JPH1079667A

JPH1079667A - 歪み検出装置および歪み補正装置および歪み補正方法

Info

Publication number: JPH1079667A
Application number: JP8448397A
Authority: JP
Inventors: Masaki Tsukamoto; 正樹塚本
Original assignee: Nippon Columbia Co Ltd
Current assignee: Nippon Columbia Co Ltd
Priority date: 1996-07-10
Filing date: 1997-03-18
Publication date: 1998-03-24
Anticipated expiration: 2017-03-18
Also published as: JP3556066B2

Abstract

(57)【要約】【課題】直線性誤差を有したアナログ／デジタル変換
器でアナログ／デジタル変換されたデジタルオーディオ
信号から、アナログ／デジタル変換時のアナログ／デジ
タル変換器の直線性誤差に基づく歪みを推定する。【解決手段】デジタルオーディオ信号を記憶する記憶
手段２と、記憶手段２からデジタルオーディオ信号を読
み出し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検出する出現度数検出手段３
と、出現度数検出手段３で検出されたコード毎の出現度
数からＡ／Ｄコンバータ１１の直線性誤差に基づく歪み
を正規化された出現度数として検出する正規化手段４
と、正規化手段４で検出した正規化された出現度数のコ
ードから誤差ビットを検出する誤差ビット検出手段５と
を有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アナログオーディ
オ信号をアナログ／デジタル変換器でデジタルオーディ
オ信号にアナログ／デジタル変換した時に発生したアナ
ログ／デジタル変換器の直線性誤差(変換誤差)に基づく
歪みを検出し、デジタルオーディオ信号に含まれる上記
歪みを補正する歪み検出装置および歪み補正装置および
歪み補正方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、アナログ／デジタル変換器(Ａ／
Ｄコンバータ: Analog/Digital コンバータ)は、Ａ／Ｄ
変換精度により直線性誤差を有している。Ａ／Ｄコンバ
ータによりアナログオーディオ信号をデジタルオーディ
オ信号に変換したとき、変換されたデジタルオーディオ
信号にはＡ／Ｄコンバータの直線性誤差(以下、変換誤
差という)に基づく歪みが生じる。この場合、Ａ／Ｄコ
ンバータを用いてＡ／Ｄ変換する際、Ａ／Ｄコンバータ
内部の抵抗値を調整したり、外付けの回路によりビット
重みを調整することにより、Ａ／Ｄ変換時点で変換誤差
に基づく歪みをある程度は低減することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、過去に
Ａ／Ｄ変換されデジタル記録が行なわれた数多くの音楽
ソフト(過去に録音されたデジタルオーディオ信号)は、
そもそも、低いビット数(例えば１３ビットあるいは１
４ビット)の変換精度の悪いＡ／ＤコンバータによりＡ
／Ｄ変換されているため、Ａ／Ｄコンバータ自体を調整
しても変換誤差を有しており(現在のＡ／Ｄコンバータ
(例えば１６ビット)と比較して変換誤差に基づく歪みを
多く有しており)、この変換精度の悪さによる変換誤差
に基づく歪みが、収録された音楽信号の品質を劣化させ
ている要因の１つとなっている。従って、過去の録音時
に使用したＡ／Ｄコンバータの変換誤差に基づく歪みを
低減したデジタルオーディオ信号を得ることが現在望ま
れている。

【０００４】この場合、過去の録音時に使用したＡ／Ｄ
コンバータの特性を測定し、その特性に基づいてＡ／Ｄ
変換誤差の補正をすることは可能であるが、Ａ／Ｄコン
バータの特性は経時変化するので、Ａ／Ｄ変換時に用い
られていたＡ／Ｄコンバータ自体から、Ａ／Ｄ変換時の
特性，すなわち変換誤差を正確に検出することはできな
い。また、録音時に用いた１３ビットあるいは１４ビッ
トのＡ／Ｄコンバータは現存しないことが多く、この場
合には、Ａ／Ｄコンバータの特性をＡ／Ｄコンバータか
ら検出することはできない。このように、従来では、過
去の録音時に用いられた１３ビットあるいは１４ビット
のＡ／Ｄコンバータが現存するか否かにかかわらず、こ
れを用いては、デジタルオーディオ信号のＡ／Ｄ変換誤
差を正確に検出することは難かしく、従って、Ａ／Ｄ変
換誤差を低減することができないという問題があった。

【０００５】また、変換誤差に基づく歪みを有した状態
で記録されたデジタルオーディオ信号から(すでに収録
された音楽信号から)、Ａ／Ｄ変換時の変換誤差を推定
(検出)することも困難であった。すなわち、デジタルオ
ーディオ信号からＡ／Ｄ変換時の変換誤差を推定(検出)
する装置として、正弦波ヒストグラム法を用いる測定装
置が知られているが、この測定装置では、歪みのない正
弦波を被測定対象のＡ／Ｄコンバータに入力し、ヒスト
グラムを得て、そのヒストグラムを用いて測定対象の変
換誤差を測定するものであって、デジタルオーディオ信
号のように正弦波でないものを信号源とする場合、変換
誤差を推定(検出)することはできなかった。

【０００６】このように、従来では、すでにＡ／Ｄ変換
がなされ収録されたデジタルオーディオ信号(音楽信号)
から、Ａ／Ｄ変換時の変換誤差を推定(検出)することが
困難であり、従って、Ａ／Ｄ変換時の変換誤差に基づく
歪みを低減したデジタルオーディオ信号を得ることはで
きなかった。

【０００７】本発明は、直線性誤差を有したアナログ／
デジタル変換器でアナログ／デジタル変換されたデジタ
ルオーディオ信号から(すでに収録された音楽信号か
ら)、アナログ／デジタル変換時のアナログ／デジタル
変換器の直線性誤差に基づく歪みを推定(検出)して、デ
ジタルオーディオ信号に含まれる歪みを低減するようデ
ジタルオーディオ信号を補正することの可能な歪み検出
装置および歪み補正装置および歪み補正方法を提供する
ことを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、デジタルオーディオ信号を
記憶する記憶手段と、該記憶手段から前記デジタルオー
ディオ信号を読み出し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検出する出現度
数検出手段と、該出現度数検出手段で検出された前記コ
ード毎の出現度数から前記アナログ／デジタル変換器の
直線性誤差に基づく歪みを正規化された出現度数として
検出する正規化手段と、該正規化手段で検出した正規化
された出現度数のコードから誤差ビットを検出する誤差
ビット検出手段とを備えていることを特徴としている。

【０００９】また、請求項２記載の発明は、アナログ／
デジタル変換器によりコードに変換されたデジタルオー
ディオ信号のコード毎の出現度数から、アナログ／デジ
タル変換器の直線性誤差に基づく歪みの生じた誤差ビッ
トを検出する変換誤差検出手段と、変換誤差検出手段か
らの検出結果に基づいて、デジタルオーディオ信号のア
ナログ／デジタル変換器の直線性誤差に基づく歪みの生
じた誤差ビットを補正する変換誤差補正手段とを具備す
ることを特徴としている。

【００１０】また、請求項３記載の発明は、請求項２記
載の歪み補正装置において、前記変換誤差検出手段は、
該切替手段から入力された前記デジタルオーディオ信号
を記憶する記憶手段と、該記憶手段から前記デジタルオ
ーディオ信号を読み出し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検出する出現
度数検出手段と、該出現度数検出手段で検出された前記
コード毎の出現度数から前記アナログ／デジタル変換器
の直線性誤差に基づく歪みを正規化された出現度数とし
て検出する正規化手段と、該正規化手段で検出した正規
化された出現度数のコードから誤差ビットを検出する誤
差ビット検出手段とを具備することを特徴としている。

【００１１】また、請求項４記載の発明は、請求項３記
載の歪み補正装置において、出現度数検出手段は、デジ
タルオーディオ信号の量子化レベルを表わすコードをア
ドレスとして記憶するヒストグラムメモリを有し、記憶
手段から読み出したデジタルオーディオ信号のコードに
対応するアドレスのデータを、ヒストグラムメモリから
読み出して１を加算し、加算したデータをアドレスメモ
リに書き込み、コード毎の出現度数を表わすヒストグラ
ムを作成することを特徴としている。

【００１２】また、請求項５記載の発明は、請求項３記
載の歪み補正装置において、正規化手段は、出現度数検
出手段で得たコード毎の出現度数から、量子化レベルが
近接する複数コードを１ブロックとして全てのコードを
複数ブロックに分割し、各ブロック毎に平均出現度数を
求め、各ブロックにおける各コードを平均出現度数で割
った出現度数を正規化された出現度数とすることを特徴
としている。

【００１３】また、請求項６記載の発明は、請求項３記
載の歪み補正装置において、誤差ビット検出手段は、正
規化手段で検出された正規化された出現度数に基づい
て、コード毎の量子化レベルの差をアナログ／デジタル
変換器の直線性誤差に基づく歪みの生じた誤差ビットと
して検出することを特徴としている。

【００１４】また、請求項７記載の発明は、請求項２記
載の歪み補正装置において、デジタル信号処理手段は、
入力されたデジタルオーディオ信号の誤差ビットを正し
いと推定されるコードに補正して出力することを特徴と
している。

【００１５】また、請求項８記載の発明は、請求項７記
載の歪み補正装置において、デジタル信号処理手段にお
ける正しいコードの推定は、誤差ビットを有する各コー
ドの正規化した出現度数の平均をＸとし、デジタルオー
ディオ信号の同じ値が時刻Ｋ₁からＫ_tまで複数サンプル
Ｋ_t個続いた時、同じ値が続く最初のサンプルの値と１
つ前のサンプルの値との第１の差Ｄ１をとり、同じ値が
続いた最後のサンプルの値と１つ後のサンプルの値との
第２の差Ｄ２をとり、第１の差Ｄ１及び第２の差Ｄ２が
正の値の場合、複数サンプルのうちＫ_t/XからＫ_tまでの
値を＋１とし、第１の差Ｄ１及び第２の差Ｄ２が負の値
の場合、複数サンプルのうちＫ₁からＫ_t(１−１／Ｘ)ま
での値を＋１とすることを特徴としている。

【００１６】また、請求項９記載の発明は、アナログ／
デジタル変換器によりコードに変換されたデジタルオー
ディオ信号を記憶する記憶手段と、該記憶手段から前記
デジタルオーディオ信号を読み出し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レ
ベル分布として検出する出現度数検出手段と、該出現度
数検出手段で検出された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、アナログ／デジタル変換器に
誤差が無い場合の理想的なレベル分布に近似し、ローパ
スフィルタリング処理がなされる前のレベル分布を前記
理想的なレベル分布に近似した結果で除算したものを正
規化されたレベル分布として検出する正規化手段と、正
規化手段で正規化されたレベル分布からデジタルオーデ
ィオ信号のレベルに対する変換テーブルを算出する変換
テーブル算出手段と、前記デジタルオーディオ信号のレ
ベルを前記変換テーブルに従ったレベルデータに置換し
て出力するデータ置換手段とを備えていることを特徴と
している。

【００１７】また、請求項１０記載の発明は、アナログ
／デジタル変換器を使用して収録されたデジタルオーデ
ィオ信号のレベル分布から、使用されたアナログ／デジ
タル変換器の変換誤差を検出し、その検出した変換誤差
から変換テーブルを算出し、前記デジタルオーディオ信
号に対してテーブル変換処理を行ない、アナログ／デジ
タル変換器の変換誤差によって発生した歪みを補正する
ことを特徴としている。

【００１８】また、請求項１１記載の発明は、請求項１
０記載の歪み補正方法において、前記変換テーブルは、
アナログ／デジタル変換器を使用して収録されたデジタ
ルオーディオ信号に対し、一定サンプル数のレベル分布
をとり、該レベル分布にローパスフィルタリング処理を
施して、アナログ／デジタル変換器に誤差が無い場合の
理想的なレベル分布に近似し、ローパスフィルタリング
処理がなされる前のレベル分布を前記理想的なレベル分
布に近似した結果で除算したものを積算することによっ
て作成されることを特徴としている。

【００１９】また、請求項１２記載の発明は、アナログ
／デジタル変換器にリニアカウントアップ信号を入力
し、このときの該アナログ／デジタル変換器の入力信号
と出力信号とを比較して、該アナログ／デジタル変換器
の変換誤差を算出し、該アナログ／デジタル変換器から
の出力信号に含まれる変換誤差に基づく歪みを、上記の
ように算出された変換誤差によって補正することを特徴
としている。

【００２０】請求項１乃至請求項８記載の発明によれ
ば、デジタルオーディオ信号のコード毎の出現度数から
アナログ／デジタル変換器の直線性誤差に基づく歪みが
生じたビットを検出することができ、また、その検出結
果に基づいてデジタルオーディオ信号のアナログ／デジ
タル変換器の直線性誤差に基づく歪みが生じたビットを
補正するため、入力したデジタルオーディオ信号のアナ
ログ／デジタル変換器の直線性誤差に基づく歪みを低減
することができる。

【００２１】また、請求項４記載の発明によれば、デジ
タルオーディオ信号の量子化レベルを表わすコードをア
ドレスとして記憶するヒストグラムメモリを有し、記憶
手段から読み出したデジタルオーディオ信号のコードに
対応するアドレスのデータを、ヒストグラムメモリから
読み出して１を加算し、１を加算されたデータをアドレ
スメモリに書き込み、コード毎の出現度数を表わすヒス
トグラムを作成するため、デジタルオーディオ信号のよ
うな、歪みがなく純粋な正弦波でない信号源であって
も、コード毎の出現度数を検出することができる。

【００２２】また、請求項５記載の発明によれば、コー
ド毎の出現度数から量子化レベルが近接する複数コード
を１ブロックとして全てのコードを複数ブロックに分割
し、各ブロック毎に平均出現度数を求め、各ブロックに
おける各コードを平均出現度数で割った出現度数を、正
規化された出現度数として求めることができるため、デ
ジタルオーディオ信号の直線性誤差に基づく歪みをコー
ド毎の出現度数として検出することができる。

【００２３】また、請求項６記載の発明によれば、直線
性誤差検出手段で検出された正規化された出現度数に基
づいて、コード毎の量子化レベルの差を、アナログ／デ
ジタル変換器の直線性誤差に基づく歪みの生じたビット
数として検出することができる。

【００２４】また、請求項７記載の発明によれば、誤差
ビット検出手段で検出された入力されたデジタルオーデ
ィオ信号の誤差ビットを、正しいと推定されるコードと
置き換えて出力するため、デジタルオーディオ信号のア
ナログ／デジタル変換器の直線性誤差に基づく歪みを低
減することができる。

【００２５】また、請求項９乃至請求項１１記載の発明
によれば、アナログ／デジタル変換器を使用して収録さ
れたデジタルオーディオ信号のレベル分布から、使用さ
れたアナログ／デジタル変換器の変換誤差を検出し、そ
の検出した変換誤差から変換テーブルを算出し、前記デ
ジタルオーディオ信号に対してテーブル変換処理を行な
い、アナログ／デジタル変換器の変換誤差によって発生
した歪みを補正するので、しきい値以下の出現度数の凹
凸をも補正し、Ａ／Ｄ変換誤差を著しく低減することが
できる。

【００２６】また、請求項１２記載の発明によれば、ア
ナログ／デジタル変換器にリニアカウントアップ信号を
入力し、このときの該アナログ／デジタル変換器の入力
信号と出力信号とを比較して、該アナログ／デジタル変
換器の変換誤差を算出し、該アナログ／デジタル変換器
からの出力信号に含まれる変換誤差に基づく歪みを、上
記のように算出された変換誤差によって補正するので、
音楽ソースの録音時に用いたＡ／Ｄ変換器が変換特性の
変化なく現存する場合に、例えば、現在１６ビットで録
音されている音楽信号を、将来２４ビットあるいはそれ
以上のビット長の音楽信号に変換することができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は、本発明に係る歪み補正装置
の構成例を示す図である。

【００２８】図１を参照すると、この歪み補正装置１０
は、アナログオーディオ信号をＡ／Ｄコンバータ１１で
Ａ／Ｄ変換し、デジタルオーディオテープ(ＤＡＴ：Dig
italAudio Tape)やコンパクトディスク(ＣＤ：Compact
Disk)等の記録媒体１２に記録されたデジタルオーディ
オ信号を、その記録媒体１２から読み出して、デジタル
オーディオ信号からＡ／Ｄ変換時の変換誤差に基づく歪
みを低減することを意図しており、このため、この歪み
補正装置１０は、Ａ／Ｄコンバータ１１によりコードに
変換されたデジタルオーディオ信号の出力を切り替える
切替手段１と、該切替手段１から入力された前記デジタ
ルオーディオ信号を記憶する記憶手段２と、該記憶手段
２から前記デジタルオーディオ信号を読み出し複数サン
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
現度数を検出する出現度数検出手段３と、該出現度数検
出手段３で検出された前記コード毎の出現度数から前記
Ａ／Ｄコンバータ１１の直線性誤差に基づく歪みを正規
化された出現度数として検出する正規化手段４と、該正
規化手段４で検出した正規化された出現度数のコードか
ら誤差ビットを検出する誤差ビット検出手段５と、前記
切替手段１から入力された前記デジタルオーディオ信号
に対して前記誤差ビット検出手段５で検出した前記誤差
ビットを補正し出力するデジタル信号処理手段６とを有
している。

【００２９】より具体的に、切替手段１は、例えばスイ
ッチにより構成され、記録媒体１２からデジタルオーデ
ィオ信号をデジタルオーディオインターフェースを介し
て読み出し、読み出したデジタルオーディオ信号をハー
ドディスク等の記憶手段２または後述するデジタル信号
処理手段６に与えるように、デジタルオーディオ信号の
出力を切り替えるようになっている。例えば、切替手段
１は、後述の例のように、当初、記憶媒体１２から読み
出したデジタルオーディオ信号を記憶手段２に与え、記
憶手段２，出現度数検出手段３，正規化手段４，誤差ビ
ット検出手段５によって、デジタルオーディオ信号に含
まれている誤差ビットを検出させた後、記憶媒体１２か
ら再びデジタルオーディオ信号を読み出し、これをデジ
タル信号処理手段６に与え、デジタル信号処理手段６に
おいて、デジタルオーディオ信号に含まれている歪みを
誤差ビット検出手段５で検出された誤差ビットに基づい
て補正させるようになっている。

【００３０】このような切替手段１の機能に着目すると
き、記憶手段２、出現度数検出手段３、正規化手段４、
誤差ビット検出手段５は、変換誤差検出手段として機能
し、また、デジタル信号処理手段６は、変換誤差補正手
段として機能するようになっている。

【００３１】ここで、先ず、変換誤差検出手段(記憶手
段２、出現度数検出手段３、正規化手段４、誤差ビット
検出手段５)としての機能について説明する。

【００３２】記憶手段２には、ハードディスク等のデー
タの記憶が可能なものが用いられ、切替手段１から与え
られるデジタルオーディオ信号が蓄積される。

【００３３】また、出現度数検出手段３は、記憶手段２
に記憶されたデジタルオーディオ信号を読み出し、読み
出された複数サンプル分のデジタルオーディオ信号につ
いて、それぞれの量子化レベルを表わすコード毎に、コ
ードの出現度数を検出するようになっている。すなわ
ち、複数サンプル分のデ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わすヒストグラム(レベル
分布)を作成するようになっている。

【００３４】ここで、デジタルオーディオ信号の量子化
レベルを表わ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進法になおすと、−４０９６〜４０９５の範
囲で表わすことができる。この−４０９６〜４０９６を
コードとして表わしている。０のコードとは、アナログ
信号における振幅レベルが０であることを表わし、コー
ドの絶対値が大きくなるに従って、アナログ信号におけ
る振幅レベルが大きいことを表わしている。

【００３５】また、デジタルオーディオ信号のヒストグ
ラム(レベル分布)について説明する。図２は、デジタル
オーディオ信号のヒストグラム(レベル分布)の一例を示
す図である。図２に示すヒストグラムにおける出現度数
は、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従い、また、コード
が負方向に小さくなるに従い、出現度数が徐々に低くな
る。このようなヒストグラムの特徴は、入力されたオー
ディオ信号それぞれに固有のものである。このヒストグ
ラムにおいて、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、または、急激に出現度数が低くな
るコードは、変換誤差に基づく歪みの生じたコードであ
る。

【００３６】出現度数検出手段３におけるヒストグラム
の算出方法について説明する。出現度数検出手段３は、
量子化レベルを表わ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
モリを有している。出現度数検出手段３は、記憶手段２
からデジタルオーディオ信号を読み出し、そのコードに
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
ドレスのところに書き込む。この処理を複数サンプル分
について繰り返し行なう。このことにより、コード毎の
累積回数、すなわち、出現度数が求められ、ヒストグラ
ムメモリに蓄積される。

【００３７】前記処理を行なうサンプルの数は、変換誤
差に基づく歪みを低減する対象のデジタルオーディオ信
号の全てではなく、同じＡ／Ｄコンバータによりデジタ
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
サンプルで良い。しかし、サンプル数が多いほど、ヒス
トグラムの精度が向上する。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
なヒストグラム分布を得ることができる。このヒストグ
ラム化は、デジタルカウンタ回路、または、ソフトウェ
アで実現することが可能である。

【００３８】次に、正規化手段４について説明する。上
述のように入力されたデジタルオーディオ信号の出現度
数は、そのデジタルオーディオ信号固有の出現度数を表
わすため、正規化手段４は、より具体的には、例えば、
変換誤差に基づく歪みの生じたコードを含む近接した複
数のコードにおける平均出現度数で、変換誤差に基づく
歪みの生じたコードの出現度数を除算することにより、
デジタルオーディオ信号の変換誤差に基づく歪みを出現
度数の特徴として抽出することができる。

【００３９】具体的には、量子化レベルが隣接する複数
のコード、例えば４つのコードを１単位として、全ての
コードについて、複数ブロックに分割する。このブロッ
クを構成する各コード(４つのコード)の出現度数から、
１ブロック毎の平均出現度数を求める。ブロックを構成
する各コードの出現度数を、この１ブロック毎の平均出
現度数で除算した値を、各コードの正規化された出現度
数Ａとすると、各コードの正規化された出現度数Ａは、
次式によって表わされる。

【００４０】

【数１】正規化された出現度数Ａ＝(４つずつ分割した
それぞれのコードの出現度数)／(４つのコードの出現度
数の平均)

【００４１】この正規化された出現度数Ａからなるヒス
トグラムは、デジタルオーディオ信号の変換誤差に基づ
く歪みを出現度数の特徴として抽出したものとなる。す
なわち、この出現度数Ａは、デジタルオーディオ信号の
固有の出現度数の特徴が、ほぼ除去されたものとなり、
変換誤差に基づく歪みがない場合、正規化された出現度
数Ａは、全てのコードにおいて１となる。なお、上述の
例では、正規化手段４は、予め分割したブロック内の各
コードの出現度数の平均を平均出現度数として求めた
が、変換誤差に基づく歪みの生じたコードの近傍にある
所定数のコードの各出現度数の移動平均を平均出現度数
として求め用いてもよい。

【００４２】この正規化手段４における処理例として
(特別な場合として)、記録媒体１２から読み出されたデ
ジタルオーディオ信号中に、正弦波あるいは正弦波に近
いデジタル化された音楽信号が含まれている場合につい
て説明する。このような音楽信号が含まれている場合、
従来の正弦波ヒストグラム測定装置における微分直線性
誤差の算出方法と同様の方法により、正規化された出現
度数を得ることができる。すなわち、理論的には、歪の
ない正弦波ヒストグラムは、振幅レベル０の場合に出現
度数が小さく、振幅レベルが正方向に大きくなるに従っ
て、または、負の方向に小さくなるに従って、振幅レベ
ル０を中心として左右対称に急峻に出現度数が高くな
り、正方向及び負方向のピークレベルにおいて出現度数
が最大となる。理論的に得られたヒストグラムは、入力
されたデジタルオーディオ信号固有の出現度数を表わし
ている。従って、この場合、歪のない正弦波あるいは正
弦波に近いデジタルオーディオ信号を入力し、各コード
毎の出現度数を、正弦波ヒストグラムの理論値から得た
同一コードの出現度数で除算することにより、正規化さ
れた出現度数を得ることができる。

【００４３】次に、誤差ビット検出手段５について説明
する。誤差ビット検出手段５は、正規化手段４からの正
規化されたヒストグラムから誤差ビットを検出するよう
になっている。ここで、正規化されたヒストグラムに
は、出現度数が極端に多いコードと、出現度数が極端に
少ないコードとが含まれ、前記出現度数が多いコードと
出現度数が少ないコードとの量子化レベルの差は、変換
度差に基づく歪みの生じたビットの重み、言い換えれ
ば、ビットの桁位置を表わしている。

【００４４】変換誤差の原因は、オーディオ信号がＡ／
Ｄコンバータ１１によってデジタル化されたとき、Ａ／
Ｄコンバータ１１の変換方式により異なる。ここでは、
重み抵抗型Ａ／Ｄコンバータ、または、Ｒ−２Ｒラダー
を有するバイナリウェイト電流源型Ｄ／Ａコンバータ等
を内部Ｄ／Ａコンバータとして用いる逐次比較型Ａ／Ｄ
コンバータを前提とする。すなわち、しきい値とする振
幅レベルの設定に重みを利用するものを前提としてい
る。換言すれば、ある重みの影響が、複数の量子化レベ
ルに波及することに着目し、複数の量子化レベル、すな
わちコードの出現度数から変換誤差に基づく歪みの原因
となった重みを検出するようにしている。

【００４５】例えば、出現度数が極端に多いコードの間
の間隔が２、すなわち量子化レベルの間隔が最下位ビッ
トの量子化レベルの２¹倍である場合、最下位ビットに
誤差があることがわかる。また、出現度数が極端に多い
コードの間の間隔が２³、すなわち量子化レベルの間隔
が最下位ビットの量子化レベルの２³倍である場合、最
下位ビットから３ビット目の桁位置のビットに誤差があ
ることがわかる。つまり、出現度数が極端に多い複数の
コードの量子化レベルの間隔が２ⁿである場合、最下位
ビットからｎビット目の桁位置のビットに誤差があるこ
とがわかる。

【００４６】コードの出現度数が極端に多いと判定する
には、しきい値が必要がある。例えば、正規化された出
現度数Ａが１．２以上のものを出現度数が極端に多いも
のと判定する。また、出現度数が極端に少ないコードの
間の間隔からも、誤差のあるビットの桁位置を検出する
ことができる。また、これらの両者を併用して、誤差の
あるビットを検出してもよい。

【００４７】誤差ビット検出手段５における誤差ビット
の検出処理について説明する。図３は、誤差ビット検出
手段５の誤差ビット検出処理の一例を示すフローチャー
トである。

【００４８】図３の処理例では、先ず、正規化手段４か
らの正規化されたヒストグラムを入力する(ステップＳ
１１)。次いで、変数ｎの値の初期値を、デジタルオー
ディオ信号の量子化ビット数から１を減算した値とする
(ステップＳ１２)。次いで、各コードの正規化された出
現度数を、各コードの量子化レベルの２ⁿ毎に抽出する
(ステップＳ１３)。そして、あるｎの値について抽出さ
れた全ての出現度数が１．２以上であるか否かを判定す
る(ステップＳ１４)。出現度数が１．２以上である場
合、最下位ビットからｎビット目に誤差があると判断
し、このｎの値を誤差ビットメモリに記憶する(ステッ
プＳ１５)。また、出現度数が１．２未満である場合、
このｎの値から１を減算してｎの値を更新する(ステッ
プＳ１６)。ｎの値が０かどうかを判断し、ｎの値が０
でなければ、再度、各コードの正規化された出現度数
を、各コードの量子化レベルの２ⁿ毎に抽出する処理に
戻る(ステップＳ１７)。ｎの値が０の場合、誤差ビット
メモリに記憶された誤差ビットをデジタル信号処理手段
６に出力する(ステップＳ１８)。以上の処理により、誤
差ビットを検出することができる。

【００４９】図４は、最近の精度の良いＡ／Ｄ変換器を
使用した音楽信号のレベル分布の一例を示す図であり、
図５は、初期のＰＣＭ音楽信号のレベル分布の一例を示
す図である。両方とも、同じ音楽信号を用い、２，５０
０，０００サンプル(サンプリング周波数４４．１ＫＨ
ｚで、約１分)のレベル分布である。縦軸は出現度数、
横軸は１３ビットでのＬＳＢ単位である。音楽信号の
(長時間の)レベル分布は、０(ＬＳＢ)を中心とした正規
分布に近い形をしているが、図４はその傾向が表われて
いる。図５は、ほぼ正規分布に近い形ではあるが、図４
と比べて出現度数が極端に多いレベル、また、極端に少
ないレベルが存在する。これは、逐次比較型Ａ／Ｄ変換
器の誤差によるものである。理想的なＡ／Ｄ変換器で
は、１つの出力レベルに対して、アナログ入力電圧は±
０．５(ＬＳＢ)の幅をもっている。しかし、実際の逐次
比較型Ａ／Ｄ変換器は、内部Ｄ／Ａ変換器等に誤差があ
るため、この幅が一定ではない。そのため、Ａ／Ｄ変換
器の入力アナログ電圧の幅が、±０．５(ＬＳＢ)よりも
大きなレベルでは、本来、隣接するレベルに変換される
べきデータを含んでいるため、そのレベルの出現頻度が
大となり、逆に、Ａ／Ｄ変換器の入力アナログ電圧の幅
が、±０．５(ＬＳＢ)よりも小さなレベルでは、そのレ
ベルの出現頻度が小になる。従って、音楽信号のレベル
分布を用いれば、前述の処理によって、使用したＡ／Ｄ
コンバータの誤差を検出することができる。

【００５０】このように、変換誤差検出手段(記憶手段
２、出現度数検出手段３、正規化手段４、誤差ビット検
出手段５)では、直線性誤差の有したアナログ／デジタ
ル変換器でアナログ／デジタル変換されたデジタルオー
ディオ信号から(すでに収録された音楽信号から)、アナ
ログ／デジタル変換時のアナログ／デジタル変換器の直
線性誤差に基づく歪みを推定(検出)することができる。

【００５１】次に、変換誤差補正手段としてのデジタル
信号処理手段６について説明する。デジタル信号処理手
段６には、上記のように、デジタルオーディオ信号に含
まれているＡ／Ｄ変換時の変換誤差(誤差ビット)が検出
された後、例えば切替手段１から同じデジタルオーディ
オ信号が再び与えられ、デジタル信号処理手段６は、誤
差ビット検出手段５で検出されたＡ／Ｄ変換時の変換誤
差(誤差ビット)に基づいて、デジタルオーディオ信号の
変換誤差に基づく歪みの補正を行ない、歪みを低減する
ようになっている。すなわち、変換誤差に基づく歪みに
より出現度数が大きくなった量子化レベルを有する複数
サンプルのうち、変換誤差に基づく歪みの生じたサンプ
ルの量子化レベルを本来の正しい量子化レベルであると
推測される量子化レベルに補正して、変換誤差に基づく
歪みの低減を行なうようになっている。

【００５２】図６は、デジタル信号処理手段６における
補正処理の一例を示すフローチャートである。

【００５３】図６の処理例では、誤差低減の対象となる
デジタルオーディオ信号の各サンプルのコードが、切替
手段１から与えられると(ステップＳ２１)、デジタル信
号処理手段６は、１サンプル毎に誤差ビットの桁位置に
おける値が１であるか否かを判定する(ステップＳ２
２)。誤差ビットの桁位置における値が１のコード(誤差
ビットにより量子化レベルが影響を受けたコード)であ
る場合、当該サンプルの正しい量子化レベル、すなわ
ち、コードを推定する(ステップＳ２３)。また、誤差ビ
ットの桁位置における値が１でないコードである場合、
入力されたサンプルのコードまたは前記処理において推
定されたコードを、ファイルに書き込み出力する(ステ
ップＳ２４)。このとき、時間軸上の位置、すなわち当
該サンプルが最初から何サンプル目のものかを示すデー
タも、コードと共にファイルに出力される。以上の処理
により変換誤差に基づき歪みの生じたコードを、本来の
正しいと推定されるコードに補正して、変換誤差に基づ
く歪みを低減することができる。

【００５４】ここで、変換誤差に基づく歪みの影響を受
けたコードの補正について説明する。ＬＳＢを最下位ビ
ットの量子化レベルとし、ａ，ｂを正の整数とし、Ｎを
０または正の整数とする。

【００５５】例えば、逐次比較型Ａ／Ｄコンバータ内部
の抵抗値が、下位からａビット目に＋ｂ・ＬＳＢの誤差
を持つ場合、量子化レベルが２^a・Ｎ＋２^a-1−ｂとなる
コードの出現度数がｂ＋１倍に増加し、量子化レベルが
２^a・Ｎ＋２^a−１から２^a・Ｎ＋２^a−ｂまでの間の各コ
ードの出現度数が、いずれも０となる。

【００５６】また、下位からａビット目に−ｂ・ＬＳＢ
の誤差を持つ場合、量子化レベルが２^a・Ｎ＋２^a-1−１
の出現度数がｂ＋１倍に増加し、量子化レベルが２^a・
Ｎ＋２^a-1−１から２^a・Ｎ＋２^a-1＋ｂ−１までの間の
各コードの出現度数が、いずれも０となる。

【００５７】従って、このような誤差がキャンセルされ
るように補正を行なうと、変換誤差に基づく歪みが低減
される。しかし、出現度数が少ないコードでなければな
らないサンプルデータは、出現度数の多いコードに誤変
換される。つまり、出現度数が多い量子化レベルを有す
る複数のサンプルには、本来、他の量子化レベルになる
べきサンプルも含まれている。

【００５８】前記誤変換を補正するために、まず、誤差
ビット検出手段５で検出された１つの誤差ビットの影響
を受けた出現度数が極端に多くなる複数のコードが得ら
れる。この複数のコードが検出された出現度数の平均を
Ｘとする。前記誤差ビットの影響を受けて出現度数が極
端に多くなるコードを有するサンプルは、そのコードを
前記Ｘの値に応じて、前記１つの誤差ビットにより出現
度数が極端に小さくなる１または複数コードに、例えば
Ｘ個に１個の割合で変換する。複数のビットに誤差があ
る場合は、それぞれのビットに対して上記処理を行な
う。

【００５９】誤差ビット検出手段５において、検出され
た誤差ビットの影響を受けた量子化レベルは、時間軸上
で隣接するサンプルの量子化レベル差により、正負のど
ちらに訂正すればよいか判断されている。

【００６０】変換誤差に基づく歪みのないコードを推定
する処理について説明する。図７は、アナログ／デジタ
ル変換器(Ａ／Ｄコンバータ)１１のＡ／Ｄ変換特性図で
ある。誤差ビットの桁位置における値が１であるコード
について、このコードが時間軸上で何サンプル連続して
いるかを内部ファイルを読み出し調べる。例えば、下位
からａ＝３ビット目にｂ＝＋１・ＬＳＢの誤差を持って
いると判断した場合、Ａ／Ｄコンバータの入出力特性
は、図７に示すようになる。つまり、８ｎ＋３におい
て、アナログ入力の＋１・ＬＳＢ相当の増加に対してデ
ジタル出力が変化してない。従って、８ｎ＋３において
は、出現度数が極端に少なくなる。そして、８ｎ＋６に
おいて、アナログ入力の＋１・ＬＳＢ相当の増加に対し
て、デジタル出力が８ｎ＋８となり、出現度数が多くな
る。

【００６１】図８は、本発明の歪み補正装置において時
間軸上のデジタル出力を説明するための図である。図８
において、デジタルオーディオ信号の変換誤差に基づく
歪みを低減させるために、８ｎ＋４〜８ｎ＋６に該当す
るデジタル出力は、全て＋１・ＬＳＢだけ大きい値に変
換されている。８ｎ＋３に該当するデジタル出力のサン
プルをＫ₁、Ｋ₂、Ｋ₃…Ｋ_tとすると、８ｎ＋３に該当す
るサンプルが２サンプル以上ｔサンプル続いた場合、Ｋ
₁とその１サンプル前のサンプルＫ₀とのデジタル出力の
差をとり、この差をＤ₁とする。また、Ｋ_tとその１サン
プル後のサンプルＫ_t+1とのデジタル出力の差をとり、
この差をＤ₂とする。差Ｄ₁、Ｄ₂が共に正の場合には、
前記Ｘの値を用い、Ｋ_t／_XからＫ_tまでの値を＋１と
し、差Ｄ₁、Ｄ₂が共に負の場合には、前記Ｘの値を用
い、Ｋ₁からＫ_t／_Xまでの値を＋１とする。ここで、ｔ
／Ｘの値が整数以外の場合には、ｔ／Ｘの値が整数にな
るように、値の切り捨てまたは切り上げをする。

【００６２】このようにすることにより、Ｘ回に１回の
割合で８ｎ＋３に該当するデジタル出力のサンプルは、
＋１・ＬＳＢだけ大きな値に変換される。どのサンプル
を変換するかは、時間軸上で隣接するサンプルの量子化
レベルの差Ｄ₁、Ｄ₂により決定される。前述した説明で
は、ｂ＝＋１・ＬＳＢの誤差を持っていると判断した場
合について説明したが、ｂが他の値であっても、同様に
変換誤差に基づく歪みのないコードを推定することがで
きる。

【００６３】以上の構成からなるＡ／Ｄコンバータの直
線性誤差低減処理について図１を用いて説明する。記録
媒体１２からデジタルオーディオ信号が読み出され切替
手段１に入力すると、切替手段１は、入力されたデジタ
ルオーディオ信号を記憶手段２に出力されるように切り
替える。

【００６４】記憶手段２は、切替手段１からのデジタル
オーディオ信号を蓄積する。

【００６５】出現度数検出手段３は、記憶手段２に一時
記憶されているデジタルオーディオ信号を複数サンプル
分読み出し、それぞれの量子化レベルを表わすコード毎
に出現度数を検出し、ヒストグラムを作成し出力する。

【００６６】正規化手段４は、出現度数検出手段３から
出力されたヒストグラムから、コードの出現度数に基づ
いて変換誤差に基づく歪みを抽出し、正規化されたヒス
トグラムとして出力する。デジタルオーディオ信号にお
いて、本来変換誤差に基づく歪みが生じていない場合
は、各コードの出現度数の値は同じになるが、変換誤差
に基づく歪みが生じた場合、コード毎に出現度数に差が
生じる。

【００６７】誤差ビット検出手段５は、正規化手段４か
らの正規化されたヒストグラムに基づいて、各コードに
おける出現度数の違いから、デジタルオーディオ信号の
誤差ビットを検出し、デジタル信号処理手段６に出力す
る。

【００６８】次に、切替手段１は、記録媒体１２から読
み出されたデジタルオーディオ信号をデジタルインタフ
ェースを介してデジタル信号処理手段６に出力するよう
に切り替える。

【００６９】デジタル信号処理手段６には、記録媒体か
ら読み出されたデジタルオーディオ信号と、そのデジタ
ルオーディオ信号の直線性誤差の生じた誤差ビットを検
出した検出結果とが入力される。

【００７０】デジタル信号処理手段６は、誤差ビット検
出手段５からの検出結果に基づいて、入力されるデジタ
ルオーディオ信号の変換誤差により誤ったコードに変換
されたデジタルオーディオ信号を、本来の変換誤差に基
づく歪みのないレベルに近い値に補正して出力する。出
力されたデジタルオーディオ信号は、変換誤差に基づく
歪みが低減されたデジタルオーディオ信号となる。

【００７１】以上のように、デジタルオーディオ信号の
変換誤差により誤った値に変換されたコードを容易に補
正することができ、変換誤差に基づく歪みを低減するこ
とができる。

【００７２】なお、上述の処理において、変換誤差に基
づく歪みの補正方法として、誤差ビット検出手段５によ
り判定された誤差ビットが、その量子化レベルに影響を
与えているコードを有する連続したサンプルについて、
あるサンプルの量子化レベルを、時間軸上で隣接したサ
ンプルの量子化レベルから推定するときに用いる各種の
補間技術を用いることができる。

【００７３】また、上述の歪み補正装置において、変換
誤差検出手段(記憶手段２,出現度数検出手段３,正規化
手段４，誤差ビット検出手段５)だけを単体の装置(歪み
検出装置)として構成することもできる。すなわち、本
発明は、デジタルオーディオ信号に含まれているＡ／Ｄ
変換時の変換誤差(歪み)を検出するだけの歪み検出装置
として構成することもできる。

【００７４】また、上述の構成例では、正規化手段４お
よび誤差ビット検出手段５は、録音された音楽信号(デ
ジタルオーディオ信号)の量子化レベルを表わすコード
の出現度数からヒストグラムを求め、そのヒストグラム
におけるしきい値以上の出現度数の凹凸を、Ａ／Ｄ変換
誤差の生じた誤差ビットを判断し、デジタル信号処理手
段６は、誤差ビットのコードを前後のコードに基づいて
補正するようになっており(すなわち、ヒストグラムに
おけるしきい値以上の出現度数の凹凸を誤差ビットと判
断し、前後のコードに基づいて補正しており)、このた
め、しきい値以下の出現度数の凹凸は、誤差ビットと判
断せず補正されないため、Ａ／Ｄ変換誤差を著しく低減
することができないこともある。

【００７５】しきい値以下の出現度数の凹凸をも補正
し、Ａ／Ｄ変換誤差を著しく低減するため、本願の発明
者は、さらに、次のような構成例のものを案出した。

【００７６】図９は本発明に係る歪み補正装置の他の構
成例を示す図である。なお、図９において、図１と同様
の箇所には同じ符号を用いている。図９を参照すると、
この歪み補正装置２０は、Ａ／Ｄコンバータ１１により
コードに変換されたデジタルオーディオ信号(音楽信号)
の出力を切り替える切替手段１と、該切替手段１から入
力された前記デジタルオーディオ信号を記憶する記憶手
段２と、該記憶手段２から前記デジタルオーディオ信号
を読み出し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(レベル分布)
として検出する出現度数検出手段３と、該出現度数検出
手段３で検出された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、アナログ／デジタル変換器に誤差
が無い場合の理想的なレベル分布に近似し、ローパスフ
ィルタリング処理がなされる前のレベル分布を前記理想
的なレベル分布に近似した結果で除算したものを正規化
されたレベル分布として検出する正規化手段３４と、正
規化手段３４で正規化されたレベル分布からデジタルオ
ーディオ信号のレベルに対する変換テーブルＴ(ｉ)を算
出し所定のメモリに記憶する変換テーブル算出手段３５
と、記録媒体１２から読み出されたデジタルオーディオ
信号のレベルを前記変換テーブルＴ(ｉ)に従ったレベル
データに置換して出力するデータ置換手段３６とを備え
ている。

【００７７】すなわち、図９の構成例では、正規化手段
３４は、ローパスフィルタリング処理機能を有し、出現
度数検出手段３で作成されたヒストグラム(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、このヒ
ストグラム(レベル分布)を理想的なヒストグラム(レベ
ル分布)，すなわちＡ／Ｄコンバータ１１に誤差がない
場合の理想的なヒストグラム(レベル分布)に近似し、ロ
ーパスフィルタリング処理がなされる前のヒストグラム
(レベル分布)を、ローパスフィルタリング処理がなされ
た後のヒストグラム(レベル分布)で除算することによ
り、Ａ／Ｄコンバータ１１の変換誤差を、誤差がない場
合の出現頻度を１．０に正規化した分布として、検出す
るようになっている。

【００７８】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)とすると、正規化手段
３４は、正規化した値Ｎ(ｉ)を、次式のようにして求め
るようになっている。

【００７９】

【数２】

【００８０】ここで、ｃ(ｊ)は、次式を満たす窓関数で
ある。

【００８１】

【数３】

【００８２】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。また、移動平均法で
は、平滑化波形の両端部分の計算が不可能なため、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、上式(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。

【００８３】このように、図９の歪み補正装置２０の正
規化手段３４は、デジタルオーディオ信号(音楽信号)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(音楽信号)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、
正規化を行なうようになっており、これにより、Ａ／Ｄ
変換後のデジタルオーディオ信号(音楽信号)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
的なレベル分布を算出することができる。すなわち、正
規化を行なうことができる。

【００８４】また、変換テーブル算出手段３５は、具体
的には、正規化手段３４で上記のように求めた正規化さ
れた値Ｎ(ｉ)を、次式(数４)のように積算し、変換テー
ブルＴ(ｉ)を求め、これを例えばテーブル変換用メモリ
に格納するようになっている。

【００８５】

【数４】

【００８６】本来、理想的なＡ／Ｄコンバータの変換特
性(入出力特性)は、図１０に示すようになる。しかし、
Ａ／Ｄコンバータに変換誤差がある場合には、Ａ／Ｄコ
ンバータの変換特性(入出力特性)は、図１１に示すよう
になる。

【００８７】図１１において、レベルｂの部分は出現頻
度が多く、レベルｃの部分は出現頻度が少なくなる。正
規化したレベル分布Ｎ(ｉ)は、各レベル(ａ〜ｆ)の入力
レベル幅(Ａ〜Ｆ)を示している。そうすると、例えば、
レベルｂは、入力レベル幅Ｂの中央値であり、Ｎ(ｂ)＝
(Ａ＋Ｂ)／２が代表値となる。同様に、レベルｃは、Ｎ
(ｃ)＝(Ａ＋Ｂ)／２＋(Ｂ＋Ｃ)／２となり、また、レベ
ルｄは、Ｎ(ｄ)＝(Ａ＋Ｂ)／２＋(Ｂ＋Ｃ)／２＋(Ｃ＋
Ｄ)／２となる。数４は、このようなＮ(ｉ)の積算処理
を表わしている。なお、変換テーブルＴ(ｉ)＝Ｎ(ｉ)と
した場合は、Ｎ(ｉ)の値を積算していないため、正しい
Ｔ(ｉ)の値が求まらない。つまり、Ｎ(ｉ)は、図１２に
示すように、階段の横幅に相当し、求めるＴ(ｉ)は、図
１３に示す階段の中央値となる。しかし、Ｔ(ｉ)＝Ｎ
(ｉ)とした場合、Ｎ(ｉ)を積算しないために、図１４に
示すようになる。数４の場合、Ｎ(ｉ)を積算しているた
め、正しいＴ(ｉ)が求まる。

【００８８】そして、データ置換手段３６は、記録媒体
１２から読み出されたデジタルオーディオ信号のレベル
ｉに対応した値Ｔ(ｉ)を、上記のようにして求まった変
換テーブルから割り出し、この値Ｔ(ｉ)を、歪み補正さ
れたデジタルオーディオ信号として出力することができ
る。具体的に、変換テーブル算出手段３５によって算出
される変換テーブルＴ(ｉ)は、量子化レベルを表わすコ
ードｉ自体をアドレスとして、そのアドレスに対応した
値を記憶する形に、テーブル変換用メモリに格納される
ようになっており、この場合、データ置換手段３６は、
記録媒体１２から読み出されたデジタルオーディオ信号
(量子化レベルを表わすコード)ｉをアドレスとし、その
アドレス(レベルｉ)に対応した値Ｔ(ｉ)をテーブル変換
用メモリから読み出して、これを歪み補正されたデジタ
ルオーディオ信号として出力することができる。

【００８９】このように、図９の構成例では、アナログ
／デジタル変換器を使用して収録されたデジタルオーデ
ィオ信号のレベル分布から、使用されたアナログ／デジ
タル変換器の変換誤差を検出し、その検出した変換誤差
から変換テーブルを算出し、前記デジタルオーディオ信
号に対してテーブル変換処理を行ない、アナログ／デジ
タル変換器の変換誤差によって発生した歪みを補正する
ので、しきい値以下の出現度数の凹凸をも補正し、Ａ／
Ｄ変換誤差を著しく低減することができる。

【００９０】また、図９の構成例では、例えば、変換テ
ーブルＴ(ｉ)のビット長を、入力データのビット長より
も大きくすることによって、ビット長の拡張(例えば、
１３ビットから１６ビットへの拡張)を行なうことも可
能である。

【００９１】具体的に、１３ビット信号の取り得る値を
−２^13-1〜２^13-1−１(−４０９６〜＋４０９５)とする
と、テーブル変換後の信号は、演算により小数点以下の
値が発生する。例えば、レベル分布ｇ(ｉ)が、ｇ(０)＝１００ｇ(１)＝１５０ｇ(２)＝５０ｇ(３)＝１００の場合、ローパスフィルタを通した後のレベル分布ｈ
(ｉ)をｈ(０)＝ｈ(１)＝ｈ(２)＝ｈ(３)＝１００とする。このレベル分布ｈ(ｉ)は、ローパスフィルタの
公式から次式のように求められる。

【００９２】

【数５】

【００９３】そして、Ｎ(ｉ)＝ｇ(ｉ)／ｈ(ｉ)より、Ｎ(０)＝１００／１００＝１．０Ｎ(１)＝１５０／１００＝１．５Ｎ(２)＝５０／１００＝０．５Ｎ(３)＝１００／１００＝１．０

【００９４】そして、数４より、Ｎ(０)＝０．０Ｎ(１)＝０．０＋(１．０＋１．５)／２＝１．２５Ｎ(２)＝１．２５＋(１．５＋０．５)／２＝２．２５Ｎ(３)＝２．２５＋(０．５＋１．０)／２＝３．０となり、テーブル変換により、小数点以下の値が発生す
る。この小数点以下の値が下位ビットであり、どの値ま
で出力するかにより、任意のビット長の信号に変換する
ことができる。

【００９５】図１５には、テーブル変換前とテーブル変
換後の入出力特性の一部が示されている。図１５におい
て、横軸は入力(アナログ)、縦軸は出力(Ａ／Ｄ変換器
の入出力特性は１３ビット、テーブル変換後の入出力特
性は１６ビットでのＬＳＢ単位)である。１００Ｈｚ，
−４０ｄＢの正弦波を誤差の大きな逐次比較型Ａ／Ｄ変
換器(ビット長１３ビット)に入力した時の出力、およ
び、その出力信号に対して、同じＡ／Ｄコンバータで収
録したデジタルオーディオ信号(音楽信号)から算出した
変換テーブルを用いて、上記のテーブル変換処理を行な
ったものに対して、８１９２０ポイント、Hanning窓の
ＦＦＴ(高速フーリエ変換)処理を行ない、プロットした
ものを図１６に示す。なお、図１７には、本発明による
上記処理を行なわない場合が示されている。図１６を図
１７と比較すると、テーブル変換処理を行なったものの
方(図１６)がテーブル変換処理を行なわない場合(図１
７)に比べて、歪みが減少していることがわかる。

【００９６】次に、図９の歪み補正装置の処理動作を図
１８，図１９のフローチャートを用いて説明する。な
お、図１８は変換テーブル算出処理(変換誤差検出処理)
の動作例を示すフローチャートであり、図１９は、デジ
タルオーディオデータのテーブル変換処理(変換誤差補
正処理)の動作例を示すフローチャートである。

【００９７】本装置を使用する場合、入力、出力のデジ
タルオーディオ信号(音楽信号)のビット長は、任意でよ
いが、この例では、入力、出力の音楽信号のビット長
を、それぞれ１３ビット，１６ビットとする。先ず、切
替手段(例えばスイッチ)１を記憶手段２側に切り換え、
記憶手段２，出現度数検出手段３，正規化手段３４，変
換テーブル算出手段３５により変換テーブルの算出を行
なわせる。すなわち、ヒストグラム(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(ステップＳ３１)。
次いで、記録媒体１２からデジタルオーディオ信号(１
３ビット)をサンプル数ａでサンプリングして読み出
し、これを記憶手段２に入力させる(ステップＳ３２)。
このようにして入力され記憶手段２に記憶されたビット
長１３ビットの音楽信号は、出現度数検出手段３で、ヒ
ストグラム(レベル分布)の測定が行なわれる。この場
合、出現度数検出手段３は、前述したと同様に、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(レ
ベル分布)を作成する(ステップＳ３３乃至Ｓ３５)。な
お、デジタルオーディオ信号のレベル分布をとるサンプ
ル数ａは、ある程度多くなければ統計的なデータとして
精度が低くなり、また、必要以上に多くても処理に時間
がかかるので、これはできる限り最適値に近い値に設定
される必要がある。すなわち、レベル分布を測定するサ
ンプル数ａは多い方がよいが、必要以上に多くても時間
を要するので、2,500,000サンプル程度でよい。

【００９８】次いで、正規化手段３４は、出現度数検出
手段３で作成されたヒストグラム(レベル分布)に対し
て、数２，数３の演算を行ない、正規化した値Ｎ(ｉ)を
出力する(ステップＳ３６)。なお、この正規化手段３４
におけるローパスフィルタリング処理において、移動平
均フィルタのサンプル数ｍは、できる限り、最適値に設
定されているのが良い。図２０(ａ)はサンプル数ｍが
“１”のとき(フィルタなしのとき)、図２０(ｂ)はサン
プル数ｍが小さいとき、図２０(ｃ)はサンプル数ｍが最
適値のとき、図２０(ｄ)はサンプル数ｍが大きいときの
レベル分布をそれぞれ示す図である。移動平均フィルタ
のサンプル数ｍが最適値よりも小さい場合には、図２０
(ｂ)のようにレベル分布の凹凸が残り、また、移動平均
フィルタのサンプル数ｍが最適値よりも大きい場合に
は、図２０(ｄ)のように０(ＬＳＢ)付近の値が小さくな
り、その結果、どちらもｍが最適値のときのように(図
２０(ｃ)の場合のように)、歪みが減少しない。

【００９９】次いで、変換テーブル算出手段３５は、正
規化手段３４からの出力，すなわち正規化データＮ(ｉ)
に対して、数４の演算を行ない(正規化データＮ(ｉ)の
積算処理を行ない)、変換テーブルＴ(ｉ)を算出し、こ
れをビット長１６ビットでテーブル変換用メモリに出力
する(ステップＳ３７)。

【０１００】図２１(ａ)乃至(ｄ)には、上記処理の概要
が示されている。ここで、図２１(ａ)は出現度数検出手
段３で測定されたレベル分布を示す図、図２１(ｂ)は図
２１(ａ)のレベル分布に対しローパスフィルタリング処
理を施して平滑化したレベル分布を示す図、図２１(ｃ)
は正規化手段３４によって正規化されたデータ(図２１
(ａ)のレベル分布を図２１(ｂ)の平滑化されたレベル分
布で除算したデータ)Ｎ(ｉ)を示す図、図２１(ｄ)は図
２１(ｃ)の正規化されたデータすなわち正規化度数Ｎ
(ｉ)を数４によって積算して作成された変換テーブルを
示す図である。

【０１０１】このようにして変換テーブルＴ(ｉ)が算出
され、テーブル変換用メモリに格納された後、切替手段
２をデータ置換手段３６側に切り換え、記録媒体１２か
ら読み出されたデジタルオーディオ信号に対し、変換テ
ーブルＴ(ｉ)に従ったデータ変換を行なう。すなわち、
データ置換手段３６は、記録媒体１２から読み出された
デジタルオーディオ信号(レベルｉ)に該当するアドレス
(番地)のテーブル変換用メモリの値Ｔ(ｉ)を出力する動
作を、所定回数繰り返す。

【０１０２】より具体的には、図１９に示すように、例
えば、記録媒体１２から読み出した１３ビットのデジタ
ルオーディオ信号をデータ置換手段３６に順次に入力さ
せ(ステップＳ４１)、データ置換手段３６で、入力され
たデジタルオーディオ信号のレベルに該当するテーブル
変換用メモリの値を出力する処理(ステップＳ４３)を、
ＥＯＦ(データの終了を知らせるデータ)が検出されるま
で(ステップＳ４２)、繰り返し行ない、歪みが低減され
たビット長１６ビットのデジタルオーディオ信号に変換
されて出力される。このように、記録媒体１２から読み
出されたビット長１３ビットの音楽信号は、データ置換
手段３６で、テーブル変換が行なわれ、Ａ／Ｄコンバー
タ１１の変換誤差に基づく歪みが低減されたビット長１
６ビットの音楽信号に変換されて出力される。

【０１０３】このように、図９の歪み補正装置では、デ
ジタルオーディオ信号(音楽信号)のヒストグラム(レベ
ル分布)から変換テーブルＴ(ｉ)を作成する際、旧Ａ／
Ｄコンバータの誤差によるレベル分布の凹凸を移動平均
フィルタで平滑し、Ａ／Ｄコンバータに誤差がない場合
の理想的なレベル分布に近似しているので、図１の歪み
補正装置に対して、さらに、しきい値以下の出現度数の
凹凸をも補正し、Ａ／Ｄ変換誤差を著しく低減すること
が可能となる。

【０１０４】このように、上述の各構成例では、音楽ソ
ースの録音時に用いたＡ／Ｄコンバータが、現存してい
ない、または、変換特性が変化している場合に、旧録音
ソースからＡ／Ｄ変換誤差がない元の音楽ソースの状態
を推定し、入力されたデータを正しいと推定されるデー
タに置換して、Ａ／Ｄ変換誤差が生じた音楽ソースを補
正することができる。

【０１０５】なお、図９の構成例では、音楽信号(デジ
タルオーディオ信号)を用いてＡ／Ｄ変換誤差を推定し
たが、音楽ソースの録音時に用いたＡ／Ｄ変換器が変換
特性の変化なく現存する場合には、前記Ａ／Ｄ変換器に
リニアカウントアップ信号を入力し、Ａ／Ｄ変換器の入
力信号と出力信号を比較し、Ａ／Ｄ変換誤差を求めるこ
とができる。このようなリニアカウントアップ信号を用
いた補正は、次のようにして行なうことができる。

【０１０６】すなわち、例えば、図２２に示すように、
旧Ａ／Ｄコンバータ測定システム(例えば図２３のよう
なシステム)を使用し、リニアカウントアップ信号と正
弦波をパーソナルコンピュータに取り込み、リニアカウ
ントアップ信号のレベル分布から変換テーブルを算出
し、正弦波に対してテーブル変換、ＦＦＴ(高速フーリ
エ変換)を行なって、ひずみの増減を調べる。変換テー
ブルの算出処理およびテーブル変換処理は、例えばＣ言
語でプログラム作成し、パーソナルコンピュータ内部で
処理し、また、ＦＦＴには、市販の信号処理ソフトを使
用することができる。

【０１０７】ここで、変換テーブルの算出処理は、例え
ば以下のような方法で行なうことができる。すなわち、
量子化ビット数ｎ、総サンプル数ｓｃの時のデジタルコ
ードｉ(−２^n-1≦ｉ≦２^n-1−１)の出現頻度をｈ(ｉ)，
正規化した出現頻度をＮ(ｉ)とする。テーブルの算出を
容易にするため、次式のように、ｈ(ｉ)＝ｓｃ／２ⁿの
ときに、Ｎ(ｉ)＝１．０になるように、ｈ(ｉ)の正規化
を行なう。

【０１０８】

【数６】Ｎ(ｉ)＝(２ⁿ／ｓｃ)・ｈ(ｉ)

【０１０９】次いで、Ｎ(ｉ)を数４のように積算し、テ
ーブルＴ(ｉ)を求める。

【０１１０】実際の処理では、テーブル変換前のデータ
(１３ビット)と、テーブル変換後のデータ(１６ビット)
が、図２４に示すような関係になっているのでテーブル
値Ｔ(ｉ)を２³＝８倍し、１６ビットにしている。

【０１１１】このように、リニアカウントアップ信号を
用いる補正では、例えば、現在１６ビットで録音されて
いる音楽信号を、将来２４ビットあるいはそれ以上のビ
ット長の音楽信号に変換する場合などに有効である。ま
た、リニアカウントアップ信号は、音楽信号録音時に記
録媒体等に記録するようにしてもよく、このような場
合、Ａ／Ｄ変換器が現存しない場合であっても、より精
度よく変換誤差に基づく歪みを低減することができる。

【０１１２】図１あるいは図９により説明した上述した
処理では、切替手段１は、記録媒体１２からのデジタル
オーディオ信号を変換誤差を検出する処理のために記憶
手段２に出力した後、再度同じデジタルオーディオ信号
を記録媒体１２から読み出してデジタル信号処理手段６
あるいはデータ置換手段３６に出力するものとなってい
るが、本発明は、この処理に限定されるものではない。
例えば、変換誤差に基づく歪みを低減する対象のデジタ
ルオーディオ信号のすべてを切替手段１を介して記憶手
段２に記憶し、しかる後、切替手段１を介し、記憶手段
２からの出力を、直接、デジタル信号処理手段６あるい
はデータ置換手段３６に与える構成となっていてもよ
い。

【０１１３】また、例えば、デジタル信号処理手段６あ
るいはデータ置換手段３６の前段に遅延手段を設け、切
替手段１は、記録媒体１２から読み出したデジタルオー
ディオ信号を記憶手段２と前記遅延手段とに同時に与
え、変換誤差を検出している間、補正の対象となるデジ
タルオーディオ信号を遅延手段により遅延させ、デジタ
ル信号処理手段６あるいはデータ置換手段３６でリアル
タイムに補正出力処理ができるよう構成することもでき
る。

【０１１４】また、変換誤差に基づく歪みが低減された
デジタルオーディオ信号をリアルタイムで出力する必要
がない場合、例えば、歪みが低減されたデジタルオーデ
ィオ信号を他の記憶装置に記憶するような場合には、記
憶手段２としてデータ転送速度の速いハードディスク等
を用い、記憶手段２の出力を切替手段１を介して、直
接、デジタル信号処理手段６あるいはデータ置換手段３
６に入力する構成としてもよい。

【０１１５】また、上述の例では、コンパクトディスク
等の記録媒体１２にデジタルオーディオ信号が記録され
ており、記録媒体１２からデジタルオーディオ信号を読
み出すとしたが、補正の対象となるデジタルオーディオ
信号は、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の半導体メモリにより構成さ
れた記憶装置に記憶されることも可能であり、この場合
には、この記憶装置からデジタルオーディオ信号が読み
出される。そして、この場合、記憶装置自体が、記憶手
段２の機能をも有するように記憶装置を制御してもよ
く、このときには、さらに、記憶装置からの出力を、直
接、出現度数検出手段３に入力させることができる。

【０１１６】換言すれば、本発明において、「記憶手
段」の語は、広義に捉えられるべきであり、記憶手段
は、図１あるいは図９の記憶手段２に限らず、記憶媒体
１２やＲＯＭ，ＲＡＭなどをも指すことができる。

【０１１７】

【発明の効果】以上に説明したように、請求項１乃至請
求項８記載の発明によれば、デジタルオーディオ信号の
コード毎の出現度数からアナログ／デジタル変換器の直
線性誤差に基づく歪みが生じたビットを検出することが
でき、また、その検出結果に基づいてデジタルオーディ
オ信号のアナログ／デジタル変換器の直線性誤差に基づ
く歪みが生じたビットを補正するため、入力したデジタ
ルオーディオ信号のアナログ／デジタル変換器の直線性
誤差に基づく歪みを低減することができる。

【０１１８】また、請求項４記載の発明によれば、デジ
タルオーディオ信号の量子化レベルを表わすコードをア
ドレスとして記憶するヒストグラムメモリを有し、記憶
手段から読み出したデジタルオーディオ信号のコードに
対応するアドレスのデータを、ヒストグラムメモリから
読み出して１を加算し、１を加算されたデータをアドレ
スメモリに書き込み、コード毎の出現度数を表わすヒス
トグラムを作成するため、デジタルオーディオ信号のよ
うな、歪みがなく純粋な正弦波でない信号源であって
も、コード毎の出現度数を検出することができる。

【０１１９】また、請求項５記載の発明によれば、コー
ド毎の出現度数から量子化レベルが近接する複数コード
を１ブロックとして全てのコードを複数ブロックに分割
し、各ブロック毎に平均出現度数を求め、各ブロックに
おける各コードを平均出現度数で割った出現度数を、正
規化された出現度数として求めることができるため、デ
ジタルオーディオ信号の直線性誤差に基づく歪みをコー
ド毎の出現度数として検出することができる。

【０１２０】また、請求項６記載の発明によれば、直線
性誤差検出手段で検出された正規化された出現度数に基
づいて、コード毎の量子化レベルの差を、アナログ／デ
ジタル変換器の直線性誤差に基づく歪みの生じたビット
数として検出することができる。

【０１２１】また、請求項７記載の発明によれば、誤差
ビット検出手段で検出された入力されたデジタルオーデ
ィオ信号の誤差ビットを、正しいと推定されるコードと
置き換えて出力するため、デジタルオーディオ信号のア
ナログ／デジタル変換器の直線性誤差に基づく歪みを低
減することができる。

【０１２２】また、請求項９乃至請求項１１記載の発明
によれば、アナログ／デジタル変換器を使用して収録さ
れたデジタルオーディオ信号のレベル分布から、使用さ
れたアナログ／デジタル変換器の変換誤差を検出し、そ
の検出した変換誤差から変換テーブルを算出し、前記デ
ジタルオーディオ信号に対してテーブル変換処理を行な
い、アナログ／デジタル変換器の変換誤差によって発生
した歪みを補正するので、しきい値以下の出現度数の凹
凸をも補正し、Ａ／Ｄ変換誤差を著しく低減することが
できる。

【０１２３】換言すれば、請求項１乃至請求項１１記載
の発明によれば、使用されたアナログ／デジタル変換器
の特性がわからない場合でも、また、使用されたアナロ
グ／デジタル変換器自体が無い場合でも、記録されたデ
ジタルオーディオ信号から、アナログ／デジタル変換器
の誤差を検出することができ、さらに、検出したアナロ
グ／デジタル変換器の誤差に基づき、デジタルオーディ
オ信号の歪みを補正することで、デジタルオーディオ信
号の歪みを低減し、音質を高めることができる。

【０１２４】また、請求項１２記載の発明によれば、ア
ナログ／デジタル変換器にリニアカウントアップ信号を
入力し、このときの該アナログ／デジタル変換器の入力
信号と出力信号とを比較して、該アナログ／デジタル変
換器の変換誤差を算出し、該アナログ／デジタル変換器
からの出力信号に含まれる変換誤差に基づく歪みを、上
記のように算出された変換誤差によって補正するので、
音楽ソースの録音時に用いたＡ／Ｄ変換器が変換特性の
変化なく現存する場合に、例えば、現在１６ビットで録
音されている音楽信号を、将来２４ビットあるいはそれ
以上のビット長の音楽信号に変換することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る歪み補正装置の構成例を示す図で
ある。

【図２】デジタルオーディオ信号のヒストグラム(レベ
ル分布)の一例を示す図である。

【図３】誤差ビット検出処理の一例を示すフローチャー
トである。

【図４】最近の精度の良いＡ／Ｄ変換器を使用した音楽
信号のレベル分布の一例を示す図である。

【図５】初期のＰＣＭ音楽信号のレベル分布の一例を示
す図である。

【図６】デジタル信号処理手段における補正処理の一例
を示すフローチャートである。

【図７】アナログ／デジタル変換器のアナログ／デジタ
ル変換特性図である。

【図８】本発明の歪み補正装置において時間軸上のデジ
タル出力を示す模式図である。

【図９】本発明に係る歪み補正装置の他の構成例を示す
図である。

【図１０】理想的なＡ／Ｄコンバータの変換特性を示す
図である。

【図１１】Ａ／Ｄコンバータに変換誤差がある場合のＡ
／Ｄコンバータの変換特性を示す図である。

【図１２】変換テーブルの算出の仕方を説明するための
図である。

【図１３】変換テーブルの算出の仕方を説明するための
図である。

【図１４】変換テーブルの算出の仕方を説明するための
図である。

【図１５】テーブル変換前とテーブル変換後の入出力特
性の一部を示す図である。

【図１６】デジタルオーディオ信号に対してテーブル変
換処理を行なった結果を示す図である。

【図１７】デジタルオーディオ信号に対してテーブル変
換処理を行なわない場合を示す図である。

【図１８】図９の歪み補正装置の処理動作を説明するた
めのフローチャートである。

【図１９】図９の歪み補正装置の処理動作を説明するた
めのフローチャートである。

【図２０】移動平均フィルタのサンプル数ｍを変化させ
たときのレベル分布を示す図である。

【図２１】図９の歪み補正装置におけるテーブル変換ま
での処理概要を示す図である。

【図２２】リニアカウントアップ信号を用いた補正処理
を説明するための図である。

【図２３】リニアカウントアップ信号を用いた補正処理
を説明するための図である。

【図２４】テーブル変換前のデータ(１３ビット)と、テ
ーブル変換後のデータ(１６ビット)との関係を示す図で
ある。

【符号の説明】

１切替手段２記憶手段３出現度数検出手段４，３４正規化手段５誤差ビット検出手段６デジタル信号処理手段１０，２０歪み補正装置１１Ａ／Ｄコンバータ１２記録媒体３５変換テーブル算出手段３６データ置換手段

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】デジタルオーディオ信号を記憶する記憶
手段と、該記憶手段から前記デジタルオーディオ信号を
読み出し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検出する出現度数検出手段
と、該出現度数検出手段で検出された前記コード毎の出
現度数から前記アナログ／デジタル変換器の直線性誤差
に基づく歪みを正規化された出現度数として検出する正
規化手段と、該正規化手段で検出した正規化された出現
度数のコードから誤差ビットを検出する誤差ビット検出
手段とを備えていることを特徴とする歪み検出装置。
【請求項２】アナログ／デジタル変換器によりコード
に変換されたデジタルオーディオ信号のコード毎の出現
度数からアナログ／デジタル変換器の直線性誤差に基づ
く歪みの生じた誤差ビットを検出する変換誤差検出手段
と、該変換誤差検出手段からの検出結果に基づいて前記
デジタルオーディオ信号の前記アナログ／デジタル変換
器の直線性誤差に基づく歪みの生じた誤差ビットを補正
する変換誤差補正手段とを具備することを特徴とする歪
み補正装置。
【請求項３】請求項２記載の歪み補正装置において、
前記変換誤差検出手段は、該切替手段から入力された前
記デジタルオーディオ信号を記憶する記憶手段と、該記
憶手段から前記デジタルオーディオ信号を読み出し複数
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
の出現度数を検出する出現度数検出手段と、該出現度数
検出手段で検出された前記コード毎の出現度数から前記
アナログ／デジタル変換器の直線性誤差に基づく歪みを
正規化された出現度数として検出する正規化手段と、該
正規化手段で検出した正規化された出現度数のコードか
ら誤差ビットを検出する誤差ビット検出手段とを具備す
ることを特徴とする歪み補正装置。
【請求項４】請求項３記載の歪み補正装置において、
前記出現度数検出手段は、前記デジタルオーディオ信号
の量子化レベルを表わすコードをアドレスとして記憶す
るヒストグラムメモリを有し、前記記憶手段から読み出
した前記デジタルオーディオ信号のコードに対応する前
記アドレスのデータを前記ヒストグラムメモリから読み
出して“１”を加算し、前記加算したデータを前記ヒス
トグラムメモリに書き込み、コード毎の出現度数を表わ
すヒストグラムを作成することを特徴とする歪み補正装
置。
【請求項５】請求項３記載の歪み補正装置において、
前記正規化手段は、前記出現度数検出手段で得た前記コ
ード毎の出現度数から量子化レベルが近接する複数コー
ドを１ブロックとして全てのコードを複数ブロックに分
割し、各ブロック毎に平均出現度数を求め、各ブロック
における各コードを前記平均出現度数で割った出現度数
を正規化された出現度数とすることを特徴とする歪み補
正装置。
【請求項６】請求項３記載の歪み補正装置において、
前記誤差ビット検出手段は、前記正規化手段で検出され
た前記正規化された出現度数に基づいてコード毎の量子
化レベルの差をアナログ／デジタル変換器の直線性誤差
に基づく歪みの生じた誤差ビットとして検出することを
特徴とする歪み補正装置。
【請求項７】請求項２記載の歪み補正装置において、
前記デジタル信号処理手段は、入力された前記デジタル
オーディオ信号の前記誤差ビットを正しいと推定される
コードに補正して出力することを特徴とする歪み補正装
置。
【請求項８】請求項７記載の歪み補正装置において、
前記デジタル信号処理手段における正しいコードの推定
は、前記誤差ビットを有する各コードの正規化した出現
度数の平均をＸとし、前記デジタルオーディオ信号の同
じ値が時刻Ｋ₁からＫ_tまで複数サンプルＫ_t個続いた
時、前記同じ値が続く最初のサンプルの値と１つ前のサ
ンプルの値との第１の差Ｄ１をとり、前記同じ値が続い
た最後のサンプルの値と１つ後のサンプルの値との第２
の差Ｄ２をとり、前記第１の差Ｄ１及び第２の差Ｄ２が
正の値の場合、前記複数サンプルのうちＫ_t/XからＫ_tま
での値を＋１とし、前記第１の差Ｄ１及び第２の差Ｄ２
が負の値の場合、前記複数サンプルのうちＫ₁からＫ
_t(１−１／Ｘ)までの値を＋１とすることを特徴とする
歪み補正装置。
【請求項９】アナログ／デジタル変換器によりコード
に変換されたデジタルオーディオ信号を記憶する記憶手
段と、該記憶手段から前記デジタルオーディオ信号を読
み出し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レベル分布として検出する出現
度数検出手段と、該出現度数検出手段で検出されたレベ
ル分布に対しローパスフィルタリング処理を施して、ア
ナログ／デジタル変換器に誤差が無い場合の理想的なレ
ベル分布に近似し、ローパスフィルタリング処理がなさ
れる前のレベル分布を前記理想的なレベル分布に近似し
た結果で除算したものを正規化されたレベル分布として
検出する正規化手段と、正規化手段で正規化されたレベ
ル分布からデジタルオーディオ信号のレベルに対する変
換テーブルを算出する変換テーブル算出手段と、前記デ
ジタルオーディオ信号のレベルを前記変換テーブルに従
ったレベルデータに置換して出力するデータ置換手段と
を備えていることを特徴とする歪み補正装置。
【請求項１０】アナログ／デジタル変換器を使用して
収録されたデジタルオーディオ信号のレベル分布から、
使用されたアナログ／デジタル変換器の変換誤差を検出
し、その検出した変換誤差から変換テーブルを算出し、
前記デジタルオーディオ信号に対してテーブル変換処理
を行ない、アナログ／デジタル変換器の変換誤差によっ
て発生した歪みを補正することを特徴とする歪み補正方
法。
【請求項１１】請求項１０記載の歪み補正方法におい
て、前記変換テーブルは、アナログ／デジタル変換器を
使用して収録されたデジタルオーディオ信号に対し、一
定サンプル数のレベル分布をとり、該レベル分布にロー
パスフィルタリング処理を施して、アナログ／デジタル
変換器に誤差が無い場合の理想的なレベル分布に近似
し、ローパスフィルタリング処理がなされる前のレベル
分布を前記理想的なレベル分布に近似した結果で除算し
たものを積算することによって作成されることを特徴と
する歪み補正方法。
【請求項１２】アナログ／デジタル変換器にリニアカ
ウントアップ信号を入力し、このときの該アナログ／デ
ジタル変換器の入力信号と出力信号とを比較して、該ア
ナログ／デジタル変換器の変換誤差を算出し、該アナロ
グ／デジタル変換器からの出力信号に含まれる変換誤差
に基づく歪みを、上記のように算出された変換誤差によ
って補正することを特徴とする歪み補正方法。