量子化装置
【課題】 回路規模の増加を抑制しつつ、複数ビットの量子化信号を生成する。
【解決手段】 量子化装置は、第１クロックの１周期前の量子化信号に基づく量子化誤差と第１信号とに基づいて、第２信号を生成する信号処理部と、第１クロックより高速の第２クロックに同期して動作し、第２信号を第１クロックの１周期以内に量子化し、量子化信号を生成する量子化部とを有している。
【解決手段】 量子化装置は、第１クロックの１周期前の量子化信号に基づく量子化誤差と第１信号とに基づいて、第２信号を生成する信号処理部と、第１クロックより高速の第２クロックに同期して動作し、第２信号を第１クロックの１周期以内に量子化し、量子化信号を生成する量子化部とを有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、量子化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ΔΣ変調回路等の量子化装置は、例えば、オーディオやＡ／Ｄ変換器に利用される。例えば、ΔΣ変調回路は、入力信号（アナログ信号や複数ビットのデジタル信号）を１ビットの量子化信号に量子化する。あるいは、ΔΣ変調回路は、入力信号を複数ビットの量子化信号に量子化する。例えば、信号対雑音比（以下、ＳＮＲとも称する）は、量子化装置の出力信号のビット数を増加することにより、改善される。あるいは、ＳＮＲは、サンプリング周波数を上げることにより、改善される。
【０００３】
例えば、ＳＮＲは、量子化装置の出力信号のビット数ｍ（量子化ビット数）、オーバーサンプリング比ＯＳＲ（信号周波数に対するサンプリング周波数の比）を用いて、式（１）で表される。
ＳＮＲ＝１．７６＋６．０２・ｍ＋１０・ｌｏｇ１０（ＯＳＲ） ・・・（１）
式（１）より、ＳＮＲは、例えば、量子化ビット数ｍを１ビット上げることにより、約６ｄＢ改善される。また、ＳＮＲは、オーバーサンプリング比ＯＳＲを２倍にすることにより、約３ｄＢ改善される。
【０００４】
一般に、量子化ビット数を増加させると、回路規模が増加する。このため、ＳＮＲを改善する方式として、サンプリング周波数を上げる方式が一般的に用いられている。なお、近年、量子化幅を２のｋ乗（ｋは正の整数）で表される数値に限定することにより、複数ビットの信号を出力する量子化器の回路を簡略化する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１４７０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＳＮＲを改善するために、サンプリング周波数を上げる方式を用いたとき、量子化装置全体が高速に動作する。このため、消費電流が増加する。また、量子化装置全体が高速に動作するため、タイミング調整が困難になる。また、複数ビットの量子化信号を生成する一般的な方式では、回路規模が増加する。なお、量子化幅を２のｋ乗（ｋは正の整数）で表される数値に限定する方式では、例えば、汎用性の高い量子化装置を形成することは困難である。
【０００７】
本発明の目的は、回路規模の増加を抑制しつつ、複数ビットの量子化信号を生成することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一形態では、量子化装置は、第１クロックの１周期前の量子化信号に基づく量子化誤差と第１信号とに基づいて、第２信号を生成する信号処理部と、第１クロックより高速の第２クロックに同期して動作し、第２信号を第１クロックの１周期以内に量子化し、量子化信号を生成する量子化部とを有している。
【発明の効果】
【０００９】
回路規模の増加を抑制しつつ、複数ビットの量子化信号を生成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一実施形態における量子化装置の例を示している。
【図２】図１に示した量子化装置の動作の一例を示している。
【図３】図１に示した量子化部の一例を示している。
【図４】図３に示した量子化部の動作の一例を示している。
【図５】図３に示した量子化部の動作タイミングの一例を示している。
【図６】別の実施形態における量子化部の一例を示している。
【図７】図６に示した量子化部の動作の一例を示している。
【図８】図６に示した量子化部の動作タイミングの一例を示している。
【図９】図６に示した量子化部の動作の別の例を示している。
【図１０】図６に示した量子化部の動作タイミングの別の例を示している。
【図１１】図６に示した量子化部の動作の別の例を示している。
【図１２】図６に示した量子化部の動作タイミングの別の例を示している。
【図１３】別の実施形態における量子化部の一例を示している。
【図１４】図１３に示した量子化部の動作タイミングの一例を示している。
【図１５】別の実施形態における量子化部の一例を示している。
【図１６】図１５に示した量子化部の動作タイミングの一例を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施形態を図面を用いて説明する。
【００１２】
図１は、一実施形態における量子化装置の例を示している。量子化装置は、例えば、ΔΣ変調を実施し、ｎビット（ｎは３以上の整数）の入力信号ＶＩＮをｍビット（ｍはｎより小さい２以上の整数）の量子化信号ＶＯＵＴに量子化する。例えば、量子化装置は、８ビットの入力信号ＶＩＮを２ビットの量子化信号ＶＯＵＴに量子化する。なお、量子化装置は、ΔΣ変調以外の変調を実施し、入力信号ＶＩＮを量子化信号ＶＯＵＴに量子化してもよい。
【００１３】
量子化装置は、例えば、信号処理部１０および量子化部３０を有している。信号処理部１０は、例えば、クロックＣＬＫ１の１周期前の量子化信号ＶＯＵＴに基づく量子化誤差と入力信号ＶＩＮとに基づいて、信号ＶＳＩＧを生成する。量子化部３０は、信号ＶＳＩＧを信号処理部１０から受ける。そして、量子化部３０は、信号処理部１０から受けた信号ＶＳＩＧを量子化して、量子化信号ＶＯＵＴを生成する。例えば、量子化部３０は、クロックＣＬＫ１より高速のクロックＣＬＫ２に同期して動作し、信号ＶＳＩＧをクロックＣＬＫ１の１周期以内に量子化する。そして、量子化部３０は、信号ＶＳＩＧを量子化した量子化信号ＶＯＵＴを出力する。なお、クロックＣＬＫ１、ＣＬＫ２は、互いに同期している。
【００１４】
信号処理部１０は、例えば、加算部１２、減算部１４、遅延部１６、１８および量子化値選択部２０を有している。加算部１２は、入力信号ＶＩＮと遅延部１６から出力される遅延信号ＤＳＩＧとを受ける。そして、加算部１２は、入力信号ＶＩＮと遅延信号ＤＳＩＧとの加算結果を減算部１４に出力する。
【００１５】
減算部１４は、入力信号ＶＩＮと遅延信号ＤＳＩＧとの加算結果（加算部１２の出力）と、遅延部１８から出力される遅延信号ＤＱＶとを受ける。そして、減算部１４は、入力信号ＶＩＮと遅延信号ＤＳＩＧとの加算結果から遅延信号ＤＱＶを減算する。また、減算部１４は、減算結果を示す信号ＶＳＩＧを、遅延部１６および量子化部３０に出力する。
【００１６】
遅延部１６は、減算部１４から出力される信号ＶＳＩＧを遅延させて、遅延させた信号ＶＳＩＧを遅延信号ＤＳＩＧとして加算部１２に出力する。例えば、遅延部１６は、クロックＣＬＫ１に同期して動作し、信号ＶＳＩＧをクロックＣＬＫ１の１周期分だけ遅延させて遅延信号ＤＳＩＧを生成する。遅延部１６は、例えば、クロックＣＬＫ１に同期して動作するＤフリップフロップである。
【００１７】
量子化値選択部２０は、量子化部３０から出力される量子化信号ＶＯＵＴを受け、受けた量子化信号ＶＯＵＴに対応する量子化値ＱＶを遅延部１８に出力する。例えば、量子化値ＱＶが“３２”、“６４”、“９６”および“１２８”の４レベルのとき、量子化値選択部２０は、量子化部３０から出力される量子化信号ＶＯＵＴに基づいて、“３２”、“６４”、“９６”、“１２８”のいずれかを選択し、選択した量子化値ＱＶを遅延部１８に出力する。なお、量子化値選択部２０は、量子化信号ＶＯＵＴに対応付けされた複数の量子化値ＱＶを外部から受けてもよい。あるいは、量子化信号ＶＯＵＴに対応付けされた複数の量子化値ＱＶは、量子化値選択部２０内で生成されてもよい。
【００１８】
遅延部１８は、量子化値選択部２０により選択された量子化値ＱＶを遅延させて、遅延させた量子化値ＱＶを遅延信号ＤＱＶとして減算部１４に出力する。例えば、遅延部１８は、クロックＣＬＫ１に同期して動作し、量子化値ＱＶをクロックＣＬＫ１の１周期分だけ遅延させて遅延信号ＤＱＶを生成する。遅延部１８は、例えば、クロックＣＬＫ１に同期して動作するＤフリップフロップである。
【００１９】
ここで、量子化信号ＶＯＵＴに対応する量子化値ＱＶは、量子化誤差をＱとしたとき、式（２）で表される。また、信号ＶＳＩＧは、遅延部１６、１８の伝達関数Ｚ−１を用いて、式（３）で表される。そして、式（２）を式（３）に代入することにより、量子化値ＱＶは、式（４）で表される。
ＱＶ＝ＶＳＩＧ＋Ｑ ・・・（２）
ＶＳＩＧ＝ＶＩＮ＋（ＶＳＩＧ・Ｚ−１）−（ＱＶ・Ｚ−１） ・・・（３）
ＱＶ＝ＶＩＮ＋（１−Ｚ−１）・Ｑ ・・・（４）
例えば、式（３）は、クロックＣＬＫ１の１周期前の量子化信号ＶＯＵＴに基づく量子化誤差Ｑと入力信号ＶＩＮとに基づいて信号ＶＳＩＧが生成されることを示している。例えば、量子化部３０は、量子化誤差Ｑをフィードバックする際の遅延時間（クロックＣＬＫ１の周期）より短い周期のクロックＣＬＫ２で比較処理を順次実施し、信号ＶＳＩＧをクロックＣＬＫ１の１周期以内に量子化する。比較処理は、例えば、信号ＶＳＩＧと各量子化値ＱＶとを比較する処理である。
【００２０】
なお、信号処理部１０の構成は、この例に限定されない。例えば、加算部１２と減算部１４とは、互いに逆に配置されてもよい。すなわち、減算部１４は、入力信号ＶＩＮから遅延信号ＤＱＶを減算し、減算結果を加算部１２に出力してもよい。そして、加算部１２は、入力信号ＶＩＮから遅延信号ＤＱＶを減算した結果と遅延信号ＤＳＩＧとを加算し、信号ＶＳＩＧを生成してもよい。このときにも、信号ＶＳＩＧは、式（３）で表される。あるいは、信号処理部１０は、信号ＶＳＩＧから量子化値ＱＶを減算した結果を遅延させて、遅延させた減算結果を入力信号ＶＩＮに加算してもよい。
【００２１】
図２は、図１に示した量子化装置の動作の一例を示している。なお、図２は、クロックＣＬＫ１の１番目から１０番目のクロックに対する各信号ＶＩＮ、ＤＳＩＧ、ＶＳＩＧ、ＶＯＵＴ、ＤＱＶ、ＱＶを示している。例えば、量子化値ＱＶは、“３２”、“６４”、“９６”および“１２８”の４レベルである。そして、量子化装置は、例えば、“３２”から“１００”までの範囲の入力信号ＶＩＮを受ける。図２の例では、入力信号ＶＩＮの値は、“１００”である。なお、図２では、量子化信号ＶＯＵＴを２進数で示し、その他の信号を１０進数で示している。
【００２２】
また、図２の備考には、量子化の際の条件の一例を示している。例えば、量子化部３０は、信号ＶＳＩＧが０以上で３２以下のとき（０≦ＶＳＩＧ≦３２）、“００”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。また、量子化部３０は、信号ＶＳＩＧが３３以上で６４以下のとき（３３≦ＶＳＩＧ≦６４）、“０１”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。また、量子化部３０は、信号ＶＳＩＧが６５以上で９６以下のとき（６５≦ＶＳＩＧ≦９６）、“１０”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。そして、量子化部３０は、信号ＶＳＩＧが９７以上で１２８以下のとき（９７≦ＶＳＩＧ≦１２８）、“１１”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。
【００２３】
なお、“００”、“０１”、“１０”および“１１”の量子化信号ＶＯＵＴは、量子化値ＱＶがそれぞれ“３２”、“６４”、“９６”および“１２８”であることを示している。このように、量子化値ＱＶは、量子化信号ＶＯＵＴに対応付けされている。
【００２４】
ΔΣ変調では、例えば、所定時間内の量子化値ＱＶを平均することにより、入力信号ＶＩＮを復調できる。図２の例では、１０クロック中に“１０”および“１１”の量子化信号ＶＯＵＴがそれぞれ８個および２個存在している。したがって、図２の例では、量子化値ＱＶの平均値ＱＶａｖｅは、式（５）で表される。
ＱＶａｖｅ＝（９６×８＋１２８×２）／１０＝１０２．４ ・・・（５）
このように、この実施形態では、入力信号ＶＩＮ（例えば、“１００”）を２ビットの量子化信号ＶＯＵＴで表すことができる。
【００２５】
図３は、図１に示した量子化部３０の一例を示している。なお、図中の符号ＱＴＷ１・・・ＱＴＷｉは、量子化幅に基づく参照値を示している。例えば、参照値ＱＴＷ１・・・ＱＴＷｉは、量子化部３０内で生成される。なお、量子化部３０は、参照値ＱＴＷ１・・・ＱＴＷｉを外部から受けてもよい。参照値ＱＴＷ１・・・ＱＴＷｉは、例えば、量子化幅を整数倍した値である。例えば、量子化幅が“３２”で、量子化値ＱＶが“３２”、“６４”、“９６”および“１２８”の４レベルのとき、参照値ＱＴＷ１・・・ＱＴＷｉは、量子化幅（“３２”）を１倍した“３２”と、量子化幅（“３２”）を２倍した“６４”との２つである。
【００２６】
量子化部３０は、例えば、入力選択部３２、演算部３４、遅延部３６、動作制御部３８および出力部４０を有している。
【００２７】
入力選択部３２は、例えば、図１に示した信号処理部１０で生成される信号ＶＳＩＧと、遅延部３６から出力される遅延信号ＤＣＶ２と、動作制御部３８から出力される制御信号ＣＮＴ２と、クロックＣＬＫ２とを受ける。そして、入力選択部３２は、クロックＣＬＫ１の各周期でのクロックＣＬＫ２の最初の周期に、信号ＶＳＩＧを演算信号ＣＶ１として選択する。なお、クロックＣＬＫ１の各周期でのクロックＣＬＫ２の最初の周期以外では、遅延信号ＤＣＶ２が演算信号ＣＶ１として選択される。
【００２８】
すなわち、入力選択部３２は、信号ＶＳＩＧおよび遅延信号ＤＣＶ２のいずれかを演算信号ＣＶ１として選択する。例えば、入力選択部３２は、信号ＶＳＩＧおよび遅延信号ＤＣＶ２のいずれかを制御信号ＣＮＴ２に基づいて選択し、選択した信号（演算信号ＣＶ１）を出力する。
【００２９】
演算部３４は、演算信号ＣＶ１、制御信号ＣＮＴ１および複数の参照値ＱＴＷ（ＱＴＷ１・・・ＱＴＷｉ）を受ける。なお、参照値ＱＴＷは、演算部３４内で生成されてもよい。そして、演算部３４は、量子化幅に基づく複数の参照値ＱＴＷ、演算信号ＣＶ１および制御信号ＣＮＴ１に基づいて、演算信号ＣＶ２を生成する。例えば、演算部３４は、レベル選択部４２および減算部４４を有している。
【００３０】
レベル選択部４２は、例えば、動作制御部３８から出力される制御信号ＣＮＴ１を受け、参照値ＲＦＶをクロックＣＬＫ２に同期して出力する。例えば、レベル選択部４２は、複数の参照値ＱＴＷから１つの参照値ＱＴＷを値の大きい方から順に選択し、選択した参照値ＱＴＷの符号を制御信号ＣＮＴ１に応じて正および負のいずれかに設定する。そして、レベル選択部４２は、符号が設定された参照値ＱＴＷを、参照値ＲＦＶとしてクロックＣＬＫ２に同期して出力する。すなわち、レベル選択部４２は、参照値ＱＴＷを値の大きい方から順にクロックＣＬＫ２に同期して出力し、出力する参照値ＱＴＷの符号を制御信号ＣＮＴ１に応じて正および負のいずれかに設定する。
【００３１】
減算部４４は、レベル選択部４２から出力される参照値ＲＦＶを演算信号ＣＶ１から減算して演算信号ＣＶ２を生成する。そして、減算部４４は、演算信号ＣＶ２を遅延部３６および動作制御部３８に出力する。なお、減算部４４は、例えば、参照値ＲＦＶの符号が負のとき、参照値ＲＦＶの絶対値と演算信号ＣＶ１とを加算して演算信号ＣＶ２を生成する。
【００３２】
すなわち、減算部４４は、参照値ＲＦＶおよび演算信号ＣＶ１を受ける。そして、減算部４４は、参照値ＲＦＶの絶対値を演算信号ＣＶ１から減算する減算処理および参照値ＲＦＶの絶対値を演算信号ＣＶ１に加算する加算処理のいずれかを参照値ＲＦＶの符号に基づいて実施することにより、演算信号ＣＶ２を生成する。なお、参照値ＲＦＶの絶対値は、レベル選択部４２により選択された参照値ＱＴＷである。
【００３３】
したがって、演算部３４は、複数の参照値ＱＴＷから１つの参照値ＱＴＷを選択し、選択した参照値ＱＴＷを演算信号ＣＶ１から減算する減算処理および選択した参照値ＱＴＷを演算信号ＣＶ１に加算する加算処理のいずれかを制御信号ＣＮＴ１に基づいて実施することにより、演算信号ＣＶ２を生成する。
【００３４】
遅延部３６は、減算部４４から出力される演算信号ＣＶ２を遅延させて、遅延させた演算信号ＣＶ２を遅延信号ＤＣＶ２として入力選択部３２に出力する。例えば、遅延部３６は、クロックＣＬＫ２に同期して動作し、演算信号ＣＶ２をクロックＣＬＫ２の１周期分だけ遅延させて遅延信号ＤＣＶ２を生成する。遅延部３６は、例えば、クロックＣＬＫ２に同期して動作するＤフリップフロップである。
【００３５】
動作制御部３８は、演算信号ＣＶ２を受け、クロックＣＬＫ２に同期して信号ＣＯＵＴを出力する。また、動作制御部３８は、制御信号ＣＮＴ１、ＣＮＴ２を生成し、生成した制御信号ＣＮＴ１、ＣＮＴ２をレベル選択部４２および入力選択部３２にそれぞれ出力する。
【００３６】
例えば、動作制御部３８は、演算信号ＣＶ２が所定の閾値以下のとき、レベル選択部４２から出力される参照値ＲＦＶの符号を負にするための制御信号ＣＮＴ１を生成する。すなわち、動作制御部３８は、演算信号ＣＶ２が所定の閾値以下のとき、演算信号ＣＶ２の値を大きくするための制御信号ＣＮＴ１を生成する。なお、例えば、閾値は、図２の備考に示した条件で量子化するときには、“０”である。
【００３７】
また、例えば、動作制御部３８は、演算信号ＣＶ２が所定の閾値より大きいとき、レベル選択部４２から出力される参照値ＲＦＶの符号を正にするための制御信号ＣＮＴ１を生成する。すなわち、動作制御部３８は、演算信号ＣＶ２が所定の閾値より大きいとき、演算信号ＣＶ２の値を小さくするための制御信号ＣＮＴ１を生成する。
【００３８】
制御信号ＣＮＴ２の生成では、例えば、高レベルの制御信号ＣＮＴ２が信号ＶＳＩＧを演算信号ＣＶ１として選択することを示すとき、動作制御部３８は、クロックＣＬＫ１の各周期でのクロックＣＬＫ２の最初の周期に、制御信号ＣＮＴ２を高レベルに設定する。そして、動作制御部３８は、クロックＣＬＫ１の各周期でのクロックＣＬＫ２の最初の周期以外に、制御信号ＣＮＴ２を低レベルに設定する。
【００３９】
また、信号ＣＯＵＴの生成では、例えば、動作制御部３８は、クロックＣＬＫ１の各周期において、演算信号ＣＶ２と所定の閾値との比較を実施する度に、比較結果に基づいて信号ＣＯＵＴを更新する。そして、出力部４０は、信号ＣＯＵＴを動作制御部３８から受け、信号ＣＯＵＴに基づく量子化信号ＶＯＵＴをクロックＣＬＫ２に同期して出力する。すなわち、動作制御部３８および出力部４０は、クロックＣＬＫ１の各周期での所定の閾値と演算信号ＣＶ２との複数回の比較結果に基づいて量子化信号ＶＯＵＴを生成する制御部として機能する。なお、出力部４０は、動作制御部３８内に設けられてもよい。
【００４０】
量子化部３０の構成は、この例に限定されない。例えば、量子化部３０は、参照値ＲＦＶを演算信号ＣＶ１に加算して演算信号ＣＶ２を生成する加算部を、減算部４４の代わりに有してもよい。減算部４４の代わりに加算部を有する量子化部３０では、例えば、演算信号ＣＶ２が所定の閾値より大きいとき、レベル選択部４２から出力される参照値ＲＦＶの符号を負にするための制御信号ＣＮＴ１が生成される。すなわち、動作制御部３８は、演算信号ＣＶ２が所定の閾値より大きいとき、演算信号ＣＶ２の値を小さくするための制御信号ＣＮＴ１を生成する。
【００４１】
また、動作制御部３８は、制御信号ＣＮＴ１を減算部４４に出力してもよい。例えば、レベル選択部４２は、参照値ＱＴＷを値の大きい方から順にクロックＣＬＫ２に同期して出力してもよい。そして、減算部４４は、例えば、減算処理および加算処理のいずれかを制御信号ＣＮＴ１に基づいて実施してもよい。
【００４２】
図４は、図３に示した量子化部３０の動作の一例を示している。図４の動作は、ハードウエアのみで実現されてもよく、ハードウエハをソフトウエアにより制御することにより実現されてもよい。図４では、量子化信号ＶＯＵＴを２進数で示し、その他の信号を１０進数で示している。
【００４３】
なお、図４は、図２の備考に示した条件で量子化するときの量子化部３０の動作の一例を示している。例えば、図４の動作では、量子化装置は、８ビットの入力信号ＶＩＮを２ビットの量子化信号ＶＯＵＴに量子化する。例えば、０以上で３２以下の信号ＶＳＩＧは、“３２”に量子化される。３３以上で６４以下の信号ＶＳＩＧは、“６４”に量子化される。６５以上で９６以下の信号ＶＳＩＧは、“９６”に量子化される。９７以上で１２８以下の信号ＶＳＩＧは、“１２８”に量子化される。例えば、“３２”、“６４”、“９６”および“１２８”の量子化値ＱＶは、それぞれ“００”、“０１”、“１０”および“１１”の量子化信号ＶＯＵＴに対応付けされている。
【００４４】
図４の例では、量子化幅は、“３２”であり、参照値ＱＴＷは、“３２”および“６４”の２つである。また、クロックＣＬＫ２の周波数は、例えば、クロックＣＬＫ１の周波数の２倍である。すなわち、クロックＣＬＫ１の１周期でのクロックＣＬＫ２のクロック数は、例えば、量子化信号ＶＯＵＴのビット数と同じである。例えば、処理Ｓ１００−Ｓ１０４、Ｓ１１８は、クロックＣＬＫ１の各周期におけるクロックＣＬＫ２の最初の周期に実施される。また、例えば、処理Ｓ１０６−Ｓ１１６、Ｓ１２０−Ｓ１３０は、クロックＣＬＫ１の各周期におけるクロックＣＬＫ２の２番目の周期に実施される。
【００４５】
処理Ｓ１００では、入力選択部３２は、信号ＶＳＩＧを演算信号ＣＶ１として選択する。また、レベル選択部４２は、参照値ＲＦＶとして“６４”を出力する。したがって、減算部４４は、信号ＶＳＩＧから“６４”を減算して演算信号ＣＶ２を生成する。
【００４６】
処理Ｓ１０２では、動作制御部３８は、演算信号ＣＶ２が“０”（所定の閾値）以下か否かを判定する。すなわち、動作制御部３８は、信号ＶＳＩＧが“６４”以下か否かを判定する。演算信号ＣＶ２が“０”以下のとき（処理Ｓ１０２のＹｅｓ）、量子化部３０の動作は、処理Ｓ１０４に移る。すなわち、信号ＶＳＩＧが“６４”以下のとき、量子化部３０の動作は、処理Ｓ１０４に移る。一方、演算信号ＣＶ２が“０”より大きいとき（処理Ｓ１０２のＮｏ）、量子化部３０の動作は、処理Ｓ１１８に移る。すなわち、信号ＶＳＩＧが“６４”より大きいとき、量子化部３０の動作は、処理Ｓ１１８に移る。
【００４７】
処理Ｓ１０４では、動作制御部３８は、信号ＣＯＵＴの値を“０”に設定する。また、動作制御部３８は、例えば、レベル選択部４２から出力される参照値ＲＦＶの符号を負にするための制御信号ＣＮＴ１を生成する。すなわち、動作制御部３８は、演算信号ＣＶ２が“０”以下のとき、演算信号ＣＶ２の値を大きくするための制御信号ＣＮＴ１を生成する。
【００４８】
処理Ｓ１０６では、入力選択部３２は、遅延信号ＤＣＶ２を演算信号ＣＶ１として選択する。また、レベル選択部４２は、参照値ＲＦＶとして“−３２”を出力する。したがって、減算部４４は、遅延信号ＤＣＶ２から“−３２”を減算して演算信号ＣＶ２を生成する。すなわち、減算部４４は、遅延信号ＤＣＶ２に“３２”を加算して演算信号ＣＶ２を生成する。
【００４９】
処理Ｓ１０８では、動作制御部３８は、演算信号ＣＶ２が“０”（所定の閾値）以下か否かを判定する。すなわち、動作制御部３８は、信号ＶＳＩＧが“３２”（６４から３２を減算した値）以下か否かを判定する。演算信号ＣＶ２が“０”以下のとき（処理Ｓ１０８のＹｅｓ）、量子化部３０の動作は、処理Ｓ１１０に移る。すなわち、信号ＶＳＩＧが“３２”以下のとき、量子化部３０の動作は、処理Ｓ１１０に移る。一方、演算信号ＣＶ２が“０”より大きいとき（処理Ｓ１０８のＮｏ）、量子化部３０の動作は、処理Ｓ１１４に移る。すなわち、信号ＶＳＩＧが“３２”より大きく“６４”以下のとき、量子化部３０の動作は、処理Ｓ１１４に移る。
【００５０】
処理Ｓ１１０では、動作制御部３８は、信号ＣＯＵＴの値を“０”に維持する。処理Ｓ１１２では、出力部４０は、“０”の信号ＣＯＵＴに対応する“００”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。このように、量子化部３０は、例えば、信号ＶＳＩＧが３２以下のとき（ＶＳＩＧ≦３２）、“００”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。
【００５１】
処理Ｓ１１４では、動作制御部３８は、信号ＣＯＵＴの値に“１”を加算する。すなわち、信号ＶＳＩＧが“３２”より大きく“６４”以下のとき、動作制御部３８は、信号ＣＯＵＴの値を“１”に設定する。処理Ｓ１１６では、出力部４０は、“１”の信号ＣＯＵＴに対応する“０１”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。このように、量子化部３０は、例えば、信号ＶＳＩＧが３３以上で６４以下のとき（３３≦ＶＳＩＧ≦６４）、“０１”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。
【００５２】
処理Ｓ１１８では、動作制御部３８は、信号ＣＯＵＴの値を“２”に設定する。すなわち、信号ＶＳＩＧが“６４”より大きいとき、動作制御部３８は、信号ＣＯＵＴの値を“２”に設定する。また、動作制御部３８は、例えば、レベル選択部４２から出力される参照値ＲＦＶの符号を正にするための制御信号ＣＮＴ１を生成する。すなわち、動作制御部３８は、演算信号ＣＶ２が“０”より大きいとき、演算信号ＣＶ２の値を小さくするための制御信号ＣＮＴ１を生成する。
【００５３】
処理Ｓ１２０では、入力選択部３２は、遅延信号ＤＣＶ２を演算信号ＣＶ１として選択する。また、レベル選択部４２は、参照値ＲＦＶとして“３２”を出力する。したがって、減算部４４は、遅延信号ＤＣＶ２から“３２”を減算して演算信号ＣＶ２を生成する。
【００５４】
処理Ｓ１２２では、動作制御部３８は、演算信号ＣＶ２が“０”以下か否かを判定する。すなわち、動作制御部３８は、信号ＶＳＩＧが“９６”（６４に３２を加算した値）以下か否かを判定する。演算信号ＣＶ２が“０”以下のとき（処理Ｓ１２２のＹｅｓ）、量子化部３０の動作は、処理Ｓ１２４に移る。すなわち、信号ＶＳＩＧが“６４”より大きく“９６”以下のとき、量子化部３０の動作は、処理Ｓ１２４に移る。一方、演算信号ＣＶ２が“０”より大きいとき（処理Ｓ１２２のＮｏ）、量子化部３０の動作は、処理Ｓ１２８に移る。すなわち、信号ＶＳＩＧが“９６”より大きいとき、量子化部３０の動作は、処理Ｓ１２８に移る。
【００５５】
処理Ｓ１２４では、動作制御部３８は、信号ＣＯＵＴの値を“２”に維持する。処理Ｓ１２６では、出力部４０は、“２”の信号ＣＯＵＴに対応する“１０”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。このように、量子化部３０は、例えば、信号ＶＳＩＧが６５以上で９６以下のとき（６５≦ＶＳＩＧ≦９６）、“１０”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。
【００５６】
処理Ｓ１２８では、動作制御部３８は、信号ＣＯＵＴの値に“１”を加算する。すなわち、信号ＶＳＩＧが“９６”より大きいとき、動作制御部３８は、信号ＣＯＵＴの値を“３”に設定する。処理Ｓ１３０では、出力部４０は、“３”の信号ＣＯＵＴに対応する“１１”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。このように、量子化部３０は、例えば、信号ＶＳＩＧが９７以上のとき（９７≦ＶＳＩＧ）、“１１”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。
【００５７】
なお、量子化部３０の動作は、この例に限定されない。例えば、量子化のレベルは、３でもよいし、５以上でもよい。参照値ＱＴＷの数および選択順は、例えば、量子化のレベルに基づいて設定される。そして、量子化信号ＶＯＵＴは、例えば、クロックＣＬＫ１の各周期での演算信号ＣＶ２の時系列変化に基づいて生成される。すなわち、量子化信号ＶＯＵＴは、クロックＣＬＫ１の各周期での所定の閾値と演算信号ＣＶ２との複数回の比較結果に基づいて生成される。
【００５８】
例えば、量子化幅が“１６”で、量子化値ＱＶが“１６”から“１２８”までの８レベルのとき、量子化幅に基づく参照値ＱＴＷは、“６４”、“３２”および“１６”の３つである。また、クロックＣＬＫ２の周波数は、例えば、クロックＣＬＫ１の周波数の３倍である。例えば、動作制御部３８は、処理Ｓ１１８において、信号ＣＯＵＴの値を“４”に設定する。そして、例えば、処理Ｓ１１０と処理Ｓ１１２との間に、処理Ｓ１０６−Ｓ１１０、Ｓ１１４に対応する処理が追加される。なお、処理Ｓ１０６に対応する処理では、参照値ＲＦＶは、“−１６”である。
【００５９】
また、例えば、処理Ｓ１１４と処理Ｓ１１６との間に追加される処理では、参照値ＲＦＶは、“１６”である。なお、例えば、処理Ｓ１２４と処理Ｓ１２６との間に追加される処理では、参照値ＲＦＶは、“−１６”である。そして、例えば、処理Ｓ１２８と処理Ｓ１３０との間に追加される処理では、参照値ＲＦＶは、“１６”である。そして、出力部４０は、信号ＣＯＵＴの値に基づく量子化信号ＶＯＵＴを出力する。これにより、信号ＶＳＩＧは、例えば、“１６”、“３２”、“４８”、“６４”、“８０”、“９６”、“１１２”および“１２８”の８レベルに量子化される。
【００６０】
図５は、図３に示した量子化部３０の動作タイミングの一例を示している。なお、図５は、図４に示した動作の各信号の一例を示している。図５では、量子化信号ＶＯＵＴ等の信号を１０進数で示している。また、例えば、高レベルの制御信号ＣＮＴ１は、参照値ＲＦＶの符号を負にすることを示している。そして、高レベルの制御信号ＣＮＴ２は、信号ＶＳＩＧを演算信号ＣＶ１として選択することを示している。なお、図５の例では、期間Ｔ１０、Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３の信号ＶＳＩＧは、“１００”、“１０”、“５０”および“８０”である。期間Ｔ１０、Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３は、クロックＣＬＫ１の周期に対応している。また、期間Ｔ２１、Ｔ２２は、クロックＣＬＫ２の周期に対応している。
【００６１】
期間Ｔ１０のクロックＣＬＫ２の最初の周期Ｔ２１では、演算信号ＣＶ１として、“１００”（信号ＶＳＩＧ）が選択される。また、参照値ＲＦＶとして、“６４”が出力される。したがって、演算信号ＣＶ２は、“１００”から“６４”を減算した“３６”である。演算信号ＣＶ２が“０”より大きいため、信号ＣＯＵＴは、“２”に設定される。
【００６２】
期間Ｔ１０のクロックＣＬＫ２の２番目の周期Ｔ２２では、遅延信号ＤＣＶ２として、期間Ｔ２１の演算信号ＣＶ２が出力される。したがって、遅延信号ＤＣＶ２は、“３６”である。また、演算信号ＣＶ１として、“３６”（遅延信号ＤＣＶ２）が選択され、参照値ＲＦＶとして、“３２”が出力される。したがって、演算信号ＣＶ２は、“３６”から“３２”を減算した“４”である。演算信号ＣＶ２が“０”より大きいため、信号ＣＯＵＴは、“２”に“１”を加算した“３”に設定される。このため、量子化信号ＶＯＵＴとして、“３”が出力される。なお、“３”の量子化信号ＶＯＵＴは、“１２８”の量子化値に対応している。すなわち、期間Ｔ１０では、“１００”の信号ＶＳＩＧが“１２８”に量子化される。
【００６３】
期間Ｔ１１のクロックＣＬＫ２の最初の周期Ｔ２１では、演算信号ＣＶ１として、“１０”（信号ＶＳＩＧ）が選択される。また、参照値ＲＦＶとして、“６４”が出力される。したがって、演算信号ＣＶ２は、“１０”から“６４”を減算した“−５４”である。演算信号ＣＶ２が０以下のため、信号ＣＯＵＴは、“０”に設定される。
【００６４】
期間Ｔ１１のクロックＣＬＫ２の２番目の周期Ｔ２２では、遅延信号ＤＣＶ２として、期間Ｔ２１の演算信号ＣＶ２が出力される。したがって、遅延信号ＤＣＶ２は、“−５４”である。また、演算信号ＣＶ１として、“−５４”（遅延信号ＤＣＶ２）が選択される。なお、期間Ｔ２２では、期間Ｔ２１の演算信号ＣＶ２が０以下のため、制御信号ＣＮＴ１は、高レベルに変化する。したがって、参照値ＲＦＶとして、“−３２”が出力される。
【００６５】
このため、演算信号ＣＶ２は、“−５４”から“−３２”を減算した“−２２”である。演算信号ＣＶ２が０以下のため、信号ＣＯＵＴは、“０”に維持される。このため、量子化信号ＶＯＵＴとして、“０”が出力される。なお、“０”の量子化信号ＶＯＵＴは、“３２”の量子化値に対応している。すなわち、期間Ｔ１１では、“１０”の信号ＶＳＩＧが“３２”に量子化される。
【００６６】
期間Ｔ１２のクロックＣＬＫ２の最初の周期Ｔ２１では、演算信号ＣＶ１として、“５０”（信号ＶＳＩＧ）が選択される。また、参照値ＲＦＶとして、“６４”が出力される。したがって、演算信号ＣＶ２は、“５０”から“６４”を減算した“−１４”である。演算信号ＣＶ２が０以下のため、信号ＣＯＵＴは、“０”に設定される。
【００６７】
期間Ｔ１２のクロックＣＬＫ２の２番目の周期Ｔ２２では、遅延信号ＤＣＶ２として、期間Ｔ２１の演算信号ＣＶ２が出力される。したがって、遅延信号ＤＣＶ２は、“−１４”である。また、演算信号ＣＶ１として、“−１４”（遅延信号ＤＣＶ２）が選択される。なお、期間Ｔ２２では、期間Ｔ２１の演算信号ＣＶ２が０以下のため、制御信号ＣＮＴ１は、高レベルに変化する。したがって、参照値ＲＦＶとして、“−３２”が出力される。
【００６８】
このため、演算信号ＣＶ２は、“−１４”から“−３２”を減算した“１８”である。演算信号ＣＶ２が“０”より大きいため、信号ＣＯＵＴは、“０”に“１”を加算した“１”に設定される。このため、量子化信号ＶＯＵＴとして、“１”が出力される。なお、“１”の量子化信号ＶＯＵＴは、“６４”の量子化値に対応している。すなわち、期間Ｔ１２では、“５０”の信号ＶＳＩＧが“６４”に量子化される。
【００６９】
期間Ｔ１３のクロックＣＬＫ２の最初の周期Ｔ２１では、演算信号ＣＶ１として、“８０”（信号ＶＳＩＧ）が選択される。また、参照値ＲＦＶとして、“６４”が出力される。したがって、演算信号ＣＶ２は、“８０”から“６４”を減算した“１６”である。演算信号ＣＶ２が“０”より大きいため、信号ＣＯＵＴは、“２”に設定される。
【００７０】
期間Ｔ１３のクロックＣＬＫ２の２番目の周期Ｔ２２では、遅延信号ＤＣＶ２として、期間Ｔ２１の演算信号ＣＶ２が出力される。したがって、遅延信号ＤＣＶ２は、“１６”である。また、演算信号ＣＶ１として、“１６”（遅延信号ＤＣＶ２）が選択され、参照値ＲＦＶとして、“３２”が出力される。
【００７１】
このため、演算信号ＣＶ２は、“１６”から“３２”を減算した“−１６”である。演算信号ＣＶ２が０以下のため、信号ＣＯＵＴは、“２”に維持される。このため、量子化信号ＶＯＵＴとして、“２”が出力される。なお、“２”の量子化信号ＶＯＵＴは、“９６”の量子化値に対応している。すなわち、期間Ｔ１３では、“８０”の信号ＶＳＩＧが“９６”に量子化される。
【００７２】
このように、量子化部３０は、例えば、クロックＣＬＫ１の１周期の期間（例えば、期間Ｔ１０）をクロックＣＬＫ２で時分割し、時分割した期間（クロックＣＬＫ２の周期）に、信号ＶＳＩＧが含まれる量子化値ＱＶ間の範囲を判定する。これにより、この実施形態では、信号ＶＳＩＧをクロックＣＬＫ１の１周期（例えば、期間Ｔ１０）以内に量子化できる。すなわち、この実施形態では、例えば、クロックＣＬＫ２の２周期（２クロック）で、信号ＶＳＩＧを２ビットの量子化信号ＶＯＵＴに量子化できる。
【００７３】
ここで、量子化装置の信号対雑音比（以下、ＳＮＲとも称する）は、例えば、量子化ビット数（量子化信号ＶＯＵＴのビット数）を１ビット上げることにより、約６ｄＢ改善される。また、ＳＮＲは、オーバーサンプリング比（信号周波数に対するサンプリング周波数の比）を２倍にすることにより、約３ｄＢ改善される。したがって、この実施形態では、クロックＣＬＫ１で１ビットに量子化する量子化装置に比べて、ＳＮＲを約６ｄＢ改善できる。これは、サンプリング周波数を４倍にしたときと同等の改善効果である。
【００７４】
すなわち、この実施形態では、量子化部３０の動作周波数（クロックＣＬＫ２の周波数）をクロックＣＬＫ１の周波数の２倍にすることにより、１ビットに量子化する量子化装置の動作周波数（クロックＣＬＫ１の周波数）を４倍にしたときと同等のＳＮＲの改善効果が得られる。このため、この実施形態では、消費電流の増加を抑制できる。また、この実施形態では、量子化装置の量子化部３０以外（信号処理部１０）を高速動作させる必要がないため、量子化装置全体を高速動作させるときに比べて、タイミング調整を容易にできる。
【００７５】
以上、この実施形態では、量子化装置は、信号ＶＳＩＧをクロックＣＬＫ１の１周期以内に複数ビットの量子化信号ＶＯＵＴに量子化する量子化部３０を有している。量子化部３０は、信号ＶＳＩＧと量子化ビットで表される量子化値ＱＶとを比較する比較器（例えば、減算部４４）の数を増加させる代わりに、クロックＣＬＫ１より高速のクロックＣＬＫ２に同期して動作する。これにより、この実施形態では、複数ビットの量子化信号ＶＯＵＴに量子化する量子化部３０の回路規模が増加することを抑制できる。すなわち、この実施形態では、回路規模の増加を抑制しつつ、複数ビットの量子化信号ＶＯＵＴを生成できる。
【００７６】
図６は、別の実施形態における量子化部３０Ａの一例を示している。上述した実施形態で説明した要素と同一の要素については、同一の符号を付し、これ等については、詳細な説明を省略する。この実施形態の量子化装置は、量子化部３０の代わりに量子化部３０Ａを有することを除いて、上述した実施形態と同じである。なお、図中の符号ＱＴＶ１・・・ＱＴＶｉは、量子化の際の境界値に対応する量子化値を示している。例えば、量子化値ＱＴＶ１・・・ＱＴＶｉは、量子化部３０Ａ内で生成される。なお、量子化部３０Ａは、量子化値ＱＴＶ１・・・ＱＴＶｉを外部から受けてもよい。例えば、量子化値ＱＴＶ１・・・ＱＴＶｉは、図２の備考に示した条件で量子化するとき、“３２”、“６４”および“９６”の３つである。
【００７７】
量子化部３０Ａは、例えば、レベル選択部４２Ａ、比較部４６、動作制御部３８Ａおよび出力部４０を有している。
【００７８】
レベル選択部４２Ａは、制御信号ＣＮＴ３および複数の量子化値ＱＴＶ（ＱＴＶ１・・・ＱＴＶｉ）を受ける。なお、量子化値ＱＴＶは、レベル選択部４２Ａ内で生成されてもよい。そして、レベル選択部４２Ａは、複数の量子化値ＱＴＶから１つの量子化値ＱＴＶを制御信号ＣＮＴ３に基づいて選択し、選択した量子化値ＱＴＶを示す参照信号ＲＦＶをクロックＣＬＫ２に同期して出力する。
【００７９】
比較部４６は、信号ＶＳＩＧおよび参照信号ＲＦＶを受け、信号ＶＳＩＧと参照信号ＲＦＶとを比較する。例えば、比較部４６は、信号ＶＳＩＧの値から参照信号ＲＦＶの値を減算し、減算結果に基づいて、比較結果を示す信号ＣＳＩＧ（以下、比較結果ＣＳＩＧとも称する）を出力する。
【００８０】
動作制御部３８Ａは、比較結果ＣＳＩＧを受け、クロックＣＬＫ２に同期して信号ＣＯＵＴを出力する。また、動作制御部３８Ａは、制御信号ＣＮＴ３を生成し、生成した制御信号ＣＮＴ３をレベル選択部４２Ａに出力する。
【００８１】
例えば、動作制御部３８Ａは、参照信号ＲＦＶの値が信号ＶＳＩＧの値以上のとき、参照信号ＲＦＶの値を小さくするための制御信号ＣＮＴ３を生成する。また、例えば、動作制御部３８Ａは、参照信号ＲＦＶの値が信号ＶＳＩＧの値より小さいとき、参照信号ＲＦＶの値を大きくするための制御信号ＣＮＴ３を生成する。さらに、クロックＣＬＫ１の各周期において、動作制御部３８Ａは、例えば、比較部４６から比較結果ＣＳＩＧを受ける度に、比較結果ＣＳＩＧに基づいて信号ＣＯＵＴを更新する。
【００８２】
そして、出力部４０は、信号ＣＯＵＴを動作制御部３８Ａから受け、信号ＣＯＵＴに基づく量子化信号ＶＯＵＴをクロックＣＬＫ２に同期して出力する。すなわち、動作制御部３８Ａおよび出力部４０は、比較部４６の比較結果ＣＳＩＧに基づいて量子化信号ＶＯＵＴを生成する制御部として機能する。なお、量子化部３０Ａの構成は、この例に限定されない。例えば、出力部４０は、動作制御部３８Ａ内に設けられてもよい。
【００８３】
図７は、図６に示した量子化部３０Ａの動作の一例を示している。図７の動作は、ハードウエアのみで実現されてもよく、ハードウエハをソフトウエアにより制御することにより実現されてもよい。図７では、量子化信号ＶＯＵＴを２進数で示し、その他の信号を１０進数で示している。なお、図７は、量子化値ＱＶが“３２”、“６４”、“９６”および“１２８”の４レベルのときの量子化部３０Ａの動作の一例を示している。すなわち、図７の動作では、量子化部３０Ａは、信号ＶＳＩＧを、図２の備考に示した条件で量子化する。
【００８４】
例えば、図７の動作では、量子化装置は、８ビットの入力信号ＶＩＮを２ビットの量子化信号ＶＯＵＴに量子化する。例えば、０以上で３２以下の信号ＶＳＩＧは、“３２”に量子化される。３３以上で６４以下の信号ＶＳＩＧは、“６４”に量子化される。６５以上で９６以下の信号ＶＳＩＧは、“９６”に量子化される。９７以上で１２８以下の信号ＶＳＩＧは、“１２８”に量子化される。例えば、“３２”、“６４”、“９６”および“１２８”の量子化値ＱＶは、それぞれ“００”、“０１”、“１０”および“１１”の量子化信号ＶＯＵＴに対応付けされている。
【００８５】
図７の例では、量子値ＱＴＶは、“３２”、“６４”および“９６”の３つである。また、クロックＣＬＫ２の周波数は、例えば、クロックＣＬＫ１の周波数の２倍である。すなわち、クロックＣＬＫ１の１周期でのクロックＣＬＫ２のクロック数は、例えば、量子化信号ＶＯＵＴのビット数と同じである。例えば、処理Ｓ２００−Ｓ２０４、Ｓ２１８は、クロックＣＬＫ１の各周期におけるクロックＣＬＫ２の最初の周期に実施される。また、例えば、処理Ｓ２０６−Ｓ２１６、Ｓ２２０−Ｓ２３０は、クロックＣＬＫ１の各周期におけるクロックＣＬＫ２の２番目の周期に実施される。
【００８６】
処理Ｓ２００では、レベル選択部４２Ａは、“３２”、“６４”および“９６”の量子値ＱＴＶのうち、中央付近の値である“６４”の量子化値ＱＴＶを選択する。そして、レベル選択部４２Ａは、選択した“６４”を示す参照信号ＲＦＶを出力する。したがって、処理Ｓ２０２において、比較部４６は、信号ＶＳＩＧと“６４”とを比較する。
【００８７】
処理Ｓ２０２では、比較部４６は、信号ＶＳＩＧが“６４”以下か否かを判定する。信号ＶＳＩＧが“６４”以下のとき（処理Ｓ２０２のＹｅｓ）、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ２０４に移る。すなわち、参照信号ＲＦＶの値（“６４”）が信号ＶＳＩＧの値以上のとき、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ２０４に移る。一方、信号ＶＳＩＧが“６４”より大きいとき（処理Ｓ２０２のＮｏ）、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ２１８に移る。すなわち、参照信号ＲＦＶの値（“６４”）が信号ＶＳＩＧの値より小さいとき、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ２１８に移る。
【００８８】
処理Ｓ２０４では、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値を“０”に設定する。また、動作制御部３８Ａは、例えば、参照信号ＲＦＶの値を小さくするための制御信号ＣＮＴ３を生成する。すなわち、動作制御部３８Ａは、参照信号ＲＦＶの値が信号ＶＳＩＧの値以上のとき、参照信号ＲＦＶの値を小さくするための制御信号ＣＮＴ３を生成する。
【００８９】
処理Ｓ２０６では、レベル選択部４２Ａは、“３２”、“６４”および“９６”の量子値ＱＴＶのうち、“６４”より小さい“３２”の量子化値ＱＴＶを選択する。そして、レベル選択部４２Ａは、選択した“３２”を示す参照信号ＲＦＶを出力する。したがって、処理Ｓ２０８において、比較部４６は、信号ＶＳＩＧと“３２”とを比較する。
【００９０】
処理Ｓ２０８では、比較部４６は、信号ＶＳＩＧが“３２”以下か否かを判定する。信号ＶＳＩＧが“３２”以下のとき（処理Ｓ２０８のＹｅｓ）、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ２１０に移る。すなわち、参照信号ＲＦＶの値（“３２”）が信号ＶＳＩＧの値以上のとき、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ２１０に移る。一方、信号ＶＳＩＧが“３２”より大きいとき（処理Ｓ２０８のＮｏ）、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ２１４に移る。すなわち、参照信号ＲＦＶの値（“３２”）が信号ＶＳＩＧの値より小さいとき、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ２１４に移る。
【００９１】
処理Ｓ２１０では、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値を“０”に維持する。処理Ｓ２１２では、出力部４０は、“０”の信号ＣＯＵＴに対応する“００”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。このように、量子化部３０Ａは、例えば、信号ＶＳＩＧが３２以下のとき（ＶＳＩＧ≦３２）、“００”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。
【００９２】
処理Ｓ２１４では、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値に“１”を加算する。すなわち、信号ＶＳＩＧが“３２”より大きく“６４”以下のとき、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値を“１”に設定する。処理Ｓ２１６では、出力部４０は、“１”の信号ＣＯＵＴに対応する“０１”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。このように、量子化部３０Ａは、例えば、信号ＶＳＩＧが３３以上で６４以下のとき（３３≦ＶＳＩＧ≦６４）、“０１”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。
【００９３】
処理Ｓ２１８では、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値を“２”に設定する。すなわち、信号ＶＳＩＧが“６４”より大きいとき、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値を“２”に設定する。また、動作制御部３８Ａは、例えば、参照信号ＲＦＶの値を大きくするための制御信号ＣＮＴ３を生成する。すなわち、動作制御部３８Ａは、参照信号ＲＦＶの値が信号ＶＳＩＧの値より小さいとき、参照信号ＲＦＶの値を大きくするための制御信号ＣＮＴ３を生成する。
【００９４】
処理Ｓ２２０では、レベル選択部４２Ａは、“３２”、“６４”および“９６”の量子値ＱＴＶのうち、“６４”より大きい“９６”の量子化値ＱＴＶを選択する。そして、レベル選択部４２Ａは、選択した“９６”を示す参照信号ＲＦＶを出力する。したがって、処理Ｓ２２２において、比較部４６は、信号ＶＳＩＧと“９６”とを比較する。
【００９５】
処理Ｓ２２２では、比較部４６は、信号ＶＳＩＧが“９６”以下か否かを判定する。信号ＶＳＩＧが“９６”以下のとき（処理Ｓ２２２のＹｅｓ）、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ２２４に移る。すなわち、参照信号ＲＦＶの値（“９６”）が信号ＶＳＩＧの値以上のとき、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ２２４に移る。一方、信号ＶＳＩＧが“９６”より大きいとき（処理Ｓ２２２のＮｏ）、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ２２８に移る。すなわち、参照信号ＲＦＶの値（“９６”）が信号ＶＳＩＧの値より小さいとき、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ２２８に移る。
【００９６】
処理Ｓ２２４では、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値を“２”に維持する。処理Ｓ２２６では、出力部４０は、“２”の信号ＣＯＵＴに対応する“１０”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。このように、量子化部３０Ａは、例えば、信号ＶＳＩＧが６５以上で９６以下のとき（６５≦ＶＳＩＧ≦９６）、“１０”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。
【００９７】
処理Ｓ２２８では、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値に“１”を加算する。すなわち、信号ＶＳＩＧが“９６”より大きいとき、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値を“３”に設定する。処理Ｓ２３０では、出力部４０は、“３”の信号ＣＯＵＴに対応する“１１”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。このように、量子化部３０Ａは、例えば、信号ＶＳＩＧが９７以上のとき（９７≦ＶＳＩＧ）、“１１”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。
【００９８】
図８は、図６に示した量子化部３０Ａの動作タイミングの一例を示している。なお、図８は、図７に示した動作の各信号の一例を示している。図８では、量子化信号ＶＯＵＴ等の信号を１０進数で示している。また、例えば、高レベルの制御信号ＣＮＴ３は、参照信号ＲＦＶの値を小さくすることを示している。そして、比較結果ＣＳＩＧは、“１”のとき、参照信号ＲＦＶの値が信号ＶＳＩＧの値より小さいことを示している。なお、図８の例では、期間Ｔ１０、Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３の信号ＶＳＩＧは、“１００”、“１０”、“５０”および“８０”である。期間Ｔ１０、Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３は、クロックＣＬＫ１の周期に対応している。また、期間Ｔ２１、Ｔ２２は、クロックＣＬＫ２の周期に対応している。
【００９９】
期間Ｔ１０のクロックＣＬＫ２の最初の周期Ｔ２１では、参照信号ＲＦＶとして、“６４”の量子化値ＱＴＶが選択される。参照信号ＲＦＶの値（“６４”）が信号ＶＳＩＧの値（“１００”）より小さいため、比較結果ＣＳＩＧは、“１”である。したがって、信号ＣＯＵＴは、“２”に設定される。
【０１００】
期間Ｔ１０のクロックＣＬＫ２の２番目の周期Ｔ２２では、期間Ｔ２１の比較結果ＣＳＩＧが“１”であるため、制御信号ＣＮＴ３は、低レベルに維持される。したがって、“６４”より大きい“９６”の量子化値ＱＴＶが参照信号ＲＦＶとして選択される。参照信号ＲＦＶの値（“９６”）が信号ＶＳＩＧの値（“１００”）より小さいため、比較結果ＣＳＩＧは、“１”である。したがって、信号ＣＯＵＴは、“２”に“１”を加算した“３”に設定される。このため、量子化信号ＶＯＵＴとして、“３”が出力される。なお、“３”の量子化信号ＶＯＵＴは、“１２８”の量子化値に対応している。すなわち、期間Ｔ１０では、“１００”の信号ＶＳＩＧが“１２８”に量子化される。
【０１０１】
期間Ｔ１１のクロックＣＬＫ２の最初の周期Ｔ２１では、参照信号ＲＦＶとして、“６４”の量子化値ＱＴＶが選択される。参照信号ＲＦＶの値（“６４”）が信号ＶＳＩＧの値（“１０”）以上のため、比較結果ＣＳＩＧは、“０”である。したがって、信号ＣＯＵＴは、“０”に設定される。
【０１０２】
期間Ｔ１１のクロックＣＬＫ２の２番目の周期Ｔ２２では、期間Ｔ２１の比較結果ＣＳＩＧが“０”であるため、制御信号ＣＮＴ３は、高レベルに変化する。したがって、“６４”より小さい“３２”の量子化値ＱＴＶが参照信号ＲＦＶとして選択される。参照信号ＲＦＶの値（“３２”）が信号ＶＳＩＧの値（“１０”）以上のため、比較結果ＣＳＩＧは、“０”である。したがって、信号ＣＯＵＴは、“０”に維持される。このため、量子化信号ＶＯＵＴとして、“０”が出力される。なお、“０”の量子化信号ＶＯＵＴは、“３２”の量子化値に対応している。すなわち、期間Ｔ１１では、“１０”の信号ＶＳＩＧが“３２”に量子化される。
【０１０３】
期間Ｔ１２のクロックＣＬＫ２の最初の周期Ｔ２１では、参照信号ＲＦＶとして、“６４”の量子化値ＱＴＶが選択される。参照信号ＲＦＶの値（“６４”）が信号ＶＳＩＧの値（“５０”）以上のため、比較結果ＣＳＩＧは、“０”である。したがって、信号ＣＯＵＴは、“０”に設定される。
【０１０４】
期間Ｔ１２のクロックＣＬＫ２の２番目の周期Ｔ２２では、期間Ｔ２１の比較結果ＣＳＩＧが“０”であるため、制御信号ＣＮＴ３は、高レベルに変化する。したがって、“６４”より小さい“３２”の量子化値ＱＴＶが参照信号ＲＦＶとして選択される。参照信号ＲＦＶの値（“３２”）が信号ＶＳＩＧの値（“５０”）より小さいため、比較結果ＣＳＩＧは、“１”である。したがって、信号ＣＯＵＴは、“０”に“１”を加算した“１”に設定される。このため、量子化信号ＶＯＵＴとして、“１”が出力される。なお、“１”の量子化信号ＶＯＵＴは、“６４”の量子化値に対応している。すなわち、期間Ｔ１２では、“５０”の信号ＶＳＩＧが“６４”に量子化される。
【０１０５】
期間Ｔ１３のクロックＣＬＫ２の最初の周期Ｔ２１では、参照信号ＲＦＶとして、“６４”の量子化値ＱＴＶが選択される。参照信号ＲＦＶの値（“６４”）が信号ＶＳＩＧの値（“８０”）より小さいため、比較結果ＣＳＩＧは、“１”である。したがって、信号ＣＯＵＴは、“２”に設定される。
【０１０６】
期間Ｔ１３のクロックＣＬＫ２の２番目の周期Ｔ２２では、期間Ｔ２１の比較結果ＣＳＩＧが“１”であるため、制御信号ＣＮＴ３は、低レベルに維持される。したがって、“６４”より大きい“９６”の量子化値ＱＴＶが参照信号ＲＦＶとして選択される。参照信号ＲＦＶの値（“９６”）が信号ＶＳＩＧの値（“８０”）以上のため、比較結果ＣＳＩＧは、“０”である。したがって、信号ＣＯＵＴは、“２”に維持される。このため、量子化信号ＶＯＵＴとして、“２”が出力される。なお、“２”の量子化信号ＶＯＵＴは、“９６”の量子化値に対応している。すなわち、期間Ｔ１３では、“８０”の信号ＶＳＩＧが“９６”に量子化される。
【０１０７】
図９は、図６に示した量子化部３０Ａの動作の別の例を示している。図９の動作は、ハードウエアのみで実現されてもよく、ハードウエハをソフトウエアにより制御することにより実現されてもよい。図９では、量子化信号ＶＯＵＴを２進数で示し、その他の信号を１０進数で示している。なお、図９は、量子化値ＱＶが“４３”、“８６”および“１２８”の３レベルのときの量子化部３０Ａの動作の一例を示している。
【０１０８】
例えば、図９の動作では、量子化装置は、８ビットの入力信号ＶＩＮを２ビットの量子化信号ＶＯＵＴに量子化する。例えば、０以上で４３以下の信号ＶＳＩＧは、“４３”に量子化される。４４以上で８６以下の信号ＶＳＩＧは、“８６”に量子化される。８７以上で１２８以下の信号ＶＳＩＧは、“１２８”に量子化される。例えば、“４３”、“８６”および“１２８”の量子化値ＱＶは、それぞれ“００”、“０１”および“１０”の量子化信号ＶＯＵＴに対応付けされている。
【０１０９】
図９の例では、量子値ＱＴＶは、“４３”および“９６”の２つである。また、クロックＣＬＫ２の周波数は、例えば、クロックＣＬＫ１の周波数の２倍である。すなわち、クロックＣＬＫ１の１周期でのクロックＣＬＫ２のクロック数は、例えば、量子化信号ＶＯＵＴのビット数と同じである。例えば、処理Ｓ３００−Ｓ３０４、Ｓ３０８は、クロックＣＬＫ１の各周期におけるクロックＣＬＫ２の最初の周期に実施される。また、例えば、処理Ｓ３０６、Ｓ３１０−Ｓ３２０は、クロックＣＬＫ１の各周期におけるクロックＣＬＫ２の２番目の周期に実施される。
【０１１０】
処理Ｓ３００では、レベル選択部４２Ａは、“４３”および“８６”の量子値ＱＴＶのうち、“４３”の量子化値ＱＴＶを選択する。そして、レベル選択部４２Ａは、選択した“４３”を示す参照信号ＲＦＶを出力する。したがって、処理Ｓ３０２において、比較部４６は、信号ＶＳＩＧと“４３”とを比較する。
【０１１１】
処理Ｓ３０２では、比較部４６は、信号ＶＳＩＧが“４３”以下か否かを判定する。信号ＶＳＩＧが“４３”以下のとき（処理Ｓ３０２のＹｅｓ）、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ３０４に移る。一方、信号ＶＳＩＧが“４３”より大きいとき（処理Ｓ３０２のＮｏ）、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ３０８に移る。
【０１１２】
処理Ｓ３０４では、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値を“０”に設定する。処理Ｓ３０６では、出力部４０は、“０”の信号ＣＯＵＴに対応する“００”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。このように、量子化部３０Ａは、例えば、信号ＶＳＩＧが４３以下のとき（ＶＳＩＧ≦４３）、“００”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。
【０１１３】
処理Ｓ３０８では、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値を“１”に設定する。すなわち、信号ＶＳＩＧが“４３”より大きいとき、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値を“１”に設定する。また、動作制御部３８Ａは、例えば、参照信号ＲＦＶの値を大きくするための制御信号ＣＮＴ３を生成する。
【０１１４】
処理Ｓ３１０では、レベル選択部４２Ａは、“４３”および“８６”の量子値ＱＴＶのうち、“４３”より大きい“８６”の量子化値ＱＴＶを選択する。そして、レベル選択部４２Ａは、選択した“８６”を示す参照信号ＲＦＶを出力する。したがって、処理Ｓ３１２において、比較部４６は、信号ＶＳＩＧと“８６”とを比較する。
【０１１５】
処理Ｓ３１２では、比較部４６は、信号ＶＳＩＧが“８６”以下か否かを判定する。信号ＶＳＩＧが“８６”以下のとき（処理Ｓ３１２のＹｅｓ）、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ３１４に移る。一方、信号ＶＳＩＧが“８６”より大きいとき（処理Ｓ３１２のＮｏ）、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ３１８に移る。
【０１１６】
処理Ｓ３１４では、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値を“１”に維持する。処理Ｓ３１６では、出力部４０は、“１”の信号ＣＯＵＴに対応する“０１”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。このように、量子化部３０Ａは、例えば、信号ＶＳＩＧが４４以上で８６以下のとき（４４≦ＶＳＩＧ≦８６）、“０１”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。
【０１１７】
処理Ｓ３１８では、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値に“１”を加算する。すなわち、信号ＶＳＩＧが“８６”より大きいとき、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値を“２”に設定する。処理Ｓ３２０では、出力部４０は、“２”の信号ＣＯＵＴに対応する“１０”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。このように、量子化部３０Ａは、例えば、信号ＶＳＩＧが８７以上のとき（８７≦ＶＳＩＧ）、“１０”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。
【０１１８】
なお、量子化値ＱＶが“４３”、“８６”および“１２８”の３レベルのときの量子化部３０Ａの動作は、この例に限定されない。例えば、レベル選択部４２Ａは、“４３”の量子化値ＱＴＶより先に、“８６”の量子化値ＱＴＶを選択してもよい。
【０１１９】
図１０は、図６に示した量子化部３０Ａの動作タイミングの別の例を示している。なお、図１０は、図９に示した動作の各信号の一例を示している。図１０では、量子化信号ＶＯＵＴ等の信号を１０進数で示している。また、例えば、高レベルの制御信号ＣＮＴ３は、参照信号ＲＦＶの値を小さくすることを示している。そして、比較結果ＣＳＩＧは、“１”のとき、参照信号ＲＦＶの値が信号ＶＳＩＧの値より小さいことを示している。なお、図１０の例では、期間Ｔ１０、Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３の信号ＶＳＩＧは、“１００”、“１０”、“５０”および“８０”である。期間Ｔ１０、Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３は、クロックＣＬＫ１の周期に対応している。また、期間Ｔ２１、Ｔ２２は、クロックＣＬＫ２の周期に対応している。
【０１２０】
期間Ｔ１０のクロックＣＬＫ２の最初の周期Ｔ２１では、参照信号ＲＦＶとして、“４３”の量子化値ＱＴＶが選択される。参照信号ＲＦＶの値（“４３”）が信号ＶＳＩＧの値（“１００”）より小さいため、比較結果ＣＳＩＧは、“１”である。したがって、信号ＣＯＵＴは、“１”に設定される。
【０１２１】
期間Ｔ１０のクロックＣＬＫ２の２番目の周期Ｔ２２では、期間Ｔ２１の比較結果ＣＳＩＧが“１”であるため、制御信号ＣＮＴ３は、低レベルに維持される。したがって、“４３”より大きい“８６”の量子化値ＱＴＶが参照信号ＲＦＶとして選択される。参照信号ＲＦＶの値（“８６”）が信号ＶＳＩＧの値（“１００”）より小さいため、比較結果ＣＳＩＧは、“１”である。したがって、信号ＣＯＵＴは、“１”に“１”を加算した“２”に設定される。このため、量子化信号ＶＯＵＴとして、“２”が出力される。なお、“２”の量子化信号ＶＯＵＴは、“１２８”の量子化値に対応している。すなわち、期間Ｔ１０では、“１００”の信号ＶＳＩＧが“１２８”に量子化される。
【０１２２】
期間Ｔ１１のクロックＣＬＫ２の最初の周期Ｔ２１では、参照信号ＲＦＶとして、“４３”の量子化値ＱＴＶが選択される。参照信号ＲＦＶの値（“４３”）が信号ＶＳＩＧの値（“１０”）以上のため、比較結果ＣＳＩＧは、“０”である。したがって、信号ＣＯＵＴは、“０”に設定される。
【０１２３】
期間Ｔ１１のクロックＣＬＫ２の２番目の周期Ｔ２２では、期間Ｔ２１の比較結果ＣＳＩＧが“０”であるため、制御信号ＣＮＴ３は、高レベルに変化する。“４３”の量子化値ＱＴＶが最小の量子化値ＱＴＶであるため、参照信号ＲＦＶ、比較結果ＣＳＩＧおよび信号ＣＯＵＴは、期間Ｔ２１の状態に維持される。例えば、信号ＣＯＵＴは、“０”に維持される。このため、量子化信号ＶＯＵＴとして、“０”が出力される。なお、“０”の量子化信号ＶＯＵＴは、“４３”の量子化値に対応している。すなわち、期間Ｔ１１では、“１０”の信号ＶＳＩＧが“４３”に量子化される。
【０１２４】
期間Ｔ１２のクロックＣＬＫ２の最初の周期Ｔ２１では、参照信号ＲＦＶとして、“４３”の量子化値ＱＴＶが選択される。参照信号ＲＦＶの値（“４３”）が信号ＶＳＩＧの値（“５０”）より小さいため、比較結果ＣＳＩＧは、“１”である。したがって、信号ＣＯＵＴは、“１”に設定される。
【０１２５】
期間Ｔ１２のクロックＣＬＫ２の２番目の周期Ｔ２２では、期間Ｔ２１の比較結果ＣＳＩＧが“１”であるため、制御信号ＣＮＴ３は、低レベルに維持される。したがって、“４３”より大きい“８６”の量子化値ＱＴＶが参照信号ＲＦＶとして選択される。参照信号ＲＦＶの値（“８６”）が信号ＶＳＩＧの値（“５０”）以上のため、比較結果ＣＳＩＧは、“０”である。したがって、信号ＣＯＵＴは、“１”に維持される。このため、量子化信号ＶＯＵＴとして、“１”が出力される。なお、“１”の量子化信号ＶＯＵＴは、“８６”の量子化値に対応している。すなわち、期間Ｔ１２では、“５０”の信号ＶＳＩＧが“８６”に量子化される。
【０１２６】
期間Ｔ１３では、期間Ｔ１２と同様の動作により、量子化信号ＶＯＵＴとして、“１”が出力される。すなわち、期間Ｔ１３では、“８０”の信号ＶＳＩＧが“８６”に量子化される。
【０１２７】
図１１は、図６に示した量子化部３０Ａの動作の別の例を示している。図１１の動作は、ハードウエアのみで実現されてもよく、ハードウエハをソフトウエアにより制御することにより実現されてもよい。図１１では、量子化信号ＶＯＵＴを２進数で示し、その他の信号を１０進数で示している。なお、図１１は、量子化値ＱＶが“２１”、“４２”、“６３”、“８４”、“１０５”および“１２８”の６レベルのときの量子化部３０Ａの動作の一例を示している。
【０１２８】
例えば、図１１の動作では、量子化装置は、８ビットの入力信号ＶＩＮを３ビットの量子化信号ＶＯＵＴに量子化する。例えば、０以上で２１以下の信号ＶＳＩＧは、“２１”に量子化される。２２以上で４２以下の信号ＶＳＩＧは、“４２”に量子化される。４３以上で６３以下の信号ＶＳＩＧは、“６３”に量子化される。６４以上で８４以下の信号ＶＳＩＧは、“８４”に量子化される。８５以上で１０５以下の信号ＶＳＩＧは、“１０５”に量子化される。１０６以上で１２８以下の信号ＶＳＩＧは、“１２８”に量子化される。例えば、“２１”、“４２”、“６３”、“８４”、“１０５”および“１２８”の量子化値ＱＶは、それぞれ“０００”、“００１”、“０１０”、“０１１”、“１００”および“１０１”の量子化信号ＶＯＵＴに対応付けされている。
【０１２９】
図１１の例では、量子値ＱＴＶは、“２１”、“４２”、“６３”、“８４”および“１０５”の５つである。また、クロックＣＬＫ２の周波数は、例えば、クロックＣＬＫ１の周波数の３倍である。すなわち、クロックＣＬＫ１の１周期でのクロックＣＬＫ２のクロック数は、例えば、量子化信号ＶＯＵＴのビット数と同じである。例えば、処理Ｓ４００−Ｓ４０４、Ｓ４２８は、クロックＣＬＫ１の各周期におけるクロックＣＬＫ２の最初の周期に実施される。また、例えば、処理Ｓ４０６−Ｓ４１０、Ｓ４１４、Ｓ４３０−Ｓ４３４、Ｓ４３８は、クロックＣＬＫ１の各周期におけるクロックＣＬＫ２の２番目の周期に実施される。そして、例えば、処理Ｓ４１２、Ｓ４１６−Ｓ４２６、Ｓ４３６、Ｓ４４０−Ｓ４５０は、クロックＣＬＫ１の各周期におけるクロックＣＬＫ２の３番目の周期に実施される。
【０１３０】
処理Ｓ４００では、レベル選択部４２Ａは、“２１”、“４２”、“６３”、“８４”および“１０５”の量子値ＱＴＶのうち、中央付近の値である“６３”の量子化値ＱＴＶを選択する。そして、レベル選択部４２Ａは、選択した“６３”を示す参照信号ＲＦＶを出力する。したがって、処理Ｓ４０２において、比較部４６は、信号ＶＳＩＧと“６３”とを比較する。
【０１３１】
処理Ｓ４０２では、比較部４６は、信号ＶＳＩＧが“６３”以下か否かを判定する。信号ＶＳＩＧが“６３”以下のとき（処理Ｓ４０２のＹｅｓ）、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ４０４に移る。一方、信号ＶＳＩＧが“６３”より大きいとき（処理Ｓ４０２のＮｏ）、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ４２８に移る。
【０１３２】
処理Ｓ４０４では、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値を“０”に設定する。また、動作制御部３８Ａは、例えば、参照信号ＲＦＶの値を小さくするための制御信号ＣＮＴ３を生成する。
【０１３３】
処理Ｓ４０６では、レベル選択部４２Ａは、“２１”、“４２”、“６３”、“８４”および“１０５”の量子値ＱＴＶのうち、“６３”より小さい“２１”の量子化値ＱＴＶを選択する。そして、レベル選択部４２Ａは、選択した“２１”を示す参照信号ＲＦＶを出力する。したがって、処理Ｓ４０８において、比較部４６は、信号ＶＳＩＧと“２１”とを比較する。
【０１３４】
処理Ｓ４０８では、比較部４６は、信号ＶＳＩＧが“２１”以下か否かを判定する。信号ＶＳＩＧが“２１”以下のとき（処理Ｓ４０８のＹｅｓ）、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ４１０に移る。一方、信号ＶＳＩＧが“２１”より大きいとき（処理Ｓ４０８のＮｏ）、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ４１４に移る。
【０１３５】
処理Ｓ４１０では、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値を“０”に維持する。処理Ｓ４１２では、出力部４０は、“０”の信号ＣＯＵＴに対応する“０００”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。このように、量子化部３０Ａは、例えば、信号ＶＳＩＧが２１以下のとき（ＶＳＩＧ≦２１）、“０００”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。
【０１３６】
処理Ｓ４１４では、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値に“１”を加算する。すなわち、信号ＶＳＩＧが“２１”より大きいとき、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値を“１”に設定する。また、動作制御部３８Ａは、例えば、参照信号ＲＦＶの値を大きくするための制御信号ＣＮＴ３を生成する。
【０１３７】
処理Ｓ４１６では、レベル選択部４２Ａは、“２１”、“４２”、“６３”、“８４”および“１０５”の量子値ＱＴＶのうち、“２１”より大きい“４２”の量子化値ＱＴＶを選択する。そして、レベル選択部４２Ａは、選択した“４２”を示す参照信号ＲＦＶを出力する。したがって、処理Ｓ４１８において、比較部４６は、信号ＶＳＩＧと“４２”とを比較する。
【０１３８】
処理Ｓ４１８では、比較部４６は、信号ＶＳＩＧが“４２”以下か否かを判定する。信号ＶＳＩＧが“４２”以下のとき（処理Ｓ４１８のＹｅｓ）、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ４２０に移る。一方、信号ＶＳＩＧが“４２”より大きいとき（処理Ｓ４１８のＮｏ）、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ４２４に移る。
【０１３９】
処理Ｓ４２０では、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値を“１”に維持する。処理Ｓ４２２では、出力部４０は、“１”の信号ＣＯＵＴに対応する“００１”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。このように、量子化部３０Ａは、例えば、信号ＶＳＩＧが２２以上で４２以下のとき（２２≦ＶＳＩＧ≦４２）、“００１”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。
【０１４０】
処理Ｓ４２４では、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値に“１”を加算する。すなわち、信号ＶＳＩＧが“４２”より大きいとき、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値を“２”に設定する。処理Ｓ４２６では、出力部４０は、“２”の信号ＣＯＵＴに対応する“０１０”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。このように、量子化部３０Ａは、例えば、信号ＶＳＩＧが４３以上で６３以下のとき（４３≦ＶＳＩＧ≦６３）、“０１０”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。
【０１４１】
処理Ｓ４２８では、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値を“３”に設定する。すなわち、信号ＶＳＩＧが“６３”より大きいとき、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値を“３”に設定する。また、動作制御部３８Ａは、例えば、参照信号ＲＦＶの値を大きくするための制御信号ＣＮＴ３を生成する。
【０１４２】
処理Ｓ４３０では、レベル選択部４２Ａは、“２１”、“４２”、“６３”、“８４”および“１０５”の量子値ＱＴＶのうち、“６３”より大きい“８４”の量子化値ＱＴＶを選択する。そして、レベル選択部４２Ａは、選択した“８４”を示す参照信号ＲＦＶを出力する。したがって、処理Ｓ４３２において、比較部４６は、信号ＶＳＩＧと“８４”とを比較する。
【０１４３】
処理Ｓ４３２では、比較部４６は、信号ＶＳＩＧが“８４”以下か否かを判定する。信号ＶＳＩＧが“８４”以下のとき（処理Ｓ４３２のＹｅｓ）、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ４３４に移る。一方、信号ＶＳＩＧが“８４”より大きいとき（処理Ｓ４３２のＮｏ）、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ４３８に移る。
【０１４４】
処理Ｓ４３４では、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値を“３”に維持する。処理Ｓ４３６では、出力部４０は、“３”の信号ＣＯＵＴに対応する“０１１”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。このように、量子化部３０Ａは、例えば、信号ＶＳＩＧが６４以上で８４以下のとき（６４≦ＶＳＩＧ≦８４）、“０１１”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。
【０１４５】
処理Ｓ４３８では、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値に“１”を加算する。すなわち、信号ＶＳＩＧが“８４”より大きいとき、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値を“４”に設定する。また、動作制御部３８Ａは、例えば、参照信号ＲＦＶの値を大きくするための制御信号ＣＮＴ３を生成する。
【０１４６】
処理Ｓ４４０では、レベル選択部４２Ａは、“２１”、“４２”、“６３”、“８４”および“１０５”の量子値ＱＴＶのうち、“８４”より大きい“１０５”の量子化値ＱＴＶを選択する。そして、レベル選択部４２Ａは、選択した“１０５”を示す参照信号ＲＦＶを出力する。したがって、処理Ｓ４４２において、比較部４６は、信号ＶＳＩＧと“１０５”とを比較する。
【０１４７】
処理Ｓ４４２では、比較部４６は、信号ＶＳＩＧが“１０５”以下か否かを判定する。信号ＶＳＩＧが“１０５”以下のとき（処理Ｓ４４２のＹｅｓ）、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ４４４に移る。一方、信号ＶＳＩＧが“１０５”より大きいとき（処理Ｓ４４２のＮｏ）、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ４４８に移る。
【０１４８】
処理Ｓ４４４では、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値を“４”に維持する。処理Ｓ４４６では、出力部４０は、“４”の信号ＣＯＵＴに対応する“１００”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。このように、量子化部３０Ａは、例えば、信号ＶＳＩＧが８５以上で１０５以下のとき（８５≦ＶＳＩＧ≦１０５）、“１００”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。
【０１４９】
処理Ｓ４４８では、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値に“１”を加算する。すなわち、信号ＶＳＩＧが“１０５”より大きいとき、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値を“５”に設定する。処理Ｓ４５０では、出力部４０は、“５”の信号ＣＯＵＴに対応する“１０１”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。このように、量子化部３０Ａは、例えば、信号ＶＳＩＧが１０６以上のとき（１０６≦ＶＳＩＧ）、“１０１”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。
【０１５０】
なお、量子化部３０Ａの動作は、この例に限定されない。例えば、量子化のレベルは、５でもよいし、７以上でもよい。量子化値ＱＶのレベル数Ｌとクロック数ＣＮＵＭ（クロックＣＬＫ１の各周期でのクロックＣＬＫ２のクロック数）の関係は、例えば、式（６）、（７）で表される。式中のＫは、素数であり、ａ、ｂ、ｃ、ｊは、整数である。
Ｌ＝２ａ×３ｂ／2×５ｃ／４・・・×２ｊ／（Ｋ−１） ・・・（６）
ＣＮＵＭ＝ａ＋ｂ＋ｃ＋・・・ｊ ・・・（７）
例えば、ａ＝１、ｂ＝２のとき、Ｌ＝６、ＣＮＵＭ＝３が式（６）、（７）よりそれぞれ算出される。したがって、例えば、量子化値ＱＶが６レベルのとき、クロックＣＬＫ１の各周期でのクロックＣＬＫ２のクロック数は、３に設定される。また、クロック数ＣＮＵＭと最大のレベル数Ｌｍａｘとの関係は、式（８）で表される。
Ｌｍａｘ＝２ＣＮＵＭ ・・・（８）
例えば、クロックＣＬＫ１の各周期でのクロックＣＬＫ２のクロック数が３のとき、信号ＶＳＩＧを８レベルに量子化できる。例えば、量子化幅が“１６”で、量子化値ＱＶが“１６”から“１２８”までの８レベルのとき、量子化値ＱＴＶは、“１６”、“３２”、“４８”、“６４”、“８０”、“９６”および“１１２”の７つである。そして、量子化値ＱＴＶの選択順は、例えば、４通りである。例えば、信号ＶＳＩＧが“１６”および“３２”のいずれかに量子化されるとき、量子化値ＱＴＶは、“６４”、“３２”、“１６”の順に選択される。また、例えば、信号ＶＳＩＧが“４８”および“６４”のいずれかに量子化されるとき、量子化値ＱＴＶは、“６４”、“３２”、“４８”の順に選択される。そして、例えば、信号ＶＳＩＧが“８０”および“９６”のいずれかに量子化されるとき、量子化値ＱＴＶは、“６４”、“９６”、“８０”の順に選択される。例えば、信号ＶＳＩＧが“１１２”および“１２８”のいずれかに量子化されるとき、量子化値ＱＴＶは、“６４”、“９６”、“１０５”の順に選択される。
【０１５１】
図１２は、図６に示した量子化部３０Ａの動作タイミングの別の例を示している。なお、図１２は、図１１に示した動作の各信号の一例を示している。図１２では、量子化信号ＶＯＵＴ等の信号を１０進数で示している。また、例えば、高レベルの制御信号ＣＮＴ３は、参照信号ＲＦＶの値を小さくすることを示している。そして、比較結果ＣＳＩＧは、“１”のとき、参照信号ＲＦＶの値が信号ＶＳＩＧの値より小さいことを示している。なお、図１２の例では、期間Ｔ１０、Ｔ１１、Ｔ１２の信号ＶＳＩＧは、“１００”、“１０”、“５０”である。期間Ｔ１０、Ｔ１１、Ｔ１２は、クロックＣＬＫ１の周期に対応している。また、期間Ｔ２１、Ｔ２２、Ｔ２３は、クロックＣＬＫ２の周期に対応している。
【０１５２】
期間Ｔ１０のクロックＣＬＫ２の最初の周期Ｔ２１では、参照信号ＲＦＶとして、“６３”の量子化値ＱＴＶが選択される。参照信号ＲＦＶの値（“６３”）が信号ＶＳＩＧの値（“１００”）より小さいため、比較結果ＣＳＩＧは、“１”である。したがって、信号ＣＯＵＴは、“３”に設定される。
【０１５３】
期間Ｔ１０のクロックＣＬＫ２の２番目の周期Ｔ２２では、期間Ｔ２１の比較結果ＣＳＩＧが“１”であるため、制御信号ＣＮＴ３は、低レベルに維持される。したがって、“６３”より大きい“８４”の量子化値ＱＴＶが参照信号ＲＦＶとして選択される。参照信号ＲＦＶの値（“８４”）が信号ＶＳＩＧの値（“１００”）より小さいため、比較結果ＣＳＩＧは、“１”である。したがって、信号ＣＯＵＴは、“３”に“１”を加算した“４”に設定される。
【０１５４】
期間Ｔ１０のクロックＣＬＫ２の３番目の周期Ｔ２３では、期間Ｔ２２の比較結果ＣＳＩＧが“１”であるため、制御信号ＣＮＴ３は、低レベルに維持される。したがって、“８４”より大きい“１０５”の量子化値ＱＴＶが参照信号ＲＦＶとして選択される。参照信号ＲＦＶの値（“１０５”）が信号ＶＳＩＧの値（“１００”）以上のため、比較結果ＣＳＩＧは、“０”である。したがって、信号ＣＯＵＴは、“４”に維持される。このため、量子化信号ＶＯＵＴとして、“４”が出力される。なお、“４”の量子化信号ＶＯＵＴは、“１０５”の量子化値に対応している。すなわち、期間Ｔ１０では、“１００”の信号ＶＳＩＧが“１０５”に量子化される。
【０１５５】
期間Ｔ１１のクロックＣＬＫ２の最初の周期Ｔ２１では、参照信号ＲＦＶとして、“６３”の量子化値ＱＴＶが選択される。参照信号ＲＦＶの値（“６３”）が信号ＶＳＩＧの値（“１０”）以上のため、比較結果ＣＳＩＧは、“０”である。したがって、信号ＣＯＵＴは、“０”に設定される。
【０１５６】
期間Ｔ１１のクロックＣＬＫ２の２番目の周期Ｔ２２では、期間Ｔ２１の比較結果ＣＳＩＧが“０”であるため、制御信号ＣＮＴ３は、高レベルに変化する。したがって、“６３”より小さい“２１”の量子化値ＱＴＶが参照信号ＲＦＶとして選択される。参照信号ＲＦＶの値（“２１”）が信号ＶＳＩＧの値（“１０”）以上のため、比較結果ＣＳＩＧは、“０”である。したがって、信号ＣＯＵＴは、“０”に維持される。
【０１５７】
期間Ｔ１１のクロックＣＬＫ２の３番目の周期Ｔ２３では、期間Ｔ２２の比較結果ＣＳＩＧが“０”であるため、制御信号ＣＮＴ３は、高レベルに維持される。“２１”の量子化値ＱＴＶが最小の量子化値ＱＴＶであるため、参照信号ＲＦＶ、比較結果ＣＳＩＧおよび信号ＣＯＵＴは、期間Ｔ２２の状態に維持される。例えば、信号ＣＯＵＴは、“０”に維持される。このため、量子化信号ＶＯＵＴとして、“０”が出力される。なお、“０”の量子化信号ＶＯＵＴは、“２１”の量子化値に対応している。すなわち、期間Ｔ１１では、“１０”の信号ＶＳＩＧが“２１”に量子化される。
【０１５８】
期間Ｔ１２のクロックＣＬＫ２の最初の周期Ｔ２１では、参照信号ＲＦＶとして、“６３”の量子化値ＱＴＶが選択される。参照信号ＲＦＶの値（“６３”）が信号ＶＳＩＧの値（“５０”）以上のため、比較結果ＣＳＩＧは、“０”である。したがって、信号ＣＯＵＴは、“０”に設定される。
【０１５９】
期間Ｔ１２のクロックＣＬＫ２の２番目の周期Ｔ２２では、期間Ｔ２１の比較結果ＣＳＩＧが“０”であるため、制御信号ＣＮＴ３は、高レベルに変化する。したがって、“６３”より小さい“２１”の量子化値ＱＴＶが参照信号ＲＦＶとして選択される。参照信号ＲＦＶの値（“２１”）が信号ＶＳＩＧの値（“５０”）より小さいため、比較結果ＣＳＩＧは、“１”である。したがって、信号ＣＯＵＴは、“０”に“１”を加算した“１”に設定される。
【０１６０】
期間Ｔ１２のクロックＣＬＫ２の３番目の周期Ｔ２３では、期間Ｔ２２の比較結果ＣＳＩＧが“１”であるため、制御信号ＣＮＴ３は、低レベルに変化する。したがって、“２１”より大きい“４２”の量子化値ＱＴＶが参照信号ＲＦＶとして選択される。参照信号ＲＦＶの値（“４２”）が信号ＶＳＩＧの値（“５０”）より小さいため、比較結果ＣＳＩＧは、“１”である。したがって、信号ＣＯＵＴは、“１”に“１”を加算した“２”に設定される。このため、量子化信号ＶＯＵＴとして、“２”が出力される。なお、“２”の量子化信号ＶＯＵＴは、“６３”の量子化値に対応している。すなわち、期間Ｔ１２では、“５０”の信号ＶＳＩＧが“６３”に量子化される。
【０１６１】
このように、この実施形態では、信号ＶＳＩＧをクロックＣＬＫ１の１周期（例えば、期間Ｔ１０）以内に量子化できる。例えば、この実施形態では、クロックＣＬＫ１の各周期でのクロックＣＬＫ２のクロック数と同じ数のビット数の量子化信号ＶＯＵＴに、信号ＶＳＩＧを量子化できる。以上、この実施形態においても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１６２】
図１３は、別の実施形態における量子化部３０Ｂの一例を示している。上述した実施形態で説明した要素と同一の要素については、同一の符号を付し、これ等については、詳細な説明を省略する。この実施形態の量子化装置は、量子化部３０の代わりに量子化部３０Ｂを有することを除いて、上述した実施形態と同じである。また、量子化部３０Ｂでは、図３に示した演算部３４のレベル選択部４２が省かれ、動作制御部３８の代わりに動作制御部３８Ｂが設けられている。量子化部３０Ｂのその他の構成は、図３に示した量子化部３０と同じである。なお、図中の符号ＱＴＷは、量子化幅を示している。例えば、量子化幅ＱＴＷは、量子化部３０Ｂ内で生成される。なお、量子化部３０Ｂは、量子化幅ＱＴＷを外部から受けてもよい。例えば、量子化幅ＱＴＷは、図２の備考に示した条件で量子化するとき、“３２”である。
【０１６３】
量子化部３０Ｂは、例えば、入力選択部３２、減算部４４、遅延部３６、動作制御部３８Ｂおよび出力部４０を有している。
【０１６４】
入力選択部３２は、例えば、図１に示した信号処理部１０で生成される信号ＶＳＩＧと、遅延部３６から出力される遅延信号ＤＣＶ２と、動作制御部３８Ｂから出力される制御信号ＣＮＴ２と、クロックＣＬＫ２とを受ける。そして、入力選択部３２は、クロックＣＬＫ１の各周期でのクロックＣＬＫ２の最初の周期に、信号ＶＳＩＧを演算信号ＣＶ１として選択する。なお、クロックＣＬＫ１の各周期でのクロックＣＬＫ２の最初の周期以外では、遅延信号ＤＣＶ２が演算信号ＣＶ１として選択される。
【０１６５】
減算部４４は、量子化幅ＱＴＷおよび演算信号ＣＶ１を受ける。なお、量子化幅ＱＴＷは、減算部４４内で生成されてもよい。そして、減算部４４は、量子化幅ＱＴＷを演算信号ＣＶ１から減算して演算信号ＣＶ２を生成する。減算部４４は、演算信号ＣＶ２を遅延部３６および動作制御部３８Ｂに出力する。
【０１６６】
遅延部３６は、例えば、演算信号ＣＶ２をクロックＣＬＫ２の１周期分だけ遅延させて遅延信号ＤＣＶ２を生成する。そして、遅延部３６は、遅延信号ＤＣＶ２を入力選択部３２に出力する。
【０１６７】
動作制御部３８Ｂは、演算信号ＣＶ２を受け、クロックＣＬＫ２に同期して信号ＣＯＵＴを出力する。例えば、動作制御部３８Ｂは、クロックＣＬＫ１の各周期において、演算信号ＣＶ２が所定の閾値以下になるまでのクロックＣＬＫ２のクロック数をカウントする。そして、動作制御部３８Ｂは、カウント値を示す信号ＣＯＵＴを出力部４０に出力する。なお、例えば、閾値は、図２の備考に示した条件で量子化するときには、“０”である。
【０１６８】
また、動作制御部３８Ｂは、制御信号ＣＮＴ２を生成し、生成した制御信号ＣＮＴ２を入力選択部３２に出力する。例えば、高レベルの制御信号ＣＮＴ２が信号ＶＳＩＧを演算信号ＣＶ１として選択することを示すとき、動作制御部３８Ｂは、クロックＣＬＫ１の各周期において、クロックＣＬＫ２の最初の周期に、制御信号ＣＮＴ２を高レベルに設定する。そして、動作制御部３８Ｂは、クロックＣＬＫ１の各周期において、クロックＣＬＫ２の最初の周期以外に、制御信号ＣＮＴ２を低レベルに設定する。
【０１６９】
出力部４０は、信号ＣＯＵＴを動作制御部３８Ｂから受け、信号ＣＯＵＴに基づく量子化信号ＶＯＵＴをクロックＣＬＫ２に同期して出力する。すなわち、動作制御部３８Ｂおよび出力部４０は、演算信号ＣＶ２が所定の閾値以下になるまでのクロックＣＬＫ２のクロック数をカウントし、クロック数に基づいて量子化信号ＶＯＵＴを生成する制御部として機能する。なお、出力部４０は、動作制御部３８Ｂ内に設けられてもよい。
【０１７０】
図１４は、図１３に示した量子化部３０Ｂの動作タイミングの一例を示している。なお、図１４では、量子化信号ＶＯＵＴ等の信号を１０進数で示している。また、例えば、高レベルの制御信号ＣＮＴ２は、信号ＶＳＩＧを演算信号ＣＶ１として選択することを示している。図１４の動作では、例えば、量子化部３０Ｂを有する量子化装置は、８ビットの入力信号ＶＩＮを２ビットの量子化信号ＶＯＵＴに量子化する。
【０１７１】
例えば、量子化部３０Ｂは、信号ＶＳＩＧを、図２の備考に示した条件で量子化する。したがって、量子化幅ＱＴＷは、“３２”である。例えば、０以上で３２以下の信号ＶＳＩＧは、“３２”に量子化される。３３以上で６４以下の信号ＶＳＩＧは、“６４”に量子化される。６５以上で９６以下の信号ＶＳＩＧは、“９６”に量子化される。９７以上で１２８以下の信号ＶＳＩＧは、“１２８”に量子化される。例えば、“３２”、“６４”、“９６”および“１２８”の量子化値ＱＶは、それぞれ“０”、“１”、“２”および“３”の量子化信号ＶＯＵＴに対応付けされている。
【０１７２】
量子化値ＱＶが“３２”、“６４”、“９６”および“１２８”の４レベルのとき、例えば、クロックＣＬＫ２の周波数は、クロックＣＬＫ１の周波数の４倍である。すなわち、クロックＣＬＫ１の１周期でのクロックＣＬＫ２のクロック数は、例えば、量子化信号ＶＯＵＴに対応付けされている量子化値ＱＶの数と同じである。図１４の例では、期間Ｔ１０、Ｔ１１、Ｔ１２の信号ＶＳＩＧは、“１００”、“１０”および“５０”である。期間Ｔ１０、Ｔ１１、Ｔ１２は、クロックＣＬＫ１の周期に対応している。また、期間Ｔ２１、Ｔ２２、Ｔ２３、Ｔ２４は、クロックＣＬＫ２の周期に対応している。
【０１７３】
期間Ｔ１０のクロックＣＬＫ２の最初の周期Ｔ２１では、演算信号ＣＶ１として、“１００”（信号ＶＳＩＧ）が選択される。したがって、演算信号ＣＶ２は、“１００”から“３２”（量子化幅ＱＴＷ）を減算した“６８”である。信号ＣＯＵＴは、“０”に設定される。演算信号ＣＶ２が“０”より大きいため、期間Ｔ２１の次の期間Ｔ２２でも、クロックＣＬＫ２のクロック数のカウントは、継続される。
【０１７４】
期間Ｔ１０のクロックＣＬＫ２の２番目の周期Ｔ２２では、遅延信号ＤＣＶ２として、期間Ｔ２１の演算信号ＣＶ２が出力される。したがって、遅延信号ＤＣＶ２は、“６８”である。また、演算信号ＣＶ１として、“６８”（遅延信号ＤＣＶ２）が選択される。したがって、演算信号ＣＶ２は、“６８”から“３２”を減算した“３６”である。信号ＣＯＵＴは、“０”に“１”を加算した“１”に設定される。演算信号ＣＶ２が“０”より大きいため、期間Ｔ２２の次の期間Ｔ２３でも、クロックＣＬＫ２のクロック数のカウントは、継続される。
【０１７５】
期間Ｔ１０のクロックＣＬＫ２の３番目の周期Ｔ２３では、遅延信号ＤＣＶ２として、期間Ｔ２２の演算信号ＣＶ２が出力される。したがって、遅延信号ＤＣＶ２は、“３６”である。また、演算信号ＣＶ１として、“３６”（遅延信号ＤＣＶ２）が選択される。したがって、演算信号ＣＶ２は、“３６”から“３２”を減算した“４”である。信号ＣＯＵＴは、“１”に“１”を加算した“２”に設定される。演算信号ＣＶ２が“０”より大きいため、期間Ｔ２３の次の期間Ｔ２４でも、クロックＣＬＫ２のクロック数のカウントは、継続される。
【０１７６】
期間Ｔ１０のクロックＣＬＫ２の４番目の周期Ｔ２４では、遅延信号ＤＣＶ２として、期間Ｔ２３の演算信号ＣＶ２が出力される。したがって、遅延信号ＤＣＶ２は、“４”である。また、演算信号ＣＶ１として、“４”（遅延信号ＤＣＶ２）が選択される。したがって、演算信号ＣＶ２は、“４”から“３２”を減算した“−２８”である。信号ＣＯＵＴは、“２”に“１”を加算した“３”に設定される。このため、量子化信号ＶＯＵＴとして、“３”が出力される。なお、“３”の量子化信号ＶＯＵＴは、“１２８”の量子化値に対応している。すなわち、期間Ｔ１０では、“１００”の信号ＶＳＩＧが“１２８”に量子化される。
【０１７７】
期間Ｔ１１のクロックＣＬＫ２の最初の周期Ｔ２１では、演算信号ＣＶ１として、“１０”（信号ＶＳＩＧ）が選択される。したがって、演算信号ＣＶ２は、“１０”から“３２”（量子化幅ＱＴＷ）を減算した“−２２”である。信号ＣＯＵＴは、“０”に設定される。演算信号ＣＶ２が“０”以下のため、期間Ｔ２２−Ｔ２４では、クロックＣＬＫ２のクロック数のカウントは、実施されない。したがって、期間Ｔ１０のクロックＣＬＫ２の４番目の周期Ｔ２４まで、信号ＣＯＵＴは、“０”に維持される。このため、期間Ｔ２４に、“０”が量子化信号ＶＯＵＴとして出力される。なお、“０”の量子化信号ＶＯＵＴは、“３２”の量子化値に対応している。すなわち、期間Ｔ１１では、“１０”の信号ＶＳＩＧが“３２”に量子化される。
【０１７８】
期間Ｔ１２のクロックＣＬＫ２の最初の周期Ｔ２１では、演算信号ＣＶ１として、“５０”（信号ＶＳＩＧ）が選択される。したがって、演算信号ＣＶ２は、“５０”から“３２”（量子化幅ＱＴＷ）を減算した“１８”である。信号ＣＯＵＴは、“０”に設定される。演算信号ＣＶ２が“０”より大きいため、期間Ｔ２１の次の期間Ｔ２２でも、クロックＣＬＫ２のクロック数のカウントは、継続される。
【０１７９】
期間Ｔ１２のクロックＣＬＫ２の２番目の周期Ｔ２２では、遅延信号ＤＣＶ２として、期間Ｔ２１の演算信号ＣＶ２が出力される。したがって、遅延信号ＤＣＶ２は、“１８”である。また、演算信号ＣＶ１として、“１８”（遅延信号ＤＣＶ２）が選択される。したがって、演算信号ＣＶ２は、“１８”から“３２”を減算した“−１４”である。信号ＣＯＵＴは、“０”に“１”を加算した“１”に設定される。
【０１８０】
演算信号ＣＶ２が“０”以下のため、期間Ｔ２３、Ｔ２４では、クロックＣＬＫ２のクロック数のカウントは、実施されない。したがって、期間Ｔ１２のクロックＣＬＫ２の４番目の周期Ｔ２４まで、信号ＣＯＵＴは、“１”に維持される。このため、期間Ｔ２４に、“１”が量子化信号ＶＯＵＴとして出力される。なお、“１”の量子化信号ＶＯＵＴは、“６４”の量子化値に対応している。すなわち、期間Ｔ１２では、“５０”の信号ＶＳＩＧが“６４”に量子化される。
【０１８１】
このように、量子化部３０Ｂは、演算信号ＣＶ１から量子化幅ＱＴＷを減算する減算処理を、減算結果が“０”以下になるまで繰り返す。そして、量子化部３０Ｂは、減算結果が“０”以下になるまで繰り返された演算の回数を、クロックＣＬＫ１の各周期でのクロックＣＬＫ２の最終クロック（例えば、期間Ｔ２４）に、量子化結果（量子化信号ＶＯＵＴ）として出力する。
【０１８２】
なお、量子化部３０Ｂの動作は、この例に限定されない。例えば、量子化のレベルは、３でもよいし、５以上でもよい。また、例えば、量子化値ＱＶが“３２”、“６４”、“９６”および“１２８”の４レベルのとき、クロックＣＬＫ２の周波数は、クロックＣＬＫ１の周波数の３倍でもよい。したがって、クロックＣＬＫ１の１周期でのクロックＣＬＫ２のクロック数は、例えば、量子化の際の境界値の数と同じでもよい。すなわち、クロックＣＬＫ１の１周期でのクロックＣＬＫ２のクロック数は、例えば、量子化信号ＶＯＵＴに対応付けされている量子化値ＱＶの数から１を減算した数と同じでもよい。
【０１８３】
例えば、動作制御部３８Ｂは、演算信号ＣＶ２が“０”より大きい期間のクロックＣＬＫ２のクロック数を、クロックＣＬＫ１の周期毎にカウントする。そして、動作制御部３８Ｂは、カウント値を示す信号ＣＯＵＴを出力部４０に出力する。例えば、図１４の期間Ｔ１０の期間Ｔ２１−Ｔ２３では、演算信号ＣＶ２が“０”より大きい期間のクロックＣＬＫ２のクロック数は、“３”である。また、例えば、図１４の期間Ｔ１１の期間Ｔ２１−Ｔ２３では、演算信号ＣＶ２が“０”より大きい期間が存在しないため、演算信号ＣＶ２が“０”より大きい期間のクロックＣＬＫ２のクロック数は、“０”である。そして、例えば、図１４の期間Ｔ１２の期間Ｔ２１−Ｔ２３では、演算信号ＣＶ２が“０”より大きい期間のクロックＣＬＫ２のクロック数は、“１”である。
【０１８４】
なお、この実施形態においても、量子化装置の量子化部３０Ｂ以外（信号処理部１０）を高速動作させる必要がない。以上、この実施形態においても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１８５】
図１５は、別の実施形態における量子化部３０Ｃの一例を示している。上述した実施形態で説明した要素と同一の要素については、同一の符号を付し、これ等については、詳細な説明を省略する。この実施形態の量子化装置は、量子化部３０の代わりに量子化部３０Ｃを有することを除いて、上述した実施形態と同じである。また、量子化部３０Ｃは、図６に示したレベル選択部４２Ａおよび動作制御部３８Ａの代わりに、レベル選択部４２Ｂおよび動作制御部３８Ｃを有している。量子化部３０Ｃのその他の構成は、図６に示した量子化部３０Ａと同じである。
【０１８６】
なお、図中の符号ＱＴＶ１・・・ＱＴＶｉは、量子化信号ＶＯＵＴに対応付けされている量子化値を示している。例えば、量子化値ＱＴＶ１・・・ＱＴＶｉは、量子化部３０Ｃ内で生成される。なお、量子化部３０Ｃは、量子化値ＱＴＶ１・・・ＱＴＶｉを外部から受けてもよい。例えば、量子化値ＱＴＶ１・・・ＱＴＶｉは、図２の備考に示した条件で量子化するとき、“３２”、“６４”、“９６”および“１２８”の４つである。このときには、例えば、クロックＣＬＫ２の周波数は、クロックＣＬＫ１の周波数の４倍である。すなわち、クロックＣＬＫ１の１周期でのクロックＣＬＫ２のクロック数は、例えば、量子化信号ＶＯＵＴに対応付けされている量子化値ＱＶの数と同じである。
【０１８７】
量子化部３０Ｃは、例えば、レベル選択部４２Ｂ、比較部４６、動作制御部３８Ｃおよび出力部４０を有している。
【０１８８】
レベル選択部４２Ｂは、制御信号ＣＮＴ４および複数の量子化値ＱＴＶ（ＱＴＶ１・・・ＱＴＶｉ）を受ける。なお、量子化値ＱＴＶは、レベル選択部４２Ｂ内で生成されてもよい。そして、レベル選択部４２Ｂは、例えば、量子化値ＱＴＶを値の大きさの順に選択し、選択した量子化値ＱＴＶを示す参照信号ＲＦＶをクロックＣＬＫ２に同期して出力する。すなわち、レベル選択部４２Ｂは、量子化値ＱＴＶを値の大きさの順にクロックＣＬＫ２に同期して出力する。例えば、レベル選択部４２Ｂは、量子化値ＱＴＶを値の小さい方から順にクロックＣＬＫ２に同期して出力する。あるいは、レベル選択部４２Ｂは、量子化値ＱＴＶを値の大きい方から順にクロックＣＬＫ２に同期して出力する。
【０１８９】
比較部４６は、信号ＶＳＩＧおよび参照信号ＲＦＶを受け、信号ＶＳＩＧと参照信号ＲＦＶとを比較する。例えば、比較部４６は、信号ＶＳＩＧの値から参照信号ＲＦＶの値を減算し、減算結果に基づいて、比較結果ＣＳＩＧを出力する。
【０１９０】
動作制御部３８Ｃは、比較結果ＣＳＩＧを受け、クロックＣＬＫ２に同期して信号ＣＯＵＴを出力する。例えば、動作制御部３８Ｃは、参照信号ＲＦＶの値（量子化値ＱＴＶ）が信号ＶＳＩＧの値以上になるまでのクロックＣＬＫ２のクロック数を、比較結果ＣＳＩＧに基づいてカウントする。そして、動作制御部３８Ｃは、カウント値を示す信号ＣＯＵＴを出力部４０に出力する。
【０１９１】
また、動作制御部３８Ｃは、制御信号ＣＮＴ４を生成し、生成した制御信号ＣＮＴ４をレベル選択部４２Ｂに出力する。例えば、動作制御部３８Ｃは、参照信号ＲＦＶの値が信号ＶＳＩＧの値以上のとき、参照信号ＲＦＶの更新を停止するための制御信号ＣＮＴ４を生成する。なお、動作制御部３８Ｃは、制御信号ＣＮＴ４を生成しなくてもよい。
【０１９２】
出力部４０は、信号ＣＯＵＴを動作制御部３８Ｃから受け、信号ＣＯＵＴに基づく量子化信号ＶＯＵＴをクロックＣＬＫ２に同期して出力する。すなわち、動作制御部３８Ｃおよび出力部４０は、比較部４６の比較結果ＣＳＩＧに基づいて量子化信号ＶＯＵＴを生成する制御部として機能する。なお、出力部４０は、動作制御部３８Ｃ内に設けられてもよい。
【０１９３】
また、量子化部３０Ｃの構成は、この例に限定されない。例えば、レベル選択部４２Ｂは、量子化の際の境界値に対応する量子化値ＱＴＶを、値の大きさの順にクロックＣＬＫ２に同期して出力してもよい。例えば、量子化値ＱＴＶは、図２の備考に示した条件で量子化するとき、“３２”、“６４”および“９６”の３つでもよい。このときには、例えば、クロックＣＬＫ２の周波数は、クロックＣＬＫ１の周波数の３倍である。したがって、クロックＣＬＫ１の１周期でのクロックＣＬＫ２のクロック数は、例えば、量子化の際の境界値の数と同じである。すなわち、クロックＣＬＫ１の１周期でのクロックＣＬＫ２のクロック数は、例えば、量子化信号ＶＯＵＴに対応付けされている量子化値ＱＶの数から１を減算した数と同じである。
【０１９４】
図１６は、図１５に示した量子化部３０Ｃの動作タイミングの一例を示している。なお、図１６では、量子化信号ＶＯＵＴ等の信号を１０進数で示している。また、例えば、高レベルの制御信号ＣＮＴ４は、参照信号ＲＦＶの更新を停止することを示している。そして、比較結果ＣＳＩＧは、“１”のとき、参照信号ＲＦＶの値が信号ＶＳＩＧの値より小さいことを示している。図１６の動作では、例えば、量子化部３０Ｃを有する量子化装置は、８ビットの入力信号ＶＩＮを２ビットの量子化信号ＶＯＵＴに量子化する。
【０１９５】
例えば、量子化部３０Ｃは、信号ＶＳＩＧを、図２の備考に示した条件で量子化する。したがって、量子化値ＱＴＶは、“３２”、“６４”、“９６”および“１２８”の４つである。例えば、０以上で３２以下の信号ＶＳＩＧは、“３２”に量子化される。３３以上で６４以下の信号ＶＳＩＧは、“６４”に量子化される。６５以上で９６以下の信号ＶＳＩＧは、“９６”に量子化される。９７以上で１２８以下の信号ＶＳＩＧは、“１２８”に量子化される。例えば、“３２”、“６４”、“９６”および“１２８”の量子化値ＱＶは、それぞれ“０”、“１”、“２”および“３”の量子化信号ＶＯＵＴに対応付けされている。
【０１９６】
図１６の例では、期間Ｔ１０、Ｔ１１、Ｔ１２の信号ＶＳＩＧは、“１００”、“１０”および“５０”である。期間Ｔ１０、Ｔ１１、Ｔ１２は、クロックＣＬＫ１の周期に対応している。また、期間Ｔ２１、Ｔ２２、Ｔ２３、Ｔ２４は、クロックＣＬＫ２の周期に対応している。
【０１９７】
期間Ｔ１０のクロックＣＬＫ２の最初の周期Ｔ２１では、参照信号ＲＦＶとして、最小値（“３２”）の量子化値ＱＴＶが選択される。また、信号ＣＯＵＴは、“０”に設定される。なお、参照信号ＲＦＶの値（“３２”）が信号ＶＳＩＧの値（“１００”）より小さいため、比較結果ＣＳＩＧは、“１”である。このため、期間Ｔ２１の次の期間Ｔ２２でも、クロックＣＬＫ２のクロック数のカウントは、継続される。
【０１９８】
期間Ｔ１０のクロックＣＬＫ２の２番目の周期Ｔ２２では、期間Ｔ２１の比較結果ＣＳＩＧが“１”であるため、制御信号ＣＮＴ４は、低レベルに維持される。したがって、“３２”の次に大きい値（“６４”）の量子化値ＱＴＶが参照信号ＲＦＶとして選択される。また、信号ＣＯＵＴは、“０”に“１”を加算した“１”に設定される。なお、参照信号ＲＦＶの値（“６４”）が信号ＶＳＩＧの値（“１００”）より小さいため、比較結果ＣＳＩＧは、“１”である。このため、期間Ｔ２２の次の期間Ｔ２３でも、クロックＣＬＫ２のクロック数のカウントは、継続される。
【０１９９】
期間Ｔ１０のクロックＣＬＫ２の３番目の周期Ｔ２３では、期間Ｔ２２の比較結果ＣＳＩＧが“１”であるため、制御信号ＣＮＴ４は、低レベルに維持される。したがって、“６４”の次に大きい値（“９６”）の量子化値ＱＴＶが参照信号ＲＦＶとして選択される。また、信号ＣＯＵＴは、“１”に“１”を加算した“２”に設定される。なお、参照信号ＲＦＶの値（“９６”）が信号ＶＳＩＧの値（“１００”）より小さいため、比較結果ＣＳＩＧは、“１”である。このため、期間Ｔ２３の次の期間Ｔ２４でも、クロックＣＬＫ２のクロック数のカウントは、継続される。
【０２００】
期間Ｔ１０のクロックＣＬＫ２の４番目の周期Ｔ２４では、期間Ｔ２３の比較結果ＣＳＩＧが“１”であるため、制御信号ＣＮＴ４は、低レベルに維持される。したがって、“９６”の次に大きい値（“１２８”）の量子化値ＱＴＶが参照信号ＲＦＶとして選択される。また、信号ＣＯＵＴは、“２”に“１”を加算した“３”に設定される。このため、量子化信号ＶＯＵＴとして、“３”が出力される。なお、“３”の量子化信号ＶＯＵＴは、“１２８”の量子化値に対応している。すなわち、期間Ｔ１０では、“１００”の信号ＶＳＩＧが“１２８”に量子化される。
【０２０１】
期間Ｔ１１のクロックＣＬＫ２の最初の周期Ｔ２１では、参照信号ＲＦＶとして、最小値（“３２”）の量子化値ＱＴＶが選択される。また、信号ＣＯＵＴは、“０”に設定される。なお、参照信号ＲＦＶの値（“３２”）が信号ＶＳＩＧの値（“１０”）以上のため、比較結果ＣＳＩＧは、“０”である。このため、期間Ｔ２２−Ｔ２４では、クロックＣＬＫ２のクロック数のカウントは、実施されない。したがって、期間Ｔ１０のクロックＣＬＫ２の４番目の周期Ｔ２４まで、信号ＣＯＵＴは、“０”に維持される。このため、期間Ｔ２４に、“０”が量子化信号ＶＯＵＴとして出力される。なお、“０”の量子化信号ＶＯＵＴは、“３２”の量子化値に対応している。すなわち、期間Ｔ１１では、“１０”の信号ＶＳＩＧが“３２”に量子化される。
【０２０２】
期間Ｔ１２のクロックＣＬＫ２の最初の周期Ｔ２１では、参照信号ＲＦＶとして、最小値（“３２”）の量子化値ＱＴＶが選択される。また、信号ＣＯＵＴは、“０”に設定される。なお、参照信号ＲＦＶの値（“３２”）が信号ＶＳＩＧの値（“５０”）より小さいため、比較結果ＣＳＩＧは、“１”である。このため、期間Ｔ２１の次の期間Ｔ２２でも、クロックＣＬＫ２のクロック数のカウントは、継続される。
【０２０３】
期間Ｔ１２のクロックＣＬＫ２の２番目の周期Ｔ２２では、期間Ｔ２１の比較結果ＣＳＩＧが“１”であるため、制御信号ＣＮＴ４は、低レベルに維持される。したがって、“３２”の次に大きい値（“６４”）の量子化値ＱＴＶが参照信号ＲＦＶとして選択される。また、信号ＣＯＵＴは、“０”に“１”を加算した“１”に設定される。なお、参照信号ＲＦＶの値（“６４”）が信号ＶＳＩＧの値（“５０”）以上のため、比較結果ＣＳＩＧは、“０”である。このため、期間Ｔ２３、Ｔ２４では、クロックＣＬＫ２のクロック数のカウントは、実施されない。
【０２０４】
したがって、期間Ｔ１２のクロックＣＬＫ２の４番目の周期Ｔ２４まで、信号ＣＯＵＴは、“１”に維持される。このため、期間Ｔ２４に、“１”が量子化信号ＶＯＵＴとして出力される。なお、“１”の量子化信号ＶＯＵＴは、“６４”の量子化値に対応している。すなわち、期間Ｔ１２では、“５０”の信号ＶＳＩＧが“６４”に量子化される。
【０２０５】
このように、量子化部３０Ｃは、例えば、量子化値ＱＴＶと信号ＶＳＩＧの値との比較を小さい値の量子化値ＱＴＶから順次実施し、量子化値ＱＴＶが信号ＶＳＩＧの値以上になるまでのクロックＣＬＫ２のクロック数をカウントする。そして、量子化部３０Ｃは、カウントしたクロック数に基づいて量子化信号ＶＯＵＴを生成する。
【０２０６】
なお、量子化部３０Ｃの動作は、この例に限定されない。例えば、量子化のレベルは、３でもよいし、５以上でもよい。また、例えば、量子化値ＱＶが“３２”、“６４”、“９６”および“１２８”の４レベルのとき、量子化値ＱＴＶは、“３２”、“６４”および“９６”の３つでもよい。このときには、クロックＣＬＫ２の周波数は、例えば、クロックＣＬＫ１の周波数の３倍である。
【０２０７】
例えば、レベル選択部４２Ｂは、量子化の際の境界値に対応する量子化値ＱＴＶを、値の小さい方から順にクロックＣＬＫ２に同期して出力する。あるいは、レベル選択部４２Ｂは、量子化の際の境界値に対応する量子化値ＱＴＶを、値の大きい方から順にクロックＣＬＫ２に同期して出力する。そして、動作制御部３８Ｃは、参照信号ＲＦＶの値（量子化値ＱＴＶ）が信号ＶＳＩＧの値より小さい期間のクロックＣＬＫ２のクロック数を、クロックＣＬＫ１の周期毎にカウントする。例えば、動作制御部３８Ｃは、比較結果ＣＳＩＧが“１”である回数をカウントする。そして、動作制御部３８Ｃは、カウント値を示す信号ＣＯＵＴを出力部４０に出力する。
【０２０８】
例えば、図１６の期間Ｔ１０の期間Ｔ２１−Ｔ２３では、比較結果ＣＳＩＧが“１”である回数は、“３”である。また、例えば、図１６の期間Ｔ１１の期間Ｔ２１−Ｔ２３では、比較結果ＣＳＩＧが“１”である回数は、“０”である。そして、例えば、図１６の期間Ｔ１２の期間Ｔ２１−Ｔ２３では、比較結果ＣＳＩＧが“１”である回数は、“１”である。
【０２０９】
なお、この実施形態においても、量子化装置の量子化部３０Ｃ以外（信号処理部１０）を高速動作させる必要がない。以上、この実施形態においても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０２１０】
以上の実施形態において説明した発明を整理して、付記として開示する。
（付記１）
第１信号を複数ビットの量子化信号に量子化する量子化装置において、
第１クロックの１周期前の前記量子化信号に基づく量子化誤差と前記第１信号とに基づいて、第２信号を生成する信号処理部と、
前記第１クロックより高速の第２クロックに同期して動作し、前記第２信号を前記第１クロックの１周期以内に量子化し、前記量子化信号を生成する量子化部と、
を備えていることを特徴とする量子化装置。
（付記２）
前記第１クロックの１周期での前記第２クロックのクロック数は、前記量子化信号のビット数に等しいこと
を特徴とする付記１記載の量子化装置。
（付記３）
前記量子化部は、
前記第２信号および遅延信号を受け、前記第２信号および前記遅延信号のいずれかを第１演算信号として選択する第１選択部と、
前記第１演算信号および制御信号を受け、量子化幅に基づく複数の参照値、前記第１演算信号および前記制御信号に基づいて第２演算信号を生成する演算部と、
前記第２クロックに同期して動作し、前記第２演算信号を前記第２クロックの１周期分だけ遅延させて前記遅延信号を生成する遅延部と、
前記第２演算信号が所定の閾値以下のとき、前記第２演算信号の値を大きくするための前記制御信号を生成し、前記第２演算信号が前記閾値より大きいとき、前記第２演算信号の値を小さくするための前記制御信号を生成し、前記第１クロックの各周期での前記閾値と前記第２演算信号との複数回の比較結果に基づいて前記量子化信号を生成する制御部とを備えていること
を特徴とする付記２記載の量子化装置。
（付記４）
前記演算部は、前記複数の参照値から１つの参照値を選択し、選択した前記参照値を前記第１演算信号から減算する減算処理および選択した前記参照値を前記第１演算信号に加算する加算処理のいずれかを前記制御信号に基づいて実施することにより、前記第２演算信号を生成すること
を特徴とする付記３記載の量子化装置。
（付記５）
前記量子化部は、
制御信号を受け、複数の量子化値から１つの量子化値を前記制御信号に基づいて選択し、選択した前記量子化値を示す参照信号を前記第２クロックに同期して出力する選択部と、
前記参照信号と前記第２信号とを比較する比較部と、
前記参照信号の値が前記第２信号の値以上のとき、前記参照信号の値を小さくするための前記制御信号を生成し、前記参照信号の値が前記第２信号の値より小さいとき、前記参照信号の値を大きくするための前記制御信号を生成し、前記比較部の比較結果に基づいて前記量子化信号を生成する制御部とを備えていること
を特徴とする付記２記載の量子化装置。
（付記６）
前記第１クロックの１周期での前記第２クロックのクロック数は、前記量子化信号に対応付けされている量子化値の数に等しいこと
を特徴とする付記１記載の量子化装置。
（付記７）
前記量子化部は、
前記第２信号および遅延信号を受け、前記第２信号および前記遅延信号のいずれかを第１演算信号として選択する選択部と、
量子化幅を前記第１演算信号から減算して第２演算信号を生成する減算部と、
前記第２クロックに同期して動作し、前記第２演算信号を前記第２クロックの１周期分だけ遅延させて前記遅延信号を生成する遅延部と、
前記第２演算信号が所定の閾値以下になるまでの前記第２クロックのクロック数をカウントし、前記クロック数に基づいて前記量子化信号を生成する制御部とを備えていること
を特徴とする付記６記載の量子化装置。
（付記８）
前記量子化部は、
前記量子化値を値の大きさの順に前記第２クロックに同期して出力する選択部と、
前記第２信号と前記選択部から出力される前記量子化値とを比較する比較部と、
前記比較部の比較結果に基づいて前記量子化信号を生成する制御部とを備えていること
を特徴とする付記６記載の量子化装置。
（付記９）
前記第１クロックの１周期での前記第２クロックのクロック数は、前記量子化信号に対応付けされている量子化値の数から１を減算した数に等しいこと
を特徴とする付記１記載の量子化装置。
（付記１０）
前記量子化部は、
前記第２信号および遅延信号を受け、前記第２信号および前記遅延信号のいずれかを第１演算信号として選択する選択部と、
量子化幅を前記第１演算信号から減算して第２演算信号を生成する減算部と、
前記第２クロックに同期して動作し、前記第２演算信号を前記第２クロックの１周期分だけ遅延させて前記遅延信号を生成する遅延部と、
前記第２演算信号が所定の閾値より大きい期間の前記第２クロックのクロック数を前記第１クロックの周期毎にカウントし、前記クロック数に基づいて前記量子化信号を生成する制御部とを備えていること
を特徴とする付記９記載の量子化装置。
（付記１１）
前記量子化部は、
量子化の際の境界値に対応する前記量子化値を値の大きさの順に前記第２クロックに同期して出力する選択部と、
前記第２信号と前記選択部から出力される前記量子化値とを比較する比較部と、
前記比較部の比較結果に基づいて前記量子化信号を生成する制御部とを備えていること
を特徴とする付記９記載の量子化装置。
【０２１１】
以上の詳細な説明により、実施形態の特徴点および利点は明らかになるであろう。これは、特許請求の範囲がその精神および権利範囲を逸脱しない範囲で前述のような実施形態の特徴点および利点にまで及ぶことを意図するものである。また、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、あらゆる改良および変更に容易に想到できるはずであり、発明性を有する実施形態の範囲を前述したものに限定する意図はなく、実施形態に開示された範囲に含まれる適当な改良物および均等物に拠ることも可能である。
【符号の説明】
【０２１２】
１０‥信号処理部；１２‥加算部；１４、４４‥減算部；１６、１８、３６‥遅延部；２０‥量子化値選択部；３０、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ‥量子化部；３２‥入力選択部；３４‥演算部；３８、３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｃ‥動作制御部；４０‥出力部；４２、４２Ａ、４２Ｂ‥レベル選択部；４６‥比較部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、量子化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ΔΣ変調回路等の量子化装置は、例えば、オーディオやＡ／Ｄ変換器に利用される。例えば、ΔΣ変調回路は、入力信号（アナログ信号や複数ビットのデジタル信号）を１ビットの量子化信号に量子化する。あるいは、ΔΣ変調回路は、入力信号を複数ビットの量子化信号に量子化する。例えば、信号対雑音比（以下、ＳＮＲとも称する）は、量子化装置の出力信号のビット数を増加することにより、改善される。あるいは、ＳＮＲは、サンプリング周波数を上げることにより、改善される。
【０００３】
例えば、ＳＮＲは、量子化装置の出力信号のビット数ｍ（量子化ビット数）、オーバーサンプリング比ＯＳＲ（信号周波数に対するサンプリング周波数の比）を用いて、式（１）で表される。
ＳＮＲ＝１．７６＋６．０２・ｍ＋１０・ｌｏｇ１０（ＯＳＲ） ・・・（１）
式（１）より、ＳＮＲは、例えば、量子化ビット数ｍを１ビット上げることにより、約６ｄＢ改善される。また、ＳＮＲは、オーバーサンプリング比ＯＳＲを２倍にすることにより、約３ｄＢ改善される。
【０００４】
一般に、量子化ビット数を増加させると、回路規模が増加する。このため、ＳＮＲを改善する方式として、サンプリング周波数を上げる方式が一般的に用いられている。なお、近年、量子化幅を２のｋ乗（ｋは正の整数）で表される数値に限定することにより、複数ビットの信号を出力する量子化器の回路を簡略化する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１４７０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＳＮＲを改善するために、サンプリング周波数を上げる方式を用いたとき、量子化装置全体が高速に動作する。このため、消費電流が増加する。また、量子化装置全体が高速に動作するため、タイミング調整が困難になる。また、複数ビットの量子化信号を生成する一般的な方式では、回路規模が増加する。なお、量子化幅を２のｋ乗（ｋは正の整数）で表される数値に限定する方式では、例えば、汎用性の高い量子化装置を形成することは困難である。
【０００７】
本発明の目的は、回路規模の増加を抑制しつつ、複数ビットの量子化信号を生成することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一形態では、量子化装置は、第１クロックの１周期前の量子化信号に基づく量子化誤差と第１信号とに基づいて、第２信号を生成する信号処理部と、第１クロックより高速の第２クロックに同期して動作し、第２信号を第１クロックの１周期以内に量子化し、量子化信号を生成する量子化部とを有している。
【発明の効果】
【０００９】
回路規模の増加を抑制しつつ、複数ビットの量子化信号を生成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一実施形態における量子化装置の例を示している。
【図２】図１に示した量子化装置の動作の一例を示している。
【図３】図１に示した量子化部の一例を示している。
【図４】図３に示した量子化部の動作の一例を示している。
【図５】図３に示した量子化部の動作タイミングの一例を示している。
【図６】別の実施形態における量子化部の一例を示している。
【図７】図６に示した量子化部の動作の一例を示している。
【図８】図６に示した量子化部の動作タイミングの一例を示している。
【図９】図６に示した量子化部の動作の別の例を示している。
【図１０】図６に示した量子化部の動作タイミングの別の例を示している。
【図１１】図６に示した量子化部の動作の別の例を示している。
【図１２】図６に示した量子化部の動作タイミングの別の例を示している。
【図１３】別の実施形態における量子化部の一例を示している。
【図１４】図１３に示した量子化部の動作タイミングの一例を示している。
【図１５】別の実施形態における量子化部の一例を示している。
【図１６】図１５に示した量子化部の動作タイミングの一例を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施形態を図面を用いて説明する。
【００１２】
図１は、一実施形態における量子化装置の例を示している。量子化装置は、例えば、ΔΣ変調を実施し、ｎビット（ｎは３以上の整数）の入力信号ＶＩＮをｍビット（ｍはｎより小さい２以上の整数）の量子化信号ＶＯＵＴに量子化する。例えば、量子化装置は、８ビットの入力信号ＶＩＮを２ビットの量子化信号ＶＯＵＴに量子化する。なお、量子化装置は、ΔΣ変調以外の変調を実施し、入力信号ＶＩＮを量子化信号ＶＯＵＴに量子化してもよい。
【００１３】
量子化装置は、例えば、信号処理部１０および量子化部３０を有している。信号処理部１０は、例えば、クロックＣＬＫ１の１周期前の量子化信号ＶＯＵＴに基づく量子化誤差と入力信号ＶＩＮとに基づいて、信号ＶＳＩＧを生成する。量子化部３０は、信号ＶＳＩＧを信号処理部１０から受ける。そして、量子化部３０は、信号処理部１０から受けた信号ＶＳＩＧを量子化して、量子化信号ＶＯＵＴを生成する。例えば、量子化部３０は、クロックＣＬＫ１より高速のクロックＣＬＫ２に同期して動作し、信号ＶＳＩＧをクロックＣＬＫ１の１周期以内に量子化する。そして、量子化部３０は、信号ＶＳＩＧを量子化した量子化信号ＶＯＵＴを出力する。なお、クロックＣＬＫ１、ＣＬＫ２は、互いに同期している。
【００１４】
信号処理部１０は、例えば、加算部１２、減算部１４、遅延部１６、１８および量子化値選択部２０を有している。加算部１２は、入力信号ＶＩＮと遅延部１６から出力される遅延信号ＤＳＩＧとを受ける。そして、加算部１２は、入力信号ＶＩＮと遅延信号ＤＳＩＧとの加算結果を減算部１４に出力する。
【００１５】
減算部１４は、入力信号ＶＩＮと遅延信号ＤＳＩＧとの加算結果（加算部１２の出力）と、遅延部１８から出力される遅延信号ＤＱＶとを受ける。そして、減算部１４は、入力信号ＶＩＮと遅延信号ＤＳＩＧとの加算結果から遅延信号ＤＱＶを減算する。また、減算部１４は、減算結果を示す信号ＶＳＩＧを、遅延部１６および量子化部３０に出力する。
【００１６】
遅延部１６は、減算部１４から出力される信号ＶＳＩＧを遅延させて、遅延させた信号ＶＳＩＧを遅延信号ＤＳＩＧとして加算部１２に出力する。例えば、遅延部１６は、クロックＣＬＫ１に同期して動作し、信号ＶＳＩＧをクロックＣＬＫ１の１周期分だけ遅延させて遅延信号ＤＳＩＧを生成する。遅延部１６は、例えば、クロックＣＬＫ１に同期して動作するＤフリップフロップである。
【００１７】
量子化値選択部２０は、量子化部３０から出力される量子化信号ＶＯＵＴを受け、受けた量子化信号ＶＯＵＴに対応する量子化値ＱＶを遅延部１８に出力する。例えば、量子化値ＱＶが“３２”、“６４”、“９６”および“１２８”の４レベルのとき、量子化値選択部２０は、量子化部３０から出力される量子化信号ＶＯＵＴに基づいて、“３２”、“６４”、“９６”、“１２８”のいずれかを選択し、選択した量子化値ＱＶを遅延部１８に出力する。なお、量子化値選択部２０は、量子化信号ＶＯＵＴに対応付けされた複数の量子化値ＱＶを外部から受けてもよい。あるいは、量子化信号ＶＯＵＴに対応付けされた複数の量子化値ＱＶは、量子化値選択部２０内で生成されてもよい。
【００１８】
遅延部１８は、量子化値選択部２０により選択された量子化値ＱＶを遅延させて、遅延させた量子化値ＱＶを遅延信号ＤＱＶとして減算部１４に出力する。例えば、遅延部１８は、クロックＣＬＫ１に同期して動作し、量子化値ＱＶをクロックＣＬＫ１の１周期分だけ遅延させて遅延信号ＤＱＶを生成する。遅延部１８は、例えば、クロックＣＬＫ１に同期して動作するＤフリップフロップである。
【００１９】
ここで、量子化信号ＶＯＵＴに対応する量子化値ＱＶは、量子化誤差をＱとしたとき、式（２）で表される。また、信号ＶＳＩＧは、遅延部１６、１８の伝達関数Ｚ−１を用いて、式（３）で表される。そして、式（２）を式（３）に代入することにより、量子化値ＱＶは、式（４）で表される。
ＱＶ＝ＶＳＩＧ＋Ｑ ・・・（２）
ＶＳＩＧ＝ＶＩＮ＋（ＶＳＩＧ・Ｚ−１）−（ＱＶ・Ｚ−１） ・・・（３）
ＱＶ＝ＶＩＮ＋（１−Ｚ−１）・Ｑ ・・・（４）
例えば、式（３）は、クロックＣＬＫ１の１周期前の量子化信号ＶＯＵＴに基づく量子化誤差Ｑと入力信号ＶＩＮとに基づいて信号ＶＳＩＧが生成されることを示している。例えば、量子化部３０は、量子化誤差Ｑをフィードバックする際の遅延時間（クロックＣＬＫ１の周期）より短い周期のクロックＣＬＫ２で比較処理を順次実施し、信号ＶＳＩＧをクロックＣＬＫ１の１周期以内に量子化する。比較処理は、例えば、信号ＶＳＩＧと各量子化値ＱＶとを比較する処理である。
【００２０】
なお、信号処理部１０の構成は、この例に限定されない。例えば、加算部１２と減算部１４とは、互いに逆に配置されてもよい。すなわち、減算部１４は、入力信号ＶＩＮから遅延信号ＤＱＶを減算し、減算結果を加算部１２に出力してもよい。そして、加算部１２は、入力信号ＶＩＮから遅延信号ＤＱＶを減算した結果と遅延信号ＤＳＩＧとを加算し、信号ＶＳＩＧを生成してもよい。このときにも、信号ＶＳＩＧは、式（３）で表される。あるいは、信号処理部１０は、信号ＶＳＩＧから量子化値ＱＶを減算した結果を遅延させて、遅延させた減算結果を入力信号ＶＩＮに加算してもよい。
【００２１】
図２は、図１に示した量子化装置の動作の一例を示している。なお、図２は、クロックＣＬＫ１の１番目から１０番目のクロックに対する各信号ＶＩＮ、ＤＳＩＧ、ＶＳＩＧ、ＶＯＵＴ、ＤＱＶ、ＱＶを示している。例えば、量子化値ＱＶは、“３２”、“６４”、“９６”および“１２８”の４レベルである。そして、量子化装置は、例えば、“３２”から“１００”までの範囲の入力信号ＶＩＮを受ける。図２の例では、入力信号ＶＩＮの値は、“１００”である。なお、図２では、量子化信号ＶＯＵＴを２進数で示し、その他の信号を１０進数で示している。
【００２２】
また、図２の備考には、量子化の際の条件の一例を示している。例えば、量子化部３０は、信号ＶＳＩＧが０以上で３２以下のとき（０≦ＶＳＩＧ≦３２）、“００”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。また、量子化部３０は、信号ＶＳＩＧが３３以上で６４以下のとき（３３≦ＶＳＩＧ≦６４）、“０１”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。また、量子化部３０は、信号ＶＳＩＧが６５以上で９６以下のとき（６５≦ＶＳＩＧ≦９６）、“１０”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。そして、量子化部３０は、信号ＶＳＩＧが９７以上で１２８以下のとき（９７≦ＶＳＩＧ≦１２８）、“１１”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。
【００２３】
なお、“００”、“０１”、“１０”および“１１”の量子化信号ＶＯＵＴは、量子化値ＱＶがそれぞれ“３２”、“６４”、“９６”および“１２８”であることを示している。このように、量子化値ＱＶは、量子化信号ＶＯＵＴに対応付けされている。
【００２４】
ΔΣ変調では、例えば、所定時間内の量子化値ＱＶを平均することにより、入力信号ＶＩＮを復調できる。図２の例では、１０クロック中に“１０”および“１１”の量子化信号ＶＯＵＴがそれぞれ８個および２個存在している。したがって、図２の例では、量子化値ＱＶの平均値ＱＶａｖｅは、式（５）で表される。
ＱＶａｖｅ＝（９６×８＋１２８×２）／１０＝１０２．４ ・・・（５）
このように、この実施形態では、入力信号ＶＩＮ（例えば、“１００”）を２ビットの量子化信号ＶＯＵＴで表すことができる。
【００２５】
図３は、図１に示した量子化部３０の一例を示している。なお、図中の符号ＱＴＷ１・・・ＱＴＷｉは、量子化幅に基づく参照値を示している。例えば、参照値ＱＴＷ１・・・ＱＴＷｉは、量子化部３０内で生成される。なお、量子化部３０は、参照値ＱＴＷ１・・・ＱＴＷｉを外部から受けてもよい。参照値ＱＴＷ１・・・ＱＴＷｉは、例えば、量子化幅を整数倍した値である。例えば、量子化幅が“３２”で、量子化値ＱＶが“３２”、“６４”、“９６”および“１２８”の４レベルのとき、参照値ＱＴＷ１・・・ＱＴＷｉは、量子化幅（“３２”）を１倍した“３２”と、量子化幅（“３２”）を２倍した“６４”との２つである。
【００２６】
量子化部３０は、例えば、入力選択部３２、演算部３４、遅延部３６、動作制御部３８および出力部４０を有している。
【００２７】
入力選択部３２は、例えば、図１に示した信号処理部１０で生成される信号ＶＳＩＧと、遅延部３６から出力される遅延信号ＤＣＶ２と、動作制御部３８から出力される制御信号ＣＮＴ２と、クロックＣＬＫ２とを受ける。そして、入力選択部３２は、クロックＣＬＫ１の各周期でのクロックＣＬＫ２の最初の周期に、信号ＶＳＩＧを演算信号ＣＶ１として選択する。なお、クロックＣＬＫ１の各周期でのクロックＣＬＫ２の最初の周期以外では、遅延信号ＤＣＶ２が演算信号ＣＶ１として選択される。
【００２８】
すなわち、入力選択部３２は、信号ＶＳＩＧおよび遅延信号ＤＣＶ２のいずれかを演算信号ＣＶ１として選択する。例えば、入力選択部３２は、信号ＶＳＩＧおよび遅延信号ＤＣＶ２のいずれかを制御信号ＣＮＴ２に基づいて選択し、選択した信号（演算信号ＣＶ１）を出力する。
【００２９】
演算部３４は、演算信号ＣＶ１、制御信号ＣＮＴ１および複数の参照値ＱＴＷ（ＱＴＷ１・・・ＱＴＷｉ）を受ける。なお、参照値ＱＴＷは、演算部３４内で生成されてもよい。そして、演算部３４は、量子化幅に基づく複数の参照値ＱＴＷ、演算信号ＣＶ１および制御信号ＣＮＴ１に基づいて、演算信号ＣＶ２を生成する。例えば、演算部３４は、レベル選択部４２および減算部４４を有している。
【００３０】
レベル選択部４２は、例えば、動作制御部３８から出力される制御信号ＣＮＴ１を受け、参照値ＲＦＶをクロックＣＬＫ２に同期して出力する。例えば、レベル選択部４２は、複数の参照値ＱＴＷから１つの参照値ＱＴＷを値の大きい方から順に選択し、選択した参照値ＱＴＷの符号を制御信号ＣＮＴ１に応じて正および負のいずれかに設定する。そして、レベル選択部４２は、符号が設定された参照値ＱＴＷを、参照値ＲＦＶとしてクロックＣＬＫ２に同期して出力する。すなわち、レベル選択部４２は、参照値ＱＴＷを値の大きい方から順にクロックＣＬＫ２に同期して出力し、出力する参照値ＱＴＷの符号を制御信号ＣＮＴ１に応じて正および負のいずれかに設定する。
【００３１】
減算部４４は、レベル選択部４２から出力される参照値ＲＦＶを演算信号ＣＶ１から減算して演算信号ＣＶ２を生成する。そして、減算部４４は、演算信号ＣＶ２を遅延部３６および動作制御部３８に出力する。なお、減算部４４は、例えば、参照値ＲＦＶの符号が負のとき、参照値ＲＦＶの絶対値と演算信号ＣＶ１とを加算して演算信号ＣＶ２を生成する。
【００３２】
すなわち、減算部４４は、参照値ＲＦＶおよび演算信号ＣＶ１を受ける。そして、減算部４４は、参照値ＲＦＶの絶対値を演算信号ＣＶ１から減算する減算処理および参照値ＲＦＶの絶対値を演算信号ＣＶ１に加算する加算処理のいずれかを参照値ＲＦＶの符号に基づいて実施することにより、演算信号ＣＶ２を生成する。なお、参照値ＲＦＶの絶対値は、レベル選択部４２により選択された参照値ＱＴＷである。
【００３３】
したがって、演算部３４は、複数の参照値ＱＴＷから１つの参照値ＱＴＷを選択し、選択した参照値ＱＴＷを演算信号ＣＶ１から減算する減算処理および選択した参照値ＱＴＷを演算信号ＣＶ１に加算する加算処理のいずれかを制御信号ＣＮＴ１に基づいて実施することにより、演算信号ＣＶ２を生成する。
【００３４】
遅延部３６は、減算部４４から出力される演算信号ＣＶ２を遅延させて、遅延させた演算信号ＣＶ２を遅延信号ＤＣＶ２として入力選択部３２に出力する。例えば、遅延部３６は、クロックＣＬＫ２に同期して動作し、演算信号ＣＶ２をクロックＣＬＫ２の１周期分だけ遅延させて遅延信号ＤＣＶ２を生成する。遅延部３６は、例えば、クロックＣＬＫ２に同期して動作するＤフリップフロップである。
【００３５】
動作制御部３８は、演算信号ＣＶ２を受け、クロックＣＬＫ２に同期して信号ＣＯＵＴを出力する。また、動作制御部３８は、制御信号ＣＮＴ１、ＣＮＴ２を生成し、生成した制御信号ＣＮＴ１、ＣＮＴ２をレベル選択部４２および入力選択部３２にそれぞれ出力する。
【００３６】
例えば、動作制御部３８は、演算信号ＣＶ２が所定の閾値以下のとき、レベル選択部４２から出力される参照値ＲＦＶの符号を負にするための制御信号ＣＮＴ１を生成する。すなわち、動作制御部３８は、演算信号ＣＶ２が所定の閾値以下のとき、演算信号ＣＶ２の値を大きくするための制御信号ＣＮＴ１を生成する。なお、例えば、閾値は、図２の備考に示した条件で量子化するときには、“０”である。
【００３７】
また、例えば、動作制御部３８は、演算信号ＣＶ２が所定の閾値より大きいとき、レベル選択部４２から出力される参照値ＲＦＶの符号を正にするための制御信号ＣＮＴ１を生成する。すなわち、動作制御部３８は、演算信号ＣＶ２が所定の閾値より大きいとき、演算信号ＣＶ２の値を小さくするための制御信号ＣＮＴ１を生成する。
【００３８】
制御信号ＣＮＴ２の生成では、例えば、高レベルの制御信号ＣＮＴ２が信号ＶＳＩＧを演算信号ＣＶ１として選択することを示すとき、動作制御部３８は、クロックＣＬＫ１の各周期でのクロックＣＬＫ２の最初の周期に、制御信号ＣＮＴ２を高レベルに設定する。そして、動作制御部３８は、クロックＣＬＫ１の各周期でのクロックＣＬＫ２の最初の周期以外に、制御信号ＣＮＴ２を低レベルに設定する。
【００３９】
また、信号ＣＯＵＴの生成では、例えば、動作制御部３８は、クロックＣＬＫ１の各周期において、演算信号ＣＶ２と所定の閾値との比較を実施する度に、比較結果に基づいて信号ＣＯＵＴを更新する。そして、出力部４０は、信号ＣＯＵＴを動作制御部３８から受け、信号ＣＯＵＴに基づく量子化信号ＶＯＵＴをクロックＣＬＫ２に同期して出力する。すなわち、動作制御部３８および出力部４０は、クロックＣＬＫ１の各周期での所定の閾値と演算信号ＣＶ２との複数回の比較結果に基づいて量子化信号ＶＯＵＴを生成する制御部として機能する。なお、出力部４０は、動作制御部３８内に設けられてもよい。
【００４０】
量子化部３０の構成は、この例に限定されない。例えば、量子化部３０は、参照値ＲＦＶを演算信号ＣＶ１に加算して演算信号ＣＶ２を生成する加算部を、減算部４４の代わりに有してもよい。減算部４４の代わりに加算部を有する量子化部３０では、例えば、演算信号ＣＶ２が所定の閾値より大きいとき、レベル選択部４２から出力される参照値ＲＦＶの符号を負にするための制御信号ＣＮＴ１が生成される。すなわち、動作制御部３８は、演算信号ＣＶ２が所定の閾値より大きいとき、演算信号ＣＶ２の値を小さくするための制御信号ＣＮＴ１を生成する。
【００４１】
また、動作制御部３８は、制御信号ＣＮＴ１を減算部４４に出力してもよい。例えば、レベル選択部４２は、参照値ＱＴＷを値の大きい方から順にクロックＣＬＫ２に同期して出力してもよい。そして、減算部４４は、例えば、減算処理および加算処理のいずれかを制御信号ＣＮＴ１に基づいて実施してもよい。
【００４２】
図４は、図３に示した量子化部３０の動作の一例を示している。図４の動作は、ハードウエアのみで実現されてもよく、ハードウエハをソフトウエアにより制御することにより実現されてもよい。図４では、量子化信号ＶＯＵＴを２進数で示し、その他の信号を１０進数で示している。
【００４３】
なお、図４は、図２の備考に示した条件で量子化するときの量子化部３０の動作の一例を示している。例えば、図４の動作では、量子化装置は、８ビットの入力信号ＶＩＮを２ビットの量子化信号ＶＯＵＴに量子化する。例えば、０以上で３２以下の信号ＶＳＩＧは、“３２”に量子化される。３３以上で６４以下の信号ＶＳＩＧは、“６４”に量子化される。６５以上で９６以下の信号ＶＳＩＧは、“９６”に量子化される。９７以上で１２８以下の信号ＶＳＩＧは、“１２８”に量子化される。例えば、“３２”、“６４”、“９６”および“１２８”の量子化値ＱＶは、それぞれ“００”、“０１”、“１０”および“１１”の量子化信号ＶＯＵＴに対応付けされている。
【００４４】
図４の例では、量子化幅は、“３２”であり、参照値ＱＴＷは、“３２”および“６４”の２つである。また、クロックＣＬＫ２の周波数は、例えば、クロックＣＬＫ１の周波数の２倍である。すなわち、クロックＣＬＫ１の１周期でのクロックＣＬＫ２のクロック数は、例えば、量子化信号ＶＯＵＴのビット数と同じである。例えば、処理Ｓ１００−Ｓ１０４、Ｓ１１８は、クロックＣＬＫ１の各周期におけるクロックＣＬＫ２の最初の周期に実施される。また、例えば、処理Ｓ１０６−Ｓ１１６、Ｓ１２０−Ｓ１３０は、クロックＣＬＫ１の各周期におけるクロックＣＬＫ２の２番目の周期に実施される。
【００４５】
処理Ｓ１００では、入力選択部３２は、信号ＶＳＩＧを演算信号ＣＶ１として選択する。また、レベル選択部４２は、参照値ＲＦＶとして“６４”を出力する。したがって、減算部４４は、信号ＶＳＩＧから“６４”を減算して演算信号ＣＶ２を生成する。
【００４６】
処理Ｓ１０２では、動作制御部３８は、演算信号ＣＶ２が“０”（所定の閾値）以下か否かを判定する。すなわち、動作制御部３８は、信号ＶＳＩＧが“６４”以下か否かを判定する。演算信号ＣＶ２が“０”以下のとき（処理Ｓ１０２のＹｅｓ）、量子化部３０の動作は、処理Ｓ１０４に移る。すなわち、信号ＶＳＩＧが“６４”以下のとき、量子化部３０の動作は、処理Ｓ１０４に移る。一方、演算信号ＣＶ２が“０”より大きいとき（処理Ｓ１０２のＮｏ）、量子化部３０の動作は、処理Ｓ１１８に移る。すなわち、信号ＶＳＩＧが“６４”より大きいとき、量子化部３０の動作は、処理Ｓ１１８に移る。
【００４７】
処理Ｓ１０４では、動作制御部３８は、信号ＣＯＵＴの値を“０”に設定する。また、動作制御部３８は、例えば、レベル選択部４２から出力される参照値ＲＦＶの符号を負にするための制御信号ＣＮＴ１を生成する。すなわち、動作制御部３８は、演算信号ＣＶ２が“０”以下のとき、演算信号ＣＶ２の値を大きくするための制御信号ＣＮＴ１を生成する。
【００４８】
処理Ｓ１０６では、入力選択部３２は、遅延信号ＤＣＶ２を演算信号ＣＶ１として選択する。また、レベル選択部４２は、参照値ＲＦＶとして“−３２”を出力する。したがって、減算部４４は、遅延信号ＤＣＶ２から“−３２”を減算して演算信号ＣＶ２を生成する。すなわち、減算部４４は、遅延信号ＤＣＶ２に“３２”を加算して演算信号ＣＶ２を生成する。
【００４９】
処理Ｓ１０８では、動作制御部３８は、演算信号ＣＶ２が“０”（所定の閾値）以下か否かを判定する。すなわち、動作制御部３８は、信号ＶＳＩＧが“３２”（６４から３２を減算した値）以下か否かを判定する。演算信号ＣＶ２が“０”以下のとき（処理Ｓ１０８のＹｅｓ）、量子化部３０の動作は、処理Ｓ１１０に移る。すなわち、信号ＶＳＩＧが“３２”以下のとき、量子化部３０の動作は、処理Ｓ１１０に移る。一方、演算信号ＣＶ２が“０”より大きいとき（処理Ｓ１０８のＮｏ）、量子化部３０の動作は、処理Ｓ１１４に移る。すなわち、信号ＶＳＩＧが“３２”より大きく“６４”以下のとき、量子化部３０の動作は、処理Ｓ１１４に移る。
【００５０】
処理Ｓ１１０では、動作制御部３８は、信号ＣＯＵＴの値を“０”に維持する。処理Ｓ１１２では、出力部４０は、“０”の信号ＣＯＵＴに対応する“００”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。このように、量子化部３０は、例えば、信号ＶＳＩＧが３２以下のとき（ＶＳＩＧ≦３２）、“００”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。
【００５１】
処理Ｓ１１４では、動作制御部３８は、信号ＣＯＵＴの値に“１”を加算する。すなわち、信号ＶＳＩＧが“３２”より大きく“６４”以下のとき、動作制御部３８は、信号ＣＯＵＴの値を“１”に設定する。処理Ｓ１１６では、出力部４０は、“１”の信号ＣＯＵＴに対応する“０１”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。このように、量子化部３０は、例えば、信号ＶＳＩＧが３３以上で６４以下のとき（３３≦ＶＳＩＧ≦６４）、“０１”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。
【００５２】
処理Ｓ１１８では、動作制御部３８は、信号ＣＯＵＴの値を“２”に設定する。すなわち、信号ＶＳＩＧが“６４”より大きいとき、動作制御部３８は、信号ＣＯＵＴの値を“２”に設定する。また、動作制御部３８は、例えば、レベル選択部４２から出力される参照値ＲＦＶの符号を正にするための制御信号ＣＮＴ１を生成する。すなわち、動作制御部３８は、演算信号ＣＶ２が“０”より大きいとき、演算信号ＣＶ２の値を小さくするための制御信号ＣＮＴ１を生成する。
【００５３】
処理Ｓ１２０では、入力選択部３２は、遅延信号ＤＣＶ２を演算信号ＣＶ１として選択する。また、レベル選択部４２は、参照値ＲＦＶとして“３２”を出力する。したがって、減算部４４は、遅延信号ＤＣＶ２から“３２”を減算して演算信号ＣＶ２を生成する。
【００５４】
処理Ｓ１２２では、動作制御部３８は、演算信号ＣＶ２が“０”以下か否かを判定する。すなわち、動作制御部３８は、信号ＶＳＩＧが“９６”（６４に３２を加算した値）以下か否かを判定する。演算信号ＣＶ２が“０”以下のとき（処理Ｓ１２２のＹｅｓ）、量子化部３０の動作は、処理Ｓ１２４に移る。すなわち、信号ＶＳＩＧが“６４”より大きく“９６”以下のとき、量子化部３０の動作は、処理Ｓ１２４に移る。一方、演算信号ＣＶ２が“０”より大きいとき（処理Ｓ１２２のＮｏ）、量子化部３０の動作は、処理Ｓ１２８に移る。すなわち、信号ＶＳＩＧが“９６”より大きいとき、量子化部３０の動作は、処理Ｓ１２８に移る。
【００５５】
処理Ｓ１２４では、動作制御部３８は、信号ＣＯＵＴの値を“２”に維持する。処理Ｓ１２６では、出力部４０は、“２”の信号ＣＯＵＴに対応する“１０”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。このように、量子化部３０は、例えば、信号ＶＳＩＧが６５以上で９６以下のとき（６５≦ＶＳＩＧ≦９６）、“１０”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。
【００５６】
処理Ｓ１２８では、動作制御部３８は、信号ＣＯＵＴの値に“１”を加算する。すなわち、信号ＶＳＩＧが“９６”より大きいとき、動作制御部３８は、信号ＣＯＵＴの値を“３”に設定する。処理Ｓ１３０では、出力部４０は、“３”の信号ＣＯＵＴに対応する“１１”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。このように、量子化部３０は、例えば、信号ＶＳＩＧが９７以上のとき（９７≦ＶＳＩＧ）、“１１”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。
【００５７】
なお、量子化部３０の動作は、この例に限定されない。例えば、量子化のレベルは、３でもよいし、５以上でもよい。参照値ＱＴＷの数および選択順は、例えば、量子化のレベルに基づいて設定される。そして、量子化信号ＶＯＵＴは、例えば、クロックＣＬＫ１の各周期での演算信号ＣＶ２の時系列変化に基づいて生成される。すなわち、量子化信号ＶＯＵＴは、クロックＣＬＫ１の各周期での所定の閾値と演算信号ＣＶ２との複数回の比較結果に基づいて生成される。
【００５８】
例えば、量子化幅が“１６”で、量子化値ＱＶが“１６”から“１２８”までの８レベルのとき、量子化幅に基づく参照値ＱＴＷは、“６４”、“３２”および“１６”の３つである。また、クロックＣＬＫ２の周波数は、例えば、クロックＣＬＫ１の周波数の３倍である。例えば、動作制御部３８は、処理Ｓ１１８において、信号ＣＯＵＴの値を“４”に設定する。そして、例えば、処理Ｓ１１０と処理Ｓ１１２との間に、処理Ｓ１０６−Ｓ１１０、Ｓ１１４に対応する処理が追加される。なお、処理Ｓ１０６に対応する処理では、参照値ＲＦＶは、“−１６”である。
【００５９】
また、例えば、処理Ｓ１１４と処理Ｓ１１６との間に追加される処理では、参照値ＲＦＶは、“１６”である。なお、例えば、処理Ｓ１２４と処理Ｓ１２６との間に追加される処理では、参照値ＲＦＶは、“−１６”である。そして、例えば、処理Ｓ１２８と処理Ｓ１３０との間に追加される処理では、参照値ＲＦＶは、“１６”である。そして、出力部４０は、信号ＣＯＵＴの値に基づく量子化信号ＶＯＵＴを出力する。これにより、信号ＶＳＩＧは、例えば、“１６”、“３２”、“４８”、“６４”、“８０”、“９６”、“１１２”および“１２８”の８レベルに量子化される。
【００６０】
図５は、図３に示した量子化部３０の動作タイミングの一例を示している。なお、図５は、図４に示した動作の各信号の一例を示している。図５では、量子化信号ＶＯＵＴ等の信号を１０進数で示している。また、例えば、高レベルの制御信号ＣＮＴ１は、参照値ＲＦＶの符号を負にすることを示している。そして、高レベルの制御信号ＣＮＴ２は、信号ＶＳＩＧを演算信号ＣＶ１として選択することを示している。なお、図５の例では、期間Ｔ１０、Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３の信号ＶＳＩＧは、“１００”、“１０”、“５０”および“８０”である。期間Ｔ１０、Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３は、クロックＣＬＫ１の周期に対応している。また、期間Ｔ２１、Ｔ２２は、クロックＣＬＫ２の周期に対応している。
【００６１】
期間Ｔ１０のクロックＣＬＫ２の最初の周期Ｔ２１では、演算信号ＣＶ１として、“１００”（信号ＶＳＩＧ）が選択される。また、参照値ＲＦＶとして、“６４”が出力される。したがって、演算信号ＣＶ２は、“１００”から“６４”を減算した“３６”である。演算信号ＣＶ２が“０”より大きいため、信号ＣＯＵＴは、“２”に設定される。
【００６２】
期間Ｔ１０のクロックＣＬＫ２の２番目の周期Ｔ２２では、遅延信号ＤＣＶ２として、期間Ｔ２１の演算信号ＣＶ２が出力される。したがって、遅延信号ＤＣＶ２は、“３６”である。また、演算信号ＣＶ１として、“３６”（遅延信号ＤＣＶ２）が選択され、参照値ＲＦＶとして、“３２”が出力される。したがって、演算信号ＣＶ２は、“３６”から“３２”を減算した“４”である。演算信号ＣＶ２が“０”より大きいため、信号ＣＯＵＴは、“２”に“１”を加算した“３”に設定される。このため、量子化信号ＶＯＵＴとして、“３”が出力される。なお、“３”の量子化信号ＶＯＵＴは、“１２８”の量子化値に対応している。すなわち、期間Ｔ１０では、“１００”の信号ＶＳＩＧが“１２８”に量子化される。
【００６３】
期間Ｔ１１のクロックＣＬＫ２の最初の周期Ｔ２１では、演算信号ＣＶ１として、“１０”（信号ＶＳＩＧ）が選択される。また、参照値ＲＦＶとして、“６４”が出力される。したがって、演算信号ＣＶ２は、“１０”から“６４”を減算した“−５４”である。演算信号ＣＶ２が０以下のため、信号ＣＯＵＴは、“０”に設定される。
【００６４】
期間Ｔ１１のクロックＣＬＫ２の２番目の周期Ｔ２２では、遅延信号ＤＣＶ２として、期間Ｔ２１の演算信号ＣＶ２が出力される。したがって、遅延信号ＤＣＶ２は、“−５４”である。また、演算信号ＣＶ１として、“−５４”（遅延信号ＤＣＶ２）が選択される。なお、期間Ｔ２２では、期間Ｔ２１の演算信号ＣＶ２が０以下のため、制御信号ＣＮＴ１は、高レベルに変化する。したがって、参照値ＲＦＶとして、“−３２”が出力される。
【００６５】
このため、演算信号ＣＶ２は、“−５４”から“−３２”を減算した“−２２”である。演算信号ＣＶ２が０以下のため、信号ＣＯＵＴは、“０”に維持される。このため、量子化信号ＶＯＵＴとして、“０”が出力される。なお、“０”の量子化信号ＶＯＵＴは、“３２”の量子化値に対応している。すなわち、期間Ｔ１１では、“１０”の信号ＶＳＩＧが“３２”に量子化される。
【００６６】
期間Ｔ１２のクロックＣＬＫ２の最初の周期Ｔ２１では、演算信号ＣＶ１として、“５０”（信号ＶＳＩＧ）が選択される。また、参照値ＲＦＶとして、“６４”が出力される。したがって、演算信号ＣＶ２は、“５０”から“６４”を減算した“−１４”である。演算信号ＣＶ２が０以下のため、信号ＣＯＵＴは、“０”に設定される。
【００６７】
期間Ｔ１２のクロックＣＬＫ２の２番目の周期Ｔ２２では、遅延信号ＤＣＶ２として、期間Ｔ２１の演算信号ＣＶ２が出力される。したがって、遅延信号ＤＣＶ２は、“−１４”である。また、演算信号ＣＶ１として、“−１４”（遅延信号ＤＣＶ２）が選択される。なお、期間Ｔ２２では、期間Ｔ２１の演算信号ＣＶ２が０以下のため、制御信号ＣＮＴ１は、高レベルに変化する。したがって、参照値ＲＦＶとして、“−３２”が出力される。
【００６８】
このため、演算信号ＣＶ２は、“−１４”から“−３２”を減算した“１８”である。演算信号ＣＶ２が“０”より大きいため、信号ＣＯＵＴは、“０”に“１”を加算した“１”に設定される。このため、量子化信号ＶＯＵＴとして、“１”が出力される。なお、“１”の量子化信号ＶＯＵＴは、“６４”の量子化値に対応している。すなわち、期間Ｔ１２では、“５０”の信号ＶＳＩＧが“６４”に量子化される。
【００６９】
期間Ｔ１３のクロックＣＬＫ２の最初の周期Ｔ２１では、演算信号ＣＶ１として、“８０”（信号ＶＳＩＧ）が選択される。また、参照値ＲＦＶとして、“６４”が出力される。したがって、演算信号ＣＶ２は、“８０”から“６４”を減算した“１６”である。演算信号ＣＶ２が“０”より大きいため、信号ＣＯＵＴは、“２”に設定される。
【００７０】
期間Ｔ１３のクロックＣＬＫ２の２番目の周期Ｔ２２では、遅延信号ＤＣＶ２として、期間Ｔ２１の演算信号ＣＶ２が出力される。したがって、遅延信号ＤＣＶ２は、“１６”である。また、演算信号ＣＶ１として、“１６”（遅延信号ＤＣＶ２）が選択され、参照値ＲＦＶとして、“３２”が出力される。
【００７１】
このため、演算信号ＣＶ２は、“１６”から“３２”を減算した“−１６”である。演算信号ＣＶ２が０以下のため、信号ＣＯＵＴは、“２”に維持される。このため、量子化信号ＶＯＵＴとして、“２”が出力される。なお、“２”の量子化信号ＶＯＵＴは、“９６”の量子化値に対応している。すなわち、期間Ｔ１３では、“８０”の信号ＶＳＩＧが“９６”に量子化される。
【００７２】
このように、量子化部３０は、例えば、クロックＣＬＫ１の１周期の期間（例えば、期間Ｔ１０）をクロックＣＬＫ２で時分割し、時分割した期間（クロックＣＬＫ２の周期）に、信号ＶＳＩＧが含まれる量子化値ＱＶ間の範囲を判定する。これにより、この実施形態では、信号ＶＳＩＧをクロックＣＬＫ１の１周期（例えば、期間Ｔ１０）以内に量子化できる。すなわち、この実施形態では、例えば、クロックＣＬＫ２の２周期（２クロック）で、信号ＶＳＩＧを２ビットの量子化信号ＶＯＵＴに量子化できる。
【００７３】
ここで、量子化装置の信号対雑音比（以下、ＳＮＲとも称する）は、例えば、量子化ビット数（量子化信号ＶＯＵＴのビット数）を１ビット上げることにより、約６ｄＢ改善される。また、ＳＮＲは、オーバーサンプリング比（信号周波数に対するサンプリング周波数の比）を２倍にすることにより、約３ｄＢ改善される。したがって、この実施形態では、クロックＣＬＫ１で１ビットに量子化する量子化装置に比べて、ＳＮＲを約６ｄＢ改善できる。これは、サンプリング周波数を４倍にしたときと同等の改善効果である。
【００７４】
すなわち、この実施形態では、量子化部３０の動作周波数（クロックＣＬＫ２の周波数）をクロックＣＬＫ１の周波数の２倍にすることにより、１ビットに量子化する量子化装置の動作周波数（クロックＣＬＫ１の周波数）を４倍にしたときと同等のＳＮＲの改善効果が得られる。このため、この実施形態では、消費電流の増加を抑制できる。また、この実施形態では、量子化装置の量子化部３０以外（信号処理部１０）を高速動作させる必要がないため、量子化装置全体を高速動作させるときに比べて、タイミング調整を容易にできる。
【００７５】
以上、この実施形態では、量子化装置は、信号ＶＳＩＧをクロックＣＬＫ１の１周期以内に複数ビットの量子化信号ＶＯＵＴに量子化する量子化部３０を有している。量子化部３０は、信号ＶＳＩＧと量子化ビットで表される量子化値ＱＶとを比較する比較器（例えば、減算部４４）の数を増加させる代わりに、クロックＣＬＫ１より高速のクロックＣＬＫ２に同期して動作する。これにより、この実施形態では、複数ビットの量子化信号ＶＯＵＴに量子化する量子化部３０の回路規模が増加することを抑制できる。すなわち、この実施形態では、回路規模の増加を抑制しつつ、複数ビットの量子化信号ＶＯＵＴを生成できる。
【００７６】
図６は、別の実施形態における量子化部３０Ａの一例を示している。上述した実施形態で説明した要素と同一の要素については、同一の符号を付し、これ等については、詳細な説明を省略する。この実施形態の量子化装置は、量子化部３０の代わりに量子化部３０Ａを有することを除いて、上述した実施形態と同じである。なお、図中の符号ＱＴＶ１・・・ＱＴＶｉは、量子化の際の境界値に対応する量子化値を示している。例えば、量子化値ＱＴＶ１・・・ＱＴＶｉは、量子化部３０Ａ内で生成される。なお、量子化部３０Ａは、量子化値ＱＴＶ１・・・ＱＴＶｉを外部から受けてもよい。例えば、量子化値ＱＴＶ１・・・ＱＴＶｉは、図２の備考に示した条件で量子化するとき、“３２”、“６４”および“９６”の３つである。
【００７７】
量子化部３０Ａは、例えば、レベル選択部４２Ａ、比較部４６、動作制御部３８Ａおよび出力部４０を有している。
【００７８】
レベル選択部４２Ａは、制御信号ＣＮＴ３および複数の量子化値ＱＴＶ（ＱＴＶ１・・・ＱＴＶｉ）を受ける。なお、量子化値ＱＴＶは、レベル選択部４２Ａ内で生成されてもよい。そして、レベル選択部４２Ａは、複数の量子化値ＱＴＶから１つの量子化値ＱＴＶを制御信号ＣＮＴ３に基づいて選択し、選択した量子化値ＱＴＶを示す参照信号ＲＦＶをクロックＣＬＫ２に同期して出力する。
【００７９】
比較部４６は、信号ＶＳＩＧおよび参照信号ＲＦＶを受け、信号ＶＳＩＧと参照信号ＲＦＶとを比較する。例えば、比較部４６は、信号ＶＳＩＧの値から参照信号ＲＦＶの値を減算し、減算結果に基づいて、比較結果を示す信号ＣＳＩＧ（以下、比較結果ＣＳＩＧとも称する）を出力する。
【００８０】
動作制御部３８Ａは、比較結果ＣＳＩＧを受け、クロックＣＬＫ２に同期して信号ＣＯＵＴを出力する。また、動作制御部３８Ａは、制御信号ＣＮＴ３を生成し、生成した制御信号ＣＮＴ３をレベル選択部４２Ａに出力する。
【００８１】
例えば、動作制御部３８Ａは、参照信号ＲＦＶの値が信号ＶＳＩＧの値以上のとき、参照信号ＲＦＶの値を小さくするための制御信号ＣＮＴ３を生成する。また、例えば、動作制御部３８Ａは、参照信号ＲＦＶの値が信号ＶＳＩＧの値より小さいとき、参照信号ＲＦＶの値を大きくするための制御信号ＣＮＴ３を生成する。さらに、クロックＣＬＫ１の各周期において、動作制御部３８Ａは、例えば、比較部４６から比較結果ＣＳＩＧを受ける度に、比較結果ＣＳＩＧに基づいて信号ＣＯＵＴを更新する。
【００８２】
そして、出力部４０は、信号ＣＯＵＴを動作制御部３８Ａから受け、信号ＣＯＵＴに基づく量子化信号ＶＯＵＴをクロックＣＬＫ２に同期して出力する。すなわち、動作制御部３８Ａおよび出力部４０は、比較部４６の比較結果ＣＳＩＧに基づいて量子化信号ＶＯＵＴを生成する制御部として機能する。なお、量子化部３０Ａの構成は、この例に限定されない。例えば、出力部４０は、動作制御部３８Ａ内に設けられてもよい。
【００８３】
図７は、図６に示した量子化部３０Ａの動作の一例を示している。図７の動作は、ハードウエアのみで実現されてもよく、ハードウエハをソフトウエアにより制御することにより実現されてもよい。図７では、量子化信号ＶＯＵＴを２進数で示し、その他の信号を１０進数で示している。なお、図７は、量子化値ＱＶが“３２”、“６４”、“９６”および“１２８”の４レベルのときの量子化部３０Ａの動作の一例を示している。すなわち、図７の動作では、量子化部３０Ａは、信号ＶＳＩＧを、図２の備考に示した条件で量子化する。
【００８４】
例えば、図７の動作では、量子化装置は、８ビットの入力信号ＶＩＮを２ビットの量子化信号ＶＯＵＴに量子化する。例えば、０以上で３２以下の信号ＶＳＩＧは、“３２”に量子化される。３３以上で６４以下の信号ＶＳＩＧは、“６４”に量子化される。６５以上で９６以下の信号ＶＳＩＧは、“９６”に量子化される。９７以上で１２８以下の信号ＶＳＩＧは、“１２８”に量子化される。例えば、“３２”、“６４”、“９６”および“１２８”の量子化値ＱＶは、それぞれ“００”、“０１”、“１０”および“１１”の量子化信号ＶＯＵＴに対応付けされている。
【００８５】
図７の例では、量子値ＱＴＶは、“３２”、“６４”および“９６”の３つである。また、クロックＣＬＫ２の周波数は、例えば、クロックＣＬＫ１の周波数の２倍である。すなわち、クロックＣＬＫ１の１周期でのクロックＣＬＫ２のクロック数は、例えば、量子化信号ＶＯＵＴのビット数と同じである。例えば、処理Ｓ２００−Ｓ２０４、Ｓ２１８は、クロックＣＬＫ１の各周期におけるクロックＣＬＫ２の最初の周期に実施される。また、例えば、処理Ｓ２０６−Ｓ２１６、Ｓ２２０−Ｓ２３０は、クロックＣＬＫ１の各周期におけるクロックＣＬＫ２の２番目の周期に実施される。
【００８６】
処理Ｓ２００では、レベル選択部４２Ａは、“３２”、“６４”および“９６”の量子値ＱＴＶのうち、中央付近の値である“６４”の量子化値ＱＴＶを選択する。そして、レベル選択部４２Ａは、選択した“６４”を示す参照信号ＲＦＶを出力する。したがって、処理Ｓ２０２において、比較部４６は、信号ＶＳＩＧと“６４”とを比較する。
【００８７】
処理Ｓ２０２では、比較部４６は、信号ＶＳＩＧが“６４”以下か否かを判定する。信号ＶＳＩＧが“６４”以下のとき（処理Ｓ２０２のＹｅｓ）、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ２０４に移る。すなわち、参照信号ＲＦＶの値（“６４”）が信号ＶＳＩＧの値以上のとき、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ２０４に移る。一方、信号ＶＳＩＧが“６４”より大きいとき（処理Ｓ２０２のＮｏ）、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ２１８に移る。すなわち、参照信号ＲＦＶの値（“６４”）が信号ＶＳＩＧの値より小さいとき、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ２１８に移る。
【００８８】
処理Ｓ２０４では、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値を“０”に設定する。また、動作制御部３８Ａは、例えば、参照信号ＲＦＶの値を小さくするための制御信号ＣＮＴ３を生成する。すなわち、動作制御部３８Ａは、参照信号ＲＦＶの値が信号ＶＳＩＧの値以上のとき、参照信号ＲＦＶの値を小さくするための制御信号ＣＮＴ３を生成する。
【００８９】
処理Ｓ２０６では、レベル選択部４２Ａは、“３２”、“６４”および“９６”の量子値ＱＴＶのうち、“６４”より小さい“３２”の量子化値ＱＴＶを選択する。そして、レベル選択部４２Ａは、選択した“３２”を示す参照信号ＲＦＶを出力する。したがって、処理Ｓ２０８において、比較部４６は、信号ＶＳＩＧと“３２”とを比較する。
【００９０】
処理Ｓ２０８では、比較部４６は、信号ＶＳＩＧが“３２”以下か否かを判定する。信号ＶＳＩＧが“３２”以下のとき（処理Ｓ２０８のＹｅｓ）、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ２１０に移る。すなわち、参照信号ＲＦＶの値（“３２”）が信号ＶＳＩＧの値以上のとき、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ２１０に移る。一方、信号ＶＳＩＧが“３２”より大きいとき（処理Ｓ２０８のＮｏ）、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ２１４に移る。すなわち、参照信号ＲＦＶの値（“３２”）が信号ＶＳＩＧの値より小さいとき、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ２１４に移る。
【００９１】
処理Ｓ２１０では、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値を“０”に維持する。処理Ｓ２１２では、出力部４０は、“０”の信号ＣＯＵＴに対応する“００”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。このように、量子化部３０Ａは、例えば、信号ＶＳＩＧが３２以下のとき（ＶＳＩＧ≦３２）、“００”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。
【００９２】
処理Ｓ２１４では、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値に“１”を加算する。すなわち、信号ＶＳＩＧが“３２”より大きく“６４”以下のとき、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値を“１”に設定する。処理Ｓ２１６では、出力部４０は、“１”の信号ＣＯＵＴに対応する“０１”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。このように、量子化部３０Ａは、例えば、信号ＶＳＩＧが３３以上で６４以下のとき（３３≦ＶＳＩＧ≦６４）、“０１”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。
【００９３】
処理Ｓ２１８では、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値を“２”に設定する。すなわち、信号ＶＳＩＧが“６４”より大きいとき、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値を“２”に設定する。また、動作制御部３８Ａは、例えば、参照信号ＲＦＶの値を大きくするための制御信号ＣＮＴ３を生成する。すなわち、動作制御部３８Ａは、参照信号ＲＦＶの値が信号ＶＳＩＧの値より小さいとき、参照信号ＲＦＶの値を大きくするための制御信号ＣＮＴ３を生成する。
【００９４】
処理Ｓ２２０では、レベル選択部４２Ａは、“３２”、“６４”および“９６”の量子値ＱＴＶのうち、“６４”より大きい“９６”の量子化値ＱＴＶを選択する。そして、レベル選択部４２Ａは、選択した“９６”を示す参照信号ＲＦＶを出力する。したがって、処理Ｓ２２２において、比較部４６は、信号ＶＳＩＧと“９６”とを比較する。
【００９５】
処理Ｓ２２２では、比較部４６は、信号ＶＳＩＧが“９６”以下か否かを判定する。信号ＶＳＩＧが“９６”以下のとき（処理Ｓ２２２のＹｅｓ）、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ２２４に移る。すなわち、参照信号ＲＦＶの値（“９６”）が信号ＶＳＩＧの値以上のとき、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ２２４に移る。一方、信号ＶＳＩＧが“９６”より大きいとき（処理Ｓ２２２のＮｏ）、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ２２８に移る。すなわち、参照信号ＲＦＶの値（“９６”）が信号ＶＳＩＧの値より小さいとき、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ２２８に移る。
【００９６】
処理Ｓ２２４では、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値を“２”に維持する。処理Ｓ２２６では、出力部４０は、“２”の信号ＣＯＵＴに対応する“１０”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。このように、量子化部３０Ａは、例えば、信号ＶＳＩＧが６５以上で９６以下のとき（６５≦ＶＳＩＧ≦９６）、“１０”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。
【００９７】
処理Ｓ２２８では、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値に“１”を加算する。すなわち、信号ＶＳＩＧが“９６”より大きいとき、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値を“３”に設定する。処理Ｓ２３０では、出力部４０は、“３”の信号ＣＯＵＴに対応する“１１”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。このように、量子化部３０Ａは、例えば、信号ＶＳＩＧが９７以上のとき（９７≦ＶＳＩＧ）、“１１”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。
【００９８】
図８は、図６に示した量子化部３０Ａの動作タイミングの一例を示している。なお、図８は、図７に示した動作の各信号の一例を示している。図８では、量子化信号ＶＯＵＴ等の信号を１０進数で示している。また、例えば、高レベルの制御信号ＣＮＴ３は、参照信号ＲＦＶの値を小さくすることを示している。そして、比較結果ＣＳＩＧは、“１”のとき、参照信号ＲＦＶの値が信号ＶＳＩＧの値より小さいことを示している。なお、図８の例では、期間Ｔ１０、Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３の信号ＶＳＩＧは、“１００”、“１０”、“５０”および“８０”である。期間Ｔ１０、Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３は、クロックＣＬＫ１の周期に対応している。また、期間Ｔ２１、Ｔ２２は、クロックＣＬＫ２の周期に対応している。
【００９９】
期間Ｔ１０のクロックＣＬＫ２の最初の周期Ｔ２１では、参照信号ＲＦＶとして、“６４”の量子化値ＱＴＶが選択される。参照信号ＲＦＶの値（“６４”）が信号ＶＳＩＧの値（“１００”）より小さいため、比較結果ＣＳＩＧは、“１”である。したがって、信号ＣＯＵＴは、“２”に設定される。
【０１００】
期間Ｔ１０のクロックＣＬＫ２の２番目の周期Ｔ２２では、期間Ｔ２１の比較結果ＣＳＩＧが“１”であるため、制御信号ＣＮＴ３は、低レベルに維持される。したがって、“６４”より大きい“９６”の量子化値ＱＴＶが参照信号ＲＦＶとして選択される。参照信号ＲＦＶの値（“９６”）が信号ＶＳＩＧの値（“１００”）より小さいため、比較結果ＣＳＩＧは、“１”である。したがって、信号ＣＯＵＴは、“２”に“１”を加算した“３”に設定される。このため、量子化信号ＶＯＵＴとして、“３”が出力される。なお、“３”の量子化信号ＶＯＵＴは、“１２８”の量子化値に対応している。すなわち、期間Ｔ１０では、“１００”の信号ＶＳＩＧが“１２８”に量子化される。
【０１０１】
期間Ｔ１１のクロックＣＬＫ２の最初の周期Ｔ２１では、参照信号ＲＦＶとして、“６４”の量子化値ＱＴＶが選択される。参照信号ＲＦＶの値（“６４”）が信号ＶＳＩＧの値（“１０”）以上のため、比較結果ＣＳＩＧは、“０”である。したがって、信号ＣＯＵＴは、“０”に設定される。
【０１０２】
期間Ｔ１１のクロックＣＬＫ２の２番目の周期Ｔ２２では、期間Ｔ２１の比較結果ＣＳＩＧが“０”であるため、制御信号ＣＮＴ３は、高レベルに変化する。したがって、“６４”より小さい“３２”の量子化値ＱＴＶが参照信号ＲＦＶとして選択される。参照信号ＲＦＶの値（“３２”）が信号ＶＳＩＧの値（“１０”）以上のため、比較結果ＣＳＩＧは、“０”である。したがって、信号ＣＯＵＴは、“０”に維持される。このため、量子化信号ＶＯＵＴとして、“０”が出力される。なお、“０”の量子化信号ＶＯＵＴは、“３２”の量子化値に対応している。すなわち、期間Ｔ１１では、“１０”の信号ＶＳＩＧが“３２”に量子化される。
【０１０３】
期間Ｔ１２のクロックＣＬＫ２の最初の周期Ｔ２１では、参照信号ＲＦＶとして、“６４”の量子化値ＱＴＶが選択される。参照信号ＲＦＶの値（“６４”）が信号ＶＳＩＧの値（“５０”）以上のため、比較結果ＣＳＩＧは、“０”である。したがって、信号ＣＯＵＴは、“０”に設定される。
【０１０４】
期間Ｔ１２のクロックＣＬＫ２の２番目の周期Ｔ２２では、期間Ｔ２１の比較結果ＣＳＩＧが“０”であるため、制御信号ＣＮＴ３は、高レベルに変化する。したがって、“６４”より小さい“３２”の量子化値ＱＴＶが参照信号ＲＦＶとして選択される。参照信号ＲＦＶの値（“３２”）が信号ＶＳＩＧの値（“５０”）より小さいため、比較結果ＣＳＩＧは、“１”である。したがって、信号ＣＯＵＴは、“０”に“１”を加算した“１”に設定される。このため、量子化信号ＶＯＵＴとして、“１”が出力される。なお、“１”の量子化信号ＶＯＵＴは、“６４”の量子化値に対応している。すなわち、期間Ｔ１２では、“５０”の信号ＶＳＩＧが“６４”に量子化される。
【０１０５】
期間Ｔ１３のクロックＣＬＫ２の最初の周期Ｔ２１では、参照信号ＲＦＶとして、“６４”の量子化値ＱＴＶが選択される。参照信号ＲＦＶの値（“６４”）が信号ＶＳＩＧの値（“８０”）より小さいため、比較結果ＣＳＩＧは、“１”である。したがって、信号ＣＯＵＴは、“２”に設定される。
【０１０６】
期間Ｔ１３のクロックＣＬＫ２の２番目の周期Ｔ２２では、期間Ｔ２１の比較結果ＣＳＩＧが“１”であるため、制御信号ＣＮＴ３は、低レベルに維持される。したがって、“６４”より大きい“９６”の量子化値ＱＴＶが参照信号ＲＦＶとして選択される。参照信号ＲＦＶの値（“９６”）が信号ＶＳＩＧの値（“８０”）以上のため、比較結果ＣＳＩＧは、“０”である。したがって、信号ＣＯＵＴは、“２”に維持される。このため、量子化信号ＶＯＵＴとして、“２”が出力される。なお、“２”の量子化信号ＶＯＵＴは、“９６”の量子化値に対応している。すなわち、期間Ｔ１３では、“８０”の信号ＶＳＩＧが“９６”に量子化される。
【０１０７】
図９は、図６に示した量子化部３０Ａの動作の別の例を示している。図９の動作は、ハードウエアのみで実現されてもよく、ハードウエハをソフトウエアにより制御することにより実現されてもよい。図９では、量子化信号ＶＯＵＴを２進数で示し、その他の信号を１０進数で示している。なお、図９は、量子化値ＱＶが“４３”、“８６”および“１２８”の３レベルのときの量子化部３０Ａの動作の一例を示している。
【０１０８】
例えば、図９の動作では、量子化装置は、８ビットの入力信号ＶＩＮを２ビットの量子化信号ＶＯＵＴに量子化する。例えば、０以上で４３以下の信号ＶＳＩＧは、“４３”に量子化される。４４以上で８６以下の信号ＶＳＩＧは、“８６”に量子化される。８７以上で１２８以下の信号ＶＳＩＧは、“１２８”に量子化される。例えば、“４３”、“８６”および“１２８”の量子化値ＱＶは、それぞれ“００”、“０１”および“１０”の量子化信号ＶＯＵＴに対応付けされている。
【０１０９】
図９の例では、量子値ＱＴＶは、“４３”および“９６”の２つである。また、クロックＣＬＫ２の周波数は、例えば、クロックＣＬＫ１の周波数の２倍である。すなわち、クロックＣＬＫ１の１周期でのクロックＣＬＫ２のクロック数は、例えば、量子化信号ＶＯＵＴのビット数と同じである。例えば、処理Ｓ３００−Ｓ３０４、Ｓ３０８は、クロックＣＬＫ１の各周期におけるクロックＣＬＫ２の最初の周期に実施される。また、例えば、処理Ｓ３０６、Ｓ３１０−Ｓ３２０は、クロックＣＬＫ１の各周期におけるクロックＣＬＫ２の２番目の周期に実施される。
【０１１０】
処理Ｓ３００では、レベル選択部４２Ａは、“４３”および“８６”の量子値ＱＴＶのうち、“４３”の量子化値ＱＴＶを選択する。そして、レベル選択部４２Ａは、選択した“４３”を示す参照信号ＲＦＶを出力する。したがって、処理Ｓ３０２において、比較部４６は、信号ＶＳＩＧと“４３”とを比較する。
【０１１１】
処理Ｓ３０２では、比較部４６は、信号ＶＳＩＧが“４３”以下か否かを判定する。信号ＶＳＩＧが“４３”以下のとき（処理Ｓ３０２のＹｅｓ）、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ３０４に移る。一方、信号ＶＳＩＧが“４３”より大きいとき（処理Ｓ３０２のＮｏ）、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ３０８に移る。
【０１１２】
処理Ｓ３０４では、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値を“０”に設定する。処理Ｓ３０６では、出力部４０は、“０”の信号ＣＯＵＴに対応する“００”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。このように、量子化部３０Ａは、例えば、信号ＶＳＩＧが４３以下のとき（ＶＳＩＧ≦４３）、“００”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。
【０１１３】
処理Ｓ３０８では、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値を“１”に設定する。すなわち、信号ＶＳＩＧが“４３”より大きいとき、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値を“１”に設定する。また、動作制御部３８Ａは、例えば、参照信号ＲＦＶの値を大きくするための制御信号ＣＮＴ３を生成する。
【０１１４】
処理Ｓ３１０では、レベル選択部４２Ａは、“４３”および“８６”の量子値ＱＴＶのうち、“４３”より大きい“８６”の量子化値ＱＴＶを選択する。そして、レベル選択部４２Ａは、選択した“８６”を示す参照信号ＲＦＶを出力する。したがって、処理Ｓ３１２において、比較部４６は、信号ＶＳＩＧと“８６”とを比較する。
【０１１５】
処理Ｓ３１２では、比較部４６は、信号ＶＳＩＧが“８６”以下か否かを判定する。信号ＶＳＩＧが“８６”以下のとき（処理Ｓ３１２のＹｅｓ）、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ３１４に移る。一方、信号ＶＳＩＧが“８６”より大きいとき（処理Ｓ３１２のＮｏ）、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ３１８に移る。
【０１１６】
処理Ｓ３１４では、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値を“１”に維持する。処理Ｓ３１６では、出力部４０は、“１”の信号ＣＯＵＴに対応する“０１”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。このように、量子化部３０Ａは、例えば、信号ＶＳＩＧが４４以上で８６以下のとき（４４≦ＶＳＩＧ≦８６）、“０１”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。
【０１１７】
処理Ｓ３１８では、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値に“１”を加算する。すなわち、信号ＶＳＩＧが“８６”より大きいとき、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値を“２”に設定する。処理Ｓ３２０では、出力部４０は、“２”の信号ＣＯＵＴに対応する“１０”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。このように、量子化部３０Ａは、例えば、信号ＶＳＩＧが８７以上のとき（８７≦ＶＳＩＧ）、“１０”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。
【０１１８】
なお、量子化値ＱＶが“４３”、“８６”および“１２８”の３レベルのときの量子化部３０Ａの動作は、この例に限定されない。例えば、レベル選択部４２Ａは、“４３”の量子化値ＱＴＶより先に、“８６”の量子化値ＱＴＶを選択してもよい。
【０１１９】
図１０は、図６に示した量子化部３０Ａの動作タイミングの別の例を示している。なお、図１０は、図９に示した動作の各信号の一例を示している。図１０では、量子化信号ＶＯＵＴ等の信号を１０進数で示している。また、例えば、高レベルの制御信号ＣＮＴ３は、参照信号ＲＦＶの値を小さくすることを示している。そして、比較結果ＣＳＩＧは、“１”のとき、参照信号ＲＦＶの値が信号ＶＳＩＧの値より小さいことを示している。なお、図１０の例では、期間Ｔ１０、Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３の信号ＶＳＩＧは、“１００”、“１０”、“５０”および“８０”である。期間Ｔ１０、Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３は、クロックＣＬＫ１の周期に対応している。また、期間Ｔ２１、Ｔ２２は、クロックＣＬＫ２の周期に対応している。
【０１２０】
期間Ｔ１０のクロックＣＬＫ２の最初の周期Ｔ２１では、参照信号ＲＦＶとして、“４３”の量子化値ＱＴＶが選択される。参照信号ＲＦＶの値（“４３”）が信号ＶＳＩＧの値（“１００”）より小さいため、比較結果ＣＳＩＧは、“１”である。したがって、信号ＣＯＵＴは、“１”に設定される。
【０１２１】
期間Ｔ１０のクロックＣＬＫ２の２番目の周期Ｔ２２では、期間Ｔ２１の比較結果ＣＳＩＧが“１”であるため、制御信号ＣＮＴ３は、低レベルに維持される。したがって、“４３”より大きい“８６”の量子化値ＱＴＶが参照信号ＲＦＶとして選択される。参照信号ＲＦＶの値（“８６”）が信号ＶＳＩＧの値（“１００”）より小さいため、比較結果ＣＳＩＧは、“１”である。したがって、信号ＣＯＵＴは、“１”に“１”を加算した“２”に設定される。このため、量子化信号ＶＯＵＴとして、“２”が出力される。なお、“２”の量子化信号ＶＯＵＴは、“１２８”の量子化値に対応している。すなわち、期間Ｔ１０では、“１００”の信号ＶＳＩＧが“１２８”に量子化される。
【０１２２】
期間Ｔ１１のクロックＣＬＫ２の最初の周期Ｔ２１では、参照信号ＲＦＶとして、“４３”の量子化値ＱＴＶが選択される。参照信号ＲＦＶの値（“４３”）が信号ＶＳＩＧの値（“１０”）以上のため、比較結果ＣＳＩＧは、“０”である。したがって、信号ＣＯＵＴは、“０”に設定される。
【０１２３】
期間Ｔ１１のクロックＣＬＫ２の２番目の周期Ｔ２２では、期間Ｔ２１の比較結果ＣＳＩＧが“０”であるため、制御信号ＣＮＴ３は、高レベルに変化する。“４３”の量子化値ＱＴＶが最小の量子化値ＱＴＶであるため、参照信号ＲＦＶ、比較結果ＣＳＩＧおよび信号ＣＯＵＴは、期間Ｔ２１の状態に維持される。例えば、信号ＣＯＵＴは、“０”に維持される。このため、量子化信号ＶＯＵＴとして、“０”が出力される。なお、“０”の量子化信号ＶＯＵＴは、“４３”の量子化値に対応している。すなわち、期間Ｔ１１では、“１０”の信号ＶＳＩＧが“４３”に量子化される。
【０１２４】
期間Ｔ１２のクロックＣＬＫ２の最初の周期Ｔ２１では、参照信号ＲＦＶとして、“４３”の量子化値ＱＴＶが選択される。参照信号ＲＦＶの値（“４３”）が信号ＶＳＩＧの値（“５０”）より小さいため、比較結果ＣＳＩＧは、“１”である。したがって、信号ＣＯＵＴは、“１”に設定される。
【０１２５】
期間Ｔ１２のクロックＣＬＫ２の２番目の周期Ｔ２２では、期間Ｔ２１の比較結果ＣＳＩＧが“１”であるため、制御信号ＣＮＴ３は、低レベルに維持される。したがって、“４３”より大きい“８６”の量子化値ＱＴＶが参照信号ＲＦＶとして選択される。参照信号ＲＦＶの値（“８６”）が信号ＶＳＩＧの値（“５０”）以上のため、比較結果ＣＳＩＧは、“０”である。したがって、信号ＣＯＵＴは、“１”に維持される。このため、量子化信号ＶＯＵＴとして、“１”が出力される。なお、“１”の量子化信号ＶＯＵＴは、“８６”の量子化値に対応している。すなわち、期間Ｔ１２では、“５０”の信号ＶＳＩＧが“８６”に量子化される。
【０１２６】
期間Ｔ１３では、期間Ｔ１２と同様の動作により、量子化信号ＶＯＵＴとして、“１”が出力される。すなわち、期間Ｔ１３では、“８０”の信号ＶＳＩＧが“８６”に量子化される。
【０１２７】
図１１は、図６に示した量子化部３０Ａの動作の別の例を示している。図１１の動作は、ハードウエアのみで実現されてもよく、ハードウエハをソフトウエアにより制御することにより実現されてもよい。図１１では、量子化信号ＶＯＵＴを２進数で示し、その他の信号を１０進数で示している。なお、図１１は、量子化値ＱＶが“２１”、“４２”、“６３”、“８４”、“１０５”および“１２８”の６レベルのときの量子化部３０Ａの動作の一例を示している。
【０１２８】
例えば、図１１の動作では、量子化装置は、８ビットの入力信号ＶＩＮを３ビットの量子化信号ＶＯＵＴに量子化する。例えば、０以上で２１以下の信号ＶＳＩＧは、“２１”に量子化される。２２以上で４２以下の信号ＶＳＩＧは、“４２”に量子化される。４３以上で６３以下の信号ＶＳＩＧは、“６３”に量子化される。６４以上で８４以下の信号ＶＳＩＧは、“８４”に量子化される。８５以上で１０５以下の信号ＶＳＩＧは、“１０５”に量子化される。１０６以上で１２８以下の信号ＶＳＩＧは、“１２８”に量子化される。例えば、“２１”、“４２”、“６３”、“８４”、“１０５”および“１２８”の量子化値ＱＶは、それぞれ“０００”、“００１”、“０１０”、“０１１”、“１００”および“１０１”の量子化信号ＶＯＵＴに対応付けされている。
【０１２９】
図１１の例では、量子値ＱＴＶは、“２１”、“４２”、“６３”、“８４”および“１０５”の５つである。また、クロックＣＬＫ２の周波数は、例えば、クロックＣＬＫ１の周波数の３倍である。すなわち、クロックＣＬＫ１の１周期でのクロックＣＬＫ２のクロック数は、例えば、量子化信号ＶＯＵＴのビット数と同じである。例えば、処理Ｓ４００−Ｓ４０４、Ｓ４２８は、クロックＣＬＫ１の各周期におけるクロックＣＬＫ２の最初の周期に実施される。また、例えば、処理Ｓ４０６−Ｓ４１０、Ｓ４１４、Ｓ４３０−Ｓ４３４、Ｓ４３８は、クロックＣＬＫ１の各周期におけるクロックＣＬＫ２の２番目の周期に実施される。そして、例えば、処理Ｓ４１２、Ｓ４１６−Ｓ４２６、Ｓ４３６、Ｓ４４０−Ｓ４５０は、クロックＣＬＫ１の各周期におけるクロックＣＬＫ２の３番目の周期に実施される。
【０１３０】
処理Ｓ４００では、レベル選択部４２Ａは、“２１”、“４２”、“６３”、“８４”および“１０５”の量子値ＱＴＶのうち、中央付近の値である“６３”の量子化値ＱＴＶを選択する。そして、レベル選択部４２Ａは、選択した“６３”を示す参照信号ＲＦＶを出力する。したがって、処理Ｓ４０２において、比較部４６は、信号ＶＳＩＧと“６３”とを比較する。
【０１３１】
処理Ｓ４０２では、比較部４６は、信号ＶＳＩＧが“６３”以下か否かを判定する。信号ＶＳＩＧが“６３”以下のとき（処理Ｓ４０２のＹｅｓ）、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ４０４に移る。一方、信号ＶＳＩＧが“６３”より大きいとき（処理Ｓ４０２のＮｏ）、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ４２８に移る。
【０１３２】
処理Ｓ４０４では、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値を“０”に設定する。また、動作制御部３８Ａは、例えば、参照信号ＲＦＶの値を小さくするための制御信号ＣＮＴ３を生成する。
【０１３３】
処理Ｓ４０６では、レベル選択部４２Ａは、“２１”、“４２”、“６３”、“８４”および“１０５”の量子値ＱＴＶのうち、“６３”より小さい“２１”の量子化値ＱＴＶを選択する。そして、レベル選択部４２Ａは、選択した“２１”を示す参照信号ＲＦＶを出力する。したがって、処理Ｓ４０８において、比較部４６は、信号ＶＳＩＧと“２１”とを比較する。
【０１３４】
処理Ｓ４０８では、比較部４６は、信号ＶＳＩＧが“２１”以下か否かを判定する。信号ＶＳＩＧが“２１”以下のとき（処理Ｓ４０８のＹｅｓ）、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ４１０に移る。一方、信号ＶＳＩＧが“２１”より大きいとき（処理Ｓ４０８のＮｏ）、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ４１４に移る。
【０１３５】
処理Ｓ４１０では、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値を“０”に維持する。処理Ｓ４１２では、出力部４０は、“０”の信号ＣＯＵＴに対応する“０００”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。このように、量子化部３０Ａは、例えば、信号ＶＳＩＧが２１以下のとき（ＶＳＩＧ≦２１）、“０００”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。
【０１３６】
処理Ｓ４１４では、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値に“１”を加算する。すなわち、信号ＶＳＩＧが“２１”より大きいとき、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値を“１”に設定する。また、動作制御部３８Ａは、例えば、参照信号ＲＦＶの値を大きくするための制御信号ＣＮＴ３を生成する。
【０１３７】
処理Ｓ４１６では、レベル選択部４２Ａは、“２１”、“４２”、“６３”、“８４”および“１０５”の量子値ＱＴＶのうち、“２１”より大きい“４２”の量子化値ＱＴＶを選択する。そして、レベル選択部４２Ａは、選択した“４２”を示す参照信号ＲＦＶを出力する。したがって、処理Ｓ４１８において、比較部４６は、信号ＶＳＩＧと“４２”とを比較する。
【０１３８】
処理Ｓ４１８では、比較部４６は、信号ＶＳＩＧが“４２”以下か否かを判定する。信号ＶＳＩＧが“４２”以下のとき（処理Ｓ４１８のＹｅｓ）、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ４２０に移る。一方、信号ＶＳＩＧが“４２”より大きいとき（処理Ｓ４１８のＮｏ）、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ４２４に移る。
【０１３９】
処理Ｓ４２０では、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値を“１”に維持する。処理Ｓ４２２では、出力部４０は、“１”の信号ＣＯＵＴに対応する“００１”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。このように、量子化部３０Ａは、例えば、信号ＶＳＩＧが２２以上で４２以下のとき（２２≦ＶＳＩＧ≦４２）、“００１”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。
【０１４０】
処理Ｓ４２４では、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値に“１”を加算する。すなわち、信号ＶＳＩＧが“４２”より大きいとき、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値を“２”に設定する。処理Ｓ４２６では、出力部４０は、“２”の信号ＣＯＵＴに対応する“０１０”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。このように、量子化部３０Ａは、例えば、信号ＶＳＩＧが４３以上で６３以下のとき（４３≦ＶＳＩＧ≦６３）、“０１０”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。
【０１４１】
処理Ｓ４２８では、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値を“３”に設定する。すなわち、信号ＶＳＩＧが“６３”より大きいとき、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値を“３”に設定する。また、動作制御部３８Ａは、例えば、参照信号ＲＦＶの値を大きくするための制御信号ＣＮＴ３を生成する。
【０１４２】
処理Ｓ４３０では、レベル選択部４２Ａは、“２１”、“４２”、“６３”、“８４”および“１０５”の量子値ＱＴＶのうち、“６３”より大きい“８４”の量子化値ＱＴＶを選択する。そして、レベル選択部４２Ａは、選択した“８４”を示す参照信号ＲＦＶを出力する。したがって、処理Ｓ４３２において、比較部４６は、信号ＶＳＩＧと“８４”とを比較する。
【０１４３】
処理Ｓ４３２では、比較部４６は、信号ＶＳＩＧが“８４”以下か否かを判定する。信号ＶＳＩＧが“８４”以下のとき（処理Ｓ４３２のＹｅｓ）、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ４３４に移る。一方、信号ＶＳＩＧが“８４”より大きいとき（処理Ｓ４３２のＮｏ）、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ４３８に移る。
【０１４４】
処理Ｓ４３４では、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値を“３”に維持する。処理Ｓ４３６では、出力部４０は、“３”の信号ＣＯＵＴに対応する“０１１”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。このように、量子化部３０Ａは、例えば、信号ＶＳＩＧが６４以上で８４以下のとき（６４≦ＶＳＩＧ≦８４）、“０１１”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。
【０１４５】
処理Ｓ４３８では、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値に“１”を加算する。すなわち、信号ＶＳＩＧが“８４”より大きいとき、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値を“４”に設定する。また、動作制御部３８Ａは、例えば、参照信号ＲＦＶの値を大きくするための制御信号ＣＮＴ３を生成する。
【０１４６】
処理Ｓ４４０では、レベル選択部４２Ａは、“２１”、“４２”、“６３”、“８４”および“１０５”の量子値ＱＴＶのうち、“８４”より大きい“１０５”の量子化値ＱＴＶを選択する。そして、レベル選択部４２Ａは、選択した“１０５”を示す参照信号ＲＦＶを出力する。したがって、処理Ｓ４４２において、比較部４６は、信号ＶＳＩＧと“１０５”とを比較する。
【０１４７】
処理Ｓ４４２では、比較部４６は、信号ＶＳＩＧが“１０５”以下か否かを判定する。信号ＶＳＩＧが“１０５”以下のとき（処理Ｓ４４２のＹｅｓ）、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ４４４に移る。一方、信号ＶＳＩＧが“１０５”より大きいとき（処理Ｓ４４２のＮｏ）、量子化部３０Ａの動作は、処理Ｓ４４８に移る。
【０１４８】
処理Ｓ４４４では、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値を“４”に維持する。処理Ｓ４４６では、出力部４０は、“４”の信号ＣＯＵＴに対応する“１００”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。このように、量子化部３０Ａは、例えば、信号ＶＳＩＧが８５以上で１０５以下のとき（８５≦ＶＳＩＧ≦１０５）、“１００”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。
【０１４９】
処理Ｓ４４８では、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値に“１”を加算する。すなわち、信号ＶＳＩＧが“１０５”より大きいとき、動作制御部３８Ａは、信号ＣＯＵＴの値を“５”に設定する。処理Ｓ４５０では、出力部４０は、“５”の信号ＣＯＵＴに対応する“１０１”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。このように、量子化部３０Ａは、例えば、信号ＶＳＩＧが１０６以上のとき（１０６≦ＶＳＩＧ）、“１０１”の量子化信号ＶＯＵＴを出力する。
【０１５０】
なお、量子化部３０Ａの動作は、この例に限定されない。例えば、量子化のレベルは、５でもよいし、７以上でもよい。量子化値ＱＶのレベル数Ｌとクロック数ＣＮＵＭ（クロックＣＬＫ１の各周期でのクロックＣＬＫ２のクロック数）の関係は、例えば、式（６）、（７）で表される。式中のＫは、素数であり、ａ、ｂ、ｃ、ｊは、整数である。
Ｌ＝２ａ×３ｂ／2×５ｃ／４・・・×２ｊ／（Ｋ−１） ・・・（６）
ＣＮＵＭ＝ａ＋ｂ＋ｃ＋・・・ｊ ・・・（７）
例えば、ａ＝１、ｂ＝２のとき、Ｌ＝６、ＣＮＵＭ＝３が式（６）、（７）よりそれぞれ算出される。したがって、例えば、量子化値ＱＶが６レベルのとき、クロックＣＬＫ１の各周期でのクロックＣＬＫ２のクロック数は、３に設定される。また、クロック数ＣＮＵＭと最大のレベル数Ｌｍａｘとの関係は、式（８）で表される。
Ｌｍａｘ＝２ＣＮＵＭ ・・・（８）
例えば、クロックＣＬＫ１の各周期でのクロックＣＬＫ２のクロック数が３のとき、信号ＶＳＩＧを８レベルに量子化できる。例えば、量子化幅が“１６”で、量子化値ＱＶが“１６”から“１２８”までの８レベルのとき、量子化値ＱＴＶは、“１６”、“３２”、“４８”、“６４”、“８０”、“９６”および“１１２”の７つである。そして、量子化値ＱＴＶの選択順は、例えば、４通りである。例えば、信号ＶＳＩＧが“１６”および“３２”のいずれかに量子化されるとき、量子化値ＱＴＶは、“６４”、“３２”、“１６”の順に選択される。また、例えば、信号ＶＳＩＧが“４８”および“６４”のいずれかに量子化されるとき、量子化値ＱＴＶは、“６４”、“３２”、“４８”の順に選択される。そして、例えば、信号ＶＳＩＧが“８０”および“９６”のいずれかに量子化されるとき、量子化値ＱＴＶは、“６４”、“９６”、“８０”の順に選択される。例えば、信号ＶＳＩＧが“１１２”および“１２８”のいずれかに量子化されるとき、量子化値ＱＴＶは、“６４”、“９６”、“１０５”の順に選択される。
【０１５１】
図１２は、図６に示した量子化部３０Ａの動作タイミングの別の例を示している。なお、図１２は、図１１に示した動作の各信号の一例を示している。図１２では、量子化信号ＶＯＵＴ等の信号を１０進数で示している。また、例えば、高レベルの制御信号ＣＮＴ３は、参照信号ＲＦＶの値を小さくすることを示している。そして、比較結果ＣＳＩＧは、“１”のとき、参照信号ＲＦＶの値が信号ＶＳＩＧの値より小さいことを示している。なお、図１２の例では、期間Ｔ１０、Ｔ１１、Ｔ１２の信号ＶＳＩＧは、“１００”、“１０”、“５０”である。期間Ｔ１０、Ｔ１１、Ｔ１２は、クロックＣＬＫ１の周期に対応している。また、期間Ｔ２１、Ｔ２２、Ｔ２３は、クロックＣＬＫ２の周期に対応している。
【０１５２】
期間Ｔ１０のクロックＣＬＫ２の最初の周期Ｔ２１では、参照信号ＲＦＶとして、“６３”の量子化値ＱＴＶが選択される。参照信号ＲＦＶの値（“６３”）が信号ＶＳＩＧの値（“１００”）より小さいため、比較結果ＣＳＩＧは、“１”である。したがって、信号ＣＯＵＴは、“３”に設定される。
【０１５３】
期間Ｔ１０のクロックＣＬＫ２の２番目の周期Ｔ２２では、期間Ｔ２１の比較結果ＣＳＩＧが“１”であるため、制御信号ＣＮＴ３は、低レベルに維持される。したがって、“６３”より大きい“８４”の量子化値ＱＴＶが参照信号ＲＦＶとして選択される。参照信号ＲＦＶの値（“８４”）が信号ＶＳＩＧの値（“１００”）より小さいため、比較結果ＣＳＩＧは、“１”である。したがって、信号ＣＯＵＴは、“３”に“１”を加算した“４”に設定される。
【０１５４】
期間Ｔ１０のクロックＣＬＫ２の３番目の周期Ｔ２３では、期間Ｔ２２の比較結果ＣＳＩＧが“１”であるため、制御信号ＣＮＴ３は、低レベルに維持される。したがって、“８４”より大きい“１０５”の量子化値ＱＴＶが参照信号ＲＦＶとして選択される。参照信号ＲＦＶの値（“１０５”）が信号ＶＳＩＧの値（“１００”）以上のため、比較結果ＣＳＩＧは、“０”である。したがって、信号ＣＯＵＴは、“４”に維持される。このため、量子化信号ＶＯＵＴとして、“４”が出力される。なお、“４”の量子化信号ＶＯＵＴは、“１０５”の量子化値に対応している。すなわち、期間Ｔ１０では、“１００”の信号ＶＳＩＧが“１０５”に量子化される。
【０１５５】
期間Ｔ１１のクロックＣＬＫ２の最初の周期Ｔ２１では、参照信号ＲＦＶとして、“６３”の量子化値ＱＴＶが選択される。参照信号ＲＦＶの値（“６３”）が信号ＶＳＩＧの値（“１０”）以上のため、比較結果ＣＳＩＧは、“０”である。したがって、信号ＣＯＵＴは、“０”に設定される。
【０１５６】
期間Ｔ１１のクロックＣＬＫ２の２番目の周期Ｔ２２では、期間Ｔ２１の比較結果ＣＳＩＧが“０”であるため、制御信号ＣＮＴ３は、高レベルに変化する。したがって、“６３”より小さい“２１”の量子化値ＱＴＶが参照信号ＲＦＶとして選択される。参照信号ＲＦＶの値（“２１”）が信号ＶＳＩＧの値（“１０”）以上のため、比較結果ＣＳＩＧは、“０”である。したがって、信号ＣＯＵＴは、“０”に維持される。
【０１５７】
期間Ｔ１１のクロックＣＬＫ２の３番目の周期Ｔ２３では、期間Ｔ２２の比較結果ＣＳＩＧが“０”であるため、制御信号ＣＮＴ３は、高レベルに維持される。“２１”の量子化値ＱＴＶが最小の量子化値ＱＴＶであるため、参照信号ＲＦＶ、比較結果ＣＳＩＧおよび信号ＣＯＵＴは、期間Ｔ２２の状態に維持される。例えば、信号ＣＯＵＴは、“０”に維持される。このため、量子化信号ＶＯＵＴとして、“０”が出力される。なお、“０”の量子化信号ＶＯＵＴは、“２１”の量子化値に対応している。すなわち、期間Ｔ１１では、“１０”の信号ＶＳＩＧが“２１”に量子化される。
【０１５８】
期間Ｔ１２のクロックＣＬＫ２の最初の周期Ｔ２１では、参照信号ＲＦＶとして、“６３”の量子化値ＱＴＶが選択される。参照信号ＲＦＶの値（“６３”）が信号ＶＳＩＧの値（“５０”）以上のため、比較結果ＣＳＩＧは、“０”である。したがって、信号ＣＯＵＴは、“０”に設定される。
【０１５９】
期間Ｔ１２のクロックＣＬＫ２の２番目の周期Ｔ２２では、期間Ｔ２１の比較結果ＣＳＩＧが“０”であるため、制御信号ＣＮＴ３は、高レベルに変化する。したがって、“６３”より小さい“２１”の量子化値ＱＴＶが参照信号ＲＦＶとして選択される。参照信号ＲＦＶの値（“２１”）が信号ＶＳＩＧの値（“５０”）より小さいため、比較結果ＣＳＩＧは、“１”である。したがって、信号ＣＯＵＴは、“０”に“１”を加算した“１”に設定される。
【０１６０】
期間Ｔ１２のクロックＣＬＫ２の３番目の周期Ｔ２３では、期間Ｔ２２の比較結果ＣＳＩＧが“１”であるため、制御信号ＣＮＴ３は、低レベルに変化する。したがって、“２１”より大きい“４２”の量子化値ＱＴＶが参照信号ＲＦＶとして選択される。参照信号ＲＦＶの値（“４２”）が信号ＶＳＩＧの値（“５０”）より小さいため、比較結果ＣＳＩＧは、“１”である。したがって、信号ＣＯＵＴは、“１”に“１”を加算した“２”に設定される。このため、量子化信号ＶＯＵＴとして、“２”が出力される。なお、“２”の量子化信号ＶＯＵＴは、“６３”の量子化値に対応している。すなわち、期間Ｔ１２では、“５０”の信号ＶＳＩＧが“６３”に量子化される。
【０１６１】
このように、この実施形態では、信号ＶＳＩＧをクロックＣＬＫ１の１周期（例えば、期間Ｔ１０）以内に量子化できる。例えば、この実施形態では、クロックＣＬＫ１の各周期でのクロックＣＬＫ２のクロック数と同じ数のビット数の量子化信号ＶＯＵＴに、信号ＶＳＩＧを量子化できる。以上、この実施形態においても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１６２】
図１３は、別の実施形態における量子化部３０Ｂの一例を示している。上述した実施形態で説明した要素と同一の要素については、同一の符号を付し、これ等については、詳細な説明を省略する。この実施形態の量子化装置は、量子化部３０の代わりに量子化部３０Ｂを有することを除いて、上述した実施形態と同じである。また、量子化部３０Ｂでは、図３に示した演算部３４のレベル選択部４２が省かれ、動作制御部３８の代わりに動作制御部３８Ｂが設けられている。量子化部３０Ｂのその他の構成は、図３に示した量子化部３０と同じである。なお、図中の符号ＱＴＷは、量子化幅を示している。例えば、量子化幅ＱＴＷは、量子化部３０Ｂ内で生成される。なお、量子化部３０Ｂは、量子化幅ＱＴＷを外部から受けてもよい。例えば、量子化幅ＱＴＷは、図２の備考に示した条件で量子化するとき、“３２”である。
【０１６３】
量子化部３０Ｂは、例えば、入力選択部３２、減算部４４、遅延部３６、動作制御部３８Ｂおよび出力部４０を有している。
【０１６４】
入力選択部３２は、例えば、図１に示した信号処理部１０で生成される信号ＶＳＩＧと、遅延部３６から出力される遅延信号ＤＣＶ２と、動作制御部３８Ｂから出力される制御信号ＣＮＴ２と、クロックＣＬＫ２とを受ける。そして、入力選択部３２は、クロックＣＬＫ１の各周期でのクロックＣＬＫ２の最初の周期に、信号ＶＳＩＧを演算信号ＣＶ１として選択する。なお、クロックＣＬＫ１の各周期でのクロックＣＬＫ２の最初の周期以外では、遅延信号ＤＣＶ２が演算信号ＣＶ１として選択される。
【０１６５】
減算部４４は、量子化幅ＱＴＷおよび演算信号ＣＶ１を受ける。なお、量子化幅ＱＴＷは、減算部４４内で生成されてもよい。そして、減算部４４は、量子化幅ＱＴＷを演算信号ＣＶ１から減算して演算信号ＣＶ２を生成する。減算部４４は、演算信号ＣＶ２を遅延部３６および動作制御部３８Ｂに出力する。
【０１６６】
遅延部３６は、例えば、演算信号ＣＶ２をクロックＣＬＫ２の１周期分だけ遅延させて遅延信号ＤＣＶ２を生成する。そして、遅延部３６は、遅延信号ＤＣＶ２を入力選択部３２に出力する。
【０１６７】
動作制御部３８Ｂは、演算信号ＣＶ２を受け、クロックＣＬＫ２に同期して信号ＣＯＵＴを出力する。例えば、動作制御部３８Ｂは、クロックＣＬＫ１の各周期において、演算信号ＣＶ２が所定の閾値以下になるまでのクロックＣＬＫ２のクロック数をカウントする。そして、動作制御部３８Ｂは、カウント値を示す信号ＣＯＵＴを出力部４０に出力する。なお、例えば、閾値は、図２の備考に示した条件で量子化するときには、“０”である。
【０１６８】
また、動作制御部３８Ｂは、制御信号ＣＮＴ２を生成し、生成した制御信号ＣＮＴ２を入力選択部３２に出力する。例えば、高レベルの制御信号ＣＮＴ２が信号ＶＳＩＧを演算信号ＣＶ１として選択することを示すとき、動作制御部３８Ｂは、クロックＣＬＫ１の各周期において、クロックＣＬＫ２の最初の周期に、制御信号ＣＮＴ２を高レベルに設定する。そして、動作制御部３８Ｂは、クロックＣＬＫ１の各周期において、クロックＣＬＫ２の最初の周期以外に、制御信号ＣＮＴ２を低レベルに設定する。
【０１６９】
出力部４０は、信号ＣＯＵＴを動作制御部３８Ｂから受け、信号ＣＯＵＴに基づく量子化信号ＶＯＵＴをクロックＣＬＫ２に同期して出力する。すなわち、動作制御部３８Ｂおよび出力部４０は、演算信号ＣＶ２が所定の閾値以下になるまでのクロックＣＬＫ２のクロック数をカウントし、クロック数に基づいて量子化信号ＶＯＵＴを生成する制御部として機能する。なお、出力部４０は、動作制御部３８Ｂ内に設けられてもよい。
【０１７０】
図１４は、図１３に示した量子化部３０Ｂの動作タイミングの一例を示している。なお、図１４では、量子化信号ＶＯＵＴ等の信号を１０進数で示している。また、例えば、高レベルの制御信号ＣＮＴ２は、信号ＶＳＩＧを演算信号ＣＶ１として選択することを示している。図１４の動作では、例えば、量子化部３０Ｂを有する量子化装置は、８ビットの入力信号ＶＩＮを２ビットの量子化信号ＶＯＵＴに量子化する。
【０１７１】
例えば、量子化部３０Ｂは、信号ＶＳＩＧを、図２の備考に示した条件で量子化する。したがって、量子化幅ＱＴＷは、“３２”である。例えば、０以上で３２以下の信号ＶＳＩＧは、“３２”に量子化される。３３以上で６４以下の信号ＶＳＩＧは、“６４”に量子化される。６５以上で９６以下の信号ＶＳＩＧは、“９６”に量子化される。９７以上で１２８以下の信号ＶＳＩＧは、“１２８”に量子化される。例えば、“３２”、“６４”、“９６”および“１２８”の量子化値ＱＶは、それぞれ“０”、“１”、“２”および“３”の量子化信号ＶＯＵＴに対応付けされている。
【０１７２】
量子化値ＱＶが“３２”、“６４”、“９６”および“１２８”の４レベルのとき、例えば、クロックＣＬＫ２の周波数は、クロックＣＬＫ１の周波数の４倍である。すなわち、クロックＣＬＫ１の１周期でのクロックＣＬＫ２のクロック数は、例えば、量子化信号ＶＯＵＴに対応付けされている量子化値ＱＶの数と同じである。図１４の例では、期間Ｔ１０、Ｔ１１、Ｔ１２の信号ＶＳＩＧは、“１００”、“１０”および“５０”である。期間Ｔ１０、Ｔ１１、Ｔ１２は、クロックＣＬＫ１の周期に対応している。また、期間Ｔ２１、Ｔ２２、Ｔ２３、Ｔ２４は、クロックＣＬＫ２の周期に対応している。
【０１７３】
期間Ｔ１０のクロックＣＬＫ２の最初の周期Ｔ２１では、演算信号ＣＶ１として、“１００”（信号ＶＳＩＧ）が選択される。したがって、演算信号ＣＶ２は、“１００”から“３２”（量子化幅ＱＴＷ）を減算した“６８”である。信号ＣＯＵＴは、“０”に設定される。演算信号ＣＶ２が“０”より大きいため、期間Ｔ２１の次の期間Ｔ２２でも、クロックＣＬＫ２のクロック数のカウントは、継続される。
【０１７４】
期間Ｔ１０のクロックＣＬＫ２の２番目の周期Ｔ２２では、遅延信号ＤＣＶ２として、期間Ｔ２１の演算信号ＣＶ２が出力される。したがって、遅延信号ＤＣＶ２は、“６８”である。また、演算信号ＣＶ１として、“６８”（遅延信号ＤＣＶ２）が選択される。したがって、演算信号ＣＶ２は、“６８”から“３２”を減算した“３６”である。信号ＣＯＵＴは、“０”に“１”を加算した“１”に設定される。演算信号ＣＶ２が“０”より大きいため、期間Ｔ２２の次の期間Ｔ２３でも、クロックＣＬＫ２のクロック数のカウントは、継続される。
【０１７５】
期間Ｔ１０のクロックＣＬＫ２の３番目の周期Ｔ２３では、遅延信号ＤＣＶ２として、期間Ｔ２２の演算信号ＣＶ２が出力される。したがって、遅延信号ＤＣＶ２は、“３６”である。また、演算信号ＣＶ１として、“３６”（遅延信号ＤＣＶ２）が選択される。したがって、演算信号ＣＶ２は、“３６”から“３２”を減算した“４”である。信号ＣＯＵＴは、“１”に“１”を加算した“２”に設定される。演算信号ＣＶ２が“０”より大きいため、期間Ｔ２３の次の期間Ｔ２４でも、クロックＣＬＫ２のクロック数のカウントは、継続される。
【０１７６】
期間Ｔ１０のクロックＣＬＫ２の４番目の周期Ｔ２４では、遅延信号ＤＣＶ２として、期間Ｔ２３の演算信号ＣＶ２が出力される。したがって、遅延信号ＤＣＶ２は、“４”である。また、演算信号ＣＶ１として、“４”（遅延信号ＤＣＶ２）が選択される。したがって、演算信号ＣＶ２は、“４”から“３２”を減算した“−２８”である。信号ＣＯＵＴは、“２”に“１”を加算した“３”に設定される。このため、量子化信号ＶＯＵＴとして、“３”が出力される。なお、“３”の量子化信号ＶＯＵＴは、“１２８”の量子化値に対応している。すなわち、期間Ｔ１０では、“１００”の信号ＶＳＩＧが“１２８”に量子化される。
【０１７７】
期間Ｔ１１のクロックＣＬＫ２の最初の周期Ｔ２１では、演算信号ＣＶ１として、“１０”（信号ＶＳＩＧ）が選択される。したがって、演算信号ＣＶ２は、“１０”から“３２”（量子化幅ＱＴＷ）を減算した“−２２”である。信号ＣＯＵＴは、“０”に設定される。演算信号ＣＶ２が“０”以下のため、期間Ｔ２２−Ｔ２４では、クロックＣＬＫ２のクロック数のカウントは、実施されない。したがって、期間Ｔ１０のクロックＣＬＫ２の４番目の周期Ｔ２４まで、信号ＣＯＵＴは、“０”に維持される。このため、期間Ｔ２４に、“０”が量子化信号ＶＯＵＴとして出力される。なお、“０”の量子化信号ＶＯＵＴは、“３２”の量子化値に対応している。すなわち、期間Ｔ１１では、“１０”の信号ＶＳＩＧが“３２”に量子化される。
【０１７８】
期間Ｔ１２のクロックＣＬＫ２の最初の周期Ｔ２１では、演算信号ＣＶ１として、“５０”（信号ＶＳＩＧ）が選択される。したがって、演算信号ＣＶ２は、“５０”から“３２”（量子化幅ＱＴＷ）を減算した“１８”である。信号ＣＯＵＴは、“０”に設定される。演算信号ＣＶ２が“０”より大きいため、期間Ｔ２１の次の期間Ｔ２２でも、クロックＣＬＫ２のクロック数のカウントは、継続される。
【０１７９】
期間Ｔ１２のクロックＣＬＫ２の２番目の周期Ｔ２２では、遅延信号ＤＣＶ２として、期間Ｔ２１の演算信号ＣＶ２が出力される。したがって、遅延信号ＤＣＶ２は、“１８”である。また、演算信号ＣＶ１として、“１８”（遅延信号ＤＣＶ２）が選択される。したがって、演算信号ＣＶ２は、“１８”から“３２”を減算した“−１４”である。信号ＣＯＵＴは、“０”に“１”を加算した“１”に設定される。
【０１８０】
演算信号ＣＶ２が“０”以下のため、期間Ｔ２３、Ｔ２４では、クロックＣＬＫ２のクロック数のカウントは、実施されない。したがって、期間Ｔ１２のクロックＣＬＫ２の４番目の周期Ｔ２４まで、信号ＣＯＵＴは、“１”に維持される。このため、期間Ｔ２４に、“１”が量子化信号ＶＯＵＴとして出力される。なお、“１”の量子化信号ＶＯＵＴは、“６４”の量子化値に対応している。すなわち、期間Ｔ１２では、“５０”の信号ＶＳＩＧが“６４”に量子化される。
【０１８１】
このように、量子化部３０Ｂは、演算信号ＣＶ１から量子化幅ＱＴＷを減算する減算処理を、減算結果が“０”以下になるまで繰り返す。そして、量子化部３０Ｂは、減算結果が“０”以下になるまで繰り返された演算の回数を、クロックＣＬＫ１の各周期でのクロックＣＬＫ２の最終クロック（例えば、期間Ｔ２４）に、量子化結果（量子化信号ＶＯＵＴ）として出力する。
【０１８２】
なお、量子化部３０Ｂの動作は、この例に限定されない。例えば、量子化のレベルは、３でもよいし、５以上でもよい。また、例えば、量子化値ＱＶが“３２”、“６４”、“９６”および“１２８”の４レベルのとき、クロックＣＬＫ２の周波数は、クロックＣＬＫ１の周波数の３倍でもよい。したがって、クロックＣＬＫ１の１周期でのクロックＣＬＫ２のクロック数は、例えば、量子化の際の境界値の数と同じでもよい。すなわち、クロックＣＬＫ１の１周期でのクロックＣＬＫ２のクロック数は、例えば、量子化信号ＶＯＵＴに対応付けされている量子化値ＱＶの数から１を減算した数と同じでもよい。
【０１８３】
例えば、動作制御部３８Ｂは、演算信号ＣＶ２が“０”より大きい期間のクロックＣＬＫ２のクロック数を、クロックＣＬＫ１の周期毎にカウントする。そして、動作制御部３８Ｂは、カウント値を示す信号ＣＯＵＴを出力部４０に出力する。例えば、図１４の期間Ｔ１０の期間Ｔ２１−Ｔ２３では、演算信号ＣＶ２が“０”より大きい期間のクロックＣＬＫ２のクロック数は、“３”である。また、例えば、図１４の期間Ｔ１１の期間Ｔ２１−Ｔ２３では、演算信号ＣＶ２が“０”より大きい期間が存在しないため、演算信号ＣＶ２が“０”より大きい期間のクロックＣＬＫ２のクロック数は、“０”である。そして、例えば、図１４の期間Ｔ１２の期間Ｔ２１−Ｔ２３では、演算信号ＣＶ２が“０”より大きい期間のクロックＣＬＫ２のクロック数は、“１”である。
【０１８４】
なお、この実施形態においても、量子化装置の量子化部３０Ｂ以外（信号処理部１０）を高速動作させる必要がない。以上、この実施形態においても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１８５】
図１５は、別の実施形態における量子化部３０Ｃの一例を示している。上述した実施形態で説明した要素と同一の要素については、同一の符号を付し、これ等については、詳細な説明を省略する。この実施形態の量子化装置は、量子化部３０の代わりに量子化部３０Ｃを有することを除いて、上述した実施形態と同じである。また、量子化部３０Ｃは、図６に示したレベル選択部４２Ａおよび動作制御部３８Ａの代わりに、レベル選択部４２Ｂおよび動作制御部３８Ｃを有している。量子化部３０Ｃのその他の構成は、図６に示した量子化部３０Ａと同じである。
【０１８６】
なお、図中の符号ＱＴＶ１・・・ＱＴＶｉは、量子化信号ＶＯＵＴに対応付けされている量子化値を示している。例えば、量子化値ＱＴＶ１・・・ＱＴＶｉは、量子化部３０Ｃ内で生成される。なお、量子化部３０Ｃは、量子化値ＱＴＶ１・・・ＱＴＶｉを外部から受けてもよい。例えば、量子化値ＱＴＶ１・・・ＱＴＶｉは、図２の備考に示した条件で量子化するとき、“３２”、“６４”、“９６”および“１２８”の４つである。このときには、例えば、クロックＣＬＫ２の周波数は、クロックＣＬＫ１の周波数の４倍である。すなわち、クロックＣＬＫ１の１周期でのクロックＣＬＫ２のクロック数は、例えば、量子化信号ＶＯＵＴに対応付けされている量子化値ＱＶの数と同じである。
【０１８７】
量子化部３０Ｃは、例えば、レベル選択部４２Ｂ、比較部４６、動作制御部３８Ｃおよび出力部４０を有している。
【０１８８】
レベル選択部４２Ｂは、制御信号ＣＮＴ４および複数の量子化値ＱＴＶ（ＱＴＶ１・・・ＱＴＶｉ）を受ける。なお、量子化値ＱＴＶは、レベル選択部４２Ｂ内で生成されてもよい。そして、レベル選択部４２Ｂは、例えば、量子化値ＱＴＶを値の大きさの順に選択し、選択した量子化値ＱＴＶを示す参照信号ＲＦＶをクロックＣＬＫ２に同期して出力する。すなわち、レベル選択部４２Ｂは、量子化値ＱＴＶを値の大きさの順にクロックＣＬＫ２に同期して出力する。例えば、レベル選択部４２Ｂは、量子化値ＱＴＶを値の小さい方から順にクロックＣＬＫ２に同期して出力する。あるいは、レベル選択部４２Ｂは、量子化値ＱＴＶを値の大きい方から順にクロックＣＬＫ２に同期して出力する。
【０１８９】
比較部４６は、信号ＶＳＩＧおよび参照信号ＲＦＶを受け、信号ＶＳＩＧと参照信号ＲＦＶとを比較する。例えば、比較部４６は、信号ＶＳＩＧの値から参照信号ＲＦＶの値を減算し、減算結果に基づいて、比較結果ＣＳＩＧを出力する。
【０１９０】
動作制御部３８Ｃは、比較結果ＣＳＩＧを受け、クロックＣＬＫ２に同期して信号ＣＯＵＴを出力する。例えば、動作制御部３８Ｃは、参照信号ＲＦＶの値（量子化値ＱＴＶ）が信号ＶＳＩＧの値以上になるまでのクロックＣＬＫ２のクロック数を、比較結果ＣＳＩＧに基づいてカウントする。そして、動作制御部３８Ｃは、カウント値を示す信号ＣＯＵＴを出力部４０に出力する。
【０１９１】
また、動作制御部３８Ｃは、制御信号ＣＮＴ４を生成し、生成した制御信号ＣＮＴ４をレベル選択部４２Ｂに出力する。例えば、動作制御部３８Ｃは、参照信号ＲＦＶの値が信号ＶＳＩＧの値以上のとき、参照信号ＲＦＶの更新を停止するための制御信号ＣＮＴ４を生成する。なお、動作制御部３８Ｃは、制御信号ＣＮＴ４を生成しなくてもよい。
【０１９２】
出力部４０は、信号ＣＯＵＴを動作制御部３８Ｃから受け、信号ＣＯＵＴに基づく量子化信号ＶＯＵＴをクロックＣＬＫ２に同期して出力する。すなわち、動作制御部３８Ｃおよび出力部４０は、比較部４６の比較結果ＣＳＩＧに基づいて量子化信号ＶＯＵＴを生成する制御部として機能する。なお、出力部４０は、動作制御部３８Ｃ内に設けられてもよい。
【０１９３】
また、量子化部３０Ｃの構成は、この例に限定されない。例えば、レベル選択部４２Ｂは、量子化の際の境界値に対応する量子化値ＱＴＶを、値の大きさの順にクロックＣＬＫ２に同期して出力してもよい。例えば、量子化値ＱＴＶは、図２の備考に示した条件で量子化するとき、“３２”、“６４”および“９６”の３つでもよい。このときには、例えば、クロックＣＬＫ２の周波数は、クロックＣＬＫ１の周波数の３倍である。したがって、クロックＣＬＫ１の１周期でのクロックＣＬＫ２のクロック数は、例えば、量子化の際の境界値の数と同じである。すなわち、クロックＣＬＫ１の１周期でのクロックＣＬＫ２のクロック数は、例えば、量子化信号ＶＯＵＴに対応付けされている量子化値ＱＶの数から１を減算した数と同じである。
【０１９４】
図１６は、図１５に示した量子化部３０Ｃの動作タイミングの一例を示している。なお、図１６では、量子化信号ＶＯＵＴ等の信号を１０進数で示している。また、例えば、高レベルの制御信号ＣＮＴ４は、参照信号ＲＦＶの更新を停止することを示している。そして、比較結果ＣＳＩＧは、“１”のとき、参照信号ＲＦＶの値が信号ＶＳＩＧの値より小さいことを示している。図１６の動作では、例えば、量子化部３０Ｃを有する量子化装置は、８ビットの入力信号ＶＩＮを２ビットの量子化信号ＶＯＵＴに量子化する。
【０１９５】
例えば、量子化部３０Ｃは、信号ＶＳＩＧを、図２の備考に示した条件で量子化する。したがって、量子化値ＱＴＶは、“３２”、“６４”、“９６”および“１２８”の４つである。例えば、０以上で３２以下の信号ＶＳＩＧは、“３２”に量子化される。３３以上で６４以下の信号ＶＳＩＧは、“６４”に量子化される。６５以上で９６以下の信号ＶＳＩＧは、“９６”に量子化される。９７以上で１２８以下の信号ＶＳＩＧは、“１２８”に量子化される。例えば、“３２”、“６４”、“９６”および“１２８”の量子化値ＱＶは、それぞれ“０”、“１”、“２”および“３”の量子化信号ＶＯＵＴに対応付けされている。
【０１９６】
図１６の例では、期間Ｔ１０、Ｔ１１、Ｔ１２の信号ＶＳＩＧは、“１００”、“１０”および“５０”である。期間Ｔ１０、Ｔ１１、Ｔ１２は、クロックＣＬＫ１の周期に対応している。また、期間Ｔ２１、Ｔ２２、Ｔ２３、Ｔ２４は、クロックＣＬＫ２の周期に対応している。
【０１９７】
期間Ｔ１０のクロックＣＬＫ２の最初の周期Ｔ２１では、参照信号ＲＦＶとして、最小値（“３２”）の量子化値ＱＴＶが選択される。また、信号ＣＯＵＴは、“０”に設定される。なお、参照信号ＲＦＶの値（“３２”）が信号ＶＳＩＧの値（“１００”）より小さいため、比較結果ＣＳＩＧは、“１”である。このため、期間Ｔ２１の次の期間Ｔ２２でも、クロックＣＬＫ２のクロック数のカウントは、継続される。
【０１９８】
期間Ｔ１０のクロックＣＬＫ２の２番目の周期Ｔ２２では、期間Ｔ２１の比較結果ＣＳＩＧが“１”であるため、制御信号ＣＮＴ４は、低レベルに維持される。したがって、“３２”の次に大きい値（“６４”）の量子化値ＱＴＶが参照信号ＲＦＶとして選択される。また、信号ＣＯＵＴは、“０”に“１”を加算した“１”に設定される。なお、参照信号ＲＦＶの値（“６４”）が信号ＶＳＩＧの値（“１００”）より小さいため、比較結果ＣＳＩＧは、“１”である。このため、期間Ｔ２２の次の期間Ｔ２３でも、クロックＣＬＫ２のクロック数のカウントは、継続される。
【０１９９】
期間Ｔ１０のクロックＣＬＫ２の３番目の周期Ｔ２３では、期間Ｔ２２の比較結果ＣＳＩＧが“１”であるため、制御信号ＣＮＴ４は、低レベルに維持される。したがって、“６４”の次に大きい値（“９６”）の量子化値ＱＴＶが参照信号ＲＦＶとして選択される。また、信号ＣＯＵＴは、“１”に“１”を加算した“２”に設定される。なお、参照信号ＲＦＶの値（“９６”）が信号ＶＳＩＧの値（“１００”）より小さいため、比較結果ＣＳＩＧは、“１”である。このため、期間Ｔ２３の次の期間Ｔ２４でも、クロックＣＬＫ２のクロック数のカウントは、継続される。
【０２００】
期間Ｔ１０のクロックＣＬＫ２の４番目の周期Ｔ２４では、期間Ｔ２３の比較結果ＣＳＩＧが“１”であるため、制御信号ＣＮＴ４は、低レベルに維持される。したがって、“９６”の次に大きい値（“１２８”）の量子化値ＱＴＶが参照信号ＲＦＶとして選択される。また、信号ＣＯＵＴは、“２”に“１”を加算した“３”に設定される。このため、量子化信号ＶＯＵＴとして、“３”が出力される。なお、“３”の量子化信号ＶＯＵＴは、“１２８”の量子化値に対応している。すなわち、期間Ｔ１０では、“１００”の信号ＶＳＩＧが“１２８”に量子化される。
【０２０１】
期間Ｔ１１のクロックＣＬＫ２の最初の周期Ｔ２１では、参照信号ＲＦＶとして、最小値（“３２”）の量子化値ＱＴＶが選択される。また、信号ＣＯＵＴは、“０”に設定される。なお、参照信号ＲＦＶの値（“３２”）が信号ＶＳＩＧの値（“１０”）以上のため、比較結果ＣＳＩＧは、“０”である。このため、期間Ｔ２２−Ｔ２４では、クロックＣＬＫ２のクロック数のカウントは、実施されない。したがって、期間Ｔ１０のクロックＣＬＫ２の４番目の周期Ｔ２４まで、信号ＣＯＵＴは、“０”に維持される。このため、期間Ｔ２４に、“０”が量子化信号ＶＯＵＴとして出力される。なお、“０”の量子化信号ＶＯＵＴは、“３２”の量子化値に対応している。すなわち、期間Ｔ１１では、“１０”の信号ＶＳＩＧが“３２”に量子化される。
【０２０２】
期間Ｔ１２のクロックＣＬＫ２の最初の周期Ｔ２１では、参照信号ＲＦＶとして、最小値（“３２”）の量子化値ＱＴＶが選択される。また、信号ＣＯＵＴは、“０”に設定される。なお、参照信号ＲＦＶの値（“３２”）が信号ＶＳＩＧの値（“５０”）より小さいため、比較結果ＣＳＩＧは、“１”である。このため、期間Ｔ２１の次の期間Ｔ２２でも、クロックＣＬＫ２のクロック数のカウントは、継続される。
【０２０３】
期間Ｔ１２のクロックＣＬＫ２の２番目の周期Ｔ２２では、期間Ｔ２１の比較結果ＣＳＩＧが“１”であるため、制御信号ＣＮＴ４は、低レベルに維持される。したがって、“３２”の次に大きい値（“６４”）の量子化値ＱＴＶが参照信号ＲＦＶとして選択される。また、信号ＣＯＵＴは、“０”に“１”を加算した“１”に設定される。なお、参照信号ＲＦＶの値（“６４”）が信号ＶＳＩＧの値（“５０”）以上のため、比較結果ＣＳＩＧは、“０”である。このため、期間Ｔ２３、Ｔ２４では、クロックＣＬＫ２のクロック数のカウントは、実施されない。
【０２０４】
したがって、期間Ｔ１２のクロックＣＬＫ２の４番目の周期Ｔ２４まで、信号ＣＯＵＴは、“１”に維持される。このため、期間Ｔ２４に、“１”が量子化信号ＶＯＵＴとして出力される。なお、“１”の量子化信号ＶＯＵＴは、“６４”の量子化値に対応している。すなわち、期間Ｔ１２では、“５０”の信号ＶＳＩＧが“６４”に量子化される。
【０２０５】
このように、量子化部３０Ｃは、例えば、量子化値ＱＴＶと信号ＶＳＩＧの値との比較を小さい値の量子化値ＱＴＶから順次実施し、量子化値ＱＴＶが信号ＶＳＩＧの値以上になるまでのクロックＣＬＫ２のクロック数をカウントする。そして、量子化部３０Ｃは、カウントしたクロック数に基づいて量子化信号ＶＯＵＴを生成する。
【０２０６】
なお、量子化部３０Ｃの動作は、この例に限定されない。例えば、量子化のレベルは、３でもよいし、５以上でもよい。また、例えば、量子化値ＱＶが“３２”、“６４”、“９６”および“１２８”の４レベルのとき、量子化値ＱＴＶは、“３２”、“６４”および“９６”の３つでもよい。このときには、クロックＣＬＫ２の周波数は、例えば、クロックＣＬＫ１の周波数の３倍である。
【０２０７】
例えば、レベル選択部４２Ｂは、量子化の際の境界値に対応する量子化値ＱＴＶを、値の小さい方から順にクロックＣＬＫ２に同期して出力する。あるいは、レベル選択部４２Ｂは、量子化の際の境界値に対応する量子化値ＱＴＶを、値の大きい方から順にクロックＣＬＫ２に同期して出力する。そして、動作制御部３８Ｃは、参照信号ＲＦＶの値（量子化値ＱＴＶ）が信号ＶＳＩＧの値より小さい期間のクロックＣＬＫ２のクロック数を、クロックＣＬＫ１の周期毎にカウントする。例えば、動作制御部３８Ｃは、比較結果ＣＳＩＧが“１”である回数をカウントする。そして、動作制御部３８Ｃは、カウント値を示す信号ＣＯＵＴを出力部４０に出力する。
【０２０８】
例えば、図１６の期間Ｔ１０の期間Ｔ２１−Ｔ２３では、比較結果ＣＳＩＧが“１”である回数は、“３”である。また、例えば、図１６の期間Ｔ１１の期間Ｔ２１−Ｔ２３では、比較結果ＣＳＩＧが“１”である回数は、“０”である。そして、例えば、図１６の期間Ｔ１２の期間Ｔ２１−Ｔ２３では、比較結果ＣＳＩＧが“１”である回数は、“１”である。
【０２０９】
なお、この実施形態においても、量子化装置の量子化部３０Ｃ以外（信号処理部１０）を高速動作させる必要がない。以上、この実施形態においても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０２１０】
以上の実施形態において説明した発明を整理して、付記として開示する。
（付記１）
第１信号を複数ビットの量子化信号に量子化する量子化装置において、
第１クロックの１周期前の前記量子化信号に基づく量子化誤差と前記第１信号とに基づいて、第２信号を生成する信号処理部と、
前記第１クロックより高速の第２クロックに同期して動作し、前記第２信号を前記第１クロックの１周期以内に量子化し、前記量子化信号を生成する量子化部と、
を備えていることを特徴とする量子化装置。
（付記２）
前記第１クロックの１周期での前記第２クロックのクロック数は、前記量子化信号のビット数に等しいこと
を特徴とする付記１記載の量子化装置。
（付記３）
前記量子化部は、
前記第２信号および遅延信号を受け、前記第２信号および前記遅延信号のいずれかを第１演算信号として選択する第１選択部と、
前記第１演算信号および制御信号を受け、量子化幅に基づく複数の参照値、前記第１演算信号および前記制御信号に基づいて第２演算信号を生成する演算部と、
前記第２クロックに同期して動作し、前記第２演算信号を前記第２クロックの１周期分だけ遅延させて前記遅延信号を生成する遅延部と、
前記第２演算信号が所定の閾値以下のとき、前記第２演算信号の値を大きくするための前記制御信号を生成し、前記第２演算信号が前記閾値より大きいとき、前記第２演算信号の値を小さくするための前記制御信号を生成し、前記第１クロックの各周期での前記閾値と前記第２演算信号との複数回の比較結果に基づいて前記量子化信号を生成する制御部とを備えていること
を特徴とする付記２記載の量子化装置。
（付記４）
前記演算部は、前記複数の参照値から１つの参照値を選択し、選択した前記参照値を前記第１演算信号から減算する減算処理および選択した前記参照値を前記第１演算信号に加算する加算処理のいずれかを前記制御信号に基づいて実施することにより、前記第２演算信号を生成すること
を特徴とする付記３記載の量子化装置。
（付記５）
前記量子化部は、
制御信号を受け、複数の量子化値から１つの量子化値を前記制御信号に基づいて選択し、選択した前記量子化値を示す参照信号を前記第２クロックに同期して出力する選択部と、
前記参照信号と前記第２信号とを比較する比較部と、
前記参照信号の値が前記第２信号の値以上のとき、前記参照信号の値を小さくするための前記制御信号を生成し、前記参照信号の値が前記第２信号の値より小さいとき、前記参照信号の値を大きくするための前記制御信号を生成し、前記比較部の比較結果に基づいて前記量子化信号を生成する制御部とを備えていること
を特徴とする付記２記載の量子化装置。
（付記６）
前記第１クロックの１周期での前記第２クロックのクロック数は、前記量子化信号に対応付けされている量子化値の数に等しいこと
を特徴とする付記１記載の量子化装置。
（付記７）
前記量子化部は、
前記第２信号および遅延信号を受け、前記第２信号および前記遅延信号のいずれかを第１演算信号として選択する選択部と、
量子化幅を前記第１演算信号から減算して第２演算信号を生成する減算部と、
前記第２クロックに同期して動作し、前記第２演算信号を前記第２クロックの１周期分だけ遅延させて前記遅延信号を生成する遅延部と、
前記第２演算信号が所定の閾値以下になるまでの前記第２クロックのクロック数をカウントし、前記クロック数に基づいて前記量子化信号を生成する制御部とを備えていること
を特徴とする付記６記載の量子化装置。
（付記８）
前記量子化部は、
前記量子化値を値の大きさの順に前記第２クロックに同期して出力する選択部と、
前記第２信号と前記選択部から出力される前記量子化値とを比較する比較部と、
前記比較部の比較結果に基づいて前記量子化信号を生成する制御部とを備えていること
を特徴とする付記６記載の量子化装置。
（付記９）
前記第１クロックの１周期での前記第２クロックのクロック数は、前記量子化信号に対応付けされている量子化値の数から１を減算した数に等しいこと
を特徴とする付記１記載の量子化装置。
（付記１０）
前記量子化部は、
前記第２信号および遅延信号を受け、前記第２信号および前記遅延信号のいずれかを第１演算信号として選択する選択部と、
量子化幅を前記第１演算信号から減算して第２演算信号を生成する減算部と、
前記第２クロックに同期して動作し、前記第２演算信号を前記第２クロックの１周期分だけ遅延させて前記遅延信号を生成する遅延部と、
前記第２演算信号が所定の閾値より大きい期間の前記第２クロックのクロック数を前記第１クロックの周期毎にカウントし、前記クロック数に基づいて前記量子化信号を生成する制御部とを備えていること
を特徴とする付記９記載の量子化装置。
（付記１１）
前記量子化部は、
量子化の際の境界値に対応する前記量子化値を値の大きさの順に前記第２クロックに同期して出力する選択部と、
前記第２信号と前記選択部から出力される前記量子化値とを比較する比較部と、
前記比較部の比較結果に基づいて前記量子化信号を生成する制御部とを備えていること
を特徴とする付記９記載の量子化装置。
【０２１１】
以上の詳細な説明により、実施形態の特徴点および利点は明らかになるであろう。これは、特許請求の範囲がその精神および権利範囲を逸脱しない範囲で前述のような実施形態の特徴点および利点にまで及ぶことを意図するものである。また、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、あらゆる改良および変更に容易に想到できるはずであり、発明性を有する実施形態の範囲を前述したものに限定する意図はなく、実施形態に開示された範囲に含まれる適当な改良物および均等物に拠ることも可能である。
【符号の説明】
【０２１２】
１０‥信号処理部；１２‥加算部；１４、４４‥減算部；１６、１８、３６‥遅延部；２０‥量子化値選択部；３０、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ‥量子化部；３２‥入力選択部；３４‥演算部；３８、３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｃ‥動作制御部；４０‥出力部；４２、４２Ａ、４２Ｂ‥レベル選択部；４６‥比較部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１信号を複数ビットの量子化信号に量子化する量子化装置において、
第１クロックの１周期前の前記量子化信号に基づく量子化誤差と前記第１信号とに基づいて、第２信号を生成する信号処理部と、
前記第１クロックより高速の第２クロックに同期して動作し、前記第２信号を前記第１クロックの１周期以内に量子化し、前記量子化信号を生成する量子化部と、
を備えていることを特徴とする量子化装置。
【請求項２】
前記第１クロックの１周期での前記第２クロックのクロック数は、前記量子化信号のビット数に等しいこと
を特徴とする請求項１記載の量子化装置。
【請求項３】
前記量子化部は、
前記第２信号および遅延信号を受け、前記第２信号および前記遅延信号のいずれかを第１演算信号として選択する第１選択部と、
前記第１演算信号および制御信号を受け、量子化幅に基づく複数の参照値、前記第１演算信号および前記制御信号に基づいて第２演算信号を生成する演算部と、
前記第２クロックに同期して動作し、前記第２演算信号を前記第２クロックの１周期分だけ遅延させて前記遅延信号を生成する遅延部と、
前記第２演算信号が所定の閾値以下のとき、前記第２演算信号の値を大きくするための前記制御信号を生成し、前記第２演算信号が前記閾値より大きいとき、前記第２演算信号の値を小さくするための前記制御信号を生成し、前記第１クロックの各周期での前記閾値と前記第２演算信号との複数回の比較結果に基づいて前記量子化信号を生成する制御部とを備えていること
を特徴とする請求項２記載の量子化装置。
【請求項４】
前記量子化部は、
制御信号を受け、複数の量子化値から１つの量子化値を前記制御信号に基づいて選択し、選択した前記量子化値を示す参照信号を前記第２クロックに同期して出力する選択部と、
前記参照信号と前記第２信号とを比較する比較部と、
前記参照信号の値が前記第２信号の値以上のとき、前記参照信号の値を小さくするための前記制御信号を生成し、前記参照信号の値が前記第２信号の値より小さいとき、前記参照信号の値を大きくするための前記制御信号を生成し、前記比較部の比較結果に基づいて前記量子化信号を生成する制御部とを備えていること
を特徴とする請求項２記載の量子化装置。
【請求項５】
前記第１クロックの１周期での前記第２クロックのクロック数は、前記量子化信号に対応付けされている量子化値の数に等しいこと
を特徴とする請求項１記載の量子化装置。
【請求項６】
前記量子化部は、
前記第２信号および遅延信号を受け、前記第２信号および前記遅延信号のいずれかを第１演算信号として選択する選択部と、
量子化幅を前記第１演算信号から減算して第２演算信号を生成する減算部と、
前記第２クロックに同期して動作し、前記第２演算信号を前記第２クロックの１周期分だけ遅延させて前記遅延信号を生成する遅延部と、
前記第２演算信号が所定の閾値以下になるまでの前記第２クロックのクロック数をカウントし、前記クロック数に基づいて前記量子化信号を生成する制御部とを備えていること
を特徴とする請求項５記載の量子化装置。
【請求項１】
第１信号を複数ビットの量子化信号に量子化する量子化装置において、
第１クロックの１周期前の前記量子化信号に基づく量子化誤差と前記第１信号とに基づいて、第２信号を生成する信号処理部と、
前記第１クロックより高速の第２クロックに同期して動作し、前記第２信号を前記第１クロックの１周期以内に量子化し、前記量子化信号を生成する量子化部と、
を備えていることを特徴とする量子化装置。
【請求項２】
前記第１クロックの１周期での前記第２クロックのクロック数は、前記量子化信号のビット数に等しいこと
を特徴とする請求項１記載の量子化装置。
【請求項３】
前記量子化部は、
前記第２信号および遅延信号を受け、前記第２信号および前記遅延信号のいずれかを第１演算信号として選択する第１選択部と、
前記第１演算信号および制御信号を受け、量子化幅に基づく複数の参照値、前記第１演算信号および前記制御信号に基づいて第２演算信号を生成する演算部と、
前記第２クロックに同期して動作し、前記第２演算信号を前記第２クロックの１周期分だけ遅延させて前記遅延信号を生成する遅延部と、
前記第２演算信号が所定の閾値以下のとき、前記第２演算信号の値を大きくするための前記制御信号を生成し、前記第２演算信号が前記閾値より大きいとき、前記第２演算信号の値を小さくするための前記制御信号を生成し、前記第１クロックの各周期での前記閾値と前記第２演算信号との複数回の比較結果に基づいて前記量子化信号を生成する制御部とを備えていること
を特徴とする請求項２記載の量子化装置。
【請求項４】
前記量子化部は、
制御信号を受け、複数の量子化値から１つの量子化値を前記制御信号に基づいて選択し、選択した前記量子化値を示す参照信号を前記第２クロックに同期して出力する選択部と、
前記参照信号と前記第２信号とを比較する比較部と、
前記参照信号の値が前記第２信号の値以上のとき、前記参照信号の値を小さくするための前記制御信号を生成し、前記参照信号の値が前記第２信号の値より小さいとき、前記参照信号の値を大きくするための前記制御信号を生成し、前記比較部の比較結果に基づいて前記量子化信号を生成する制御部とを備えていること
を特徴とする請求項２記載の量子化装置。
【請求項５】
前記第１クロックの１周期での前記第２クロックのクロック数は、前記量子化信号に対応付けされている量子化値の数に等しいこと
を特徴とする請求項１記載の量子化装置。
【請求項６】
前記量子化部は、
前記第２信号および遅延信号を受け、前記第２信号および前記遅延信号のいずれかを第１演算信号として選択する選択部と、
量子化幅を前記第１演算信号から減算して第２演算信号を生成する減算部と、
前記第２クロックに同期して動作し、前記第２演算信号を前記第２クロックの１周期分だけ遅延させて前記遅延信号を生成する遅延部と、
前記第２演算信号が所定の閾値以下になるまでの前記第２クロックのクロック数をカウントし、前記クロック数に基づいて前記量子化信号を生成する制御部とを備えていること
を特徴とする請求項５記載の量子化装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
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【図１６】
【公開番号】特開２０１３−１６９７４（Ｐ２０１３−１６９７４Ａ）
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４７４１０（Ｐ２０１１−１４７４１０）
【出願日】平成２３年７月１日（２０１１．７．１）
【出願人】（３０８０１４３４１）富士通セミコンダクター株式会社 (2,507)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１日（２０１１．７．１）
【出願人】（３０８０１４３４１）富士通セミコンダクター株式会社 (2,507)
【Ｆターム（参考）】
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