JPS5947837A - デジタル信号処理装置 - Google Patents

デジタル信号処理装置

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JPS5947837A
JPS5947837A JP15660782A JP15660782A JPS5947837A JP S5947837 A JPS5947837 A JP S5947837A JP 15660782 A JP15660782 A JP 15660782A JP 15660782 A JP15660782 A JP 15660782A JP S5947837 A JPS5947837 A JP S5947837A
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JP
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JP15660782A
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English (en)
Inventor
Eisaku Akutsu
阿久津 英作
Shuzo Matsumoto
脩三 松本
Shizuo Yagi
八木 志津夫
Mitsuo Nakajima
満雄 中嶋
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/66Digital/analogue converters

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)
  • Complex Calculations (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はデジタル信号の減衰器動作10、高精度かつ高
減衰量処理に好適なテジタル信号処理装置に関する。
従来の減衰動作を行なうテジオルイai号処理装置は、
一般に演算部におい−CC入信信号データ被演算データ
、減衰率を演ηデータとし乗q4を行なうことによって
実現している。寸た2進法によるデジタルデータ如おい
てに1lbitデータがシフトするととはデータの内容
値が2倍寸たけ1/2に当るので、6dnきざみの減衰
動作のみで良ければ単にbitシフト演算で簡略したH
/を成で実現している。しかしながら、アナログ係号の
減衰器で問題となる企みゃ周波防上の劣化は起うないも
のの、乗31器の一フ′ンクーフローによって切すて、
契り上は丸め等による頼追の発生や、再度増幅されたと
きのデータ11+現性の劣化  −俳が発生してし7ま
う。したがって、これらの性能を補なうためには、A/
f)(アナログ、デジタル)変換の際分解能を上げたり
、入力レンジを拡大したシして、結局データのbit 
Fの増加等の、装置の拡大やコストの上昇等の欠点があ
った。
本発明の目的は、テークの414現性の向上や丸め雑音
の低減を図った減衰処理がoJ能となる、デジタル信号
処理袋ff’jを提供することにある。
本発明は、演算部において浮動小数点演算をq:1なう
ことにより、取り扱うデジクルデータのレンジを拡大し
、さらにD / A変換部において、4’N 11デー
タの結果を仮数データに乗することによってアナログ信
号出方が得られる様に構成することとしたので、丸め誤
差やアンダーフローによるデータ情報の劣化が最小限に
おさえることが出来るようになった。
以下、本発明の一実施例の要部ブロックを第1図に、ま
た第1図にて示された実施例の動作波形図を汀12図に
示す。図において、1は信号入力端子、2は被演算テー
タ入カ部、6il−i′演算テテー入力部、4は演初8
部、8はD / A変換部、9はり / A変換部8の
一部で指数部データのD/A変換部、1oは同じ< D
 / A変換部8の一部で仮数部テークの1)/AX換
部、11はD/A変4す1部8の出力端子、12は演算
部4の指数テーク出力部、15は演算J)14の仮1′
Y(テーク出力部、14ハ指数テ一タ出力部12よりの
指数テークパスライン、15は仮数テーク出力部1ろよ
りのイ反数データバスライン21妊指数ス゛11〜テー
タのD/ A 変換部9のD/A出力出力子1子)る。
寸だ、第2図の22は標漁時のD / A変4ぢ・・部
8の出力特性、23は上記出力特性22の状態での理想
的紳’l!J性、24は指数モード時の出力%伯、25
);l La):出力を特性24の状態でのjjlH想
直H%性であり、横1i+1は人カレペル、縦軸ば出力
デジタル値である。寸だ同図すは入力波形、Cは標準出
力波形、dけ固定小数点演宏モードによる出力波形、e
は浮動小数点モードによる出力波形でλ・・/・。この
実施例においては、信号入力、j:#Hイ1にυ連続ま
た被処理信号が入力きれ、被演37テーク人カ↑Isに
て処理きれデジタル信号としてバスタ・fンより酸9部
4に入力される。一方、演Jv−テータ入力部ろにて減
衰率の定数や随時変化するイ糸数などの子−りが処理さ
れテジ〃ル信只としてパスラインより演初一部4に入力
される。当然、元々被演算テーク入力部2や演1ζ−デ
ータ入力部ろへのデータ入力は、アナログ信号の場合と
デジタル信号の場合でも同様に構成できるのは明白であ
る。よって、演19部4は定められた時間々隔で連続し
て浮動小数点モードによ、る乗算を行ない、結果をそれ
ぞれ指数テーク出力部12および仮数デーi出力部1ろ
に出力される。指数テーク出力部12と仮数テーク出力
部13に出力されたテークはそれぞれ指数テークパスラ
イン14と、仮数テークバスライン15を経て、I) 
/ A l”換部8へ供給され、。
D/A変換されて、アナログ信号として出力される。
この時D/A変挾部8にては指数データは指h iil
\テークのD/A変換部9、仮数部テークのD / A
 y換部10にて俊侠される。このD/A変侠部8では
、D/A変侠をする際、指数部テークのD / A 変
換部9での基準電圧があらかじめ定めら7t 7’n電
圧に設Wされている。一方、仮数部テークのIJ /’
 A変1Q部10での基準電圧は上記指数部デー・りの
L)/A変換部10の出力電圧に依存している。したが
って指数部テークの1)/A変換部10の入力テークに
−1乗か入力されり、 I−i“基数は2であZので、
2つ丑り1/2の重みとなり、上記出力電圧dX斗’y
) (C在る以−(’ −IJ策ては2 つ1す1/2
の電圧を仮数1915子−a o l) / A変換部
10に基準策圧仙として供X6することが出来る理であ
る。したがって仮数部テークのD/A変換部10では、
この基準N川を最大価としてあらかじめ設定された分J
l/C率にて出力が発生することになる。第2図を1月
いてさらに詳しく説明すると、第2図すの三角波が本実
ノ寵し11の信号入力端子1に入力されると、同図a 
ItC示された標準理想直線特性26にもとづいた一1
d子化力・なされる。したがって、減衰率0、つまシ1
:1の出力がなされると、標準出力QY+性22にて出
力変換され、同図Cに示した出力波形が刊!らiする。
ここで減衰率を一6dB、つまり1/2とず乙と従来と
同様固定小数点演算により演′pを1“1在うと指数テ
ークd−2°つま!l11/1で変化なしであるが、仮
数部はアンダーフローを起j2て、丸め操作が加えられ
る事になυ、同図dで示した出力波形が得られる。ここ
で点線で示さfLだ波形は切上げた場合、実線で示され
た波形は切すてた場合であり、同図Cにて出力された波
形と相似の波形とはいいがたい波形となり、後段のアナ
ログ処理で内度増幅された場合には、もとの波形と同じ
波形とは大きな遣いのφんだ波形となってし、1う。一
方、浮動小数点演算を行なった場合には、本実M1j例
では前述したように仮数部データのD/A変換部100
基準電圧値が半減するのみで、仮数部テークは同じ値で
あるので、同図eに示した波形が得られることになる。
したがって、後段のアナログ処理で再度増幅された場合
でも、当初設定された標準仕様にもとづいた波形が1↓
J現できることになる。以上説明したように、本発明の
動作は第2図aに示した入出力特性の理想直線特性26
が、動作時の理想直線特性25のように傾むいた事にな
り、処理系の増幅率が可変動作していることである。
次に、本発明の実施例の要部ブロックを第6図により説
明する。第ろ図に丸・いて、第1図と同じ符号が付され
たプロ、りd同様の働きをするブロックである。5t−
1指数判定部、6は仮数出力制御部、7はD / A制
御部、16は仮数出力制御部6によって制御されだ仮え
、4データと1〕/A制御部7により制御さi′Lk相
数子−夕のパスライン、19はD/A匍制御部7によっ
て出力されるD/A制御信号、2oは仮数出力制御部6
によって出力される仮数出力制征l信号である。第6図
に示しだ実施例にても、部1図に71<された実施例と
同様に、演算部4に−C浮動小数点演算を行ない結果が
指数デー〃出力部12および仮数データ出力部16に出
力される。図に示されている様に、仮数テークは板敷テ
ークパスライン15ヲ経て仮数出力側(y+部6へ供給
される。他方、指数テークは指数チークパスライン14
を経て、指数判定部5とD/A制御部7へ供給される。
この指数判定部5からは判定出力信号18を仮数出力制
御部6と、D/A制御部7へ伝える。
この判定出力信号18は、指数判定部5にてあらかしめ
指示されている仙より大きいか小さいかの指数テークの
大小比較を行ない、その結果太きけれは浮動小数7壱モ
ード、小さければ固定小数点モードと判定する。ここで
、浮動小数点モードの」転合は、判定出力信号1Bが供
給されている仮数出力制御部6は仮数データをパスライ
ン16f経てf) / A変換部8へ供給される。一方
、D/A制御¥;IS7も、指数チー々をパスライン1
6を経てD/A変換部8へ供給される。この時、これら
のデータのbit数はそすL(′れ設けられた)) i
 を数で019部4の被演算データ人力部2または演豹
デーク入力部6の入カテータbit数に等しいテークt
¥で構成さitている。上記構成によシ、上記第1し1
の実施例と同様の動作により出力端子11により出力さ
れる。
他方、判定出力信+318が固定小数点モードを伝えた
場合は、仮数出力制御部6は、仮数制御イ8゛号20を
演算部4へ伝えて、演算テークを固定小数点型に整えて
再出力を要求する。その間、仮数出力制御部6は、デー
タ出力を一瞬停止し固定小数点テークに整えてデー 々
バス16にg(玲する。また、D/A制徊1部7 にお
いては、固定小数点モードでは、指数テーク0というこ
とであるから出力を阻止するだめ、D/A制仙j1呂骨
19を出力し、D /’ A変換部8にての浮動小数点
モードでの動作を標準状態にて固定する。しだがってこ
の時は、指数部テークのD/A変換部9は、標準値を出
力端子21より仮数部テークのD/A変換部10の基準
111.汁イ111として供給する。
したがっで、この時は見かけ上D / A変換部8は、
仮数部テークのD/AJ換部10の単独動作として見え
る。
以下、第6図に示した笑11」1例の動作を具体的に8
 bitデータによる動作としてさらに白−シ〈説明す
る。演算部4での入出力テークを8 bitとすると、
通常の固定小数点モートでニタつ寸す256 レベルの
7’ −4レベルが4ツタ、1− 、<ということであ
る。し、/ヒがって、減お1N−が6d13であれは1
28.12dBになれは64,18d++でロ62レベ
ルしか扱えないということである。しプζがって扱う信
妥のオ且さ、ダイナεワクレンジが問題となってきてし
まう。したがって、第1図に示した実施例の様に、仮数
チー〃出力部1ろの扱うbit数も同じ(8bit、指
数データ出力部12の扱うbit数も8 bitとする
と、1/2  の据幅レベルでも256レベルのデータ
が扱えることになる。
したがって 1/2:’56−N−8のレベルが扱える
ことになるので単に16ビツトのデジタル信号処理装置
よりも高オ「1度かつ高減衰量が得られることになる。
しかしながら、実施例のように直接的にD/A変換する
ばかりでなく、その他のデジタル処理を行なう場合は扱
うbit数が増えてし甘い、装置が大規模になってし捷
う。そこで、第3図に示された実施例の様に、演算部4
での出力データを指数部2bit、仮数部6 bitと
して、D/A制御部7と仮数出力制御部6からパスライ
ン16に供給する浮動小数点モードとすると、扱えるデ
ータは26の仮数と2(22−1)=23の指数が扱え
る。つまり1/2  のレベルまで扱え1/28より精
度が上る。一方、この浮動小数点モードでは、固定小数
点モ・−ドに比べて、26つ才り64レベル以上の分解
能が得ら第1ない、従って減)Jイ・が少ないとき、つ
まり固定小数巧七−ドの時は固定小数点モード動作とす
る。
以上、実施例にて述べて来たことは、減衰処理について
述べて来たが係数が1jソ、上なら増幅処理動作となる
ことは河う丑でもないことであり、利得据幅にかかわる
処理が実現できる。
本発明によれは、再現性の、j:iiい利得i]変処理
のデジタル信号処理がIf易に実用、できる。寸だ等制
約に高分解能、高精度処理が少ないbit数で実現でき
る等、装置規模の縮小、コストの低減ができる。一方、
少ないbit数にて装置が構成できるということは、従
来技術に比較して、同等の精度、分解能の装置に対して
処理速度を容易に高められる効果−がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明にょる一実施例の要部ブロック図、第2
図は、PA1図にて示された一実施例の動作波形図、第
ろ図は本発明にょ2一実施例の要部プロ、り区1である
。 2・・・被演算チーl入力用S1 3・、演1−)データ入力部、4・・・濱″9′一部、
5・・・指数判定部、    6・・イ1叙出力制御部
、7・・l)/A制イ111+部、   8−1)/A
変換部。 代理人弁理士 薄 1)利パ′辛 部 2図 −177− Cd 1       (e)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、 ビディオ信号やオーディオ信号等の信号処理を行
    なうために、浮動小数点演算が行なえる演初1部、上記
    演算部にて演算を行なうための被演算データ入力部、上
    記演算部忙て演算を行なうための演算デーl入力部、上
    記演算部にて演算された出力結果より、仮数部データを
    変換出力するD/A(デジクル。アナログ)変換部、上
    記演算部にて演算された出力結果より、指数部データを
    変換出力するD/A変換部、および上記指数部データの
    D/A変換出力によって上記仮数部デ°−夕のD/A変
    換部の基準電圧が制御されるD/A変換部によって構成
    されていることを特徴とするデジタル信号処理装置。
JP15660782A 1982-09-10 1982-09-10 デジタル信号処理装置 Pending JPS5947837A (ja)

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JP15660782A JPS5947837A (ja) 1982-09-10 1982-09-10 デジタル信号処理装置

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JPS5947837A true JPS5947837A (ja) 1984-03-17

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ID=15631431

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JP15660782A Pending JPS5947837A (ja) 1982-09-10 1982-09-10 デジタル信号処理装置

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JP (1) JPS5947837A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61278213A (ja) * 1985-06-03 1986-12-09 Nec Corp デジタルレベル変換回路
JPS62190527A (ja) * 1986-02-18 1987-08-20 Oki Electric Ind Co Ltd デイジタル信号処理プロセツサ

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