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JP2000114971A - Digital signal generator - Google Patents

Digital signal generator

Info

Publication number
JP2000114971A
JP2000114971A JP10299108A JP29910898A JP2000114971A JP 2000114971 A JP2000114971 A JP 2000114971A JP 10299108 A JP10299108 A JP 10299108A JP 29910898 A JP29910898 A JP 29910898A JP 2000114971 A JP2000114971 A JP 2000114971A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
bit
digital
sdm
analog
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
Application number
JP10299108A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsukasa Igarashi
司 五十嵐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Columbia Co Ltd
Original Assignee
Nippon Columbia Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Columbia Co Ltd filed Critical Nippon Columbia Co Ltd
Priority to JP10299108A priority Critical patent/JP2000114971A/en
Publication of JP2000114971A publication Critical patent/JP2000114971A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/10Digital recording or reproducing
    • G11B20/10527Audio or video recording; Data buffering arrangements
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/00007Time or data compression or expansion
    • G11B2020/00014Time or data compression or expansion the compressed signal being an audio signal
    • G11B2020/00065Sigma-delta audio encoding

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Reduction Or Emphasis Of Bandwidth Of Signals (AREA)
  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To stably output a one bit SDM signal by executing a pre-emphasis processing emphasizing a high frequency band on an inputted analog signal, outputting the analog signal, shaving noise with sigma/delta modulation, outputting the one bit SDM signal, de-emphasizing it and outputting a multi-bit PCM signal. SOLUTION: A one bit SDM system A/D converter 3 converts an analog signal into a one bit SDM signal and primarily shaves a quantization noise component. The one bit SDM system A/D converter 3 outputs the one bit SDM signal to a digital de-emphasis circuit 4. A de-emphasis characteristic is added to the digital de-emphasis circuit 4 since it attenuates the signal component of the high frequency band of the inputted one bit SDM signal. The de-emphasis characteristic is almost opposite to the pre-emphasis characteristic of the analog pre-emphasis circuit 2 and they compensate each other.

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、アナログ信号を1
ビットシグマデルタ変調(以下、Sigma Delta Modulati
onの頭文字をとり、SDMという。)信号に変換するデ
ィジタル信号発生装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention
Bit sigma delta modulation (hereinafter Sigma Delta Modulati)
The acronym for on is called SDM. The present invention relates to a digital signal generator for converting a signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のコンパクトディスク(以下、Comp
act Diskの頭文字をとりCDという。)において、サン
プリング周波数44.1kHz、量子化ビット数16ビ
ットのマルチビットパルスコードモジュレーション(以
下、パルスコードモジュレーションは、Pulse Code Mod
ulationの頭文字を用いて、PCMと表記する。)信号
が、符号化されて記録されている。
2. Description of the Related Art Conventional compact discs (hereinafter referred to as Comp
The acronym of act Disk is called CD. ), Multi-bit pulse code modulation having a sampling frequency of 44.1 kHz and a quantization bit number of 16 bits (hereinafter, pulse code modulation is referred to as Pulse Code Mod)
It is written as PCM using the initials of ulation. ) The signal is encoded and recorded.

【0003】そして、近年では音質を高めるため、1ビ
ットで高速量子化してシグマデルタ変調する1ビットS
DM方式のディジタル信号処理により、入力されるアナ
ログ信号を、サンプリング周波数2.8224MHz、
量子化ビット数1ビットの1ビットSDM信号に変換す
る1ビットSDM技術が注目されている。
In recent years, in order to improve sound quality, 1-bit S bits that are quantized at high speed by 1 bit and sigma-delta modulated are used.
The digital signal processing of the DM system converts the input analog signal to a sampling frequency of 2.8224 MHz.
A 1-bit SDM technique for converting a 1-bit SDM signal having a quantization bit number of 1 bit has attracted attention.

【0004】1ビットSDM技術の概略について説明す
る。図10は、1ビットSDM技術を用いる記録再生シ
ステムのブロック図、図11は、1ビットSDM技術を
用いる記録再生システムの各ブロックから出力される出
力信号の周波数スペクトル線図である。
An outline of the 1-bit SDM technique will be described. FIG. 10 is a block diagram of a recording / reproducing system using 1-bit SDM technology, and FIG. 11 is a frequency spectrum diagram of an output signal output from each block of the recording / reproducing system using 1-bit SDM technology.

【0005】まず、アナログ信号から1ビットSDM信
号を生成し、情報媒体に記録保存する場合について説明
する。図10に示すように、入力端子10には図示しな
い外部装置から、図11(a)に示すような周波数スペ
クトルを有するアナログ信号が入力される。
First, a case where a 1-bit SDM signal is generated from an analog signal and stored in an information medium will be described. As shown in FIG. 10, an analog signal having a frequency spectrum as shown in FIG. 11A is input to an input terminal 10 from an external device (not shown).

【0006】このアナログ信号の信号成分は、100k
Hz程度の周波数帯域であって、可聴周波数を超える高
周波数のアナログ信号を含んでいる。このアナログ信号
は、1ビットSDM方式アナログディジタル(以下、an
alog/Digitalの頭文字をとり、A/Dという)変換器
20に入力される。
The signal component of this analog signal is 100 k
It is a frequency band of about Hz, and includes a high frequency analog signal exceeding an audible frequency. This analog signal is a 1-bit SDM analog-digital (hereinafter, an
alog / Digital is abbreviated to A / D).

【0007】1ビットSDM方式A/D変換器20は、
入力されたアナログ信号を、サンプリング周波数が2.
8224MHz、量子化ビット数が1ビットの1ビット
SDM信号に変換する。
[0007] The 1-bit SDM A / D converter 20 comprises:
The input analog signal is sampled at a sampling frequency of 2.
The signal is converted into a 1-bit SDM signal having 8224 MHz and a quantization bit number of 1 bit.

【0008】図11(b)に1ビットSDM信号の周波
数スペクトルを示す。1ビットSDM信号は、信号成分
とSDMにより発生した量子化雑音成分とをそれぞれ含
む。SDMにより、例えば、アナログ信号の上限である
100kHzからサンプリング周波数の1/2の周波数
1.4112MHzまでの周波数帯域に量子化雑音が移
動するノイズシェーピングが行なわれる。1ビットSD
M方式A/D変換器20は、変換した1ビットSDM信
号を1ビットSDM信号用記録再生装置30へ出力す
る。
FIG. 11B shows a frequency spectrum of a 1-bit SDM signal. The 1-bit SDM signal includes a signal component and a quantization noise component generated by the SDM, respectively. By SDM, for example, noise shaping is performed in which quantization noise moves to a frequency band from 100 kHz, which is the upper limit of an analog signal, to 1.4112 MHz, which is half the sampling frequency. 1-bit SD
The M-system A / D converter 20 outputs the converted 1-bit SDM signal to the 1-bit SDM signal recording / reproducing device 30.

【0009】1ビットSDM信号用記録再生装置30
は、1ビットSDM信号を情報媒体に記録する。ここに
1ビットSDM信号用記録再生装置30は、例えば、テ
ープ装置、光ディスク装置、磁気ディスク装置、または
前記光ディスク装置や磁気ディスク装置を内蔵するコン
ピュータである。このようにして、アナログ信号から1
ビットSDM信号を生成し、情報媒体に記録保存する。
Recording / reproducing apparatus 30 for 1-bit SDM signal
Records a 1-bit SDM signal on an information medium. Here, the 1-bit SDM signal recording / reproducing device 30 is, for example, a tape device, an optical disk device, a magnetic disk device, or a computer including the optical disk device or the magnetic disk device. In this way, the analog signal
A bit SDM signal is generated and recorded and stored on an information medium.

【0010】続いて、情報媒体から再生される1ビット
SDM信号をアナログ信号に変換する場合について説明
する。操作者からの操作に応じて1ビットSDM信号用
記録再生装置30は、1ビットSDM信号を再生する。
Next, a case where a 1-bit SDM signal reproduced from an information medium is converted into an analog signal will be described. The 1-bit SDM signal recording / reproducing device 30 reproduces the 1-bit SDM signal in response to an operation from the operator.

【0011】1ビットSDM信号用記録再生装置30
は、再生した1ビットSDM信号をアナログローパスフ
ィルタ40へ出力する。アナログローパスフィルタ40
は、例えば、アナログ信号の上限100kHzまでのカ
ットオフ周波数を持つフィルタであり、入力された1ビ
ットSDM信号をフィルタリングすることにより100
kHzまで周波数帯域を有するアナログ信号を再生す
る。
Recording / reproducing apparatus 30 for 1-bit SDM signal
Outputs the reproduced 1-bit SDM signal to the analog low-pass filter 40. Analog low-pass filter 40
Is a filter having a cutoff frequency up to an upper limit of 100 kHz of an analog signal, for example, by filtering an input 1-bit SDM signal.
An analog signal having a frequency band up to kHz is reproduced.

【0012】アナログローパスフィルタ40は、1ビッ
トSDM信号をローパスフィルタリングすることにより
1ビットSDM信号から信号成分を抽出する。この信号
成分は、100kHzまでのアナログ信号である。ま
た、100kHzより高周波数帯域の量子化雑音成分
は、アナログローパスフィルタ40により除去される。
The analog low-pass filter 40 extracts a signal component from the 1-bit SDM signal by performing low-pass filtering on the 1-bit SDM signal. This signal component is an analog signal up to 100 kHz. The quantization noise component in a frequency band higher than 100 kHz is removed by the analog low-pass filter 40.

【0013】図11(c)にアナログローパスフィルタ
40から出力されるアナログ信号の周波数スペクトルを
示す。このように、アナログローパスフィルタ40のフ
ィルタリングにより、1ビットSDM信号に含まれる量
子化雑音成分の多くの部分が除去され、また、1ビット
SDM信号に含まれる信号成分が取り出される。
FIG. 11C shows a frequency spectrum of an analog signal output from the analog low-pass filter 40. As described above, the filtering by the analog low-pass filter 40 removes a large part of the quantization noise component included in the 1-bit SDM signal, and extracts the signal component included in the 1-bit SDM signal.

【0014】アナログローパスフィルタ40は、出力端
子50に、アナログ信号を出力する。アナログ信号は、
図示しない増幅装置やスピーカ装置へ出力され、音楽や
音声として再生される。
The analog low-pass filter 40 outputs an analog signal to an output terminal 50. The analog signal is
The signal is output to an amplifying device or a speaker device (not shown) and reproduced as music or voice.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】さて、SDMによりノ
イズシェーピングを行うとき、所定のノイズシェーピン
グ特性となるように1ビットSDM方式A/D変換器2
0を設計しても、1ビットSDM方式A/D変換器20
が所定のノイズシェーピングによる1ビットSDM信号
を生成しないことがあった。
When performing noise shaping by SDM, the 1-bit SDM A / D converter 2 is designed to have a predetermined noise shaping characteristic.
0, the 1-bit SDM A / D converter 20
May not generate a 1-bit SDM signal by predetermined noise shaping.

【0016】所定のノイズシェーピングによる1ビット
SDM信号を生成しない一つの理由として、例えば、1
ビットSDM方式A/D変換器20が安定して動作しな
いことが上げられる。
One reason why a 1-bit SDM signal is not generated by predetermined noise shaping is, for example, 1
The bit SDM A / D converter 20 does not operate stably.

【0017】1ビットSDM方式A/D変換器20が安
定して動作しない理由は、1ビットSDM方式A/D変
換器20に含まれる1ビットA/D変換器やオペアンプ
において、入力される信号に追従できないという応答速
度の限界や入力信号の周波数に応じて位相遅れや位相進
みが生じる等の不確定要素があることなどが想定できる
が、正確には解明されていない。
The reason why the 1-bit SDM A / D converter 20 does not operate stably is that a signal inputted to a 1-bit A / D converter or an operational amplifier included in the 1-bit SDM A / D converter 20 is not used. It can be assumed that there is an uncertain factor such as a limit of response speed that cannot follow the frequency and phase delay or phase advance depending on the frequency of the input signal. However, it is not precisely understood.

【0018】これら1ビットSDM方式A/D変換器2
0の動作を安定させるなど所定の条件を満たしつつ、量
子化雑音を所定の高周波数帯域に移動させるノイズシェ
ーピング特性を実現することが望ましいが、現状では、
動作を安定させるなど所定の条件を満たすために、量子
化雑音の所定のノイズシェーピング特性を犠牲にしてい
る。
These 1-bit SDM A / D converters 2
It is desirable to realize a noise shaping characteristic of moving quantization noise to a predetermined high frequency band while satisfying predetermined conditions such as stabilizing the operation of 0.
In order to satisfy a predetermined condition such as stabilizing the operation, a predetermined noise shaping characteristic of the quantization noise is sacrificed.

【0019】具体的には、動作を安定させるなど所定の
条件を満たすために、1ビットSDM方式A/D変換器
20から出力される1ビットSDM信号のノイズシェー
ピング特性は、1ビットSDM方式A/D変換器20の
量子化雑音を100kHzを越える周波数帯域へ移動さ
せることができず、50kHz近傍から量子化雑音の信
号レベルを上昇させるようなノイズシェーピング特性と
なっている。
Specifically, in order to satisfy a predetermined condition such as stabilizing the operation, the noise shaping characteristic of the 1-bit SDM signal output from the 1-bit SDM A / D converter 20 is 1-bit SDM A The quantization noise of the / D converter 20 cannot be moved to a frequency band exceeding 100 kHz, and has a noise shaping characteristic such that the signal level of the quantization noise increases from around 50 kHz.

【0020】すなわち、100kHzまで周波数帯域を
有するアナログ信号の中から量子化雑音を除去したいに
も関わらず、量子化雑音が残留してしまうという欠点が
あった。量子化雑音を除去した1ビットSDM信号を生
成することができるA/D変換器が必要とされている。
That is, there is a disadvantage that the quantization noise remains despite the desire to remove the quantization noise from the analog signal having a frequency band up to 100 kHz. There is a need for an A / D converter that can generate a 1-bit SDM signal from which quantization noise has been removed.

【0021】本発明は、予め定められたノイズシェーピ
ング特性の1ビットSDM信号を安定して生成するディ
ジタル信号発生装置を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide a digital signal generator for stably generating a 1-bit SDM signal having a predetermined noise shaping characteristic.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1に記載のディジタル信号発生装置は、入力
されるアナログ信号に高周波数帯域を強調するプリエン
ファシス処理を施してアナログ信号を出力するアナログ
プリエンファシス回路と、前記プリエンファシス処理さ
れたアナログ信号をシグマデルタ変調によりノイズシェ
ーピングして1ビットSDM信号を出力する1ビットS
DM方式A/D変換器と、前記1ビットSDM信号にデ
エンファシス処理を施してマルチビットPCM信号を出
力するディジタルデエンファシス回路と、前記デエンフ
ァシス処理されたマルチビットPCM信号をディジタル
シグマデルタ変調によりノイズシェーピングして1ビッ
トSDM信号を出力するディジタルSDM回路とを備え
たことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a digital signal generator which performs a pre-emphasis process for emphasizing a high frequency band on an input analog signal to convert the analog signal. An analog pre-emphasis circuit for outputting, and a 1-bit signal for outputting a 1-bit SDM signal by noise-shaping the pre-emphasized analog signal by sigma-delta modulation
A DM A / D converter, a digital de-emphasis circuit for performing a de-emphasis process on the 1-bit SDM signal and outputting a multi-bit PCM signal, and a digital sigma-delta modulation of the de-emphasized multi-bit PCM signal A digital SDM circuit that outputs a 1-bit SDM signal by noise shaping.

【0023】また、請求項2に記載のディジタル信号発
生装置は、入力されるアナログ信号に高周波数帯域を強
調するプリエンファシス処理を施してアナログ信号を出
力するアナログプリエンファシス回路と、前記プリエン
ファシス処理されたアナログ信号をシグマデルタ変調に
よりノイズシェーピングしてマルチビットPCM信号を
出力するマルチビットPCM方式A/D変換器と、前記
マルチビットPCM信号にデエンファシス処理を施して
マルチビットPCM信号を出力するディジタルデエンフ
ァシス回路と、前記デエンファシス処理されたマルチビ
ットPCM信号をディジタルシグマデルタ変調によりノ
イズシェーピングして1ビットSDM信号を出力するデ
ィジタルSDM回路とを備えたことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a digital signal generating apparatus, comprising: an analog pre-emphasis circuit for performing a pre-emphasis process for emphasizing a high frequency band on an input analog signal and outputting the analog signal; A multi-bit PCM A / D converter that outputs a multi-bit PCM signal by noise-shaping the analog signal obtained by sigma-delta modulation and outputs a multi-bit PCM signal by performing de-emphasis processing on the multi-bit PCM signal A digital de-emphasis circuit and a digital SDM circuit for noise-shaping the de-emphasized multi-bit PCM signal by digital sigma-delta modulation to output a 1-bit SDM signal.

【0024】また、請求項3に記載のディジタル信号発
生装置は、請求項1または請求項2に記載のディジタル
信号発生装置において、前記アナログプリエンファシス
回路の伝達関数の周波数特性は、前記ディジタルデエン
ファシス回路の伝達関数の逆関数の周波数特性と略等し
いことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the digital signal generator according to the first or second aspect, the frequency characteristic of the transfer function of the analog pre-emphasis circuit is the digital de-emphasis. It is characterized by being substantially equal to the frequency characteristic of the inverse function of the transfer function of the circuit.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の第1実施例のデ
ィジタル信号発生装置のブロック図、図2は、第1実施
例のディジタル信号発生装置の1ビットSDM方式A/
D変換器のブロック図、図3は、第1実施例のディジタ
ル信号発生装置のディジタルSDM回路のブロック図で
ある。
FIG. 1 is a block diagram of a digital signal generator according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram of a 1-bit SDM A / D converter of the digital signal generator according to the first embodiment.
FIG. 3 is a block diagram of a digital SDM circuit of the digital signal generator of the first embodiment.

【0026】図4は、第1実施例のディジタル信号発生
装置の各ブロックから出力される信号成分の周波数スペ
クトル線図、図5は、アナログエンファシス回路とディ
ジタルデエンファシス回路の伝達関数の周波数特性図、
図6は、第1実施例のディジタル信号発生装置の各ブロ
ックから出力される量子化雑音成分の周波数スペクトル
線図である。
FIG. 4 is a frequency spectrum diagram of signal components output from each block of the digital signal generator of the first embodiment, and FIG. 5 is a frequency characteristic diagram of transfer functions of the analog emphasis circuit and the digital de-emphasis circuit. ,
FIG. 6 is a frequency spectrum diagram of a quantization noise component output from each block of the digital signal generator of the first embodiment.

【0027】以下、図1乃至図3を用いて本発明の第1
実施例のディジタル信号発生装置について説明する。ま
た、図4乃至図6を用いて本発明の第1実施例のディジ
タル信号発生装置の信号処理について説明する。説明
上、信号成分と量子化雑音成分とを分けて図示する。
Hereinafter, the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
A digital signal generator according to an embodiment will be described. The signal processing of the digital signal generator according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. For explanation, a signal component and a quantization noise component are illustrated separately.

【0028】第1実施例のディジタル信号発生装置は、
図1に示すように、入力端子1、アナログプリエンファ
シス回路2、1ビットSDM方式A/D変換器3、ディ
ジタルデエンファシス回路4、ディジタルSDM回路5
及び出力端子6を備える。
The digital signal generator of the first embodiment is
As shown in FIG. 1, an input terminal 1, an analog pre-emphasis circuit 2, a 1-bit SDM A / D converter 3, a digital de-emphasis circuit 4, a digital SDM circuit 5
And an output terminal 6.

【0029】また、1ビットSDM方式A/D変換器3
は、図2に示すように、減算器3a、1ビットD/A変
換器3b、H(f)アナログフィルタ3c、及び1ビッ
トA/D変換器3dを備える。この1ビットSDM方式
A/D変換器3は、本実施例では1次ノイズシェーピン
グを行うものとして説明する。
The 1-bit SDM A / D converter 3
Includes a subtractor 3a, a 1-bit D / A converter 3b, an H (f) analog filter 3c, and a 1-bit A / D converter 3d, as shown in FIG. In this embodiment, the 1-bit SDM A / D converter 3 is described as performing primary noise shaping.

【0030】また、ディジタルSDM回路5は、図3に
示すように、減算器5a、1サンプル遅延器5b、M
(z)ディジタルフィルタ5c、減算器5d、N(z)
ディジタルフィルタ5e、及び1ビット量子化器5fを
備える。このディジタルSDM回路5は、本実施例では
2次ノイズシェーピングを行うものとして説明する。
As shown in FIG. 3, the digital SDM circuit 5 has a subtractor 5a, a one-sample delay
(Z) Digital filter 5c, subtractor 5d, N (z)
A digital filter 5e and a 1-bit quantizer 5f are provided. In this embodiment, the digital SDM circuit 5 is described as performing secondary noise shaping.

【0031】次に、第1実施例のディジタル信号発生装
置の信号処理について説明する。図1の入力端子1には
図示しない外部装置から図4(a)に示すような周波数
スペクトルを有するアナログ信号が入力される。ここで
外部装置は、例えば、マイクから出力されたアナログ信
号を増幅するアンプ装置や、アナログ信号を再生する磁
気テープ装置などである。
Next, the signal processing of the digital signal generator of the first embodiment will be described. An analog signal having a frequency spectrum as shown in FIG. 4A is input to an input terminal 1 of FIG. 1 from an external device (not shown). Here, the external device is, for example, an amplifier device that amplifies an analog signal output from a microphone, a magnetic tape device that reproduces an analog signal, or the like.

【0032】このアナログ信号は、入力端子1を介して
アナログプリエンファシス回路2へ出力される。アナロ
グプリエンファシス回路2は、アナログ信号の高周波数
帯域を強調するため、プリエンファシス特性を付加す
る。
This analog signal is output to the analog pre-emphasis circuit 2 via the input terminal 1. The analog pre-emphasis circuit 2 adds a pre-emphasis characteristic to emphasize a high frequency band of the analog signal.

【0033】本実施例では、このプリエンファシス特性
は、例えば、図5(a)に示すように、量子化雑音成分
の周波数特性と略同一の周波数特性である。しかしなが
ら、他の例として、100kHzまでの周波数特性は量
子化雑音成分の周波数特性と略同一の周波数特性であっ
て、100kHzを越える周波数特性は任意の特性であ
る周波数特性としてもよい。
In this embodiment, the pre-emphasis characteristic is, for example, substantially the same as the frequency characteristic of the quantization noise component as shown in FIG. However, as another example, the frequency characteristic up to 100 kHz may be substantially the same as the frequency characteristic of the quantization noise component, and the frequency characteristic exceeding 100 kHz may be an arbitrary characteristic.

【0034】このような周波数特性とする理由として
は、再生時において100kHzを越える周波数帯域の
量子化雑音成分は、再生装置のアナログローパスフィル
タにより除去されるため、100kHzを超える周波数
特性については影響されないためである。
The reason for setting such frequency characteristics is that a quantization noise component in a frequency band exceeding 100 kHz at the time of reproduction is removed by an analog low-pass filter of the reproducing apparatus, so that the frequency characteristics exceeding 100 kHz are not affected. That's why.

【0035】アナログプリエンファシス回路2は、図4
(b)に示すようなプリエンファシス特性が付加された
アナログ信号を、1ビットSDM方式A/D変換器3へ
出力する。プリエンファシス特性が付加されたアナログ
信号は、図2の減算器3aに入力される。
The analog pre-emphasis circuit 2 has the configuration shown in FIG.
An analog signal to which the pre-emphasis characteristic is added as shown in (b) is output to the 1-bit SDM A / D converter 3. The analog signal to which the pre-emphasis characteristic has been added is input to the subtractor 3a in FIG.

【0036】減算器3aにおいて、プリエンファシス特
性が付加されたアナログ信号は、同時に入力される1ビ
ットD/A変換器3bの出力信号により減算され、この
差信号がH(f)アナログフィルタ3cに入力される。
In the subtracter 3a, the analog signal to which the pre-emphasis characteristic has been added is subtracted by the output signal of the 1-bit D / A converter 3b which is input simultaneously, and the difference signal is supplied to the H (f) analog filter 3c. Is entered.

【0037】H(f)アナログフィルタ3cは、低周波
数帯域において高ゲインであり、また、高周波数帯域に
おいて低ゲインである特性を有し、積分器の特性を有し
ている。H(f)アナログフィルタ3cの出力は、1ビ
ットA/D変換器3dに入力される。
The H (f) analog filter 3c has a high gain in a low frequency band, a low gain in a high frequency band, and has an integrator characteristic. The output of the H (f) analog filter 3c is input to the 1-bit A / D converter 3d.

【0038】1ビットA/D変換器3dは、H(f)ア
ナログフィルタ3cから出力される差信号からサンプリ
ング周波数f0、量子化数1ビットの1ビットSDM信
号を生成し、1ビットSDM信号を出力する。
The 1-bit A / D converter 3d generates a 1-bit SDM signal having a sampling frequency f0 and a quantization number of 1 bit from the difference signal output from the H (f) analog filter 3c, and converts the 1-bit SDM signal. Output.

【0039】1ビットA/D変換器3dから出力された
1ビットSDM信号は、1ビットD/A変換器3bに入
力され、アナログ信号に変換された後に減算器3aへ入
力されるというフィードバックループを構成する。1ビ
ットSDM方式A/D変換器3によりアナログ信号は、
1ビットSDM信号に変換される。
A 1-bit SDM signal output from the 1-bit A / D converter 3d is input to the 1-bit D / A converter 3b, converted into an analog signal, and then input to the subtractor 3a. Is configured. The analog signal is converted by the 1-bit SDM A / D converter 3 into:
It is converted to a 1-bit SDM signal.

【0040】また、1ビットA/D変換器3dの量子化
に伴い量子化雑音が発生する。量子化雑音パワースペク
トルは1ビットA/D変換器3dに対する入力と無関係
に発生する。
Also, quantization noise is generated with the quantization of the 1-bit A / D converter 3d. The quantization noise power spectrum is generated independently of the input to the 1-bit A / D converter 3d.

【0041】もしシグマデルタ変調を行わないA/D変
換器により量子化雑音成分が出力されたならば、量子化
雑音のパワースペクトルは、図6(a)に示すように直
流成分からサンプリング周波数f0まで平坦な分布とな
る。
If a quantization noise component is output from an A / D converter that does not perform sigma-delta modulation, the power spectrum of the quantization noise is calculated from the DC component to the sampling frequency f0 as shown in FIG. The distribution becomes flat up to.

【0042】しかし、1ビットSDM方式A/D変換器
3から出力される量子化雑音は1次ノイズシェーピング
されるため、1ビットSDM方式A/D変換器3の量子
化雑音のパワースペクトルは図6(b)に示すように0
からある周波数までの低域の周波数帯域の量子化雑音が
低減し、ある周波数からサンプリング周波数の1/2の
周波数までの高域の量子化雑音が増大する分布となる。
However, since the quantization noise output from the 1-bit SDM A / D converter 3 is subjected to primary noise shaping, the power spectrum of the quantization noise of the 1-bit SDM A / D converter 3 is shown in FIG. As shown in FIG.
The distribution is such that the quantization noise in a low frequency band from a certain frequency to a certain frequency is reduced, and the quantization noise in a high frequency from a certain frequency to a half of the sampling frequency is increased.

【0043】このように、1ビットSDM方式A/D変
換器3は、アナログ信号を1ビットSDM信号に変換
し、量子化雑音成分に対し1次ノイズシェーピングを行
う。1ビットSDM方式A/D変換器3は、1ビットS
DM信号をディジタルデエンファシス回路4へ出力す
る。
As described above, the 1-bit SDM A / D converter 3 converts an analog signal into a 1-bit SDM signal and performs primary noise shaping on the quantization noise component. The 1-bit SDM A / D converter 3 has a 1-bit S
The DM signal is output to the digital de-emphasis circuit 4.

【0044】図4(c)に、この1ビットSDM方式A
/D変換器3から出力された1ビットSDM信号の信号
成分の周波数スペクトルを、図6(b)に、この1ビッ
トSDM方式A/D変換器3から出力された1ビットS
DM信号の量子化雑音成分の周波数スペクトルをそれぞ
れ示す。実際は信号成分と量子化雑音成分が加算された
1ビットSDM信号となる。
FIG. 4C shows the 1-bit SDM system A
FIG. 6B shows the frequency spectrum of the signal component of the 1-bit SDM signal output from the 1-bit SDM system A / D converter 3.
The frequency spectrum of the quantization noise component of the DM signal is shown. Actually, it is a 1-bit SDM signal in which the signal component and the quantization noise component are added.

【0045】ディジタルデエンファシス回路4は、入力
された1ビットSDM信号の高周波数帯域の信号成分を
減衰するため、図5(b)に示すようなデエンファシス
特性を付加する。このデエンファシス特性は、アナログ
プリエンファシス回路2のプリエンファシス特性の略逆
特性の周波数特性であって互いに討ち消すような特性と
なる。
The digital de-emphasis circuit 4 adds a de-emphasis characteristic as shown in FIG. 5 (b) in order to attenuate the high frequency band signal component of the input 1-bit SDM signal. The de-emphasis characteristic is a frequency characteristic substantially opposite to the pre-emphasis characteristic of the analog pre-emphasis circuit 2, and is a characteristic that cancels out each other.

【0046】ここでデエンファシス特性は、プリエンフ
ァシス特性の逆特性のため、ディジタルデエンファシス
回路4が出力するマルチビットPCM信号の信号成分
は、例えば、入力されたアナログ信号をそのままマルチ
ビットPCM方式のA/D変換器によりA/D変換して
得たマルチビットPCM信号の信号成分と同じになる。
ディジタルデエンファシス回路4は、マルチビットPC
M信号をディジタルSDM回路5へ出力する。
Since the de-emphasis characteristic is the inverse characteristic of the pre-emphasis characteristic, the signal component of the multi-bit PCM signal output from the digital de-emphasis circuit 4 is, for example, the input analog signal as it is in the multi-bit PCM system. It becomes the same as the signal component of the multi-bit PCM signal obtained by A / D conversion by the A / D converter.
The digital de-emphasis circuit 4 is a multi-bit PC
The M signal is output to the digital SDM circuit 5.

【0047】図4(d)に、このディジタルデエンファ
シス回路4から出力されたマルチビットPCM信号の信
号成分の周波数スペクトルを、図6(c)に、このディ
ジタルデエンファシス回路4から出力されたマルチビッ
トPCM信号の量子化雑音成分の周波数スペクトルをそ
れぞれ示す。
FIG. 4 (d) shows the frequency spectrum of the signal component of the multi-bit PCM signal output from the digital de-emphasis circuit 4, and FIG. 6 (c) shows the frequency spectrum of the multi-bit PCM signal output from the digital de-emphasis circuit 4. The frequency spectrum of the quantization noise component of the bit PCM signal is shown.

【0048】ディジタルデエンファシス回路4が出力す
る量子化雑音成分は、高周波数帯域の信号成分を減衰す
るようなデエンファシス特性により低減されている。実
際は信号成分と量子化雑音成分が加算されたマルチビッ
トPCM信号となる。
The quantization noise component output from the digital de-emphasis circuit 4 is reduced by a de-emphasis characteristic that attenuates a signal component in a high frequency band. In fact, it is a multi-bit PCM signal in which the signal component and the quantization noise component are added.

【0049】このときディジタルデエンファシス回路4
は、1ビットSDM信号をマルチビットPCM信号に変
換して出力する。この理由として、ディジタルデエンフ
ァシス回路4は、1か0のいずれかの値である1ビット
SDM信号に対し、過去のサンプルにわたって所定の係
数を掛け合わせて加算するため、1か0の値で表せない
ためである。
At this time, the digital de-emphasis circuit 4
Converts a 1-bit SDM signal into a multi-bit PCM signal and outputs it. The reason for this is that the digital de-emphasis circuit 4 multiplies the 1-bit SDM signal, which is either 1 or 0, by a predetermined coefficient over past samples and adds the 1-bit SDM signal. Because there is no.

【0050】再度1ビットSDM信号を生成するため、
ディジタルデエンファシス回路4は、デエンファシス特
性が付加されたマルチビットPCM信号をディジタルS
DM回路5へ出力する。デエンファシス特性が付加され
たマルチビットPCM信号は、図3の減算器5aに入力
される。
To generate a 1-bit SDM signal again,
The digital de-emphasis circuit 4 converts the multi-bit PCM signal with the de-emphasis
Output to DM circuit 5. The multi-bit PCM signal to which the de-emphasis characteristic has been added is input to the subtractor 5a in FIG.

【0051】減算器5aおいて、デエンファシス特性を
付加したマルチビットPCM信号は、同時に入力される
1サンプル遅延器5bの出力信号により減算され、この
差信号がM(z)ディジタルフィルタ5cに入力され
る。
In the subtracter 5a, the multi-bit PCM signal to which the de-emphasis characteristic is added is subtracted by the output signal of the one-sample delay unit 5b which is input simultaneously, and this difference signal is input to the M (z) digital filter 5c. Is done.

【0052】M(z)ディジタルフィルタ5cは、低周
波数帯域において高ゲインであり、高周波数帯域におい
て低ゲインである特性を有し、積分器の特性を有してい
る。M(z)ディジタルフィルタ5cの出力は、減算器
5dに入力される。
The M (z) digital filter 5c has a high gain in a low frequency band, a low gain in a high frequency band, and an integrator. The output of the M (z) digital filter 5c is input to a subtractor 5d.

【0053】減算器5dにおいて、M(z)ディジタル
フィルタ5cの出力信号は、同時に入力される1サンプ
ル遅延器5bの出力信号により減算され、この差信号が
N(z)ディジタルフィルタ5eに入力される。
In the subtractor 5d, the output signal of the M (z) digital filter 5c is subtracted by the output signal of the one-sample delay unit 5b which is input simultaneously, and the difference signal is input to the N (z) digital filter 5e. You.

【0054】N(z)ディジタルフィルタ5eは、低周
波数帯域において高ゲインであり、高周波数帯域におい
て低ゲインである特性を有し、積分器の特性を有する。
N(z)ディジタルフィルタ5eの出力は、1ビット量
子化器5fに入力される。
The N (z) digital filter 5e has a high gain in a low frequency band, a low gain in a high frequency band, and an integrator.
The output of the N (z) digital filter 5e is input to a 1-bit quantizer 5f.

【0055】1ビット量子化器5fは、N(z)ディジ
タルフィルタ5eから出力される差信号からサンプリン
グ周波数f0、量子化数1ビットの1ビットSDM信号
を生成し、1ビットSDM信号を出力する。
The 1-bit quantizer 5f generates a 1-bit SDM signal having a sampling frequency f0 and a quantization number of 1 bit from the difference signal output from the N (z) digital filter 5e, and outputs a 1-bit SDM signal. .

【0056】1ビット量子化器5fから出力された1ビ
ットSDM信号は、1サンプル遅延器5bに入力され、
1サンプル遅延された後に減算器5aへ入力されるとい
うフィードバックループを構成する。ディジタルSDM
回路5は、マルチビットPCM信号を1ビットSDM信
号に変換して量子化雑音成分の2次ノイズシェーピング
を行い、出力端子6へ出力する。
The 1-bit SDM signal output from the 1-bit quantizer 5f is input to a 1-sample delay unit 5b.
A feedback loop is formed in which the signal is delayed by one sample and then input to the subtractor 5a. Digital SDM
The circuit 5 converts the multi-bit PCM signal into a 1-bit SDM signal, performs secondary noise shaping of the quantization noise component, and outputs the result to the output terminal 6.

【0057】図4(d)に、このディジタルSDM回路
5から出力された1ビットSDM信号の信号成分の周波
数スペクトルを、図6(d)に、このディジタルSDM
回路5から出力された1ビットSDM信号の量子化雑音
成分の周波数スペクトルをそれぞれ示す。実際は信号成
分と量子化雑音成分が加算された1ビットSDM信号と
なる。
FIG. 4D shows the frequency spectrum of the signal component of the 1-bit SDM signal output from the digital SDM circuit 5, and FIG.
4 shows the frequency spectrum of the quantization noise component of the 1-bit SDM signal output from the circuit 5. Actually, it is a 1-bit SDM signal in which the signal component and the quantization noise component are added.

【0058】出力端子6から出力された1ビットSDM
信号は、図示しない1ビットSDM信号用記録再生装置
へ出力されて情報媒体に記録される。ここで1ビットS
DM信号用記録再生装置は、例えば、テープ装置、光デ
ィスク装置、磁気ディスク装置、または前記光ディスク
装置や磁気ディスク装置を内蔵するコンピュータであ
る。
1-bit SDM output from output terminal 6
The signal is output to a 1-bit SDM signal recording / reproducing device (not shown) and recorded on an information medium. Where 1 bit S
The recording / reproducing device for a DM signal is, for example, a tape device, an optical disk device, a magnetic disk device, or a computer incorporating the optical disk device or the magnetic disk device.

【0059】なお、第1実施例では、1ビットSDM方
式A/D変換器3は1次ノイズシェーピング、ディジタ
ルSDM回路5は2次ノイズシェーピングをするものと
して説明した。しかしながら、1ビットSDM方式A/
D変換器3のノイズシェーピングの次数とディジタルS
DM回路5のノイズシェーピングの次数は任意の次数に
設定が可能である。
In the first embodiment, the 1-bit SDM A / D converter 3 performs primary noise shaping, and the digital SDM circuit 5 performs secondary noise shaping. However, 1-bit SDM system A /
Noise shaping order of D converter 3 and digital S
The order of the noise shaping of the DM circuit 5 can be set to an arbitrary order.

【0060】アナログ回路特有の不確定要素を持つ1ビ
ットSDM方式A/D変換器3では実現できない高い次
数のノイズシェーピングをディジタルSDM回路5が行
うようにしてもよい。ディジタル信号処理によるノイズ
シェーピングであり、アナログ回路特有の不確定要素が
ないため、設計通りのノイズシェーピングを次数に係わ
らず実現することができる。
The digital SDM circuit 5 may perform high-order noise shaping that cannot be realized by the 1-bit SDM A / D converter 3 having an uncertain element peculiar to the analog circuit. Since noise shaping is performed by digital signal processing and there is no uncertain element peculiar to analog circuits, noise shaping as designed can be realized regardless of the order.

【0061】アナログプリエンファシス回路2、1ビッ
トSDM方式A/D変換器3、ディジタルデエンファシ
ス回路4により、高速標本化し、かつ、量子化雑音が混
入しないマルチビットPCM信号を用いて、ディジタル
SDM回路5によりシグマデルタ変調を行うため、音質
が高い1ビットSDM信号を得ることができる。
An analog pre-emphasis circuit 2, a 1-bit SDM A / D converter 3, and a digital de-emphasis circuit 4 use a multi-bit PCM signal that is sampled at high speed and free from quantization noise to produce a digital SDM circuit. 5 performs sigma-delta modulation, so that a 1-bit SDM signal with high sound quality can be obtained.

【0062】本発明の第1実施例のディジタル信号発生
装置は、アナログ回路に特有の不確定要素を除去してデ
ィジタル信号処理するため、高次の1ビットSDM信号
を安定して生成することができる。
The digital signal generator according to the first embodiment of the present invention removes uncertainties peculiar to analog circuits and processes digital signals, so that it is possible to stably generate high-order 1-bit SDM signals. it can.

【0063】つぎに、本発明の第2実施例について説明
する。図7は、本発明の第2実施例のディジタル信号発
生装置のブロック図、図8は、第2実施例のディジタル
信号発生装置のマルチビットPCM方式A/D変換器の
ブロック図、図9は、第2実施例のディジタル信号発生
装置のマルチビットPCM方式A/D変換器の回路図で
ある。以下、図7乃至図9を用いて本発明の第2実施例
のディジタル信号発生装置について説明する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a block diagram of a digital signal generator according to a second embodiment of the present invention, FIG. 8 is a block diagram of a multi-bit PCM A / D converter of the digital signal generator of the second embodiment, and FIG. FIG. 10 is a circuit diagram of a multi-bit PCM A / D converter of the digital signal generator according to the second embodiment. Hereinafter, a digital signal generator according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0064】第2実施例のディジタル信号発生装置は、
図7に示すように、入力端子1、アナログプリエンファ
シス回路2、マルチビットPCM方式A/D変換器7、
ディジタルデエンファシス回路4、ディジタルSDM回
路5、及び出力端子6を備える。ここで、第1実施例の
ディジタル信号発生装置と同じブロックならば同一番号
を付し、簡略に説明する。
The digital signal generator of the second embodiment is
As shown in FIG. 7, an input terminal 1, an analog pre-emphasis circuit 2, a multi-bit PCM A / D converter 7,
A digital de-emphasis circuit 4, a digital SDM circuit 5, and an output terminal 6 are provided. Here, the same blocks as those of the digital signal generator of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and will be briefly described.

【0065】また、マルチビットPCM方式A/D変換
器7は、図8に示すように、減算器7a、マルチビット
D/A変換器7b、H(f)アナログフィルタ7c、及
びマルチビットA/D変換器7dを備える。このマルチ
ビットPCM方式A/D変換器7は、本実施例では1次
ノイズシェーピングを行うものとして説明する。また、
ディジタルSDM回路5は、本実施例では2次ノイズシ
ェーピングを行うものとして説明する。
As shown in FIG. 8, the multi-bit PCM A / D converter 7 includes a subtracter 7a, a multi-bit D / A converter 7b, an H (f) analog filter 7c, and a multi-bit A / D converter. A D converter 7d is provided. In this embodiment, the multi-bit PCM A / D converter 7 is described as performing primary noise shaping. Also,
In the present embodiment, the digital SDM circuit 5 is described as performing secondary noise shaping.

【0066】次に、第2実施例のディジタル信号発生装
置の信号処理について説明する。図7の入力端子1には
アナログ信号が入力される。このアナログ信号は、入力
端子1を介してアナログプリエンファシス回路2へ出力
される。
Next, the signal processing of the digital signal generator according to the second embodiment will be described. An analog signal is input to the input terminal 1 of FIG. This analog signal is output to the analog pre-emphasis circuit 2 via the input terminal 1.

【0067】アナログプリエンファシス回路2は、第1
実施例で説明したようなプリエンファシス特性をアナロ
グ信号に付加する。プリエンファシス特性が付加された
アナログ信号は、マルチビットPCM方式A/D変換器
7へ入力される。
The analog pre-emphasis circuit 2 has a first
The pre-emphasis characteristic as described in the embodiment is added to the analog signal. The analog signal to which the pre-emphasis characteristic is added is input to the multi-bit PCM A / D converter 7.

【0068】プリエンファシス特性が付加されたアナロ
グ信号は、図8に示すように、減算器7aに入力され
る。減算器7aにおいて、プリエンファシス特性が付加
されたアナログ信号は、同時に入力されるマルチビット
D/A変換器7bの出力信号により減算され、この差信
号がH(f)アナログフィルタ7cに入力される。
The analog signal to which the pre-emphasis characteristic has been added is input to a subtractor 7a as shown in FIG. In the subtracter 7a, the analog signal to which the pre-emphasis characteristic has been added is subtracted by the output signal of the multi-bit D / A converter 7b which is input simultaneously, and the difference signal is input to the H (f) analog filter 7c. .

【0069】H(f)アナログフィルタ7cは、低周波
数帯域において高ゲインであり、高周波数帯域において
低ゲインである特性を有し、積分器の特性を有してい
る。H(f)アナログフィルタ7cの出力は、マルチビ
ットA/D変換器7dに入力される。
The H (f) analog filter 7c has a characteristic of a high gain in a low frequency band, a low gain in a high frequency band, and a characteristic of an integrator. The output of the H (f) analog filter 7c is input to the multi-bit A / D converter 7d.

【0070】マルチビットA/D変換器7dは、H
(f)アナログフィルタ7cから出力される和信号から
サンプリング周波数f0、量子化数24ビットのマルチ
ビットPCM信号を生成し、出力する。
The multi-bit A / D converter 7d outputs H
(F) A multi-bit PCM signal having a sampling frequency f0 and a quantization number of 24 bits is generated and output from the sum signal output from the analog filter 7c.

【0071】マルチビットA/D変換器7dから出力さ
れたマルチビットPCM信号は、マルチビットD/A変
換器7bに入力されて、アナログ信号に変換された後に
減算器7aに出力されるというフィードバックループを
構成する。マルチビットPCM方式A/D変換器7は、
マルチビットPCM信号をデエンファシス回路4へ出力
する。
The multi-bit PCM signal output from the multi-bit A / D converter 7d is input to the multi-bit D / A converter 7b, converted into an analog signal, and then output to the subtractor 7a. Construct a loop. The multi-bit PCM A / D converter 7
The multi-bit PCM signal is output to the de-emphasis circuit 4.

【0072】ディジタルデエンファシス回路4は、入力
されるマルチビットPCM信号にデエンファシス特性を
付加し、デエンファシス特性が付加されたマルチビット
PCM信号を出力する。
The digital de-emphasis circuit 4 adds a de-emphasis characteristic to the input multi-bit PCM signal and outputs a multi-bit PCM signal with the de-emphasis characteristic added.

【0073】1ビットSDM信号を生成するため、ディ
ジタルデエンファシス回路4は、デエンファシス特性が
付加されたマルチビットPCM信号をディジタルSDM
回路5へ出力する。デエンファシス特性が付加されたマ
ルチビットPCM信号は、ディジタルSDM回路5によ
り1ビットSDM信号に変換される。
In order to generate a 1-bit SDM signal, the digital de-emphasis circuit 4 converts a multi-bit PCM signal with a de-emphasis characteristic into a digital SDM signal.
Output to the circuit 5. The multi-bit PCM signal to which the de-emphasis characteristic is added is converted by the digital SDM circuit 5 into a 1-bit SDM signal.

【0074】ディジタルSDM回路5は、1ビットSD
M信号を出力端子6へ出力する。出力端子6から出力さ
れた1ビットSDM信号は、図示しない1ビットSDM
信号用記録再生装置へ出力されて情報媒体に記録され
る。
The digital SDM circuit 5 has a 1-bit SD
The M signal is output to the output terminal 6. The 1-bit SDM signal output from the output terminal 6 is a 1-bit SDM signal (not shown).
The signal is output to the signal recording / reproducing device and recorded on the information medium.

【0075】マルチビットPCM方式A/D変換器7
は、具体的には図9に示すような回路となる。入力され
るアナログ信号をH(f)アナログフィルタ7cにより
フィルタリングし、H(f)アナログフィルタ7cから
出力されるアナログ信号を、マルチビットA/D変換器
7dに入力する。
Multi-bit PCM A / D converter 7
Is a circuit as shown in FIG. The input analog signal is filtered by the H (f) analog filter 7c, and the analog signal output from the H (f) analog filter 7c is input to the multi-bit A / D converter 7d.

【0076】量子化ビット数がNのとき、マルチビット
A/D変換器7dは基準電圧を2のN乗個の抵抗を用い
て分圧し、おのおの比較電圧をコンパレータに入力す
る。(2のN乗−1)個のコンパレータを用い、コンパ
レータで比較電圧と入力電圧とを比較し、入力電圧に最
も近い比較電圧を見つけ、ラッチ回路へ出力する。
When the number of quantization bits is N, the multi-bit A / D converter 7d divides the reference voltage by using 2 N resistors, and inputs each comparison voltage to the comparator. The comparator compares the comparison voltage with the input voltage by using (2 @ N -1) comparators, finds the comparison voltage closest to the input voltage, and outputs the comparison voltage to the latch circuit.

【0077】ラッチ回路から出力されるデータをマルチ
ビットPCM信号用エンコーダに入力して、1サンプル
NビットのマルチビットPCM信号を生成し、出力す
る。ノイズシェーピングがなされたマルチビットPCM
信号となる。
The data output from the latch circuit is input to a multi-bit PCM signal encoder to generate and output a multi-bit PCM signal of N bits per sample. Multi-bit PCM with noise shaping
Signal.

【0078】第2実施例によれば、マルチビットPCM
方式A/D変換器7は動作が安定しているため、1ビッ
トSDM方式A/D変換器より所望のノイズシェーピン
グ特性を得ることができる。後段のディジタルSDM回
路5は、更にノイズシェーピングにより量子化雑音成分
を除去した1ビットSDM信号を安定して出力すること
ができる。
According to the second embodiment, the multi-bit PCM
Since the operation of the A / D converter 7 is stable, a desired noise shaping characteristic can be obtained from the 1-bit SDM A / D converter. The digital SDM circuit 5 at the subsequent stage can stably output the 1-bit SDM signal from which the quantization noise component has been removed by noise shaping.

【0079】以上、本発明の第1実施例及び第2実施例
のディジタル信号発生装置によれば、信号成分が存在す
る低周波数帯域に含まれる量子化雑音成分を除去する高
次ノイズシェーピングを行うことができる。
As described above, according to the digital signal generators of the first and second embodiments of the present invention, high-order noise shaping for removing quantization noise components included in a low frequency band in which signal components exist is performed. be able to.

【0080】[0080]

【発明の効果】本発明のディジタル信号発生装置によれ
ば、予め定められたノイズシェーピング特性の1ビット
SDM信号を安定して生成するディジタル信号発生装置
を提供することができる。
According to the digital signal generator of the present invention, it is possible to provide a digital signal generator which stably generates a 1-bit SDM signal having a predetermined noise shaping characteristic.

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

【図1】本発明の第1実施例のディジタル信号発生装置
のブロック図。
FIG. 1 is a block diagram of a digital signal generator according to a first embodiment of the present invention.

【図2】第1実施例のディジタル信号発生装置の1ビッ
トSDM方式A/D変換器のブロック図。
FIG. 2 is a block diagram of a 1-bit SDM A / D converter of the digital signal generator according to the first embodiment.

【図3】第1実施例のディジタル信号発生装置のディジ
タルSDM回路のブロック図。
FIG. 3 is a block diagram of a digital SDM circuit of the digital signal generator according to the first embodiment.

【図4】第1実施例のディジタル信号発生装置の各ブロ
ックから出力される信号成分の周波数スペクトル線図。
FIG. 4 is a frequency spectrum diagram of signal components output from each block of the digital signal generator of the first embodiment.

【図5】アナログエンファシス回路とディジタルデエン
ファシス回路の伝達関数の周波数特性図。
FIG. 5 is a frequency characteristic diagram of a transfer function of the analog emphasis circuit and the digital de-emphasis circuit.

【図6】第1実施例のディジタル信号発生装置の各ブロ
ックから出力される量子化雑音成分の周波数スペクトル
線図。
FIG. 6 is a frequency spectrum diagram of a quantization noise component output from each block of the digital signal generator of the first embodiment.

【図7】本発明の第2実施例のディジタル信号発生装置
のブロック図。
FIG. 7 is a block diagram of a digital signal generator according to a second embodiment of the present invention.

【図8】第2実施例のディジタル信号発生装置のマルチ
ビットPCM方式A/D変換器のブロック図。
FIG. 8 is a block diagram of a multi-bit PCM A / D converter of the digital signal generator according to the second embodiment.

【図9】第2実施例のディジタル信号発生装置のマルチ
ビットPCM方式A/D変換器の回路図。
FIG. 9 is a circuit diagram of a multi-bit PCM A / D converter of the digital signal generator according to the second embodiment.

【図10】DSD技術を用いる記録再生システムのブロ
ック図。
FIG. 10 is a block diagram of a recording / reproducing system using the DSD technology.

【図11】DSD技術を用いる記録再生システムの各ブ
ロックから出力される信号の周波数スペクトル線図。
FIG. 11 is a frequency spectrum diagram of a signal output from each block of the recording / reproducing system using the DSD technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…入力端子 2…アナログプリエンファシス回路 3…1ビットSDM方式A/D変換器 3a …減算器 3b …1ビットD/A変換器 3c …H(f)アナログフィルタ 3d …1ビットA/D変換器 4…ディジタルデエンファシス回路 5…ディジタルSDM回路 5a …減算器 5b …1サンプル遅延器 5c …M(z)ディジタルフィルタ 5d …減算器 5e …N(z)ディジタルフィルタ 5f …1ビット量子化器 6…出力端子 7…マルチビットPCM方式A/D変換器7 7a …減算器 7b …マルチビットD/A変換器 7c …H(f)アナログフィルタ 7d …マルチビットA/D変換器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Input terminal 2 ... Analog pre-emphasis circuit 3 ... 1-bit SDM A / D converter 3a ... Subtractor 3b ... 1-bit D / A converter 3c ... H (f) Analog filter 3d ... 1-bit A / D conversion Device 4 ... Digital de-emphasis circuit 5 ... Digital SDM circuit 5a ... Subtractor 5b ... 1 sample delay device 5c ... M (z) digital filter 5d ... Subtractor 5e ... N (z) digital filter 5f ... 1 bit quantizer 6 ... Output terminal 7... Multi-bit PCM A / D converter 7 7a... Subtractor 7b... Multi-bit D / A converter 7c... H (f) analog filter 7d.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力されるアナログ信号に高周波数帯域
を強調するプリエンファシス処理を施してアナログ信号
を出力するアナログプリエンファシス回路と、前記プリ
エンファシス処理されたアナログ信号をシグマデルタ変
調によりノイズシェーピングして1ビットSDM(Sigm
a Delta Modulation)信号を出力する1ビットSDM方
式A/D(analog/Digital)変換器と、前記1ビット
SDM信号にデエンファシス処理を施してマルチビット
PCM(Pulse Code Modulation)信号を出力するディ
ジタルデエンファシス回路と、前記デエンファシス処理
されたマルチビットPCM信号をディジタルシグマデル
タ変調によりノイズシェーピングして1ビットSDM信
号を出力するディジタルSDM回路とを備えたことを特
徴とするディジタル信号発生装置。
1. An analog pre-emphasis circuit for performing pre-emphasis processing for emphasizing a high frequency band on an input analog signal and outputting the analog signal, and noise shaping the pre-emphasized analog signal by sigma-delta modulation. 1 bit SDM (Sigm
a 1-bit SDM A / D (analog / Digital) converter for outputting a Delta Modulation signal and a digital data for performing a de-emphasis process on the 1-bit SDM signal and outputting a multi-bit PCM (Pulse Code Modulation) signal. A digital signal generator, comprising: an emphasis circuit; and a digital SDM circuit that outputs a 1-bit SDM signal by noise shaping the multi-bit PCM signal subjected to the de-emphasis processing by digital sigma delta modulation.
【請求項2】 入力されるアナログ信号に高周波数帯域
を強調するプリエンファシス処理を施してアナログ信号
を出力するアナログプリエンファシス回路と、前記プリ
エンファシス処理されたアナログ信号をシグマデルタ変
調によりノイズシェーピングしてマルチビットPCM信
号を出力するマルチビットPCM方式A/D変換器と、
前記マルチビットPCM信号にデエンファシス処理を施
してマルチビットPCM信号を出力するディジタルデエ
ンファシス回路と、前記デエンファシス処理されたマル
チビットPCM信号をディジタルシグマデルタ変調によ
りノイズシェーピングして1ビットSDM信号を出力す
るディジタルSDM回路とを備えたことを特徴とするデ
ィジタル信号発生装置。
2. An analog pre-emphasis circuit for performing pre-emphasis processing for emphasizing a high frequency band on an input analog signal to output an analog signal, and noise shaping the pre-emphasized analog signal by sigma-delta modulation. A multi-bit PCM A / D converter that outputs a multi-bit PCM signal;
A digital de-emphasis circuit that performs de-emphasis processing on the multi-bit PCM signal to output a multi-bit PCM signal; and a noise shaping of the de-emphasized multi-bit PCM signal by digital sigma delta modulation to form a 1-bit SDM signal. A digital signal generator comprising: a digital SDM circuit for outputting.
【請求項3】 請求項1または請求項2に記載のディジ
タル信号発生装置において、前記アナログプリエンファ
シス回路の伝達関数の周波数特性は、前記ディジタルデ
エンファシス回路の伝達関数の逆関数の周波数特性と略
等しいことを特徴とするディジタル信号発生装置。
3. The digital signal generator according to claim 1, wherein a frequency characteristic of a transfer function of the analog pre-emphasis circuit is substantially equal to a frequency characteristic of an inverse function of a transfer function of the digital de-emphasis circuit. Digital signal generator characterized by being equal.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6646582B2 (en) 2001-08-10 2003-11-11 Teac Corporation Error compensation for sigma-delta modulated digital signals or the like
US7136420B2 (en) 2001-08-10 2006-11-14 Teac Corporation Recording of super-audio or like one-bit-per-sample signals on a PCM recorder

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