JPS6354837A - デジタル情報信号伝送方式 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明はデジタル情報信号伝送方式に係り、特に対数変
換及び差分パルス符号変調して伝送するデジタル情報信
号伝送方式に関する。

（従来の技術） 従来より、対数（ＬＯＧ）変換及び差分パルス符号変調
して伝送されたデジタル信号を、例えば情報記録内ｖＩ
（デジタルディスク）などの情報記録媒体に記録し、再
生したデジタル信号を指数変換及び加算処理して伝送す
ることが行なわれている。

第３図及び第４図は従来のデジタル情報信号伝送方式の
一例を示すブロック系統図であり、第３図は記録系、第
４図は再生系をそれぞれ示す図である。

まず、記録系について説明する。第３図において、１は
入力端子、２はエリアジング防止フィルタ、３はサンプ
ルホールド回路、４はＡ／Ｄ変換器、５はＬＯＧ変換・
差分処理回路、６は符号化フォーマット変換回路、７は
変調器、８は記録装置である。

そして、入力端子１には、例えば磁気テープ再生装置で
再生したアナログの音声信号などのアナログ情報信号が
供給され、このアナログ信号はローパスフィルタ（ＬＰ
Ｆ）よりなるエリアジング防止フィルタ２でサンプリン
グ周波数のｉ以下の周波数帯域の信号だけを通過させる
ことにより、折返し雑音が防止される。

エリアジング防止フィルタ２を通過した信号は、サンプ
ルホールド回路３において、例えば４４．１ｋＨｚのサ
ンプリング周波数ｆｓで標本化された後、Ａ／Ｄ変換冴
４でアナログ信号から１６ビツトのデジタル信号に変換
され、ＬＯＧ変換・差分処理回路５に供給される。

ＬＯＧ変換・差分処理回路５では、供給された１６ビツ
トのデジタル信号が対数圧縮処理され、更に差分ＰＣＭ
（パルス符号変調）処理され、７ビツトのデジタル信号
が出力され、符号化フォーマット変換回路６で符号化さ
れ誤り検出訂正ビットなどが付加された所定の信号フォ
ーマットのブロック単位で時系列的に合成されたデジタ
ル信号が発生される。

符号化フォーマット変換回路６の出力は、変調器７を構
成する、例えばスクランブルドＮＲＺ変調器で同期信号
ビットを除いた他の信号が予め設定された乱数テーブル
よりの信号（例えばＭ系列符号）と２を法とする加算に
よるスクランブルドＮＲＺ変調を行なわれた後、更に、
この変調器７を構成する、例えばＦＭ変調回路でＦＭ変
調した周波数変調デジタル信号が公知のカッティングマ
シン等の記録装置８に供給される。

そして、この記録装置８に供給される周波数変調デジタ
ル信号は変調光ビームに変換された後、円盤状記録原盤
（図示せず）上の感光剤に集束照射される。この円盤状
記録原盤（図示せず）を公知の現像工程及び製着工程を
通すことにより、大岳のディスク（デジタルディスク）
を複製することができる。

なお、ディスク以外の記録媒体に記録しても良いことは
勿論である。

次に、再生系について説明する。第４図において、９は
再生装置、１０Ｇ、ｌｔ復調器、１１はフォーマット変
換復号化回路、１２は逆ＬＯＧ変換・逆差分処理回路、
１３はＤ／Ａ変換器、１４はエリアジング防止フィルタ
、１５は出力端子である。

そして、前記した記録系で複製されたデジタルディスク
を、ディスク再生装置などの再生装置って再生したデジ
タル信号は復調器１０に供給され、ここでＦＭ復調され
た後、フォーマット変換復号化回路１１で所定のフォー
マットに変換され、ここでデスクランブル及び復号誤り
訂正が行なわれて、所定の信号フォーマットの再生デジ
タル信号が得られる。

この再生デジタル信号は、逆ＬＯＧ変換・逆差分処理回
路１２に供給され、ここで逆ＬＯＧ変換（指数変換）さ
れ、更に逆差分（加算）処理されて１６ビツトのデジタ
ル信号に伸張した後、Ｄ／Ａ変換器１３でデジタル信号
からアナログ信号に変換され、エリアジング防止フィル
タ１４を介して出力端子１５から出力される。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、上記したデジタル情報信号伝送方式の記録系
あるいは再生系では、ＬＯＧ変換、差分処理を行なう際
に、入力信号の周波数がサンプリング周波数の十以王で
、かつ、入力レベルが最大振幅レベル（規定値）の＋以
上の時において差分データ演算時にオーバーフローが生
じてしまうことがある。

これは、ダイナミックレンジをできるだけ太きくするた
め入力信号の最大振幅レベルＦ、Ｐ、　（ＦｕｌｌＰｅ
ａｋ　）がＡ／Ｄ変換器の最大入力振幅レベルに等しく
なるようにするため、第５図（Ａ）に示すような入力信
号の振幅１周波数とサンプリング周波数（サンプリング
周期Ｔｓ）との関係により、第５図（Ｂ）′の■、■の
差分値に示すように、差分信号のレベルが入力信号の最
大振幅レベル「、Ｐ。

に対してオーバーすることによるものである。また、こ
のレベルのオーバーの度合を第６図に示す。

なお、同図中、ＯｄＢは入力信号の最大振幅を示す。

このため、従来の伝送方式では演算中にオーバーフロー
が生じた場合、その演算値の符号により、正または負の
最大値のデータを与えていた。

しかし、このようにした場合、実際の入力信号に対して
飽和値を設定することになり、これが歪の増大をもたら
すといったことになる。

そこで、本発明は上記した従来の技術の問題点を解決し
て、差分データ処理（演算）中にオーバーフローが発生
しないような入力信号レベルを、その周波数等に応じて
変化させる回路を設けるようにしたデジタル情報信号伝
送方式を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記の目的を達成するために、入力アナログ情
報信号をデジタル情報信号に変換し、対数変換及び差分
パルス符号変調して伝送するデジタル情報信号伝送方式
において、前記入力アナログ情報信号の周波数に応じて
そのレベルを制限する入力レベル制限手段を設けたこと
を特徴とするデジタル情報信号伝送方式を提供するもの
である。

（作　用） 上記した構成のデジタル情報信号伝送方式においては、
入力アナログ信号の周波数に応じてそのレベルをＩ１１
限した後、デジタル信号に変換し、対数変換及び差分パ
ルス符号変調する。

（実　施　例） 本発明になるデジタル情報信号伝送方式の・一実施例に
ついて、以下に図面と共に説明する。

本発明の実施例としては、（１）入力信号の周波数に応
じてそのレベルを制限するものと、■入力信号の周波数
及びレベルに応じてそのレベルを制限するものとが考え
られる。

第１図及び第２図は本発明になるデジタル情報信号伝送
方式の一実施例を示すブロック系統図であり、第１図は
記録系、第２図は再生系をそれぞれ示す図である。なお
、前出の第３図及び第４図における同一構成部分には同
一番号を付しその説明を省略する。

まず、記録系について説明する。第１図において、前記
した第３図に対して、入力端子１とエリアジング防止フ
ィルタ２との間にレベル制限回路１６を設けるようにす
る。なお、その他の構成は第３図の構成と同じである。

そして、入力端子１に供給されるアナログの音声信号な
どのアナログ情報信号をレベル制限回路１６を通してそ
のレベルを制限した後にエリアジング防止フィルタ２に
供給するようにする。

このような構成において、前記した第３図における動作
と同様に、サンプルホールド回路３で標本化された後、
Ａ／Ｄ変換器４でアナログ信号からデジタル信号に変換
され、ＬＯＧ変換・差分処理回路５で対数圧縮処理され
、更に差分ＰＣＭ（パルス符号変調）処理され、符号化
フォーマット変換回路６で所定の信号フォーマットのデ
ジタル信号が発生され、変調器７でスクランブルドＮ　
′ＲＺ変調、ＦＭ変調され、記録装置８で円盤状記録原
盤（図示せず）上の感光剤に集束照射される。

ここで、レベル制限回路１６は、入力アナログ情報信号
の周波数に応じて、そのレベルを制限するもの、あるい
は周波数及びレベルに応じて、そのレベルを制限するも
のである。

第７図はレベル制限回路１６をローパスフィルタで構成
した場合の特性図を示す。この場合は、カットオフ周波
数がｆｓ／４（但し、ｆｓはサンプリング周波数）で、
−６［ｄＢｌｏＣｔ　］のローパスフィルタを用いて、
入力アナログ情報信号の周波数に応じて、そのレベルを
制限するものである。

この為、後述するように、再生系では、周波数特性を補
正するために、このＯ−バスフィルタと逆特性のエンフ
ァシス回路１７を設ける必要がある。

第８図はレベル制限回路１６をレベル制限器（リミッタ
）で構成した場合の特性図を示す。このレベル制限器は
、入力信号の周波数及びレベルに応じた可変カットオフ
周波数のローパスフィルタにより構成され、入力アナロ
グ情報信号の周波数及びレベルに応じて、そのレベルを
制限するものである。このレベル制限器により差分信号
の最大振幅は入力信号の最大振幅と全周波数帯域におい
て同じとなる。

但し、このレベル制限器は、一般に言われるような波形
をクリップさせるリミッタとは違い、レベルをコントロ
ールして制限しているものなので、歪の発生を極力抑え
ることができる。

なお、再生時における逆補正については、大振幅時に聴
感上周波数特性が高域において低下しても分かりにくい
という理由から特に必要はない。

しかし、第１１図に示すような第７図のローパスフィル
タの特性あるいは第８図のレベル制限器の特性とは逆特
性の補正回路を追加すればなお良いことは勿論である。

第９図は上記のレベル制限器の具体的構成例を示す図で
ある。

同図において、１８は電圧制御可変抵抗、１９はエンフ
ァシス回路、２０は絶対値回路、Ｃｏはコンデンサであ
る。

そして、電圧制御可変抵抗１８及びコンデンサＣｏによ
り構成されたローパスフィルタの出力信号を、カットオ
フ周波数ｆｏ（＝ｆｓ／４；ｆｓはサンプリング周波数
）　、　６　［ｄＢｌｏｃｔ　］のエンファシス回路１
９及び信号レベルの絶対値回路２０を通し、電圧制御可
変抵抗１８にフィードバックさせる。

ここで、電圧制御可変抵抗１８の抵抗値Ｒ（Ｖ）及びサ
ンプリング周波数ｆｓとの関係は次式のようになる。

Ｒ（Ｖ）　＝　（ｖ／Ｆ、Ｐ、）　・Ｒｏ＝α・Ｒｏ（
但し、■は絶対値回路２０から出力される制御電圧、Ｆ
、　Ｐ、は入力信号の最大振幅レベル（Ｆｕｌｌ　Ｐｅ
ａｋ　）　、　ａは係数、Ｒｏは基準抵抗値。） １／（２πＲｏＣｏ）＝ｆｓ／２ （但し、ＣＯはコンデンサの値。） そして、電圧制御可変抵抗１８を第１０図に示すグラフ
のような特性にすることにより、エンファシス回路１９
でｆｓ／４以下の周波数において規定された最大入力電
圧以下のレベルになればローパスフィルタのカットオフ
周波数が低域にシフトし、出力電圧は信号波形を変化さ
せずに低下することになる。

次に、再生系について説明する。第２図において、前記
した第４図に対して、記録系のレベル制限回路１６とし
て第７図に示すような特性図のローパスフィルタで構成
した場合を除き第４図の構成のものと全く同じ構成であ
る。これは再生系においては、再生されたデータを逆Ｌ
ＯＧ変換及び逆差弁（加算）処理して音声データなどの
情報データを演算する為、記録系においてデータに矛盾
がない限り、オーバーフロー等による歪の発生はあり得
ないためである。

但し、レベル制限回路１６をローパスフィルタで構成し
た場合、伝送システム全体の周波数特性が変化してしま
うため、再生系のＲ終段において第２図に示すようにエ
ンファシス回路１７を設ける必要がある。

以上のように、入力アナログ信号の周波数に応じてその
レベルを制限してデジタル信号に変換した後、対数変換
及び差分パルス符号変調することにより、差分処理（演
算）の際のオーバーフローの発生を防止し、歪の発生を
抑えることができる。

（発明の効果） 以上の如く、本発明になるデジタル情報信号伝送方式に
よれば、入力アナログ信号の周波数に応じてそのレベル
を制限してデジタル信号に変換した後、対数変換及び差
分パルス符号変調することにより、差分処理（演奏）中
のオーバーフローの発生を防止し、歪の発生を抑えるこ
とができるといった特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明になるデジタル情報信号伝送
方式の一実施例を示すブロック系統図であり、第１図は
記録系、第２図は再生系をそれぞれ示す図、第３図及び
第４図は従来のデジタル情報信号伝送方式の一例を示す
ブロック系統図であり、第３図は記録系、第４図は再生
系をそれぞれ示す図、第５図（Ａ）、（Ｂ）及び第６図
は従来のデジタル情報信号伝送方式において差分データ
演算時にオーバーフローが生じることを説明する図、第
７図及び第８図は本発明を構成するレベル制限回路の特
性図、第９図は本発明を構成するレベル制限器の具体的
構成例を示す図、第１０図は本発明を構成するレベル制
限器の電圧制御可変抵抗の特性図、第１１図は補正回路
の特性図である。 １・・・入力端子、 ２．１４・・・エリアジング防止フィルタ、３・・・サ
ンプルホールド回路、４・・・Ａ／Ｄ変換器、５・・・
ＬＯＧ変換・差分処理回路、 ６・・・符号化フォーマット変換回路、７・・・変調器
、８・・・記録装置、９・・・再生装置、１０・・・復
調器、１１・・・フォーマット変換復号化回路、１２・
・・逆ＬＯＧ変換・逆差弁処理回路、１３・・・Ｄ／Ａ
変換器、１５・・・出力端子、１６・・・レベル制限回
路、１７．１９・・・エンファシス回路、１８・・・電
圧制御可変抵抗器、２０・・・絶対値回路、Ｃｏ・・・
コンデンサ。 ＋　５　口 ル６　図　　　　　Ａカ楢号暦し々散 辞 、＋　７　口　　　　人″信号罰波１２入力／ｆ号酌ヌ
ｅ客（ 汁　８　に ヤ　９　目　−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入力アナログ情報信号をデジタル情報信号に変換し、対
   数変換及び差分パルス符号変調して伝送するデジタル情
   報信号伝送方式において、 前記入力アナログ情報信号の周波数に応じてそのレベル
   を制限する入力レベル制限手段を設けたことを特徴とす
   るデジタル情報信号伝送方式。