Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JPS6041899B2 - Analog signal processing device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JPS6041899B2 - Analog signal processing device - Google Patents

Analog signal processing device

Info

Publication number
JPS6041899B2
JPS6041899B2 JP2297678A JP2297678A JPS6041899B2 JP S6041899 B2 JPS6041899 B2 JP S6041899B2 JP 2297678 A JP2297678 A JP 2297678A JP 2297678 A JP2297678 A JP 2297678A JP S6041899 B2 JPS6041899 B2 JP S6041899B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
analog
digital
input
level
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.)
Expired
Application number
JP2297678A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS54115009A (en
Inventor
信義 木原
宏司 松島
泰治 〆木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2297678A priority Critical patent/JPS6041899B2/en
Publication of JPS54115009A publication Critical patent/JPS54115009A/en
Publication of JPS6041899B2 publication Critical patent/JPS6041899B2/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
  • Reduction Or Emphasis Of Bandwidth Of Signals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はオーディオテープレコーダやビデオテープレコ
ーダ等の磁気記録再生装置、トランシーバ−等の送受信
装置等、アナログ信号を授受する装置におけるアナログ
信号の処理装置に関し、その主たる目的とするところは
ダイナミックレンジの拡大を図ることにある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an analog signal processing device in devices that transmit and receive analog signals, such as magnetic recording and reproducing devices such as audio tape recorders and video tape recorders, and transmitting and receiving devices such as transceivers. The purpose is to expand the dynamic range.

一般に磁気記録再生装置では、その装置の性能を判断す
る要素としてダイナミックレンジの大きさがあげられる
In general, in a magnetic recording/reproducing device, the size of the dynamic range is cited as a factor that determines the performance of the device.

ダイナミックレンジとは信号を信号として正常に聞きと
る最大出力と、最小出力の比であるが、一般に低レベル
の信号は雑音レベルによつてマスキングされて聞きとれ
なくなるので最大出力とノイズレベルの比とみることが
できる。そこで夕゛イナミツクレンジの拡大は磁気記録
再生装置であれば、記録媒体として低ノイズのものを用
いるとか、雑音低域装置を活用する等して行なわれてい
るが、この種の方法では充分な効果を上げることができ
なかつた。人間の耳のダイナミックレンジが120dB
もの高性能であり、一般的磁気記録再生装置のそれがせ
いぜい8■B程度までであることを考えれば、ダイナミ
ックレンジ拡大の新たな方法の開発が望まれていた。本
発明はこのような時代の要求を充分に満足させることが
できるものであり、以下にその一実施例について図面と
共に説明する。第1図は本実施例装置の構成図てあり、
1は音声信号等のアナログ信号が入力される端子で、こ
の端子1にはサンプリングするために必要な帯域制限を
うけたアナログ信号が入力される。
Dynamic range is the ratio between the maximum output and the minimum output at which a signal can be heard normally. However, since low-level signals are generally masked by the noise level and become inaudible, the dynamic range is the ratio between the maximum output and the noise level. You can see it. Therefore, in the case of magnetic recording and reproducing devices, expansion of the evening range is done by using low-noise recording media or by utilizing low-noise devices, but this type of method is insufficient. I couldn't get any good results. The dynamic range of the human ear is 120dB.
Considering that general magnetic recording and reproducing devices have a maximum performance of about 8 B, it has been desired to develop a new method for expanding the dynamic range. The present invention can fully satisfy the demands of this era, and one embodiment thereof will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of the device of this embodiment.
Reference numeral 1 denotes a terminal to which an analog signal such as an audio signal is input, and to this terminal 1, an analog signal subjected to band restriction necessary for sampling is input.

この入力アナログ信号はサンプルホールドアンプ2すな
わちサンプリングしたレベルを次のサンプリングまで保
持しておくアンプでサンプリングされ、このサンプリン
グ処理された信号は可変利得増幅器3を通り、次段のア
ナログ・ディジタル変換器4に印加される。ここで上記
アナログ・ディジタル変換器4はサンプルホールドアン
プ2の1サンプル期間内に二度動作させるようになされ
ている。すなわちまず最初は入力アナログ信号のレベル
識別用に使用する。この場合、可変利得増幅器3は1倍
の増幅を行なう。すなわちサンプルホールドアンプ2で
サンプルホールドされたレベル値をそ−のままアナログ
◆ディジタル変換することによりレベル検出を行なうも
ので、この時のアナログ・ディジタル変換器4のディジ
タル出力信号は次段のラッチ回路5に読み込まれレベル
識別用論理回路6に入力aされて、この回路6であらか
じめ設.−定された値と比較されレベル識別がなされる
。このレベル識別の結果、たとえば入力アナログ信号の
レベル最大人力信号レベルの114(−12dB)以上
の時は、可変利得増幅器3はその増幅度が1倍に保たれ
たまま、入力信号がもう一度アナログ・ディジタル変換
され、アナログ◆ディジタル変換器4の出力はラッチ回
路5に入力される一方入力信号レベルが最大人力信号レ
ベルの114以下の時は、可変利得増幅器3を4倍(1
2dB)にするようにレベル識別用論理回路6から指示
bが出て、q可変利得増幅器3の増幅度が4倍になつた
状態でアナログ・ディジタル変換がもう一度行なわれる
。以上の動作をアナログ圧縮といい、その結果入力信号
レベルに対する入力信号レベルとノイズレベルの比(S
/N)とは第2図のような関係になる。すなわちノイズ
レベルを一定とすると最大人力信号レベル(O点)の時
、S/Nは最大(A点)になる。そして入力信号レベル
が減少するとそれに否例してS/Nも悪くなり、上述し
たようなアナログ圧縮処理を行なわない場合はA−Bの
特性となる。しかるにアナログ圧縮を行なうと、たとえ
ば入力信号レベルが最大人力信号レベルの114(−1
2dB)のレベル(E点)になるとアナロ)グ・ディジ
タル変換器4の入力信号を可変利得増幅器3により4倍
(12dB)にするために、S/Nも良くなる(D点)
。その結果全体的な特性も、A−C−D−B″のように
なり、入力信号のダイナミックレンジもO−BからO−
B″の間の分12(1Bだけダイナミックレンジが広が
る。このようにアナログ圧縮を行なえば、可変利得増幅
器3の増幅器3の増幅度分だけダイナミックレンジを広
げることができるのであるが、反面ダイナミックレンジ
を広げる程、第2図のE点でのS/Nの゛不連続分C−
Dが大きくなる。これは後述するディジタル圧縮伸長処
理によつて解決している。アナログ圧縮後、アナログ・
ディジタル変換器4の二度目の動作でラッチ回路5に入
つたディジタル信号(2連化コード信号)は、次にディ
ジタル圧縮回路7に入りそのビット数が減少される。今
、ディジタル圧縮回路7の入出力特性が第3図のような
折線特性により、13ビットを11ビットに演算により
圧縮するものである場合、入力信号レベル対S/N比は
第4図のような特性になる。すなわち入力信号レベルが
大きくなつた場合、ビット数を減らす為に量子化を粗く
行なう。その結果、量子化ノイズが増え入力信号レベル
が大きくなつたにもかかわらずS/Nはあるレベルで落
着くようになる。このようにディジタル圧縮回路7でビ
ット数を減少されたディジタル信号はレベル識別用論理
回路6からのレベル識別用信号Cと共に出力端子8へ送
出される。
This input analog signal is sampled by a sample-and-hold amplifier 2, that is, an amplifier that holds the sampled level until the next sampling. is applied to Here, the analog-to-digital converter 4 is operated twice within one sample period of the sample-and-hold amplifier 2. That is, it is first used to identify the level of the input analog signal. In this case, variable gain amplifier 3 performs 1x amplification. In other words, level detection is performed by directly converting the level value sampled and held by the sample-and-hold amplifier 2 from analog to digital, and the digital output signal of the analog-to-digital converter 4 at this time is sent to the next-stage latch circuit. 5 and is input to the level identification logic circuit 6, and this circuit 6 presets the level. - The level is determined by comparing with the specified value. As a result of this level discrimination, for example, when the level of the input analog signal is equal to or higher than the maximum human input signal level of 114 (-12 dB), the variable gain amplifier 3 maintains its amplification factor at 1, and the input signal is once again converted into an analog signal. The output of the analog◆digital converter 4 is input to the latch circuit 5. When the input signal level is below the maximum human signal level of 114, the output of the analog ◆ digital converter 4 is input to the latch circuit 5.
2 dB), and analog-to-digital conversion is performed once again with the amplification degree of the q variable gain amplifier 3 quadrupled. The above operation is called analog compression, and the result is the ratio of the input signal level to the noise level (S
/N), the relationship is as shown in Figure 2. That is, assuming that the noise level is constant, the S/N becomes the maximum (point A) when the human input signal level is the maximum (point O). When the input signal level decreases, the S/N also deteriorates, and if analog compression processing as described above is not performed, the characteristic will be A-B. However, when analog compression is performed, for example, the input signal level becomes 114 (-1), which is the maximum human input signal level.
2 dB) level (point E), the input signal of the analog-to-digital converter 4 is quadrupled (12 dB) by the variable gain amplifier 3, and the S/N also improves (point D).
. As a result, the overall characteristics become A-C-D-B'', and the dynamic range of the input signal also changes from O-B to O-
The dynamic range expands by 12 (1B) between B''. If analog compression is performed in this way, the dynamic range can be expanded by the amplification degree of the variable gain amplifier 3, but on the other hand, the dynamic range The more you widen the S/N ratio at point E in Figure 2, the more the discontinuity C-
D becomes larger. This problem is solved by digital compression/expansion processing, which will be described later. After analog compression, analog
The digital signal (dual code signal) that entered the latch circuit 5 during the second operation of the digital converter 4 then enters the digital compression circuit 7 and its number of bits is reduced. Now, if the input/output characteristic of the digital compression circuit 7 is to compress 13 bits into 11 bits by calculation using the broken line characteristic as shown in Fig. 3, the input signal level to S/N ratio will be as shown in Fig. 4. It becomes a characteristic. That is, when the input signal level increases, quantization is performed coarsely to reduce the number of bits. As a result, even though the quantization noise increases and the input signal level increases, the S/N remains at a certain level. The digital signal whose bit number has been reduced in the digital compression circuit 7 in this manner is sent to the output terminal 8 together with the level identification signal C from the level identification logic circuit 6.

この出力端子8から送出された信号は、記録媒体に記録
されるかあるいは送信回路を通して外部に送信される。
次に上記記録媒体を再生して得られた信号あるいは送信
信号を受信して得られた信号は再生側あるいは受信側の
入力端子9へ送られる。
The signal sent from this output terminal 8 is recorded on a recording medium or transmitted to the outside through a transmission circuit.
Next, the signal obtained by reproducing the recording medium or the signal obtained by receiving the transmitted signal is sent to the input terminal 9 on the reproducing side or the receiving side.

この入力端子9に入力されたディジタル信号は、ディジ
タル伸長回路10へ入力され、ディジタル信号と一諸に
送らてきたレベル識別用信号は可変利得増幅器12へ入
力される。ディジタル伸長回路10に入力されたディジ
タル信号はビット数を増やされ、元のビット数のディジ
タル信号に復元されて、ディジタル・アナログ変換器1
1に印加され、ここでアナログ信号に変換される。そし
てこのアナログ信号は可変利得増幅器12に入力され、
この可変利得増幅器12がレベル識別用信号Cの指示に
より記録あるいは送信側の可変利得増幅器3とは逆の動
作を行なうことによつてアナログ圧縮された信号を伸長
することにより、元のアナログ信号に得元されて、出力
端子13から出力される。このようにアナログ圧縮長と
ディジタル圧縮伸長とを用いてアナログ信号を処理する
ことにより装置全体としてみた入力信号レベルに対する
S/N比は第5図のようになる。
The digital signal input to this input terminal 9 is input to a digital expansion circuit 10, and the level identification signal sent together with the digital signal is input to a variable gain amplifier 12. The digital signal input to the digital expansion circuit 10 has its number of bits increased, is restored to the digital signal with the original number of bits, and is then sent to the digital-to-analog converter 1.
1, where it is converted into an analog signal. This analog signal is then input to the variable gain amplifier 12,
This variable gain amplifier 12 expands the analog compressed signal by performing an operation opposite to that of the variable gain amplifier 3 on the recording or transmitting side according to the instruction of the level identification signal C, thereby converting it into the original analog signal. The signal is obtained and output from the output terminal 13. By processing analog signals using analog compression length and digital compression/expansion in this manner, the S/N ratio for the input signal level of the apparatus as a whole becomes as shown in FIG.

すなわち入力信号レベルの大きい場合には、量子化を粗
く行なうディジタル圧縮伸長によりS/Nがあるレベル
で安定化され、アナログ圧縮伸長の影響を受けなくなり
ダイナミックレンジ拡大に伴う特性線上の大きな不連続
点を生じなくなる。その結果可変利得増幅器の増幅度を
大きくすることができ、よりダイナミックレンジを拡大
することが可能となり、人間の耳のダイナミックレンジ
に迫ることも期待できるようになる。以上説明したよう
に本発明のアナログ信号の処理装置は、アナログ・ディ
ジタル変換後のディジタル信号のレベル識別用の制御信
号を作り、更にアナログ伸長時にこの制御信号を利用す
ることによりアナログ信号圧縮伸長による再生誤差を小
さくすることができ、さらにアナログ圧縮伸長によりダ
イナミックレンジの拡大を行なうことができ、これにデ
ィジタル圧縮伸長を加味することでS/Nの大幅な変動
を解消でき、全体として安定したダイナミックレンジの
拡大を行なうことができるものである。
In other words, when the input signal level is high, the S/N is stabilized at a certain level by digital compression/expansion that performs coarse quantization, and becomes unaffected by analog compression/expansion, resulting in large discontinuities on the characteristic line due to the expansion of the dynamic range. will no longer occur. As a result, the degree of amplification of the variable gain amplifier can be increased, and the dynamic range can be further expanded, and it is expected that the dynamic range will approach that of the human ear. As explained above, the analog signal processing device of the present invention generates a control signal for level identification of a digital signal after analog-to-digital conversion, and further utilizes this control signal during analog decompression. Playback errors can be reduced, and analog compression and expansion can expand the dynamic range.By adding digital compression and expansion to this, large fluctuations in S/N can be eliminated, resulting in an overall stable dynamic It is possible to expand the range.

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

第1図は本発明装置の一実施例を示す構成図、第2図は
アナログ圧縮伸長に伴う入力信号レベル対S/Nの特性
図、第3図はディジタル圧縮伸長に伴う入出力特性図、
第4図はディジタル圧縮伸長に伴う入力信号レベル対S
/Nの特性図、第5図は装置全体の入力信号レベル対S
/Nの特性図である。 1・・・入力端子、2・・・サンプルホールドアンプ、
3・・・可変利得増幅器、4・・・アナログ・ディジタ
ル変換器、5・・・ラチ回路、6・・ルベル識別用論理
回路、7・・・ディジタル圧縮回路、8・・・出力端子
、9・・・入力端子、10・・・ディジタル伸長回路、
11・・・iディジタル・アナログ変換器、12・・・
可変利得増幅器、13・・・出力端子。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the device of the present invention, FIG. 2 is a characteristic diagram of input signal level versus S/N associated with analog compression/expansion, and FIG. 3 is an input/output characteristic diagram associated with digital compression/expansion.
Figure 4 shows input signal level vs. S due to digital compression/expansion.
/N characteristic diagram, Figure 5 shows the input signal level vs. S of the entire device.
/N characteristic diagram. 1...Input terminal, 2...Sample hold amplifier,
3... Variable gain amplifier, 4... Analog-digital converter, 5... Latch circuit, 6... Lebel identification logic circuit, 7... Digital compression circuit, 8... Output terminal, 9 ...input terminal, 10...digital expansion circuit,
11...i digital/analog converter, 12...
Variable gain amplifier, 13...output terminal.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 入力アナログ信号をサンプルホールドするサンプル
ホールド手段と、前記サンプルホールド手段の出力を入
力とし、制御信号により信号の増幅度を変化させる可変
増幅手段と、前記可変増幅手段の出力をディジタル信号
に変換するアナログ・ディジタル変換手段と、前記アナ
ログ・ディジタル変換手段の出力ディジタル信号から入
力アナログ信号のレベルを識別し、前記可変増幅手段に
制御信号を出力する制御手段とにより、入力アナログ信
号をサンプルホールドしている期間の第1の期間に前記
可変増幅手段を入力信号をそのまま出力する状態に設定
し、アナログ・ディジタル変換手段でディジタル信号に
変換し、前記制御手段で入力アナログ信号のレベルを識
別し、制御信号により前記可変増幅手段の増幅度を変化
させ、入力アナログ信号をサンプルホールドしている期
間の第2の期間に再度アナログ・ディジタル変換手段で
ディジタル信号に変換することにより、アナログ圧縮さ
れたディジタル信号を得、前記ディジタル信号のビット
数を減少させるディジタル圧縮手段によりディジタル圧
縮を行ない、このディジタル信号を前記制御手弾からの
制御信号とともに記録媒体に記録するかあるいは送信し
、上記記録媒体から再生されるかあるいは受信されたデ
イジタル信号をディジタル伸長する手段と、この伸長さ
れたディジタル信号をアナログ信号に変換するディジタ
ル・アナログ変換手段と、同じく上記記録媒体から再生
されるかあるいは受信された制御信号により信号の増幅
度を変化させる可変増幅手段により、前記アナログ信号
を伸長することにより元のアナログ信号を復元すること
を特徴とするアナログ信号の処理装置。
1. Sample and hold means for sampling and holding an input analog signal; variable amplification means for inputting the output of the sample and hold means and changing the degree of amplification of the signal according to a control signal; and converting the output of the variable amplification means into a digital signal. The input analog signal is sampled and held by analog-to-digital conversion means and control means for identifying the level of the input analog signal from the output digital signal of the analog-to-digital conversion means and outputting a control signal to the variable amplification means. In a first period of the period, the variable amplification means is set to output the input signal as it is, the analog-to-digital conversion means converts it into a digital signal, and the control means identifies the level of the input analog signal and controls it. The amplification degree of the variable amplification means is changed according to the signal, and the analog-to-digital conversion means converts the input analog signal into a digital signal again during a second period of the sample-and-hold period, thereby producing an analog-compressed digital signal. the digital signal is compressed by digital compression means for reducing the number of bits of the digital signal, the digital signal is recorded on or transmitted to a recording medium together with the control signal from the control grenade, and is reproduced from the recording medium. means for digitally decompressing or receiving a digital signal; digital-to-analog converting means for converting the decompressed digital signal into an analog signal; and a control signal reproduced from or received from the recording medium. An analog signal processing device characterized in that the original analog signal is restored by expanding the analog signal using variable amplification means that changes the degree of amplification of the signal.
JP2297678A 1978-02-28 1978-02-28 Analog signal processing device Expired JPS6041899B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2297678A JPS6041899B2 (en) 1978-02-28 1978-02-28 Analog signal processing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2297678A JPS6041899B2 (en) 1978-02-28 1978-02-28 Analog signal processing device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS54115009A JPS54115009A (en) 1979-09-07
JPS6041899B2 true JPS6041899B2 (en) 1985-09-19

Family

ID=12097582

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2297678A Expired JPS6041899B2 (en) 1978-02-28 1978-02-28 Analog signal processing device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6041899B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4551853A (en) * 1982-10-28 1985-11-05 Thomson Csf Apparatus for processing speech in radioelectric transmitter/receiver equipment suitable for transmitting and receiving speech

Also Published As

Publication number Publication date
JPS54115009A (en) 1979-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4677645A (en) Audio signal transmission system having noise reduction means
US6542612B1 (en) Companding amplifier with sidechannel gain control
US4673916A (en) Method and system for decoding a digital signal using a variable frequency low-pass filter
US4626827A (en) Method and system for data compression by variable frequency sampling
US6538592B1 (en) Variable dynamic range analog-to-digital converter
JP3268368B2 (en) Noise burst detection method and apparatus in signal processor
JPH0734291B2 (en) Digital signal recording / reproducing system
EP0299711B1 (en) An audio signal recording and reproducing apparatus
US5027228A (en) Analog type magnetic recording and reproducing device with digital input/output coupling
JPS6041899B2 (en) Analog signal processing device
JP3334413B2 (en) Digital signal processing method and apparatus
US6628720B1 (en) Transmitting apparatus and reproducing apparatus
US4683449A (en) Noise reduction compression system controlled by compressed output components which are in-band
US5444785A (en) Echo attaching circuit and audio device using the same
JPH073949B2 (en) Gain control circuit
JP3508466B2 (en) Recording / playback device
KR100302561B1 (en) Recording device of multifunction digital apparatus
JPS5841699B2 (en) Atsushi Cairo
JPH0522288A (en) Audio broadcasting system
JP3184845B2 (en) Adapter for DAT
US5790494A (en) Digital audio recorder and digital audio recording and reproducing system
JPS5933937A (en) System for compressing transmission time of sound signal for radio inter-call system
SU1285624A1 (en) Method of line magnetic recording and reproducing of analog signal
JPH0535300A (en) Voice recording and reproducing device
JPS5841698B2 (en) Atsushi Kairo Hoshiki