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JP3470561B2 - Asynchronous signal input device and sampling frequency conversion device - Google Patents

Asynchronous signal input device and sampling frequency conversion device

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Publication number
JP3470561B2
JP3470561B2 JP20635297A JP20635297A JP3470561B2 JP 3470561 B2 JP3470561 B2 JP 3470561B2 JP 20635297 A JP20635297 A JP 20635297A JP 20635297 A JP20635297 A JP 20635297A JP 3470561 B2 JP3470561 B2 JP 3470561B2
Authority
JP
Japan
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data
read
signal
data amount
sampling frequency
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP20635297A
Other languages
Japanese (ja)
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JPH1155075A (en
Inventor
裕介 山本
一郎 太箸
保之 村木
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.)
Yamaha Corp
Original Assignee
Yamaha Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Yamaha Corp filed Critical Yamaha Corp
Priority to JP20635297A priority Critical patent/JP3470561B2/en
Priority to US09/124,752 priority patent/US6263036B1/en
Publication of JPH1155075A publication Critical patent/JPH1155075A/en
Application granted granted Critical
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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】この発明は、いろいろなレー
トの入力信号を確実に受け取る非同期信号入力装置およ
び入力信号を所定のサンプリング周波数に変換するサン
プリング周波数変換装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an asynchronous signal input device for reliably receiving input signals of various rates and a sampling frequency conversion device for converting an input signal into a predetermined sampling frequency.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、非同期な入力信号を受け取って所
定のサンプリング周波数の信号に変換するサンプリング
周波数変換装置として、データ書き込み命令であるPU
SHが供給される度に、順次、データを書き込んでいく
とともに、データ読み出し命令であるPOPが供給され
る度に、先に記憶したデータから読み出していくFIF
Oを使用したものが知られている。図5は、従来のFI
FOを使用したサンプリング周波数変換装置の構成を示
すブロック図である。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a sampling frequency conversion device for receiving an asynchronous input signal and converting it into a signal of a predetermined sampling frequency, a data write command PU
A FIFO that sequentially writes data each time SH is supplied, and reads from the previously stored data each time a POP that is a data read command is supplied.
Those using O are known. FIG. 5 shows a conventional FI.
It is a block diagram which shows the structure of the sampling frequency converter which uses FO.

【0003】図5において、データを記憶する場合に
は、まず、FIFO1の入力Inにデータを供給すると
ともに、PUSHを供給する。Wカウンタ2では、FI
FO1に対する書き込みアドレスが生成され、該書き込
みアドレスは、FIFO1の書き込みアドレス入力に供
給される。一方、上記PUSHは、書き込みイネーブル
信号WEとしてFIFO1に供給される。この結果、F
IFO1では、入力されたデータが書き込みアドレスに
記憶される。このときのPUSHは、例えば44.1k
Hzのサンプリング周波数で行われる。
In FIG. 5, when storing data, first, data is supplied to the input In of the FIFO 1 and PUSH is supplied. In W counter 2, FI
A write address for FO1 is generated, and the write address is supplied to the write address input of FIFO1. On the other hand, the PUSH is supplied to the FIFO1 as the write enable signal WE. As a result, F
In the IFO1, the input data is stored in the write address. PUSH at this time is, for example, 44.1k.
Performed at a sampling frequency of Hz.

【0004】一方、データを読み出す場合には、POP
を供給する。Rカウンタ3では、FIFO1に対する読
み出しアドレスが生成され、該読み出しアドレスは、F
IFO1の読み出しアドレス入力に供給される。一方、
上記POPは、読み出しイネーブルREとしてFIFO
1に供給される。この結果、FIFO1では、読み出し
アドレスに記憶されているデータが出力される。このと
きのPOPは、例えば48kHzのサンプリング周波数
で行われる。
On the other hand, when reading data, the POP
To supply. The R counter 3 generates a read address for the FIFO 1, and the read address is F
It is supplied to the read address input of IFO1. on the other hand,
The POP is a FIFO as a read enable RE.
1 is supplied. As a result, the FIFO1 outputs the data stored at the read address. The POP at this time is performed at a sampling frequency of 48 kHz, for example.

【0005】また、状態監視部4は、Wカウンタ2とR
カウンタ3のカウンタ値(アドレス)を監視し、読み出
しアドレスが書き込みアドレスを追い越さないように、
読み出しアドレスをホールドするために、AND回路5
に制御信号を送出し、POPの有効、非有効を制御す
る。POPが非有効の場合には、Rカウンタの値が保持
されたまま読み出しイネーブルREがFIFO1に与え
られるので、前回と同じデータが繰り返し読み出される
ことになる。なお、この図5の構成は、サンプリング周
波数を上げるために、読み出しアドレスをホールドして
同じデータを繰り返し読み出すよう構成されているが、
逆にサンプリング周波数を下げる場合には、FIFO1
に記憶されたデータを飛ばし読みする構成にする必要が
ある。
The state monitoring unit 4 also includes a W counter 2 and an R counter.
The counter value (address) of the counter 3 is monitored to prevent the read address from overtaking the write address.
AND circuit 5 holds the read address.
A control signal is sent to the POP to control whether the POP is valid or invalid. When the POP is ineffective, the read enable RE is given to the FIFO1 while the value of the R counter is held, so that the same data as the previous time is repeatedly read. Although the configuration of FIG. 5 is configured to hold the read address and repeatedly read the same data in order to increase the sampling frequency,
Conversely, when lowering the sampling frequency, FIFO1
It is necessary to make a configuration in which the data stored in is skipped and read.

【0006】また、図6は、実開平6−54323号公
報に記載されているサンプリング周波数変換回路の構成
を示すブロック図である。図示する回路は、入力される
データDinとはサンプリング周波数が異なるデータDou
tに変換するサンプリング周波数変換回路である。該サ
ンプリング周波数変換回路では、直線補間部8により、
外部入力されるマスタクロックCKMとクロックCKout
とに基づいて、データDinのサンプリングポイントとデ
ータDoutのサンプリングポイントとの時間差情報を用
いて、データDinを直線補間するようになっている。な
お、この例は、FIFOを使用しないで、サンプリング
周波数変換する手法として参考的に示した。
FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the sampling frequency conversion circuit described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 6-54323. The circuit shown in the figure shows data Dou having a sampling frequency different from that of the input data Din.
It is a sampling frequency conversion circuit for converting to t. In the sampling frequency conversion circuit, the linear interpolation unit 8
Externally input master clock CKM and clock CKout
Based on the above, the data Din is linearly interpolated using the time difference information between the sampling point of the data Din and the sampling point of the data Dout. Note that this example is shown as a reference as a method of converting the sampling frequency without using the FIFO.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のFIFOを使用したサンプリング周波数変換装置
は、入出力でサンプリング周波数が多少ではあるがずれ
ているため、長時間の動作において、FIFO1が空に
なったり、または一杯になったりする。そこで、状態監
視部4において、読み出しアドレスを制御することによ
り、同じデータを連続して出力したり(ホールド)、デ
ータを1つ飛ばすなどしていた。ここで、図7は、従来
のサンプリング周波数変換装置による入出力信号(デー
タ)の波形を示す概念図である。図示するように、従来
のFIFOを使用したサンプリング周波数変換装置で
は、データホールドまたはデータ飛ばしの影響で、入力
信号(実線)に対し、出力信号(点線)が歪む(ノイズ
発生)という問題があった。
By the way, in the above-described conventional sampling frequency conversion apparatus using the FIFO, the sampling frequency is slightly different between the input and output, so that the FIFO 1 becomes empty during a long-time operation. It becomes full or full. Therefore, in the state monitoring unit 4, by controlling the read address, the same data is continuously output (hold), or one data is skipped. Here, FIG. 7 is a conceptual diagram showing a waveform of an input / output signal (data) by the conventional sampling frequency conversion device. As shown in the figure, the conventional sampling frequency conversion device using the FIFO has a problem that the output signal (dotted line) is distorted (noise is generated) with respect to the input signal (solid line) due to the influence of data hold or data skipping. .

【0008】この発明は上述した事情に鑑みてなされた
もので、自動的に入力データのサンプリング周波数に応
じて動作し、非同期な入力信号を確実に受け取れる非同
期信号入力装置、およびノイズ発生を防止できるサンプ
リング周波数変換装置を提供することを目的としてい
る。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and it is possible to prevent an occurrence of noise and an asynchronous signal input device which automatically operates according to a sampling frequency of input data and can reliably receive an asynchronous input signal. An object is to provide a sampling frequency conversion device.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上述した問題点を解決す
るために、請求項1記載の発明では、所定の周期で入力
されるデータを、所定の書き込み信号で書き込むととも
に、所定の読み出し信号でデータを読み出す記憶手段
と、前記記憶手段のデータ量を計測するデータ量計測手
段と、前記データ量計測手段によって計測されたデータ
量に応じた周期で、前記読み出し信号を生成する読み出
し信号生成手段とを具備することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, according to the invention of claim 1, the data inputted at a predetermined cycle is written by a predetermined write signal and at the same time by a predetermined read signal. Storage means for reading data, data amount measuring means for measuring the data amount of the storage means, and read signal generating means for generating the read signal at a cycle corresponding to the data amount measured by the data amount measuring means. It is characterized by including.

【0010】また、請求項2記載の発明は、請求項1記
載の非同期信号入力装置において、前記データ量計測手
段によって計測されたデータ量に非線形ゲインを与える
変換手段を具備し、前記読み出し信号生成手段は、前記
変換手段によって非線形ゲインを与えられたデータ量に
応じた周期で前記読み出し信号を生成することを特徴と
する。
According to a second aspect of the present invention, in the asynchronous signal input device according to the first aspect, there is provided conversion means for giving a non-linear gain to the data amount measured by the data amount measuring means, and the read signal generation The means is characterized in that the read signal is generated at a cycle corresponding to the amount of data given the non-linear gain by the converting means.

【0011】また、請求項3記載の発明は、請求項1ま
たは2記載の非同期信号入力装置において、前記データ
量計測手段は、前記記憶手段に対する前記所定の書き込
み信号でカウントアップし、前記所定の読み出し信号で
カウントダウンすることにより、前記記憶手段のデータ
量を計測することを特徴とする。
[0011] According to a third aspect of the invention, the asynchronous signal input device according to claim 1 or 2, wherein the data amount measuring means, and the counting up at a predetermined write signal to the storage means, of the predetermined It is characterized in that the amount of data in the storage means is measured by counting down with a read signal.

【0012】また、上述した問題点を解決するために、
請求項4記載の発明は、記憶手段と、第1のサンプリン
グ周波数の入力データを該第1のサンプリング周波数の
書き込み信号により前記記憶手段に書き込む書き込み制
御手段と、前記記憶手段のデータ量を計測するデータ量
計測手段と、第2のサンプリング周波数のクロックに同
期した読み出し信号を生成する手段であり、前記データ
量計測手段によって計測されたデータ量に基づき、該
み出し信号生成を制御する読み出し信号生成手段と、
前記第2のサンプリング周波数のクロックが発生する毎
に補間情報を変化させる手段であり、該補間情報の変化
分を前記データ量計測手段によって計測されるデータ量
に基づいて制御する補間情報生成手段と、前記読み出し
信号生成手段によって生成された読み出し信号により前
記記憶手段からデータを読み出す読み出し制御手段と、
前記第2のサンプリング周波数のクロックの発生タイミ
ングに対応したデータを前記読み出し制御手段によって
読み出されたデータと前記補間情報生成手段によって生
成された補間情報を用いた補間演算により求める補間手
段とを具備することを特徴とする。
Further, in order to solve the above-mentioned problems,
According to a fourth aspect of the present invention, a storage unit, a write control unit that writes input data having a first sampling frequency to the storage unit by a write signal having the first sampling frequency, and a data amount of the storage unit is measured. The same as the data amount measuring means and the clock of the second sampling frequency.
A means for generating a read signal synchronized on the basis of the data amount measured by the data amount measuring means, and the read signal generating means for controlling the generation of said read <br/> heading signal,
Each time the clock of the second sampling frequency is generated
Is a means for changing the interpolation information, and
The amount of data measured by the data amount measuring means
An interpolation information generating means for controlling, based on the read
By the read signal generated by the signal generating means
Read control means for reading data from the storage means,
Generation timing of the clock of the second sampling frequency
Data corresponding to the
Generated by the read data and the interpolation information generating means.
And an interpolating unit for performing an interpolating operation using the generated interpolating information .

【0013】また、請求項5記載の発明は、請求項4記
載のサンプリング周波数変更装置において、前記読み出
し信号生成手段は、前記第2のサンプリング周波数のク
ロックが発生する毎に、前記データ量計測手段によって
計測されたデータ量に対応した値を累積加算し、該累積
加算値が所定値に達する毎に読み出し信号を発生する
とを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the sampling frequency changing device according to the fourth aspect, the reading is performed.
And a signal generating means for generating a clock of the second sampling frequency.
Each time a lock occurs, the data amount measuring means
Cumulative addition of values corresponding to the measured data amount
Sum is characterized and this <br/> for generating a read signal for each reaches a predetermined value.

【0014】この発明によれば、記憶手段に対して、所
定の書き込み周期でデータを書き込むとともに、所定の
読み出し周期でデータを読み出す際、データ量計測手段
によって、記憶手段のデータ量を計測し、該データ量に
応じた周期で、読み出し信号生成手段によって、記憶手
段に対する所定の読み出し信号を生成するようにしたの
で、自動的に入力データのサンプリング周波数に応じて
動作し、ノイズ発生を防止することが可能となる。
According to the present invention, when the data is written into the storage means at a predetermined write cycle and the data is read at the predetermined read cycle, the data amount measuring means measures the data amount of the storage means, Since the read signal generation means generates the predetermined read signal for the storage means at a cycle according to the data amount, it automatically operates according to the sampling frequency of the input data to prevent noise generation. Is possible.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】次に図面を参照してこの発明の実
施形態について説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings.

【0016】図1は、本発明の実施形態による非同期な
入力信号を受け取って、所定のサンプリング周波数に変
換するサンプリング周波数変換装置の基本構成を示すブ
ロック図である。図において、FIFO20は、デュア
ルポートRAM(ランダムアクセスメモリ)から構成さ
れており、後述する書き込み制御部21から供給される
書き込みアドレスおよび書き込みイネーブル信号に従っ
て、入力されるデータDinを記憶し、後述する読み出し
制御部22から供給される読み出しアドレスおよび読み
出しイネーブル信号に従って、記憶しているデータを補
間部30へ出力する。
FIG. 1 is a block diagram showing the basic configuration of a sampling frequency conversion device for receiving an asynchronous input signal and converting it to a predetermined sampling frequency according to an embodiment of the present invention. In the figure, a FIFO 20 is composed of a dual port RAM (random access memory), stores input data Din according to a write address and a write enable signal supplied from a write control unit 21 described later, and reads it described later. The stored data is output to the interpolation unit 30 according to the read address and the read enable signal supplied from the control unit 22.

【0017】書き込み制御部21は、FIFO20への
書き込みタイミングCKin(44.1kHz)に従っ
て、書き込みアドレスおよび書き込みイネーブル信号を
生成し、FIFO20へ供給する。また、読み出し制御
部22は、後述する全加算器28から供給される読み出
しタイミングCOに従って、読み出しアドレスおよび読
み出しイネーブル信号を生成し、FIFO20に供給す
る。
The write controller 21 generates a write address and a write enable signal according to the write timing CKin (44.1 kHz) to the FIFO 20, and supplies the write address and the write enable signal to the FIFO 20. The read control unit 22 also generates a read address and a read enable signal according to the read timing CO supplied from the full adder 28 described later, and supplies the read address and the read enable signal to the FIFO 20.

【0018】カウンタ23は、FIFOの記憶状態を監
視するものであり、上記書き込みタイミングCKinでカ
ウンタ値をアップし、上記読み出しタイミングCOでカ
ウンタ値をダウンすることで、FIFO20における現
在のデータ量△Sを示す。変換部24は、カウンタ23
のカウンタ値である現在のデータ量△Sに対して非線形
変換を施してデータGain(△S)を出力するものであ
り、変換したデータGain(△S)を全加算器26に供
給する。ここで、図3は、変換部24の変換特性を示す
テーブルである。全加算器26は、上記データGain
(△S)と後述する選択回路25の出力とを加算するも
のであり、選択回路25から供給される値をy(n)と
すると、y(n+1)=y(n)+Gain(△S)の加
算を行い、y(n+1)を出力する
The counter 23 monitors the storage state of the FIFO, and increases the counter value at the write timing CKin and decreases the counter value at the read timing CO so that the current data amount ΔS in the FIFO 20 is reached. Indicates. The conversion unit 24 includes a counter 23.
The current data amount ΔS, which is the counter value of, is subjected to non-linear conversion to output data Gain (ΔS), and the converted data Gain (ΔS) is supplied to the full adder 26. Here, FIG. 3 is a table showing the conversion characteristics of the conversion unit 24. The full adder 26 uses the data Gain
(ΔS) is added to the output of the selection circuit 25, which will be described later. When the value supplied from the selection circuit 25 is y (n), y (n + 1) = y (n) + Gain (ΔS) Is added and y (n + 1) is output

【0019】選択回路25は、全加算器26に上記y
(n)を与えるものであり、動作開始時には初期値y
(0)を、以降はラッチ回路27の出力y(n)を選択
する。ここで、初期値y(0)は、44.1kHzを4
8kHzに変換する、この実施形態では、y(0)=4
096×(44.1/48)に設定されている。なお、
この初期値を与えるのは、動作が安定するまでの時間が
短縮するためであり、必須ではない。全加算器26は、
上述した式に従って、y(n+1)をラッチ回路27に
与える。ラッチ回路27は、全加算器26の加算結果を
外部入力されるクロックCKout(48kHz)に同期
してラッチし、上記選択回路25に供給(フィードバッ
ク)するとともに、全加算器28に供給する。
In the selection circuit 25, the full adder 26 is provided with the above y.
(N) is given, and the initial value y is set at the start of the operation.
(0) and thereafter, the output y (n) of the latch circuit 27 is selected. Here, the initial value y (0) is 44.1 kHz is 4
Convert to 8 kHz, in this embodiment y (0) = 4
It is set to 096 × (44.1 / 48). In addition,
This initial value is given to shorten the time until the operation stabilizes, and is not essential. The full adder 26 is
Y (n + 1) is given to the latch circuit 27 according to the above-mentioned formula. The latch circuit 27 latches the addition result of the full adder 26 in synchronization with the externally input clock CKout (48 kHz), supplies it to the selection circuit 25 (feedback), and supplies it to the full adder 28.

【0020】全加算器28は、上記ラッチ回路27から
供給される値と後述するラッチ回路29から供給(フィ
ードバック)される値とを加算し、加算結果をラッチ回
路29に供給するとともに、キャリアを読み出しタイミ
ングCOとして上述した読み出し制御部22とカウンタ
23に供給する。ラッチ回路29は、上記加算結果を外
部入力されるクロックCKout(48kHz)に同期し
てラッチし、上記全加算器28に供給するとともに、補
間比として後述する補間部30に供給する。
The full adder 28 adds the value supplied from the latch circuit 27 and the value supplied (feedback) from the latch circuit 29, which will be described later, and supplies the addition result to the latch circuit 29 as well as the carrier. The read timing CO is supplied to the read control unit 22 and the counter 23 described above. The latch circuit 29 latches the addition result in synchronization with the externally input clock CKout (48 kHz), supplies it to the full adder 28, and supplies it as an interpolation ratio to an interpolation unit 30 described later.

【0021】ここまでで説明したFIFO20〜ラッチ
回路29により、本発明の非同期信号入力装置が構成さ
れる。なお、補間部30を含む本発明のサンプリング周
波数変換装置については後述する。
The FIFO 20 to the latch circuit 29 described above constitute the asynchronous signal input device of the present invention. The sampling frequency conversion device of the present invention including the interpolation unit 30 will be described later.

【0022】ここで、上記非同期信号入力装置としての
実施形態の動作について説明する。図2は、動作を説明
するためのタイミングチャートである。全体として、こ
の非同期信号入力装置は、44.1kHzのクロックC
Kinに基づいて、FIFO20に入力されるデータDin
に対して48kHzのクロックCKoutを使用して同期
をとる構成となっている。すなわち、読み出し制御部2
2に与えられる読み出しタイミングCOとして図2に示
すように48kHzのクロックCKoutのパルスをとこ
ろどころ抜いたようなパルスを作成する。このような入
力データに同期した読み出しタイミングCOを作成して
FIFO20に供給することにより、入力データを確実
に取り込むことができる。
The operation of the embodiment as the asynchronous signal input device will now be described. FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation. Overall, this asynchronous signal input device has a clock C of 44.1 kHz.
Data Din input to the FIFO 20 based on Kin
In contrast, the clock CKout of 48 kHz is used for synchronization. That is, the read control unit 2
As the read-out timing CO given to 2, the pulse which is obtained by skipping the pulse of the clock CKout of 48 kHz is created as shown in FIG. By creating the read timing CO synchronized with such input data and supplying it to the FIFO 20, the input data can be reliably captured.

【0023】この読み出しタイミングCOをキャリーア
ウトとして発生する全加算器28およびラッチ回路29
からなる累算部は、12ビットで構成されており、例え
ば2^12(←2の12乗の意味)=4096なる値が
与えられているとすると、48kHzの毎タイミングで
キャリーアウトCOを発生する。すなわち、4096な
る値が前段のラッチ回路27から与えられているときに
は48kHzのクロックCKoutをそのまま読み出し制
御部22に供給するように動作する。一方、4096よ
り小さいな値、例えば、上記初期値4096×(44.
1/48)が与えられているとすると、48kHzの毎
タイミングではキャリーアウトCOを発生しない。すな
わち、48kHzのクロックCKoutのところどころで
パルスを抜いた図2に示すようなCOを発生する。
A full adder 28 and a latch circuit 29 which generate this read-out timing CO as a carry-out.
The accumulating section consisting of 12 bits is composed of 12 bits. For example, if a value of 2 ^ 12 (← 2 to the 12th power) = 4096 is given, a carry-out CO is generated at every 48 kHz timing. To do. That is, when the value 4096 is given from the latch circuit 27 at the previous stage, the clock CKout of 48 kHz is supplied to the read control unit 22 as it is. On the other hand, a value smaller than 4096, for example, the initial value 4096 × (44.
If 1/48) is given, carry-out CO does not occur at every 48 kHz timing. That is, CO is generated as shown in FIG. 2 with a pulse skipped at a 48 kHz clock CKout.

【0024】この全加算器28のキャリーアウト発生タ
イミングを決定する数値を作成するのがカウンタ23〜
ラッチ回路27で構成される部分である。変換部24
は、カウンタ23が示すFIFO20のデータ量△Sに
基づいて、このデータ量△Sが常に適正な量(この実施
形態では2個)を維持するようなデータGain(△S)
を発生する。すなわち、△Sが小のときには、変換部2
4によって小さいな値(負の値)が出力されるので、読
み出しタイミングCOの発生が少なくなるように動作
し、逆に、△Sが大のときには、変換部24によって大
きめの値(正の値)が出力されるので、読み出しタイミ
ングCOの発生が多くなるように動作する。また、△S
が適正な量(2個)のときには、変換部24から出力さ
れる値は「0」である。この△SとGain(△S)の関
係については前述したとおり、図3のテーブルに従う
が、非線形の関係になっているのは、目標値を外れれば
外れるほど、修正量を大きくして目標値に早く収束する
よう、また、目標値にロックしていれば修正量を小さく
して安定動作させるためである。この変換部24の出力
あH,全加算器26において、選択回路25の出力と加
算される。すなわち、この全加算器26の出力は、選択
回路25から出力される初期値4096×(44.1/
48)をスタートとして、カウンタ23が示すFIFO
20のデータ量△Sに応じて増減していくこととなる。
この全加算器26の出力は、クロックCKout(48k
Hz)に基づいてラッチ回路27でラッチされる。
The counter 23 to create a numerical value for determining the carry-out occurrence timing of the full adder 28.
This is a portion configured by the latch circuit 27. Converter 24
Is based on the data amount ΔS of the FIFO 20 indicated by the counter 23, and the data Gain (ΔS) is such that the data amount ΔS always maintains an appropriate amount (two in this embodiment).
To occur. That is, when ΔS is small, the conversion unit 2
Since a small value (negative value) is output by 4, the operation is performed so as to reduce the occurrence of the read timing CO, and conversely, when ΔS is large, a large value (positive value) is generated by the conversion unit 24. ) Is output, the operation is performed so that the read timing CO is frequently generated. Also, ΔS
Is a proper amount (two), the value output from the conversion unit 24 is “0”. As described above, the relationship between ΔS and Gain (ΔS) follows the table of FIG. 3, but the non-linear relationship is that the larger the deviation from the target value, the larger the correction amount and the target value. This is because the correction amount is reduced and the stable operation is performed if the target value is locked. The output H of the conversion unit 24 is added to the output of the selection circuit 25 in the full adder 26. That is, the output of the full adder 26 is the initial value 4096 × (44.1 /) output from the selection circuit 25.
48) as a start, the FIFO indicated by the counter 23
It will increase or decrease according to the data amount ΔS of 20.
The output of the full adder 26 is the clock CKout (48k
It is latched by the latch circuit 27 based on (Hz).

【0025】以上の動作により、前述したように、全体
として、この非同期信号入力装置は、44.1kHzの
クロックCKinに基づいて、FIFO20に入力される
データDinに対して48kHzのクロックCKoutを使
用して同期をとるよう動作する。
As a result of the above operation, as described above, as a whole, the asynchronous signal input device uses the clock CKout of 48 kHz for the data Din input to the FIFO 20 based on the clock CKin of 44.1 kHz. And synchronize to work.

【0026】次に、上記FIFO20〜ラッチ回路29
で構成される非同期信号入力装置と補間部30とを組み
合わせたサンプリング周波数変換装置について説明す
る。上述した通り、FIFO20から供給されるデータ
は、クロックCKout(48kHz)のパルスをところ
どころ抜いたようなパルスに従って出力されるが、その
出力を正確な48kHzのサンプリング周波数の信号に
変換してDoutとして出力するのが補間部30である。
Next, the FIFO 20 to the latch circuit 29
A sampling frequency conversion device in which the asynchronous signal input device configured by and the interpolation unit 30 are combined will be described. As described above, the data supplied from the FIFO 20 is output according to a pulse obtained by skipping the pulse of the clock CKout (48 kHz) in some places, but the output is converted into a signal having an accurate sampling frequency of 48 kHz and output as Dout. It is the interpolation unit 30 that does this.

【0027】補間部30の詳細を説明する前に、補間の
原理について図4を参照して説明する。○印で示す入力
サンプル地から×印で示す補間ポイントの値を算出する
に当たっては、直線補間、高次補間のいずれにおいて
も、△t、T、入力サンプル値Dが分かれば算出でき
る。例えば、直線補間にあっては、{D(t+1)−D
(t)}×(△t/T)+D(t)を演算することで求
められる。
Before describing the details of the interpolation section 30, the principle of interpolation will be described with reference to FIG. In calculating the value of the interpolation point indicated by the mark x from the input sample place indicated by the mark o, it can be calculated in either linear interpolation or higher-order interpolation if Δt, T and the input sample value D are known. For example, in linear interpolation, {D (t + 1) -D
It is obtained by calculating (t)} × (Δt / T) + D (t).

【0028】図1に戻って、上記入力サンプル値Dにつ
いてはFIFO20より供給され、上記△tに相当する
情報はラッチ回路29より与えられる。Tについては4
096の固定値であり、補間部30はこれらの情報をも
とに、上記直線補間の式または高次補間の式に従ってD
outを算出する。
Returning to FIG. 1, the input sample value D is supplied from the FIFO 20, and the information corresponding to Δt is supplied from the latch circuit 29. 4 for T
It is a fixed value of 096, and the interpolation unit 30 uses the above information to perform D according to the above linear interpolation formula or higher-order interpolation formula.
Calculate out.

【0029】ところで、前述した通り、全加算器28か
ら発生される読み出しタイミングCOはクロックCKou
t(48kHz)に対してパルスをところどころ抜いた
ような形態になっているため、FIFO20から出力さ
れるデータも48kHzの全てのタイミングでは発生さ
れない。一方、補間に関する情報△tはCKout(48
kHz)の全てのタイミングで更新される。このことが
補間を良好に行う上で重要な作用をする。そのことを図
2を参照して説明する。
By the way, as described above, the read timing CO generated from the full adder 28 is the clock CKou.
Since the pulse is extracted in some places with respect to t (48 kHz), the data output from the FIFO 20 is not generated at all timings of 48 kHz. On the other hand, the information Δt regarding interpolation is CKout (48
It is updated at all timings (kHz). This has an important effect on good interpolation. This will be described with reference to FIG.

【0030】図中、D(A1)、D(A2)、…は4
4.1kHzのクロックCKinに従って、FIFO20
のアドレスA1、A2、…に書き込まれる入力データを
示している。FIFO20に記憶されたデータの読み出
しは、読み出しタイミングCOを読み出し制御部22で
カウントした値(図2中、Rアドレスポインタで示され
る)に従って行われる。また、補間に関する情報△t
は、クロックCKout(48kHz)のタイミングでラ
ッチ29から出力される(図2中、L2出力で示され
る)。すなわち、COが発生したタイミングにおいて
は、更新されたデータDおよび更新された補間情報△t
に基づいて補間演算が行われ、COが発生されないクロ
ックCKoutの発生タイミングにおいては、前回のデー
タDおよび更新された補間情報△tに基づいて補間演算
が行われることにより、図示の通り、理にかなった補間
処理が行われる。
In the figure, D (A1), D (A2), ... Is 4
FIFO20 according to the clock CKin of 4.1 kHz
The input data written in the addresses A1, A2, ... The data stored in the FIFO 20 is read according to the value (indicated by the R address pointer in FIG. 2) obtained by counting the read timing CO by the read control unit 22. Also, information about interpolation Δt
Is output from the latch 29 at the timing of the clock CKout (48 kHz) (indicated by L2 output in FIG. 2). That is, at the timing when CO occurs, the updated data D and the updated interpolation information Δt
Is calculated based on the previous data D and the updated interpolation information Δt at the timing of generation of the clock CKout at which CO is not generated. A proper interpolation process is performed.

【0031】なお、このような補間を行うために必要な
FIFO20のアドレス制御および補間情報△tの作成
は、補間処理だけのために特別に必要になるものではな
く、FIFO20からラッチ回路29で構成される非同
期信号入力装置として自ずと必要な構成である。よっ
て、本願発明の非同期信号入力装置は特にサンプリング
周波数変換装置に適用して好適なものと言える。
The address control of the FIFO 20 and the creation of the interpolation information Δt necessary for performing such interpolation are not specially required only for the interpolation processing, and are composed of the FIFO 20 and the latch circuit 29. This is a necessary structure as an asynchronous signal input device. Therefore, it can be said that the asynchronous signal input device of the present invention is particularly suitable for application to the sampling frequency conversion device.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上、説明したように、この発明によれ
ば、記憶手段に対して、所定の書き込み周期でデータを
書き込むとともに、所定の読み出し周期でデータを読み
出す際、データ量計測手段によって、記憶手段のデータ
量を計測し、該データ量に応じた周期で、読み出し信号
生成手段によって、記憶手段に対する所定の読み出し信
号を生成するようにしたので、自動的に入力データのサ
ンプリング周波数に応じて動作させることができ、ノイ
ズ発生を防止することができるという利点が得られる。
As described above, according to the present invention, when the data is written into the storage means at a predetermined write cycle and the data is read at a predetermined read cycle, the data amount measuring means allows The data amount of the storage means is measured, and the read signal generation means generates the predetermined read signal for the storage means in a cycle according to the data amount. Therefore, the read signal generation means automatically responds to the sampling frequency of the input data. The advantage is that it can be operated and noise generation can be prevented.

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

【図1】 本発明の実施形態の構成を示すブロック図で
ある。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention.

【図2】 本実施形態の動作を説明するためのタイミン
グチャートである。
FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of this embodiment.

【図3】 FIFOのデータ量△SとゲインGain(△
S)との対応関係を示す概念図である。
[FIG. 3] FIFO data amount ΔS and gain Gain (Δ
It is a conceptual diagram which shows the correspondence with S).

【図4】 補間部における動作を説明するための概念図
である。
FIG. 4 is a conceptual diagram for explaining an operation in an interpolation unit.

【図5】 従来のFIFOを使用したサンプリング周波
数変換装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a sampling frequency conversion device using a conventional FIFO.

【図6】 従来のFIFOを使用しないサンプリング周
波数変換装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a conventional sampling frequency conversion device that does not use a FIFO.

【図7】 従来のFIFOを使用したサンプリング周波
数変換装置の入出力信号(データ)の波形を示す概念図
である。
FIG. 7 is a conceptual diagram showing waveforms of input / output signals (data) of a sampling frequency conversion device using a conventional FIFO.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20 FIFO(記憶手段) 21 書き込み制御部 22 読み出し制御部 23 カウンタ(データ量計測手段) 24 変換部(変換手段) 25 選択回路 26 全加算器(読み出し信号生成手段) 27 ラッチ回路(読み出し信号生成手段) 28 全加算器(読み出し信号生成手段、補間比生成手
段) 29 ラッチ回路(補間比生成手段) 30 補間部(補間手段)
20 FIFO (storage means) 21 Write control section 22 Read control section 23 Counter (data amount measuring means) 24 Converting section (converting means) 25 Selection circuit 26 Full adder (reading signal generating means) 27 Latch circuit (reading signal generating means) ) 28 full adder (readout signal generation means, interpolation ratio generation means) 29 latch circuit (interpolation ratio generation means) 30 interpolation unit (interpolation means)

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−235698(JP,A) 特開 平5−259812(JP,A) 特開 平6−268477(JP,A) 特開 平7−212190(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03H 17/00 - 17/08 H04B 14/00 - 14/08 Continuation of the front page (56) Reference JP-A-5-235698 (JP, A) JP-A-5-259812 (JP, A) JP-A-6-268477 (JP, A) JP-A-7-212190 (JP , A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H03H 17/00-17/08 H04B 14/00-14/08

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 所定の周期で入力されるデータを、所定
の書き込み信号で書き込むとともに、所定の読み出し信
号でデータを読み出す記憶手段と、 前記記憶手段のデータ量を計測するデータ量計測手段
と、 前記データ量計測手段によって計測されたデータ量に応
じた周期で、前記読み出し信号を生成する読み出し信号
生成手段とを具備することを特徴とする非同期信号入力
装置。
1. A storage unit for writing data input at a predetermined cycle with a predetermined write signal and reading the data with a predetermined read signal; and a data amount measuring unit for measuring the data amount of the storage unit. An asynchronous signal input device, comprising: a read signal generating unit that generates the read signal at a cycle corresponding to the data amount measured by the data amount measuring unit.
【請求項2】 前記データ量計測手段によって計測され
たデータ量に非線形ゲインを与える変換手段を具備し、前記読み出し信号生成手段 は、前記変換手段によって非
線形ゲインを与えられたデータ量に応じた周期で前記読
み出し信号を生成することを特徴とする請求項1記載の
非同期信号入力装置。
2. A conversion unit for applying a non-linear gain to the data amount measured by the data amount measuring unit, wherein the read signal generation unit has a cycle corresponding to the data amount given the non-linear gain by the conversion unit. 2. The asynchronous signal input device according to claim 1, wherein the read signal is generated by.
【請求項3】 前記データ量計測手段は、前記記憶手段
に対する前記所定の書き込み信号でカウントアップし、
前記所定の読み出し信号でカウントダウンすることによ
り、前記記憶手段のデータ量を計測することを特徴とす
る請求項1または2記載の非同期信号入力装置。
Wherein the data amount measuring means, and the counting up at a predetermined write signal to the storage means,
3. The asynchronous signal input device according to claim 1, wherein the amount of data in the storage unit is measured by counting down with the predetermined read signal.
【請求項4】 記憶手段と、 第1のサンプリング周波数の入力データを該第1のサン
プリング周波数の書き込み信号により前記記憶手段に書
き込む書き込み制御手段と、 前記記憶手段のデータ量を計測するデータ量計測手段
と、第2のサンプリング周波数のクロックに同期した読み出
し信号を生成する手段であり、 前記データ量計測手段に
よって計測されたデータ量に基づき、該読み出し信号
生成を制御する読み出し信号生成手段と、前記第2のサンプリング周波数のクロックが発生する毎
に補間情報を変化させる手段であり、該補間情報の変化
分を前記データ量計測手段によって計測されるデータ量
に基づいて制御する 補間情報生成手段と、前記読み出し信号生成手段によって生成された読み出し
信号により前記記憶手段からデータを読み出す読み出し
制御手段と、 前記第2のサンプリング周波数のクロックの発生タイミ
ングに対応したデータを前記読み出し制御手段によって
読み出されたデータと前記補間情報生成手段によって生
成された補間情報を用いた補間演算により求める 補間手
段とを具備することを特徴とするサンプリング周波数変
換装置。
4. Storage means for storing input data of a first sampling frequency in the first sample
Write to the storage means by a pulling frequency write signal.
Write-in control means, data amount measuring means for measuring the data amount of the storage means, and reading in synchronization with the clock of the second sampling frequency
A means for generating and signal on the basis of the data amount measured by the data amount measuring means, and the read signal generating means for controlling the <br/> generation of the read signal, a clock of said second sampling frequency Every time it occurs
Is a means for changing the interpolation information, and
The amount of data measured by the data amount measuring means
An interpolation information generating means for controlling on the basis of the read generated by the reading signal generating means
Read out to read data from the storage means by a signal
Control means and timing for generating a clock of the second sampling frequency
Data corresponding to the
Generated by the read data and the interpolation information generating means.
A sampling frequency conversion device, comprising: an interpolating unit that obtains by an interpolation calculation using the generated interpolation information .
【請求項5】 前記読み出し信号生成手段は、前記第2
のサンプリング周波数のクロックが発生する毎に、前記
データ量計測手段によって計測されたデータ量に対応し
た値を累積加算し、該累積加算値が所定値に達する毎に
読み出し信号を発生することを特徴とする請求項4記載
のサンプリング周波数変換装置。
5. The read signal generating means comprises the second
Each time a clock with a sampling frequency of
Corresponding to the amount of data measured by the data amount measuring means
Value is cumulatively added, and each time the cumulative addition value reaches a predetermined value,
The sampling frequency conversion device according to claim 4, wherein a read signal is generated .
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