DA变换装置以及声音系统

申请号 CN201280044990.8 申请日 2012-08-23 公开(公告)号 CN103828241B 公开(公告)日 2016-08-31
申请人 松下知识产权经营株式会社; 发明人 鸟居纪宏; 堀井庆裕; 内田将史; 中塚淳二; 佐藤贵昭;
摘要 在DA变换装置中,得到从对DA变换 电路 (15)的模拟输出 信号 进行 频率 解析的结果得到的高次谐波的失真的补正函数(g1(x)),根据输入 数字信号 值将基于所述补正函数(g1(x))设定的补正值预先存储在存储装置(20)中。非线性补正电路(21)根据从数字 滤波器 (10)输出的数字信号的值而从存储装置(20)读出对应的补正值,并送至减法器(20)。减法器(20)从由 数字滤波器 (10)输出的数字信号减去所述读出的补正值。
权利要求

1.一种DA变换装置,具有DA变换电路,具备:
减法运算单元,其从输入的数字信号减去补正值;
DA变换电路,其接受由所述减法运算单元进行了减法运算的数字信号,将接受的数字信号变换为模拟信号;和
补正值输出单元,其在所述输入的数字信号不经过所述减法运算单元地被输出到所述DA变换电路的情况下,使用失真的补正函数,将包含于根据该输入的数字信号而从所述DA变换电路输出的模拟信号中的失真分量作为补正值输出给所述减法运算单元,该失真的补正函数是基于所述DA变换电路内的模拟要素的分量而得到的,且与所述输入的数字信号相对应,
所述DA变换电路内的模拟要素的分量,是到连接的给定电源为止的布线电阻分量、到连接的GND电源为止的布线电阻分量、内部开关的电阻分量、以及输出电阻分量的至少一者。
2.根据权利要求1所述的DA变换装置,其中,
所述补正值输出单元具有:
存储单元,其将在所述失真的补正函数中与该DA变换装置的数字信号的输入电压范围相当的整个输入区间划分为多个输入区间,且存储该各输入区间、与基于按每个该输入区间而预先确定的所述失真的补正函数的补正值的对应关系;和
非线性补正电路,其接受所述输入的数字信号,从所述存储单元读出与接受的数字信号的值对应的补正值,将读出的补正值输出给所述减法运算单元。
3.根据权利要求2所述的DA变换装置,其中,
在所述存储单元中,根据输入的数字信号的电压范围而存储有多个所述失真的补正函数。
4.根据权利要求2所述的DA变换装置,其中,
所述存储单元具有:
查找表,其存储所述各输入区间、与每个该输入区间的补正值的对应关系。
5.根据权利要求2所述的DA变换装置,其中,
所述存储单元中的所述失真的补正函数的整个输入区间被划分为相互等间隔的多个输入区间。
6.根据权利要求2所述的DA变换装置,其中,
在所述存储单元中的所述失真的补正函数的各输入区间中,将失真的补正函数的变化较大的输入区间划分得较小,将失真的补正函数的变化较小的输入区间划分得较大。
7.根据权利要求5所述的DA变换装置,其中,
决定了补正值,以使得在所述存储单元中的所述失真的补正函数的最大失真点以及最小失真点处,包含于从所述DA变换电路输出的模拟信号中的失真分量成为0值附近。
8.根据权利要求5所述的DA变换装置,其中,
决定了补正值,以使得在所述存储单元中的所述失真的补正函数的最大失真点以及最小失真点处,包含于从所述DA变换电路输出的模拟信号中的失真分量成为0值。
9.根据权利要求2所述的DA变换装置,其中,
所述存储单元中的所述失真的补正函数的整个输入区间被划分为所述失真的补正函数的失真的变化量彼此相等的多个输入区间。
10.根据权利要求9所述的DA变换装置,其中,
决定了补正值,以使得在所述存储单元中的所述失真的补正函数的最大失真点以及最小失真点处,包含于从所述DA变换电路输出的模拟信号中的失真分量成为0值附近。
11.根据权利要求9所述的DA变换装置,其中,
决定了补正值,以使得在所述存储单元中的所述失真的补正函数的最大失真点以及最小失真点处,包含于从所述DA变换电路输出的模拟信号中的失真分量成为0值。
12.根据权利要求1所述的DA变换装置,其中,
所述补正值输出单元由接受所述输入的数字信号且基于接受的数字信号以及所述失真的补正函数来运算输出给所述减法运算单元的补正值的运算单元构成。
13.根据权利要求12所述的DA变换装置,其中,
所述运算单元根据输入的数字信号的电压范围来切换所使用的所述失真的补正函数。
14.根据权利要求1所述的DA变换装置,其中,
所述DA变换装置具备:
数字滤波器,其将所述输入的数字信号的采样频率设为n倍,其中n≥2:
噪声整形器,其以所述数字滤波器的输出为输入,进行字长限制并使噪声的频率特性变化到给定的特性;
解码器,其以所述噪声整形器的输出为输入,变换为与该输入的值对应的1比特信号串;
1比特DA变换器串,其将所述解码器的输出变换为模拟信号;和
模拟加法器,其对所述1比特DA变换器串的输出进行总和,
所述DA变换装置将所述解码器的输出设为:使与所述噪声整形器的输出的值相应的个数的1比特信号进行循环那样的输出。
15.一种声音系统,具备权利要求1所述的DA变换装置,使被所述DA变换装置变换为模拟信号的声音信号经过处理的信号处理电路而从扬声器输出。

说明书全文

DA变换装置以及声音系统

技术领域

[0001] 本发明涉及将数字信号变换为模拟信号的DA(数字/模拟)变换装置。

背景技术

[0002] 作为DA变换装置之一,本申请人例如在专利文献1、非专利文献1中提出一种DA变换装置,作为以高于数字输入信号采样频率的高采样频率进行DA变换的过采样型DA变换装置,使用噪声整形器、由多个1比特DA变换器构成的1比特DA变换器串,不将高时钟频率作为必须且不将各1比特DA变换器间的输出偏差精度作为必须。
[0003] 然而,并不局限于所述那样的过采样型DA变换装置,而期望在全部的DA变换装置中抑制包含于DA变换装置的模拟输出信号中的失真分量。
[0004] 为此,过去,在例如专利文献2中,提出在使用了D级放大器(开关放大器)的过采样型DA变换装置中,抑制驱动D级放大器(开关放大器)的信号的奇数阶高次谐波失真的技术。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1:JP特许第2822776号说明书
[0008] 专利文献2:国际公开2008/081887号手册
[0009] 非专利文献
[0010] 非专利文献1:電子信息通信学会技術研究報告(电子信息通信学会技术研究报告)Vol.94No.116pp.63-70(CAS94-9)1994年6月
[0011] 发明的概要
[0012] 发明要解决的课题
[0013] 但是,在专利文献2记载的DA变换装置中,使用了D级放大器的DA变换装置在其构成上仅发生输入信号的频率的奇数倍的奇数阶高次谐波(3阶、5阶…高次谐波),为此而存在只能补正奇数阶高次谐波失真并局限于使用了D级放大器的DA变换装置这样的缺点。

发明内容

[0014] 本发明的目的在于,以不局限于使用了D级放大器的DA变换装置的各种构成的DA变换装置为对象,有效果地抑制由奇数阶(3阶、5阶…)以及偶数阶(2阶、4阶…)高次谐波构成的全部整数阶高次谐波,从而实现低失真。
[0015] 为了达到所述目的,在本发明中,作为DA变换装置的模拟输出信号失真的原因,着眼于DA变换器内的模拟的要素、例如与所连接的给定电源或GND电源连接的布线的寄生电阻分量、或多个内部开关的开关特性等,抑制该DA变换器内的模拟的要素引起而产生的高次谐波分量,从而使包含于DA变换装置的模拟输出信号中的失真分量变少,预先从输入数字信号中减去与由所述DA变换器内的模拟的要素引起而产生的奇数阶以及偶数阶的高频失真相关的数字补正值,进行数字补正来施予逆失真,由此改善失真。
[0016] 用于解决课题的手段
[0017] 为了所述课题,技术方案1记载的发明的DA变换装置是具有DA变换电路的DA变换装置,特征在于,具备:减法运算单元,其从输入的数字信号减去补正值;DA变换电路,其接受由所述减法运算单元进行减法运算的数字信号,将该接受的数字信号变换为模拟信号;和补正值输出单元,其在所述输入的数字信号不经过所述减法运算单元地被输出到所述DA变换电路的情况下,使用失真的补正函数,将包含于根据该输入的数字信号而从所述DA变换电路输出的模拟信号的失真分量作为补正值输出给所述减法运算单元,该失真的补正函数是基于所述DA变换电路内的模拟要素的分量而得到的,且与所述输入的数字信号相对应。
[0018] 技术方案3记载的发明在所述技术方案1记载的DA变换装置的基础上,特征在于,所述DA变换电路内的模拟要素的分量是到所连接的给定电源为止的布线电阻、到所连接的GND电源为止的布线电阻、内部开关的电阻、以及输出电阻的至少一者。
[0019] 技术方案4记载的发明在所述技术方案1或3记载的DA变换装置的基础上,特征在于,所述补正值输出单元具有:存储单元,其将在所述失真的补正函数中与该DA变换装置的数字信号的输入电压范围相当的整个输入区间划分为多个输入区间,且存储该各输入区间、与基于按每个该输入区间而预先确定的所述失真的补正函数的补正值的对应关系;和非线性补正电路,其接受所述输入的数字信号,从所述存储单元读出与该接受的数字信号的值对应的补正值,将该读出的补正值输出给所述减法运算单元。
[0020] 技术方案14记载的发明在所述技术方案1或3记载的DA变换装置的基础上,特征在于,所述补正值输出单元由运算单元构成,该运算单元接受所述输入的数字信号,基于该接受的数字信号以及所述失真的补正函数来运算输出给所述减法运算单元的补正值。
[0021] 通过以上,在本发明中,虽然在DA变换电路中因内部的模拟的要素的非线性特性而产生高次谐波,但例如使用对DA变换器的输出模拟信号进行频率解析而得到的高次谐波分量的信息而得到的失真的补正函数,或者使用基于DA变换电路内的内部开关的电阻等的模拟要素而得到的失真的补正函数,来获得包含在根据输入的数字信号而从DA变换电路输出的模拟信号中的失真分量,以该失真分量为补正值,从输入的数字信号将其减去来进行数字补正,施予逆失真,因此,能有效果地抑制由于DA变换电路的非线性特性而产生的高阶高次谐波所带来的失真。
[0022] 发明的效果
[0023] 如以上说明那样,本发明的DA变换装置起到如下有益效果:抑制由使失真恶化的DA变换电路中的模拟的要素、例如给定电源、GND电源的寄生电阻分量、内部开关的开关特性等引起而产生的高次谐波分量的影响,从而能实现低失真。附图说明
[0024] 图1是表示本发明的第1实施方式的DA变换装置的整体构成的框图
[0025] 图2是表示对失真补正前的DA变换装置的模拟输出信号进行了频率解析的结果的一例的图。
[0026] 图3是表示与基于模拟输出信号的频率解析结果算出的2阶失真和3阶失真相关的补正函数g1(x)的图。
[0027] 图4是表示在第1实施方式的DA变换装置中使用失真的补正函数g1(x)进行失真补正的结果的图。
[0028] 图5是表示对失真补正后的DA变换装置的模拟输出信号进行频率解析的结果的一例的图。
[0029] 图6是表示DA变换装置的输入电压使用范围受到限制的情况下的失真的补正函数g11(x)的图。
[0030] 图7是表示将失真的补正函数g1(x)的横轴的输入区间划分为越是失真量大的输入区间就划分得越细的示例的图。
[0031] 图8是表示以使失真量的变化在各输入区间相等的方式划分失真的补正函数g1(x)的输入区间的示例的图。
[0032] 图9是表示以使在失真的补正函数g1(x)的最大失真点以及最小失真点处包含于输出模拟信号的失真量成为0值的方式划分输入区间的示例的图。
[0033] 图10是表示本发明的第2实施方式的DA变换装置的整体构成的框图。
[0034] 图11是在第2实施方式的DA变换装置中使用失真的补正函数g1(x)进行失真补正的结果的图。
[0035] 图12是表示本发明的第3实施方式的声音系统的整体概略构成的框图。
[0036] 图13是表示本发明的第4实施方式的主要部分概略构成的框图。
[0037] 图14是在本发明的第4实施方式的DA变换装置中使用失真的补正函数g2(x)进行失真补正的结果的图。

具体实施方式

[0038] 下面,参照附图来说明本发明的DA变换装置的实施方式。
[0039] (实施方式1)
[0040] 图1表示本发明的第1实施方式的DA变换装置的一例,是表示过采样型的DA变换装置的框图。
[0041] 在图1中,10是数字滤波器,使输入的数字信号的采样频率为n倍(n≥2)。11是噪声整形器,以来自所述数字滤波器10的输出为输入,进行字长限制并使噪声的频率特性变化为给定的特性。另外,12是解码器,以所述噪声整形器11的输出为输入,变换为与该输入的数字信号的值对应的1比特信号串。13是具备多个1比特DA变换器的1比特DA变换器串,将来自所述解码器12的1比特信号串变换为模拟信号。14是模拟加法器,对所述1比特DA变换器串13的各1比特DA变换器的输出进行总和。
[0042] 然后,15是DA变换电路,由所述1比特DA变换器串13和所述模拟加法器14构成。所述1比特DA变换器串13由第1DA变换器DAC-1到第mDA变换器DAC-m的m个1比特DA变换器构成。在此,m表示DA变换器的个数,是2以上的自然数。另外,所述模拟加法器14对从所述1比特DA变换器串13输出的m个模拟信号进行总和,作为模拟信号输出。
[0043] 通过以上的构成,图1的DA变换装置在通过数字滤波器10和噪声整形器11使采样频率fs(CD的声音信号下为44.1kHz)的数字输入信号为例如64倍的过采样频率64·fs、11(=p)量级后,用解码器12解码为m个1比特信号,进而用DA变换电路15将该m个1比特信号变换为模拟信号,成为以更高的采样频率将数字信号变换为模拟信号的所谓的过采样型的DA变换装置。
[0044] 在此,在图1所示的过采样型的DA变换装置中,在从1比特DA变换器串13的m个1比特变换器DAC-1~DAC-m输出m位的1比特信号串时,每输出1个采样数据就使各位例如向高位侧1个1个地移位,使溢出的最高位的位出现在最低位的位,反复这样的操作,进行循环,如此来预先设定解码器12的输出。由此,噪声整形器11的输出值与特定的1比特变换器DAC不再相关,从而即使在各1比特变换器DAC-1~DAC-m的输出中存在偏差的情况下,也能使信号频带下的失真或噪声的产生变小。
[0045] 然后,在图1中,20是存储装置(存储单元),保存有查找表。另外,21是非线性补正电路,根据数字滤波器10的输出来设定基于查找表的补正值。22是减法器(减法运算单元),从由数字滤波器10处理后的数字信号中减去从所述非线性补正电路21输出的补正值,并输出到噪声整形器11。
[0046] 在此,在所述1比特DA变换器串13中,在各1比特DA变换器DAC-1~DAC-m的内部,具有由与该各1比特DA变换器连接的到给定电压电源为止的布线电阻、与该各1比特DA变换器连接的到GND电源为止的布线电阻、以及内部开关元件自身的电阻等引起的非线性特性,进一步地,根据这些各1比特DA变换器的非线性特性相互不同的状況可知:相对于理想地将至数字滤波器10的数字输入信号进行了DA变换的情况下的模拟信号,在来自DA变换电路15的模拟输出信号中附加了所述各1比特DA变换器的非线性特性的影响带来的失真。在本实施方式中,采用通过所述存储装置20、非线性补正电路21以及减法器22来抑制该失真的构成。
[0047] 接下来,详细说明通过所述存储装置20、非线性补正电路21以及减法器22进行的失真的抑制。
[0048] 图2示出在图1所示的DA变换装置中,在不配置存储装置20、非线性补正电路21以及减法器22的构成中,对从DA变换电路15输出的模拟输出信号进行频率解析的结果的一例。如该结果那样,一般2阶、3阶等低阶的失真分量处于支配地位的情况较多。下面,说明从根据对该模拟信号输出进行频率解析的结果得到的2阶失真、3阶失真的信息导出2阶失真、3阶失真的补正函数的方法。
[0049] 首先,说明2阶失真补正系数的算出。
[0050] 将至数字滤波器10的输入信号设为x,以式1
[0051] [公式1]
[0052] x=A sin(ωt)   …式1
[0053] 的正弦波来表现。在该式中,A表示振幅。
[0054] 在是完全没有失真的系统、增益为1倍的情况下,来自DA变换电路15的模拟信号输出y成为下面的式2
[0055] [公式2]
[0056] y=x  …式2。
[0057] 若对其进行微分,则成为式3
[0058] [公式3]
[0059] …式3。
[0060] 另一方面,在2阶失真处于支配地位的系统的情况下,所述dy/dx以式4[0061] [公式4]
[0062] …式4
[0063] 来表现。若对该式的两边积分,代入所述式1,则能得到式5
[0064] [公式5]
[0065] …式5。
[0066] 在此,2阶失真的量HD2由于能以(HD2)=(2阶的项)/(1阶的项)表现,因此能得到式6
[0067] [公式6]
[0068] …式6。
[0069] 在此,a是2阶补正系数,通过所述式6,2阶补正系数a能用输入信号x的振幅A、和根据所述频率解析的结果得到的2阶失真的量HD2的函数来表现。
[0070] 接下来,说明3阶失真补正系数的算出。
[0071] 在3阶失真处于支配地位的系统的情况下,所述dy/dx以式7
[0072] [公式7]
[0073] …式7
[0074] 来表现。若对该式的两边积分、代入所述式1,则能得到式8
[0075] [公式8]
[0076] …式8。
[0077] 在此,3阶失真的量HD3由于能以(HD3)=(3阶的项)/(1阶的项)表现,因此能得到式9
[0078] [公式9]
[0079] …式9。
[0080] 在此,c是3阶补正系数,根据所述式,3阶补正系数c能用输入信号x的振幅A、和根据所述频率解析的结果得到的3阶失真的量HD3的函数表现。
[0081] 因而,例如2阶失真和3阶失真处于支配地位的系统的情况下的失真的补正函数g1(x)如下述那样成为式10。
[0082] [公式10]
[0083] …式10。
[0084] 下面,说明使用该补正函数g1(x)的失真的抑制。
[0085] 图3表示所述失真的补正函数g1(x)。在图3中,横轴表示该DA变换装置的输入动作电压范围,纵轴表示距理想的偏移量(失真量)。虚线表示2阶失真,一点划线表示3阶失真,实线表示将2阶失真和3阶失真合成的失真的补正函数g1(x)。
[0086] 本实施方式中,作为一例,在图3所示的失真的补正函数g1(x)中,将横轴所示的该DA变换装置的输入动作电压范围(下面称作输入区间)等间隔地16分割,按各输入区间分别地使以位于该区间内的补正函数g1(x)的线段表示的失真量接近0值地移位,将该移位量作为补正值,并将各输入区间和补正值的对应关系存储于所述存储装置20的查找表。
[0087] 如此,基于对DA变换装置的模拟正弦波信号输出进行频率解析得到的高次谐波频谱的大小来算出所述失真的补正函数g1(x),将该失真的补正函数g1(x)划分为多个输入区间,按每个该划分的各输入区间求取补正值,将该求得的补正值与输入区间的对应关系预先存储于存储装置20的查找表。非线性补正电路21接受由数字滤波器10对数字输入信号进行处理得到的信号,根据该信号的值,从存储装置20的查找表读出与该值对应的输入区间的补正值,将该读出的补正值输入到减法器22。如此,存储装置20以及非线性补正电路21作为基于所述失真的补正函数g1(x)将需要的补正值输出给减法器22的补正值输出单元25发挥功能。然后,减法器22从来自数字滤波器10的处理后数字输入信号减去所述补正值来进行数字补正,将该减法运算后的数字输入信号输出给噪声整形器11。
[0088] 因此,在本实施方式中,由于从由数字滤波器10输出的数字输入信号按每个该各输入区间减去补正值(失真的补正函数g1(x)的值与0值的差分=移位量),因此,如图4中实线所示那样,2阶失真以及3阶失真在各输入区间降低到0值附近。因此,即使在1比特DA变换器串13等中存在非线性特性,也能有效果地抑制从DA变换电路15输出的模拟信号中所含的高次谐波分量。
[0089] 图5表示在使用所述存储装置20、非线性补正电路21以及减法器22从数字输入信号减去补正值的情况下对来自DA变换电路15的模拟输出信号进行频率解析的结果。将该结果与图2所示的补正前的频率解析结果比较可知,在本实施方式中,能确认2阶失真以及3阶失真得到10dB以上的改善。
[0090] 另外,在所述存储装置20的查找表中,根据DA变换装置的输入使用电压范围,预先准备多组各输入区间与补正值的对应关系,保存在查找表中。如此地具有多组补正值的理由在于,通过根据DA变换装置的输入使用电压范围来切换补正函数g1(x),从而谋求失真补正精度的提高。例如,如图6所示,在DA变换装置的输入使用电压范围根据输入数字信号而被限定在第3~第14输入区间的情况下,在该被限定的输入区间基于频率解析的结果而算出的图6虚线的失真的补正函数g11(x)、和在第1~第16的全部输入区间基于频率解析的结果而算出的图6实线的失真的补正函数g12(x)中,由于特别在第3~第6输入区间的失真量相互不同,因此若基于补正函数g12(x)进行失真补正,则误差变大。因此,通过根据输入使用电压范围来切换失真的补正函数,能谋求失真补正精度的提高。
[0091] 上面,在本实施方式中,说明了关于2阶失真和3阶失真来算出补正系数a、c的情况,但本发明对于这以上的高阶的失真也能通过同样的计算来算出,这毫无疑问。
[0092] 另外,所述输入区间的分割的方式如图3那样等间隔,但本发明并不局限于此。例如,若如图7所示那样,将失真的补正函数g1(x)的倾斜大的输入区间、即失真量的变化大的输入区间(图7中与位于输入动作电压范围的中间部分的第5~第10输入区间相比、失真量的变化大的输入动作电压范围的端附近的第1~第4以及第11~第16的输入区间)较细地分割,则失真补正精度提高。另外,若图8所示,失真的补正函数g1(x)的失真量每隔预先确定的给定量就划分输入区间,则能将各输入区间内的失真量的变化幅度设定为同一值,能进一步谋求失真补正精度的提高。
[0093] 进而,应存储在存储装置20的查找表的补正值(移位量)也可以如图9所示那样,设定为在最小失真点min和最大失真点max失真量成为0值。这种情况下,能使大振幅输入时以及小振幅输入时的失真特性良好。
[0094] (实施方式2)
[0095] 接下来,说明本发明的第2实施方式。
[0096] 图10表示本发明的第2实施方式的DA变换装置的框图。在本实施方式中,取代如图1所示的存储装置20、非线性补正电路21以及减法器22而在数字滤波器10的前级配置DSP(运算单元)30以及减法器22。
[0097] 在本实施方式中,DSP(补正值输出单元)30接受数字输入信号,并如已经叙述那样基于从对模拟输出信号进行频率解析的结果的失真信息导出的失真的补正函数g1(x)来运算与该数字输入信号对应的补正值,并将该运算出的补正值输出到减法器22。其它的构成与图1相同。
[0098] 因此,在本实施方式中,由于并非如第1实施方式那样将失真的补正函数g1(x)分割为多个输入区间,而是取而代之,根据数字输入信号的值直接运算基于失真的补正函数g1(x)的补正值,因此,图11所示那样,能在整个输入电压范围内总是将失真量补正为0值。
[0099] (实施方式3)
[0100] 图12表示使用了以上说明的DA变换装置的声音系统的整体概略构成。
[0101] 图12的声音系统具有接受来自CD、DVD等的媒介的信号的LSI50。所述LSI50具有:对来自所述媒介的信号进行AD变换的AD变换装置51、对来自所述AD变换装置51的数字信号进行给定的处理的AUDIODSP52、和对由该DSP52处理过的数字信号进行DA变换的DA变换装置53,该DA变换装置53由所述实施方式1或实施方式2所示的DA变换装置构成。来自所述LSI50的DA变换装置53的模拟信号是介由低通滤波器(信号处理电路)55以及放大器(信号处理电路)56输出给扬声器57的构成。
[0102] 然后,对位于声音系统的最终输出级的放大器56的模拟输出信号进行频率解析,基于其解析结果来算出在所述失真的补正函数g1(x)中的补正系数a、c。
[0103] 因此,在本实施方式中,考虑到从DA变换装置53到影像装置的最终输出级存在的全部非线性特性来削减因这些非线性特性引起而产生的高阶高次谐波分量,从而能有效果地抑制失真。
[0104] 另外,图12所示的声音系统也可以是处理影像信号以及声音信号来进行影像显示以及声音输出的影像系统的一部分。
[0105] (实施方式4)
[0106] 接下来说明本发明的第4实施方式。
[0107] 在所述实施方式1中,基于对DA变换装置的模拟输出信号进行频率解析结果来导出失真的补正函数g1(x),在本实施方式中,着眼于因1比特DA变换器串13内的各1比特DA变换器DAC-1~DAC-m的模拟的要素(例如连接的给定电源、GND电源的寄生电阻分量、以及内部开关的开关特性等)而出现高次谐波分量,基于该模拟的要素来导出失真的补正函数。本实施方式的整体构成与图1相同。
[0108] 具体使用图13进行说明。图13表示图1所示的各1比特DA变换器13内的1个1比特DA变换器(以DAC-1为示例)的主要部分的内部构成。在该1比特DA变换器DAC-1中,VDD是给定电压的电源,VSS是GND电源,OP是模拟信号的输出端子,71是配置于所述给定电源VDD与输出端子OP间的由PMOS晶体管构成的内部开关,72是配置于所述GND电源VSS与输出端子OP间的由NMOS晶体管构成的内部开关,70是对所述2个内部开关71、72进行接通/断开控制的控制装置。另外,Rd是将所述给定电源VDD和内部开关71进行连接的电源布线的布线电阻,Rs是将所述GND电源VSS和内部开关72进行连接的电源布线的布线电阻,Rp是内部开关71的电阻,Rn是内部开关72的电阻,Rc是将2个内部开关71、72的连接节点与输出端子OP间进行连接的布线的输出电阻。
[0109] 下面,使用所述各种电阻的5个参数Rd、Rs、Rp、Rn、Rc来说明导出失真的补正函数g2(x)的方法。
[0110] 在将对1比特DA变换器DAC-1输入了信号x时的输出信号设为y1时,输出信号y1用式11来表现。
[0111] [公式11]
[0112] …式11
[0113] 在此,在将没有失真的理想的输出信号设为y2,且将该输出信号y2用式12[0114] [公式12]
[0115] y2=-x+1  …式12
[0116] 来表现时,失真分量能以式11与式12的差分来获得。在将该失真分量设为失真的补正函数g2(x)时,该失真的补正函数g2(x)(=y1-y2)用下述的式13来表现。
[0117] [公式13]
[0118] …式13
[0119] 在图14中用虚线表示如此得到的失真的补正函数g2(x)。与所述实施方式1相同,在将图14的横轴等分割为16个输入区间的情况下,如图14中以实线所示那样,失真在各输入区间被降低到0值附近。因而,即使在1比特DA变换器串13的各1比特变换器DAC-1~DAC-m中存在非线性特性,也能有效果地抑制包含于从DA变换电路15输出的模拟信号中的2阶、3阶、4阶…的高次谐波分量。
[0120] 产业上的利用可能性
[0121] 如以上说明那样,本发明的DA变换装置能有效地抑制使失真恶化的因DA变换电路的模拟的要素而产生高次谐波分量的影响,从而实现低失真,因此应用于DA变换装置以及包含其的声音或影像装置等有用。
[0122] 符号的说明
[0123] 10 数字滤波器
[0124] 11 噪声整形器
[0125] 12 解码器
[0126] 13 1比特DA变换器串
[0127] DAC-1~DAC-m 1比特DA变换器
[0128] 14 模拟加法器
[0129] 15 DA变换电路
[0130] 20 存储装置(存储单元)
[0131] 21 非线性补正电路
[0132] 22 减法器(减法运算单元)
[0133] 25 补正值输出单元
[0134] 30 DSP(运算单元)
[0135] 50 LSI
[0136] 51 AD变换装置
[0137] 52 AUDIO DSP
[0138] 53 DA变换装置
[0139] 55 低通滤波器(信号处理电路)
[0140] 56 放大器(信号处理电路)
[0141] 57 扬声器
[0142] 70 控制装置
[0143] 71 P型晶体管(内部开关)
[0144] 72 N型晶体管(内部开关)
[0145] Rd 至给定电源的布线电阻
[0146] Rs 至GND电源的布线电阻
[0147] Rp P型晶体管的电阻
[0148] Rn N型晶体管的电阻
[0149] Rc 输出电阻
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