采样频率转换设备制造技术

在一种采样频率转换设备中，输入样本寄存器存储预定数量的输入样本作为用于内插运算的输入样本原始序列。系数产生部分制备对应于输入样本过采样序列的内插系数第一序列，其中输入样本过采样序列是通过把零值的标准输入样本插入到存储在输入样本寄存器中的输入样本而获得的，并且系数产生部分产生内插系数第二序列，该内插系数第二序列是从内插系数第一序列中提取的并且对应于输入样本原始序列。卷积运算部分把内插系数第二序列和输入样本原始序列进行卷积运算从而输出内插样本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及采样频率转换设备，优选地用于数字音频设备或类 似设备。
技术介绍
在数字音频或类似领域中，自从提供了支持多种采样频率的设备，采样频率不同的设备间经常彼此连接。在这种情况下，在前级装置和后级装置间插入采样频率转换设备用来把前级装置所馈送的诸 如音频样本的输入样本的输入采样频率转换为后级装置所指定的输出采样频率。一种已知的采样频率转换设备对具有输入采样频率的输入样本 应用内插运算，从而计算出具有后级装置所指定的输出采样频率的内 插样本，并且把内插样本输出给后级装置。附带地，作为涉及这种类型的采样频率转换设备的文献，例如有专利文件1和2。 JP-A-2006-238044 JP-A-2006-261812然而，在后级装置所请求的输出采样频率等于或大于输入样本 的输入采样频率的情况下，由于在内插运算过程中发生错误，有时候 传统的采样频率转换设备不能转换采样频率。甚至在后级装置所请求 的输出采样频率小于输入样本的输入采样频率的情况下，由于发生采 样频率抖动，传统的采样频率转换设备也不能转换采样频率。
技术实现思路
考虑到上述情形，设计了本专利技术。本专利技术的目标是提供一种采 样频率转换设备，即使前级装置所请求的采样频率等于或大于输入样本的采样频率，其也能够把输入采样频率转换为后级装置所请求的输出采样频率，而在内插运算中不会发生错误。本专利技术提供了一种采样频率转换设备，用来对具有输入采样 频率的输入样本应用内插运算从而计算出具有后级装置所指定的输 出采样频率的内插样本，并且用来把内插样本输出给后级装置。本发 明的采样频率转换设备包括输入样本寄存器，存储预定数量的输入 样本作为用于内插运算的输入样本原始序列；系数产生部分，制备对 应于输入样本过采样序列的内插系数第一序列，其中输入样本过采样 序列是把零值的标准输入样本插入到存储在输入样本寄存器内的输 入样本中而获得的，并且系数产生部分产生内插系数第二序列，内插 系数第二序列是从内插系数第一序列中提取的并且对应于输入样本 原始序列；以及巻积运算部分，其把内插系数第二序列和输入样本原 始序列进行巻积运算，从而输出内插样本。根据本专利技术，采样频率转换设备能执行采样频率转换，该采样 频率转换能获得相当于以下情况的有效结果不增加每一内插样本的计算量，通过插入零样本以输入样本的过采样来执行内插计算过程。 因此，不仅当后级装置所指定的输出采样频率小于输入样本的输入采 样频率时，而且当后级装置所指定的输出采样频率等于或大于输入样 本的输入采样频率时，都能进行采样频率转换而在内插运算中不会发 生错误并且不会增加每一内插样本的计算量。附图说明图1是示出本专利技术实施例的采样频率转换设备的结构的框图。图2是说明基本采样频率转换设备所执行的内插运算处理的内容的示图。图3是说明内插运算处理的内容的示图，此内插运算附有基于 零点插入的两倍过采样。图4是说明内插运算中偶数周期的处理的内容以及其中奇数周 期的处理的内容的示图，此内插运算附有基于零点插入的两倍过采 样。 '图5是说明本实施例所采用的内插运算的偶数周期处理的内容以及奇数周期处理的内容的示图。图6是示出在本实施例中用来计算偶数周期的内插样本的内插 系数的示图。图7是示出在本实施例中用来计算奇数周期的内插样本的内插 系数的示图。图8是示出在本实施例中所提供的控制单元la的详细结构的框图。图9是示出本实施例运算的一个实例的示图。图IO是示出本实施例运算的一个实例的示图。图11 (a)和11 (b)是说明在本实施例中可以采用常规的系数产生电路的事实的示图。图12是示出基本采样频率转换设备的结构的框图。图13是示出基本采样频率转换设备的运算的实例的示图。图14是说明在基本采样频率转换设备中产生内插系数的方法的示图。图15是详细说明在基本采样频率转换设备中产生内插系数的方 法的示图。图16是示出在基本采样频率转换设备中识别内插系数出现的时 间间隔的方法以及内插系数的线性内插方法的示图。图17是说明在基本采样频率转换设备中执行相位信息的更新过 程的示图。图18是说明在基本采样频率转换设备中内插运算中发生错误的 示图。具体实施方式图12是示出一种基本类型的采样频率转换设备的结构的示例的 框图。基本采样频率转换设备是这样一种装置，该装置对前级装置所 输出的第一采样频率fl (输入采样频率)的样本x执行内插运算， 从而把样本x转换为后级装置所请求的第二采样频率f2 (输出采样 频率)的内插样本y，并且输出样本y。如图12所示，采样频率转换设备包括控制整个设备的控制单元 1、内插单元2、以RAM之类来形成的先进先出装置(FIFO) 3以及 接口 4。从采样频率转换设备前级中的装置把第一采样频率fl的输入样 本x馈送给内插单元2。在控制单元1的控制下，内插单元2对先前 输入的预定数量的输入样本x的序列进行内插运算，从而产生后级装 置所请求的第二采样频率f2的内插样本y，并将内插样本y连同写 请求信号WE—起输出。响应于写请求信号WE的输出，控制单元l 更新被馈送到FIFO 3的写地址。FIFO 3是先进先出缓冲器，其在控制单元1的控制下顺序存储内插样本y(该内插样本y连同写请求信号WE由内插单元2所馈送)，并且其响应于来自接口 4的读请求信号RE，从最早(旧)的样本中 顺序读出存储的样本y，并且把样本y作为内插样本z序列馈送到接 □ 4。根据在后级中的装置所发送的字时钟LRCK，接口 4把读请求 信号RE输出到每个FIFO 3和控制单元1。响应于读请求信号RE， 控制单元1更新被馈送到FIF0 3的读地址，并且扩展控制，从而没 有被读取的内插样本y中的最早的样本将从FIFO 3被输出。响应于 输出到控制单元1的读请求信号RE，接口 4从FIF0 3接收样本z。 然后，接口 4把所接收到的样本z转换为串行位串SDO，并且与在 后级中的装置所馈送的位时钟BCK同步地输出位串SDO。字时钟 LRCK是具有与在后级中的装置所请求的第二采样频率f2相同频率 的时钟。图13示出内插单元2所执行的内插运算的内容。在图13中， 黑圆标记表示被馈送到内插单元2的输入样本x,空心三角标记表示 将由内插单元2产生的内插样本y。假定将产生的内插样本y的周期 1/f2除以输入样本x的周期(样本间的时间间隔)1/fl所获得的比值 (l/f2) / (1/fl) =fl/f2被认作是转换比p，那么将通过内插运算产 生的内插样本y是以|3周期(一个周期-l/fl)为时间间隔对输入样 本x所表示的波进行再采样所获得的样本。在图13所示的实例中，第一采样频率fl是48kHz，第二采样频率f2是22.05kHz。因此转换 比(3为48kHz/22.05kHz=2.1768。因此，内插样本y是以2.178周期为时间间隔对输入样本x所表示的波再采样所获得的样本。为了执行内插运算，如图12所示，内插单元2包括输入样本寄 存器201、系数产生电路202、和巻积运算块203。其中，输入样本 寄存器201是例如N步(其中N表示一个预定的整数)的移位寄存 器。第一采样频率fl的输入样本x以具有与第一采样频率fl 一样频 率的时钟4)1来被顺序地提取。N个被提取的先前样本的样本串x (!^0到N-1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采样频率转换设备，用来对具有输入采样频率的输入样本应用内插运算，从而计算出具有后级装置所指定的输出采样频率的内插样本，以及用来把内插样本输出给后级装置，所述采样频率转换设备包括：输入样本寄存器，其存储预定数量的输入样本作为用于内插运算的输入样本原始序列；系数产生部分，其制备对应于输入样本过采样序列的内插系数第一序列，所述输入样本过采样序列是通过把零值的标准输入样本插入到存储在输入样本寄存器中的输入样本而获得的，并且该系数产生部分产生内插系数第二序列，所述内插系数第二序列是从内插系数第一序列中提取的并且对应于输入样本原始序列；以及卷积运算部分，其把内插系数第二序列和输入样本原始序列进行卷积运算从而输出内插样本。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：西冈直俊，
申请(专利权)人：雅马哈株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]