する。それらのコードは、非線形誤差に基づ
く歪みが生じたコードである。However, the level distribution of a digital audio signal A / D converted by an A / D converter having a 13-bit or 14-bit nonlinear error is, as shown in FIG. Therefore, there is a code whose appearance frequency rapidly increases or a code whose appearance frequency rapidly decreases. These codes are codes in which distortion based on non-linear errors has occurred.
【0023】レベル分布検出手段103におけるレベル
分布の検出方法について説明する。レベル分布検出手段
103は、量子化レベルを表すコード自体をアドレスと
して、そのアドレスに対応した値を記憶しているヒスト
グラムメモリを備えている。出現度数に基づいてヒスト
グラムメモリにアクセスし、前記ヒストグラムメモリに
記憶してあるアドレスに対応する値を読み出す。この値
に1を加算し、1を加算した値を同じアドレスの部分に
書き込む。この処理を複数サンプル分について繰り返し
行うことにより、コード毎の累積回数、すなわち、出現
度数がもとめられ、ヒストグラムメモリに記憶される。A method of detecting a level distribution in the level distribution detecting means 103 will be described. The level distribution detecting means 103 includes a histogram memory which stores a value corresponding to the code using the code itself representing the quantization level as an address. The histogram memory is accessed based on the frequency of appearance, and a value corresponding to the address stored in the histogram memory is read. 1 is added to this value, and the value obtained by adding 1 is written to the same address. By repeating this process for a plurality of samples, the cumulative number of times for each code, that is, the frequency of appearance is obtained and stored in the histogram memory.
【0024】前述した処理を行うサンプルの数は、非線
形誤差歪みを低減するデジタルオーディオ信号の全てで
はなく、同じA/D変換器によりデジタルオーディオ信
号に変換されたものであるならば、そのデジタルオーデ
ィオ信号の一部、例えば、最初の数秒間のサンプルでよ
い。しかし、サンプル数が多いほどレベル分布の精度が
向上する。例えば、比較的レベルの高い部分が連続した
2,500,000サンプルを用いると、良好なレベル
分布を得ることができる。このレベル分布の検出は、デ
ジタルカウンタ回路、又は、ソフトウェアで実現するこ
とが可能である。The number of samples for performing the above-described processing is not all of the digital audio signals for reducing the non-linear error distortion, but if the digital audio signals are converted by the same A / D converter into digital audio signals, It may be a part of the signal, for example a sample for the first few seconds. However, as the number of samples increases, the accuracy of the level distribution improves. For example, when 2,500,000 samples in which a relatively high level portion is continuous are used, a good level distribution can be obtained. This level distribution can be detected by a digital counter circuit or software.
【0025】次に、誤差分布算出手段104について説
明する。図3は、本実施例の歪み低減装置における誤差
分布算出手段の処理を説明するための模式図である。
(a)は非線形誤差歪みを有するデジタルオーディオ信
号のレベル分布を示し、(b)はフィルタリング処理が
施されたデジタルオーディオ信号のレベル分布を示し、
(c)は誤差分布を示す。誤差分布算出手段104は、
ローパスフィルタリング処理機能を有し、図3(a)に
示すようなレベル分布検出手段103で検出された第1
のレベル分布に対してローパスフィルタリング処理を施
して、図3(b)に示すようなA/D変換器に非線形誤
差がない場合の理想的なレベル分布に近似した第2のレ
ベル分布を算出する。そして、ローパスフィルタリング
処理がなされる前の第1のレベル分布を、ローパスフィ
ルタリング処理がなされた後の第2のレベル分布で除算
することにより、図3(c)に示すような13ビットの
A/D変換器による非線形誤差を、誤差がない場合の出
現頻度を1.0に正規化した誤差分布として算出する。Next, the error distribution calculating means 104 will be described. FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the processing of the error distribution calculation means in the distortion reduction device of the present embodiment.
(A) shows a level distribution of a digital audio signal having a non-linear error distortion, (b) shows a level distribution of a filtered digital audio signal,
(C) shows an error distribution. The error distribution calculation means 104
It has a low-pass filtering function, and has the first level detection means 103 detected by the level distribution detecting means 103 as shown in FIG.
Is subjected to low-pass filtering processing to calculate a second level distribution approximating an ideal level distribution when the A / D converter has no nonlinear error as shown in FIG. . Then, by dividing the first level distribution before the low-pass filtering processing is performed by the second level distribution after the low-pass filtering processing is performed, a 13-bit A / A signal as shown in FIG. The nonlinear error due to the D converter is calculated as an error distribution in which the appearance frequency in the case where there is no error is normalized to 1.0.
【0026】より具体的に、デジタルオーディオ信号
(音楽信号)のレベルiの出現頻度をg(i)、量子化ビ
ット数をn、ローパスフィルタ(移動平均フィルタ)の平
均をとるサンプル数をm(m:奇数)とし、平滑化した
レベル分布h(i)は、次式の数1とする。More specifically, a digital audio signal
The level distribution of the level i of the (music signal) is g (i), the number of quantization bits is n, the number of samples for averaging the low-pass filter (moving average filter) is m (m: odd number), and the level distribution is smoothed. h (i) is expressed by the following equation (1).
【0027】[0027]
【数1】 (Equation 1)
【0028】誤差分布算出手段104は、正規化した値
N(i)を次式の数2から求める。The error distribution calculating means 104 calculates the normalized value
N (i) is obtained from the following equation (2).
【0029】[0029]
【数2】 (Equation 2)
【0030】ここで、c(j)は、次式の数3を満たす
窓関数である。Here, c (j) is a window function satisfying the following equation (3).
【0031】[0031]
【数3】 (Equation 3)
【0032】換言すれば、上記g(i)は、窓関数c
(j)の移動平均フィルタを示している。移動平均法で
は、平滑化波形の両端部分の計算が不可能である。ま
た、平滑化波形の両端部分は、音楽レベルが大きい部分
であり、実際には、そのような大きなレベルは存在しな
いため、無視できるものであることから、前記の数2に
おいて、平滑化波形の両端部分のサンプルに相当する
(m−1)/2を、コードiの範囲から除外している。In other words, g (i) is the window function c
The moving average filter of (j) is shown. In the moving average method, it is impossible to calculate both ends of the smoothed waveform. In addition, since both ends of the smoothed waveform are portions where the music level is large and such a large level does not actually exist, it can be ignored. (M-1) / 2 corresponding to samples at both ends are excluded from the range of the code i.
【0033】このように誤差分布算出手段104は、デ
ジタルオーディオ信号のデジタルコードiの出現頻度g
(i)に対して、移動平均フィルタを用い、近傍の値と
の平均値を計算することにより、デジタルオーディオ信
号のデジタルコードiの出現頻度g(i)を理想的な出
現頻度に近似した第2のレベル分布を算出している。こ
れにより、A/D変換後のデジタルオーディオ信号のレ
ベル分布に楽音の種類による固有の偏りがある場合に
も、理想的なレベル分布に近似した第2のレベル分布を
算出することができる。As described above, the error distribution calculating means 104 calculates the appearance frequency g of the digital code i of the digital audio signal.
For (i), by using a moving average filter and calculating an average value with neighboring values, the appearance frequency g (i) of the digital code i of the digital audio signal is approximated to the ideal appearance frequency. 2 are calculated. Thus, even when the level distribution of the digital audio signal after the A / D conversion has an inherent bias depending on the type of musical sound, the second level distribution approximate to the ideal level distribution can be calculated.
【0034】次に、誤差データ検出手段105は、誤差
分布算出手段104で算出された図3(c)に示す誤差
分布から、誤差度数が予め定めた閾値以上のコードに対
応するデータを誤差データ(歪み低減の対象となるコー
ド)として検出するものである。つまり、図3(c)に
示す誤差分布は、コード毎の誤差分布を、誤差がない場
合の誤差度数を1.0として表している。この誤差分布
において、例えば、誤差度数1.2を閾値として設定
し、誤差度数1.2以上の誤差度数を有するコードに対
応するデータを、歪み低減の対象となる誤差データとし
て検出するものである。Next, the error data detecting means 105 calculates, from the error distribution shown in FIG. 3C calculated by the error distribution calculating means 104, data corresponding to a code whose error frequency is equal to or greater than a predetermined threshold value. (Code to be subjected to distortion reduction). That is, the error distribution shown in FIG. 3C represents the error distribution for each code, and the error frequency when there is no error is 1.0. In this error distribution, for example, an error frequency of 1.2 is set as a threshold, and data corresponding to a code having an error frequency of 1.2 or more is detected as error data to be subjected to distortion reduction. .
【0035】ここで、誤差データ検出手段105の誤差
データの検出方法について説明する。前述したレベル分
布検出手段103及び誤差分布算出手段104は、デジ
タルオーディオ信号のコード毎の出現度数から非線形誤
差が生じているコードを算出している。誤差データ検出
手段105は、先ず、誤差分布算出手段104で算出さ
れた誤差分布から閾値以上の誤差度数を有するコードを
検出し、そのコードを備えられているメモリに記憶す
る。そして、切替手段102により切り替えられて入力
したデジタルオーディオ信号に対して、メモリに記憶さ
れた閾値以上の誤差度数を有するコードに対応するデー
タを誤差データとして検出する。Here, a method of detecting error data by the error data detecting means 105 will be described. The level distribution detecting means 103 and the error distribution calculating means 104 calculate a code having a nonlinear error from the frequency of appearance of each code of the digital audio signal. The error data detecting means 105 first detects a code having an error frequency equal to or larger than a threshold value from the error distribution calculated by the error distribution calculating means 104, and stores the code in a memory provided. Then, for the digital audio signal switched and input by the switching unit 102, data corresponding to a code having an error frequency equal to or greater than a threshold stored in the memory is detected as error data.
【0036】次に、パターン検出手段106は、誤差デ
ータ検出手段105で検出した誤差データが同じ値で何
サンプル連続しているかを検出するものである。誤差デ
ータが同じ値で複数サンプル(2サンプル以上)連続し
ている部分を、補間データを算出する対象の範囲(補間
対象範囲)として検出する。Next, the pattern detecting means 106 detects how many samples of the error data detected by the error data detecting means 105 are continuous with the same value. A portion where the error data has the same value and is continuous for a plurality of samples (two or more samples) is detected as a range (interpolation target range) for which the interpolation data is calculated.
【0037】次に、遅延手段107は、切替手段102
からのデジタルオーディオ信号に対して、誤差データ検
出手段105、パターン検出手段106におけるそれぞ
れの処理が行われる処理時間に相当する時間、後述する
データ補間手段108へ入力するデジタルオーディオ信
号を遅延させるためのものである。すなわち、デジタル
オーディオ信号から誤差データを検出して、その誤差デ
ータが補間対象範囲に対応するか否かを検出する処理に
相当する時間、データ補間手段108へ入力するデジタ
ルオーディオ信号を遅延させる。Next, the delay means 107 is connected to the switching means 102.
For delaying a digital audio signal to be input to a data interpolation unit 108, which will be described later, for a time corresponding to a processing time in which the error data detection unit 105 and the pattern detection unit 106 perform respective processes on the digital audio signal from Things. That is, the digital audio signal input to the data interpolation means 108 is delayed for a time corresponding to a process of detecting error data from the digital audio signal and detecting whether or not the error data corresponds to the interpolation target range.
【0038】次に、データ補間手段108について説明
する。データ補間手段108は、パターン検出手段10
6で検出した補間対象範囲の前後のサンプルのデータ、
すなわち、検出された誤差データの値と異なる値で誤差
データに連続した前後のデータを用いて補間データを算
出し、補間データと遅延手段107を介して入力したデ
ジタルオーディオ信号とを合成して出力するものであ
る。Next, the data interpolation means 108 will be described. The data interpolation means 108 is used for the pattern detection means 10.
6. Data of samples before and after the interpolation target range detected in 6,
That is, interpolation data is calculated using data before and after the error data which is different from the value of the detected error data, and the interpolation data and the digital audio signal input through the delay means 107 are combined and output. Is what you do.
【0039】データの補間処理について具体的に説明す
る。本実施例におけるデータの補間処理は、演算処理の
高速化等を考慮し、直線補間によるデータ補間を行うも
のとするが、スプライン補間等でもよい。図4は、本実
施例の歪み低減装置における直線補間を説明するための
模式図である。図4に示すように、誤差データ検出手段
105で検出された誤差データが同じ値で5サンプル連
続している場合、誤差データと連続する前後の2サンプ
ルのデータを直線で結び、その直線上の値をそれぞれの
補間データとして、入力したデジタルオーディオ信号に
合成して出力するものである。The data interpolation process will be specifically described. In the data interpolation processing in this embodiment, data interpolation by linear interpolation is performed in consideration of speeding up of arithmetic processing and the like, but spline interpolation or the like may be used. FIG. 4 is a schematic diagram for explaining linear interpolation in the distortion reduction device of the present embodiment. As shown in FIG. 4, when the error data detected by the error data detecting means 105 has the same value and continues for five samples, the error data and the data of two samples before and after the succession are connected by a straight line, and The values are combined with the input digital audio signal as the respective interpolation data and output.
【0040】また、算出された補間データは、入力した
デジタルオーディオ信号のビット数における1LSBよ
り小さい値のデータとなるため、歪み低減装置101か
ら出力されるデジタルオーディオ信号は、ビット長が拡
張されたものとなる。すなわち、図4において、時刻t
xの時のレベル(LSB)をy(tx)とし、直線補間
後の各レベルをz(tx)とすると、直線補間は、次式
の数4に示すように傾きdの一時関数となる。Since the calculated interpolation data has a value smaller than 1 LSB in the number of bits of the input digital audio signal, the bit length of the digital audio signal output from the distortion reduction device 101 is extended. It will be. That is, in FIG.
Assuming that the level (LSB) at the time of x is y (tx) and each level after the linear interpolation is z (tx), the linear interpolation is a temporary function of the slope d as shown in the following equation (4).
【0041】[0041]
【数4】 (Equation 4)
【0042】そして、複数サンプルの補間データのうち
(時刻t1から時刻t5までの間のデータ)、mサンプ
ル目の補間データの値K(n)は、補間データの始点
(時刻t0)をaとし、終点(時刻t5)をbとする
と、次式の数5となる。Of the interpolated data of a plurality of samples (data from time t1 to time t5), the value K (n) of the m-th sampled interpolated data is set such that the starting point of the interpolated data (time t0) is a. , And the end point (time t5) is b, the following equation (5) is obtained.
【0043】[0043]
【数5】 (Equation 5)
【0044】例えば、図4に示すような場合、補間デー
タのそれぞれのレベルは、次式の数6となる。For example, in the case shown in FIG. 4, each level of the interpolation data is given by the following equation (6).
【0045】[0045]
【数6】 (Equation 6)
【0046】このように、複数サンプルの補間データ
は、入力したデジタルオーディオ信号における1LSB
より小さい値をとることになり、デジタルオーディオ信
号のビット長が拡張されたことになる。As described above, the interpolation data of a plurality of samples corresponds to 1 LSB in the input digital audio signal.
This means that it takes a smaller value, which means that the bit length of the digital audio signal has been extended.
【0047】以上の構成により、先ず、入力したデジタ
ルオーディオ信号の複数サンプルについて、それぞれ量
子化レベルを表すコード毎の出現度数を第1のレベル分
布として検出する。第1のレベル分布に対してフィルタ
リング処理を施してアナログ/デジタル変換器に非線形
誤差のない場合の理想的なレベル分布に近似した第2の
レベル分布を算出し、第1のレベル分布を第2のレベル
分布で除算した誤差分布を算出する。誤差分布から予め
定めた閾値以上の誤差度数を有するコードに対応するデ
ータを誤差データとして検出し、誤差データが同じ値で
複数サンプル連続する補間対象範囲として検出する。そ
して、補間対象範囲の1サンプル前のデータと1サンプ
ル後のデータとを用いて補間対象範囲の補間データを算
出してデジタルオーディオ信号に合成して出力すること
により、過去の録音時に用いられたA/D変換器が現存
するか否かにかかわらず、デジタルオーディオ信号から
非線形誤差を検出して、その非線形誤差に基づく歪みを
低減することができる。With the above arrangement, the frequency of occurrence of each code representing the quantization level is detected as a first level distribution for a plurality of samples of the input digital audio signal. A filtering process is performed on the first level distribution to calculate a second level distribution approximating an ideal level distribution when there is no non-linear error in the analog / digital converter. Is calculated by dividing the error distribution by the level distribution. Data corresponding to a code having an error frequency equal to or greater than a predetermined threshold value is detected as error data from the error distribution, and is detected as an interpolation target range in which the error data has the same value and a plurality of samples continue. Then, by using the data one sample before and one sample after the interpolation target range to calculate the interpolation data of the interpolation target range, synthesize it with a digital audio signal, and output the digital audio signal, the data is used in the past recording. Irrespective of whether an A / D converter is present or not, a non-linear error can be detected from a digital audio signal, and distortion based on the non-linear error can be reduced.
【0048】次に、本発明の歪み低減装置の他の実施例
について説明する。図5は、本発明の歪み低減装置にお
ける他の実施例の概略構成を示す模式図である。図5に
おいて、図1と同様の構成には同符号を付し、各構成の
詳細な説明は省略する。また、歪み低減装置101に
は、非線形誤差を有した低ビットのA/D変換器により
録音されたビット長13ビットのデジタルオーディオ信
号(13ビットデジタルオーディオ信号)が入力し、非
線形誤差歪みを低減すると共にビット長16ビットのデ
ジタルオーディオ信号に変換されるものとする。Next, another embodiment of the distortion reducing apparatus of the present invention will be described. FIG. 5 is a schematic diagram showing a schematic configuration of another embodiment of the distortion reduction device of the present invention. 5, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description of each component will be omitted. Further, a digital audio signal having a bit length of 13 bits (13-bit digital audio signal) recorded by a low-bit A / D converter having a non-linear error is input to the distortion reduction device 101, and the non-linear error distortion is reduced. And a digital audio signal having a bit length of 16 bits.
【0049】図5において、歪み低減装置101は、入
力するデジタルオーディオ信号の出力を切り替える切替
手段102と、入力されたデジタルオーディオ信号を、
複数サンプルについて各々の量子化レベルを表わすコー
ド毎の出現度数をヒストグラム、すなわち、レベル分布
(第1のレベル分布)として検出するレベル分布検出手
段103と、レベル分布検出手段103で検出された第
1のレベル分布に対しローパスフィルタリング処理を施
して、A/D変換器に誤差がない場合の理想的なレベル
分布に近似した第2のレベル分布を算出し、ローパスフ
ィルタリング処理がなされる前の第1のレベル分布を第
2のレベル分布で除算することにより、非線形誤差の分
布を示す誤差分布を算出する誤差分布算出手段104
と、誤差分布算出手段104で算出した誤差分布におけ
る各コードの誤差度数を予め定められた閾値と比較し、
閾値以上の誤差度数を有するコードに対応するデータを
誤差データとして検出する誤差データ検出手段105
と、誤差データが同じ値で複数サンプル連続している部
分を補間対象範囲として検出するパターン検出手段10
6と、入力したデジタルオーディオ信号を遅延させる遅
延手段107と、補間対象範囲の前後のサンプルのデー
タを用いて、遅延手段107からのデジタルオーディオ
信号における補間対象範囲の補間データを算出し、デジ
タルオーディオ信号と合成するデータ補間手段108
と、データ補間手段108で算出された補間対象範囲の
全ての補間データが、予め定めた範囲内に存在する場合
に、補間データを合成したデジタルオーディオ信号を出
力し、予め定めた範囲内に存在しない場合に、入力した
元のデジタルオーディオ信号をそのまま出力する補間判
定手段109を備えている。In FIG. 5, a distortion reducing device 101 includes a switching means 102 for switching the output of an input digital audio signal,
A level distribution detecting means 103 for detecting the frequency of appearance of each code representing each quantization level for a plurality of samples as a histogram, that is, a level distribution (first level distribution), and a first level detected by the level distribution detecting means 103. Is subjected to a low-pass filtering process to calculate a second level distribution approximating an ideal level distribution when the A / D converter has no error, and the first level distribution before the low-pass filtering process is performed. Distribution calculation means 104 for calculating an error distribution indicating a non-linear error distribution by dividing the level distribution of
And comparing the error frequency of each code in the error distribution calculated by the error distribution calculation means 104 with a predetermined threshold value,
Error data detection means 105 for detecting data corresponding to a code having an error frequency equal to or greater than a threshold value as error data
And a pattern detecting means 10 for detecting, as an interpolation target range, a portion where error data has the same value and a plurality of samples are continuous.
6, the delay means 107 for delaying the input digital audio signal, and the data of the sample before and after the interpolation target range, the interpolation data of the interpolation target range in the digital audio signal from the delay means 107 is calculated, Data interpolation means 108 for synthesizing with signal
When all the interpolation data in the interpolation target range calculated by the data interpolation means 108 are within the predetermined range, a digital audio signal obtained by synthesizing the interpolation data is output, and the digital audio signal exists within the predetermined range. If not, an interpolation determining means 109 is provided for outputting the input original digital audio signal as it is.
【0050】切替手段102は、レベル分布検出手段1
03、誤差分布算出手段104により、入力したデジタ
ルオーディオ信号の誤差分布を算出した後、デジタルオ
ーディオ信号の出力先を切り替え、誤差データ検出手段
105、パターン検出手段106、遅延手段107、デ
ータ補間手段108、補間判定手段109にデジタルオ
ーディオ信号を出力する。The switching means 102 includes the level distribution detecting means 1
03. After calculating the error distribution of the input digital audio signal by the error distribution calculation means 104, the output destination of the digital audio signal is switched, and the error data detection means 105, the pattern detection means 106, the delay means 107, and the data interpolation means 108 , And outputs a digital audio signal to the interpolation determination means 109.
【0051】レベル分布検出手段103は、入力するデ
ジタルオーディオ信号の複数サンプルについて、それぞ
れの量子化レベルを表すコード毎に、コードの出現度数
を検出し、第1のレベル分布(ヒストグラム)を検出す
る。The level distribution detecting means 103 detects the frequency of occurrence of each code representing the quantization level of a plurality of samples of the input digital audio signal, and detects the first level distribution (histogram). .
【0052】誤差分布算出手段104は、ローパスフィ
ルタリング処理機能を有し、レベル分布検出手段103
で検出された第1のレベル分布に対してローパスフィル
タリング処理を施し、A/D変換器に非線形誤差がない
場合の理想的なレベル分布に近似した第2のレベル分布
を算出する。そして、第1のレベル分布を第2のレベル
分布で除算して13ビットのA/D変換器による非線形
誤差を、誤差がない場合の出現頻度を1.0に正規化し
た誤差分布として算出する。The error distribution calculating means 104 has a low-pass filtering function, and the level distribution detecting means 103
A low-pass filtering process is performed on the first level distribution detected in step (1) to calculate a second level distribution that approximates an ideal level distribution when the A / D converter has no nonlinear error. Then, the first level distribution is divided by the second level distribution to calculate a non-linear error due to the 13-bit A / D converter as an error distribution in which the appearance frequency in the case where there is no error is normalized to 1.0. .
【0053】誤差データ検出手段105は、誤差分布算
出手段104で算出された誤差分布から、誤差度数が予
め定めた閾値以上のコードに対応するデータを誤差デー
タとして検出する。予め定めた閾値は、例えば、誤差度
数1.2を閾値として設定し、誤差度数1.2以上の誤
差度数を有するコードに対応するデータを、歪み低減の
対象となる誤差データとして検出する。The error data detecting means 105 detects, from the error distribution calculated by the error distribution calculating means 104, data corresponding to a code whose error frequency is equal to or greater than a predetermined threshold value as error data. As the predetermined threshold, for example, an error frequency of 1.2 is set as the threshold, and data corresponding to a code having an error frequency of 1.2 or more is detected as error data to be subjected to distortion reduction.
【0054】パターン検出手段106は、誤差データ検
出手段105で検出した誤差データが同じ値で何サンプ
ル連続しているかを検出する。誤差データが同じ値で複
数サンプル(2サンプル以上)連続している部分を、補
間データを算出する対象の範囲(補間対象範囲)として
検出する。The pattern detecting means 106 detects how many consecutive samples of the error data detected by the error data detecting means 105 have the same value. A portion where the error data has the same value and is continuous for a plurality of samples (two or more samples) is detected as a range (interpolation target range) for which the interpolation data is calculated.
【0055】遅延手段107は、切替手段102からの
デジタルオーディオ信号に対して、誤差データ検出手段
105、パターン検出手段106におけるそれぞれの処
理が行われる処理時間に相当する時間、後述するデータ
補間手段108へ入力するデジタルオーディオ信号を遅
延させる。The delay means 107 has a time corresponding to the processing time in which each of the error data detection means 105 and the pattern detection means 106 performs the processing on the digital audio signal from the switching means 102, and a data interpolation means 108 to be described later. Delays the digital audio signal input to.
【0056】データ補間手段108は、パターン検出手
段106で検出した補間対象範囲の前後のサンプルのデ
ータ、すなわち、検出された誤差データの値と異なる値
で誤差データに連続した前後のデータを用いて補間デー
タを算出し、補間データと遅延手段107を介して入力
したデジタルオーディオ信号とを合成して出力する。デ
ータの補間処理は、演算処理の高速化等を考慮し、直線
補間によるデータ補間を行うものとするが、スプライン
補間等でもよい。The data interpolation means 108 uses the data of the sample before and after the interpolation target range detected by the pattern detection means 106, that is, the data before and after the error data which is different from the value of the detected error data. The interpolation data is calculated, and the interpolation data and the digital audio signal input via the delay unit 107 are synthesized and output. In the data interpolation processing, data interpolation by linear interpolation is performed in consideration of speeding up of arithmetic processing and the like, but spline interpolation or the like may be used.
【0057】次に、補間判定手段109について説明す
る。本実施例の歪み低減装置と前述した実施例の歪み低
減装置とは、データ補間手段108の後段に補間判定手
段109を備えた点で構成が異なる。補間判定手段10
9は、前述したデータ補間手段108で算出した補間対
象範囲の全ての補間データが、補間前のデータ(誤差デ
ータ検出手段105で検出された誤差データ)に対して
予め定めた判定値以内であるかを判定し、その判定結果
により、補間データを合成したデジタルオーディオ信号
を出力するか、元のデジタルオーディオ信号を出力する
かを判定するものである。このデータ補間を行うか否か
の判定を行うことにより、より正確にデジタルオーディ
オ信号の非線形誤差を低減できる。Next, the interpolation determining means 109 will be described. The configuration of the distortion reducing apparatus of the present embodiment is different from that of the above-described embodiment in that an interpolation determining means 109 is provided at a stage subsequent to the data interpolating means 108. Interpolation determination means 10
Reference numeral 9 indicates that all the interpolation data in the interpolation target range calculated by the data interpolation unit 108 are within a predetermined determination value with respect to the data before interpolation (error data detected by the error data detection unit 105). It is determined whether or not to output a digital audio signal obtained by synthesizing the interpolation data or to output the original digital audio signal. By determining whether or not to perform the data interpolation, the non-linear error of the digital audio signal can be reduced more accurately.
【0058】すなわち、誤差データに対して補間対象範
囲の全ての補間データが、予め定めた判定値以内の場
合、全ての補間データは、誤差データの本来の値の誤差
範囲として誤差データのデータ補間を行い、すなわち補
間データと入力したデジタルオーディオ信号とを合成し
て出力する。しかし、誤差データに対して補間対象範囲
の全て補間データが予め定めた判定値以内でない場合、
判定値以外の補間データが正しい値でないとして誤差デ
ータのデータ補間を行わない。判定値は、例えば、理想
のA/D変換器においても持つ±0.5LSBの誤差範
囲とし、判定値を±0.5LSBとすることにより、よ
り正確なデータ補間処理を行うことができる。That is, when all the interpolation data in the range to be interpolated with respect to the error data are within a predetermined judgment value, all the interpolation data are set as the error range of the original value of the error data. That is, the interpolation data and the input digital audio signal are synthesized and output. However, if all the interpolation data in the interpolation target range for the error data is not within the predetermined determination value,
Data interpolation of error data is not performed because interpolation data other than the determination value is not a correct value. The judgment value is set to, for example, an error range of ± 0.5 LSB which is also possessed by an ideal A / D converter, and by setting the judgment value to ± 0.5 LSB, more accurate data interpolation processing can be performed.
【0059】図6は、本実施例の歪み低減装置における
補間判定を説明するための模式図である。(a)は全て
の補間データが誤差データに対して±0.5LSB以内
の場合を示し、(b)は全ての補間データが誤差データ
に対して±0.5LSB以内でない場合を示す。例え
ば、図6(a)に示すように、補間対象範囲の全ての補
間データが誤差データの±0.5LSB以内である場
合、補間データを合成したデジタルオーディオ信号を出
力し、図6(b)に示すように、補間対象範囲の補間デ
ータのうち、1つの補間データでも誤差データに対して
±0.5LSB以内でない場合、元のデジタルオーディ
オ信号をそのまま出力するものである。FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the interpolation judgment in the distortion reduction apparatus of the present embodiment. (A) shows a case where all the interpolated data is within ± 0.5 LSB with respect to the error data, and (b) shows a case where all the interpolated data is not within ± 0.5 LSB with respect to the error data. For example, as shown in FIG. 6A, when all the interpolation data in the interpolation target range is within ± 0.5 LSB of the error data, a digital audio signal obtained by synthesizing the interpolation data is output, and FIG. As shown in (1), if even one piece of interpolation data within the interpolation target range is not within ± 0.5 LSB of the error data, the original digital audio signal is output as it is.
【0060】すなわち、レベルaのデータに対して直線
補間を行った結果、誤差度数をN(a)、0.5LSB
(1/2LSB)を4とすると、全ての補間データが、
次式の数7に示す範囲内に存在しているかを検出し、存
在している場合に補間データを合成したデジタルオーデ
ィオ信号を出力し、1つでも範囲外の補間データが存在
する場合にデータ補間しない元のデジタルオーディオ信
号をそのまま出力する。That is, as a result of performing linear interpolation on the data of level a, the error frequency becomes N (a), 0.5 LSB
If (1 / 2LSB) is 4, all the interpolation data is
It is detected whether the data exists within the range shown by the following equation (7). If the data exists, a digital audio signal obtained by synthesizing the interpolation data is output. If at least one interpolation data out of the range exists, the data is output. Output the original digital audio signal without interpolation.
【0061】[0061]
【数7】 (Equation 7)
【0062】数7において、入力するデジタルオーディ
オ信号のビット長をNi、出力されるデジタルオーディ
オ信号のビット長をNoとすると、次式の数8から求め
てもよい。In equation (7), if the bit length of the input digital audio signal is Ni and the bit length of the output digital audio signal is No, the equation (8) may be used.
【0063】[0063]
【数8】 (Equation 8)
【0064】以上に説明した歪み低減装置の処理動作に
ついて説明する。図7は、本実施例における歪み低減装
置の処理動作を示すフローチャートである。先ず、レベ
ル分布検出手段103、誤差分布算出手段104により
デジタルオーディオ信号の誤差分布を算出する。第1の
レベル分布を作成するためのデジタルオーディオ信号の
サンプル数(測定サンプル数)aを所定数に設定する
(S11)。The processing operation of the distortion reduction device described above will be described. FIG. 7 is a flowchart illustrating a processing operation of the distortion reduction device according to the present embodiment. First, an error distribution of a digital audio signal is calculated by the level distribution detecting means 103 and the error distribution calculating means 104. The digital audio signal sample number (measurement sample number) a for generating the first level distribution is set to a predetermined number (S11).
【0065】次に、記録媒体からデジタルオーディオ信
号(13ビット)をサンプル数aでサンプリングして読
み出し、記憶部に記憶する(S12)。記憶部に記憶さ
れたビット長13ビットのデジタルオーディオ信号は、
レベル分布検出手段103で、レベル分布の検出が行な
われる。この場合、レベル分布検出手段103は、前述
したようにヒストグラムメモリを有し、入力されたデー
タに該当するアドレス(番地)のヒストグラムメモリの
値を+1(S13)し、これを所定回数(サンプル数
a)繰り返して、ヒストグラム(第1のレベル分布)を
作成する(S14、S15)。Next, the digital audio signal (13 bits) is sampled and read from the recording medium with the number of samples a and stored in the storage unit (S12). The 13-bit digital audio signal stored in the storage unit is
The level distribution detecting means 103 detects the level distribution. In this case, the level distribution detecting means 103 has a histogram memory as described above, increments the value of the histogram memory at the address (address) corresponding to the input data by +1 (S13), and repeats this by a predetermined number (the number of samples). a) It repeatedly creates a histogram (first level distribution) (S14, S15).
【0066】次に、誤差分布算出手段104は、レベル
分布検出手段103で検出された第1のレベル分布に対
してローパスフィルタリング処理を施して、A/D変換
器に非線形誤差がない場合の理想的なレベル分布に近似
した第2のレベル分布を算出する。そして、ローパスフ
ィルタリング処理がなされる前の第1のレベル分布を、
ローパスフィルタリング処理がなされた後の第2のレベ
ル分布で除算して、13ビットのA/D変換器による非
線形誤差を、誤差がない場合の誤差度数を1.0とした
誤差分布を算出する(S16)。Next, the error distribution calculating means 104 performs a low-pass filtering process on the first level distribution detected by the level distribution detecting means 103, so that the ideal level distribution is obtained when the A / D converter has no nonlinear error. A second level distribution approximating a typical level distribution is calculated. Then, the first level distribution before the low-pass filtering processing is performed,
By dividing by the second level distribution after the low-pass filtering processing is performed, the non-linear error due to the 13-bit A / D converter is calculated as an error distribution with an error frequency of 1.0 when there is no error ( S16).
【0067】次に、誤差データ検出手段104は、予め
定めた閾値と誤差分布算出手段104で算出した誤差分
布から、誤差度数が閾値以上のコードを検出してメモリ
に記憶する(S17)。そして、切替手段102により
デジタルオーディオ信号が誤差データ検出手段104に
入力すると、誤差データ検出手段104は、メモリの記
憶されたコードに対応するデータを誤差データ(歪み低
減の対象となるコード)として検出する(S18)。Next, the error data detecting means 104 detects a code whose error frequency is equal to or larger than the threshold value from the predetermined threshold value and the error distribution calculated by the error distribution calculating means 104, and stores the code in the memory (S17). Then, when the digital audio signal is input to the error data detecting means 104 by the switching means 102, the error data detecting means 104 detects data corresponding to the code stored in the memory as error data (a code to be subjected to distortion reduction). (S18).
【0068】次に、パターン検出手段106は、誤差デ
ータ検出手段105で検出した誤差データが同じ値で何
サンプル連続しているかを検出し、誤差データが同じ値
で複数サンプル連続している場合、補間データを算出す
る補間対象範囲として検出する(S19)。Next, the pattern detecting means 106 detects how many samples of the error data detected by the error data detecting means 105 are continuous with the same value. It is detected as an interpolation target range for calculating interpolation data (S19).
【0069】次に、データ補間手段108は、パターン
検出手段106で検出した補間対象範囲の前後のデータ
を用いて補間データを算出し、遅延手段107を介して
入力したデジタルオーディオ信号と前記補間データとを
合成して出力する(S20)。Next, the data interpolation means 108 calculates interpolation data using the data before and after the interpolation target range detected by the pattern detection means 106, and calculates the digital audio signal input via the delay means 107 and the interpolation data. Are combined and output (S20).
【0070】そして、補間判定手段109は、データ補
間手段108で算出した補間対象範囲の全ての補間デー
タが、補間前のデータ(誤差データ)に対して±0.5
LSB以内であるかを判定する(S21)。The interpolation determining means 109 determines that all the interpolation data in the interpolation target range calculated by the data interpolation means 108 is ± 0.5% of the data (error data) before interpolation.
It is determined whether it is within LSB (S21).
【0071】補間対象範囲の全ての補間データが、誤差
データに対して±0.5LSB以内である場合、補間デ
ータを合成したデジタルオーディオ信号を出力し(S2
2)、補間対象範囲の補間データのうち、いずれか1つ
でも誤差データに対して±0.5LSB以内でない場
合、元のデジタルオーディオ信号をそのまま出力する
(S23)。If all the interpolation data in the interpolation target range is within ± 0.5 LSB with respect to the error data, a digital audio signal obtained by synthesizing the interpolation data is output (S2).
2) If any one of the interpolation data in the interpolation target range is not within ± 0.5 LSB with respect to the error data, the original digital audio signal is output as it is (S23).
【0072】以上のように、デジタルオーディオ信号か
ら複数サンプルにおけるレベル分布を検出し、そのレベ
ル分布から非線形誤差の生じた誤差分布を算出する。誤
差分布から予め定められた閾値以上の誤差度数を有する
コードに対応する誤差データを検出し、その誤差データ
が同じ値で何サンプル連続するかを検出する。誤差デー
タが同じ値で複数サンプル連続している部分を補間対象
範囲とし、直線補間等により補間データを算出してデジ
タルオーディオ信号と合成する。そして、補間対象範囲
の全ての補間データが、誤差データに対して±0.5L
SBの範囲内の場合、補間データが合成されたデジタル
オーディオ信号を出力し、誤差データに対して±0.5
LSBの範囲内でない場合、元のデジタルオーディオ信
号をそのまま出力する。As described above, a level distribution in a plurality of samples is detected from a digital audio signal, and an error distribution having a non-linear error is calculated from the level distribution. Error data corresponding to a code having an error frequency equal to or greater than a predetermined threshold is detected from the error distribution, and how many samples of the error data continue with the same value is detected. A portion where the error data has the same value and a plurality of samples are continuous is set as an interpolation target range, and interpolation data is calculated by linear interpolation or the like, and is combined with a digital audio signal. Then, all the interpolation data in the interpolation target range is ± 0.5 L with respect to the error data.
If it is within the range of SB, a digital audio signal in which the interpolation data is synthesized is output, and the error data is ± 0.5%.
If it is not within the LSB range, the original digital audio signal is output as it is.
【0073】このことにより、過去の録音時に用いられ
たA/D変換器が現存するか否かにかかわらず、デジタ
ルオーディオ信号から非線形誤差を検出して、その非線
形誤差に基づく歪みを低減することができる。Thus, regardless of whether or not an A / D converter used during recording in the past exists, a non-linear error is detected from the digital audio signal and distortion based on the non-linear error is reduced. Can be.
【0074】[0074]
【発明の効果】本発明によれば、デジタルオーディオ信
号の非線形誤差に基づく歪みを低減することができる。According to the present invention, it is possible to reduce distortion due to a nonlinear error of a digital audio signal.
【図1】本発明の歪み低減装置における一実施例の概略
構成を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of one embodiment of a distortion reduction device of the present invention.
【図2】デジタルオーディオ信号のレベル分布を示す模
式図である。(a)は変換精度の良いA/D変換器を用
いてA/D変換されたデジタルオーディオ信号のレベル
分布を示し、(b)は非線形誤差を有するA/D変換器
を用いてA/D変換されたデジタルオーディオ信号のレ
ベル分布を示す。FIG. 2 is a schematic diagram showing a level distribution of a digital audio signal. (A) shows the level distribution of a digital audio signal that has been A / D converted using an A / D converter with good conversion accuracy, and (b) shows the A / D converter using an A / D converter having a non-linear error. 5 shows a level distribution of a converted digital audio signal.
【図3】本実施例の歪み低減装置における誤差分布算出
手段の処理を説明するための模式図である。(a)は非
線形誤差歪みを有するデジタルオーディオ信号のレベル
分布を示し、(b)はフィルタリング処理が施されたデ
ジタルオーディオ信号のレベル分布を示し、(c)は誤
差分布を示す。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining processing of an error distribution calculation unit in the distortion reduction device of the present embodiment. (A) shows the level distribution of a digital audio signal having a non-linear error distortion, (b) shows the level distribution of a filtered digital audio signal, and (c) shows the error distribution.
【図4】本実施例の歪み低減装置における直線補間を説
明するための模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram for explaining linear interpolation in the distortion reduction device of the present embodiment.
【図5】本発明の歪み低減装置における他の実施例の概
略構成を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing a schematic configuration of another embodiment of the distortion reduction device of the present invention.
【図6】本実施例の歪み低減装置における補間判定を説
明するための模式図である。(a)は全ての補間データ
が誤差データに対して±0.5LSB以内の場合を示
し、(b)は全ての補間データが誤差データに対して±
0.5LSB以内でない場合を示す。FIG. 6 is a schematic diagram for explaining interpolation determination in the distortion reduction device of the present embodiment. (A) shows a case where all the interpolated data is within ± 0.5 LSB with respect to the error data, and (b) shows a case where all the interpolated data is within ± 0.5 LSB of the error data.
The case where the difference is not within 0.5 LSB is shown.
【図7】本実施例における歪み低減装置の処理動作を示
すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart illustrating a processing operation of the distortion reduction device in the present embodiment.
101・・歪み低減装置、102・・切替手段、103
・・レベル分布検出手段、104・・誤差分布算出手
段、105・・誤差データ検出手段、106・・パター
ン検出手段、107・・遅延手段、108・・データ補
間手段、109・・補間判定手段101: a distortion reduction device, 102: switching means, 103
.. Level distribution detection means, 104 error distribution calculation means, 105 error data detection means, 106 pattern detection means, 107 delay means, 108 data interpolation means, 109 interpolation determination means
Claims (7)
づく歪みを低減する歪み低減装置において、入力した前
記デジタルオーディオ信号の複数サンプルについてそれ
ぞれ量子化レベルを表すコード毎の出現度数を第1のレ
ベル分布として検出するレベル分布検出手段と、該レベ
ル分布検出手段で検出された第1のレベル分布に対して
フィルタリング処理を施してアナログ/デジタル変換器
に非線形誤差のない場合の理想的なレベル分布に近似し
た第2のレベル分布を算出し前記第1のレベル分布を前
記第2のレベル分布で除算した誤差分布を算出する誤差
分布算出手段と、該誤差分布算出手段で算出された前記
誤差分布から予め定めた閾値以上の誤差度数を有するコ
ードに対応するデータを誤差データとして検出する誤差
データ検出手段と、該誤差データ検出手段で検出された
前記誤差データが同じ値で複数サンプル連続する部分を
補間対象範囲として検出するパターン検出手段と、該パ
ターン検出手段で検出された前記補間対象範囲の1サン
プル前のデータと1サンプル後のデータとを用いて前記
補間対象範囲の補間データを算出してデジタルオーディ
オ信号に合成するデータ補間手段とを具備することを特
徴とする歪み低減装置。1. A distortion reduction apparatus for reducing distortion based on a non-linear error of a digital audio signal, wherein a frequency of appearance of each code representing a quantization level for a plurality of samples of the input digital audio signal is defined as a first level distribution. The level distribution detecting means to be detected and the first level distribution detected by the level distribution detecting means are subjected to a filtering process to approximate an ideal level distribution when the analog / digital converter has no nonlinear error. Error distribution calculation means for calculating a second level distribution and calculating an error distribution obtained by dividing the first level distribution by the second level distribution; and a predetermined error distribution calculated from the error distribution calculated by the error distribution calculation means. Error data detection means for detecting data corresponding to a code having an error frequency equal to or greater than a threshold as error data Pattern detection means for detecting, as an interpolation target range, a portion in which the error data detected by the error data detection means has the same value and continuous for a plurality of samples; and one pattern before the interpolation target range detected by the pattern detection means. A data interpolation unit that calculates interpolation data in the interpolation target range using the data and the data after one sample, and combines the data with a digital audio signal.
づく歪みを低減する歪み低減装置において、入力した前
記デジタルオーディオ信号の複数サンプルについてそれ
ぞれ量子化レベルを表すコード毎の出現度数を第1のレ
ベル分布として検出するレベル分布検出手段と、該レベ
ル分布検出手段で検出された第1のレベル分布に対して
フィルタリング処理を施してアナログ/デジタル変換器
に非線形誤差のない場合の理想的なレベル分布に近似し
た第2のレベル分布を算出し前記第1のレベル分布を前
記第2のレベル分布で除算した誤差分布を算出する誤差
分布算出手段と、該誤差分布算出手段で算出された前記
誤差分布から予め定めた閾値以上の誤差度数を有するコ
ードに対応するデータを誤差データとして検出する誤差
データ検出手段と、該誤差データ検出手段で検出された
前記誤差データが同じ値で複数サンプル連続する部分を
補間対象範囲として検出するパターン検出手段と、該パ
ターン検出手段で検出された前記補間対象範囲の1サン
プル前のデータと1サンプル後のデータとを用いて前記
補間対象範囲の補間データを算出してデジタルオーディ
オ信号に合成するデータ補間手段と、該データ補間手段
の前記補間対象範囲の全ての前記補間データが前記誤差
データに対して予め定めた判定値以内の場合に前記補間
データが合成されたデジタルオーディオ信号を出力し、
前記誤差データに対して前記予め定めた判定値以内でな
い場合に入力されたデジタルオーディオ信号をそのまま
出力する補間判定手段とを具備することを特徴とする歪
み低減装置。2. A distortion reduction apparatus for reducing distortion based on a non-linear error in a digital audio signal, wherein a frequency of appearance of each code representing a quantization level is provided for a plurality of samples of the input digital audio signal as a first level distribution. The level distribution detecting means to be detected and the first level distribution detected by the level distribution detecting means are subjected to a filtering process to approximate an ideal level distribution when the analog / digital converter has no nonlinear error. Error distribution calculation means for calculating a second level distribution and calculating an error distribution obtained by dividing the first level distribution by the second level distribution; and a predetermined error distribution calculated from the error distribution calculated by the error distribution calculation means. Error data detection means for detecting data corresponding to a code having an error frequency equal to or greater than a threshold as error data Pattern detection means for detecting, as an interpolation target range, a portion in which the error data detected by the error data detection means has the same value and continuous for a plurality of samples; and one pattern before the interpolation target range detected by the pattern detection means. Data interpolation means for calculating interpolation data of the interpolation target range using the data and the data after one sample and synthesizing the data with a digital audio signal; and all the interpolation data of the interpolation target range of the data interpolation means are Outputting a digital audio signal in which the interpolation data is synthesized when the error data is within a predetermined determination value,
An interpolation determining unit that outputs an input digital audio signal as it is when the error data is not within the predetermined determination value.
記予め定めた判定値は、前記誤差データに対して±0.
5LSBであることを特徴とする歪み低減装置。3. The distortion reducing apparatus according to claim 2, wherein the predetermined judgment value is ± 0.
A distortion reduction device characterized by being 5LSB.
において、前記データ補間手段は、前記補間対象範囲の
1サンプル前のデータと1サンプル後のデータとを用い
て直線補間により補間データを算出することを特徴とす
る歪み低減装置。4. The distortion reducing apparatus according to claim 1, wherein said data interpolation means performs linear interpolation using data one sample before and one sample after the interpolation target range. Is calculated.
づく歪みを低減する歪み低減方法において、入力した前
記デジタルオーディオ信号の複数サンプルについてそれ
ぞれ量子化レベルを表すコード毎の出現度数を第1のレ
ベル分布として検出し、前記第1のレベル分布に対して
フィルタリング処理を施してアナログ/デジタル変換器
に非線形誤差のない場合の理想的なレベル分布に近似し
た第2のレベル分布を算出し、前記第1のレベル分布を
前記第2のレベル分布で除算した誤差分布を算出し、前
記誤差分布から予め定めた閾値以上の誤差度数を有する
コードに対応するデータを誤差データとして検出し、前
記誤差データが同じ値で複数サンプル連続する部分を補
間対象範囲として検出し、前記補間対象範囲の1サンプ
ル前のデータと1サンプル後のデータとを用いて前記補
間対象範囲の補間データを算出してデジタルオーディオ
信号に合成して出力することを特徴とする歪み低減方
法。5. A distortion reduction method for reducing distortion based on a non-linear error of a digital audio signal, wherein a frequency of appearance of each code representing a quantization level for a plurality of samples of the input digital audio signal is defined as a first level distribution. Detecting the first level distribution, performing a filtering process on the first level distribution, and calculating a second level distribution approximating an ideal level distribution when the analog / digital converter has no nonlinear error; An error distribution obtained by dividing the level distribution by the second level distribution is calculated, and data corresponding to a code having an error frequency equal to or greater than a predetermined threshold is detected as error data from the error distribution, and the error data has the same value. , A portion that is continuous for a plurality of samples is detected as an interpolation target range. Distortion reduction method and outputting synthesized digital audio signal to calculate the interpolation data of the interpolation target range by using the data after the sample.
づく歪みを低減する歪み低減方法において、入力した前
記デジタルオーディオ信号の複数サンプルについてそれ
ぞれ量子化レベルを表すコード毎の出現度数を第1のレ
ベル分布として検出し、前記第1のレベル分布に対して
フィルタリング処理を施してアナログ/デジタル変換器
に非線形誤差のない場合の理想的なレベル分布に近似し
た第2のレベル分布を算出し、前記第1のレベル分布を
前記第2のレベル分布で除算した誤差分布を算出し、前
記誤差分布から予め定めた閾値以上の誤差度数を有する
コードに対応するデータを誤差データとして検出し、前
記誤差データが同じ値で複数サンプル連続する部分を補
間対象範囲として検出し、前記補間対象範囲の1サンプ
ル前のデータと1サンプル後のデータとを用いて前記補
間対象範囲の補間データを算出してデジタルオーディオ
信号に合成し、前記補間対象範囲の全ての前記補間デー
タが前記誤差データに対して予め定めた判定値以内の場
合に前記補間データが合成されたデジタルオーディオ信
号を出力し、前記誤差データに対して前記予め定めた判
定値以内でない場合に入力されたデジタルオーディオ信
号をそのまま出力することを特徴とする歪み低減方法。6. A distortion reduction method for reducing distortion based on a non-linear error in a digital audio signal, wherein a frequency of appearance of each code representing a quantization level for a plurality of samples of the input digital audio signal is defined as a first level distribution. Detecting and filtering the first level distribution to calculate a second level distribution approximating an ideal level distribution when there is no non-linear error in the analog / digital converter; An error distribution obtained by dividing the level distribution by the second level distribution is calculated, and data corresponding to a code having an error frequency equal to or greater than a predetermined threshold is detected as error data from the error distribution, and the error data has the same value. , A portion that is continuous for a plurality of samples is detected as an interpolation target range. Using the sampled data, the interpolation data of the interpolation target range is calculated and synthesized into a digital audio signal, and all the interpolation data of the interpolation target range are within a predetermined determination value for the error data. Outputting a digital audio signal synthesized with the interpolation data in the case, and outputting the input digital audio signal as it is when the error data is not within the predetermined judgment value. .
記予め定めた判定値は、前記誤差データに対して±0.
5LSBであることを特徴とする歪み低減方法。7. The distortion reducing method according to claim 6, wherein the predetermined judgment value is ± 0.
A distortion reduction method characterized by being 5LSB.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13927097A JPH10322206A (en) | 1997-05-14 | 1997-05-14 | Device and method for reducing distortion |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13927097A JPH10322206A (en) | 1997-05-14 | 1997-05-14 | Device and method for reducing distortion |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10322206A true JPH10322206A (en) | 1998-12-04 |
Family
ID=15241380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13927097A Pending JPH10322206A (en) | 1997-05-14 | 1997-05-14 | Device and method for reducing distortion |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10322206A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011146952A (en) * | 2010-01-15 | 2011-07-28 | Nec Corp | Ad converter |
| CN106877994A (en) * | 2015-12-11 | 2017-06-20 | 深圳兆日科技股份有限公司 | Voice data method of sending and receiving |
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1997
- 1997-05-14 JP JP13927097A patent/JPH10322206A/en active Pending
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| CN106877994A (en) * | 2015-12-11 | 2017-06-20 | 深圳兆日科技股份有限公司 | Voice data method of sending and receiving |
| CN106877994B (en) * | 2015-12-11 | 2020-12-15 | 深圳兆日科技股份有限公司 | Audio data transmitting and receiving method |
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