JPH0125335Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、複数種類の標本化周波数により作動
するデイジタル機器の試験に使用する試験信号発
生装置に関し、特に複数種類の標本化周波数によ
る試験結果の相互比較を実番組信号によるのと同
等に行ない得るようにしたものである。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a test signal generator used for testing digital equipment that operates using multiple types of sampling frequencies, and in particular, the present invention relates to a test signal generator that is used to test digital equipment that operates using multiple types of sampling frequencies. It is designed so that it can be performed in the same way as by

例えばデイジタル信号の周波数変換に伴う信号
ひずみの測定等、複数種類の標本化周波数にて作
動するデイジタル機器の性能の測定、評価に用い
る従来の試験信号発生装置においては、例えば、
第１の標本化周波数により作動するアナログ・デ
イジタル変換器によりアナログ試験信号をデイジ
タル信号に変換して被測定系に供給し、その被測
定系中にて変換された第２の標本化周波数による
被測定系のデイジタル出力信号をデイジタル・ア
ナログ変換器によりアナログ信号に復元したうえ
で、測定結果の評価を行なうようになつていた。 For example, in conventional test signal generation devices used for measuring and evaluating the performance of digital equipment that operates at multiple types of sampling frequencies, such as measuring signal distortion caused by frequency conversion of digital signals, for example,
An analog-to-digital converter operating at a first sampling frequency converts the analog test signal into a digital signal and supplies it to the system under test; The digital output signal of the measurement system was restored to an analog signal using a digital-to-analog converter, and then the measurement results were evaluated.

しかして、上述した従来のこの種試験信号発生
装置においては、測定に使用し得る試験信号が正
弦波波信号に限られ、本来の目的である実番組信
号に対する被測定機器の動作、性能の測定、評価
と同等の試験結果は得られず、また、歪みや雑音
などの音質阻害成分の発生と原情報音信号との関
係を明らかにするのが困難である、などの欠点が
あつた。 However, in the above-mentioned conventional test signal generator of this kind, the test signal that can be used for measurement is limited to a sine wave signal, and the original purpose is to measure the operation and performance of the device under test with respect to the actual program signal. , test results equivalent to those in the evaluation were not obtained, and there were also drawbacks such as the difficulty of clarifying the relationship between the occurrence of sound quality inhibiting components such as distortion and noise and the original information sound signal.

一方、実番組音信号を用いて行なう上述した種
類の機器の試験においては、第１の標本化周波数
により標本化したデイジタル信号を、被測定機器
中にて第２の標本化周波数により標本化したデイ
ジタル信号に変換して、もとの実番組音信号を直
接に第２の標本化周波数により標本化したデイジ
タル信号と比較することが必要となる場合があ
り、その場合には、第１および第２の標本化周波
数によりそれぞれ標本化した２種類の試験用デイ
ジタル信号を発生させる必要がある。そのために
は、第１および第２の標本化周波数の公倍数に相
当する共通の標本化周波数により標本化した共通
のデイジタル信号を第１および第２の標本化周波
数によりそれぞれ再標本化して上述した所要の第
１および第２の標本化周波数に対応した試験用デ
イジタル信号を発生させるようにした試験信号発
生装置が従来提案されているが、かかる試験信号
発生装置においては、現在実番組音信号のデイジ
タル化に用いられている14ビツト乃至16ビツトの
高精度量子化を行なうとアナログ・デイジタル変
換に要する時間が長くなるために、リアルタイム
にて実番組音信号をデイジタル化することが困難
となる。したがつて、かかる提案の試験信号発生
装置は、第１および第２の標本化周波数の最小公
倍数があまり大きくない場合に実用が可能とな
る。また、一般に、デイジタル信号の標本化周波
数変換装置においては、内部処理の周波数や処理
方法によつては、変換出力の第２の標本化周波数
によるデイジタル信号に時間遅延が生じたり、ま
た、その変換出力標本値の間隔が最小公倍数によ
る標本値の間隔の整数倍にならない場合があり、
原試験信号を直接に第２の標本化周波数により標
本化したデイジタル信号と見掛け上の標本点の位
置が異なることが多く、両者の比較を行なうこと
が困難となる、という欠点があつた。 On the other hand, in testing the above-mentioned types of equipment using real program sound signals, the digital signal sampled at a first sampling frequency is sampled at a second sampling frequency in the equipment under test. It may be necessary to convert the original live program sound signal to a digital signal and compare it directly with a digital signal sampled at a second sampling frequency; It is necessary to generate two types of test digital signals each sampled at two sampling frequencies. In order to do this, a common digital signal sampled at a common sampling frequency corresponding to a common multiple of the first and second sampling frequencies is resampled at the first and second sampling frequencies, respectively, to obtain the required signals as described above. Conventionally, test signal generators have been proposed that generate test digital signals corresponding to the first and second sampling frequencies of the actual program sound signal. If high-precision quantization of 14 bits to 16 bits is used, the time required for analog-to-digital conversion becomes longer, making it difficult to digitize real program sound signals in real time. Therefore, the proposed test signal generation device can be put into practical use when the least common multiple of the first and second sampling frequencies is not very large. Additionally, in general, in digital signal sampling frequency conversion devices, depending on the internal processing frequency and processing method, a time delay may occur in the digital signal due to the second sampling frequency of the conversion output, or the conversion The interval between output sample values may not be an integer multiple of the interval between sample values by the least common multiple.
The disadvantage is that the apparent positions of sampling points are often different from the digital signal obtained by directly sampling the original test signal at the second sampling frequency, making it difficult to compare the two.

本考案の目的は、上述した従来の欠点を除去
し、ともに必要な量子化精度を有するとともに互
いに整数関係を有する複数の標本化周波数により
それぞれ標本化された複数種類のデイジタル試験
信号を発生させ、それぞれの標本化点の相対的な
位置や遅延量を任意に設定し得るようにした試験
信号発生装置を提供することにある。 The purpose of the present invention is to eliminate the above-mentioned conventional drawbacks, generate a plurality of types of digital test signals each sampled by a plurality of sampling frequencies having the necessary quantization precision and having an integer relationship with each other, It is an object of the present invention to provide a test signal generating device that allows the relative position and delay amount of each sampling point to be arbitrarily set.

すなわち、本考案試験信号発生装置は、実番組
音信号に16ビツト程度の高精度量子化を施す代わ
りに、十分な高速量子化を行ない得る比較的低精
度の量子化を施し、量子化ビツト数の不足を、下
位ビツトに設けた付加ビツトに実番組音信号と同
一の特性など測定上必要な特性を任意に付加する
ことによつて補うようにしたものであり、複数種
類の標本化周波数の公倍数に相当する共通標本化
周波数により入力情報信号を標本化して形成した
デイジタル情報信号における各標本値の下位ビツ
トに所要の試験用情報を表わす他のデイジタル情
報信号を付加して共通標本化試験信号を形成し、
その共通標本化試験信号を前記複数種類の標本化
周波数によりそれぞれ再標本化するとともに、前
記複数種類の標本化周波数にそれぞれ関連したそ
れぞれ所要の時間ずつそれぞれ遅延させることに
より、それぞれ所要の標本化周波数、デイジタル
化精度および遅延時間をそれぞれ有する複数種類
のデイジタル試験信号を発生させるようにしたこ
とを特徴とするものである。 That is, instead of performing high-precision quantization of about 16 bits on the actual program sound signal, the test signal generator of the present invention performs relatively low-precision quantization that can perform sufficiently high-speed quantization, and reduces the number of quantized bits. This technique compensates for the lack of measurement by arbitrarily adding characteristics necessary for measurement, such as the same characteristics as the actual program sound signal, to the additional bits provided in the lower bits. A common sampling test signal is obtained by adding another digital information signal representing required test information to the lower bits of each sample value in a digital information signal formed by sampling an input information signal using a common sampling frequency corresponding to a common multiple. form,
By respectively resampling the common sampling test signal using the plurality of types of sampling frequencies, and by delaying the common sampling test signal by the respective required times respectively related to the plurality of types of sampling frequencies, the respective required sampling frequencies are obtained. , a plurality of types of digital test signals each having different digitization accuracy and delay time are generated.

しかして、14ビツト程度以上の高精度量子化を
行なうアナログ・デイジタル変換装置は、一般に
変換速度が遅く、現状にては数100KHzの標本化
周波数による標本値のアナログ・デイジタル変換
を行なうのが限度である。一方、デイジタル信号
の標本化周波数変換装置においては、７：８程
度、例えば44.1KHz：50.4KHzもしくは44.0559K
Hz：50.3KHzの標本化周波数変換に対しても、装
置内部の信号処理は最低350KHz程度の標本化周
波数を用いて行なつており、また、デイジタルフ
イルタによる補間を行なうようにしたこの種変換
装置においては、１／700KHz程度の時間を単位
として標本点の位置調整、すなわち、再標本化点
の位置調整を行なわないと、入力信号と出力信号
との標本点を一致させて相互比較を行なうことが
不可能となる。 However, analog-to-digital converters that perform high-precision quantization of approximately 14 bits or more generally have slow conversion speeds, and currently are limited to analog-to-digital conversion of sampled values at a sampling frequency of several 100 KHz. It is. On the other hand, in a digital signal sampling frequency conversion device, it is about 7:8, for example 44.1KHz:50.4KHz or 44.0559K
Hz: Even for sampling frequency conversion of 50.3KHz, signal processing inside the device is performed using a sampling frequency of at least 350KHz, and this type of conversion device performs interpolation using a digital filter. In this case, unless the position of the sampling point is adjusted in units of time of about 1/700KHz, that is, the position of the resampling point is adjusted, the sampling points of the input signal and the output signal must be matched to perform mutual comparison. becomes impossible.

したがつて、上述した程度の標本化周波数の変
換に対しても、変換装置内部の信号処理について
は700KHz程度の高い標本化周波数による高速、
高精度の量子化によるデイジタル信号処理が必要
になるので、14ビツト乃至16ビツト程度の高精度
量子化を行なうアナログ・デイジタル変換装置に
おいては、十分に高い標本化周波数により標本化
したデイジタル信号の高速変換を行なうことが不
可能となる。 Therefore, even when converting the sampling frequency to the level described above, the signal processing inside the conversion device requires high-speed sampling frequency of about 700 KHz.
Since digital signal processing using high-precision quantization is required, an analog-to-digital converter that performs high-precision quantization of about 14 bits to 16 bits is required to perform high-speed processing of the sampled digital signal using a sufficiently high sampling frequency. It becomes impossible to perform the conversion.

これに対し、本考案試験信号発生装置において
は、例えば10ビツト程度の高速アナログ・デイジ
タル変換器を用いて十分な高さの標本化周波数に
より標本化を行なつて形成したデイジタル試験信
号に外部から既知の性格を有する６ビツト程度の
デイジタル信号を付加することにより、充分な高
さの量子化精度を有するデイジタル試験信号を十
分な高さの標本化周波数により標本化したに相当
するデイジタル試験信号を発生させている。 In contrast, in the test signal generator of the present invention, a digital test signal is generated by sampling at a sufficiently high sampling frequency using, for example, a 10-bit high-speed analog-to-digital converter. By adding a digital signal of about 6 bits with known characteristics, a digital test signal equivalent to sampling a digital test signal with a sufficiently high quantization accuracy at a sufficiently high sampling frequency can be obtained. It is occurring.

上述した態様のデイジタル試験信号を発生させ
る本考案試験信号発生装置の構成例を第１図に示
す。図示の構成例においては、クロツク発生器４
により、第１標本化周波数₁および第２標本化周
波数₂の公倍数、好ましくは最小公倍数に相当す
るクロツク周波数cmのクロツク信号を発生さ
せ、そのクロツク信号をサンプルホールド回路１
に供給し、入力端子から供給する正弦波、雑音、
番組音等のアナログ信号を標本化し、その標本化
したアナログ信号を高速アナログ・デイジタル変
換器２に供給してＨビツトのデイジタル信号に変
換する。そのデイジタル信号のＨビツトの下位に
ビツト付加器３により外部からの所望のデイジタ
ル信号を付加し、その外部付加デイジタル信号の
性質を任意に制御して試験・測定に必要な性質を
上述の試験用デイジタル信号に付与する。かかる
所望の性質の付加としては、例えばつぎのような
事項がある。 FIG. 1 shows an example of the configuration of the test signal generating device of the present invention that generates the digital test signal of the above-described aspect. In the illustrated configuration example, the clock generator 4
A clock signal with a clock frequency cm corresponding to a common multiple, preferably the least common multiple, of the first sampling frequency ₁ and the second sampling frequency ₂ is generated, and the clock signal is passed to the sample-and-hold circuit 1.
The sine wave, noise, which is supplied to the
An analog signal such as a program sound is sampled, and the sampled analog signal is supplied to a high-speed analog-to-digital converter 2 and converted into an H-bit digital signal. A desired digital signal from the outside is added to the lower H bit of the digital signal by the bit adder 3, and the properties of the externally added digital signal are arbitrarily controlled to obtain the properties necessary for testing and measurement as described above. Add to digital signal. Examples of such addition of desired properties include the following.

(1) 原アナログ信号の零交差点を切換え点とした
付加ビツトの最大値までの任意の振幅を有する
方形波の付加。(1) Addition of a square wave having an arbitrary amplitude up to the maximum value of the additional bit using the zero crossing point of the original analog signal as the switching point.

(2) 付加ビツトの最大値までの任意の振幅を有す
る任意の波形の付加。(2) Addition of arbitrary waveforms with arbitrary amplitudes up to the maximum value of the additional bits.

(3) 付加ビツトの最大値までの任意の振幅および
任意のスペクトルを有する信号の付加。(3) Addition of signals with arbitrary amplitude and arbitrary spectrum up to the maximum value of the addition bits.

(4) 原アナログ信号の休止期間もしくは任意のレ
ベル以下または以上の期間のみにおける任意の
信号の付加。(4) Addition of arbitrary signals only during rest periods of the original analog signal or periods below or above a given level.

一方、クロツク発生器４からの周波数cmのク
ロツク信号を標本点設定回路５および６にも供給
して、１／cmの時間間隔の原標本点を相対的に
再標本化する第１および第２の標本化周波数₁お
よび₂の相対的位相をそれぞれ設定し、ｍおよび
ｎを整数としてm₁＝n₂なる関係を有するよう
にしたそれらの相対的位相設定信号m₁および
n₂を標本化周波数発生回路７および８にそれぞ
れ供給して、原クロツク信号に対して上述の相対
的位相をそれぞれ有する第１および第２の標本化
周波数₁および₂のクロツク信号をそれぞれ発生
させ、それら第１および第２のクロツク信号を再
標本化回路９および１０にそれぞれ供給して、前
述した付加ビツトを有する標本化周波数cmの試
験用デイジタル信号における標本値列を上述した
相対的位相の第１および第２のクロツク信号の印
加の都度それぞれ再標本化して１／₁および１／
₂の時間ずつそれぞれ保持し、第１および第２の
標本化周波数₁および₂により原アナログ信号を
それぞれ標本化した形態の２種類の標本値列を形
成して遅延回路１１および１２にそれぞれ供給
し、１／₁および１／₂の時間間隔にてそれぞれ
所望の遅延時間を有するデイジタル試験信号をそ
れぞれ取出す。 On the other hand, a clock signal with a frequency of cm from the clock generator 4 is also supplied to sampling point setting circuits 5 and 6, and the first and second clock signals are connected to the sampling point setting circuits 5 and 6 for relatively resampling the original sampling points at a time interval of 1/cm. The relative phases of sampling frequencies ₁ and ₂ are set respectively, and their relative phase setting signals m ₁ and 2 are set such that the relationship m ₁ = n ₂ where m and n are integers
n ₂ to sampling frequency generation circuits 7 and 8, respectively, to generate clock signals of first and second sampling frequencies ₁ and ₂ , respectively, having the above-mentioned relative phases with respect to the original clock signal. , the first and second clock signals are supplied to resampling circuits 9 and 10, respectively, and the sequence of sampled values in the test digital signal having the above-mentioned additional bits and the sampling frequency cm is converted into the above-mentioned relative phase sequence. Each time the first and second clock signals are applied, they are resampled to _1/1 and 1/1, respectively.
₂ , respectively, and form two types of sample value sequences in which the original analog signal is sampled at first and second sampling frequencies ₁ and _2, respectively, and supply them to delay circuits 11 and 12, respectively. , _1/1 and _1/2 time intervals, respectively, to take out digital test signals having desired delay times.

したがつて、図示の構成による本考案試験信号
発生装置においては、入力アナログ信号を２種類
の標本化周波数₁および₂にてそれぞれ標本化し
て、それぞれの標本点の位置を１／cmの時間間
隔の精度で相対的に任意に設定するとともに、相
対的に任意の遅延時間を付与したデイジタル試験
信号が得られ、しかも、外部から任意の小振幅ア
ナログ信号を同様にデイジタル化し、入力アナロ
グ信号との間に所要の相対関係を保持してそのデ
イジタル試験信号に付加することができる。 Therefore, in the test signal generator of the present invention having the configuration shown in the figure, the input analog signal is sampled at two sampling frequencies ₁ and ₂ , and the positions of the respective sampling points are spaced at a time interval of 1/cm. It is possible to obtain a digital test signal that can be set relatively arbitrarily with an accuracy of can be added to the digital test signal while maintaining the required relative relationship therebetween.

以上の説明から明らかなように、本考案によれ
ば、従来困難であつた標本化周波数変換装置や２
種類の標本化周波数によるデイジタル信号処理系
の相互間における性能の比較、測定評価等を、実
番組音信号を用いて行なうのと同等の条件のもと
に各標本値の比較を行なうことにより、デイジタ
ル信号処理系によつて実施することができ、従来
の変換後の出力や２系統の出力をそれぞれデイジ
タル・アナログ変換したうえでアナログ信号処理
系にて測定する場合に比して精度が高く、さら
に、被測定系の入力信号とその処理によつて生じ
た音質阻害成分との関係を高い精度をもつて求め
ることができる。 As is clear from the above explanation, according to the present invention, a sampling frequency conversion device and two
By comparing the performance of digital signal processing systems with different sampling frequencies, measuring and evaluating each sample value under the same conditions as when using real program sound signals, It can be carried out using a digital signal processing system, and is more accurate than the conventional case where the output after conversion or the output of two systems is digital-to-analog converted and then measured using an analog signal processing system. Furthermore, the relationship between the input signal of the system to be measured and the sound quality inhibiting component generated by its processing can be determined with high accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本考案試験信号発生装置の構成例を示
すブロツク線図である。 １……サンプルホールド回路、２……高速アナ
ログ・デイジタル変換器、３……付加ビツト回
路、４……クロツク発生器、５，６……標本点設
定回路、７，８……標本化周波数発生回路、９，
１０……再標本化回路、１１，１２……遅延回
路。 FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of the test signal generating device of the present invention. 1...Sample hold circuit, 2...High speed analog-to-digital converter, 3...Additional bit circuit, 4...Clock generator, 5, 6...Sampling point setting circuit, 7, 8...Sampling frequency generation circuit, 9,
10...Resampling circuit, 11, 12... Delay circuit.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 複数種類の標本化周波数の公倍数に相当する共
通標本化周波数により入力情報信号を標本化して
形成したデイジタル情報信号における各標本値の
下位ビツトに所要の試験用情報を表わす他のデイ
ジタル情報信号を付加して共通標本化試験信号を
形成し、その共通標本化試験信号を前記複数種類
の標本化周波数によりそれぞれ再標本化するとと
もに、前記複数種類の標本化周波数にそれぞれ関
連したそれぞれ所要の時間ずつそれぞれ遅延させ
ることにより、それぞれ所要の標本化周波数、デ
イジタル化精度および遅延時間をそれぞれ有する
複数種類のデイジタル試験信号を発生させるよう
にしたことを特徴とする試験信号発生装置。 Adding another digital information signal representing required test information to the lower bits of each sample value in a digital information signal formed by sampling an input information signal using a common sampling frequency corresponding to a common multiple of multiple types of sampling frequencies. to form a common sampling test signal, resampling the common sampling test signal at each of the plurality of sampling frequencies, and resampling the common sampling test signal for each required time associated with each of the plurality of sampling frequencies. 1. A test signal generating device characterized in that, by delaying, a plurality of types of digital test signals each having a required sampling frequency, digitization accuracy, and delay time are generated.