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SAMPLING FUNCTION GENERATING APPARATUS AND DIGITAL/ANALOG CONVERTER meetings

Patent code P06P002849
File No. A222P19
Posted date Apr 14, 2006
Application number P2004-231090
Publication number P2006-050428A
Patent number P3920879
Date of filing Aug 6, 2004
Date of publication of application Feb 16, 2006
Date of registration Feb 23, 2007
Inventor
  • (In Japanese)寅市 和男
  • (In Japanese)袁 浩
  • (In Japanese)中村 浩二
Applicant
  • (In Japanese)国立研究開発法人科学技術振興機構
Title SAMPLING FUNCTION GENERATING APPARATUS AND DIGITAL/ANALOG CONVERTER meetings
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sampling function generating apparatus and digital/analog converter in which frequency characteristics can be adjusted.
SOLUTION: There are provided: a B spline function generating circuit 10 for continuously generating a signal with a waveform corresponding to a three-level B spline function; delay circuits 12 and 14 for generating a plurality of signals corresponding to a predetermined delay amount by delaying the signal of the B spline function waveform; amplifiers 16, 17 and 18 for adjusting signal levels of the plurality of signals with predetermined gains; a delay time setting unit 26 for variably setting the delay amount due to the delay circuits 12 and 14; a gain setting unit 28 for setting the gains of the amplifiers 16, 17 and 18 in accordance with the delay amount set by the delay time setting unit 26; and adder circuits 20 and 22 for synthesizing and outputting the plurality of signals outputted through the delay circuits 12 and 14 and the amplifiers 16, 17 and 18 as a sampling function waveform.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


従来、デジタル信号をアナログ信号に変換して再生する際にはシャノンの標本化定理に基づいて導出されたシャノンの標本化関数が広く用いられてきた。しかしながら、シャノンの標本化関数は、その振動が無限に続くため実現不可能であって有限の範囲のみを用いると打ち切り誤差が発生するという問題や、再生されるアナログ信号が帯域制限されてしまうという問題があった。このような不都合を回避するために、打ち切り誤差がなく、しかも、高次の帯域成分までも再生可能な、有限の範囲で収束する標本化関数が考え出されている(例えば、特許文献1参照。)。この標本化関数は、原点から前後2個先の標本点で0に収束するため、少ない計算量で信号再生を行うことができ、しかも、高周波まで帯域を有することが確かめられている。また、この標本化関数を用いたデジタル-アナログ変換器が知られている(例えば、特許文献2参照。)。
【特許文献1】
国際公開第99/44150号パンフレット(第5-13頁、図1-13)
【特許文献2】
国際公開第99/44290号パンフレット(第6-17頁、図1-15)

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、音声データのオーバーサンプリング処理等に用いられる標本化関数発生装置およびデジタル-アナログ変換器に関する。なお、本明細書においては、関数の値が局所的な領域で0以外の有限の値を有し、それ以外の領域で0となる場合を「有限台」と称して説明を行うものとする。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
標本間隔τよりも広い局所的な範囲に対応して0以外の信号レベルを有し、それ以外の範囲の信号レベルが0となる少なくとも1回以上の有限回微分可能な波形を有する信号を連続的に発生する信号発生手段と、
前記信号発生手段によって発生した信号を遅延させることにより、所定の遅延量に対応する複数の信号を生成する遅延手段と、
前記複数の信号の信号レベルを所定の利得で調整する利得調整手段と、
前記遅延手段による遅延量を可変に設定する遅延量設定手段と、
前記利得調整手段の各利得を可変に設定する利得設定手段と、
前記遅延手段および前記利得調整手段を通して出力される複数の信号を合成して標本化関数波形として出力する合成手段と、
を備え、前記遅延量設定手段によって可変に設定される遅延量と前記利得設定手段によって可変に設定される利得のそれぞれの値は、前記合成手段によって合成される前記標本化関数波形を有する信号の信号レベルが前記標本間隔τに対応する所定の位置で0となるように決定されることを特徴とする標本化関数発生装置。

【請求項2】
 
請求項1において、
前記信号発生手段は、3階Bスプライン関数に対応する波形を有する信号を発生することを特徴とする標本化関数発生装置。

【請求項3】
 
請求項1において、
前記信号発生手段は、全範囲で1回だけ微分可能な凸形状の波形を有する信号を発生することを特徴とする標本化関数発生装置。

【請求項4】
 
請求項1~3のいずれかにおいて、
前記局所的な範囲は、標本間隔τの2倍以上3倍以下の幅Wに対応する範囲であり、
前記遅延手段による遅延量は、(4τ-W)/2と同じかそれ以下の時間であることを特徴とする標本化関数発生装置。

【請求項5】
 
請求項4において、
前記遅延手段を用いて生成される信号は3つであり、出力順番が最初の信号に対する2番目の信号の遅延量と、この2番目の信号に対する3番目の信号の遅延量とが等しい関係を維持しながら、前記遅延量設定手段による遅延量の可変設定が行われることを特徴とする標本化関数発生装置。

【請求項6】
 
請求項5において、
前記遅延手段を用いて生成される3つの信号の中の出力順番が最初と3番目の信号に対応する前記利得調整手段の利得は同じであって、2番目の信号に対応する前記利得調整手段の利得に対して符号が反対となる関係を維持しながら、前記遅延量設定手段による遅延量の可変設定が行われることを特徴とする標本化関数発生装置。

【請求項7】
 
請求項1~6のいずれかにおいて、
前記遅延量設定手段による前記遅延量の設定は、前記標本化関数を用いて行われるデータ補間処理によって得られるデータの周波数特性を調整するシフトパラメータの値を可変設定することにより行うことを特徴とする標本化関数発生装置。

【請求項8】
 
請求項7において、
前記シフトパラメータの値に応じて前記遅延量設定手段による前記遅延量の設定と前記利得調整手段による利得調整を行うことにより、前記標本化関数を用いて行われるデータ補間処理によって得られるデータの周波数特性を調整することを特徴とする標本化関数発生装置。

【請求項9】
 
請求項1~8のいずれかに記載の複数の標本化関数発生装置と、
前記標本間隔τと同じ時間間隔で一つずつ入力されるデジタルデータを所定個数分保持し、同時に保持された所定個数分の前記デジタルデータを並行して出力するとともに、前記デジタルデータが入力される毎に保持対象となる所定個数分の前記デジタルデータの組み合わせを更新するデータ保持手段と、
前記データ保持手段からのデジタルデータの出力タイミングに合わせてこのデジタルデータに対応する前記標本化関数発生装置に対して前記標本化関数波形の出力タイミングを指示する発生タイミング制御手段と、
前記標本化関数発生装置から出力される前記標本化関数波形の信号を、この標本化関数発生装置に対応して前記データ保持手段から出力された前記デジタルデータの値に応じて設定された利得で増幅する増幅手段と、
前記データ保持手段から並行して出力される所定個数の前記デジタルデータのそれぞれに対応して前記増幅手段で増幅された信号をアナログ的に加算する加算手段と、
を備えることを特徴とするデジタル-アナログ変換器。

【請求項10】
 
請求項9において、
前記発生タイミング制御手段は、前記データ保持手段から前記デジタルデータの出力が開始されてから、対応する前記標本化関数発生装置から0以外の信号レベルを有する前記標本化関数波形の出力を開始するまでの時間を、前記遅延量設定手段によって設定される遅延量に応じて可変することを特徴とするデジタル-アナログ変換器。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2004231090thum.jpg
State of application right Registered
Reference ( R and D project ) CREST New High-Performance Information Processing Technology Supporting Information-Oriented Society - Aiming at the Creation of New High-Speed, Large-Capacity Computing Technology Based on Quantum Effects, Molecular Functions, Parallel Processing, etc.- AREA
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