JP3807036B2 - Digital data processing apparatus and method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オリジナルのオーディオ信号にディジタル変調処理を施して得られた1ビットデータの振幅方向のレベルを制御するディジタルデータ処理装置及び方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
オリジナルのアナログオーディオ信号にデルタシグマ(ΔΣ)変調処理を施して得られた1ビットデータは、例えばサンプリング周波数44.1kHz、データ語長16ビットといったフォーマットの従来のデジタルオーディオデータに比べて、例えばサンプリング周波数が44.1kHzの64倍でデータ語長が1ビットというように、非常に高いサンプリング周波数と短いデータ語長といった形をしており、広い伝送可能周波数帯域を特長にしている。また、ΔΣ変調処理により1ビットデータであっても、64倍というオーバーサンプリング周波数に対して低域であるオーディオ帯域において、高いダイナミックレンジをも確保できる。この特徴を生かして高音質のレコーダーやデータ伝送に応用することができる。
【0003】
上記デルタシグマ変調処理を上記アナログオーディオ信号に施すΔΣ変調回路自体は、とりわけ新しい技術ではなく、回路構成が集積化に適していて、また比較的簡単にA/D変換の精度を得ることができることから、従来からA/Dコンバータの内部などではよく用いられている回路である。
【0004】
ΔΣ変調処理により得られた1ビットデータは、簡単なアナログローパスフィルタを通すことによって、アナログオーディオ信号に戻すことができる。
【0005】
一方、上記1ビットデータに対して、デジタルオーディオマスタリングなどで用いられる非線形処理によるリミッター等のエフェクト効果をもたらすレベル制御処理は難しい。例えば、上記1ビットデータに一旦アナログ変換処理を施して得たアナログ信号上で、上記非線形処理等のレベル制御処理を行った後に再び、上記1ビットデータに変換せざるを得なかった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記1ビットデータに一旦アナログ変換処理を施して得たアナログ信号上で、上記非線形処理等のレベル制御処理を行った後に再び、上記1ビットデータに変換するという方式では、アナログ非線形装置が必要な他、すでに1ビットデータに変換された信号に処理をかけるので、一度アナログオーディオ信号に変換し、非線形処理をかけた後にΔΣ変調を行わなければならず、構成の複雑さと信号クオリティーの低下を伴った。
【0007】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、1ビットデータの低域オーディオ信号成分の振幅の瞬時波高値レベルに応じて、該1ビットデータのレベルを簡単な構成で、かつ音質を損なわずに制御することのできるディジタルデータ処理装置の提供を目的とする。
【0008】
また、本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、1ビットデータの低域オーディオ信号成分の振幅の平均エネルギーレベルに応じて、該1ビットデータのレベルを簡単な構成で、かつ音質を損なわずに制御することのできるディジタルデータ処理装置の提供を目的とする。
【0009】
また、本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、1ビットデータの低域オーディオ信号成分の振幅のレベル情報に応じて、該1ビットデータのレベルを簡単な構成で、かつ音質を損なわずに制御することのできるディジタルデータ処理方法の提供を目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るディジタルデータ処理装置は、上記課題を解決するために、オーディオ信号にデルタシグマ変調処理を施して得られた1ビットディジタルデータを制御して上記オーディオ信号のゲインを可変するディジタルデータ処理装置であって、上記1ビットディジタルデータから上記オーディオ信号の低域成分のみを抽出して、上記オーディオ信号の低域成分の瞬時波高値レベルを検出する瞬時波高値レベル検出手段と、予め決められた入出力特性を備えた記憶手段と、上記記憶手段に記憶された入出力特性に上記瞬時波高値レベル検出手段によって得られた瞬時波高値レベルを入力することによって上記瞬時波高値レベルのゲイン係数を生成するゲイン生成手段と、上記ゲイン生成手段から出力された上記ゲイン係数を上記1ビットディジタルデータに乗算し、デルタシグマ変調を行うことによって上記入力特性に基づいた上記1ビットディジタルデータを制御するレベル制御手段とを備える。
【0011】
本発明に係るディジタルデータ処理装置は、上記課題を解決するために、オーディオ信号にデルタシグマ変調処理を施して得られた1ビットディジタルデータを制御して上記オーディオ信号のゲインを可変するディジタルデータ処理装置であって、上記1ビットディジタルデータから上記オーディオ信号の低域成分のみを抽出して、上記オーディオ信号の低域成分の平均エネルギーレベルを検出する平均エネルギーレベル検出手段と、予め決められた入出力特性を備えた記憶手段と、上記記憶手段に記憶された入出力特性に上記平均エネルギーレベル検出手段によって得られた平均エネルギーレベルを入力することによって上記平均エネルギーレベルのゲイン係数を生成するゲイン生成手段と、上記ゲイン生成手段から出力された上記ゲイン係数を上記1ビットディジタルデータに乗算し、デルタシグマ変調を行うことによって上記入力特性に基づいた上記1ビットディジタルデータを制御するレベル制御手段とを備える。
【0012】
本発明に係るディジタルデータ処理方法は、上記課題を解決するために、オーディオ信号にデルタシグマ変調処理を施して得られた1ビットディジタルデータを制御して上記オーディオ信号のゲインを可変するディジタルデータ処理方法であって、上記1ビットディジタルデータから上記オーディオ信号の低域成分のみを抽出して、上記オーディオ信号の低域成分の瞬時波高値レベルを検出する瞬時波高値レベル検出ステップと、予め決められた入出力特性を記憶手段に記憶する記憶ステップと、上記記憶ステップによって記憶手段に記憶された入出力特性に上記瞬時波高値レベル検出ステップによって得られた瞬時波高値レベルを入力することによって上記瞬時波高値レベルのゲイン係数を生成するゲイン生成ステップと、上記ゲイン生成ステップから出力された上記ゲイン係数を上記1ビットディジタルデータに乗算し、デルタシグマ変調を行うことによって上記入力特性に基づいた上記1ビットディジタルデータを制御するレベル制御ステップとを備える。
また、本発明に係るディジタルデータ処理方法は、上記課題を解決するために、オーディオ信号にデルタシグマ変調処理を施して得られた1ビットディジタルデータを制御して上記オーディオ信号のゲインを可変するディジタルデータ処理方法であって、上記1ビットディジタルデータから上記オーディオ信号の低域成分のみを抽出して、上記オーディオ信号の低域成分の平均エネルギーレベルを検出する平均エネルギーレベル検出ステップと、予め決められた入出力特性を記憶手段に記憶する記憶ステップと、上記記憶ステップによって記憶手段に記憶された入出力特性に上記平均エネルギーレベル検出ステップによって得られた平均エネルギーレベルを入力することによって上記平均エネルギーレベルのゲイン係数を生成するゲイン生成ステップと、上記ゲイン生成ステップから出力された上記ゲイン係数を上記1ビットディジタルデータに乗算し、デルタシグマ変調を行うことによって上記入力特性に基づいた上記1ビットディジタルデータを制御するレベル制御ステップとを備える。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るディジタルデータ処理装置及び方法の幾つかの実施の形態について説明する。
【0021】
先ず、第1の実施の形態は、オリジナルのアナログオーディオ信号にデルタシグマ(ΔΣ)変調処理を施して得た1ビットデータに非線形のリミッタ処理を施して、レベルを制御し、リミッタ処理が施されたオーディオ信号を出力するエフェクト装置のような1ビットデータ処理装置である。この1ビットデータ処理装置は、本発明に係るディジタルデータ処理方法、すなわち1ビットデータの低域成分の振幅のレベル情報を検出し、この振幅レベル情報に応じて生成したゲイン係数に基づいて上記1ビットデータのレベルを制御することを特徴とするディジタルデータ処理方法を適用して、1ビットデータの低域オーディオ信号成分の振幅のレベル情報に応じて、該1ビットデータのレベルを簡単な構成で、かつ音質を損なわずに制御することができる。
【0022】
図1に示す上記1ビットデータ処理装置は、入力端子1から供給されたオリジナルのアナログオーディオ信号にΔΣ変調処理を施すΔΣ変調器2からの1ビットデータ入力Xの低域成分の振幅の瞬時波高値レベルAを検出するディジタルFIRフィルタのような瞬時波高値レベル検出器3と、この瞬時波高値レベル検出器3にて検出した瞬時波高値レベルAに応じてゲイン係数Kを生成するゲイン生成器4と、このゲイン生成器4にて生成されたゲイン係数Kに基づいて上記1ビットデータのレベルを制御し、非線形のリミッタ処理が施された1ビットデータ出力Yを出力するレベルコントローラ7とを備えてなる。
【0023】
また、この1ビットデータ処理装置は、瞬時波高値レベル検出器3及びゲイン生成器4の処理時間に相当する時間分だけ上記1ビットデータを遅延するディレーライン6を備え、このディレーライン6にて遅延された上記1ビットデータのレベルをレベルコントローラ7に制御させている。
【0024】
レベルコントローラ7は、ディレーライン6からの遅延1ビットデータにゲイン生成器4からのゲイン係数Kを乗算して、乗算出力Zを出力する乗算器8と、この乗算器8からの乗算出力Zに再度ΔΣ変調処理を施すΔΣ変調器9とを有してなる。
【0025】
また、ゲイン生成器4は、後述する非線形のリミッタ関数により得られた入出力特性を記憶しているROMテーブル5から上記瞬時波高値レベルAに応じたゲイン係数Kを読み出し、このゲイン係数Kをレベルコントローラ7の乗算器8に供給する。
【0026】
ここで、ΔΣ変調器2及びΔΣ変調器9の詳細な構成を図2に示す。例えば、ΔΣ変調器2は、加算器16と、積分器17と、量子化器18と、遅延器20とを備えてなる。加算器16の加算出力は積分器17に供給され、積分器17からの積分出力は量子化器18に供給される。量子化器18の量子化出力は出力端子19から導出されると共に、遅延器20を介して負符号とされて加算器16にフィードバックされ、入力端子15(図1では入力端子1)から供給されるアナログオーディオ信号に加算される。この加算器16からの加算出力は、積分器17で積分され、この積分器17からの積分出力を量子化器18で1サンプル期間毎に1ビットデータに量子化している。
【0027】
なお、ΔΣ変調器2及び9は、通常のPCM処理で用いられるサンプリング周波数fs(=44.1KHz)の例えば64倍となる64fsというクロックをサンプリングクロックとして用いている。また、図1に示した各部はこの64fsをシステムクロック、すなわち動作周波数としている。
【0028】
この1ビットデータ処理装置では、上述したように、非線形のリミッタ処理を1ビットデータに対して施す。この非線形のリミッタ処理特性を図3に示す。
【0029】
この図3に示した非線形のリミッタ処理特性、
y=f(x) ・・・(1)
は、従来、図4に示すような構成のマルチビットPCM装置によってのみ可能とされていた。この図4において、入力端子25からのPCM信号入力xは、入出力関数f(x)によってレベル変換を行う変換器26により、入力信号レベルに応じて非線形リミッター処理された出力信号yに変換される。そして、この変換出力yは出力端子27から導出される。このようにマルチビットPCMでは、入力信号x自身が信号の振幅値を表しているため、入出力関数により直接処理出力値を決定できていた。
【0030】
一方、上記1ビットデータの場合、データ自身は“0”と“1”からなる最大、最小の2つの振幅値しか持たず、1ビットデータ入力から直接入出力関数により処理信号を得ることはできなかった。
【0031】
そこで、図1に示した1ビットデータ処理装置では、瞬時波高値レベル検出器3により、1ビットデータ入力から低域オーディオ信号成分の瞬時波高値レベルを検出し、この瞬時波高値レベルに応じて、ゲイン生成器4で変換ゲイン係数を生成する。そしてこのゲイン係数に基づいて、レベルコントローラ7がレベルコントロールされた1ビットデータ、ここでは非線形のリミット処理が施された1ビットデータ出力を得ている。
【0032】
この1ビットデータ処理装置の動作を、図5のタイミングチャートを用いて詳細に説明する。先ず、入力端子1から入力されたオリジナルのアナログオーディオ信号(図5の(a))は、図2に示したΔΣ変調器2により、図5の(b)に示す1ビットデータ入力Xとされる。この1ビットデータ入力Xは、瞬時波高値レベル検出器3及びディレーライン6に供給される。
【0033】
瞬時波高値レベル検出器3は、オーディオ帯域をカットオフ周波数とするディジタルFIRフィルタによって構成され、1ビットデータ入力Xの瞬時波高値レベルA(図5の(c))を検出する。この瞬時波高値レベルAは、ディジタルデータであり、なおかつ振幅情報を持つような出力である。
【0034】
ゲイン生成器4は、上記瞬時波高値レベルAが供給されると、ROMテーブル4を参照し、所定の瞬時波高値レベルAに対応するゲイン係数Kを読み出して、レベルコントローラ7の乗算器8に出力する。
【0035】
乗算器8は、ディジタル乗算器であり、乗算器出力Zを、
Z=K*X ・・・(2)
として図5の(f)に示すように出力する。
【0036】
このときのゲイン係数Kは、入出力変換関数を示す上記(1)式より、
K=f(X)/X ・・・(3)
となる。
【0037】
ここで1ビットデータの場合、低域成分信号の瞬時波高値レベルは、上記瞬時波高値レベル検出器3により、Aとして得られる。これよりゲイン生成器4は、
K=f(A)/A ・・・(4)
によりレベルに応じた図5の(d)のようなゲイン係数Kを生成する。なお、(3)、(4)式は、(1)式による変換器26の伝達関数に相当する。
【0038】
図6には、ROMテーブル4に格納されている変換特性の一例を示す。これは、上記図3及び(1)式に示した非線形リミッターの入出力変換関数より、(4)式により導出した伝達特性である。ここで、正弦波を実際入力した場合のゲイン係数Kは、図5に示すように、上記レベルAが0.0付近の時、2.0付近を、上記レベルAの絶対値が1.0付近の時、1.0付近を示す。
【0039】
一方、1ビットデータ入力Xにはディレーライン6により、瞬時波高値レベル検出器3及びゲイン生成器4によるディレー時間分の遅延操作が施され、図5の(e)に示すようなディレーライン出力となり、タイミングが合わされた後、ゲインコントローラ7内乗算器8により上記ゲイン係数(K)倍される。K倍されて図5の(f)のように得られた乗算出力Zは、上記図2に示した構成のΔΣ変調器9により再び1ビットデータに変換され、図5の(g)のようにレベルコントロールされた1ビットデータ出力Yとして得られる。
【0040】
このレベルコントローラ7と、ゲイン生成器4からなる1ビットゲインコントローラについては、本件出願人による特開平8−274646号公報にて開示されている。
【0041】
すなわち、乗算手段に入力された1ビットデータに対し、乗算手段では係数発生手段により発生された例えば16ビットのマルチビット乗算係数を乗算する。そして、乗算手段の乗算出力に対して、ΔΣ変調手段がΔΣ変調処理を施し、1ビットデータに変換する。
【0042】
図1において、上記レベルコントローラ7からの1ビットデータ出力Yは、アナログFIRフィルタ10に供給され、最終的に図5の(h)に示すようなオーディオ信号成分が出力端子11から得られる。
【0043】
このアナログFIRフィルタ10は、例えば図7に示すような構成である。アナログFIRフィルタ10は、図7に示すように、カスケード接続された4個のDフリップフロップD-FF1,D-FF2,D-FF3,D-FF4と、このDフリップフロップD-FF1,D-FF2,D-FF3,D-FF4にそれぞれ接続された4個の抵抗器R1,R2,R3,R4とを備えてなる。この4個の抵抗器R1,R2,R3,R4よりの電流を加算することによってアナログのFIRフィルタを形成し、FIRフィルタの出力をコンデンサCで平滑して出力端子33から導出している。
【0044】
1ビットデータが供給される入力端子31をDフリップフロップD-FF1のデータ入力端子Dに接続し、このDフリップフロップD-FF1の出力端子QをDフリップフロップD-FF2のデータ入力端子Dに接続し、このDフリップフロップD-FF2の出力端子QをDフリップフロップD-FF3のデータ入力端子Dに接続し、このDフリップフロップD-FF3の出力端子QをDフリップフロップD-FF4のデータ入力端子Dに接続している。
【0045】
クロックCKの供給されるクロック入力端子32を各DフリップフロップD-FF1,D-FF2,D-FF3,D-FF4の各クロック端子にそれぞれ接続する。
【0046】
DフリップフロップD-FF1の出力端子Qに抵抗器R1の一端を接続し、DフリップフロップD-FF2の出力端子Qに抵抗器R2の一端を接続し、DフリップフロップD-FF3の出力端子Qに抵抗器R3の一端を接続し、DフリップフロップD-FF4の出力端子Qに抵抗器R4の一端を接続している。
【0047】
これら抵抗器R1,R2,R3,R4の他端を接続し、その接続点より出力端子33を形成すると共に、その接続点とグランド間に挿入されたコンデンサCを用いて上記アナログ出力を平滑する。
【0048】
アナログFIRフィルタ10からのアナログ信号は、図示しないアナログLPFを通ることにより、可聴アナログオーディオ信号(図5の(h))とされる。
【0049】
この図5の(h)に示したオーディオ信号成分は、図5の(a)に示したオリジナルのオーディオ信号に対し、レベルの低い所は2.0倍近くのゲインを持ち、またレベルが高くなるにつれて徐々にリミッター効果が得られている。
【0050】
以上より、この1ビットデータ処理装置によれば、1ビットデータを従来のように一度アナログ信号に戻すことなく、そのまま1ビットデータのまま用いて、低域成分レベルに応じたゲイン操作を行い、非線形のリミッタ処理を実現している。すなわち、従来よりも、簡単な構成で、かつ音質を損なわずにレベルを制御できる。
【0051】
なお、図5の(h)に示した信号は、図3に示した非線形リミッターで用いられる入出力関数を用いた場合に得られたが、他の特性を用いることにより、同様の非線形処理が可能であり、さまざまなエフェクト効果を実現することができる。
【0052】
次ぎに、第2の実施の形態について説明する。この第2の実施の形態も、オリジナルのアナログオーディオ信号にΔΣ変調処理を施して得た1ビットデータのレベルを制御する1ビットデータ処理装置であるが、レベル制御処理としては、瞬時よりも比較的長い時間で変化するレベル変化処理、例えばエクスパンド処理を行う。
【0053】
この1ビットデータ処理装置は、図8に示すような構成である。上記図1に示した構成と異なるのは、瞬時波高値レベル検出器3の代わりに、平均エネルギーレベル検出器35を設けていること、そのため新たなゲイン生成器38、ROM39を用いている点である。
【0054】
平均エネルギーレベル検出器35は、1ビットデータの低域成分の平均エネルギーレベルAを検出する。この平均エネルギーレベル検出器35は、ディジタルFIRフィルタ36と、2乗和平均算出器37とを有してなる。
【0055】
平均エネルギーレベル検出器35からの平均エネルギーレベルAは、ゲイン生成器38に供給される。
【0056】
ゲイン生成器38は、エクスパンド処理を行うための関数により得られた入出力特性を記憶しているROMテーブル39からの上記平均エネルギーレベルAに応じたゲイン係数Kを読み出し、このゲイン係数Kをレベルコントローラ7の乗算器8に供給する。
【0057】
上記エクスパンド処理を行うための関数としては、例えば、図9に示すような、入出力特性、
y=f(x) ・・・(1’)
がある。これは、入力レベルxの上昇にしたがって、出力レベルyも非線形に上昇していくような特性である。
【0058】
このよう入出力特性を実現するには、従来、上記図4に示したのと同様な、マルチビットPCM装置を使う必要があった。
【0059】
上記1ビットデータの場合、データ自身は“0”と“1”からなる最大、最小の2つの振幅値しか持たず、1ビットデータ入力から直接入出力関数により処理信号を得ることはできなかった。
【0060】
そこで、図8に示した1ビットデータ処理装置では、平均エネルギーレベル検出器35により、1ビットデータ入力から低域オーディオ信号成分の平均エネルギーレベルを検出し、この平均エネルギーレベルに応じて、ゲイン生成器38で変換ゲイン係数を生成する。そしてこのゲイン係数に基づいて、レベルコントローラ7がレベルコントロールされた1ビットデータ、ここでは非線形のエクスパンド処理が施された1ビットデータ出力を得ている。
【0061】
この1ビットデータ処理装置の動作を、図10のタイミングチャートを用いて詳細に説明する。先ず、入力端子1から入力されたオリジナルのアナログオーディオ信号(図10の(a))は、図2に示したΔΣ変調器2により、図10の(b)に示す1ビットデータ入力Xとなる。ここで、オリジナルのアナログオーディオ信号は、瞬時よりも長い時間で徐々に振幅レベルが大きくなっている。1ビットデータ入力Xは、平均エネルギーレベル検出器35及びディレーライン6に供給される。
【0062】
平均エネルギーレベル検出器3は、オーディオ帯域をカットオフ周波数とするディジタルFIRフィルタ36とそのフィルタ出力の2乗和平均を算出する2乗和平均算出器37とから構成されており、図10の(c)に示す平均エネルギーレベルAを検出する。この平均エネルギーレベルAは、ディジタルデータであり、なおかつ振幅情報を持つような出力である。
【0063】
ゲイン生成器38は、上記平均エネルギーレベルAが供給されると、ROMテーブル39を参照し、所定の平均エネルギーレベルAに対応する図10の(d)に示すようなゲイン係数Kを読み出して、レベルコントローラ7の乗算器8に出力する。
【0064】
乗算器8は、ディジタル乗算器であり、乗算器出力Zを、上記(2)式に示すようにして演算して出力する。
【0065】
このときのゲインKは、入出力変換関数を示す上記(1’)式より、上記(3)式のようになる。
【0066】
ここで1ビットデータの場合、上記平均エネルギーレベルは、上記平均エネルギーレベル検出器35により、Aとして得られる。これよりゲイン生成器38は、上記(4)式により、レベルに応じたゲイン係数Kを生成する。なお、(3)、(4)式は、(1’)式による変換器26の伝達関数に相当する。
【0067】
図11には、ROMテーブル39に格納されている変換特性の一例を示す。これは、上記図9及び(1’)式に示した入出力変換関数より、(4)式により導出した伝達特性である。
【0068】
ここで、図10の(a)に示したようなオーディオ信号を入力した場合の、ゲイン係数Kは、上記レベルAが0.0付近の時、0.0であり、上記レベルAが1.0のとき、2.0であり、その変化は線形となっている。
【0069】
一方、1ビットデータ入力Xにはディレーライン6により、平均エネルギーレベル検出器35及びゲイン生成器38によるディレー時間分の遅延操作が施され、タイミングが合わされた後、ゲインコントローラ7内乗算器8により上記ゲイン係数K倍される。K倍されて得られる図10の(e)に示す乗算出力Zは、上記図2に示した構成のΔΣ変調器9により再び1ビットデータに変換され、レベルコントロールされた1ビットデータ出力Y(図10の(f))として得られる。
【0070】
この1ビットデータ出力Yは、上記図7に構成を示したアログロFIRフィルタ10によってアナログ信号に変換され、図示しないアナログLPFを通ることにより、可聴アナログオーディオ信号(図10の(g))とされる。
この図10の(g)に示したオーディオ信号成分は、図10の(a)に示したオリジナルのオーディオ信号と同様に、瞬時よりも長い時間で徐々に、振幅レベルがエクスパンドされている。
【0071】
以上より、この1ビットデータ処理装置によれば、1ビットデータを従来のように一度アナログ信号に戻すことなく、そのまま1ビットデータのまま用いて、低域成分レベルに応じたゲイン操作を行い、エクスパンド処理を実現している。すなわち、従来よりも、簡単な構成で、かつ音質を損なわずにレベルを制御できる。
【0072】
なお、図10の(g)に示した信号は、エクスパンド処理で用いられる入出力関数を用いた場合であるが、他の特性を用いることにより、同様の非線形処理が可能であり、さまざまなエフェクト効果を実現することができる。
【0073】
また、これまでは、上記第1の実施の形態の図1に示した1ビットデータ処理装置、及び上記第2の実施の形態の図8に示した1ビットデータ処理装置とも、低域信号成分の瞬時波高値レベル検出器3、及び平均エネルギーレベル検出器35、またゲイン生成器4、及びゲイン生成器38を、ΔΣ変調処理に用いるサンプリング周期単位に同期して動作させていたが、この同期をサンプリング周期の整数倍間隔で行うことにより、これらの処理負担を軽減するようにしてもよい。
【0074】
図12には、第1の実施の形態の1ビットデータ処理装置の瞬時波高値レベル検出器3及びゲイン生成器4のシステムクロックを、ΔΣ変調処理で用いるサンプリグ周波数64fsを1/64に分周器42で分周したシステムクロックfsとする場合の構成を示す。
【0075】
クロック入力端子41からのΔΣ変調器2でのΔΣ変調処理に用いるサンプリング周波数64fsは、ディレーライン6、レベルコントローラ7に、システムクロックとして供給される。また、瞬時波高値レベル検出器3及びゲイン生成器4には、分周器42で1/64に分周された周波数fsのシステムクロックが供給される。
【0076】
これにより、ゲインコントロールのための一連の操作処理が1/64に軽減され、またリアルタイムで実行するハードウエアを構成する際の規模を軽減できる。
【0077】
また、同様に、図13に示すように、上記第2の実施の形態の1ビットデータ処理装置の平均エネルギーレベル検出器35及びゲイン生成器38へのシステムクロックを分周器42で1/64に分周した周波数fsのクロックとすることにより、ゲインコントロールのための一連の操作処理を1/64に軽減し、またリアルタイムで実行するハードウエアを構成する際の規模を軽減できる。
【0078】
また、本発明に係るディジタルデータ処理方法、すなわち、1ビットデータの低域成分の振幅のレベル情報を検出し、この振幅レベル情報に応じて生成したゲイン係数に基づいて上記1ビットデータのレベルを制御することを特徴とするディジタルデータ処理方法をソフトウェアとしてプログラム化し、例えばROMなどの記録媒体に格納しておけば、例えば振幅方向のエフェクト処理を施した1ビットデータを簡単に得ることができる。
【0079】
【発明の効果】
本発明に係るディジタルデータ処理装置によれば、1ビットデータの低域オーディオ信号成分の振幅の瞬時波高値レベルに応じて、該1ビットデータのレベルを簡単な構成で、かつ音質を損なわずに制御することができる。
【0080】
また、本発明に係るディジタルデータ処理装置によれば、1ビットデータの低域オーディオ信号成分の振幅の平均エネルギーレベルに応じて、該1ビットデータのレベルを簡単な構成で、かつ音質を損なわずに制御することができる。
【0081】
また、本発明に係るディジタルデータ処理方法によれば、1ビットデータの低域オーディオ信号成分の振幅のレベル情報に応じて、該1ビットデータのレベルを簡単な構成で、かつ音質を損なわずに制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るディジタルデータ処理装置及び方法の第1の実施の形態となる1ビットデータ処理装置のブロック図である。
【図2】上記図1に示した1ビットデータ処理装置で用いるΔΣ変調器の詳細な構成を示すブロック図である。
【図3】非線形のリミッタ処理の入出力特性を示す特性図である。
【図4】上記図3に示した入出力特性を実行する従来のマルチビットPCM装置の構成を示すブロック図である。
【図5】上記図1に示した1ビットデータ処理装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図6】上記図1に示した1ビットデータ処理装置で用いたゲイン生成器の変換特性の一例を示す特性図である。
【図7】上記図1に示した1ビットデータ処理装置に用いられるアナログFIRフィルタの構成を示す回路図である。
【図8】本発明に係るディジタルデータ処理装置及び方法の第2の実施の形態となる1ビットデータ処理装置の構成を示すブロック図である。
【図9】上記図8に示した1ビットデータ処理装置が行うエクスパンド処理の入出力特性を示す特性図である。
【図10】上記図8に示した1ビットデータ処理装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図11】上記図8に示した1ビットデータ処理装置で用いたゲイン生成器の変換特性の一例を示す特性図である。
【図12】上記図1に示した第1の実施の形態となる1ビットデータ処理装置の変形例のブロック図である。
【図13】上記図8に示した第2の実施の形態となる1ビットデータ処理装置の変形例のブロック図である。
【符号の説明】
2 ΔΣ変調器、3 瞬時波高値レベル検出器、4 ゲイン生成器、5 ROMテーブル、6 ディレーライン、7 レベルコントローラ、8 乗算器、9 ΔΣ変調器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a digital data processing apparatus and method for controlling the level in the amplitude direction of 1-bit data obtained by subjecting an original audio signal to digital modulation processing.
[0002]
[Prior art]
1-bit data obtained by subjecting an original analog audio signal to delta-sigma (ΔΣ) modulation processing is, for example, compared with conventional digital audio data in a format such as a sampling frequency of 44.1 kHz and a data word length of 16 bits. It has a very high sampling frequency and a short data word length such that the frequency is 64 times that of 44.1 kHz and the data word length is 1 bit, and features a wide transmittable frequency band. Further, even with 1-bit data by the ΔΣ modulation process, a high dynamic range can be secured in an audio band that is low with respect to an oversampling frequency of 64 times. This feature can be applied to high-quality recorders and data transmission.
[0003]
The delta-sigma modulation circuit itself that performs the delta-sigma modulation processing on the analog audio signal is not particularly a new technology, the circuit configuration is suitable for integration, and the accuracy of A / D conversion can be obtained relatively easily. Therefore, it is a circuit that has been conventionally used in an A / D converter.
[0004]
The 1-bit data obtained by the ΔΣ modulation process can be returned to an analog audio signal by passing through a simple analog low-pass filter.
[0005]
On the other hand, it is difficult to perform level control processing for effecting effects such as a limiter by nonlinear processing used in digital audio mastering or the like for the 1-bit data. For example, after performing the level control process such as the nonlinear process on the analog signal obtained by performing the analog conversion process on the 1-bit data, it is necessary to convert the 1-bit data into the 1-bit data again.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the method of performing level control processing such as the nonlinear processing on the analog signal obtained by subjecting the 1-bit data to analog conversion processing once, the analog nonlinear device again converts to the 1-bit data. In addition to the necessity, since the signal that has already been converted to 1-bit data is processed, it must be converted to an analog audio signal and subjected to nonlinear processing, followed by ΔΣ modulation, which reduces the complexity of the configuration and the signal quality Accompanied.
[0007]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and in accordance with the instantaneous peak value level of the amplitude of the low-frequency audio signal component of 1-bit data, the level of the 1-bit data is simplified and the sound quality is improved. An object of the present invention is to provide a digital data processing device that can be controlled without damage.
[0008]
In addition, the present invention has been made in view of the above circumstances, and the level of the 1-bit data has a simple configuration and the sound quality according to the average energy level of the amplitude of the low-frequency audio signal component of the 1-bit data. It is an object of the present invention to provide a digital data processing apparatus that can be controlled without impairing the above.
[0009]
In addition, the present invention has been made in view of the above situation, and according to the amplitude level information of the low-frequency audio signal component of 1-bit data, the level of the 1-bit data is simplified and the sound quality is improved. It is an object of the present invention to provide a digital data processing method that can be controlled without damage.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a digital data processing apparatus according to the present invention controls digital data obtained by subjecting an audio signal to delta-sigma modulation processing to vary the gain of the audio signal. An instantaneous peak value level detecting means for extracting only the low frequency component of the audio signal from the 1-bit digital data and detecting the instantaneous peak value level of the low frequency component of the audio signal; A gain coefficient of the instantaneous peak value level by inputting the instantaneous peak value level obtained by the instantaneous peak value level detection means to the input / output characteristics stored in the storage means; And a gain generation means for generating the gain coefficient output from the gain generation means. Multiplies the digital data, and a level control means for controlling the 1-bit digital data based on the input characteristics by performing a delta-sigma modulation.
[0011]
In order to solve the above problems, a digital data processing apparatus according to the present invention controls digital data obtained by subjecting an audio signal to delta-sigma modulation processing to vary the gain of the audio signal. An apparatus for extracting only a low frequency component of the audio signal from the 1-bit digital data and detecting an average energy level of the low frequency component of the audio signal; Storage means having output characteristics and gain generation for generating a gain coefficient of the average energy level by inputting the average energy level obtained by the average energy level detection means to the input / output characteristics stored in the storage means And the gain output from the gain generating means The number was multiplied by the 1-bit digital data, and a level control means for controlling the 1-bit digital data based on the input characteristics by performing a delta-sigma modulation.
[0012]
In order to solve the above problems, a digital data processing method according to the present invention controls digital data obtained by subjecting an audio signal to delta-sigma modulation processing to vary the gain of the audio signal. A method of detecting an instantaneous peak value level detecting step of extracting only a low frequency component of the audio signal from the 1-bit digital data and detecting an instantaneous peak value level of the low frequency component of the audio signal; Storing the input / output characteristics in the storage means, and inputting the instantaneous peak value level obtained by the instantaneous peak value level detection step into the input / output characteristics stored in the storage means by the storage step. Gain generation step for generating peak value level gain coefficient and the above gain generation The gain coefficient output from the step by multiplying the above 1-bit digital data, and a level control step of controlling the 1-bit digital data based on the input characteristics by performing a delta-sigma modulation.
Further, in order to solve the above problems, the digital data processing method according to the present invention controls a 1-bit digital data obtained by subjecting an audio signal to delta-sigma modulation processing to change the gain of the audio signal. An average energy level detecting step for extracting only a low frequency component of the audio signal from the 1-bit digital data and detecting an average energy level of the low frequency component of the audio signal, the data processing method, The average energy level obtained by inputting the average energy level obtained by the average energy level detection step to the input / output characteristic stored in the storage means by the storage step; Gain generation to generate a gain factor for And a level control step for controlling the 1-bit digital data based on the input characteristics by multiplying the 1-bit digital data by the gain coefficient output from the gain generation step and performing delta-sigma modulation. Prepare.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, several embodiments of a digital data processing apparatus and method according to the present invention will be described.
[0021]
First, in the first embodiment, non-linear limiter processing is performed on 1-bit data obtained by subjecting an original analog audio signal to delta-sigma (ΔΣ) modulation processing, the level is controlled, and the limiter processing is performed. 1-bit data processing device such as an effect device for outputting an audio signal. This 1-bit data processing apparatus detects the level information of the amplitude of the low frequency component of 1-bit data according to the digital data processing method of the present invention, and the above 1 based on the gain coefficient generated according to this amplitude level information. By applying a digital data processing method characterized by controlling the level of bit data, the level of the 1-bit data can be set with a simple configuration in accordance with the amplitude level information of the low-frequency audio signal component of the 1-bit data. In addition, the sound quality can be controlled without deteriorating.
[0022]
The 1-bit data processing apparatus shown in FIG. 1 is an instantaneous wave of the amplitude of the low-frequency component of the 1-bit data input X from the
[0023]
The 1-bit data processing apparatus includes a
[0024]
The
[0025]
The gain generator 4 reads the gain coefficient K corresponding to the instantaneous peak value level A from the ROM table 5 storing the input / output characteristics obtained by a nonlinear limiter function described later, and obtains the gain coefficient K. This is supplied to the
[0026]
Here, detailed configurations of the
[0027]
Note that the
[0028]
In this 1-bit data processing apparatus, as described above, nonlinear limiter processing is performed on 1-bit data. This nonlinear limiter processing characteristic is shown in FIG.
[0029]
The non-linear limiter processing characteristics shown in FIG.
y = f (x) (1)
Conventionally, it has been made possible only by a multi-bit PCM device having a configuration as shown in FIG. In FIG. 4, a PCM signal input x from an
[0030]
On the other hand, in the case of the 1-bit data, the data itself has only two maximum and minimum amplitude values consisting of “0” and “1”, and a processing signal can be obtained directly from the 1-bit data input by an input / output function. There wasn't.
[0031]
Therefore, in the 1-bit data processing apparatus shown in FIG. 1, the instantaneous peak
[0032]
The operation of this 1-bit data processing apparatus will be described in detail with reference to the timing chart of FIG. First, the original analog audio signal (FIG. 5A) input from the
[0033]
The instantaneous peak
[0034]
When the instantaneous peak value level A is supplied, the gain generator 4 reads the gain coefficient K corresponding to the predetermined instantaneous peak value level A with reference to the ROM table 4 and supplies the gain coefficient K to the
[0035]
The
Z = K * X (2)
Is output as shown in FIG.
[0036]
The gain coefficient K at this time is expressed by the above equation (1) indicating the input / output conversion function.
K = f (X) / X (3)
It becomes.
[0037]
In the case of 1-bit data, the instantaneous peak value level of the low-frequency component signal is obtained as A by the instantaneous peak
K = f (A) / A (4)
Thus, a gain coefficient K as shown in FIG. 5D corresponding to the level is generated. The expressions (3) and (4) correspond to the transfer function of the
[0038]
FIG. 6 shows an example of conversion characteristics stored in the ROM table 4. This is the transfer characteristic derived by the equation (4) from the input / output conversion function of the nonlinear limiter shown in FIG. 3 and the equation (1). Here, as shown in FIG. 5, the gain coefficient K when a sine wave is actually input is around 2.0 when the level A is around 0.0, and the absolute value of the level A is 1.0. When near, it indicates around 1.0.
[0039]
On the other hand, the 1-bit data input X is subjected to a delay operation for the delay time by the instantaneous
[0040]
The 1-bit gain controller including the
[0041]
That is, the 1-bit data input to the multiplication means is multiplied by, for example, a 16-bit multibit multiplication coefficient generated by the coefficient generation means. Then, the ΔΣ modulation means performs ΔΣ modulation processing on the multiplication output of the multiplication means and converts it into 1-bit data.
[0042]
In FIG. 1, the 1-bit data output Y from the
[0043]
The
[0044]
The
[0045]
A
[0046]
One end of resistor R1 is connected to output terminal Q of D flip-flop D-FF1, one end of resistor R2 is connected to output terminal Q of D flip-flop D-FF2, and output terminal Q of D flip-flop D-FF3. One end of the resistor R3 is connected to the output terminal Q, and one end of the resistor R4 is connected to the output terminal Q of the D flip-flop D-FF4.
[0047]
The other ends of these resistors R1, R2, R3, and R4 are connected to form an
[0048]
The analog signal from the
[0049]
The audio signal component shown in (h) of FIG. 5 has a gain close to 2.0 times at a low level with respect to the original audio signal shown in (a) of FIG. As it becomes, the limiter effect is gradually obtained.
[0050]
As described above, according to the 1-bit data processing apparatus, the 1-bit data is used as it is without changing it back to the analog signal once as in the prior art, and the gain operation according to the low frequency component level is performed. Non-linear limiter processing is realized. That is, the level can be controlled with a simpler configuration and without losing the sound quality.
[0051]
The signal shown in (h) of FIG. 5 was obtained when the input / output function used in the nonlinear limiter shown in FIG. 3 was used. However, similar nonlinear processing can be performed by using other characteristics. It is possible and various effects can be realized.
[0052]
Next, a second embodiment will be described. This second embodiment is also a 1-bit data processing device for controlling the level of 1-bit data obtained by subjecting an original analog audio signal to ΔΣ modulation processing. A level change process that changes over a long time, for example, an expand process is performed.
[0053]
This 1-bit data processing apparatus is configured as shown in FIG. 1 differs from the configuration shown in FIG. 1 in that an average
[0054]
The average
[0055]
The average energy level A from the average
[0056]
The
[0057]
As a function for performing the above expanding process, for example, as shown in FIG.
y = f (x) (1 ′)
There is. This is a characteristic that the output level y increases nonlinearly as the input level x increases.
[0058]
In order to realize such input / output characteristics, conventionally, it has been necessary to use a multi-bit PCM device similar to that shown in FIG.
[0059]
In the case of the 1-bit data, the data itself has only two maximum and minimum amplitude values consisting of “0” and “1”, and a processing signal could not be obtained directly from the 1-bit data input by the input / output function. .
[0060]
Therefore, in the 1-bit data processing apparatus shown in FIG. 8, the average
[0061]
The operation of this 1-bit data processing apparatus will be described in detail with reference to the timing chart of FIG. First, the original analog audio signal ((a) in FIG. 10) input from the
[0062]
The average
[0063]
When the average energy level A is supplied, the
[0064]
The
[0065]
The gain K at this time is expressed by the above equation (3) from the above equation (1 ′) indicating the input / output conversion function.
[0066]
Here, in the case of 1-bit data, the average energy level is obtained as A by the average
[0067]
FIG. 11 shows an example of conversion characteristics stored in the ROM table 39. This is a transfer characteristic derived by the equation (4) from the input / output conversion function shown in FIG. 9 and the equation (1 ′).
[0068]
Here, when an audio signal as shown in FIG. 10A is input, the gain coefficient K is 0.0 when the level A is around 0.0, and is 2.0 when the level A is 1.0. Yes, the change is linear.
[0069]
On the other hand, the 1-bit data input X is subjected to a delay operation corresponding to the delay time by the average
[0070]
This 1-bit data output Y is converted into an analog signal by the
The amplitude level of the audio signal component shown in (g) of FIG. 10 is gradually expanded in a longer time than the instant, like the original audio signal shown in (a) of FIG.
[0071]
As described above, according to the 1-bit data processing apparatus, the 1-bit data is used as it is without changing it back to the analog signal once as in the prior art, and the gain operation according to the low frequency component level is performed. Expand processing is realized. That is, the level can be controlled with a simpler configuration and without losing the sound quality.
[0072]
The signal shown in (g) of FIG. 10 is the case where the input / output function used in the expansion process is used, but by using other characteristics, the same nonlinear process can be performed, and various effects can be obtained. The effect can be realized.
[0073]
In the past, both the 1-bit data processing device shown in FIG. 1 of the first embodiment and the 1-bit data processing device shown in FIG. 8 of the second embodiment both have low-frequency signal components. The instantaneous peak
[0074]
In FIG. 12, the system clock of the instantaneous peak
[0075]
The
[0076]
As a result, a series of operation processing for gain control is reduced to 1/64, and the scale when configuring hardware to be executed in real time can be reduced.
[0077]
Similarly, as shown in FIG. 13, the system clock to the average
[0078]
Further, the digital data processing method according to the present invention, that is, the level information of the amplitude of the low frequency component of the 1-bit data is detected, and the level of the 1-bit data is determined based on the gain coefficient generated according to the amplitude level information. If a digital data processing method characterized by control is programmed as software and stored in a recording medium such as a ROM, for example, 1-bit data subjected to effect processing in the amplitude direction can be easily obtained.
[0079]
【The invention's effect】
According to the digital data processing apparatus of the present invention, the level of the 1-bit data can be set with a simple configuration and the sound quality is not impaired in accordance with the instantaneous peak value level of the amplitude of the low-frequency audio signal component of the 1-bit data. Can be controlled.
[0080]
Further, according to the digital data processing apparatus of the present invention, the level of the 1-bit data can be set with a simple configuration and the sound quality is not impaired in accordance with the average energy level of the amplitude of the low-frequency audio signal component of the 1-bit data. Can be controlled.
[0081]
Further, according to the digital data processing method of the present invention, the level of the 1-bit data can be set with a simple configuration and the sound quality is not impaired in accordance with the amplitude level information of the low-frequency audio signal component of the 1-bit data. Can be controlled.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a 1-bit data processing apparatus according to a first embodiment of a digital data processing apparatus and method according to the present invention.
2 is a block diagram showing a detailed configuration of a ΔΣ modulator used in the 1-bit data processing apparatus shown in FIG. 1; FIG.
FIG. 3 is a characteristic diagram showing input / output characteristics of nonlinear limiter processing;
4 is a block diagram showing a configuration of a conventional multi-bit PCM device that executes the input / output characteristics shown in FIG. 3; FIG.
5 is a timing chart for explaining the operation of the 1-bit data processing apparatus shown in FIG.
6 is a characteristic diagram showing an example of conversion characteristics of a gain generator used in the 1-bit data processing apparatus shown in FIG. 1; FIG.
7 is a circuit diagram showing a configuration of an analog FIR filter used in the 1-bit data processing apparatus shown in FIG. 1; FIG.
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a 1-bit data processing apparatus according to a second embodiment of the digital data processing apparatus and method according to the present invention.
9 is a characteristic diagram showing input / output characteristics of an expansion process performed by the 1-bit data processing apparatus shown in FIG. 8; FIG.
10 is a timing chart for explaining the operation of the 1-bit data processing apparatus shown in FIG. 8; FIG.
11 is a characteristic diagram showing an example of a conversion characteristic of a gain generator used in the 1-bit data processing apparatus shown in FIG.
12 is a block diagram of a modification of the 1-bit data processing apparatus according to the first embodiment shown in FIG. 1; FIG.
FIG. 13 is a block diagram of a modification of the 1-bit data processing apparatus according to the second embodiment shown in FIG. 8;
[Explanation of symbols]
2 ΔΣ modulator, 3 instantaneous peak value level detector, 4 gain generator, 5 ROM table, 6 delay line, 7 level controller, 8 multiplier, 9 ΔΣ modulator
Claims (6)
上記1ビットディジタルデータから上記オーディオ信号の低域成分のみを抽出して、上記オーディオ信号の低域成分の瞬時波高値レベルを検出する瞬時波高値レベル検出手段と、
予め決められた入出力特性を備えた記憶手段と、
上記記憶手段に記憶された入出力特性に上記瞬時波高値レベル検出手段によって得られた瞬時波高値レベルを入力することによって上記瞬時波高値レベルのゲイン係数を生成するゲイン生成手段と、
上記ゲイン生成手段から出力された上記ゲイン係数を上記1ビットディジタルデータに乗算し、デルタシグマ変調を行うことによって上記入力特性に基づいた上記1ビットディジタルデータを制御するレベル制御手段と
を備えることを特徴とするディジタルデータ処理装置。 A digital data processing apparatus for controlling 1-bit digital data obtained by subjecting an audio signal to delta-sigma modulation processing to vary the gain of the audio signal ,
Instantaneous peak value level detecting means for extracting only the low frequency component of the audio signal from the 1-bit digital data and detecting the instantaneous peak value level of the low frequency component of the audio signal ;
Storage means with predetermined input / output characteristics;
Gain generating means for generating a gain coefficient of the instantaneous peak value level by inputting the instantaneous peak value level obtained by the instantaneous peak value level detecting means to the input / output characteristics stored in the storage means ;
Level control means for controlling the 1-bit digital data based on the input characteristics by multiplying the 1-bit digital data by the gain coefficient output from the gain generation means and performing delta-sigma modulation. A digital data processing device.
上記1ビットディジタルデータから上記オーディオ信号の低域成分のみを抽出して、上記オーディオ信号の低域成分の平均エネルギーレベルを検出する平均エネルギーレベル検出手段と、
予め決められた入出力特性を備えた記憶手段と、
上記記憶手段に記憶された入出力特性に上記平均エネルギーレベル検出手段によって得られた平均エネルギーレベルを入力することによって上記平均エネルギーレベルのゲイン係数を生成するゲイン生成手段と、
上記ゲイン生成手段から出力された上記ゲイン係数を上記1ビットディジタルデータに乗算し、デルタシグマ変調を行うことによって上記入力特性に基づいた上記1ビットディジタルデータを制御するレベル制御手段と
を備えることを特徴とするディジタルデータ処理装置。 A digital data processing apparatus for controlling 1-bit digital data obtained by subjecting an audio signal to delta-sigma modulation processing to vary the gain of the audio signal ,
Average energy level detection means for extracting only the low frequency component of the audio signal from the 1-bit digital data and detecting the average energy level of the low frequency component of the audio signal ;
Storage means with predetermined input / output characteristics;
Gain generation means for generating a gain coefficient of the average energy level by inputting the average energy level obtained by the average energy level detection means to the input / output characteristics stored in the storage means ;
Level control means for controlling the 1-bit digital data based on the input characteristics by multiplying the 1-bit digital data by the gain coefficient output from the gain generation means and performing delta-sigma modulation. A digital data processing device.
上記1ビットディジタルデータから上記オーディオ信号の低域成分のみを抽出して、上記オーディオ信号の低域成分の瞬時波高値レベルを検出する瞬時波高値レベル検出ステップと、
予め決められた入出力特性を記憶手段に記憶する記憶ステップと、
上記記憶ステップによって記憶手段に記憶された入出力特性に上記瞬時波高値レベル検出ステップによって得られた瞬時波高値レベルを入力することによって上記瞬時波高値レベルのゲイン係数を生成するゲイン生成ステップと、
上記ゲイン生成ステップから出力された上記ゲイン係数を上記1ビットディジタルデータに乗算し、デルタシグマ変調を行うことによって上記入力特性に基づいた上記1ビットディジタルデータを制御するレベル制御ステップと
を備えることを特徴とするディジタルデータ処理方法。 A digital data processing method for controlling 1-bit digital data obtained by subjecting an audio signal to delta-sigma modulation processing to vary the gain of the audio signal ,
An instantaneous peak value level detecting step for extracting only a low frequency component of the audio signal from the 1-bit digital data and detecting an instantaneous peak value level of the low frequency component of the audio signal;
A storage step of storing predetermined input / output characteristics in the storage means;
A gain generating step for generating a gain coefficient of the instantaneous peak value level by inputting the instantaneous peak value level obtained by the instantaneous peak value level detecting step into the input / output characteristics stored in the storage means by the storing step;
A level control step of controlling the 1-bit digital data based on the input characteristics by multiplying the 1-bit digital data by the gain coefficient output from the gain generation step and performing delta-sigma modulation ;
Digital data processing method, characterized in that it comprises a.
上記1ビットディジタルデータから上記オーディオ信号の低域成分のみを抽出して、上記オーディオ信号の低域成分の平均エネルギーレベルを検出する平均エネルギーレベル検出ステップと、
予め決められた入出力特性を記憶手段に記憶する記憶ステップと、
上記記憶ステップによって記憶手段に記憶された入出力特性に上記平均エネルギーレベル検出ステップによって得られた平均エネルギーレベルを入力することによって上記平均エネルギーレベルのゲイン係数を生成するゲイン生成ステップと、
上記ゲイン生成ステップから出力された上記ゲイン係数を上記1ビットディジタルデータに乗算し、デルタシグマ変調を行うことによって上記入力特性に基づいた上記1ビットディジタルデータを制御するレベル制御ステップと
を備えることを特徴とするディジタルデータ処理方法。 A digital data processing method for varying the gain of the audio signal by controlling one Bittodi digital data obtained by performing a delta sigma modulation process in the audio signal,
An average energy level detecting step for extracting only a low frequency component of the audio signal from the 1-bit digital data and detecting an average energy level of the low frequency component of the audio signal;
A storage step of storing predetermined input / output characteristics in the storage means ;
A gain generation step of generating a gain coefficient of the average energy level by inputting the average energy level obtained by the average energy level detection step to the input / output characteristics stored in the storage means by the storage step;
A level control step of controlling the 1-bit digital data based on the input characteristics by multiplying the 1-bit digital data by the gain coefficient output from the gain generation step and performing delta-sigma modulation;
A digital data processing method comprising:
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