JPH1141101A - Digital data processing apparatus and method - Google Patents

Digital data processing apparatus and method

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JPH1141101A
JPH1141101A JP19284097A JP19284097A JPH1141101A JP H1141101 A JPH1141101 A JP H1141101A JP 19284097 A JP19284097 A JP 19284097A JP 19284097 A JP19284097 A JP 19284097A JP H1141101 A JPH1141101 A JP H1141101A
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gain
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雅義 野口
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 1ビットデータに対して、デジタルオーディ
オマスタリングなどで用いられる非線形処理によるリミ
ッター等のエフェクト効果をもたらすレベル制御処理を
施すのは難しかった。 【解決手段】 瞬時波高値レベル検出器3は、ΔΣ変調
器2からの1ビットデータ入力Xの低域成分の振幅の瞬
時波高値レベルAを検出する。ゲイン生成器4は、瞬時
波高値レベル検出器3にて検出した瞬時波高値レベルA
に応じてゲイン係数Kを生成する。レベルコントローラ
7は、ゲイン生成器4にて生成されたゲイン係数Kに基
づいて上記1ビットデータのレベルを制御し、非線形の
リミッタ処理が施された1ビットデータ出力Yを出力す
る。
(57) [Summary] [Problem] It has been difficult to perform level control processing for effecting an effect such as a limiter by non-linear processing used in digital audio mastering or the like on 1-bit data. SOLUTION: An instantaneous peak value detector 3 detects an instantaneous peak value level A of an amplitude of a low-frequency component of a 1-bit data input X from a ΔΣ modulator 2. The gain generator 4 calculates the instantaneous peak level A detected by the instantaneous peak level detector 3.
A gain coefficient K is generated according to. The level controller 7 controls the level of the 1-bit data based on the gain coefficient K generated by the gain generator 4, and outputs a 1-bit data output Y subjected to a non-linear limiter process.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、オリジナルのオー
ディオ信号にディジタル変調処理を施して得られた1ビ
ットデータの振幅方向のレベルを制御するディジタルデ
ータ処理装置及び方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital data processing apparatus and method for controlling the level in the amplitude direction of 1-bit data obtained by subjecting an original audio signal to digital modulation.

【0002】[0002]

【従来の技術】オリジナルのアナログオーディオ信号に
デルタシグマ(ΔΣ)変調処理を施して得られた1ビッ
トデータは、例えばサンプリング周波数44.1kH
z、データ語長16ビットといったフォーマットの従来
のデジタルオーディオデータに比べて、例えばサンプリ
ング周波数が44.1kHzの64倍でデータ語長が1
ビットというように、非常に高いサンプリング周波数と
短いデータ語長といった形をしており、広い伝送可能周
波数帯域を特長にしている。また、ΔΣ変調処理により
1ビットデータであっても、64倍というオーバーサン
プリング周波数に対して低域であるオーディオ帯域にお
いて、高いダイナミックレンジをも確保できる。この特
徴を生かして高音質のレコーダーやデータ伝送に応用す
ることができる。
2. Description of the Related Art One-bit data obtained by subjecting an original analog audio signal to delta-sigma (.DELTA..SIGMA.) Modulation processing has, for example, a sampling frequency of 44.1 kHz.
For example, as compared with conventional digital audio data having a format of z and a data word length of 16 bits, for example, the sampling frequency is 64 times 44.1 kHz and the data word length is 1 bit.
Like bits, it has a very high sampling frequency and a short data word length, and features a wide transmittable frequency band. Further, even with 1-bit data by the ΔΣ modulation processing, a high dynamic range can be secured in an audio band that is low with respect to an oversampling frequency of 64 times. By utilizing this feature, it can be applied to high-quality sound recorders and data transmission.

【0003】上記デルタシグマ変調処理を上記アナログ
オーディオ信号に施すΔΣ変調回路自体は、とりわけ新
しい技術ではなく、回路構成が集積化に適していて、ま
た比較的簡単にA/D変換の精度を得ることができるこ
とから、従来からA/Dコンバータの内部などではよく
用いられている回路である。
The ΔΣ modulation circuit itself for performing the above delta sigma modulation processing on the analog audio signal is not particularly a new technology, the circuit configuration is suitable for integration, and the accuracy of A / D conversion can be obtained relatively easily. This is a circuit that has been widely used in an A / D converter and the like.

【0004】ΔΣ変調処理により得られた1ビットデー
タは、簡単なアナログローパスフィルタを通すことによ
って、アナログオーディオ信号に戻すことができる。
[0004] One-bit data obtained by ΔΣ modulation processing can be returned to an analog audio signal by passing through a simple analog low-pass filter.

【0005】一方、上記1ビットデータに対して、デジ
タルオーディオマスタリングなどで用いられる非線形処
理によるリミッター等のエフェクト効果をもたらすレベ
ル制御処理は難しい。例えば、上記1ビットデータに一
旦アナログ変換処理を施して得たアナログ信号上で、上
記非線形処理等のレベル制御処理を行った後に再び、上
記1ビットデータに変換せざるを得なかった。
On the other hand, it is difficult to perform a level control process on the 1-bit data to provide an effect effect such as a limiter by a non-linear process used in digital audio mastering or the like. For example, a level control process such as the non-linear process is performed on an analog signal obtained by once performing an analog conversion process on the 1-bit data, and then the data is converted into the 1-bit data again.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記1ビッ
トデータに一旦アナログ変換処理を施して得たアナログ
信号上で、上記非線形処理等のレベル制御処理を行った
後に再び、上記1ビットデータに変換するという方式で
は、アナログ非線形装置が必要な他、すでに1ビットデ
ータに変換された信号に処理をかけるので、一度アナロ
グオーディオ信号に変換し、非線形処理をかけた後にΔ
Σ変調を行わなければならず、構成の複雑さと信号クオ
リティーの低下を伴った。
By the way, the level control processing such as the non-linear processing is performed on the analog signal obtained by once performing the analog conversion processing on the 1-bit data, and then converted into the 1-bit data again. In this method, an analog non-linear device is required, and processing is performed on a signal that has already been converted to 1-bit data.
(4) Modulation must be performed, resulting in a complicated configuration and a decrease in signal quality.

【0007】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であり、1ビットデータの低域オーディオ信号成分の振
幅の瞬時波高値レベルに応じて、該1ビットデータのレ
ベルを簡単な構成で、かつ音質を損なわずに制御するこ
とのできるディジタルデータ処理装置の提供を目的とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has a simple configuration in which the level of 1-bit data is changed according to the instantaneous peak value level of the amplitude of the low-frequency audio signal component of 1-bit data. It is another object of the present invention to provide a digital data processing device capable of controlling without deteriorating sound quality.

【0008】また、本発明は、上記実情に鑑みてなされ
たものであり、1ビットデータの低域オーディオ信号成
分の振幅の平均エネルギーレベルに応じて、該1ビット
データのレベルを簡単な構成で、かつ音質を損なわずに
制御することのできるディジタルデータ処理装置の提供
を目的とする。
Further, the present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and the level of the 1-bit data is made simple according to the average energy level of the amplitude of the low-frequency audio signal component of the 1-bit data. Another object of the present invention is to provide a digital data processing device capable of performing control without deteriorating sound quality.

【0009】また、本発明は、上記実情に鑑みてなされ
たものであり、1ビットデータの低域オーディオ信号成
分の振幅のレベル情報に応じて、該1ビットデータのレ
ベルを簡単な構成で、かつ音質を損なわずに制御するこ
とのできるディジタルデータ処理方法の提供を目的とす
る。
Further, the present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and the level of the 1-bit data is determined by a simple configuration according to the level information of the amplitude of the low-frequency audio signal component of the 1-bit data. It is another object of the present invention to provide a digital data processing method capable of controlling without deteriorating sound quality.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明に係るディジタル
データ処理装置は、上記課題を解決するために、瞬時波
高値レベル検出手段が検出した1ビットデータの低域成
分の振幅の瞬時波高値レベルに応じて、ゲイン生成手段
がゲイン係数を生成し、レベル制御手段がこのゲイン係
数に基づいて上記1ビットデータのレベルを制御する。
In order to solve the above-mentioned problems, a digital data processing apparatus according to the present invention provides an instantaneous peak value level of the amplitude of a low-frequency component of 1-bit data detected by an instantaneous peak value level detecting means. , The gain generation means generates a gain coefficient, and the level control means controls the level of the 1-bit data based on the gain coefficient.

【0011】このディジタルデータ処理装置は、上記瞬
時波高値レベル検出手段及び上記ゲイン生成手段の処理
時間に相当する時間分だけ上記1ビットデータを遅延す
る遅延手段を備え、この遅延手段にて遅延された上記1
ビットデータのレベルを上記レベル制御手段によって制
御する。
This digital data processing device includes delay means for delaying the one-bit data by a time corresponding to the processing time of the instantaneous peak value level detection means and the gain generation means. Above 1
The level of the bit data is controlled by the level control means.

【0012】ここで、上記ゲイン生成手段は、所定の入
出力特性の伝達関数より導出される値を記憶している記
憶手段に基づいて上記ゲイン係数を生成する。
Here, the gain generating means generates the gain coefficient based on a storing means storing a value derived from a transfer function of a predetermined input / output characteristic.

【0013】なお、上記瞬時波高値レベル検出手段及び
上記ゲイン生成手段の動作周波数は上記デルタシグマ変
調処理で用いたクロック周波数より低くてもよい。
The operating frequencies of the instantaneous peak value level detecting means and the gain generating means may be lower than the clock frequency used in the delta-sigma modulation processing.

【0014】本発明に係るディジタルデータ処理装置
は、上記課題を解決するために、平均エネルギーレベル
検出手段が検出した1ビットデータの低域成分の振幅の
平均エネルギーレベルに応じて、ゲイン生成手段がゲイ
ン係数を生成し、レベル制御手段がこのゲイン係数に基
づいて上記1ビットデータのレベルを制御する。
In order to solve the above-mentioned problem, the digital data processing apparatus according to the present invention is characterized in that the gain generation means has a function corresponding to the average energy level of the amplitude of the low-frequency component of the 1-bit data detected by the average energy level detection means. A gain coefficient is generated, and the level control means controls the level of the 1-bit data based on the gain coefficient.

【0015】このディジタルデータ処理装置は、上記平
均エネルギーレベル検出手段及び上記ゲイン生成手段の
処理時間に相当する時間分だけ上記1ビットデータを遅
延する遅延手段を備え、この遅延手段にて遅延された上
記1ビットデータのレベルを上記レベル制御手段によっ
て制御する。
This digital data processing device includes delay means for delaying the one-bit data by a time corresponding to the processing time of the average energy level detection means and the gain generation means, and the digital data processing apparatus is delayed by the delay means. The level of the 1-bit data is controlled by the level control means.

【0016】ここで、上記ゲイン生成手段は、所定の入
出力特性の伝達関数より導出される値を記憶している記
憶手段に基づいて上記ゲイン係数を生成する。
Here, the gain generation means generates the gain coefficient based on storage means storing a value derived from a transfer function of a predetermined input / output characteristic.

【0017】なお、上記平均エネルギーレベル検出手段
及び上記ゲイン生成手段の動作周波数は上記デルタシグ
マ変調処理で用いたクロック周波数より低くてもよい。
The operating frequencies of the average energy level detecting means and the gain generating means may be lower than the clock frequency used in the delta sigma modulation processing.

【0018】また、本発明に係るディジタルデータ処理
方法は、上記課題を解決するために、1ビットデータの
低域成分の振幅のレベル情報を検出し、この振幅レベル
情報に応じて生成したゲイン係数に基づいて上記1ビッ
トデータのレベルを制御する。
In order to solve the above-mentioned problems, the digital data processing method according to the present invention detects level information of the amplitude of a low-frequency component of 1-bit data, and generates a gain coefficient generated in accordance with the amplitude level information. Control the level of the 1-bit data based on

【0019】ここで、上記振幅レベル情報は、上記1ビ
ットデータの低域成分の振幅の瞬時波高値レベルであ
る。また、上記振幅レベル情報は、上記1ビットデータ
の低域成分の平均エネルギーレベルである。
Here, the amplitude level information is an instantaneous peak value level of the amplitude of the low frequency component of the 1-bit data. The amplitude level information is an average energy level of a low-frequency component of the 1-bit data.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るディジタルデ
ータ処理装置及び方法の幾つかの実施の形態について説
明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Some embodiments of a digital data processing apparatus and method according to the present invention will be described below.

【0021】先ず、第1の実施の形態は、オリジナルの
アナログオーディオ信号にデルタシグマ(ΔΣ)変調処
理を施して得た1ビットデータに非線形のリミッタ処理
を施して、レベルを制御し、リミッタ処理が施されたオ
ーディオ信号を出力するエフェクト装置のような1ビッ
トデータ処理装置である。この1ビットデータ処理装置
は、本発明に係るディジタルデータ処理方法、すなわち
1ビットデータの低域成分の振幅のレベル情報を検出
し、この振幅レベル情報に応じて生成したゲイン係数に
基づいて上記1ビットデータのレベルを制御することを
特徴とするディジタルデータ処理方法を適用して、1ビ
ットデータの低域オーディオ信号成分の振幅のレベル情
報に応じて、該1ビットデータのレベルを簡単な構成
で、かつ音質を損なわずに制御することができる。
First, in the first embodiment, 1-bit data obtained by subjecting an original analog audio signal to a delta-sigma (ΔΣ) modulation process is subjected to a non-linear limiter process, the level is controlled, and the limiter process is performed. Is a 1-bit data processing device such as an effect device that outputs an audio signal to which is applied. This 1-bit data processing apparatus detects the level information of the amplitude of the low frequency component of the 1-bit data, and detects the 1-bit data based on the gain coefficient generated in accordance with the amplitude level information. By applying a digital data processing method characterized by controlling the level of bit data, the level of the 1-bit data can be changed with a simple configuration according to the level information of the amplitude of the low-frequency audio signal component of the 1-bit data. , And can be controlled without deteriorating the sound quality.

【0022】図1に示す上記1ビットデータ処理装置
は、入力端子1から供給されたオリジナルのアナログオ
ーディオ信号にΔΣ変調処理を施すΔΣ変調器2からの
1ビットデータ入力Xの低域成分の振幅の瞬時波高値レ
ベルAを検出するディジタルFIRフィルタのような瞬
時波高値レベル検出器3と、この瞬時波高値レベル検出
器3にて検出した瞬時波高値レベルAに応じてゲイン係
数Kを生成するゲイン生成器4と、このゲイン生成器4
にて生成されたゲイン係数Kに基づいて上記1ビットデ
ータのレベルを制御し、非線形のリミッタ処理が施され
た1ビットデータ出力Yを出力するレベルコントローラ
7とを備えてなる。
The 1-bit data processing apparatus shown in FIG. 1 performs amplitude modulation of a low-frequency component of a 1-bit data input X from a ΔΣ modulator 2 for performing ΔΣ modulation processing on an original analog audio signal supplied from an input terminal 1. And an instantaneous peak level detector 3 such as a digital FIR filter for detecting the instantaneous peak level A, and a gain coefficient K is generated according to the instantaneous peak level A detected by the instantaneous peak level detector 3. Gain generator 4 and gain generator 4
And a level controller 7 that controls the level of the 1-bit data based on the gain coefficient K generated in step (1) and outputs a 1-bit data output Y subjected to a non-linear limiter process.

【0023】また、この1ビットデータ処理装置は、瞬
時波高値レベル検出器3及びゲイン生成器4の処理時間
に相当する時間分だけ上記1ビットデータを遅延するデ
ィレーライン6を備え、このディレーライン6にて遅延
された上記1ビットデータのレベルをレベルコントロー
ラ7に制御させている。
The 1-bit data processing apparatus further includes a delay line 6 for delaying the 1-bit data by a time corresponding to the processing time of the instantaneous peak value level detector 3 and the gain generator 4. The level controller 7 controls the level of the 1-bit data delayed at 6.

【0024】レベルコントローラ7は、ディレーライン
6からの遅延1ビットデータにゲイン生成器4からのゲ
イン係数Kを乗算して、乗算出力Zを出力する乗算器8
と、この乗算器8からの乗算出力Zに再度ΔΣ変調処理
を施すΔΣ変調器9とを有してなる。
The level controller 7 multiplies the delayed 1-bit data from the delay line 6 by the gain coefficient K from the gain generator 4 and outputs a multiplied output Z.
And a ΔΣ modulator 9 for subjecting the multiplied output Z from the multiplier 8 to Δ こ の modulation processing again.

【0025】また、ゲイン生成器4は、後述する非線形
のリミッタ関数により得られた入出力特性を記憶してい
るROMテーブル5から上記瞬時波高値レベルAに応じ
たゲイン係数Kを読み出し、このゲイン係数Kをレベル
コントローラ7の乗算器8に供給する。
The gain generator 4 reads a gain coefficient K corresponding to the instantaneous peak value level A from a ROM table 5 storing input / output characteristics obtained by a non-linear limiter function described later. The coefficient K is supplied to the multiplier 8 of the level controller 7.

【0026】ここで、ΔΣ変調器2及びΔΣ変調器9の
詳細な構成を図2に示す。例えば、ΔΣ変調器2は、加
算器16と、積分器17と、量子化器18と、遅延器2
0とを備えてなる。加算器16の加算出力は積分器17
に供給され、積分器17からの積分出力は量子化器18
に供給される。量子化器18の量子化出力は出力端子1
9から導出されると共に、遅延器20を介して負符号と
されて加算器16にフィードバックされ、入力端子15
(図1では入力端子1)から供給されるアナログオーデ
ィオ信号に加算される。この加算器16からの加算出力
は、積分器17で積分され、この積分器17からの積分
出力を量子化器18で1サンプル期間毎に1ビットデー
タに量子化している。
Here, a detailed configuration of the Δ 構成 modulator 2 and the ΔΣ modulator 9 is shown in FIG. For example, the ΔΣ modulator 2 includes an adder 16, an integrator 17, a quantizer 18, a delay unit 2
0. The addition output of the adder 16 is an integrator 17
, And the integrated output from the integrator 17 is supplied to the quantizer 18.
Supplied to The quantized output of the quantizer 18 is output terminal 1
9 and a negative sign via the delay unit 20 and fed back to the adder 16 to be input to the input terminal 15
It is added to the analog audio signal supplied from the input terminal 1 (in FIG. 1, the input terminal 1). The added output from the adder 16 is integrated by an integrator 17, and the integrated output from the integrator 17 is quantized by a quantizer 18 into 1-bit data for each sample period.

【0027】なお、ΔΣ変調器2及び9は、通常のPC
M処理で用いられるサンプリング周波数fs(=44.1K
Hz)の例えば64倍となる64fsというクロックを
サンプリングクロックとして用いている。また、図1に
示した各部はこの64fsをシステムクロック、すなわ
ち動作周波数としている。
Note that the ΔΣ modulators 2 and 9 are a normal PC
Sampling frequency fs used in M processing (= 44.1K
For example, a clock of 64 fs, which is 64 times the frequency (Hz), is used as the sampling clock. Each unit shown in FIG. 1 uses this 64 fs as a system clock, that is, an operating frequency.

【0028】この1ビットデータ処理装置では、上述し
たように、非線形のリミッタ処理を1ビットデータに対
して施す。この非線形のリミッタ処理特性を図3に示
す。
In this one-bit data processing device, as described above, a non-linear limiter process is performed on one-bit data. FIG. 3 shows this nonlinear limiter processing characteristic.

【0029】この図3に示した非線形のリミッタ処理特
性、 y=f(x) ・・・(1) は、従来、図4に示すような構成のマルチビットPCM
装置によってのみ可能とされていた。この図4におい
て、入力端子25からのPCM信号入力xは、入出力関
数f(x)によってレベル変換を行う変換器26によ
り、入力信号レベルに応じて非線形リミッター処理され
た出力信号yに変換される。そして、この変換出力yは
出力端子27から導出される。このようにマルチビット
PCMでは、入力信号x自身が信号の振幅値を表してい
るため、入出力関数により直接処理出力値を決定できて
いた。
The nonlinear limiter processing characteristic shown in FIG. 3, y = f (x) (1) is a conventional multi-bit PCM having a configuration as shown in FIG.
It was only possible by the device. In FIG. 4, a PCM signal input x from an input terminal 25 is converted into an output signal y subjected to a non-linear limiter process according to the input signal level by a converter 26 that performs level conversion by an input / output function f (x). You. The converted output y is derived from the output terminal 27. As described above, in the multi-bit PCM, since the input signal x itself represents the amplitude value of the signal, the processing output value can be directly determined by the input / output function.

【0030】一方、上記1ビットデータの場合、データ
自身は“0”と“1”からなる最大、最小の2つの振幅
値しか持たず、1ビットデータ入力から直接入出力関数
により処理信号を得ることはできなかった。
On the other hand, in the case of the 1-bit data, the data itself has only two maximum and minimum amplitude values consisting of "0" and "1", and a processing signal is directly obtained from a 1-bit data input by an input / output function. I couldn't do that.

【0031】そこで、図1に示した1ビットデータ処理
装置では、瞬時波高値レベル検出器3により、1ビット
データ入力から低域オーディオ信号成分の瞬時波高値レ
ベルを検出し、この瞬時波高値レベルに応じて、ゲイン
生成器4で変換ゲイン係数を生成する。そしてこのゲイ
ン係数に基づいて、レベルコントローラ7がレベルコン
トロールされた1ビットデータ、ここでは非線形のリミ
ット処理が施された1ビットデータ出力を得ている。
In the 1-bit data processing apparatus shown in FIG. 1, the instantaneous peak value level detector 3 detects the instantaneous peak value level of the low-frequency audio signal component from the 1-bit data input. , The gain generator 4 generates a conversion gain coefficient. Then, based on the gain coefficient, the level controller 7 obtains 1-bit data whose level is controlled, that is, 1-bit data output subjected to nonlinear limit processing.

【0032】この1ビットデータ処理装置の動作を、図
5のタイミングチャートを用いて詳細に説明する。先
ず、入力端子1から入力されたオリジナルのアナログオ
ーディオ信号(図5の(a))は、図2に示したΔΣ変
調器2により、図5の(b)に示す1ビットデータ入力
Xとされる。この1ビットデータ入力Xは、瞬時波高値
レベル検出器3及びディレーライン6に供給される。
The operation of the 1-bit data processing device will be described in detail with reference to the timing chart of FIG. First, an original analog audio signal ((a) in FIG. 5) input from the input terminal 1 is converted into a 1-bit data input X shown in (b) in FIG. 5 by the ΔΣ modulator 2 shown in FIG. You. The 1-bit data input X is supplied to the instantaneous peak value level detector 3 and the delay line 6.

【0033】瞬時波高値レベル検出器3は、オーディオ
帯域をカットオフ周波数とするディジタルFIRフィル
タによって構成され、1ビットデータ入力Xの瞬時波高
値レベルA(図5の(c))を検出する。この瞬時波高
値レベルAは、ディジタルデータであり、なおかつ振幅
情報を持つような出力である。
The instantaneous peak value detector 3 is constituted by a digital FIR filter having an audio band as a cutoff frequency, and detects the instantaneous peak value level A (FIG. 5 (c)) of the 1-bit data input X. The instantaneous peak value level A is an output that is digital data and has amplitude information.

【0034】ゲイン生成器4は、上記瞬時波高値レベル
Aが供給されると、ROMテーブル4を参照し、所定の
瞬時波高値レベルAに対応するゲイン係数Kを読み出し
て、レベルコントローラ7の乗算器8に出力する。
When the instantaneous peak value level A is supplied, the gain generator 4 refers to the ROM table 4 and reads out the gain coefficient K corresponding to the predetermined instantaneous peak value level A. Output to the container 8.

【0035】乗算器8は、ディジタル乗算器であり、乗
算器出力Zを、 Z=K*X ・・・(2) として図5の(f)に示すように出力する。
The multiplier 8 is a digital multiplier, and outputs the multiplier output Z as Z = K * X (2) as shown in FIG.

【0036】このときのゲイン係数Kは、入出力変換関
数を示す上記(1)式より、 K=f(X)/X ・・・(3) となる。
The gain coefficient K at this time is given by K = f (X) / X (3) from the above equation (1) indicating the input / output conversion function.

【0037】ここで1ビットデータの場合、低域成分信
号の瞬時波高値レベルは、上記瞬時波高値レベル検出器
3により、Aとして得られる。これよりゲイン生成器4
は、 K=f(A)/A ・・・(4) によりレベルに応じた図5の(d)のようなゲイン係数
Kを生成する。なお、(3)、(4)式は、(1)式に
よる変換器26の伝達関数に相当する。
Here, in the case of 1-bit data, the instantaneous peak value level of the low-frequency component signal is obtained as A by the instantaneous peak value level detector 3. From this, the gain generator 4
Generates a gain coefficient K as shown in FIG. 5D according to the level by K = f (A) / A (4). The equations (3) and (4) correspond to the transfer function of the converter 26 according to the equation (1).

【0038】図6には、ROMテーブル4に格納されて
いる変換特性の一例を示す。これは、上記図3及び
(1)式に示した非線形リミッターの入出力変換関数よ
り、(4)式により導出した伝達特性である。ここで、
正弦波を実際入力した場合のゲイン係数Kは、図5に示
すように、上記レベルAが0.0付近の時、2.0付近
を、上記レベルAの絶対値が1.0付近の時、1.0付近
を示す。
FIG. 6 shows an example of the conversion characteristics stored in the ROM table 4. This is a transfer characteristic derived from equation (4) from the input / output conversion function of the nonlinear limiter shown in FIG. 3 and equation (1). here,
As shown in FIG. 5, the gain coefficient K when a sine wave is actually input is around 2.0 when the level A is around 0.0, and around 2.0 when the absolute value of the level A is around 1.0. , Around 1.0.

【0039】一方、1ビットデータ入力Xにはディレー
ライン6により、瞬時波高値レベル検出器3及びゲイン
生成器4によるディレー時間分の遅延操作が施され、図
5の(e)に示すようなディレーライン出力となり、タ
イミングが合わされた後、ゲインコントローラ7内乗算
器8により上記ゲイン係数(K)倍される。K倍されて
図5の(f)のように得られた乗算出力Zは、上記図2
に示した構成のΔΣ変調器9により再び1ビットデータ
に変換され、図5の(g)のようにレベルコントロール
された1ビットデータ出力Yとして得られる。
On the other hand, the 1-bit data input X is subjected to a delay operation for the delay time by the instantaneous peak value level detector 3 and the gain generator 4 by the delay line 6, and as shown in FIG. The output becomes a delay line output. After the timing is adjusted, the multiplier 8 in the gain controller 7 multiplies the gain coefficient (K). The multiplied output Z multiplied by K and obtained as shown in FIG.
The data is again converted into 1-bit data by the ΔΣ modulator 9 having the configuration shown in FIG. 5 and obtained as a 1-bit data output Y whose level is controlled as shown in FIG.

【0040】このレベルコントローラ7と、ゲイン生成
器4からなる1ビットゲインコントローラについては、
本件出願人による特開平8−274646号公報にて開
示されている。
With respect to the 1-bit gain controller composed of the level controller 7 and the gain generator 4,
It is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-274646 by the present applicant.

【0041】すなわち、乗算手段に入力された1ビット
データに対し、乗算手段では係数発生手段により発生さ
れた例えば16ビットのマルチビット乗算係数を乗算す
る。そして、乗算手段の乗算出力に対して、ΔΣ変調手
段がΔΣ変調処理を施し、1ビットデータに変換する。
That is, the multiplication means multiplies the 1-bit data input to the multiplication means by, for example, a 16-bit multi-bit multiplication coefficient generated by the coefficient generation means. Then, the Δ 出力 modulation means performs ΔΣ modulation processing on the multiplied output of the multiplication means, and converts the multiplication output into 1-bit data.

【0042】図1において、上記レベルコントローラ7
からの1ビットデータ出力Yは、アナログFIRフィル
タ10に供給され、最終的に図5の(h)に示すような
オーディオ信号成分が出力端子11から得られる。
In FIG. 1, the level controller 7
Is output to the analog FIR filter 10, and an audio signal component as shown in FIG. 5H is finally obtained from the output terminal 11.

【0043】このアナログFIRフィルタ10は、例え
ば図7に示すような構成である。アナログFIRフィル
タ10は、図7に示すように、カスケード接続された4
個のDフリップフロップD-FF1,D-FF2,D-FF
3,D-FF4と、このDフリップフロップD-FF1,D-
FF2,D-FF3,D-FF4にそれぞれ接続された4個
の抵抗器R1,R2,R3,R4とを備えてなる。この4個
の抵抗器R1,R2,R3,R4よりの電流を加算すること
によってアナログのFIRフィルタを形成し、FIRフ
ィルタの出力をコンデンサCで平滑して出力端子33か
ら導出している。
The analog FIR filter 10 has, for example, a configuration as shown in FIG. As shown in FIG. 7, the analog FIR filter 10
D flip-flops D-FF1, D-FF2, D-FF
3, D-FF4 and D flip-flops D-FF1, D-FF
It comprises four resistors R1, R2, R3, R4 connected respectively to FF2, D-FF3, D-FF4. An analog FIR filter is formed by adding the currents from the four resistors R1, R2, R3, R4, and the output of the FIR filter is smoothed by a capacitor C and derived from an output terminal 33.

【0044】1ビットデータが供給される入力端子31
をDフリップフロップD-FF1のデータ入力端子Dに接
続し、このDフリップフロップD-FF1の出力端子Qを
DフリップフロップD-FF2のデータ入力端子Dに接続
し、このDフリップフロップD-FF2の出力端子QをD
フリップフロップD-FF3のデータ入力端子Dに接続
し、このDフリップフロップD-FF3の出力端子QをD
フリップフロップD-FF4のデータ入力端子Dに接続し
ている。
Input terminal 31 to which 1-bit data is supplied
Is connected to the data input terminal D of the D flip-flop D-FF1, and the output terminal Q of the D flip-flop D-FF1 is connected to the data input terminal D of the D flip-flop D-FF2. Output terminal Q to D
The flip-flop D-FF3 is connected to the data input terminal D, and the output terminal Q of the D flip-flop D-FF3 is connected to D
It is connected to the data input terminal D of the flip-flop D-FF4.

【0045】クロックCKの供給されるクロック入力端
子32を各DフリップフロップD-FF1,D-FF2,D
-FF3,D-FF4の各クロック端子にそれぞれ接続す
る。
The clock input terminal 32 to which the clock CK is supplied is connected to each of the D flip-flops D-FF1, D-FF2, D
-FF3 and D-FF4, respectively.

【0046】DフリップフロップD-FF1の出力端子Q
に抵抗器R1の一端を接続し、DフリップフロップD-F
F2の出力端子Qに抵抗器R2の一端を接続し、Dフリッ
プフロップD-FF3の出力端子Qに抵抗器R3の一端を
接続し、DフリップフロップD-FF4の出力端子Qに抵
抗器R4の一端を接続している。
Output terminal Q of D flip-flop D-FF1
To one end of a resistor R1 and a D flip-flop DF
One end of a resistor R2 is connected to the output terminal Q of F2, one end of the resistor R3 is connected to the output terminal Q of the D flip-flop D-FF3, and the resistor R4 is connected to the output terminal Q of the D flip-flop D-FF4. One end is connected.

【0047】これら抵抗器R1,R2,R3,R4の他端を
接続し、その接続点より出力端子33を形成すると共
に、その接続点とグランド間に挿入されたコンデンサC
を用いて上記アナログ出力を平滑する。
The other ends of these resistors R1, R2, R3, R4 are connected to form an output terminal 33 from the connection point, and a capacitor C inserted between the connection point and ground.
Is used to smooth the analog output.

【0048】アナログFIRフィルタ10からのアナロ
グ信号は、図示しないアナログLPFを通ることによ
り、可聴アナログオーディオ信号(図5の(h))とさ
れる。
The analog signal from the analog FIR filter 10 is converted into an audible analog audio signal ((h) in FIG. 5) by passing through an analog LPF (not shown).

【0049】この図5の(h)に示したオーディオ信号
成分は、図5の(a)に示したオリジナルのオーディオ
信号に対し、レベルの低い所は2.0倍近くのゲインを
持ち、またレベルが高くなるにつれて徐々にリミッター
効果が得られている。
The audio signal component shown in FIG. 5 (h) has a gain of nearly 2.0 times at a low level with respect to the original audio signal shown in FIG. 5 (a). As the level increases, a limiter effect is gradually obtained.

【0050】以上より、この1ビットデータ処理装置に
よれば、1ビットデータを従来のように一度アナログ信
号に戻すことなく、そのまま1ビットデータのまま用い
て、低域成分レベルに応じたゲイン操作を行い、非線形
のリミッタ処理を実現している。すなわち、従来より
も、簡単な構成で、かつ音質を損なわずにレベルを制御
できる。
As described above, according to the 1-bit data processing device, the 1-bit data is not converted into an analog signal once as in the prior art, but the 1-bit data is used as it is, and the gain operation according to the low-frequency component level is performed. To realize nonlinear limiter processing. That is, the level can be controlled with a simpler configuration than before and without deteriorating the sound quality.

【0051】なお、図5の(h)に示した信号は、図3
に示した非線形リミッターで用いられる入出力関数を用
いた場合に得られたが、他の特性を用いることにより、
同様の非線形処理が可能であり、さまざまなエフェクト
効果を実現することができる。
The signal shown in (h) of FIG.
Was obtained when using the input / output function used in the nonlinear limiter shown in, but by using other characteristics,
Similar nonlinear processing is possible, and various effect effects can be realized.

【0052】次ぎに、第2の実施の形態について説明す
る。この第2の実施の形態も、オリジナルのアナログオ
ーディオ信号にΔΣ変調処理を施して得た1ビットデー
タのレベルを制御する1ビットデータ処理装置である
が、レベル制御処理としては、瞬時よりも比較的長い時
間で変化するレベル変化処理、例えばエクスパンド処理
を行う。
Next, a second embodiment will be described. The second embodiment is also a 1-bit data processing device for controlling the level of 1-bit data obtained by subjecting an original analog audio signal to ΔΣ modulation processing. A level change process that changes over a long period of time, for example, an expand process is performed.

【0053】この1ビットデータ処理装置は、図8に示
すような構成である。上記図1に示した構成と異なるの
は、瞬時波高値レベル検出器3の代わりに、平均エネル
ギーレベル検出器35を設けていること、そのため新た
なゲイン生成器38、ROM39を用いている点であ
る。
This 1-bit data processing device has a configuration as shown in FIG. The difference from the configuration shown in FIG. 1 is that an average energy level detector 35 is provided instead of the instantaneous peak value level detector 3, and that a new gain generator 38 and ROM 39 are used. is there.

【0054】平均エネルギーレベル検出器35は、1ビ
ットデータの低域成分の平均エネルギーレベルAを検出
する。この平均エネルギーレベル検出器35は、ディジ
タルFIRフィルタ36と、2乗和平均算出器37とを
有してなる。
The average energy level detector 35 detects the average energy level A of the low frequency component of the 1-bit data. The average energy level detector 35 has a digital FIR filter 36 and a square sum average calculator 37.

【0055】平均エネルギーレベル検出器35からの平
均エネルギーレベルAは、ゲイン生成器38に供給され
る。
The average energy level A from the average energy level detector 35 is supplied to a gain generator 38.

【0056】ゲイン生成器38は、エクスパンド処理を
行うための関数により得られた入出力特性を記憶してい
るROMテーブル39からの上記平均エネルギーレベル
Aに応じたゲイン係数Kを読み出し、このゲイン係数K
をレベルコントローラ7の乗算器8に供給する。
The gain generator 38 reads a gain coefficient K corresponding to the average energy level A from a ROM table 39 storing input / output characteristics obtained by a function for performing the expanding process, and obtains the gain coefficient. K
Is supplied to the multiplier 8 of the level controller 7.

【0057】上記エクスパンド処理を行うための関数と
しては、例えば、図9に示すような、入出力特性、 y=f(x) ・・・(1’) がある。これは、入力レベルxの上昇にしたがって、出
力レベルyも非線形に上昇していくような特性である。
As a function for performing the above-described expand processing, for example, there are input / output characteristics, y = f (x) (1 ′) as shown in FIG. This is a characteristic in which the output level y increases nonlinearly as the input level x increases.

【0058】このよう入出力特性を実現するには、従
来、上記図4に示したのと同様な、マルチビットPCM
装置を使う必要があった。
To realize such input / output characteristics, conventionally, a multi-bit PCM similar to that shown in FIG.
I had to use equipment.

【0059】上記1ビットデータの場合、データ自身は
“0”と“1”からなる最大、最小の2つの振幅値しか
持たず、1ビットデータ入力から直接入出力関数により
処理信号を得ることはできなかった。
In the case of the 1-bit data, the data itself has only two maximum and minimum amplitude values consisting of "0" and "1", and it is not possible to directly obtain a processing signal from a 1-bit data input by an input / output function. could not.

【0060】そこで、図8に示した1ビットデータ処理
装置では、平均エネルギーレベル検出器35により、1
ビットデータ入力から低域オーディオ信号成分の平均エ
ネルギーレベルを検出し、この平均エネルギーレベルに
応じて、ゲイン生成器38で変換ゲイン係数を生成す
る。そしてこのゲイン係数に基づいて、レベルコントロ
ーラ7がレベルコントロールされた1ビットデータ、こ
こでは非線形のエクスパンド処理が施された1ビットデ
ータ出力を得ている。
Therefore, in the 1-bit data processing device shown in FIG.
The average energy level of the low-frequency audio signal component is detected from the bit data input, and a gain generator 38 generates a conversion gain coefficient according to the average energy level. Then, based on this gain coefficient, the level controller 7 obtains 1-bit data whose level is controlled, in this case, 1-bit data output subjected to non-linear expanding processing.

【0061】この1ビットデータ処理装置の動作を、図
10のタイミングチャートを用いて詳細に説明する。先
ず、入力端子1から入力されたオリジナルのアナログオ
ーディオ信号(図10の(a))は、図2に示したΔΣ
変調器2により、図10の(b)に示す1ビットデータ
入力Xとなる。ここで、オリジナルのアナログオーディ
オ信号は、瞬時よりも長い時間で徐々に振幅レベルが大
きくなっている。1ビットデータ入力Xは、平均エネル
ギーレベル検出器35及びディレーライン6に供給され
る。
The operation of the 1-bit data processing device will be described in detail with reference to the timing chart of FIG. First, the original analog audio signal ((a) in FIG. 10) input from the input terminal 1 is represented by ΔΣ shown in FIG.
The modulator 2 provides a 1-bit data input X shown in FIG. Here, the amplitude level of the original analog audio signal gradually increases in a longer time than in the instant. The 1-bit data input X is supplied to the average energy level detector 35 and the delay line 6.

【0062】平均エネルギーレベル検出器3は、オーデ
ィオ帯域をカットオフ周波数とするディジタルFIRフ
ィルタ36とそのフィルタ出力の2乗和平均を算出する
2乗和平均算出器37とから構成されており、図10の
(c)に示す平均エネルギーレベルAを検出する。この
平均エネルギーレベルAは、ディジタルデータであり、
なおかつ振幅情報を持つような出力である。
The average energy level detector 3 comprises a digital FIR filter 36 having a cut-off frequency in the audio band and a square sum average calculator 37 for calculating the sum of squares of the filter output. The average energy level A shown in FIG. 10 (c) is detected. This average energy level A is digital data,
The output has amplitude information.

【0063】ゲイン生成器38は、上記平均エネルギー
レベルAが供給されると、ROMテーブル39を参照
し、所定の平均エネルギーレベルAに対応する図10の
(d)に示すようなゲイン係数Kを読み出して、レベル
コントローラ7の乗算器8に出力する。
When the average energy level A is supplied, the gain generator 38 refers to the ROM table 39 and calculates a gain coefficient K corresponding to the predetermined average energy level A as shown in FIG. It is read out and output to the multiplier 8 of the level controller 7.

【0064】乗算器8は、ディジタル乗算器であり、乗
算器出力Zを、上記(2)式に示すようにして演算して
出力する。
The multiplier 8 is a digital multiplier, and calculates and outputs the multiplier output Z as shown in the above equation (2).

【0065】このときのゲインKは、入出力変換関数を
示す上記(1’)式より、上記(3)式のようになる。
The gain K at this time is expressed by the above equation (3) from the above equation (1 ′) indicating the input / output conversion function.

【0066】ここで1ビットデータの場合、上記平均エ
ネルギーレベルは、上記平均エネルギーレベル検出器3
5により、Aとして得られる。これよりゲイン生成器3
8は、上記(4)式により、レベルに応じたゲイン係数
Kを生成する。なお、(3)、(4)式は、(1’)式
による変換器26の伝達関数に相当する。
Here, in the case of 1-bit data, the average energy level is determined by the average energy level detector 3
5 gives A. From this, the gain generator 3
8 generates a gain coefficient K according to the level according to the above equation (4). The equations (3) and (4) correspond to the transfer function of the converter 26 according to the equation (1 ′).

【0067】図11には、ROMテーブル39に格納さ
れている変換特性の一例を示す。これは、上記図9及び
(1’)式に示した入出力変換関数より、(4)式によ
り導出した伝達特性である。
FIG. 11 shows an example of the conversion characteristics stored in the ROM table 39. This is a transfer characteristic derived from equation (4) from the input / output conversion function shown in FIG. 9 and equation (1 ′).

【0068】ここで、図10の(a)に示したようなオ
ーディオ信号を入力した場合の、ゲイン係数Kは、上記
レベルAが0.0付近の時、0.0であり、上記レベルAが1.
0のとき、2.0であり、その変化は線形となっている。
Here, when an audio signal as shown in FIG. 10A is input, the gain coefficient K is 0.0 when the level A is around 0.0, and the gain A is 1.
When it is 0, it is 2.0, and the change is linear.

【0069】一方、1ビットデータ入力Xにはディレー
ライン6により、平均エネルギーレベル検出器35及び
ゲイン生成器38によるディレー時間分の遅延操作が施
され、タイミングが合わされた後、ゲインコントローラ
7内乗算器8により上記ゲイン係数K倍される。K倍さ
れて得られる図10の(e)に示す乗算出力Zは、上記
図2に示した構成のΔΣ変調器9により再び1ビットデ
ータに変換され、レベルコントロールされた1ビットデ
ータ出力Y(図10の(f))として得られる。
On the other hand, the 1-bit data input X is delayed by the delay time by the average energy level detector 35 and the gain generator 38 by the delay line 6 and the timing is adjusted. The gain coefficient is multiplied by K by the multiplier 8. The multiplied output Z shown in (e) of FIG. 10 obtained by multiplying by K is converted again into 1-bit data by the ΔΣ modulator 9 having the configuration shown in FIG. 2, and the level-controlled 1-bit data output Y ( This is obtained as (f) in FIG.

【0070】この1ビットデータ出力Yは、上記図7に
構成を示したアログロFIRフィルタ10によってアナ
ログ信号に変換され、図示しないアナログLPFを通る
ことにより、可聴アナログオーディオ信号(図10の
(g))とされる。この図10の(g)に示したオーデ
ィオ信号成分は、図10の(a)に示したオリジナルの
オーディオ信号と同様に、瞬時よりも長い時間で徐々
に、振幅レベルがエクスパンドされている。
This 1-bit data output Y is converted into an analog signal by the alloglo FIR filter 10 having the configuration shown in FIG. 7 and passes through an analog LPF (not shown) to thereby produce an audible analog audio signal ((g) in FIG. 10). ). The amplitude level of the audio signal component shown in FIG. 10 (g) is gradually expanded in a longer time than the instant, similarly to the original audio signal shown in FIG. 10 (a).

【0071】以上より、この1ビットデータ処理装置に
よれば、1ビットデータを従来のように一度アナログ信
号に戻すことなく、そのまま1ビットデータのまま用い
て、低域成分レベルに応じたゲイン操作を行い、エクス
パンド処理を実現している。すなわち、従来よりも、簡
単な構成で、かつ音質を損なわずにレベルを制御でき
る。
As described above, according to the 1-bit data processing device, the 1-bit data is not returned to the analog signal once, but is used as it is as it is, and the gain operation according to the low-frequency component level is performed. And expand processing is realized. That is, the level can be controlled with a simpler configuration than before and without deteriorating the sound quality.

【0072】なお、図10の(g)に示した信号は、エ
クスパンド処理で用いられる入出力関数を用いた場合で
あるが、他の特性を用いることにより、同様の非線形処
理が可能であり、さまざまなエフェクト効果を実現する
ことができる。
The signal shown in (g) of FIG. 10 is a case where the input / output function used in the expanding process is used. However, similar nonlinear processing is possible by using other characteristics. Various effect effects can be realized.

【0073】また、これまでは、上記第1の実施の形態
の図1に示した1ビットデータ処理装置、及び上記第2
の実施の形態の図8に示した1ビットデータ処理装置と
も、低域信号成分の瞬時波高値レベル検出器3、及び平
均エネルギーレベル検出器35、またゲイン生成器4、
及びゲイン生成器38を、ΔΣ変調処理に用いるサンプ
リング周期単位に同期して動作させていたが、この同期
をサンプリング周期の整数倍間隔で行うことにより、こ
れらの処理負担を軽減するようにしてもよい。
The 1-bit data processing device shown in FIG. 1 of the first embodiment and the second
In the 1-bit data processing device shown in FIG. 8 of the embodiment, the instantaneous peak value level detector 3 and the average energy level detector 35 of the low band signal component, the gain generator 4,
And the gain generator 38 are operated in synchronization with the sampling period unit used for the ΔΣ modulation process. However, by performing this synchronization at an integer multiple of the sampling period, the processing load can be reduced. Good.

【0074】図12には、第1の実施の形態の1ビット
データ処理装置の瞬時波高値レベル検出器3及びゲイン
生成器4のシステムクロックを、ΔΣ変調処理で用いる
サンプリグ周波数64fsを1/64に分周器42で分
周したシステムクロックfsとする場合の構成を示す。
FIG. 12 shows that the system clock of the instantaneous peak value level detector 3 and the gain generator 4 of the 1-bit data processing device of the first embodiment is 1/64 of the sampling frequency 64 fs used in the ΔΣ modulation processing. 2 shows a configuration in which the system clock fs is frequency-divided by the frequency divider 42.

【0075】クロック入力端子41からのΔΣ変調器2
でのΔΣ変調処理に用いるサンプリング周波数64fs
は、ディレーライン6、レベルコントローラ7に、シス
テムクロックとして供給される。また、瞬時波高値レベ
ル検出器3及びゲイン生成器4には、分周器42で1/
64に分周された周波数fsのシステムクロックが供給
される。
The ΔΣ modulator 2 from the clock input terminal 41
Frequency 64fs used for ΔΣ modulation processing
Is supplied to the delay line 6 and the level controller 7 as a system clock. In addition, the instantaneous peak value level detector 3 and the gain generator 4 output 1/1 /
A system clock having a frequency fs divided by 64 is supplied.

【0076】これにより、ゲインコントロールのための
一連の操作処理が1/64に軽減され、またリアルタイ
ムで実行するハードウエアを構成する際の規模を軽減で
きる。
As a result, a series of operation processing for gain control can be reduced to 1/64, and the scale of configuring hardware that executes in real time can be reduced.

【0077】また、同様に、図13に示すように、上記
第2の実施の形態の1ビットデータ処理装置の平均エネ
ルギーレベル検出器35及びゲイン生成器38へのシス
テムクロックを分周器42で1/64に分周した周波数
fsのクロックとすることにより、ゲインコントロール
のための一連の操作処理を1/64に軽減し、またリア
ルタイムで実行するハードウエアを構成する際の規模を
軽減できる。
Similarly, as shown in FIG. 13, the frequency divider 42 divides the system clock to the average energy level detector 35 and the gain generator 38 of the 1-bit data processing device according to the second embodiment. By using a clock having a frequency fs divided by 1/64, a series of operation processing for gain control can be reduced to 1/64, and the scale of configuring hardware that executes in real time can be reduced.

【0078】また、本発明に係るディジタルデータ処理
方法、すなわち、1ビットデータの低域成分の振幅のレ
ベル情報を検出し、この振幅レベル情報に応じて生成し
たゲイン係数に基づいて上記1ビットデータのレベルを
制御することを特徴とするディジタルデータ処理方法を
ソフトウェアとしてプログラム化し、例えばROMなど
の記録媒体に格納しておけば、例えば振幅方向のエフェ
クト処理を施した1ビットデータを簡単に得ることがで
きる。
Further, the digital data processing method according to the present invention, that is, the level information of the amplitude of the low frequency component of the 1-bit data is detected, and the 1-bit data is generated based on the gain coefficient generated in accordance with the amplitude level information. If a digital data processing method characterized by controlling the level of the digital data is programmed as software and stored in a recording medium such as a ROM, for example, 1-bit data subjected to an effect processing in the amplitude direction can be easily obtained. Can be.

【0079】[0079]

【発明の効果】本発明に係るディジタルデータ処理装置
によれば、1ビットデータの低域オーディオ信号成分の
振幅の瞬時波高値レベルに応じて、該1ビットデータの
レベルを簡単な構成で、かつ音質を損なわずに制御する
ことができる。
According to the digital data processing apparatus of the present invention, the level of the 1-bit data can be easily changed according to the instantaneous peak value level of the amplitude of the low-frequency audio signal component of the 1-bit data, and Control can be performed without deteriorating sound quality.

【0080】また、本発明に係るディジタルデータ処理
装置によれば、1ビットデータの低域オーディオ信号成
分の振幅の平均エネルギーレベルに応じて、該1ビット
データのレベルを簡単な構成で、かつ音質を損なわずに
制御することができる。
Further, according to the digital data processing apparatus of the present invention, the level of the 1-bit data can be simply set according to the average energy level of the amplitude of the low-frequency audio signal component of the 1-bit data, and the sound quality can be improved. Can be controlled without impairment.

【0081】また、本発明に係るディジタルデータ処理
方法によれば、1ビットデータの低域オーディオ信号成
分の振幅のレベル情報に応じて、該1ビットデータのレ
ベルを簡単な構成で、かつ音質を損なわずに制御するこ
とができる。
Further, according to the digital data processing method of the present invention, the level of the 1-bit data can be simplified and the sound quality can be reduced according to the level information of the amplitude of the low-frequency audio signal component of the 1-bit data. It can be controlled without loss.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るディジタルデータ処理装置及び方
法の第1の実施の形態となる1ビットデータ処理装置の
ブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a 1-bit data processing device according to a first embodiment of a digital data processing device and method according to the present invention.

【図2】上記図1に示した1ビットデータ処理装置で用
いるΔΣ変調器の詳細な構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of a ΔΣ modulator used in the 1-bit data processing device shown in FIG. 1;

【図3】非線形のリミッタ処理の入出力特性を示す特性
図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing input / output characteristics of a nonlinear limiter process.

【図4】上記図3に示した入出力特性を実行する従来の
マルチビットPCM装置の構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a conventional multi-bit PCM device that executes the input / output characteristics shown in FIG.

【図5】上記図1に示した1ビットデータ処理装置の動
作を説明するためのタイミングチャートである。
FIG. 5 is a timing chart for explaining the operation of the 1-bit data processing device shown in FIG. 1;

【図6】上記図1に示した1ビットデータ処理装置で用
いたゲイン生成器の変換特性の一例を示す特性図であ
る。
FIG. 6 is a characteristic diagram showing an example of a conversion characteristic of a gain generator used in the one-bit data processing device shown in FIG. 1;

【図7】上記図1に示した1ビットデータ処理装置に用
いられるアナログFIRフィルタの構成を示す回路図で
ある。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration of an analog FIR filter used in the one-bit data processing device shown in FIG. 1;

【図8】本発明に係るディジタルデータ処理装置及び方
法の第2の実施の形態となる1ビットデータ処理装置の
構成を示すブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a 1-bit data processing device according to a second embodiment of the digital data processing device and method according to the present invention.

【図9】上記図8に示した1ビットデータ処理装置が行
うエクスパンド処理の入出力特性を示す特性図である。
FIG. 9 is a characteristic diagram showing input / output characteristics of an expand process performed by the 1-bit data processing device shown in FIG. 8;

【図10】上記図8に示した1ビットデータ処理装置の
動作を説明するためのタイミングチャートである。
FIG. 10 is a timing chart for explaining the operation of the 1-bit data processing device shown in FIG. 8;

【図11】上記図8に示した1ビットデータ処理装置で
用いたゲイン生成器の変換特性の一例を示す特性図であ
る。
FIG. 11 is a characteristic diagram showing an example of a conversion characteristic of a gain generator used in the one-bit data processing device shown in FIG.

【図12】上記図1に示した第1の実施の形態となる1
ビットデータ処理装置の変形例のブロック図である。
FIG. 12 shows a first embodiment shown in FIG.
It is a block diagram of a modification of a bit data processing device.

【図13】上記図8に示した第2の実施の形態となる1
ビットデータ処理装置の変形例のブロック図である。
FIG. 13 shows a second embodiment shown in FIG.
It is a block diagram of a modification of a bit data processing device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 ΔΣ変調器、3 瞬時波高値レベル検出器、4 ゲ
イン生成器、5 ROMテーブル、6 ディレーライ
ン、7 レベルコントローラ、8 乗算器、9ΔΣ変調
2 ΔΣ modulator, 3 instantaneous peak level detector, 4 gain generator, 5 ROM table, 6 delay line, 7 level controller, 8 multiplier, 9 ΔΣ modulator

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 オーディオ信号にデルタシグマ変調処理
を施して得られた1ビットデータのレベルを制御するデ
ィジタルデータ処理装置において、 上記1ビットデータの低域成分の振幅の瞬時波高値レベ
ルを検出する瞬時波高値レベル検出手段と、 上記瞬時波高値レベル検出手段にて検出した瞬時波高値
レベルに応じてゲイン係数を生成するゲイン生成手段
と、 上記ゲイン生成手段にて生成したゲイン係数に基づいて
上記1ビットデータのレベルを制御するレベル制御手段
とを備えることを特徴とするディジタルデータ処理装
置。
1. A digital data processor for controlling the level of 1-bit data obtained by subjecting an audio signal to delta-sigma modulation processing, wherein an instantaneous peak value level of the amplitude of a low-frequency component of the 1-bit data is detected. An instantaneous peak value detecting means; a gain generating means for generating a gain coefficient according to the instantaneous peak value level detected by the instantaneous peak value detecting means; A digital data processing device comprising: level control means for controlling the level of 1-bit data.
【請求項2】 上記1ビットデータを遅延する遅延手段
を備え、上記レベル制御手段は、上記遅延手段にて遅延
された上記1ビットデータのレベルを制御することを特
徴とする請求項1記載のディジタルデータ処理装置。
2. The apparatus according to claim 1, further comprising delay means for delaying said one-bit data, wherein said level control means controls a level of said one-bit data delayed by said delay means. Digital data processing device.
【請求項3】 上記遅延手段は、上記瞬時波高値レベル
検出手段及び上記ゲイン生成手段の処理時間に相当する
時間分だけ上記1ビットデータを遅延することを特徴と
する請求項2記載のディジタルデータ処理装置。
3. The digital data according to claim 2, wherein said delay means delays said one-bit data by a time corresponding to a processing time of said instantaneous peak value detection means and said gain generation means. Processing equipment.
【請求項4】 上記ゲイン生成手段は、所定の入出力特
性の伝達関数より導出される値を記憶している記憶手段
に基づいて上記ゲイン係数を生成することを特徴とする
請求項1記載のディジタルデータ処理装置。
4. The apparatus according to claim 1, wherein said gain generation means generates said gain coefficient based on a storage means storing a value derived from a transfer function of a predetermined input / output characteristic. Digital data processing device.
【請求項5】 上記ゲイン生成手段は、非線形の入出力
特性の伝達関数より導出される値を記憶している記憶手
段に基づいて上記ゲイン係数を生成することを特徴とす
る請求項1記載のディジタルデータ処理装置。
5. The gain generating means according to claim 1, wherein said gain generating means generates said gain coefficient based on a storing means storing a value derived from a transfer function of a nonlinear input / output characteristic. Digital data processing device.
【請求項6】 上記瞬時波高値レベル検出手段及び上記
ゲイン生成手段の動作周波数を上記デルタシグマ変調処
理で用いたクロック周波数よりも低くすることを特徴と
する請求項1記載のディジタルデータ処理装置。
6. The digital data processing device according to claim 1, wherein operating frequencies of said instantaneous peak value level detecting means and said gain generating means are lower than a clock frequency used in said delta-sigma modulation processing.
【請求項7】 オーディオ信号にデルタシグマ変調処理
を施して得られた1ビットデータのレベルを制御するデ
ィジタルデータ処理装置において、 上記1ビットデータの低域成分の平均エネルギーレベル
を検出する平均エネルギーレベル検出手段と、 上記平均エネルギーレベル検出手段にて検出した平均エ
ネルギーレベルに応じてゲイン係数を生成するゲイン生
成手段と、 上記ゲイン生成手段にて生成したゲイン係数に基づいて
上記1ビットデータのレベルを制御するレベル制御手段
とを備えることを特徴とするディジタルデータ処理装
置。
7. A digital data processing device for controlling the level of 1-bit data obtained by subjecting an audio signal to delta-sigma modulation processing, wherein an average energy level for detecting an average energy level of a low-frequency component of the 1-bit data is provided. Detecting means; gain generating means for generating a gain coefficient according to the average energy level detected by the average energy level detecting means; and a level of the 1-bit data based on the gain coefficient generated by the gain generating means. A digital data processing device comprising: level control means for controlling.
【請求項8】 上記1ビットデータを遅延する遅延手段
を備え、上記レベル制御手段は、上記遅延手段にて遅延
された上記1ビットデータのレベルを制御することを特
徴とする請求項7記載のディジタルデータ処理装置。
8. The apparatus according to claim 7, further comprising delay means for delaying said one-bit data, wherein said level control means controls a level of said one-bit data delayed by said delay means. Digital data processing device.
【請求項9】 上記遅延手段は、上記平均エネルギーレ
ベル検出手段及び上記ゲイン生成手段の処理時間に相当
する時間分だけ上記1ビットデータを遅延することを特
徴とする請求項8記載のディジタルデータ処理装置。
9. The digital data processing device according to claim 8, wherein said delay means delays said 1-bit data by a time corresponding to a processing time of said average energy level detection means and said gain generation means. apparatus.
【請求項10】 上記ゲイン生成手段は、所定の入出力
特性の伝達関数より導出される値を記憶している記憶手
段に基づいて上記ゲイン係数を生成することを特徴とす
る請求項7記載のディジタルデータ処理装置。
10. The gain coefficient generating means according to claim 7, wherein said gain generating means generates said gain coefficient based on a storing means storing a value derived from a transfer function of a predetermined input / output characteristic. Digital data processing device.
【請求項11】 上記ゲイン生成手段は、非線形の入出
力特性の伝達関数より導出される値を記憶している記憶
手段に基づいて上記ゲイン係数を生成することを特徴と
する請求項7記載のディジタルデータ処理装置。
11. The gain coefficient generating means according to claim 7, wherein said gain generating means generates said gain coefficient based on a storage means storing a value derived from a transfer function of a non-linear input / output characteristic. Digital data processing device.
【請求項12】 上記平均エネルギーレベル検出手段及
び上記ゲイン生成手段の動作周波数を上記デルタシグマ
変調処理で用いたクロック周波数よりも低くすることを
特徴とする請求項7記載のディジタルデータ処理装置。
12. The digital data processing apparatus according to claim 7, wherein operating frequencies of said average energy level detecting means and said gain generating means are lower than a clock frequency used in said delta sigma modulation processing.
【請求項13】 オーディオ信号にデルタシグマ変調処
理を施して得られた1ビットデータのレベルを制御する
ディジタルデータ処理方法において、 上記1ビットデータの低域成分の振幅のレベル情報を検
出し、この振幅レベル情報に応じて生成したゲイン係数
に基づいて上記1ビットデータのレベルを制御すること
を特徴とするディジタルデータ処理方法。
13. A digital data processing method for controlling the level of 1-bit data obtained by subjecting an audio signal to delta-sigma modulation processing, comprising: detecting level information of the amplitude of a low-frequency component of the 1-bit data; A digital data processing method, wherein the level of the 1-bit data is controlled based on a gain coefficient generated according to the amplitude level information.
【請求項14】 上記振幅レベル情報は、上記1ビット
データの低域成分の振幅の瞬時波高値レベルであること
を特徴とする請求項13記載のディジタルデータ処理方
法。
14. The digital data processing method according to claim 13, wherein said amplitude level information is an instantaneous peak value level of the amplitude of a low-frequency component of said 1-bit data.
【請求項15】 上記振幅レベル情報は、上記1ビット
データの低域成分の平均エネルギーレベルであることを
特徴とする請求項13記載のディジタルデータ処理方
法。
15. The digital data processing method according to claim 13, wherein said amplitude level information is an average energy level of a low-frequency component of said 1-bit data.
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