JPS6354827A - 差分ｐｃｍ信号形成回路 - Google Patents
差分ｐｃｍ信号形成回路Info
- Publication number
- JPS6354827A JPS6354827A JP61199405A JP19940586A JPS6354827A JP S6354827 A JPS6354827 A JP S6354827A JP 61199405 A JP61199405 A JP 61199405A JP 19940586 A JP19940586 A JP 19940586A JP S6354827 A JPS6354827 A JP S6354827A
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- JP
- Japan
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- data
- pcm data
- pcm
- sampling frequency
- bit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M7/00—Conversion of a code where information is represented by a given sequence or number of digits to a code where the same, similar or subset of information is represented by a different sequence or number of digits
- H03M7/30—Compression; Expansion; Suppression of unnecessary data, e.g. redundancy reduction
- H03M7/3002—Conversion to or from differential modulation
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M3/00—Conversion of analogue values to or from differential modulation
- H03M3/04—Differential modulation with several bits, e.g. differential pulse code modulation [DPCM]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
- Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、例えばオーディオ信号をディジタル処理す
る場合等に用いて好適な差分ＰＣＭ信号形成回路に関す
る。
る場合等に用いて好適な差分ＰＣＭ信号形成回路に関す
る。
この発明は、サンプリング周波数がｆｓの入力ＰＣＭデ
ータをオーバサンプリングしてｎｆ５ （ｎは２以上
の整数）のサンプリング周波数のＰＣＭデータを生成し
、このＰＣＭデータを信号処理して差分ＰＣＭデータを
得ることにより、広帯域にわたって差分ＰＣＭによるビ
ット圧縮効果が得られるようにしたものである。
ータをオーバサンプリングしてｎｆ５ （ｎは２以上
の整数）のサンプリング周波数のＰＣＭデータを生成し
、このＰＣＭデータを信号処理して差分ＰＣＭデータを
得ることにより、広帯域にわたって差分ＰＣＭによるビ
ット圧縮効果が得られるようにしたものである。
通常のＰＣＭ記録・再生は、アナログ信号の標本値を２
進化することにより行われるが、これ以外に標本値間の
差を記録・再生ずるＤＰＣＭ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａ
ｌ Ｐｕ１ｓｅ Ｃｏｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ、差
分ＰＣＭ）がある。
進化することにより行われるが、これ以外に標本値間の
差を記録・再生ずるＤＰＣＭ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａ
ｌ Ｐｕ１ｓｅ Ｃｏｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ、差
分ＰＣＭ）がある。
ＤＰＣＭは第４図に示すように、現在のＰＣＭデータと
１標本区間前のＰＣＭデータの差であるため信号の圧縮
が可能となる。例えばＤＰＣＭデータＤｚ’（００１１
）は現在のＰＣＭデータＤヱ（１０００）−１標本区間
前のＰＣＭデータＤ２（０１０１）より得られ、Ｄ Ｐ
ＣＭデータＤ２′（００１０）は現在のＰＣＭデータ
Ｄ２ （０１０１）−１標本区間前のＰＣＭデータＤ
３ （００１１）より得られる如くである。従って、
例えば１６ビツトのＰＣＭ記録・再生システムにおいて
通常は１６ビツト分の信号処理回路が必要であるのに対
し、１６ビツトのＤＰＣＭ記録・再生システムでは圧縮
されたビット長に応じた信号処理回路にハードウェア規
模を低減できる。
１標本区間前のＰＣＭデータの差であるため信号の圧縮
が可能となる。例えばＤＰＣＭデータＤｚ’（００１１
）は現在のＰＣＭデータＤヱ（１０００）−１標本区間
前のＰＣＭデータＤ２（０１０１）より得られ、Ｄ Ｐ
ＣＭデータＤ２′（００１０）は現在のＰＣＭデータ
Ｄ２ （０１０１）−１標本区間前のＰＣＭデータＤ
３ （００１１）より得られる如くである。従って、
例えば１６ビツトのＰＣＭ記録・再生システムにおいて
通常は１６ビツト分の信号処理回路が必要であるのに対
し、１６ビツトのＤＰＣＭ記録・再生システムでは圧縮
されたビット長に応じた信号処理回路にハードウェア規
模を低減できる。
しかしながら、上述したビット圧縮効果も低域用波数で
は有効であるが信号周波数が高くなると不利であり、第
５図に示すように、理論的にはサンプリング周波数の１
／６でビット圧縮効果はなくなり、ＰＣＭ信号レベルと
ＤＰＣＭ信号レベルは等しくなる。すなわち、第５図に
おいて、破線はＰＣＭデータであり、サンプル周期の１
／６の周波数に対応する。また実線はＰＣＭデータに対
するＤＰＣＭデータであり、ＤＰＣＭデータとＰＣＭデ
ータは波高値は変わらず位相がずれている点の異なって
いることがわかる。いま、ビット圧縮について注目する
と、この場合、波高値は同一であるから、サンプル周期
の１／６にてビー／ ト圧縮効果はなくなっていること
になる。従って、例えばＤＰＣＭ信号に対する処理ビッ
ト長を１０ビツトとしてサンプリング周波数をコンパク
トディスクのように４４．１ｋＨｚとしたとき、第３図
に示すように約１１５Ｈｚでは１６ビツト、 ９２０１
１ｚでは１３ビツトの分解能が得られるが７．３５ｋＨ
ｚ （４４，１ｋＨｚ／６ ）では分解能は１０ビット
迄低下し、高域周波数における量子化誤差は無視できな
くなる。
は有効であるが信号周波数が高くなると不利であり、第
５図に示すように、理論的にはサンプリング周波数の１
／６でビット圧縮効果はなくなり、ＰＣＭ信号レベルと
ＤＰＣＭ信号レベルは等しくなる。すなわち、第５図に
おいて、破線はＰＣＭデータであり、サンプル周期の１
／６の周波数に対応する。また実線はＰＣＭデータに対
するＤＰＣＭデータであり、ＤＰＣＭデータとＰＣＭデ
ータは波高値は変わらず位相がずれている点の異なって
いることがわかる。いま、ビット圧縮について注目する
と、この場合、波高値は同一であるから、サンプル周期
の１／６にてビー／ ト圧縮効果はなくなっていること
になる。従って、例えばＤＰＣＭ信号に対する処理ビッ
ト長を１０ビツトとしてサンプリング周波数をコンパク
トディスクのように４４．１ｋＨｚとしたとき、第３図
に示すように約１１５Ｈｚでは１６ビツト、 ９２０１
１ｚでは１３ビツトの分解能が得られるが７．３５ｋＨ
ｚ （４４，１ｋＨｚ／６ ）では分解能は１０ビット
迄低下し、高域周波数における量子化誤差は無視できな
くなる。
この発明は斯る点に鑑みてなされたもので、ＤＰＣＭに
よるビット圧縮効果を広帯域にわたって得ることができ
る差分ＰＣＭ信号形成回路を提供するむのである。
よるビット圧縮効果を広帯域にわたって得ることができ
る差分ＰＣＭ信号形成回路を提供するむのである。
この発明による差分ＰＣＭ信号形成回路は、サンプリン
グ周波数がｆｓの入力ＰＣＭデータをオーバサンプリン
グしてｎｆｓ （ｎは２以上の整数）のサンプリング
周波数のＰＣＭデータを生成するディジタルフィルタ（
１）と、上記ｎｆｓのサンプリング周波数のＰＣＭデー
タを信号処理して差分ＰＣＭデータを得る信号処理手段
（２）とを具備するように構成している。
グ周波数がｆｓの入力ＰＣＭデータをオーバサンプリン
グしてｎｆｓ （ｎは２以上の整数）のサンプリング
周波数のＰＣＭデータを生成するディジタルフィルタ（
１）と、上記ｎｆｓのサンプリング周波数のＰＣＭデー
タを信号処理して差分ＰＣＭデータを得る信号処理手段
（２）とを具備するように構成している。
ディジタルフィルタとしてのオーバサンプリングフィル
タ（１）において、サンプリング周波数ｆｓの入力ＰＣ
Ｍデータをオーバサンプリングし“ζｎｆｓ（ｎは２以
上の整数）のサンプリング周波数のＰＣＭデータを生成
する。そして、このＰＣＭデータを信号処理手段として
の減算回路（２）に供給して、こ＼で現在のＰＣＭデー
タより１標本区間前のＰＣＭデータを減算してＤＰＣＭ
データを得る。
タ（１）において、サンプリング周波数ｆｓの入力ＰＣ
Ｍデータをオーバサンプリングし“ζｎｆｓ（ｎは２以
上の整数）のサンプリング周波数のＰＣＭデータを生成
する。そして、このＰＣＭデータを信号処理手段として
の減算回路（２）に供給して、こ＼で現在のＰＣＭデー
タより１標本区間前のＰＣＭデータを減算してＤＰＣＭ
データを得る。
これによりＤ Ｐ ＣＭによるビット圧縮効果が広帯域
にわたって得られる。
にわたって得られる。
以下、この発明の一実施例を第１図〜第３図に基づいて
詳しく説明する。
詳しく説明する。
第１図は本実施例の回路構成を示すもので、同図におい
て、（１）はディジタルフィルタとしての例えば２倍の
オーバサンプリングフィルタ、（２）は信号処理手段と
しての例えば減算回路、（３）はディジタル信号処理器
としての例えばＤ／Ａ変換器である。
て、（１）はディジタルフィルタとしての例えば２倍の
オーバサンプリングフィルタ、（２）は信号処理手段と
しての例えば減算回路、（３）はディジタル信号処理器
としての例えばＤ／Ａ変換器である。
先ずオーバサンプリングフィルタ（１）に第２図Ａに示
すようなサンプリング周波数ｆｓのＰＣＭデータが供給
されるがその前にこのＰＣＭデータは第２図Ｂに示すよ
うに１ ／ ２ｆｓ周期毎に“Ｏ”データを挿入される
。従って、こ＼でＰＣＭデータは見掛上２ｆｓのサンプ
リング周波数を有するものと考えられる０次にこのよう
なデータをオーバサンプリングフィルタ（１）に通すこ
とにより、第２図Ｃに示すように、“０”データを挿入
された部分は補間される。一般にｎ倍のオーバサンプリ
ングフィルタについては（ｎ−１）（１！１１の１０”
データを内挿してフィルタリングを行えば、等比的にサ
ンプリング周波数をｎ倍にした場合のデータが得られる
。
すようなサンプリング周波数ｆｓのＰＣＭデータが供給
されるがその前にこのＰＣＭデータは第２図Ｂに示すよ
うに１ ／ ２ｆｓ周期毎に“Ｏ”データを挿入される
。従って、こ＼でＰＣＭデータは見掛上２ｆｓのサンプ
リング周波数を有するものと考えられる０次にこのよう
なデータをオーバサンプリングフィルタ（１）に通すこ
とにより、第２図Ｃに示すように、“０”データを挿入
された部分は補間される。一般にｎ倍のオーバサンプリ
ングフィルタについては（ｎ−１）（１！１１の１０”
データを内挿してフィルタリングを行えば、等比的にサ
ンプリング周波数をｎ倍にした場合のデータが得られる
。
このようなデータを減算回路（２）に供給して第４図で
述べたようにＤＰＣＭ処理すれば、２倍のオーバサンプ
リングの場合、通常のＤＰＣＭに比べて最低でも６ｄＢ
の量子化誤差の低減が可能となる。
述べたようにＤＰＣＭ処理すれば、２倍のオーバサンプ
リングの場合、通常のＤＰＣＭに比べて最低でも６ｄＢ
の量子化誤差の低減が可能となる。
さて本実施例ではディジタル信号処理器としてＤ／Ａ変
換器（３）を考える。コンパクトディスク等のディジタ
ルオーディオ機器では通常１６ビツトのＤ／Ａ変換器が
使用されるため、ＩＣ設計上或いは製造上の難しさから
コストアップとなる欠点もある。こ＼で、人間の聴感上
高域信号はレスポンスが低下する点及びディスク等のソ
ース側では１０ｋＨｚ以上の高域成分は余り含まれず、
中・低域が主体であることを考慮すれば、このことは現
在のＤ／Ａ変換器のように通過帯域の総てにおいて１６
ビツトが必要ないことを意味する。
換器（３）を考える。コンパクトディスク等のディジタ
ルオーディオ機器では通常１６ビツトのＤ／Ａ変換器が
使用されるため、ＩＣ設計上或いは製造上の難しさから
コストアップとなる欠点もある。こ＼で、人間の聴感上
高域信号はレスポンスが低下する点及びディスク等のソ
ース側では１０ｋＨｚ以上の高域成分は余り含まれず、
中・低域が主体であることを考慮すれば、このことは現
在のＤ／Ａ変換器のように通過帯域の総てにおいて１６
ビツトが必要ないことを意味する。
従って人間の聴感にとって余り大きな情報量をもたない
高域信号に対しては分解能を間引けることがわかる。そ
こで、第１図のＤ／Ａ変換器（３）において例えば１０
ビツトのＤ／Ａ変換器を準備すれば、第３図に示すよう
に、２倍（８８，２ｋｌｌｚ） 、 ４倍（１７６、４
ｋＨｚ ）のサンプリング周波数で動作させることによ
り中・低域（約２２０〜９２０１１ｚ）において１４〜
１６ビツトの分解能が得られるだけでなく、高域（約３
．７〜７．４ｋＨｚ）においても従来に比べて分解能の
劣化を抑えることが可能となる０例えば第３図において
、信号周波数が７．３５ｋＨｚのときサンプリング周波
数が４４．１ｋ）Ｉｚでは分解能が１０ｄＢであるが２
倍のサンプリング周波数８８．２ｋＨｚでは分解能が１
１ｄＢであり、４倍のサンプリング周波数１７６．４ｋ
Ｈｚでは分解能が１２ｄＢである。これよりサンプリン
グ周波数を上げれば高域周波数においても分解能を上げ
ることができ、ビット圧縮効果が得られることがわかる
。
高域信号に対しては分解能を間引けることがわかる。そ
こで、第１図のＤ／Ａ変換器（３）において例えば１０
ビツトのＤ／Ａ変換器を準備すれば、第３図に示すよう
に、２倍（８８，２ｋｌｌｚ） 、 ４倍（１７６、４
ｋＨｚ ）のサンプリング周波数で動作させることによ
り中・低域（約２２０〜９２０１１ｚ）において１４〜
１６ビツトの分解能が得られるだけでなく、高域（約３
．７〜７．４ｋＨｚ）においても従来に比べて分解能の
劣化を抑えることが可能となる０例えば第３図において
、信号周波数が７．３５ｋＨｚのときサンプリング周波
数が４４．１ｋ）Ｉｚでは分解能が１０ｄＢであるが２
倍のサンプリング周波数８８．２ｋＨｚでは分解能が１
１ｄＢであり、４倍のサンプリング周波数１７６．４ｋ
Ｈｚでは分解能が１２ｄＢである。これよりサンプリン
グ周波数を上げれば高域周波数においても分解能を上げ
ることができ、ビット圧縮効果が得られることがわかる
。
なお、現在のＭＯＳプロセスでは高精度Ｄ／Ａ変換器と
して分解能は１０ビット程度であり、１６ビツトのＤ／
Ａ変換器としては専らバイポーラプロセスにより設計さ
れた為、消費電力の点で問題があったが、この発明を採
用することによりＭＯＳプロセスでも高精度Ｄ／Ａ変換
器を設計することが可能となり、且つノントリミングで
得られる。
して分解能は１０ビット程度であり、１６ビツトのＤ／
Ａ変換器としては専らバイポーラプロセスにより設計さ
れた為、消費電力の点で問題があったが、この発明を採
用することによりＭＯＳプロセスでも高精度Ｄ／Ａ変換
器を設計することが可能となり、且つノントリミングで
得られる。
上述の如くこの発明によれば、人力ＰＣＭデータをオー
バサンプリングしてｎ倍のデータを生成し、このＰＣＭ
データを信号処理して差分ＰＣＭデータを得るようにし
たので、広帯域にわたって差分ＰＣＭによるビット圧縮
効果が得られ、例えば２倍のオーバサンプリングの場合
６ｄＢ以上の量子化誤差の低減が可能となり、それだけ
ハードウニ”７の規模も低減される。
バサンプリングしてｎ倍のデータを生成し、このＰＣＭ
データを信号処理して差分ＰＣＭデータを得るようにし
たので、広帯域にわたって差分ＰＣＭによるビット圧縮
効果が得られ、例えば２倍のオーバサンプリングの場合
６ｄＢ以上の量子化誤差の低減が可能となり、それだけ
ハードウニ”７の規模も低減される。
第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第２図
は第１図の動作説明に供するための図、第３図はビット
圧縮の周波数依存性を示す図、第４図はＤＰＣＭのビッ
ト圧縮を説明するための図、第５図はビット圧縮効果が
なくなった場合を表わす図である。 （１）はオーバサンプリングフィルタ、（２）は減算回
路、（３）はＤ／Ａ変換器である。 第４図 第５図
は第１図の動作説明に供するための図、第３図はビット
圧縮の周波数依存性を示す図、第４図はＤＰＣＭのビッ
ト圧縮を説明するための図、第５図はビット圧縮効果が
なくなった場合を表わす図である。 （１）はオーバサンプリングフィルタ、（２）は減算回
路、（３）はＤ／Ａ変換器である。 第４図 第５図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 サンプリング周波数がｆｓの入力ＰＣＭデータをオーバ
サンプリングしてｎｆｓ（ｎは２以上の整数）のサンプ
リング周波数のＰＣＭデータを生成するディジタルフィ
ルタと、 上記ｎｆｓのサンプリング周波数のＰＣＭデータを信号
処理して差分ＰＣＭデータを得る信号処理手段と を具備して成る差分ＰＣＭ信号形成回路。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61199405A JPS6354827A (ja) | 1986-08-26 | 1986-08-26 | 差分ｐｃｍ信号形成回路 |
| DE19873728514 DE3728514A1 (de) | 1986-08-26 | 1987-08-26 | Verfahren und vorrichtung zum erzeugen eines differenz-pulscodemodulations (dpcm)-signals |
| GB08720119A GB2194695A (en) | 1986-08-26 | 1987-08-26 | Apparatus for producing a differential PCM signal |
| KR870009303A KR880003486A (ko) | 1986-08-26 | 1987-08-26 | 차분 pcm 신호형성방법 및 그 장치 |
| FR8711964A FR2603435A1 (fr) | 1986-08-26 | 1987-08-26 | Procede et appareil de production de signal pcm differentiel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61199405A JPS6354827A (ja) | 1986-08-26 | 1986-08-26 | 差分ｐｃｍ信号形成回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6354827A true JPS6354827A (ja) | 1988-03-09 |
Family
ID=16407246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61199405A Pending JPS6354827A (ja) | 1986-08-26 | 1986-08-26 | 差分ｐｃｍ信号形成回路 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6354827A (ja) |
| KR (1) | KR880003486A (ja) |
| DE (1) | DE3728514A1 (ja) |
| FR (1) | FR2603435A1 (ja) |
| GB (1) | GB2194695A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02180432A (ja) * | 1988-12-29 | 1990-07-13 | Nec Home Electron Ltd | ディジタル／アナログ変換装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2304243B (en) * | 1995-08-04 | 2000-03-15 | Nokia Mobile Phones Ltd | Analogue to digital and digital to analogue converters |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL7307237A (ja) * | 1973-05-24 | 1974-11-26 | ||
| CA1068822A (en) * | 1974-06-24 | 1979-12-25 | Ching-Long Song | Digital to analog converter for a communication system |
| US3937897A (en) * | 1974-07-25 | 1976-02-10 | North Electric Company | Signal coding for telephone communication system |
| CA1204494A (en) * | 1982-11-22 | 1986-05-13 | James A. Clishem | Seismic exploration system and an analog-to-digital converter for use therein |
-
1986
- 1986-08-26 JP JP61199405A patent/JPS6354827A/ja active Pending
-
1987
- 1987-08-26 DE DE19873728514 patent/DE3728514A1/de not_active Withdrawn
- 1987-08-26 KR KR870009303A patent/KR880003486A/ko not_active Ceased
- 1987-08-26 GB GB08720119A patent/GB2194695A/en not_active Withdrawn
- 1987-08-26 FR FR8711964A patent/FR2603435A1/fr active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02180432A (ja) * | 1988-12-29 | 1990-07-13 | Nec Home Electron Ltd | ディジタル／アナログ変換装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2603435A1 (fr) | 1988-03-04 |
| DE3728514A1 (de) | 1988-03-03 |
| KR880003486A (ko) | 1988-05-17 |
| GB8720119D0 (en) | 1987-09-30 |
| GB2194695A (en) | 1988-03-09 |
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