專利名稱：模擬濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及模擬濾波器，例如適用于將Δ∑調(diào)制信號(hào)變得平滑的濾波器。
該Δ∑調(diào)制例如用于音聲信號(hào)的符號(hào)化時(shí)，在Δ∑調(diào)制方式中，與現(xiàn)在廣為使用的CD(Compact Disk)所采用的PCM方式相比，不僅可以使全體的構(gòu)成變得簡(jiǎn)便，還具有通過(guò)控制量子化雜音的分布的控制，以提高縱數(shù)字信號(hào)回復(fù)至原先的模擬信號(hào)的復(fù)原性的優(yōu)點(diǎn)。
即，在PCM方式中，在每個(gè)取樣頻率數(shù)的時(shí)間中進(jìn)行對(duì)應(yīng)的取樣點(diǎn)來(lái)記錄數(shù)據(jù)的絕對(duì)量，對(duì)此，在Δ∑調(diào)制方式中，因?yàn)椴o(wú)PCM方式那樣的信息量的空隙與內(nèi)插，因此僅僅須將對(duì)于目前的數(shù)據(jù)的變化量加以記錄，即可使通過(guò)量子化所得到的2值信號(hào)極為接近模擬的特性。
因此，在將基于Δ∑調(diào)制方式被符號(hào)化的數(shù)字信號(hào)加以再現(xiàn)的情況下，與PCM方式不同，并不需要D/A轉(zhuǎn)換器，可通過(guò)設(shè)置于最終階段的低通濾波器(Low Pass Filter)將高頻率成分的數(shù)字信號(hào)加以除去，只通過(guò)此單純的過(guò)程，便可將原先的模擬信號(hào)重現(xiàn)。實(shí)際上，在以往的聲音再生裝置中，通過(guò)針對(duì)Δ∑調(diào)制信號(hào)施以低通濾波器的原理，以重現(xiàn)原先的模擬信號(hào)。
然而，在采用低通濾波器的情況下，具有因該低通濾波器的相位偏斜而產(chǎn)生輸出波形的偏斜的問(wèn)題。此外，也具有采用現(xiàn)在應(yīng)用于CD等的過(guò)量取樣(Over Sampling)技術(shù)，并通過(guò)采用正弦函數(shù)等的內(nèi)插處理來(lái)進(jìn)行內(nèi)插的方法。然而，因?yàn)榇苏液瘮?shù)于±∞處趨近于0值因此于運(yùn)算上產(chǎn)生舍位誤差，仍然產(chǎn)生輸出波形的偏斜問(wèn)題。此外，也有其構(gòu)成變得極為復(fù)雜的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題而做出的發(fā)明，其目的在于提供一種Δ∑調(diào)制輸出的最適合的模擬濾波器。具體而方，其目的在于提供一種輸出波形的偏斜少，并且其構(gòu)成極為簡(jiǎn)單的模擬濾波器。
本發(fā)明的模擬濾波器為，通過(guò)針對(duì)經(jīng)Δ∑調(diào)制后的各個(gè)離散數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)量取樣及移動(dòng)平均運(yùn)算或是重疊運(yùn)算，以輸出波形的包絡(luò)曲線為通過(guò)上述經(jīng)Δ∑調(diào)制后的各個(gè)的離散數(shù)據(jù)的取樣值的2次曲線的方式來(lái)進(jìn)行內(nèi)插的模擬濾波器，其特征在于，將包含維持信號(hào)的數(shù)段的取樣保持電路，以及將上述數(shù)段的取樣保持電路的輸入信號(hào)與輸出信號(hào)加法運(yùn)算的加法運(yùn)算器的電路作為1組處理電路，并將多個(gè)組的處理電路加以縱向連接。并以將上述多個(gè)組的處理電路所具有的上述數(shù)段的取樣保持電路的段數(shù)各自維持不同。
在本發(fā)明的其他形態(tài)中，其特征在于，上述多個(gè)組的處理電路所具有的上述數(shù)段的取樣保持電路的段數(shù)，是以愈往上述縱向連接之后段其段數(shù)愈少的方式而構(gòu)成。
在本發(fā)明的其他形態(tài)中，其特征在于，具有通過(guò)針對(duì)經(jīng)Δ∑調(diào)制后的個(gè)別的離散的數(shù)據(jù)進(jìn)行移動(dòng)平均運(yùn)算或是重疊運(yùn)算，以使輸出波形的包絡(luò)曲線為對(duì)稱梯形波地執(zhí)行內(nèi)插的1運(yùn)算處理部，以及針對(duì)于上述第1運(yùn)算處理部所求得的上述對(duì)稱梯形的各自離散的數(shù)據(jù)進(jìn)行移動(dòng)平均運(yùn)算或是重疊運(yùn)算，以輸出波形的包絡(luò)曲線為通過(guò)上述經(jīng)Δ∑調(diào)制后的各自的離散的數(shù)據(jù)的取樣值的2次曲線波地進(jìn)行內(nèi)插的第2運(yùn)算處理部，而上述第1運(yùn)算處理部及第2運(yùn)算處理部各自具有，將包含維持信號(hào)的數(shù)段的取樣保持電路，以及將上述數(shù)段的取樣保持電路的輸入信號(hào)與輸出信號(hào)加法運(yùn)算的加法運(yùn)算器的電路作為1組處理電路，并將多個(gè)組的處理電路加以縱向連續(xù)，并以將上述多個(gè)組的處理電路所具有的上述數(shù)段的取樣保持電路的段數(shù)各自維持不同方式而構(gòu)成。
在本發(fā)明的其他形態(tài)中，其特征在于，具有通過(guò)針對(duì)經(jīng)Δ∑調(diào)制后的每個(gè)離散的數(shù)據(jù)進(jìn)行移動(dòng)平均運(yùn)算或是重疊運(yùn)算，以使輸出波形的包絡(luò)曲線為對(duì)稱梯形波的方式來(lái)執(zhí)行內(nèi)插的第1運(yùn)算處理部，以及針對(duì)于上述第1運(yùn)算處理部所求得的上述對(duì)稱梯形波的每個(gè)的離散的數(shù)據(jù)進(jìn)行移動(dòng)平均運(yùn)算或重疊運(yùn)算，以輸出波形的包絡(luò)曲線為通過(guò)上述經(jīng)Δ∑調(diào)制后的個(gè)別的離散的數(shù)據(jù)的取樣值的2次曲線的方式來(lái)進(jìn)行內(nèi)插的第2運(yùn)算處理部，而上述第1運(yùn)算處理部及第2運(yùn)算處理部各自具有，將包含維持信號(hào)的數(shù)段的取樣保持電路，以及將上述數(shù)段的取樣保持電路的輸入信號(hào)與輸出信號(hào)加法運(yùn)算的加法運(yùn)算器，以及將上述加法運(yùn)算器的輸出信號(hào)乘以1/2倍的1/2除法運(yùn)算器作為1組處理電路，并將多個(gè)組的處理電路加以縱向連接，并以將上述多個(gè)組的處理電路所具有的上述數(shù)段的取樣保持電路的段數(shù)各自維持不同地構(gòu)成。
在本發(fā)明的其他形態(tài)中，其特征在于，在上述各自的第1運(yùn)算處理部及第2運(yùn)算處理部中，上述多個(gè)組的處理電路所具有的上述數(shù)段的取樣保持電路的段數(shù)，是以愈往上述縱向連接的后段其段數(shù)愈少地構(gòu)成。
在本發(fā)明的其他形態(tài)中，其特征在于，具有將上述Δ∑調(diào)制后的每個(gè)的離散的數(shù)據(jù)，對(duì)應(yīng)于有限的標(biāo)本點(diǎn)上收斂于0的有限的標(biāo)本化函數(shù)的基準(zhǔn)數(shù)位基本波形來(lái)進(jìn)行加工的前處理部，并針對(duì)上述前處理部的輸出信號(hào)進(jìn)行上述移動(dòng)平均運(yùn)算或是重疊運(yùn)算。
在本發(fā)明的其他形態(tài)中，其特征在于，將包含維持信號(hào)的2i段的取樣保持電路，以及將上述2i段的取樣保持電路的輸入信號(hào)與輸出信號(hào)加法運(yùn)算的加法運(yùn)算器的電路作為1組處理電路，將j組處理電路加以縱向連接，并具有將上述j組處理電路所具有的上述2i段的取樣保持電路的段數(shù)各自設(shè)為i＝j(luò)-1，j-2，……，1，0的第1運(yùn)算處理部，以及與上述第1運(yùn)算處理部具有同樣構(gòu)成的第2運(yùn)算處理部，并以將上述第1運(yùn)算處理部及第2運(yùn)算處理部加以縱向連接的方式構(gòu)成。
在本發(fā)明的其他形態(tài)中，其特征在于，將包含維持信號(hào)的2i段的取樣保持電路，以及將上述2i段的取樣保持電路的輸入信號(hào)與輸出信號(hào)加法運(yùn)算的加法運(yùn)算器，以及將上述加法運(yùn)算器的輸出信號(hào)乘以1/2倍的1/2除法運(yùn)算器作為1組處理電路，將j組處理電路加以縱向連接，并具有將上述j組處理電路所具有的上述2i段的取樣保持電路的段數(shù)各自設(shè)為i＝j(luò)-1，j-2，……，1，0的第1運(yùn)算處理部，以及與上述第1運(yùn)算處理部具有同樣構(gòu)成的第2運(yùn)算處理部，并以將上述第1運(yùn)算處理部及第2運(yùn)算處理部加以縱向連接的方式而構(gòu)成。
在本發(fā)明的其他形態(tài)中，其特征在于，進(jìn)而具有將上述第2運(yùn)算處理部的輸出信號(hào)加以維持的1段的取樣保持電路，以及將上述第1段的取樣保持電路的輸入信號(hào)與輸出信號(hào)加法運(yùn)算的加法運(yùn)算器，以及將上述加法運(yùn)算器的輸出信號(hào)乘以1/2倍的1/2除法運(yùn)算器。
在本發(fā)明的其他形態(tài)中，其特征在于，具有將上述經(jīng)Δ∑調(diào)制后的個(gè)別的離散數(shù)據(jù)，對(duì)應(yīng)于有限的標(biāo)本點(diǎn)上收斂于0的有限的標(biāo)本化函數(shù)的基準(zhǔn)的數(shù)字基本波形來(lái)進(jìn)行加工的前處理部，將包含維持信號(hào)的2i段的取樣保持電路及將上述2i段的取樣保持電路的輸入信號(hào)與輸出信號(hào)加法運(yùn)算的加法運(yùn)算器的電路作為1組處理電路，將j組處理電路加以縱向連接，并具有將上述j組處理電路所具有的上述2i段的取樣保持電路的段數(shù)各自設(shè)為i＝j(luò)-1，j-2，……，1，0的第1運(yùn)算處理部，以及與上述第1運(yùn)算處理部具有同樣構(gòu)成的第2運(yùn)算處理部，并以將上述第1運(yùn)算處理部及第2運(yùn)算處理部加以縱向連接的而構(gòu)成。
由于本發(fā)明通過(guò)上述技術(shù)手段而作成的，因此可以通過(guò)取量取樣及移動(dòng)平均運(yùn)算或是重疊運(yùn)算，將在有限的標(biāo)本點(diǎn)上收斂于0的有限的標(biāo)本化函數(shù)作為濾波器輸出的包絡(luò)曲線，將經(jīng)Δ∑調(diào)制后的離散數(shù)據(jù)加以內(nèi)插，并可以避免低通濾波器的相位偏斜及正函數(shù)等的舍位誤差的發(fā)生，并可得到其輸出波形不具偏斜的平滑的模擬信號(hào)。因此，若是將本發(fā)明的模擬濾波器適用于例如音響機(jī)器，可以得到比起以往的音響機(jī)器更優(yōu)良的音質(zhì)。
并且，根據(jù)本發(fā)明，比起一般為了實(shí)現(xiàn)移動(dòng)平均運(yùn)算或是重疊運(yùn)算而考慮的構(gòu)成相比，可進(jìn)一步降低取樣保持電路的段數(shù)與加法運(yùn)算器的個(gè)數(shù)，使構(gòu)成變得簡(jiǎn)便。
圖2是表示說(shuō)明實(shí)施例1的模擬濾波器的動(dòng)作原理的圖，是表示卷積運(yùn)算(Convolution)的執(zhí)行過(guò)程的圖。
圖3是表示說(shuō)明實(shí)施例1的模擬濾波器的動(dòng)作原理的圖，是表示卷積運(yùn)算(Convolution)的執(zhí)行過(guò)程中所得到的各個(gè)波形的圖。
圖4是表示將單一矩形波形進(jìn)行Δ∑調(diào)制，再針對(duì)Δ∑調(diào)制信號(hào)施以模擬濾波器處理的情況的各個(gè)波形的圖。
圖5是表示將針對(duì)某個(gè)模擬信號(hào)進(jìn)行0次保持的數(shù)位信號(hào)，施以Δ∑調(diào)制處理及模擬濾波器處理之后所得的結(jié)果，所得到的波形的例子的圖。
圖6是表示將針對(duì)某個(gè)模擬信號(hào)進(jìn)行0次保持的數(shù)位信號(hào)，施以Δ∑調(diào)制處理及模擬濾波器處理之后所得的結(jié)果，所得到的波形的其他例子的圖。
圖7是表示實(shí)施例2的模擬濾波器之一構(gòu)成例的方塊圖。
圖8是表示實(shí)施例2的模擬濾波器的動(dòng)作時(shí)間的時(shí)間圖。
圖9是表示在實(shí)施例2中所采用的數(shù)位基本波形的圖。


圖10是表示從圖9的數(shù)位基本波形中所產(chǎn)生的標(biāo)本化函數(shù)的圖。
圖中1模擬濾波器2-1第1卷積運(yùn)算部2-2第2卷積運(yùn)算部2-3第3卷積運(yùn)算部10模擬積分器11-1，11-28段S/H電路12-1，15-1，18-1，21-1，12-2，15-2，18-2，21-2，21-3模擬加法運(yùn)算器13-1，16-1，19-1，22-1，13-2，16-2，19-2，22-2，22-31/2除法運(yùn)算器14-1，14-24段S/H電路17-1，17-22段S/H電路20-1，20-2，20-31段S/H電路30信號(hào)轉(zhuǎn)換部31-1，31-2，31-3觸發(fā)電路32-1、32-2、32-3，32-4讀取寫(xiě)入型存儲(chǔ)器33-1、33-2極性切換/數(shù)據(jù)選擇器
34-1，34-2，34-3積分型數(shù)位/模擬轉(zhuǎn)換器35加權(quán)模擬加法運(yùn)算器實(shí)施例1實(shí)施例1的模擬濾波器，通過(guò)針對(duì)經(jīng)Δ∑調(diào)制后的2值信號(hào)(1位元信號(hào))進(jìn)行所定倍數(shù)的過(guò)量取樣及移動(dòng)平均運(yùn)算或是重疊運(yùn)算(以下稱為卷積運(yùn)算(Convolution))，可以得到具有平滑且較少偏斜的模擬信號(hào)。
圖1是表示本實(shí)施例的模擬濾波器之一構(gòu)成例的方塊圖。圖2及圖3是表示說(shuō)明本實(shí)施例的模擬濾波器的動(dòng)作原理的圖。首先采用圖2及圖3開(kāi)始說(shuō)明動(dòng)作原理。
圖2及圖3表示，將通過(guò)取樣頻率數(shù)f所決定的單位時(shí)間設(shè)為T(mén)(＝1/f)，并將時(shí)間幅2nT(在圖2中設(shè)定為n＝16)及振幅1的單一矩形波通過(guò)濾波器處理來(lái)變換至模擬信號(hào)的過(guò)程。
圖2(a)為表示2n倍過(guò)量取樣與第一次的卷積運(yùn)算的處理例。示于圖2(a)的最上面一行的一連串?dāng)?shù)值為表示時(shí)間幅2nT及振幅1的單一矩形波。若將此矩形波每個(gè)移動(dòng)時(shí)間T并加法運(yùn)算n次的話，則成為如圖3(a)的上連為(n+1)T，下邊為(3n-1)T，高度為n的對(duì)稱梯形波。
即，從圖2(a)的最上面向下16行份的數(shù)值列，為將顯示于最上面一行的數(shù)值列1個(gè)1個(gè)向右移動(dòng)的數(shù)值。圖2的行方向表示時(shí)間軸，而將數(shù)值列向右移動(dòng)則對(duì)應(yīng)于，將示于最上面一行的數(shù)值列的每個(gè)數(shù)字緩緩向右延遲時(shí)間T。另外，從上面開(kāi)始第17行的數(shù)值列是以將對(duì)應(yīng)于第1行至第16行的各個(gè)數(shù)值列的數(shù)值加以加法運(yùn)算的值。該第17行的數(shù)值列是表示圖3(a)的對(duì)稱梯形波。
圖2(b)為表示第二次的卷積運(yùn)算的處理例。示于圖2(b)的最上面一行的一連串?dāng)?shù)值列為表示，圖2(a)所示的第一次的卷積運(yùn)算的結(jié)果所得到的對(duì)稱梯形波。再將此對(duì)稱梯形波各移動(dòng)時(shí)間T并加法運(yùn)算n次時(shí)，則成為如圖3(b)的寬度為(4n+1)T，振幅為n2的連續(xù)2次曲線。
圖2(c)為表示第三次的卷積運(yùn)算的處理例。示于圖2(c)的最上面一行的一連串?dāng)?shù)值列為表示，圖2(b)所示的第二次的卷積運(yùn)算的結(jié)果所得到的2次曲線。再將此2次曲線各移動(dòng)時(shí)間T并加法運(yùn)算1次時(shí)，則成為如圖3的寬度為(4n+1)T，振幅為2n2的連續(xù)2次曲線。
示于圖3(c)的函數(shù)在其全部值域中為可1次微分，沿著橫軸的標(biāo)本位置t從1至65之間具有0以外的有限值，在此以外的區(qū)域則其值為0的有限的函數(shù)。另外，圖3(c)的函數(shù)的特征為在t＝33的標(biāo)本點(diǎn)上具有其極大值。
將示于圖3(c)的2次曲線的振幅除以2n2后的值為濾波器輸出的包絡(luò)線。于將Δ∑調(diào)制信號(hào)的離散數(shù)據(jù)輸入于如此動(dòng)作的模擬濾波器的情況下，因?yàn)榫哂信c一連串離散的輸入值成比例的振幅，其2次曲線波為各自偏移時(shí)間2nT來(lái)加以合成，因此該濾波器輸出便成為，通過(guò)其各自的輸入值的平滑的2次內(nèi)插曲線。
以往所采用的正弦函數(shù)因?yàn)槭窃趖＝±∞的標(biāo)本點(diǎn)收斂于0的函數(shù)，因此要想正確求得其位置的內(nèi)插位置中之內(nèi)插值的話，則有必要求得t＝±∞為止的與各個(gè)離散數(shù)據(jù)成比例的正弦函數(shù)濾并加以合成。對(duì)此，在本實(shí)施例作為濾波器輸出的包絡(luò)線所采用的圖3(c)的函數(shù)，因?yàn)槭怯趖＝1，65的標(biāo)本點(diǎn)收斂于0，因此只要考慮t＝1-65的范圍內(nèi)的離散數(shù)據(jù)即可。
因此，在求得某個(gè)內(nèi)插值的情況下，僅需要考慮有限數(shù)目的離散數(shù)據(jù)的值即可，因此可以大量降低處理量。并且，關(guān)于t＝1-65的范圍外的離散數(shù)據(jù)，并不是因?yàn)榭紤]處理量及精密度而忽略本來(lái)應(yīng)加以考慮的，而是因?yàn)槔碚撋喜豁毧紤]而不產(chǎn)生舍位誤差。
圖4是表示將單一的矩形波進(jìn)行Δ∑調(diào)制，再對(duì)Δ∑調(diào)制信號(hào)施以上述模擬濾波器處理的情況的各個(gè)波形的圖。在圖4中，線A表示將某模擬信號(hào)進(jìn)行0次保持加以制作的矩形波。若將此矩形波進(jìn)行Δ∑調(diào)制時(shí)，則變成線B。若再將此線B的波形施以上述模擬濾波器處理時(shí)，則變成如線C平滑模擬波形。該波形幾乎與原先的模擬波形一致。
接下來(lái)說(shuō)明實(shí)現(xiàn)上述動(dòng)作原理的模擬濾波器的構(gòu)成例。在圖1中，模擬積分器10進(jìn)行，將經(jīng)Δ∑調(diào)制后的2值信號(hào)(1位元信號(hào))并進(jìn)行模擬積分處理。即，如上所述，因?yàn)棣ぁ普{(diào)制信號(hào)通過(guò)將對(duì)目前的數(shù)據(jù)的變化量加以符號(hào)化來(lái)使其數(shù)碼化，因此通過(guò)積分，將各個(gè)取樣點(diǎn)中的變化量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為絕對(duì)量的數(shù)據(jù)。通過(guò)依照將其準(zhǔn)的取樣頻率數(shù)f變成2n倍的頻率數(shù)Fs的時(shí)鐘加以動(dòng)作，該模擬積分器10執(zhí)行2n倍的過(guò)量取樣。
本實(shí)施例的模擬濾波器1針對(duì)模擬積分器10的車(chē)出信號(hào)進(jìn)行上述卷積運(yùn)算。如圖1所示，本實(shí)施例的模擬濾波器1具有，執(zhí)行16段的卷積運(yùn)算(如圖2(a)所示的第1次卷積運(yùn)算)的第1卷積運(yùn)算部2-1，以及執(zhí)行16段的卷積運(yùn)算(圖2(b)所示的第2次卷積運(yùn)算)的第2卷積運(yùn)算部2-2，以及執(zhí)行2段的卷積運(yùn)算(圖2(c)所示的第3次卷積運(yùn)算)的第3卷積運(yùn)算部2-3。
第2卷積運(yùn)算部2-1具有以下的構(gòu)成11-1-22-1。設(shè)置于第1卷積運(yùn)算部2-1的輸入側(cè)的8段的取樣保持(S/H)電路11-1，將模擬積分器10的輸出信號(hào)依據(jù)頻率數(shù)Fs的時(shí)鐘依序維持。即，輸入于8段S/H電路11-1的信號(hào)被延遲了T1＝8/Fs的時(shí)間被輸出。模擬加法運(yùn)算器12-1將8段S/H電路11-1的輸入信號(hào)與輸出信號(hào)加法運(yùn)算。1/2除法運(yùn)算器13-1將該模擬加法運(yùn)算器12-1的輸出信號(hào)降為1/2倍。通過(guò)這些8段S/H電路11-1，模擬加法運(yùn)算器12-1及1/2除法運(yùn)算器13-1以構(gòu)成了1組處理電路。
4段S/H電路14-1將1/2除法運(yùn)算器13-1的輸出信號(hào)依照頻率數(shù)Fs的時(shí)鐘依序維持。即輸入于4段S/H電路14-1的信號(hào)被延遲了T2＝4/Fs的時(shí)間被輸出。模擬加法運(yùn)算器15-1將4段S/H電路14-1的輸入信號(hào)與輸出信號(hào)加法運(yùn)算。1/2除法運(yùn)算器16-1將該模擬加法運(yùn)算器15-1的輸出信號(hào)降為1/2倍。
2段S/H電路17-1將1/2除法運(yùn)算器16-1的輸出信號(hào)依照頻率數(shù)Fs的時(shí)鐘依序維持。即輸入于2段S/H電路17-1的信號(hào)被延遲了T3＝2/Fs的時(shí)間被輸出。模擬加法運(yùn)算器18-1將2段S/H電路17-1的輸入信號(hào)與輸出信號(hào)加法運(yùn)算。1/2除法運(yùn)算器19-1將該模擬加法運(yùn)算器18-1的輸出信號(hào)降為1/2倍。
1段S/H電路20-1將1/2除法運(yùn)算器19-1的輸出信號(hào)依照頻率數(shù)Fs的時(shí)鐘依序維持。即輸入于1段S/H電路20-1的信號(hào)被延遲了T4＝1/Fs的時(shí)間被輸出。模擬加法運(yùn)算器21-1將1段S/H電路20-1的輸入信號(hào)與輸出信號(hào)加法運(yùn)算。1/2除法運(yùn)算器22-1將該模擬加法運(yùn)算器18-1的輸出信號(hào)降為1/2倍。
上述第2卷積運(yùn)算部2-2具有與上述第1卷積運(yùn)算部2-1相同的構(gòu)成的11-2-22-2。即，在相同符號(hào)上賦予不同數(shù)字代表各自所對(duì)應(yīng)的構(gòu)成。第2卷積運(yùn)算部2-2對(duì)第2卷積運(yùn)算部2-1的輸出信號(hào)，執(zhí)行與該第2卷積運(yùn)算部2-1的相同處理。
第3卷積運(yùn)算部2-3具有與上述第1卷積運(yùn)算部2-1相同的構(gòu)成的11-1-22-1當(dāng)中的最終段相同的構(gòu)成，即具有1段S/H電路20-3，模擬加法運(yùn)算器21-3，以及1/2除法運(yùn)算器22-2。在此也是，在相同符號(hào)上賦予不同數(shù)字代表各自所對(duì)應(yīng)的構(gòu)成。第3卷積運(yùn)算部2-3對(duì)第2卷積運(yùn)算部2-2的輸出信號(hào)，執(zhí)行與該第1卷積運(yùn)算部2-1的最終段的相同處理。
如此，例如在第1卷積運(yùn)算部2-1中，將4個(gè)模擬加法運(yùn)算器與段數(shù)不同的S/H電路加以縱向連接，并重復(fù)進(jìn)行，不僅將前段的加法運(yùn)算輸出作為2個(gè)輸入加法運(yùn)算于后段。由此，可以進(jìn)行與將輸入波各自移動(dòng)時(shí)間T并加法運(yùn)算24＝16次的相同運(yùn)算。
在第1卷積運(yùn)算部2-1中也相同，可以進(jìn)行與將輸入波各自移動(dòng)時(shí)間T并加法運(yùn)算24＝16次的相同運(yùn)算。此外，在第3卷積運(yùn)算部2-3中，可以進(jìn)行將輸入波各自運(yùn)動(dòng)時(shí)間T并通過(guò)1個(gè)模擬加法運(yùn)算器進(jìn)行1次加法運(yùn)算的運(yùn)算。
因此，通過(guò)將Δ∑調(diào)制信號(hào)的積分值通過(guò)如此動(dòng)作的模擬濾波器1，可依序獲得經(jīng)過(guò)一連串的Δ∑調(diào)制波進(jìn)行卷積運(yùn)算與合成后的數(shù)值列。由此數(shù)值列所決定的波形，可通過(guò)多個(gè)1/2除法運(yùn)算器使振幅成為1/2n2倍并與原先的振幅相同。
圖5是表示將針對(duì)某個(gè)模擬信號(hào)進(jìn)行10保持后的數(shù)位信號(hào)，施以Δ∑調(diào)制處理及模擬濾波器處理之后所得的結(jié)果，所得到的波形的例子的圖。圖5中，線A是表示將某模擬信號(hào)進(jìn)行0次保持的數(shù)位信號(hào)的波形。線B為Δ∑調(diào)制信號(hào)的波形，線C為經(jīng)過(guò)模擬濾波器處理后的模擬信號(hào)的波形。示于線C的模擬波形幾乎與原先的模擬波形一致，為平滑的波形。
如上所述，在本實(shí)施例的模擬濾波器1中，是針對(duì)Δ∑調(diào)制信號(hào)進(jìn)行于圖2中所說(shuō)明的過(guò)量取樣及卷積運(yùn)算，通過(guò)將在有限的標(biāo)本點(diǎn)收斂于0值的圖3(c)那樣的波形作為濾波器輸出的包絡(luò)曲線來(lái)加以內(nèi)插，可以再生出不產(chǎn)生低通濾波器的相位偏斜與正弦函數(shù)所造成的舍位誤差的發(fā)生，并使其輸出波形不產(chǎn)生偏斜的更為平滑的模擬信號(hào)。
此外，在本實(shí)施例的模擬濾波器1中是由，將進(jìn)行多段卷積運(yùn)算的電路以8段、4段、2段、1段的愈往后段其段數(shù)愈少的S/H電路，以及將各個(gè)S/H電路的輸出輸入信號(hào)加法運(yùn)算的模擬加法運(yùn)算器，以及將各個(gè)模擬加法運(yùn)算器的輸出信號(hào)降為1/2的1/2除法運(yùn)算器所構(gòu)成。
在為了實(shí)現(xiàn)圖2所示的卷積運(yùn)算所考慮的普通的構(gòu)成中，例如僅僅是第1次的卷積運(yùn)算就需要512(＝6×32)段的S/H電路與15個(gè)模擬加法運(yùn)算器，而在圖1所示的第1卷積運(yùn)算部2-1中，只要15(＝8+4+2+1)段的S/H電路與4個(gè)模擬加法運(yùn)算器即可。此外，在第2卷積運(yùn)算部2-2中，也只要15段的S/H電路與4個(gè)模擬加法運(yùn)算器即可，在第3卷積運(yùn)算部2-2中，也只要1段的S/H電路與1個(gè)模擬加法運(yùn)算器即可。由此，比起一般的構(gòu)成的情況，可以大幅降低S/H電路的段數(shù)與模擬加法運(yùn)算器的個(gè)數(shù)，可以使構(gòu)成變得極為簡(jiǎn)單。
為了提供參考，將進(jìn)行64倍的過(guò)量取樣及32段的卷積運(yùn)算所得到的波形顯示于圖6。在圖6中，線A是表示將模擬信號(hào)進(jìn)行0次保持的數(shù)位信號(hào)的波形，線B為Δ∑調(diào)制信號(hào)的波形，均與圖5所示的相同。線C，為經(jīng)過(guò)模擬濾波器處理后的模擬信號(hào)的波形。比起示于線C的模擬波形，此顯示于圖6的線C的模擬波形更可以得到高頻率成分并更加單純化。雖然與濾波器的使用方法有關(guān)，但若于重視原先的模擬信號(hào)的再現(xiàn)性的情況下，則圖5波形較佳。
實(shí)施例2下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例2加以說(shuō)明。
實(shí)施例2的模擬濾波器，通過(guò)對(duì)經(jīng)Δ∑調(diào)制后的2值信號(hào)(1位元信號(hào))，以對(duì)應(yīng)于以下所述的所定的標(biāo)本化函數(shù)的數(shù)位的基本波形來(lái)賦予加權(quán)，并針對(duì)其輸出信號(hào)進(jìn)行實(shí)施例1所說(shuō)明的卷積運(yùn)算，可以得到具有平滑的模擬信號(hào)。
圖7是表示本實(shí)施例的模擬濾波器之一構(gòu)成例子的方塊圖。圖8是表示動(dòng)作時(shí)間時(shí)間流程圖。此外，圖9是表示數(shù)位的基本波形的圖，圖10是表示將此數(shù)位基本波形施以模擬濾波器處理后所得結(jié)果的波形的圖。首先采用圖9及圖10從動(dòng)作原理來(lái)說(shuō)說(shuō)明。
圖9所示的數(shù)位基本波形為進(jìn)行本實(shí)施例的模擬濾波器處理時(shí)所使用的標(biāo)本化函數(shù)的基本。此數(shù)位基本波形是由，在每個(gè)將基準(zhǔn)的取樣頻率數(shù)f變成所定倍數(shù)的頻率數(shù)Fs的時(shí)鐘上，將數(shù)據(jù)數(shù)變化成-1、1、8、8、1、-1來(lái)加以制作。運(yùn)算過(guò)程在圖中省略，對(duì)如此的數(shù)位基本波形，施以與圖2所說(shuō)明的相同的過(guò)量取樣及卷積運(yùn)算時(shí)，則其輸出波形將成為如圖10所示。
示于圖10的函數(shù)與圖3(c)所示的函數(shù)相同，均為在全部值域中可1次微分，沿著橫軸的標(biāo)本位置t于1至65之間時(shí)具有0以外的有限值，在此以外的區(qū)域則其值為0的有限的函數(shù)。另外，圖10的函數(shù)的特征為，僅于t＝33的標(biāo)本點(diǎn)上具有其極大值，且于t＝1，17，49，65的4個(gè)標(biāo)本點(diǎn)上為0，為了得到平滑的模擬波形信號(hào)必須通過(guò)全部的標(biāo)本點(diǎn)。
如此，圖10的函數(shù)為標(biāo)本化函數(shù)，在全部值域中可1次微分，并且在標(biāo)本位置t＝1，65中收斂于0的函數(shù)。因此，將該圖10的標(biāo)本化函數(shù)作為濾波器輸出的包絡(luò)曲線來(lái)使用，通過(guò)進(jìn)行基于Δ∑調(diào)制信號(hào)的各離散數(shù)據(jù)的重疊，可以將離散數(shù)據(jù)間的值采用1次可微分的函數(shù)來(lái)進(jìn)行內(nèi)插。并且，因?yàn)椴话l(fā)生舍位誤差，因此可以防止輸出波形的偏斜。
接著，說(shuō)明實(shí)現(xiàn)上述動(dòng)作原理的模擬濾波器的構(gòu)成例。在圖7中，信號(hào)轉(zhuǎn)換部30進(jìn)行將Δ∑調(diào)制后的2值信號(hào)(1位元信號(hào))轉(zhuǎn)換至2位元的差動(dòng)數(shù)位信號(hào)的處理。該信號(hào)轉(zhuǎn)換部30依照將基準(zhǔn)的取樣頻率f變成所定倍數(shù)的頻率數(shù)Fs的時(shí)鐘來(lái)加以動(dòng)作。在信號(hào)轉(zhuǎn)換部30的輸出段中，設(shè)置了3個(gè)觸發(fā)電路(Flip Flop)31-1，31-2，31-3。各個(gè)觸發(fā)電路31-1，31-2，31-3各具有32段的，依照頻率數(shù)Fs的時(shí)鐘將2位元的差動(dòng)數(shù)位信號(hào)依序維持的觸發(fā)電路，而被輸入的信號(hào)被延遲T0＝32/Fs的時(shí)間被輸出。
在上述信號(hào)轉(zhuǎn)換部30及各個(gè)觸發(fā)電路31-1，31-2，31-3的輸出接頭中，接著4個(gè)讀取寫(xiě)入型存儲(chǔ)器(Read Write Memory)32-1，32-2，32-3，32-4。也即，在上述信號(hào)轉(zhuǎn)換部30中，連接著第1個(gè)讀取寫(xiě)入型存儲(chǔ)體32-1，在第1個(gè)觸發(fā)電路31-1中連接第2個(gè)讀取寫(xiě)入型存儲(chǔ)器32-2。于第2個(gè)觸發(fā)電路31-2中連接第3個(gè)讀取寫(xiě)入型存儲(chǔ)器32-3。于第3個(gè)觸發(fā)電路31-3中連接第4個(gè)讀取寫(xiě)入型存儲(chǔ)器32-4。
各個(gè)讀取寫(xiě)入型存儲(chǔ)器32-1，32-2，32-3，32-4具有將2位元的差動(dòng)數(shù)位信號(hào)存儲(chǔ)在32節(jié)的區(qū)域，并以按照頻率Fs的時(shí)鐘將被輸入的差動(dòng)數(shù)位信號(hào)寫(xiě)入，而依照2倍的頻率數(shù)2Fs的時(shí)鐘將其讀出的方式來(lái)構(gòu)成。
在這些讀取寫(xiě)入型存儲(chǔ)器32-1，32-2，32-3，32-4的輸出段中，設(shè)置了2個(gè)極性切換/數(shù)據(jù)選擇器33-1，33-2。即，在第1個(gè)及第2個(gè)觸發(fā)電路32-1，32-2的輸出段中，連接第1個(gè)極性切換/數(shù)據(jù)選擇器33-1，在第3個(gè)及第4個(gè)觸發(fā)電路31-3，31-4的輸出段中，連接第2個(gè)極生切換/數(shù)據(jù)選擇器33-2。
各個(gè)極性切換/數(shù)據(jù)選擇器33-1、33-2各自不僅將從2個(gè)讀取寫(xiě)入型存儲(chǔ)器所輸入的差動(dòng)數(shù)位信號(hào)的正負(fù)極性所定時(shí)間加以轉(zhuǎn)換，還進(jìn)行選擇何種信號(hào)加以輸出的處理。從各個(gè)極性切換/數(shù)據(jù)選擇器33-1、33-2所輸入的信號(hào)，各自輸入在進(jìn)行伴隨積分效果的A/D轉(zhuǎn)換處理的第1及第3的積分型數(shù)位/模擬轉(zhuǎn)換器34-1、34-3。
第1及第3積分型數(shù)位/模擬轉(zhuǎn)換器34-1，34-3進(jìn)行從上述第1個(gè)及第2個(gè)極性切換/數(shù)據(jù)選擇器33-1、33-2所輸出的差動(dòng)數(shù)位信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)的處理。此外，第2積分型數(shù)位/模擬轉(zhuǎn)換器34-2將從上述第1個(gè)觸發(fā)電路31-1所輸出的差動(dòng)數(shù)位信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)的處理。
圖8是表示處理被輸入的Δ∑調(diào)制信號(hào)并將差動(dòng)數(shù)位信號(hào)輸入至積分型數(shù)位/模擬轉(zhuǎn)換器34-1，34-2，34-3為止的動(dòng)作時(shí)間的時(shí)間流程圖。
圖8(a)是表示輸入數(shù)據(jù)的例子。在此假定a-g的數(shù)據(jù)列被依序輸入的情況(a-g表示振幅的大小)。
圖8(b)是表示主數(shù)據(jù)及次1-次4數(shù)據(jù)的寫(xiě)入及讀出時(shí)間的圖。在此，主數(shù)據(jù)是指縱第1個(gè)觸發(fā)電路31-1中被輸出至第2積分型數(shù)位/模擬轉(zhuǎn)換器34-2的數(shù)據(jù)，次1-次4數(shù)據(jù)是指被輸出及被輸入于各個(gè)讀取寫(xiě)入型存儲(chǔ)器32-1，32-2，32-3，32-4的數(shù)據(jù)。
如圖8(b)及圖8(c)所示，數(shù)據(jù)a依循著頻率數(shù)Fs的時(shí)鐘被寫(xiě)入于第1圖讀取寫(xiě)入型存儲(chǔ)器32-1，在接下來(lái)的時(shí)刻t2依照2倍頻率數(shù)2Fs的時(shí)鐘從第1個(gè)讀取寫(xiě)入型存儲(chǔ)器32-1被讀取2次，并作為次1數(shù)據(jù)被輸入于第1個(gè)極性切換/數(shù)據(jù)選擇器33-1。
在接下來(lái)的時(shí)刻t3中，信號(hào)INH被輸入于第1個(gè)讀取寫(xiě)入型存儲(chǔ)器32-1并且暫停數(shù)據(jù)的輸入輸出。此外，在此時(shí)刻t3中，從第1個(gè)觸發(fā)電路31-1中讀取接收了延遲的數(shù)據(jù)a，作為主數(shù)據(jù)被輸入至第2的積分型數(shù)位/模擬轉(zhuǎn)換器34-2。在此后的時(shí)刻t4中，再依照2倍頻率數(shù)2Fs的時(shí)鐘從第1個(gè)讀取寫(xiě)入型存儲(chǔ)器32-1讀取2次數(shù)據(jù)a，并作為次1數(shù)據(jù)被輸入于第1個(gè)極性切換/數(shù)據(jù)選擇器33-1。
由此，在第1個(gè)極性切換/數(shù)據(jù)選擇器33-1中，從時(shí)刻t2至?xí)r刻t4依照2倍頻率數(shù)2Fs的時(shí)鐘，數(shù)據(jù)a被輸入4次。此時(shí)，第1個(gè)極性切換/數(shù)據(jù)選擇器33-1針對(duì)第2次及第3次被輸入的數(shù)據(jù)a進(jìn)行極性轉(zhuǎn)換的處理，并將其結(jié)果輸出至第1積分?jǐn)?shù)位/模擬轉(zhuǎn)換器34-1。由此，在第1積分型數(shù)位/模擬轉(zhuǎn)換器34-1中，數(shù)據(jù)a是以-a、a、a、-a、的順序被輸入。
此外，如圖8(b)及圖8(d)所示，數(shù)據(jù)b在時(shí)刻t2依照頻率數(shù)Fs的時(shí)鐘被寫(xiě)入于第2個(gè)讀取寫(xiě)入型存儲(chǔ)器32-2，在此后的時(shí)刻t3依照2倍頻率數(shù)2Fs的時(shí)鐘從第2個(gè)讀取寫(xiě)入型32-2被讀以2次，并作為次2數(shù)據(jù)被輸入于第1個(gè)極性切換/數(shù)據(jù)選擇器33-1。
在接下來(lái)的時(shí)刻t4中，信號(hào)INH被輸入于第2個(gè)讀取寫(xiě)入型存儲(chǔ)器32-2并且暫停數(shù)據(jù)的輸入輸出。此外，在此時(shí)刻t4中，從第2個(gè)觸發(fā)電路31-1中讀取接收了延遲的數(shù)據(jù)b，作為主數(shù)據(jù)被輸入至第2積分型數(shù)位/模擬轉(zhuǎn)換器34-2。在接下來(lái)的時(shí)刻t5中。再依照2倍頻率數(shù)2Fs的時(shí)鐘從第2個(gè)讀取寫(xiě)入型存儲(chǔ)器32-2讀取2次數(shù)據(jù)b，并作為次2數(shù)據(jù)被輸入于第1個(gè)極性切換/數(shù)據(jù)選擇器33-1。
由此，在第1個(gè)極性切換/數(shù)據(jù)選擇器33-1中，從時(shí)刻t3至?xí)r刻t5依照2倍頻率數(shù)2Fs的時(shí)鐘，數(shù)據(jù)b被輸入4次。此時(shí)，第1個(gè)極性切換/數(shù)據(jù)選擇器33-1對(duì)第2次及第3次被輸入的數(shù)據(jù)b進(jìn)行極性轉(zhuǎn)換的處理，并將其結(jié)果輸出至第1積分型數(shù)位/模擬轉(zhuǎn)換器34-1。由此，于第1積分型數(shù)位/模擬轉(zhuǎn)換器34-1中，數(shù)據(jù)b是以-b、b、b、-b的順序被輸入。
此外，在圖8(b)及圖8(e)所示，數(shù)據(jù)c在時(shí)刻t3依照頻率數(shù)Fs的時(shí)鐘被寫(xiě)入于第2個(gè)讀取寫(xiě)入存儲(chǔ)器32-3，在接下的時(shí)刻t4依照2倍頻率數(shù)2Fs的時(shí)鐘從第3個(gè)讀取寫(xiě)入型存儲(chǔ)器32-3被讀以2次，并作為次3數(shù)據(jù)被輸入于第2個(gè)極性切換/數(shù)據(jù)選擇器33-2。
在接下來(lái)的時(shí)刻t5中，信號(hào)INH被輸入于第3個(gè)讀取寫(xiě)入型存儲(chǔ)器32-3并且暫停數(shù)據(jù)的輸入輸出。此外，在此時(shí)刻t5中，從第1個(gè)觸發(fā)電路31-1中讀取接收了延遲的數(shù)據(jù)c，作為主數(shù)據(jù)被輸入至第三產(chǎn)業(yè)積分型數(shù)位/模擬轉(zhuǎn)換器34-2。在接下來(lái)的時(shí)刻t6中。再依照2倍頻率數(shù)2Fs的時(shí)鐘從第3個(gè)讀取寫(xiě)入型存儲(chǔ)器32-3讀取2次數(shù)據(jù)c，并作為次3數(shù)據(jù)被輸入于第1個(gè)極性切換/數(shù)據(jù)選擇器33-2。
由此，在第2個(gè)極性切換/數(shù)據(jù)選擇器33-2中，從時(shí)刻t4至?xí)r刻t6依照2倍頻率數(shù)2Fs的時(shí)鐘，數(shù)據(jù)c被輸入4次。此時(shí)，第2個(gè)極性切換/數(shù)據(jù)選擇器33-2對(duì)第2次及第3次被輸入的數(shù)據(jù)c進(jìn)行極性轉(zhuǎn)換的處理，并將其結(jié)果輸出至第3積分型數(shù)位/模擬轉(zhuǎn)換器34-3。由此，于第3積分型數(shù)位/模擬轉(zhuǎn)換器34-3中，數(shù)據(jù)c是以-c、c、c、-c的順序被輸入。
另外，在圖8(b)及圖8(f)所示，數(shù)據(jù)d在時(shí)刻t4依照頻率數(shù)Fs的時(shí)鐘被寫(xiě)入于第4個(gè)讀取寫(xiě)入存儲(chǔ)器32-4，在接下的時(shí)刻t5依照2倍頻率數(shù)2Fs的時(shí)鐘從第4個(gè)讀取寫(xiě)入型存儲(chǔ)器32-4被讀以2次，并作為次4數(shù)據(jù)被輸入于第2個(gè)極性切換/數(shù)據(jù)選擇器33-2。
在接下來(lái)的時(shí)刻t6中，信號(hào)INH被輸入于第4個(gè)讀取寫(xiě)入型存儲(chǔ)器32-4并且暫停數(shù)據(jù)的輸入輸出。此外，在此時(shí)刻t6中，從第1個(gè)觸發(fā)電路31-1中讀取接收了延遲的數(shù)據(jù)d，作為主數(shù)據(jù)被輸入至第2積分型數(shù)位/模擬轉(zhuǎn)換器34-2。在接下來(lái)的時(shí)刻t7中。再依照2倍頻率數(shù)2Fs的時(shí)鐘從第4個(gè)讀取寫(xiě)入型存儲(chǔ)器32-4讀取2次數(shù)據(jù)d，并作為次4數(shù)據(jù)被輸入于第2個(gè)極性切換/數(shù)據(jù)選擇器33-2。
由此，在第2個(gè)極性切換/數(shù)據(jù)選擇器33-2中，從時(shí)刻t5至?xí)r刻t7依照2倍頻率數(shù)2Fs的時(shí)鐘，數(shù)據(jù)d被輸入4次。此時(shí)，第2個(gè)極性切換/數(shù)據(jù)選擇器33-2對(duì)第2次及第3次被輸入的數(shù)據(jù)d進(jìn)行極性轉(zhuǎn)換的處理，并將其結(jié)果輸出至第3積分型數(shù)位/模擬轉(zhuǎn)換器34-3。由此，于第3積分型數(shù)位/模擬轉(zhuǎn)換器34-3中，數(shù)據(jù)d是以-d、d、d、-d的順序被輸入。
以下，關(guān)于e，f，g……也同樣，主數(shù)據(jù)及次1-次4數(shù)據(jù)的讀出寫(xiě)入被依序進(jìn)行。此外，也進(jìn)行相同的極性轉(zhuǎn)換處理。
通過(guò)以上處理，例如在時(shí)刻t4的時(shí)間中，2Fs周期的數(shù)據(jù)列a、-a被輸入至第1積分型數(shù)位/模擬轉(zhuǎn)換器34-1，F(xiàn)s周期的數(shù)據(jù)b被輸入至第2積分型數(shù)位/模擬轉(zhuǎn)換器34-2，2Fs周期的數(shù)據(jù)c、-c被輸入至第3的積分型數(shù)位/模擬轉(zhuǎn)換器34-3。
加權(quán)模擬加法運(yùn)算器35從各個(gè)積分型數(shù)位/模擬轉(zhuǎn)換器34-1，34-2，34-3所輸出的模擬信號(hào)予以加權(quán)并加法運(yùn)算。在此，針對(duì)來(lái)自第1個(gè)積分型數(shù)位/模擬轉(zhuǎn)換器34-1，第2個(gè)積分型數(shù)位/模擬轉(zhuǎn)換器34-1，第3個(gè)積分型數(shù)位/模擬轉(zhuǎn)換器34-1的輸出信號(hào)賦予1∶8∶1的權(quán)重。
由此，可以得到具有根據(jù)Δ∑調(diào)制后的2值信號(hào)的振幅的模擬的基本波形。例如，在上述時(shí)刻t4的時(shí)間中，可以得到具有對(duì)應(yīng)于輸入在各個(gè)積分型數(shù)位/模擬轉(zhuǎn)換器34-1，34-2，34-3的數(shù)據(jù)值a，b，c的振幅的基本波形(-a，a，8b，8b，c，-c)的模擬波形。
在此加權(quán)數(shù)據(jù)加法運(yùn)算器35的后段中，連接數(shù)據(jù)濾波器1。模擬濾波器1具有與圖1所示的構(gòu)成相同構(gòu)成。并對(duì)從加權(quán)模擬加法運(yùn)算器35所輸出的基本波形，進(jìn)行在實(shí)施例1所說(shuō)明的卷積運(yùn)算。
如上所述，本實(shí)施例的模擬濾波器因?yàn)槭菍⒂谟邢薜臉?biāo)本點(diǎn)收斂于0值的如圖3(c)所示的波形作為濾波器輸出的包絡(luò)曲線來(lái)加以內(nèi)插，并可以避免低通濾波器的相位偏斜及正弦函數(shù)等舍位誤差的發(fā)生，并可得到其輸出波形不具偏斜的平滑的模擬信號(hào)。
并且，在本實(shí)施例中，作為將Δ∑調(diào)制信號(hào)輸入于模擬濾波器1之前處理，因?yàn)槭菍?duì)應(yīng)如圖10所示的有限標(biāo)本化函數(shù)的基準(zhǔn)的數(shù)位基本波形來(lái)進(jìn)行Δ∑調(diào)制信號(hào)的離散數(shù)據(jù)的加工，因此可以再生出更為平滑的模擬信號(hào)。因此，在將其應(yīng)用于聲音再生裝置的情況下，可以得到與一般的CD不同的平滑的再生聲音。
另外，在上述實(shí)施例中，作為卷積運(yùn)算的例子，是針對(duì)在運(yùn)行2次16段的卷積運(yùn)算之后再進(jìn)行2段的卷積運(yùn)算的例子加以說(shuō)明，但本發(fā)明并不限定于上述例子。例如，僅進(jìn)行2次16段的卷積運(yùn)算，即使之后不再進(jìn)行2段的卷積運(yùn)算，也可以得到某種程度的平滑的模擬波形。此外，例如進(jìn)行3次的2段的卷積運(yùn)算之后再進(jìn)行1次8段的卷積運(yùn)算等，可以以任意段的卷積運(yùn)算進(jìn)行任意的組合。
另外，在上述實(shí)施例中，是在多個(gè)的模擬加法運(yùn)算器的輸出段上設(shè)置1/2除法運(yùn)算器的構(gòu)成，但也可以將數(shù)個(gè)或是全部1/2除法運(yùn)算器設(shè)置在某一處。例如，可以在第2卷積運(yùn)算部及第2卷積運(yùn)算部2-1，2-2的最終段上各自設(shè)置1個(gè)1/16除法運(yùn)算器，或在第3卷積運(yùn)算部2-3的最終段上發(fā)置1/2n2除法運(yùn)算器。在這種情況下，通過(guò)S/H電路及模擬加法運(yùn)算器來(lái)構(gòu)成1組處理電路。
另外，在上述實(shí)施例中，是將包含2i段的取樣保持電路與模擬加法運(yùn)算器的電路作為1組處理電路，將j組的處理電路加以縱向連接，并將2i段的取樣保持電路的段數(shù)各自設(shè)為i＝j(luò)-1，j-2……，1，0的以愈往上述縱向連接的后段其段數(shù)愈少方式來(lái)構(gòu)成，但并不限定于此例。例如，將2i段的取樣保持電路的段數(shù)各自設(shè)為i＝0，1，……，j-2，j-1的以愈往上述縱向連接的后段其段數(shù)愈多的方式來(lái)構(gòu)成，或是也可以任意方式來(lái)構(gòu)成。
此外，以上所說(shuō)明的各實(shí)施例只不過(guò)是于實(shí)施本發(fā)明的具體化的一例，并不能通過(guò)此來(lái)解釋成本發(fā)明的有限的技術(shù)范圍。也即，可以在不脫離其主要精神及特征的以下各種形態(tài)實(shí)施本發(fā)明。
本發(fā)明對(duì)Δ∑調(diào)制輸出的最合適的模擬濾波器，也即，實(shí)現(xiàn)了輸出波形的偏斜極少并且其構(gòu)成有為簡(jiǎn)單的模擬濾波器。
權(quán)利要求
1.一種模擬濾波器，是通過(guò)對(duì)經(jīng)Δ∑調(diào)制后的每個(gè)離散數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)量取樣及移動(dòng)平均運(yùn)算或是重疊運(yùn)算，以輸出波形的包絡(luò)曲線為通過(guò)上述經(jīng)Δ∑調(diào)制后的每個(gè)離散數(shù)據(jù)的取樣值的2次曲線的方式來(lái)進(jìn)行內(nèi)插，其特征在于，將包含維持信號(hào)的數(shù)段的取樣保持電路，以及將上述數(shù)段的取樣保持電路的輸入信號(hào)與輸出信號(hào)加法運(yùn)算的加法運(yùn)算器的電路作為1組處理電路，并將多個(gè)組的處理電路加以縱向連接。并以將上述多個(gè)組的處理電路所具有的上述數(shù)段的取樣保持電路的段數(shù)各自維持不同的方式而構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬濾波器，其中，上述多個(gè)組的處理電路所具有的上述數(shù)段的取樣保持電路的段數(shù)，是以愈往上述縱向連接之后段其段數(shù)愈少的方式而構(gòu)成。
3.一種模擬濾波器，其特征在于，具有通過(guò)對(duì)經(jīng)Δ∑調(diào)制后的各個(gè)離散的數(shù)據(jù)進(jìn)行移動(dòng)平均運(yùn)算或是重疊運(yùn)算，以使輸出波形的包絡(luò)曲線為對(duì)稱梯形波地執(zhí)行內(nèi)插的1運(yùn)算處理部，以及針對(duì)于上述第1運(yùn)算處理部所求得的上述對(duì)稱梯形的各自離散的數(shù)據(jù)進(jìn)行移動(dòng)平均運(yùn)算或是重疊運(yùn)算，以輸出波形的包絡(luò)曲線為通過(guò)上述經(jīng)Δ∑調(diào)制后的各自的離散的數(shù)據(jù)的取樣值的2次曲線波地進(jìn)行內(nèi)插的第2運(yùn)算處理部，而上述第1運(yùn)算處理部及第2運(yùn)算處理部各自具有，將包含維持信號(hào)的數(shù)段的取樣保持電路，以及將上述數(shù)段的取樣保持電路的輸入信號(hào)與輸出信號(hào)加法運(yùn)算的加法運(yùn)算器的電路作為1組處理電路，并將多個(gè)組的處理電路加以縱向連續(xù)，并以將上述多個(gè)組的處理電路所具有的上述數(shù)段的取樣保持電路的段數(shù)各自維持不同方式而構(gòu)成。
4.一種模擬濾波器，其特征在于，具有通過(guò)對(duì)經(jīng)Δ∑調(diào)制后的每個(gè)離散的數(shù)據(jù)進(jìn)行移動(dòng)平均運(yùn)算或是重疊運(yùn)算，以使輸出波形的包絡(luò)曲線為對(duì)稱梯形波的方式來(lái)執(zhí)行內(nèi)插的第1運(yùn)算處理部，以及針對(duì)于上述第1運(yùn)算處理部所求得的上述對(duì)稱梯形波的各個(gè)的離散的數(shù)據(jù)進(jìn)行移動(dòng)平均運(yùn)算或重疊運(yùn)算，以輸出波形的包絡(luò)曲線為通過(guò)上述經(jīng)Δ∑調(diào)制后的各個(gè)的離散的數(shù)據(jù)的取樣值的2次曲線的方式來(lái)進(jìn)行內(nèi)插的第2運(yùn)算處理部，而上述第1運(yùn)算處理部及第2運(yùn)算處理部各自具有，將包含維持信號(hào)的數(shù)段的取樣保持電路，以及將上述數(shù)段的取樣保持電路的輸入信號(hào)與輸出信號(hào)加法運(yùn)算的加法運(yùn)算器，以及將上述加法運(yùn)算器的輸出信號(hào)乘以1/2倍的1/2除法運(yùn)算器作為1組處理電路，并將多個(gè)組的處理電路加以縱向連接，并以將上述多個(gè)組的處理電路所具有的上述數(shù)段的取樣保持電路的段數(shù)各自維持不同地構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的模擬濾波器，其中，于上述各自的第1運(yùn)算處理部及第2運(yùn)算處理部中，上述多個(gè)組的處理電路所具有的上述數(shù)段的取樣保持電路的段數(shù)，是以愈往上述縱向連接的后段其段數(shù)愈少的方式而構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的模擬濾波器，其中，于上述各自的第1運(yùn)算處理部及第2運(yùn)算處理部中，上述多個(gè)組的處理電路所具有的上述數(shù)段的取樣保持電路的段數(shù)，是以愈往上述縱向連接的后段其段數(shù)愈少的方式而構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬濾波器，其中，具有將上述Δ∑調(diào)制后的各個(gè)的離散的數(shù)據(jù)，根據(jù)在有限的標(biāo)本點(diǎn)上收斂于0的有限的標(biāo)本化函數(shù)的基準(zhǔn)數(shù)位基本波形來(lái)進(jìn)行加工的前處理部，并對(duì)上述前處理部的輸出信號(hào)進(jìn)行上述移動(dòng)平均運(yùn)算或是重疊運(yùn)算。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的模擬濾波器，其中，具有將上述Δ∑調(diào)制后的各個(gè)的離散的數(shù)據(jù)，根據(jù)在有限的標(biāo)本點(diǎn)上收斂于0的有限的標(biāo)本化函數(shù)的基準(zhǔn)數(shù)位基本波形來(lái)進(jìn)行加工的前處理部，并對(duì)上述前處理部的輸出信號(hào)進(jìn)行上述移動(dòng)平均運(yùn)算或是重疊運(yùn)算。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的模擬濾波器，其中，具有將上述Δ∑調(diào)制后的各個(gè)的離散的數(shù)據(jù)，根據(jù)在有限的標(biāo)本點(diǎn)上收斂于0的有限的標(biāo)本化函數(shù)的基準(zhǔn)數(shù)位基本波形來(lái)進(jìn)行加工的前處理部，并對(duì)上述前處理部的輸出信號(hào)進(jìn)行上述移動(dòng)平均運(yùn)算或是重疊運(yùn)算。
10.一種模擬濾波器，其特征在于將包含維持信號(hào)的2i段的取樣保持電路，以及將上述2i段的取樣保持電路的輸入信號(hào)與輸出信號(hào)加法運(yùn)算的加法運(yùn)算器的電路作為1組處理電路，將j組處理電路加以縱向連接，并具有將上述j組處理電路所具有的上述2i段的取樣保持電路的段數(shù)各自設(shè)為i＝1-1，j-2，……，1，0的第1運(yùn)算處理部，以及與上述第1運(yùn)算處理部具有同樣構(gòu)成的第2運(yùn)算處理部，并以將上述第1運(yùn)算處理部及第2運(yùn)算處理部加以縱向連接的方式構(gòu)成。
11.一種模擬濾波器，其特征在于將包含維持信號(hào)的2i段的取樣保持電路，以及將上述2i段的取樣保持電路的輸入信號(hào)與輸出信號(hào)加法運(yùn)算的加法運(yùn)算器，以及將上述加法運(yùn)算器的輸出信號(hào)乘以1/2倍的1/2除法運(yùn)算器作為1組處理電路，將j組處理電路加以縱向連接，并具有將上述j組處理電路所具有的上述2i段的取樣保持電路的段數(shù)各自設(shè)為i＝j(luò)-1，j-2，……，1，0的第1運(yùn)算處理部，以及與上述第1運(yùn)算處理部具有同樣構(gòu)成的第2運(yùn)算處理部，并以將上述第1運(yùn)算處理部及第2運(yùn)算處理部加以縱向連接的方式而構(gòu)成。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的模擬濾波器，其中，還具有將上述第2運(yùn)算處理部的輸出信號(hào)加以維持的1段的取樣保持電路，以及將上述第1段的取樣保持電路的輸入信號(hào)與輸出信號(hào)加法運(yùn)算的加法運(yùn)算器，以及將上述加法運(yùn)算器的輸出信號(hào)乘以1/2倍的1/2除法運(yùn)算器。
13.一種模擬濾波器，其特征在于具有將上述經(jīng)Δ∑調(diào)制后的各個(gè)的離散數(shù)據(jù)，根據(jù)在有限的標(biāo)本點(diǎn)上收斂于0的有限的標(biāo)本化函數(shù)的基準(zhǔn)的數(shù)字基本波形來(lái)進(jìn)行加工的前處理部，將包含維持信號(hào)的2i段的取樣保持電路及將上述2i段的取樣保持電路的輸入信號(hào)與輸出信號(hào)加法運(yùn)算的加法運(yùn)算器的電路作為1組處理電路，將j組處理電路加以縱向連接，并具有將上述j組處理電路所具有的上述2i段的取樣保持電路的段數(shù)各自設(shè)為i＝j(luò)-1，j-2，……，1，0的第1運(yùn)算處理部，以及與上述第1運(yùn)算處理部具有同樣構(gòu)成的第2運(yùn)算處理部，并以將上述前處理部，以及上述第1運(yùn)算處理部及第2運(yùn)算處理部加以縱向連接的方式而構(gòu)成。
全文摘要
將多個(gè)包含保持Δ∑調(diào)制信號(hào)的數(shù)段的S/H電路，以及S/H電路的輸出入信號(hào)加以加法運(yùn)算的模擬加法運(yùn)算器的處理電路，以縱向連接的方式連接多個(gè)組，并將隨著各個(gè)S/H電路1文檔編號(hào)H03H11/04GK1397115SQ01804257
公開(kāi)日2003年2月12日 申請(qǐng)日期2001年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月7日
發(fā)明者小柳, 裕喜生 申請(qǐng)人:酒井康江