JP4704872B2 - Audio signal output device - Google Patents
Audio signal output device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4704872B2 JP4704872B2 JP2005279318A JP2005279318A JP4704872B2 JP 4704872 B2 JP4704872 B2 JP 4704872B2 JP 2005279318 A JP2005279318 A JP 2005279318A JP 2005279318 A JP2005279318 A JP 2005279318A JP 4704872 B2 JP4704872 B2 JP 4704872B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- audio signal
- digital audio
- interpolation
- interpolation processing
- input
- 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.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Electrophonic Musical Instruments (AREA)
Description
本発明は、オーディオ信号を出力するオーディオ信号出力装置に関する。 The present invention relates to an audio signal output device that outputs an audio signal.
オーディオ信号出力装置として、例えば、CD(Compact Disc)プレーヤやAV(Audio Visual)アンプがある。このオーディオ信号出力装置において、デジタルオーディオ信号は、DA(Digital to Analog)変換の前に、デジタルフィルタに通されてオーバーサンプリング(補間)された後、高いカットオフ周波数のローパスフィルタに通される。これにより、DA変換後のアナログオーディオ信号の振幅や位相特性へのローパスフィルタによる影響が低減され、音質が向上する。 Examples of the audio signal output device include a CD (Compact Disc) player and an AV (Audio Visual) amplifier. In this audio signal output device, a digital audio signal is passed through a digital filter and oversampled (interpolated) before DA (Digital to Analog) conversion, and then passed through a low-pass filter having a high cutoff frequency. As a result, the influence of the low-pass filter on the amplitude and phase characteristics of the analog audio signal after DA conversion is reduced, and the sound quality is improved.
一般に、アナログオーディオ信号をAD(Analog to Digital)変換する場合、アナログオーディオ信号は、サンプリング周波数fsの1/2以下の周波数に帯域制限するために、エリアジングフィルタに通される。例えば、CDに記録されるデジタルオーディオ信号のサンプリング周波数fsは44.1kHzである。したがって、アナログオーディオ信号をCDに記録する場合、アナログオーディオ信号は、エリアジングフィルタにより22.05kHz以上の帯域が除去された後、AD変換によりデジタルオーディオ信号に変換される。 Generally, when analog (digital to analog) conversion is performed on an analog audio signal, the analog audio signal is passed through an aliasing filter in order to limit the frequency to a frequency equal to or lower than half the sampling frequency fs. For example, the sampling frequency fs of the digital audio signal recorded on the CD is 44.1 kHz. Therefore, when an analog audio signal is recorded on a CD, the analog audio signal is converted into a digital audio signal by AD conversion after a band of 22.05 kHz or higher is removed by an aliasing filter.
このように、実際のオーディオ信号には、可聴帯域(20kHz)以上の周波数成分が含まれているにもかかわらず、エリアジングフィルタにより高域成分(サンプリング周波数fsの1/2以上の帯域)が除去されてしまう。このため、CDから再生された再生音は、従来のアナログ方式の再生音と比較すると高域成分が不足するため、CDの再生音に不満を持つユーザが存在する。 In this way, although the actual audio signal contains frequency components that are higher than the audible band (20 kHz), high frequency components (bands that are 1/2 or more of the sampling frequency fs) are generated by the aliasing filter. It will be removed. For this reason, the reproduced sound reproduced from the CD lacks high-frequency components as compared with the conventional analog reproduced sound, and there are users who are dissatisfied with the reproduced sound of the CD.
そこで、CD等から読み取られるデジタルオーディオ信号に対して、デジタルフィルタによるオーバーサンプリング(いわゆる零補間処理)を行なうことにより、高域成分を付加する方法がある(例えば、特許文献1参照)。また、非線形処理回路によりデジタルオーディオ信号から高調波成分やディザ信号を発生させて、デジタルオーディオ信号の高域スペクトル強度に応じて、その高調波成分やディザ信号をデジタルオーディオ信号に加算する方法がある(例えば、特許文献2参照)。 Therefore, there is a method of adding a high frequency component by performing oversampling (so-called zero interpolation processing) using a digital filter on a digital audio signal read from a CD or the like (see, for example, Patent Document 1). Further, there is a method of generating a harmonic component or dither signal from a digital audio signal by a non-linear processing circuit and adding the harmonic component or dither signal to the digital audio signal according to the high frequency spectrum intensity of the digital audio signal. (For example, refer to Patent Document 2).
また、デジタルフィルタを用いた零補間処理によって高域成分を付加すると、得られる信号波形に滑らかさが不足する場合がある。このため、より高品質のオーディオ信号を忠実に再生するために、零補間処理の代わりにサンプリング点をスムーズにつなぐスプライン補間やラグランジェ補間を用いてオーバーサンプリングを行うことがある。 Further, when a high frequency component is added by zero interpolation processing using a digital filter, the obtained signal waveform may be insufficiently smooth. For this reason, in order to faithfully reproduce higher quality audio signals, oversampling may be performed using spline interpolation or Lagrange interpolation that smoothly connects sampling points instead of zero interpolation processing.
しかしながら、高域(サンプリング周波数fsの1/2の周波数)付近ではサンプリング点が複雑に変化するため、スプライン補間やラグランジェ補間を用いたオーバーサンプリングによる方法では、高域付近の波形を忠実に再現することが困難になる。すなわち、オーバーサンプリングを施しDA変換した後のアナログオーディオ信号の波形は、オーバーサンプリングをせずにDA変換した高域付近のアナログオーディオ信号(以下、元信号という)の波形と同一の波形に再現されないため、歪みが発生しやすい。 However, since the sampling point changes in the vicinity of the high frequency (1/2 of the sampling frequency fs), the over-sampling method using spline interpolation or Lagrange interpolation faithfully reproduces the waveform near the high frequency. It becomes difficult to do. In other words, the waveform of the analog audio signal after oversampling and DA conversion is not reproduced as the same waveform as the analog audio signal near the high frequency (hereinafter referred to as the original signal) that was DA converted without oversampling. Therefore, distortion is likely to occur.
この点について、図9及び図10を参照して説明する。図9は、高域(fs/2付近の周波数)のアナログオーディオ信号の波形を示す図である。図10は、中低域(周波数<<fs/2)のアナログオーディオ信号の波形を示す図である。図9及び図10において、横軸は時間を表し、縦軸は振幅を表す。また、実線は、元信号の波形を示す。破線は、ラグランジェ補間によるオーバーサンプリングしたデジタルオーディオ信号をDA変換することにより得られるアナログオーディオ信号の波形を示す。符号「○」は、周波数fsでサンプリングした場合のサンプリング点を示す。 This point will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a diagram showing a waveform of an analog audio signal in a high frequency (frequency near fs / 2). FIG. 10 is a diagram showing a waveform of an analog audio signal in the middle to low range (frequency << fs / 2). 9 and 10, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents amplitude. The solid line indicates the waveform of the original signal. A broken line shows a waveform of an analog audio signal obtained by DA-converting a digital audio signal oversampled by Lagrangian interpolation. A symbol “◯” indicates a sampling point when sampling is performed at the frequency fs.
図10に示すように、中低域のアナログオーディオ信号では、実線で示される波形と破線で示される波形がほぼ一致する。一方、図9に示すように、高域のアナログオーディオ信号では、実線で示される波形と破線で示される波形が大きく異なっているため、歪みが発生する。アナログオーディオ信号が中低域から高域になるにしたがって、一周期の波形に対するサンプリング点の数が少なくなる。このため、ラグランジェ補間により得られるアナログオーディオ信号の波形を元信号の波形に再現することが困難となる。また、ラグランジェ補間を用いた場合では、イメージノイズの影響を受けやすく、歪みが発生しやすい。 As shown in FIG. 10, in the mid-low range analog audio signal, the waveform indicated by the solid line and the waveform indicated by the broken line substantially coincide. On the other hand, as shown in FIG. 9, in the high-frequency analog audio signal, the waveform shown by the solid line and the waveform shown by the broken line are greatly different, and therefore distortion occurs. As the analog audio signal changes from the mid-low range to the high range, the number of sampling points for a waveform of one cycle decreases. For this reason, it becomes difficult to reproduce the waveform of the analog audio signal obtained by Lagrangian interpolation into the waveform of the original signal. Further, when Lagrangian interpolation is used, it is easily affected by image noise and distortion is likely to occur.
このように、高域付近において、サンプリング点をスムーズにつなぐスプライン補間やラグランジェ補間によるオーバーサンプリングを用いる場合では、スプライン補間やラグランジェ補間により得られるアナログオーディオ信号の波形を元信号の波形と同じ波形になるように再現することが困難であり、歪みが発生しやすい。 In this way, when using oversampling by spline interpolation or Lagrange interpolation that smoothly connects sampling points near the high frequency range, the waveform of the analog audio signal obtained by spline interpolation or Lagrange interpolation is the same as the waveform of the original signal. It is difficult to reproduce the waveform, and distortion is likely to occur.
このため、オーディオ信号が中低域から高域になるとき、例えば、スプライン補間やラグランジェ補間によるオーバーサンプリングから零補間処理によるオーバーサンプリングに切り換えれば、元信号の高域の波形と近似する波形になるように再現できると考えられる。しかしながら、スプライン補間やラグランジェ補間によるオーバーサンプリングから零補間処理によるオーバーサンプリングに切り換えるときに、ノイズが発生する虞がある。 For this reason, when the audio signal changes from the mid-low range to the high range, for example, if switching from oversampling by spline interpolation or Lagrange interpolation to oversampling by zero interpolation processing, the waveform approximates the waveform of the high range of the original signal. It can be reproduced as follows. However, noise may occur when switching from oversampling by spline interpolation or Lagrange interpolation to oversampling by zero interpolation processing.
この点について、図11を参照して説明する。図11は、高域(fs/2付近の周波数)のアナログオーディオ信号の波形を示す図である。図11において、横軸は時間を表し、縦軸は振幅を表す。実線は、元信号の波形を示す。符号「○」は、周波数fsでサンプリングした場合のサンプリング点を示す。 This point will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a diagram illustrating a waveform of an analog audio signal in a high frequency (frequency near fs / 2). In FIG. 11, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents amplitude. The solid line shows the waveform of the original signal. A symbol “◯” indicates a sampling point when sampling is performed at the frequency fs.
図11に示す点線は、元信号がDA変換される前のデジタルオーディオ信号をラグランジェ補間により4倍(4fs)のオーバーサンプリングしたデジタルオーディオ信号をDA変換することにより得られるアナログオーディオ信号の波形を示す。符号「△」は、ラグランジェ補間による4倍(4fs)のオーバーサンプリングのサンプリング点を示す。また、破線は、元信号がDA変換される前のデジタルオーディオ信号を零補間処理による4倍のオーバーサンプリングしたデジタルオーディオ信号をDA変換することにより得られるアナログオーディオ信号の波形を示す。符号「□」は、零補間処理による4倍のオーバーサンプリングのサンプリング点を示す。 The dotted line shown in FIG. 11 shows the waveform of an analog audio signal obtained by DA-converting a digital audio signal obtained by oversampling a digital audio signal four times (4 fs) by Lagrange interpolation before the original signal is DA-converted. Show. A symbol “Δ” indicates a sampling point of four times (4 fs) oversampling by Lagrange interpolation. A broken line indicates a waveform of an analog audio signal obtained by DA-converting a digital audio signal obtained by over-sampling the digital audio signal four times by zero interpolation processing before the original signal is DA-converted. A symbol “□” indicates a sampling point of four times oversampling by zero interpolation processing.
図11に示すb時点において、ラグランジェ補間によるオーバーサンプリングから零補間処理によるオーバーサンプリングに切り換える場合、アナログオーディオ信号の振幅は、a時点におけるラグランジェ補間によるサンプリング点の符号「△」から、b時点における零補間処理によるサンプリング点の符号「□」に変化する。このように、図11に示すa時点からb時点の間において、矢印の向きに変化する波形は、点線で示されるラグランジェ補間による波形に対して、振幅が減衰する波形となる。したがって、波形の振幅が切り換え時において不連続に変化し、ノイズが発生する原因となってしまう。 When switching from oversampling by Lagrange interpolation to oversampling by zero interpolation processing at the time point b shown in FIG. 11, the amplitude of the analog audio signal is changed from the sampling point code “Δ” by Lagrange interpolation at time point a to time point b. Changes to the sign “□” of the sampling point by zero interpolation processing in FIG. As described above, the waveform that changes in the direction of the arrow between the time point a and the time point b shown in FIG. 11 is a waveform whose amplitude is attenuated with respect to the waveform by Lagrange interpolation indicated by the dotted line. Therefore, the amplitude of the waveform changes discontinuously at the time of switching, causing noise.
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、第1の補間処理によるオーバーサンプリングから、第2の補間処理によるオーバーサンプリングに切り換えるときにノイズが発生することがないオーディオ信号出力装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and outputs an audio signal that does not generate noise when switching from oversampling by the first interpolation processing to oversampling by the second interpolation processing. An object is to provide an apparatus.
上記の課題を解決するために、本願の請求項1に記載の発明は、デジタルオーディオ信号に基づく出力を行うオーディオ信号出力装置において、デジタルオーディオ信号を入力する入力手段と、前記デジタルオーディオ信号の極性の反転の頻度を判別する判別手段と、前記入力手段から入力された前記デジタルオーディオ信号に第1の補間処理を施し第1の補間デジタルオーディオ信号を生成する第1の補間処理手段と、入力した信号に前記第1の補間処理または第2の補間処理を施す第2の補間処理手段と、前記第2の補間処理手段への入力を、前記入力手段から入力された前記デジタルオーディオ信号と、前記第1の補間処理手段が生成する前記第1の補間デジタルオーディオ信号と、の間で選択する選択手段と、前記第2の補間処理部に前記第1の補間処理を行わせるための第1の係数を記憶する第1の係数記憶部と、前記第2の補間処理部に前記第2の補間処理を行わせるための第2の係数を記憶する第2の係数記憶部と、前記第2の補間処理部で用いられる係数を、前記第1の係数と前記第2の係数との間で切り換える切換手段と、前記選択手段の選択及び前記切換手段の切り換えを制御する制御手段とを備え、前記第1の補間処理は、前記デジタルオーディオ信号の各サンプル間にゼロ信号を挿入した後、該デジタルオーディオ信号に対してローパスフィルタ処理を実行する零次補間処理であり、前記第2の補間処理は、ラグランジェ補間処理であり、前記判別手段は、前記デジタルオーディオ信号の極性の反転の頻度が所定の基準頻度以上であるか否かを判別し、前記制御手段は、前記判別手段による判別結果に応じて、前記デジタルオーディオ信号の極性の反転の頻度が前記所定の基準頻度以上でないと判別された場合に、前記選択手段による前記第2の補間処理手段への入力の選択を、前記第1の補間処理手段が生成する前記第1の補間デジタルオーディオ信号とすると共に、前記切換手段による前記第2の補間処理部で用いられる係数の切り換えを前記第2の係数とするよう制御し、前記デジタルオーディオ信号の極性の反転の頻度が前記所定の基準頻度以上であると判別された場合に、前記選択手段による前記第2の補間処理手段への入力の選択を、前記入力手段から入力された前記デジタルオーディオ信号とすると共に、前記切換手段による前記第2の補間処理部で用いられる係数の切り換えを前記第1の係数とするよう制御することを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, an invention according to
また、本願の請求項2に記載の発明は、デジタルオーディオ信号に基づく出力を行うオーディオ信号出力装置において、記録媒体に記録されたデジタルオーディオ信号を再生する再生手段と、前記再生手段により再生された前記デジタルオーディオ信号の極性の反転の頻度を判別する判別手段と、前記再生手段により再生された前記デジタルオーディオ信号に第1の補間処理を施し第1の補間デジタルオーディオ信号を生成する第1の補間処理手段と、入力した信号に前記第1の補間処理または第2の補間処理を施す第2の補間処理手段と、前記第2の補間処理手段への入力を、前記再生手段により再生された前記デジタルオーディオ信号と、前記第1の補間処理手段が生成する前記第1の補間デジタルオーディオ信号と、の間で選択する選択手段と、前記第2の補間処理部に前記第1の補間処理を行わせるための第1の係数を記憶する第1の係数記憶部と、前記第2の補間処理部に前記第2の補間処理を行わせるための第2の係数を記憶する第2の係数記憶部と、前記第2の補間処理部で用いられる係数を、前記第1の係数と前記第2の係数との間で切り換える切換手段と、前記選択手段の選択及び前記切換手段の切り換えを制御する制御手段とを備え、前記第1の補間処理は、前記デジタルオーディオ信号の各サンプル間にゼロ信号を挿入した後、該デジタルオーディオ信号に対してローパスフィルタ処理を実行する零次補間処理であり、前記第2の補間処理は、ラグランジェ補間処理であり、前記判別手段は、前記デジタルオーディオ信号の極性の反転の頻度が所定の基準頻度以上であるか否かを判別し、前記制御手段は、前記判別手段による判別結果に応じて、前記デジタルオーディオ信号の極性の反転の頻度が前記所定の基準頻度以上でないと判別された場合に、前記選択手段による前記第2の補間処理手段への入力の選択を、前記第1の補間処理手段が生成する前記第1の補間デジタルオーディオ信号とすると共に、前記切換手段による前記第2の補間処理部で用いられる係数の切り換えを前記第2の係数とするよう制御し、前記デジタルオーディオ信号の極性の反転の頻度が前記所定の基準頻度以上であると判別された場合に、前記選択手段による前記第2の補間処理手段への入力の選択を、前記再生手段により再生された前記デジタルオーディオ信号とすると共に、前記切換手段による前記第2の補間処理部で用いられる係数の切り換えを前記第1の係数とするよう制御することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in an audio signal output device that performs output based on a digital audio signal, reproduction means for reproducing a digital audio signal recorded on a recording medium, and reproduction by the reproduction means Discriminating means for discriminating the frequency of polarity inversion of the digital audio signal, and first interpolation for generating a first interpolated digital audio signal by applying a first interpolation process to the digital audio signal reproduced by the reproducing means Processing means, second interpolation processing means for performing the first interpolation processing or the second interpolation processing on the input signal, and the input to the second interpolation processing means reproduced by the reproduction means A selection selected between a digital audio signal and the first interpolated digital audio signal generated by the first interpolation processing means. Means, a first coefficient storage unit for storing a first coefficient for causing the second interpolation processing unit to perform the first interpolation processing, and the second interpolation processing unit to store the second interpolation. A second coefficient storage unit that stores a second coefficient for performing processing and a coefficient used in the second interpolation processing unit are switched between the first coefficient and the second coefficient. Switching means, and control means for controlling selection of the selection means and switching of the switching means, and the first interpolation processing includes inserting a zero signal between each sample of the digital audio signal, A zero-order interpolation process for performing a low-pass filter process on the audio signal; the second interpolation process is a Lagrangian interpolation process; and the discriminating means has a predetermined frequency inversion of the polarity of the digital audio signal. Standard frequency Determining whether or not, the control means, when it is determined that the frequency of polarity reversal of the digital audio signal is not equal to or higher than the predetermined reference frequency according to the determination result by the determination means, The selection of the input to the second interpolation processing means by the selection means is the first interpolation digital audio signal generated by the first interpolation processing means, and the second interpolation processing by the switching means. Switching the coefficient used in the unit to the second coefficient, and when the frequency of polarity inversion of the digital audio signal is determined to be greater than or equal to the predetermined reference frequency, The selection of the input to the second interpolation processing means is the digital audio signal reproduced by the reproduction means, and the second interpolation processing by the switching means. The switching of the coefficient used in the unit is controlled to be the first coefficient .
また、本願の請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載のオーディオ信号出力装置において、前記所定の基準頻度は、前記デジタルオーディオ信号のサンプリング周波数に基づいて決定されることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the audio signal output device according to the first or second aspect, the predetermined reference frequency is determined based on a sampling frequency of the digital audio signal. It is characterized by.
本発明によれば、第1の補間処理によるオーバーサンプリングから、第2の補間処理によるオーバーサンプリングに切り換えるときにノイズが発生することがないオーディオ信号出力装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an audio signal output device that does not generate noise when switching from oversampling by the first interpolation processing to oversampling by the second interpolation processing.
以下、本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本発明の一実施例であるオーディオ信号出力装置の構成を示すブロック図である。図1において、1は入力部、2はDSP(Digital Signal Processor)、3はフィルタ回路、4は出力部、5は制御部、6は操作部を示す。図1に示すオーディオ信号出力装置は、CDプレーヤやDVD(Digital Versatile Disc)プレーヤ等の再生装置から出力されたデジタルオーディオ信号を入力するAVアンプ等である。
Embodiments of the present invention will be described below.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an audio signal output apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is an input unit, 2 is a DSP (Digital Signal Processor), 3 is a filter circuit, 4 is an output unit, 5 is a control unit, and 6 is an operation unit. The audio signal output device shown in FIG. 1 is an AV amplifier or the like that inputs a digital audio signal output from a playback device such as a CD player or a DVD (Digital Versatile Disc) player.
入力部1は、再生装置から出力されるデジタルオーディオ信号を入力する。DSP2は、入力部1から入力されたデジタルオーディオ信号の伸長やデジタルオーディオ信号に残響音の付加等の信号処理を施す。フィルタ回路3は、後述するように、DSP2から出力されたデジタルオーディオ信号にオーバーサンプリング等の信号処理を施す。
The
出力部4は、図示しないDA変換器を備え、フィルタ回路3から入力されたデジタルオーディオ信号をアナログオーディオ信号に変換する。DA変換器により変換されたアナログオーディオ信号は、図示しない出力端子に接続されたスピーカ等から出力される。制御部5は、入力部1、DSP2、フィルタ回路3及び出力部4を制御する。操作部6は、本実施例のオーディオ信号出力装置を操作するための操作ボタンを備える。
The output unit 4 includes a DA converter (not shown), and converts the digital audio signal input from the filter circuit 3 into an analog audio signal. The analog audio signal converted by the DA converter is output from a speaker or the like connected to an output terminal (not shown). The
ここで、本発明は、図1に示すような構成に限られず、CDプレーヤやDVDプレーヤ等の再生装置にも適用可能である。図2は、本発明の他の実施例であるオーディオ信号出力装置の構成を示すブロック図である。図2において、図1に示すオーディオ信号出力装置と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。 Here, the present invention is not limited to the configuration shown in FIG. 1, and can also be applied to a playback apparatus such as a CD player or a DVD player. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an audio signal output apparatus according to another embodiment of the present invention. In FIG. 2, the same components as those of the audio signal output apparatus shown in FIG.
再生部7は、CDやDVD等のディスクに記録されたデジタルオーディオ信号を読み取る。再生部7により読み取られたデジタルオーディオ信号は、DSP2及びフィルタ回路3によって所定の信号処理が施され、出力部4によりアナログオーディオ信号に変換され、図示しないスピーカ等から出力される。
The reproduction unit 7 reads a digital audio signal recorded on a disc such as a CD or a DVD. Digital audio signal read by the reproduction unit 7, a predetermined signal processing is carried out by DSP2 and the filter circuit 3 is converted into an analog audio signal by the output unit 4, it is outputted from a speaker or the like (not shown).
図3は、本実施例のオーディオ信号出力装置が備えるフィルタ回路3の第1の実施例の構成を示すブロック図である。図3において、11はバッファ、12は零補間処理部、13はバッファ、14はセレクタ、15は零補間係数記憶部、16はラグランジェ補間係数記憶部、17はセレクタ、18は補間処理部、19は高域信号検出処理部、20は高域信号パターン検出部、21は判定部、22はカウンタ部、23はセレクタ制御部を示す。 FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the first embodiment of the filter circuit 3 provided in the audio signal output apparatus of this embodiment. In FIG. 3, 11 is a buffer, 12 is a zero interpolation processing unit, 13 is a buffer, 14 is a selector, 15 is a zero interpolation coefficient storage unit, 16 is a Lagrange interpolation coefficient storage unit, 17 is a selector, 18 is an interpolation processing unit, Reference numeral 19 denotes a high frequency signal detection processing unit, 20 denotes a high frequency signal pattern detection unit, 21 denotes a determination unit, 22 denotes a counter unit, and 23 denotes a selector control unit.
図3に示すバッファ11は、DSP2から出力されたデジタルオーディオ信号を一時的に保持する。バッファ11に保持されたデジタルオーディオ信号は、零補間処理部12及びセレクタ14に入力される。零補間処理部12は、第1の補間処理手段であり、入力されたデジタルオーディオ信号に零補間処理によるオーバーサンプリング処理を施す。零補間処理部12は、一般的なFIR(Finite Impulse Response)フィルタとして構成される。なお、零補間処理では、サンプリング点の間にゼロ信号を追加することによって、補間(オーバーサンプリング)をすることができる。
The
零補間処理部12によりオーバーサンプリング処理された零補間信号は、第1の補間オーディオ信号であり、バッファ13に入力される。バッファ13は、零補間処理部12から出力された零補間信号(デジタルオーディオ信号)を一時的に保持する。バッファ13に保持された零補間信号は、セレクタ14に入力される。
The zero interpolation signal oversampled by the zero
図4は、零補間処理部12におけるオーバーサンプリング処理を示す図である。図4において、横軸は時間を表し、縦軸は振幅を表す。図4(A)は、オーバーサンプリング処理を施すデジタルオーディオ信号を示し、白丸はこのデジタルオーディオ信号のサンプリング点を示す。
FIG. 4 is a diagram showing oversampling processing in the zero
零補間処理部12において、2倍のオーバーサンプリング処理をする場合、図4(B)に示すように、デジタルオーディオ信号のサンプリング点の中間にゼロ信号(図中に示す黒丸)が挿入される。このゼロ信号が挿入されたデジタルオーディオ信号がローパスフィルタに通されることにより、図4(C)に示すような、2倍のオーバーサンプリング処理されたデジタルオーディオ信号が生成される。
In the case of double oversampling processing in the zero
このとき、図4(C)に示すデジタルオーディオ信号は、図4(A)に示すデジタルオーディオ信号の振幅の1/2になるので、元の振幅に戻すために、図4(C)に示すデジタルオーディオ信号の振幅を2倍にする。このようにして、零補間処理部12は、図4(D)に示すように、2倍のオーバーサンプリング処理が施されたデジタルオーディオ信号を得る。
At this time, since the digital audio signal shown in FIG. 4C is ½ of the amplitude of the digital audio signal shown in FIG. 4A, in order to restore the original amplitude, the digital audio signal shown in FIG. Double the amplitude of the digital audio signal. In this way, the zero
このような零補間処理をした場合に得られるアナログオーディオ信号の波形は、ラグランジェ補間処理やスプライン補間処理を行なった場合に得られる波形と比べて、滑らかではない。しかしながら、イメージノイズを十分制御可能なフィルタ特性を持ったデジタルフィルタを通過させる零補間処理では、フィルタ特性を十分にイメージノイズをカットできる急峻なものにすることができるので、イメージノイズの影響を受けにくい。このため、アナログオーディオ信号の波形が複雑な高域では、ラグランジェ補間処理やスプライン補間処理よりも歪みが少ない波形が得られる。 The waveform of the analog audio signal obtained when such zero interpolation processing is performed is not as smooth as the waveform obtained when Lagrange interpolation processing or spline interpolation processing is performed. However, zero interpolation processing that passes through a digital filter having a filter characteristic that can control image noise sufficiently can make the filter characteristic steep enough to cut image noise, and is therefore affected by image noise. Hateful. For this reason, in a high region where the waveform of the analog audio signal is complicated, a waveform with less distortion than the Lagrangian interpolation process or the spline interpolation process can be obtained.
セレクタ14は、補間処理部18へ出力する信号をバッファ11から入力されるデジタルオーディオ信号とバッファ13から入力される零補間信号から選択する選択手段である。セレクタ14は、セレクタ制御部23の制御により、補間処理部15へ出力する信号を選択する。零補間係数記憶部15は、第1の記憶手段であり、補間処理部18を零補間処理部として機能させるための零補間係数(第1の係数)を記憶する。ラグランジェ補間係数記憶部16は、第2の記憶手段であり、補間処理部18をラグランジェ補間処理部として機能させるためのラグランジェ補間係数(第2の係数)を記憶する。
The
セレクタ17は、補間処理部18で用いられる係数を零補間係数とラグランジェ補間係数との間で切り換える切換手段である。セレクタ17は、セレクタ制御部23の制御により、零補間係数とラグランジェ補間係数を切り換える。補間処理部18は、セレクタ17により切り換えられた係数の補間処理をする。セレクタ17により零補間係数に切り換えられた場合、補間処理部18は、セレクタ14から入力された信号に零補間処理によるオーバーサンプリング処理を施す。また、セレクタ17によりラグランジェ補間係数に切り換えられた場合、補間処理部18は、セレクタ14から入力された信号にラグランジェ補間処理によるオーバーサンプリング処理を施す。なお、補間処理部は、一般的なFIRフィルタとして構成される。
The
補間処理部18は、下記の数式1で表されるラグランジェ補間公式を用いて、ラグランジェ補間処理によるオーバーサンプリング処理をする。ラグランジェ補間公式によれば、(n+1)個のサンプリング点の各振幅の値から任意のサンプリング点Xの振幅の値を求めること可能となる。
図5は、ラグランジェ補間処理によるオーバーサンプリング処理を示す図である。図5において、横軸は時間を表し、縦軸は振幅を表す。図5(A)は、オーバーサンプリング処理を施すデジタルオーディオ信号を示し、白丸はこのデジタルオーディオ信号のサンプリング点を示す。図5(B)は、ラグランジェ補間公式を用いてオーバーサンプリング処理を施したデジタルオーディオ信号を示す。 FIG. 5 is a diagram showing oversampling processing by Lagrange interpolation processing. In FIG. 5, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents amplitude. FIG. 5A shows a digital audio signal on which oversampling processing is performed, and white circles indicate sampling points of the digital audio signal. FIG. 5B shows a digital audio signal subjected to oversampling processing using a Lagrange interpolation formula.
図5(A)に示すデジタルオーディオ信号のサンプリング点の中間の位置をラグランジェ補間公式を用いて補間する位置とした場合、図5(B)において黒丸で示されるサンプルデータが補間される。この場合、2倍のオーバーサンプリング処理されたデジタルオーディオ信号が生成される。このようにして、補間処理部18は、図5(B)に示すように、ラグランジェ補間処理による2倍のオーバーサンプリング処理が施されたデジタルオーディオ信号を得る。
When the intermediate position of the sampling point of the digital audio signal shown in FIG. 5A is set as a position to be interpolated using the Lagrange interpolation formula, the sample data indicated by the black circle in FIG. 5B is interpolated. In this case, a double oversampled digital audio signal is generated. In this way, as shown in FIG. 5B, the
高域信号検出処理部19は、DSP2から入力されたデジタルオーディオ信号に含まれる高域信号を検出する。例えば、サンプリング周波数が44.1kHzのデジタルオーディオ信号において、サンプリング周波数44.1kHzの1/2付近の高域信号では、ゼロクロスする頻度が高くなる。ゼロクロスは、デジタルオーディオ信号の極性が正(+)から負(−)、または、負(−)から正(+)に反転する場合である。すなわち、連続する2つのサンプリングデータの一方の符号が正(+)となり、他方の符号が負(−)となる場合である。
The high frequency signal detection processing unit 19 detects a high frequency signal included in the digital audio signal input from the
図6は、高域信号検出処理部19の構成を示すブロック図である。図6において、図3と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。図6に示すように、高域信号パターン検出部20は、シフトレジスタ24と照合部25を備える。判定部21は、シフトレジスタ26とNOR回路27を備える。カウンタ部22は、カウンタ28とNOT回路29を備える。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of the high frequency signal detection processing unit 19. In FIG. 6, the same components as those of FIG. As shown in FIG. 6, the high frequency signal
図6に示す高域信号パターン検出部20は、DSP2から入力されるデジタルオーディオ信号において、連続する4つのサンプリングデータの符号に基づいて、2回以上ゼロクロスすることを検出する。ここで、音声信号のPCM(Pulse Code Modulation)信号ではMSB(Most Significant Bit)が符号を示しているので、高域信号パターン検出部20は、サンプリングデータのMSBに基づいてゼロクロスを検出する。
The high frequency signal
シフトレジスタ24は、DSP2から入力されるデジタルオーディオ信号から連続する4サンプリングデータのMSB(図6に示すQA,QB,QC,QD)を記憶する。PCM信号のMSBは符号ビットであり、デジタルオーディオ信号の極性が正(+)である場合にはMSBの符号が「0」となり、デジタルオーディオ信号の極性が負(−)である場合にはMSBの符号が「1」となる。シフトレジスタ24は、デジタルオーディオ信号のサンプリング周波数(本実施例では44.1kHz)fsの動作クロックのパルスが入力されるごとに、記憶するMSBをシフトするとともに、次のサンプリングデータのMSBを記憶する。
The
照合部25は、シフトレジスタ24に記憶された4つのMSBの組み合わせからなる4ビットのデータと、図示する8つの高域信号パターンとを照合する。高域信号パターンは、連続する4つのサンプリングデータが2回以上ゼロクロスする場合の4つのMSBの組み合わせを表わした4ビットのデータである。連続する2つのサンプリングデータのMSBの組み合わせが(0,1)、または、(1,0)である場合、デジタルオーディオ信号が1回ゼロクロスする。このため、図6に示すように、MSBの組み合わせが、(0010),(0100),(0110),(1001),(1011),(1101)である場合、連続する4つのサンプリングデータは2回ゼロクロスする。また、MSBの組み合わせが(0101),(1010)の場合、連続する4つのサンプリングデータは3回ゼロクロスする。
The
照合部25は、シフトレジスタ24に記憶された4ビットのデータが(0010),(0100),(0101),(0110),(1001),(1010),(1011),(1101)の8つの高域信号パターンのいずれかに一致するか否かを判別する。照合部25は、シフトレジスタ24に記憶された4ビットのデータが上記の高域信号パターンと一致すると、高域信号パターンが検出されたことを示す検出結果データ(本実施例では「1」)を判定部21に出力する。一方、シフトレジスタ24に記憶された4ビットのデータが上記の高域信号パターンと一致しない場合、高域信号パターンが検出されなかったことを示す検出結果データ(本実施例では「0」)を判定部21に出力する。
The
判定部21は、高域信号パターン検出部20から入力される連続する4つの検出結果データを記憶し、当該検出結果データのうち、高域信号パターンが検出されたことを示す検出結果データが含まれているか否かを判定する。判定部21は、高域信号パターンを検出しない場合、カウンタ部22にカウンタ28をリセットさせる信号(以下、リセット信号という)を出力する。
The
シフトレジスタ26は、高域信号パターン検出部20から入力される連続する4つの検出結果データ(図6に示すQa,Qb,Qc,Qd)を記憶する。シフトレジスタ26は、デジタルオーディオ信号のサンプリング周波数(本実施例では44.1kHz)fsの動作クロックのパルスが入力されるごとに、記憶する検出結果データをシフトするとともに、次の検出結果データを記憶する。上述したように、高域信号パターン検出部20から入力される検出結果データは、高域信号パターンが検出されると「1」となり、高域信号パターンが検出されないと「0」になる。
The
NOR回路27は、シフトレジスタ26に記憶された4つの検出結果データが入力される。NOR回路27は、シフトレジスタ26から入力された4つの検出結果データ、すなわち、シフトレジスタ26に記憶された4つの検出結果データが全て「0」であるとき、カウンタ部22にリセット信号を出力する。また、NOR回路27は、シフトレジスタ26から入力された4つの検出結果データ中に「1」があるとき、カウンタ部22にリセット信号を出力しない。
The NOR
以上のように、判定部21は、高域信号パターン検出部20から入力された連続する4つの検出結果データが全て「0」である場合、すなわち、高域信号パターン検出部20から「高域信号パターンが検出されなかったことを示す検出結果データ」が4回連続して入力された場合、リセット信号をカウンタ部22に出力する。
As described above, when the four consecutive detection result data input from the high frequency signal
カウンタ28は、デジタルオーディオ信号のサンプリング周波数(本実施例では44.1kHz)fsの動作クロックのパルスが入力されるごとに、カウント値をカウントアップする。カウンタ28のカウント値は、2進数で表わされる。カウンタ28は、カウント値の(n+1)桁目のビット(Qn)の値を示す信号をセレクタ制御部23に出力するとともに、NOT回路29を介して内蔵するイネーブル信号入力部(EN)に出力する。なお、nは自然数であり、その値は予め定められている。また、カウンタ28は、判定部21からリセット信号が入力されると、カウントアップしたカウント値をゼロにする。
The counter 28 counts up the count value every time a pulse of an operation clock with a sampling frequency (44.1 kHz in the present embodiment) of the digital audio signal is input. The count value of the
例えば、nを2とした場合、カウンタ28のカウント値は、Q2,Q1,Q0となる。カウンタ28は、カウント値を(000)から4回(2の2乗回)カウントアップすると、カウント値が(100)になり、3桁目のビット(Qn)が「1」になる。つまり、2進数で表わしたカウント値の(n+1)桁目のビット(Qn)が「1」になるとき、カウンタ28が、2のn乗回カウントアップしたことになる。
For example, when n is 2, the count values of the
カウンタ28は、カウント値の(n+1)桁目のビット(Qn)が「0」であるとき、セレクタ制御部23に「0」を表わす信号を出力する。セレクタ制御部23は、カウンタ28から「0」を表わす信号が入力されると、セレクタ14にバッファ13から入力される零補間信号を選択させる制御をするとともに、セレクタ17にラグランジェ補間係数に切り換えさせる制御をする。このため、補間処理部18は、ラグランジェ補間処理部として機能し、セレクタ14を介してバッファ13から入力される零補間信号(すなわち、零補間処理部12により零補間処理された零補間信号)にラグランジェ補間処理を施す。また、カウンタ28から出力された「0」を表わす信号はNOT回路29により反転され、「1」を表わす信号がイネーブル信号入力部(EN)に入力される。
The
一方、判定部21からリセット信号が入力される前に、カウンタ28が2のn乗回カウントアップすると、すなわち、カウント値の(n+1)桁目のビット(Qn)が「1」になると、カウンタ28は、セレクタ制御部23に「1」を表わす信号を出力する。セレクタ制御部23は、カウンタ28から「1」を表わす信号が入力されると、セレクタ14にバッファ11から入力されるデジタルオーディオ信号を選択させる制御をするとともに、セレクタ17に零補間係数に切り換えさせる制御をする。このため、補間処理部18は、零補間処理部として機能し、セレクタ14を介してバッファ11から入力されるデジタルオーディオ信号に零補間処理を施す。また、カウンタ28から出力された「1」を表わす信号はNOT回路25により反転され、「0」を表わす信号がイネーブル信号入力部(EN)に入力される。カウンタ28は、イネーブル信号入力部(EN)から入力される信号が「0」になると、カウント値のカウントアップを停止する。
On the other hand, before the reset signal is input from the
サンプリング周波数の1/2付近の高域部分では、高域信号パターン検出部20により絶えず高域信号パターンが検出され、カウンタ部22のカウンタ28がリセットされずに、カウンタ28はカウント値をカウントアップし続ける。そして、カウント値の(n+1)桁目のビット(Qn)が「1」になると、出力部4に入力される信号は、セレクタ制御部23の制御によりラグランジェ補間信号から零補間信号に切り換わる。
In the high frequency portion near 1/2 of the sampling frequency, the high frequency signal pattern is constantly detected by the high frequency signal
また、判定部21からリセット信号が入力されると、カウンタ28は、カウント値を(000)に初期化する。このとき、NOT回路29を介してイネーブル信号入力部に「1」を表わす信号が入力され、カウンタ28は、カウント値を(000)からカウントアップを開始する。このとき、セレクタ制御部23に「0」を表わす信号が入力されるので、出力部4に入力される信号は、零補間信号からラグランジェ補間信号に切り換わる。
When a reset signal is input from the
以上のように、本実施例の高域信号検出処理部19は、高域信号パターン検出部20による検出結果に基づいて、「0」又は「1」を表わす信号をセレクタ制御部23に出力する。セレクタ制御部23に「1」を表わす信号が入力された場合、すなわち、高域信号パターン検出部20が高域信号パターンを検出した場合、セレクタ制御部23の制御により出力部4に入力される信号が零補間信号になる。この零補間信号は、補間処理部18によりバッファ11から入力されたデジタルオーディオ信号に零補間処理が施された信号である。
As described above, the high frequency signal detection processing unit 19 according to the present embodiment outputs a signal representing “0” or “1” to the
一方、セレクタ制御部23に「0」を表わす信号が入力された場合、すなわち、高域信号パターン検出部20が高域信号パターンを検出しない場合、セレクタ制御部23の制御により出力部4に入力される信号がラグランジェ補間信号になる。このラグランジェ補間信号は、補間処理部18によりバッファ13から入力された零補間信号にラグランジェ補間処理が施された信号である。
On the other hand, when a signal representing “0” is input to the
なお、本実施例の形態では、高域信号パターン検出部20によって高域信号パターンが検出されても、セレクタ制御部23の制御により直ちにラグランジェ補間信号から零補間信号に切り換わるのではなく、その状態が所定時間継続するか否かが判定部21及びカウンタ部22により判定される。そして、この判定結果に基づいて、セレクタ制御部23の制御により出力部4に入力される信号がラグランジェ補間信号から零補間信号に切り換わる。このため、出力部4に入力される信号を零補間信号とラグランジェ補間信号との間で切り換える回数を少なくすることができる。
In this embodiment, even if a high frequency signal pattern is detected by the high frequency signal
次に、補間処理部15から出力される零補間信号をDA変換することにより得られるアナログオーディオ信号の波形と、補間処理部15から出力されるラグランジェ補間信号をDA変換することにより得られるアナログオーディオ信号の波形について説明する。
Next, the analog audio signal waveform obtained by DA conversion of the zero interpolation signal output from the
図7は、高域の零補間信号及びラグランジェ補間信号のアナログオーディオ信号の波形を示す図である。図7において、横軸は時間を表し、縦軸は振幅を表す。実線は、DSP2から入力されるデジタルオーディオ信号をDA変換することにより得られるアナログオーディオ信号の波形を示す。符号「○」は、周波数fsでサンプリングした場合のサンプリング点を示す。
FIG. 7 is a diagram illustrating waveforms of analog audio signals of a high-frequency zero interpolation signal and a Lagrange interpolation signal. In FIG. 7, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents amplitude. A solid line indicates a waveform of an analog audio signal obtained by DA converting the digital audio signal input from the
図7に示す破線は、補間処理部15によりバッファ11からセレクタ14を介して入力されたデジタルオーディオ信号に零補間処理が施された零補間信号をDA変換することにより得られるアナログオーディオ信号の波形を示す。符号「□」は、零補間処理によって補間されたサンプリング点を示す。また、点線は、補間処理部15によりバッファ13からセレクタ14を介して入力された零補間信号にラグランジェ補間処理が施されたラグランジェ補間信号をDA変換することにより得られるアナログオーディオ信号の波形を示す。符号「△」は、ラグランジェ補間によって補間されたサンプリング点を示す。
A broken line shown in FIG. 7 indicates the waveform of an analog audio signal obtained by DA-converting a zero interpolation signal obtained by performing zero interpolation processing on the digital audio signal input from the
上述したように、ラグランジェ補間信号は、補間処理部18により零補間信号にラグランジェ補間処理が施された信号であるため、このラグランジェ補間信号のサンプリング点(符号「△」)は、図7に示すように、b時点における元のアナログオーディオ信号のサンプリング点(符号「○」)と同一の時間において、零補間信号のサンプリング点(符号「□」)と一致する。すなわち、b時点において、点線で示すラグランジェ補間信号のアナログ波形と破線で示す零補間信号のアナログ波形の振幅が一致する。
As described above, since the Lagrangian interpolation signal is a signal obtained by performing the Lagrangian interpolation processing on the zero interpolation signal by the
このため、本実施例において、セレクタ制御部23は、カウンタ28から「1」を表わす信号が入力されると、元のデジタルオーディオ信号のサンプリング点の位置で、出力部4に入力する信号が零補間信号になるようにセレクタ14及びセレクタ17を制御することにより、切り換え時に波形が連続的に変化するようになる。例えば、図7に示すb時点において、出力部4に入力される信号をラグランジェ補間信号から零補間信号に切り換える場合、アナログオーディオ信号の振幅は、a時点におけるラグランジェ補間によるサンプリング点の符号「△」から、b時点における零補間処理によるサンプリング点の符号「□」に変化する。
Therefore, in this embodiment, when a signal representing “1” is input from the
このとき、b時点における零補間処理によるサンプリング点とラグランジェ補間によるサンプリング点は一致しているので、a時点からb時点の波形は点線で示すラグランジェ補間信号のアナログ波形となり、b時点から破線で示す零補間信号のアナログ波形に切り換わる。このため、切り換え時に波形が連続的に変化するので、ノイズが発生することがない。なお、カウンタ28から「0」を表わす信号が入力され、セレクタ制御部23により出力部4に入力する信号がラグランジェ補間信号になるように制御される場合であっても、切り換え時に波形が連続的に変化するため、ノイズが発生することがない。
At this time, since the sampling point by the zero interpolation process at the time point b coincides with the sampling point by the Lagrange interpolation, the waveform from the time point a to the time point b becomes an analog waveform of the Lagrange interpolation signal indicated by the dotted line, and the broken line from the time point b. The analog waveform of the zero interpolation signal indicated by For this reason, since the waveform changes continuously at the time of switching, no noise is generated. Even when a signal representing “0” is input from the
以上のように、セレクタ制御部23は、元のデジタルオーディオ信号のサンプリング点の位置で出力部4に入力する信号を切り換えることにより、切り換え時に波形が連続的に変化し、ノイズが発生することがない。したがって、本実施例のオーディオ信号出力装置は、出力部4に出力する信号の切り換え時に、波形が不連続に変化することにより発生するノイズがない。
As described above, the
次に、フィルタ回路3の第2の実施例について説明する。図8は、本実施例のオーディオ信号出力装置に備えるフィルタ回路3の第2の実施例の構成を示すブロック図である。図8において、図3と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。第2の実施例のフィルタ回路は、第1の実施例のフィルタ回路3に備えられた高域信号検出処理部19を備えない構成である。 Next, a second embodiment of the filter circuit 3 will be described. FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the second embodiment of the filter circuit 3 provided in the audio signal output apparatus of this embodiment. In FIG. 8, the same components as those of FIG. The filter circuit of the second embodiment has a configuration that does not include the high frequency signal detection processing unit 19 provided in the filter circuit 3 of the first embodiment.
図8に示すセレクタ制御部23は、制御部5から入力される制御信号に応じて、出力部4に入力される信号をラグランジェ補間信号又は零補間信号に切り換える制御をする。操作部6には、出力部4へ入力する信号を零補間信号とラグランジェ補間信号との間で選択する選択スイッチが備えられ、制御部5は、選択スイッチの操作に応じて出力部4に入力される信号を切り換える制御信号をセレクタ制御部23に出力する。
The
制御部5から制御信号が入力されると、セレクタ制御部23は、元のデジタルオーディオ信号のサンプリング点の位置で出力部4に入力する信号を切り換える制御をする。したがって、上述したように、出力部4に出力する信号の切り換え時に波形が連続的に変化するため、切り換え時にノイズが発生しない。
When a control signal is input from the
また、使用者は、随時、選択スイッチを操作して出力部4に入力する信号を選択することができるため、使用者が聴取する音楽のジャンルに応じて、または、使用者の好みに応じて、選択スイッチを操作することができる。例えば、音楽のジャンルがロックやポップスの場合には、零補間信号を選択し、クラシックやジャズの場合には、ラグランジェ補間信号を選択する。したがって、本実施例のオーディオ信号出力装置は、音楽のジャンル又は使用者の好みに応じたオーディオ信号を出力することができる。 Further, since the user can select the signal to be input to the output unit 4 by operating the selection switch at any time, the user can select the signal according to the genre of music to be listened to or the user's preference. The selection switch can be operated. For example, when the music genre is rock or pop, the zero interpolation signal is selected, and when the music genre is classical or jazz, the Lagrange interpolation signal is selected. Therefore, the audio signal output device of the present embodiment can output an audio signal according to the music genre or the user's preference.
1…入力部、2…DSP、3…フィルタ回路、4…出力部、5…制御部、6…操作部、7…再生部、11…バッファ、12…零補間処理部、13…バッファ、14…セレクタ、15…零補間係数記憶部、16…ラグランジェ補間係数記憶部、17…セレクタ、18…補間処理部、19…高域信号検出処理部、20…高域信号パターン検出部、21…判定部、22…カウンタ部、23・・・セレクタ制御部、24…シフトレジスタ、25…照合部、26…シフトレジスタ、27…NOR回路、28…カウンタ、29…NOT回路
DESCRIPTION OF
Claims (3)
デジタルオーディオ信号を入力する入力手段と、
前記デジタルオーディオ信号の極性の反転の頻度を判別する判別手段と、
前記入力手段から入力された前記デジタルオーディオ信号に第1の補間処理を施し第1の補間デジタルオーディオ信号を生成する第1の補間処理手段と、
入力した信号に前記第1の補間処理または第2の補間処理を施す第2の補間処理手段と、
前記第2の補間処理手段への入力を、前記入力手段から入力された前記デジタルオーディオ信号と、前記第1の補間処理手段が生成する前記第1の補間デジタルオーディオ信号と、の間で選択する選択手段と、
前記第2の補間処理部に前記第1の補間処理を行わせるための第1の係数を記憶する第1の係数記憶部と、
前記第2の補間処理部に前記第2の補間処理を行わせるための第2の係数を記憶する第2の係数記憶部と、
前記第2の補間処理部で用いられる係数を、前記第1の係数と前記第2の係数との間で切り換える切換手段と、
前記選択手段の選択及び前記切換手段の切り換えを制御する制御手段とを備え、
前記第1の補間処理は、前記デジタルオーディオ信号の各サンプル間にゼロ信号を挿入した後、該デジタルオーディオ信号に対してローパスフィルタ処理を実行する零次補間処理であり、
前記第2の補間処理は、ラグランジェ補間処理であり、
前記判別手段は、前記デジタルオーディオ信号の極性の反転の頻度が所定の基準頻度以上であるか否かを判別し、
前記制御手段は、前記判別手段による判別結果に応じて、前記デジタルオーディオ信号の極性の反転の頻度が前記所定の基準頻度以上でないと判別された場合に、前記選択手段による前記第2の補間処理手段への入力の選択を、前記第1の補間処理手段が生成する前記第1の補間デジタルオーディオ信号とすると共に、前記切換手段による前記第2の補間処理部で用いられる係数の切り換えを前記第2の係数とするよう制御し、前記デジタルオーディオ信号の極性の反転の頻度が前記所定の基準頻度以上であると判別された場合に、前記選択手段による前記第2の補間処理手段への入力の選択を、前記入力手段から入力された前記デジタルオーディオ信号とすると共に、前記切換手段による前記第2の補間処理部で用いられる係数の切り換えを前記第1の係数とするよう制御することを特徴とするオーディオ信号出力装置。 In an audio signal output device that performs output based on a digital audio signal ,
An input means for inputting a digital audio signal;
Discriminating means for discriminating the frequency of polarity inversion of the digital audio signal;
First interpolation processing means for performing a first interpolation process on the digital audio signal input from the input means to generate a first interpolation digital audio signal;
Second interpolation processing means for applying the first interpolation processing or the second interpolation processing to the input signal;
The input to the second interpolation processing means is selected between the digital audio signal input from the input means and the first interpolation digital audio signal generated by the first interpolation processing means. A selection means;
A first coefficient storage section for storing a first coefficient for causing the second interpolation processing section to perform the first interpolation processing;
A second coefficient storage section for storing a second coefficient for causing the second interpolation processing section to perform the second interpolation processing;
Switching means for switching a coefficient used in the second interpolation processing unit between the first coefficient and the second coefficient;
Control means for controlling selection of the selection means and switching of the switching means,
The first interpolation process is a zero-order interpolation process for performing a low-pass filter process on the digital audio signal after inserting a zero signal between each sample of the digital audio signal,
The second interpolation process is a Lagrangian interpolation process,
The determining means determines whether the polarity inversion frequency of the digital audio signal is equal to or higher than a predetermined reference frequency;
The control means determines the second interpolation process by the selection means when it is determined that the frequency of polarity inversion of the digital audio signal is not equal to or higher than the predetermined reference frequency according to the determination result by the determination means. The selection of the input to the means is the first interpolated digital audio signal generated by the first interpolation processing means, and the switching of the coefficients used in the second interpolation processing unit by the switching means is performed in the first way. When the frequency of inversion of the polarity of the digital audio signal is determined to be equal to or higher than the predetermined reference frequency, the input to the second interpolation processing unit by the selection unit is controlled. The selection is the digital audio signal input from the input means, and the coefficient used in the second interpolation processing unit is switched by the switching means. Audio signal output apparatus characterized by controlling so that said first coefficient.
記録媒体に記録されたデジタルオーディオ信号を再生する再生手段と、
前記再生手段により再生された前記デジタルオーディオ信号の極性の反転の頻度を判別する判別手段と、
前記再生手段により再生された前記デジタルオーディオ信号に第1の補間処理を施し第1の補間デジタルオーディオ信号を生成する第1の補間処理手段と、
入力した信号に前記第1の補間処理または第2の補間処理を施す第2の補間処理手段と、
前記第2の補間処理手段への入力を、前記再生手段により再生された前記デジタルオーディオ信号と、前記第1の補間処理手段が生成する前記第1の補間デジタルオーディオ信号と、の間で選択する選択手段と、
前記第2の補間処理部に前記第1の補間処理を行わせるための第1の係数を記憶する第1の係数記憶部と、
前記第2の補間処理部に前記第2の補間処理を行わせるための第2の係数を記憶する第2の係数記憶部と、
前記第2の補間処理部で用いられる係数を、前記第1の係数と前記第2の係数との間で切り換える切換手段と、
前記選択手段の選択及び前記切換手段の切り換えを制御する制御手段とを備え、
前記第1の補間処理は、前記デジタルオーディオ信号の各サンプル間にゼロ信号を挿入した後、該デジタルオーディオ信号に対してローパスフィルタ処理を実行する零次補間処理であり、
前記第2の補間処理は、ラグランジェ補間処理であり、
前記判別手段は、前記デジタルオーディオ信号の極性の反転の頻度が所定の基準頻度以上であるか否かを判別し、
前記制御手段は、前記判別手段による判別結果に応じて、前記デジタルオーディオ信号の極性の反転の頻度が前記所定の基準頻度以上でないと判別された場合に、前記選択手段による前記第2の補間処理手段への入力の選択を、前記第1の補間処理手段が生成する前記第1の補間デジタルオーディオ信号とすると共に、前記切換手段による前記第2の補間処理部で用いられる係数の切り換えを前記第2の係数とするよう制御し、前記デジタルオーディオ信号の極性の反転の頻度が前記所定の基準頻度以上であると判別された場合に、前記選択手段による前記第2の補間処理手段への入力の選択を、前記再生手段により再生された前記デジタルオーディオ信号とすると共に、前記切換手段による前記第2の補間処理部で用いられる係数の切り換えを前記第1の係数とするよう制御することを特徴とするオーディオ信号出力装置。 In an audio signal output device that performs output based on a digital audio signal ,
Reproducing means for reproducing the digital audio signal recorded on the recording medium;
Discriminating means for discriminating the frequency of polarity inversion of the digital audio signal reproduced by the reproducing means ;
First interpolation processing means for performing a first interpolation process on the digital audio signal reproduced by the reproduction means to generate a first interpolation digital audio signal;
Second interpolation processing means for applying the first interpolation processing or the second interpolation processing to the input signal;
The input to the second interpolation processing means is selected between the digital audio signal reproduced by the reproduction means and the first interpolated digital audio signal generated by the first interpolation processing means. A selection means;
A first coefficient storage section for storing a first coefficient for causing the second interpolation processing section to perform the first interpolation processing;
A second coefficient storage section for storing a second coefficient for causing the second interpolation processing section to perform the second interpolation processing;
Switching means for switching a coefficient used in the second interpolation processing unit between the first coefficient and the second coefficient;
Control means for controlling selection of the selection means and switching of the switching means,
The first interpolation process is a zero-order interpolation process for performing a low-pass filter process on the digital audio signal after inserting a zero signal between each sample of the digital audio signal,
The second interpolation process is a Lagrangian interpolation process,
The determining means determines whether the polarity inversion frequency of the digital audio signal is equal to or higher than a predetermined reference frequency;
The control means determines the second interpolation process by the selection means when it is determined that the frequency of polarity inversion of the digital audio signal is not equal to or higher than the predetermined reference frequency according to the determination result by the determination means. The selection of the input to the means is the first interpolated digital audio signal generated by the first interpolation processing means, and the switching of the coefficients used in the second interpolation processing unit by the switching means is performed in the first way. When the frequency of inversion of the polarity of the digital audio signal is determined to be equal to or higher than the predetermined reference frequency, the input to the second interpolation processing unit by the selection unit is controlled. The selection is the digital audio signal reproduced by the reproducing means, and the coefficient used in the second interpolation processing unit is switched by the switching means. Audio signal output apparatus characterized by controlling so that said first coefficient.
前記所定の基準頻度は、前記デジタルオーディオ信号のサンプリング周波数に基づいて決定されることを特徴とするオーディオ信号出力装置。The audio signal output apparatus according to claim 1, wherein the predetermined reference frequency is determined based on a sampling frequency of the digital audio signal.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005279318A JP4704872B2 (en) | 2005-09-27 | 2005-09-27 | Audio signal output device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005279318A JP4704872B2 (en) | 2005-09-27 | 2005-09-27 | Audio signal output device |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007093678A JP2007093678A (en) | 2007-04-12 |
JP2007093678A5 JP2007093678A5 (en) | 2008-05-15 |
JP4704872B2 true JP4704872B2 (en) | 2011-06-22 |
Family
ID=37979536
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005279318A Active JP4704872B2 (en) | 2005-09-27 | 2005-09-27 | Audio signal output device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4704872B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5711645B2 (en) * | 2011-10-12 | 2015-05-07 | 旭化成株式会社 | Audio signal output apparatus and audio signal output method |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02308378A (en) * | 1989-05-24 | 1990-12-21 | Toshiba Corp | Discreted density conversion method for discreted multilevel signal |
JPH09312549A (en) * | 1996-05-21 | 1997-12-02 | Hitachi Denshi Ltd | Rate conversion circuit |
JP2003283392A (en) * | 2002-03-26 | 2003-10-03 | Kenwood Corp | Equalizer |
JP2007073107A (en) * | 2005-09-06 | 2007-03-22 | D & M Holdings Inc | Audio signal output device |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1772963B1 (en) * | 2004-07-23 | 2014-09-17 | D&M Holdings, Inc. | AUDIO SIGNAL OUTPUT DEVICE and method |
-
2005
- 2005-09-27 JP JP2005279318A patent/JP4704872B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02308378A (en) * | 1989-05-24 | 1990-12-21 | Toshiba Corp | Discreted density conversion method for discreted multilevel signal |
JPH09312549A (en) * | 1996-05-21 | 1997-12-02 | Hitachi Denshi Ltd | Rate conversion circuit |
JP2003283392A (en) * | 2002-03-26 | 2003-10-03 | Kenwood Corp | Equalizer |
JP2007073107A (en) * | 2005-09-06 | 2007-03-22 | D & M Holdings Inc | Audio signal output device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007093678A (en) | 2007-04-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7020604B2 (en) | Audio information processing method, audio information processing apparatus, and method of recording audio information on recording medium | |
JPH06124091A (en) | Waveform data reader | |
JP3401171B2 (en) | Audio information processing method, audio information processing apparatus, and audio information recording method on recording medium | |
JP4446072B2 (en) | Audio signal output device | |
JP3659489B2 (en) | Digital audio processing apparatus and computer program recording medium | |
JP4744991B2 (en) | Audio signal output device | |
JP4704872B2 (en) | Audio signal output device | |
EP0644542A2 (en) | Audio signal reproducing apparatus | |
JP2007093677A (en) | Audio signal output apparatus | |
US6697688B1 (en) | Audio information processing system | |
JP4324198B2 (en) | Playback signal processing device | |
JP4934298B2 (en) | Audio signal processing device | |
JP3974408B2 (en) | SAMPLING SIGNAL GENERATION DEVICE, SAMPLING SIGNAL REPRODUCTION DEVICE, AND METHOD THEREOF | |
JP2548316B2 (en) | Digital data mute device | |
JP6149514B2 (en) | Digital signal processing apparatus with search function | |
JP2507285B2 (en) | Bit length expansion device | |
JP3140272B2 (en) | Audio signal playback device | |
JPH11501785A (en) | Digital to analog converter | |
JPH07154262A (en) | Signal recording method, signal reproduction method and signal recording and reproducing method | |
JP2006258911A (en) | Apparatus and method for playback | |
JP2004158183A (en) | Digital audio disk and reproducing device | |
KR20070045669A (en) | Tone correction method in karaoke audio system | |
JP2004158182A (en) | Digital audio disk and reproducing device therefor | |
JP2004158184A (en) | Digital audio disk and reproducing device therefor | |
JP2004139738A (en) | Digital audio disk and its reproducing device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080327 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080327 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20100218 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100915 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A132 Effective date: 20101005 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101206 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110304 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110310 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4704872 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S303 | Written request for registration of pledge or change of pledge |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R316303 |
|
S303 | Written request for registration of pledge or change of pledge |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R316303 |
|
S303 | Written request for registration of pledge or change of pledge |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R316303 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S321 | Written request for registration of change in pledge agreement |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R316321 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S303 | Written request for registration of pledge or change of pledge |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R316304 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R316531 |
|
S803 | Written request for registration of cancellation of provisional registration |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R316803 |
|
R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S803 | Written request for registration of cancellation of provisional registration |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R316803 |
|
R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
S803 | Written request for registration of cancellation of provisional registration |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R316803 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |