專利名稱：信號(hào)處理裝置、信號(hào)處理方法和信號(hào)電平顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信號(hào)處理裝置和信號(hào)處理方法，尤其涉及用于處理通過(guò)
AS調(diào)制獲得的l比特?cái)?shù)字信號(hào)的信號(hào)處理裝置。
;^發(fā)明還涉^^要應(yīng)用于上述信號(hào)處理裝置的信號(hào)處理方法。
本發(fā)明還涉及用于顯示經(jīng)該信號(hào)處理裝置處理后的信號(hào)電平的信號(hào) 電平顯示裝置。
背景技術(shù)：
相關(guān)技術(shù)中已知超級(jí)音頻壓縮盤(SACD )(商標(biāo))。例如，與以44.1 KHz的釆樣頻率(fs)通過(guò)PCM系統(tǒng)經(jīng)由每個(gè)頻道存儲(chǔ)一個(gè)樣本作為多 比特音頻信號(hào)(16比特)的壓縮盤(CD)相對(duì)照.
近年來(lái)，也已提出了用于將1比特音頻信號(hào)記錄到可記錄/可重寫(xiě) DVD和半導(dǎo)體存儲(chǔ)器中/從可記錄/可重寫(xiě)DVD和半導(dǎo)體存儲(chǔ)器再現(xiàn)1比 特音頻信號(hào)的方法和裝置。
在許多情況下，這種音頻裝置具有用于確認(rèn)記錄/再現(xiàn)聲音的音量的 電平計(jì)。
在PCM系統(tǒng)中，每個(gè)樣本表示其自身的電平(幅度信息)。因此， 在電平計(jì)上顯示音頻數(shù)據(jù)的電平是容易的.
然而，在記錄在上述SACD上的1比特音頻信號(hào)的情況下，其通過(guò) 噪音整形技術(shù)實(shí)現(xiàn)高S/N比。因此，1比特音頻信號(hào)具有在人可聽(tīng)頻率范 圍O卜的另外的頻率分量(約20KHz)。在可聽(tīng)范圍O卜的分量幾乎被模 擬LPF去除，因此存在即使僅在1比特音頻信號(hào)中也不會(huì)發(fā)現(xiàn)可聽(tīng)范圍 內(nèi)的信號(hào)電平的問(wèn)題。
因此，已經(jīng)執(zhí)行了操作使得通過(guò)對(duì)1比特音頻信號(hào)執(zhí)行低通濾波處 理而取出可聽(tīng)范圍中的信號(hào)分量，然后將該信號(hào)分量轉(zhuǎn)換成多比特音頻信 號(hào)以取出信號(hào)電平.具體地，如圖1所示，如下地執(zhí)行相關(guān)技術(shù)的記錄/再現(xiàn)設(shè)備的電平
生成在記錄操作和再現(xiàn)操作的時(shí)候，電平生成器101逐一接收1比特音 頻信號(hào)D，然后在抽頭長(zhǎng)度為N的濾波器FLT 103中使輸入信號(hào)經(jīng)受濾 波算術(shù)運(yùn)算以生成電平信號(hào)L，隨后將該電平信號(hào)L提供給電平顯示單元 102'
作為上述電平生成的例子，圖2A是表示用于執(zhí)行抽頭長(zhǎng)度為iH氐通 濾波處理的濾波器的框圖.被順序地輸入并被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器FF 20(h至 200n中的輸入數(shù)據(jù)D[i被乘以低通濾波系數(shù)C20h至201n,然后被以如抽 頭的數(shù)量N那樣多的數(shù)量而到ADD單元202處相加，從而獲得4氐通輸出 LIpf[i]。 1^，低通輸出LIpfil^L^示在電平顯示單元上。為了執(zhí)行該處 理，1比特音頻信號(hào)D不使用邏輯值(0/1)而使用實(shí)際值(-1/+1 )。
另外，在不存在濾波系數(shù)C的情況下可以4吏用移動(dòng)平均濾波運(yùn)算作 為實(shí)現(xiàn)低通濾波器的方法。圖2B是示出用于執(zhí)行移動(dòng)平均濾波運(yùn)算的移 動(dòng)平均濾波器的框圖。被順序地輸入并被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器FF 30(h至300n 中的輸入數(shù)據(jù)D[i通過(guò)加法器301而被相加。然后將該相加的結(jié)果除以抽 頭長(zhǎng)度n(l/n)。結(jié)果，移動(dòng)平均輸出Lmai被獲得并被顯示在電平顯示 單元上。由于移動(dòng)平均濾波運(yùn)算的低通特性被唯一地限定，因此移動(dòng)平均 濾波器的靈活性低于使用任意的濾波系數(shù)C的低通濾波器的靈活性。然 而它對(duì)于電平生成來(lái)說(shuō)可能K夠的。為了執(zhí)行該處理，l比特音頻信號(hào) D不使用邏躲(0/1),而是使用實(shí)際值(-1/+1)'
此夕卜提出了在不執(zhí)行濾波運(yùn)算的情況下通過(guò)以下方式來(lái)生成電平的 的方法執(zhí)行等同于移動(dòng)平均濾波運(yùn)算的處理，以對(duì)預(yù)定數(shù)量N的1比 特音頻信號(hào)中的邏輯值0和1的數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)(參見(jiàn)例如日本/>布的專利 申請(qǐng)2003-16767 )。

發(fā)明內(nèi)容
然而，即使在執(zhí)行上述低通濾波處理時(shí)，執(zhí)行移動(dòng)平均濾波運(yùn)算或執(zhí) 行計(jì)數(shù)處理，相關(guān)技術(shù)的電平生成方法典型地對(duì)每個(gè)樣本每個(gè)1比特音頻 信號(hào)執(zhí)行濾波算術(shù)運(yùn)算，并且還執(zhí)行積和運(yùn)算。另外，在該方法中使用的 1比特音頻信號(hào)具有極高的采樣頻率64 fs (= 2.8224 MHz )，從而導(dǎo)致了 每單位時(shí)間的巨大的算W算量。
因此，相關(guān)技術(shù)的電平生成方法不考慮硬件或軟件而將大量負(fù)荷施加到整個(gè)系統(tǒng)，從而導(dǎo)致了電路尺寸、成本、消耗電功率等的增加。
已經(jīng)考慮到上述問(wèn)題而作出了本發(fā)明。期望提供一種信號(hào)處理裝置/ 方法，該信號(hào)處理裝置/方法用于在不執(zhí)行積和運(yùn)算的情況下、在1比特 數(shù)字信號(hào)的信號(hào)處理中以高速獲得基本上與通過(guò)積和運(yùn)算可獲得的結(jié)果 相等同的結(jié)果。
為了克服上述問(wèn)題，本發(fā)明的實(shí)施例是包括被如下配置的比特模式輸
出單元和查找表存儲(chǔ)單元的信號(hào)處理裝置比特模式輸出單元被提供用于 接收通itAI調(diào)制生成的輸入的1比特?cái)?shù)字信號(hào)、以及以時(shí)間順序?qū)斎?的1比特?cái)?shù)字信號(hào)的比特進(jìn)行排列以輸出并行比特模式。查找表存儲(chǔ)單元 被提供用于存儲(chǔ)查找表，其中該查找絲示從比特模式輸出單元輸出的比 特模式與基于該比特模式的濾波算術(shù)運(yùn)算的結(jié)果值之間的關(guān)系。在該信號(hào) 處理裝置中，從比特模式輸出單元輸出的比特模式被提Wt為索引。參考 該索引以輸出與存儲(chǔ)在查找表存儲(chǔ)單元中的查找表中所列出的比特模式 相對(duì)應(yīng)的濾波算術(shù)運(yùn)算的結(jié)果值。
本發(fā)明的另一實(shí)施例是一種信號(hào)處理方法，包括以下步驟預(yù)先生成 查找表存儲(chǔ)單元，其中該查找表存儲(chǔ)單元表示通過(guò)以時(shí)間順序?qū)樞虻亟?收的輸入的1比特?cái)?shù)字信號(hào)進(jìn)行排列而準(zhǔn)備的并行比特模式與基于該比 特模式的濾波算W算的結(jié)果值之間的關(guān)系；接收通itAI調(diào)制生成的輸 入的1比特?cái)?shù)字信號(hào)；以時(shí)間順序?qū)υ撦斎氲?比特?cái)?shù)字信號(hào)的比特進(jìn)行 排列，以輸出并行比特模式；對(duì)從比特模式輸出單元輸出的比特模式進(jìn)行 索引；以及使用該索引以輸出與存儲(chǔ)在查找表存儲(chǔ)單元中的查找表中列出 的比特模式相對(duì)應(yīng)的濾波算^ii:算的結(jié)果值。
本發(fā)明的另一實(shí)施例是一種信號(hào)電平顯示裝置，該信號(hào)電平顯示裝置 包^L如下配置的比特模式輸出單元、查找表存儲(chǔ)單元、信號(hào)電平顯示單 元比特模式輸出單元被提供用于接收通itAZ調(diào)制生成的輸入的1比特 數(shù)字信號(hào)、以及以時(shí)間順序?qū)斎氲?比特?cái)?shù)字信號(hào)的比特進(jìn)行排列以輸 出并行比特模式。查找表存儲(chǔ)單元被提供用于存儲(chǔ)查找表，其中該查找表 表示從比特模式輸出單元輸出的比特模式與基于該比特模式的濾波算術(shù) 運(yùn)算的結(jié)果值之間的關(guān)系。信號(hào)電平生成器被提供用于使用從比特模式輸 出單元輸出的比特模式作為索引，以輸出與存儲(chǔ)在查找表存儲(chǔ)單元中的查 找表中列出的比特模式相對(duì)應(yīng)的濾波算術(shù)運(yùn)算的結(jié)果值。信號(hào)電平顯示單 元被提供用于基于從信號(hào)電平生成器輸出的濾波算術(shù)運(yùn)算的結(jié)果值來(lái)顯 示信號(hào)電平。根據(jù)本發(fā)明的任何實(shí)施例，由于以下原因而通過(guò)簡(jiǎn)單的電路以高速生
成信號(hào)電平首先，預(yù)先存儲(chǔ)表示濾波算術(shù)運(yùn)算結(jié)果的查找表，并將輸入 的l比特音頻信號(hào)視為要被用作索引的比特模式。然后，從查找表輸出與 索引相對(duì)應(yīng)的濾波算W算結(jié)果。


圖l是示出了相關(guān)技術(shù)的電平顯示裝置的框圖2示出了相關(guān)技術(shù)的電平顯示裝置中的濾波算^:算，其中圖2A 是示出了用于對(duì)1比特音頻信號(hào)D[i執(zhí)行抽頭長(zhǎng)度為N的低通濾波處理 的濾波器的框圖，圖2B是示出了用于M移動(dòng)平均濾波運(yùn)算的濾波器的
框圖3是示出了使用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電平生成方法的半導(dǎo)M儲(chǔ) 器記錄/再現(xiàn)設(shè)備的框圖4是示出了AE調(diào)制器的配置的框圖5是示出了邏輯值和實(shí)際值之間的關(guān)系的示意圖6是示出了將1比特音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬音頻信號(hào)的D/A轉(zhuǎn)換器 中的波形整形電路和^^f氐通濾波器的框圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電平顯示裝置中的電平生成器和 該電平生成器中的電平生成處理的框圖8是示出了當(dāng)考慮使用具有16個(gè)抽頭(N=16)的移動(dòng)平均濾波器 時(shí)的電平生成器的框圖9是示出了具有多個(gè)分離的子塊的處理的框圖IO是示出了具有多個(gè)分離的子塊的處理的框圖11示出了本發(fā)明實(shí)施例中使用的表，其中圖IIA示出了表示圖7 的表1-D中所示的五個(gè)不同的值之間的關(guān)系的表，圖IIB示出了表示從 圖11A的表中列出的值轉(zhuǎn)換的比特模式的表；以及
圖12是示出了用于使用查找表來(lái)執(zhí)行電平生成處理的方法的圖，其 中查找表表示通過(guò)具有用于濾波系數(shù)的任意值的典型的濾波算術(shù)運(yùn)算而 計(jì)算的值。
具體實(shí)施例方式
在下文中將參考附圖來(lái)描述本發(fā)明的一些實(shí)施例.在以下描述中，為 了方便起見(jiàn)，將l比特?cái)?shù)字信號(hào)稱為音頻信號(hào)，由此將使用術(shù)語(yǔ)"l比特 音頻信號(hào)"來(lái)描述音頻信號(hào)。然而，替代性地，l比特?cái)?shù)字信號(hào)可以是圖 像信號(hào)。因此，在以下詳細(xì)描述的結(jié)束處將描述使用1比特?cái)?shù)字信號(hào)作為 視頻信號(hào)的例子。
圖l是示出了具有內(nèi)置的電平顯示設(shè)備15的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器記錄/再現(xiàn) 設(shè)備l的框圖，其中本發(fā)明實(shí)施例的信號(hào)處理裝置、信號(hào)處理方法和信號(hào) 電平顯示裝置被應(yīng)用到該內(nèi)置電平顯示設(shè)備15。在下文中將參考這種半 導(dǎo)體存儲(chǔ)器記錄/再現(xiàn)設(shè)備1來(lái)描"本發(fā)明的任意實(shí)施例中使用的信號(hào)
電平生成器和信號(hào)電平生成方法的特定例子。在此，本發(fā)明的任意實(shí)施例 不僅可適用于半導(dǎo)體存儲(chǔ)器記錄/再現(xiàn)設(shè)備，而且還可適用于光盤記錄/再 現(xiàn)設(shè)備等。
該半導(dǎo)體存儲(chǔ)器記錄/再現(xiàn)設(shè)備l使用內(nèi)置的電平顯示裝置15來(lái)顯示 從A/D轉(zhuǎn)換器輸出的1比特音頻信號(hào)的電平或半導(dǎo)體存儲(chǔ)器包含的1比 特音頻信號(hào)的電平。稍后將描述該電平顯示裝置15的配置和操作。
首先將描述半導(dǎo)M儲(chǔ)器記錄/再現(xiàn)設(shè)備1的配置以及其中半導(dǎo)M 儲(chǔ)器記錄/再現(xiàn)設(shè)備l負(fù)責(zé)記錄/再現(xiàn)處理的系統(tǒng)。
半導(dǎo)體存儲(chǔ)器記影再現(xiàn)設(shè)備l包括存儲(chǔ)器控制器IO、中央處理單元/ 數(shù)字信號(hào)處理器(CPU/DSP) 11、 A/D轉(zhuǎn)換器12、 D/A轉(zhuǎn)換器13、操作 單元14和電平顯示裝置15。輸入的1比特音頻信號(hào)被寫(xiě)入半導(dǎo)*儲(chǔ)器 16中。另外，已存儲(chǔ)在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器16中的音頻信號(hào)被M儲(chǔ)器16讀 出，然后被再現(xiàn)。已被寫(xiě)入和讀出的l比特音頻信號(hào)^Ul送到電平顯示裝 置15。然后該信號(hào)的電平被生成并被顯示在電平顯示裝置15上。
具體地，存儲(chǔ)器控制器10在CPU/DSP 11的控制下控制對(duì)半導(dǎo)體存 儲(chǔ)器16上的音頻信號(hào)的讀寫(xiě)。換句話說(shuō)，在CPU/DSP ll的控制下，存 儲(chǔ)器控制器10基于生成的數(shù)字信號(hào)D而暫時(shí)地存儲(chǔ)諸如音頻數(shù)據(jù)等的各 種數(shù)據(jù)，并控制將諸如音頻數(shù)據(jù)等的各種數(shù)據(jù)寫(xiě)入到半導(dǎo)體存儲(chǔ)器16。 存儲(chǔ)器控制器10控制從半導(dǎo)M儲(chǔ)器16讀取諸如音頻數(shù)據(jù)等的各種數(shù) 據(jù)，然后將所讀取的數(shù)據(jù)提供給CPU/DSP11 。
CPU/DSP 11通過(guò)存儲(chǔ)器控制器10連接到半導(dǎo)體存儲(chǔ)器16，并且還 連接到生成并顯示信號(hào)電平的電平生成器15。 CPU/DSP11響應(yīng)于來(lái)自操作單元14的操作信號(hào)等而控制存儲(chǔ)器控制器10、 A/D轉(zhuǎn)換器12和D/A 轉(zhuǎn)換器13。
A/D轉(zhuǎn)換器12將來(lái)自信號(hào)輸入端17的模擬信號(hào)A轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào) D ，然后將該數(shù)字信號(hào)D提供給CPU/DSP 11,
D/A轉(zhuǎn)換器13從CPU/DSP 11接收數(shù)字信號(hào)D，該數(shù)字信號(hào)D是在 CPU/DSP 11的控制下從半導(dǎo)M儲(chǔ)器16讀出的信號(hào).然后，D/A轉(zhuǎn)換器 13將數(shù)字信號(hào)D轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)A。通過(guò)信號(hào)輸出端18由功率放大器等 (未示出)輸出所生成的模擬信號(hào)A,
操作單元14被設(shè)計(jì)成表面面板等(未示出)，并包括由液晶面板等組 成的顯示單元。該顯示單元在其上具有各種操作鍵?；谟脩敉ㄟ^(guò)顯示面 板上的鍵等的指示，操作單元14指定將各種數(shù)據(jù)記錄到半導(dǎo)體16中或再 現(xiàn)來(lái)自半導(dǎo)體16的各種數(shù)據(jù)。
這里將描述半導(dǎo)*儲(chǔ)器記錄/再現(xiàn)設(shè)備1的記錄/再現(xiàn)處理，以用于 具體地示出上述結(jié)構(gòu)組件的每個(gè)的操作。
半導(dǎo)體存儲(chǔ)器16目M儲(chǔ)從A E調(diào)制器生成的1比特音頻信號(hào)。圖 4示出了生成1比特音頻信號(hào)的AX:調(diào)制器30。 Ai:調(diào)制器30通#法 器31獲得輸入的模擬信號(hào)A與輸出的1比特信號(hào)的積分(E )之間的差 (A ),然后將作為結(jié)果的差(A )提供給l比特量化器32。輸出的信號(hào) 包括邏輯0和邏輯1的比特。如圖5所示，邏輯0和邏輯1分別表示作為 實(shí)際值的+1和-l。
積分器33累計(jì)1比特輸出信號(hào)，然后跟隨輸入的模擬信號(hào)A的值而 輸出值的和。1比特量化器32針對(duì)每個(gè)生成的比特將累計(jì)值加一或?qū)⒗?計(jì)值減一。提供高采樣頻率以允許該值的和充分地跟隨模擬信號(hào)A的變 化。例如，當(dāng)CD的采樣頻率是44.1 KHz/16比特(即，lfs) 時(shí)，l比 特音頻信號(hào)D的采樣頻率可達(dá)到64 fs (= 2.8224 Hz )。
此外，1比特音頻信號(hào)D被已從操作單元14接收到指示的CPU/DSP 11所處理，然后通過(guò)存儲(chǔ)器控制器10而被存儲(chǔ)在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器16中。1 比特音頻信號(hào)D還被提供給電平顯示裝置15。
另一方面，在再現(xiàn)處理中，首先，當(dāng)CPU/DSP 11從操作單元14接 收到指示時(shí)，CPU/DSP11通過(guò)存儲(chǔ)器控制器10而取出存儲(chǔ)在半導(dǎo)體存儲(chǔ) 器16中的1比特音頻信號(hào)，然后將該1比特音頻信號(hào)提供給D/A轉(zhuǎn)換器 13。圖6示出了 D/A轉(zhuǎn)換器13中的波形整形電路40和模擬^氐通濾波器 41，其中1比特音頻信號(hào)D被轉(zhuǎn)換成模擬音頻信號(hào)A〃。在波形整形電路 40中，1比特音頻信號(hào)D被從簡(jiǎn)單的比特信息整形為如圖5所示的波形， 并被轉(zhuǎn)換成模擬音頻信號(hào)A'.在該階段，模擬音頻信號(hào)A'的波形包括可聽(tīng) 范圍之外的頻率分量。因此，從波形去除可聽(tīng)范圍之外的頻率分量，使得 模擬音頻信號(hào)A'被轉(zhuǎn)換成模擬音頻信號(hào)A〃。在此，還將1比特音頻信號(hào)D 提供給電平顯示裝置15.
接下來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電平顯示裝置15的配置和操作。電 平顯示裝置15包括用于生成所提供的1比特音頻信號(hào)的電平的電平生成 器20和用于顯示從電平生成器20生成的電平的電平顯示單元21。在本 發(fā)明的電平顯示裝置15中，將1比特音頻信號(hào)D順序Afe^AS調(diào)制器30 輸入到電平生成器20中。1比特音頻信號(hào)D被限定為比特模式，然后該
比特模式被用作索引。通it^系統(tǒng)中預(yù)先包括的查找表讀取與索引相對(duì)應(yīng) 的算術(shù)運(yùn)算的結(jié)果值來(lái)生成信號(hào)電平。隨后，響應(yīng)于從電平生成器20生
成的信號(hào)電平而在電平顯示單元21上顯示信號(hào)電平。
圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電平顯示裝置15中的電平生成器 20的框圖，并被提供用于描述電平生成器20中的電平生成處理?，F(xiàn)在將 參考圖7來(lái)描述電平生成器20中的電平生成處理。以下描述假定可通過(guò) 移動(dòng)平均濾波運(yùn)算來(lái)生成電平.
如圖7所示，電平生成器20包括比特模式輸出單元50、查找表存儲(chǔ) 單元51和索引轉(zhuǎn)換器52。比特模式輸出單元50由用于1比特音頻信號(hào) D[i]的n個(gè)存儲(chǔ)器FF 50i至50n (在圖7所示的例子中n-4)構(gòu)成，每個(gè) 存儲(chǔ)器FF由觸發(fā)(FF)電路構(gòu)成。查找表存儲(chǔ)單元51示出針對(duì)包括以時(shí) 間順序排列的輸入的1比特音頻信號(hào)D[i的所有比特模式的移動(dòng)平均濾 波運(yùn)算的結(jié)果。索引轉(zhuǎn)換器52考慮到存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器FF 5(K至50 中的1 比特音頻信號(hào)D[i]對(duì)應(yīng)于n比特的比特模式。索引轉(zhuǎn)換器52將從比特模 式輸出單元50輸出的比特模式轉(zhuǎn)換成地址值作為n比特的索引。另外在 圖7所示的例子中，包括存儲(chǔ)器FF 50,至504這四個(gè)存儲(chǔ)器的比特模式輸 出單元50輸出4比特的比特模式，并且索引轉(zhuǎn)換器52表示十進(jìn)制數(shù)以作 為4比特的比特模式的索引。
當(dāng)1比特音頻信號(hào)D[i]被輸入時(shí)，電平生成器20以與相關(guān)技術(shù)的移 動(dòng)平均濾波運(yùn)算相類似的方式將1比特音頻信號(hào)D[i]順序^儲(chǔ)到比特 模式輸出單元50的存儲(chǔ)器FF 50。至5(U中。如上所述，存儲(chǔ)器FF 5(h至50n包括觸發(fā)(FF)電路等，并通過(guò)對(duì)經(jīng)由信號(hào)輸入端輸入的1比特音 頻信號(hào)進(jìn)行移位M，定數(shù)目n的1比特?cái)?shù)字信號(hào)的序列。存儲(chǔ)在該存 儲(chǔ)器FF 5(h至5(L中的1比特?cái)?shù)字信號(hào)序列的值不是實(shí)際值(-1/+1)而是 邏輯值(0/1)。因此，該值在不被修改的情況下被直接存儲(chǔ).盡管具有足 夠的低通特性的移動(dòng)平均濾波器可優(yōu)選地使用幾十個(gè)抽頭，然而在以下描 述中，為了方便起見(jiàn)，抽頭的數(shù)目(N)為N=4。另外如圖7所示，存儲(chǔ) 器FF 5(K至50n的數(shù)目(N)為N-4。由此提供了存儲(chǔ)器FF 5(K至50"
如上所述，順序M儲(chǔ)在存儲(chǔ)器FF 5(K至504中的一系列1比特音頻 信號(hào)被作為簡(jiǎn)單的比特模式而輸出。也就是說(shuō)，電平顯示裝置15中的電 平生成器20利用輸入的1比特音頻信號(hào)D[i]僅具有二進(jìn)制值(邏輯值0 和1)這一事實(shí)，并且比特模式輸出單元50以時(shí)間順序組合存儲(chǔ)在相應(yīng) 的存儲(chǔ)器FF5(K至504中的1比特音頻信號(hào)D[i]，隨后將其作為簡(jiǎn)單的比 特模式而輸出。圖7所示的例子例如是N—。因此，輸入的l比特?cái)?shù)字信 號(hào)D[i]的所有比特模式的不同種類的數(shù)目是2的四次冪。因此，可以存 在16種不同的比特模式。
在本實(shí)施例的電平顯示裝置15中，電平生成器20對(duì)于輸入的1比特 數(shù)字信號(hào)Di]的所有比特模式生成如圖7中的表l-A的表。然而，要通過(guò) 濾波處理來(lái)處理的值不是邏輯值而是實(shí)際值。因此，電平生成器20生成 表1-B，其中表1-A的值被轉(zhuǎn)換成實(shí)際值。換句話說(shuō)，表1-A和表1-B之 間的關(guān)系對(duì)應(yīng)于邏輯值和實(shí)際值之間的關(guān)系。
隨后，電平生成器20生成計(jì)算移動(dòng)平均濾波運(yùn)算的結(jié)果的值的表 l-D。換句^ti兌，電平生成器20參考表1-B中所列的實(shí)際值而對(duì)所有輸入 的1比特音頻信號(hào)D[il的每個(gè)比特模式的實(shí)際值進(jìn)行順序ilM目加，然后其 和被除以抽頭數(shù)目N=4。該計(jì)算的結(jié)果在表1-D中列出。
如上所述，在本實(shí)施例的電平顯示裝置15中，電平生成器20預(yù)先生 成如表l-D所示的表。該表被預(yù)先存儲(chǔ)在查找表存儲(chǔ)單元51中，使得該 表將被用作查找表。換句話說(shuō)，電平生成器20預(yù)先將如表l-D所示的示 出移動(dòng)平均結(jié)果的查找表包括到系統(tǒng)中。因此，通過(guò)使用這種表作為查找 表，算^_算#>速。另一方面，電平生成器20包括如圖7所示的索引 轉(zhuǎn)換器52。索引轉(zhuǎn)換器52將圖7的表1-A中的比特模式轉(zhuǎn)換成地址值作 為n比特索引，例如，表l-C中所列出的十進(jìn)制數(shù)被生成作為表l-A中 所列出的4比特的比特模式的索引。表l-C中所列出的十進(jìn)制數(shù)可用作表 l-D的索引。換句話說(shuō)，如圖7所示，表1-C中的索引"0"對(duì)應(yīng)于表1-A中的比 特模式"0000",并且還對(duì)應(yīng)于作為基于實(shí)際值(-1/+1)而從比特模式計(jì)算
的移動(dòng)平均的結(jié)果的、表i-d中的移動(dòng)平均結(jié)果"-i.o"。類似地，索引"r
對(duì)應(yīng)于表1-A中的比特模式"0001"和表1-D中的移動(dòng)平均結(jié)果"-0.5"。 另外，索引"2"對(duì)應(yīng)于表1-A中的比特模式"0010"和表1-D中的移動(dòng) 平均結(jié)果"-0.5"。這樣，索引"0"和"15"分別對(duì)應(yīng)于被提,為查找 表的表1-A中的比特模式和表l-D中的移動(dòng)平均結(jié)果。
另外，索引轉(zhuǎn)換器52作出實(shí)際上被輸入到存儲(chǔ)器FF 5(h至504中且 以時(shí)間順序被排列和輸出的1比特音頻信號(hào)Di的并行比特模式的索引. 例如，該索引可以以十進(jìn)制數(shù)來(lái)表示.因此，輸入的1比特音頻信號(hào)D[i
的比特模式可對(duì)應(yīng)于針對(duì)所有比特模式而預(yù)先索引的表l-C中的索引。
應(yīng)當(dāng)注意，索引轉(zhuǎn)換器52不限于比特模式索引的十進(jìn)制表示。比特 模式索引可以是任何其它種類的表示，只要其是可訪問(wèn)與從比特模式輸出 單元50輸出的比特模式相對(duì)應(yīng)的查找表上的濾波算術(shù)運(yùn)算結(jié)果的地址即 可.硬件或軟件能夠計(jì)算二進(jìn)制索引，使得表1-A可以在不轉(zhuǎn)換成預(yù)定的 地址值的情況下直接用作表l-D。
因此，本實(shí)施例的電平顯示裝置15將示出從利用移動(dòng)平均濾波運(yùn)算 的計(jì)算獲得的結(jié)果的查找表存儲(chǔ)到查找表存儲(chǔ)單元15中。當(dāng)存儲(chǔ)器FF 5(^ 至504存儲(chǔ)輸入的1比特音頻信號(hào)Di時(shí)，構(gòu)成存儲(chǔ)器FF 50!至504的比 特模式輸出單元50輸出一系列1比特音頻信號(hào)Di]，作為如表l-A所示 的以時(shí)間順序排列的并行比特模式.
索引轉(zhuǎn)換器52將輸出的比特模式轉(zhuǎn)換成地址值，作為4比特的比特 模式的索引.例如，如圖7所示，以十進(jìn)制lfc^示輸出的比特模式.索引 轉(zhuǎn)換器52通過(guò)預(yù)先基于表l-A而執(zhí)行數(shù)值轉(zhuǎn)換來(lái)生成與表l-C中所列的 索引相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換值?；诒?-C中所列的索引，M示移動(dòng)平均濾波運(yùn) 算的計(jì)算的結(jié)果的查找表(表1-D)讀出與該索引相對(duì)應(yīng)的移動(dòng)平均濾波 運(yùn)算的結(jié)果。
本發(fā)明的電平顯示裝置15使用從存儲(chǔ)器FF 50i至504輸出的比特模 式作為索引，從查找表存儲(chǔ)單元51中存儲(chǔ)的查找表讀出濾波算^算的 結(jié)果。因此，可以在完全不執(zhí)行相關(guān)技術(shù)的濾波處理或計(jì)數(shù)處理的情況下 獲得移動(dòng)平均濾波運(yùn)算的結(jié)果。因此，該結(jié)果將完全等同于濾波算術(shù)運(yùn)算 或計(jì)數(shù)處理的結(jié)果，而不增加以極高速的算術(shù)處理的負(fù)荷。在此將參考例子描述將1比特音頻信號(hào)D[i順序地存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器FF 中(即，"0"存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器FF50!中，"1"存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器FF 502中，"1" 存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器FF 503中，以及"1"存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器FF 504中)的情況。
首先，如果存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器FF 5(h至504中的輸入的1比特音頻信號(hào) D[i被視為比特模式，則獲得模式"0111"。如果從比特模式輸出單元50 輸出輸入的1比特音頻信號(hào)D[i的比特模式"0111"，則在索引轉(zhuǎn)換器中 比特模式"0111"被轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)等，然后得出索引"7"。換句"^i兌， 輸出的比特模式被用作索引。替代性地，比特模式"0111"可被直接用作 索引。
另一方面，電平生成器20實(shí)際上將輸入的1比特音頻信號(hào)Di]的每 個(gè)比特模式轉(zhuǎn)換成值，對(duì)轉(zhuǎn)換后的數(shù)值序列的每個(gè)值進(jìn)行相加，并將該和 除以抽頭數(shù)目N。隨后，電平生成器20預(yù)先生成查找表即表l-D，該表 示出移動(dòng)平均濾波運(yùn)算的計(jì)算結(jié)果。然后電平生成器20將該結(jié)果存儲(chǔ)到 查找表存儲(chǔ)單元51中。另夕卜，在索引轉(zhuǎn)換器52中，通過(guò)與表1-C的相應(yīng) 值之間的關(guān)聯(lián)來(lái)對(duì)查找表(表1-D)的每個(gè)顯示進(jìn)行索引。
因此，將十進(jìn)制索引"7"從輸入的1比特音頻信號(hào)的比特模式"0111" 應(yīng)用到作為移動(dòng)平均計(jì)算的結(jié)果的表l-C的索引顯示，根據(jù)查找表(表 l-D)中列出的索引中的索引"7"容易地獲得"+0.5"。類似地，例如，當(dāng) 1比特音頻信號(hào)D[il "1"被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器FF 5(h中、"0"被存儲(chǔ)在存儲(chǔ) 器FF502中、"1"被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器FF 503中、以及"0"被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器 FF5(h中時(shí)，這些值被比特模式化成"1010"且由十進(jìn)制索引"10"來(lái)表 示。作為結(jié)果的比特模式與預(yù)先存儲(chǔ)在查找表存儲(chǔ)單元51中的查找表(表 l-D)的索引相關(guān)聯(lián)。作為結(jié)果，根據(jù)查找表(表l-D)的索引中的索引 "10"而將具有十進(jìn)制值"10"的比特模式的1比特音頻信號(hào)D[i]的移動(dòng) 平均結(jié)果計(jì)算為"0.0"。
當(dāng)與利用對(duì)l比特音頻信號(hào)Di的所有"N"個(gè)輸入的積和運(yùn)算或計(jì) 數(shù)處理的電平生成相比時(shí)，本實(shí)施例的電平顯示裝置15可以以^艮高的速 度獲得與通過(guò)這種電平生成而計(jì)算出的結(jié)果相同的結(jié)果。換句話說(shuō)，本實(shí) 施例的電平顯示裝置15預(yù)先存儲(chǔ)查找表，即，表1-D。該查找表表示針 對(duì)輸入的1比特音頻信號(hào)D[il的所有比特模式的移動(dòng)平均濾波運(yùn)算的計(jì)算 結(jié)果。僅已被實(shí)際輸入的"N個(gè)"輸入被索引，然后作為結(jié)果的索引值被 用于從所計(jì)算的查找表(表l-D )中拾取對(duì)應(yīng)的濾波算術(shù)運(yùn)算的結(jié)果的值。因此，本實(shí)施例的電平顯示裝置15不使用相關(guān)技術(shù)的電平顯示裝置 中安裝的乘法器、加法器等。因此，本實(shí)施例的電平顯示裝置15能夠以 高速執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算并大量地減少系統(tǒng)上的濾波算術(shù)運(yùn)算的負(fù)荷。
在上述例子的情況(抽頭數(shù)目N=4)T,可預(yù)先準(zhǔn)備預(yù)先存儲(chǔ)在系統(tǒng) 中的對(duì)應(yīng)于16個(gè)不同的比特模式的查找表。在N-6的情況下，查找表被 準(zhǔn)備為對(duì)應(yīng)于64個(gè)不同的比特模式的查找表。在N-8的情況下，查找表 被準(zhǔn)備為對(duì)應(yīng)于256個(gè)不同的比特模式的查找表。因此，這意味著要準(zhǔn)備 的查找表對(duì)應(yīng)于2的N次冪(2八N)個(gè)不同的比特模式.然而，如果N過(guò)高， 則2AN變得極高。因此，需要保留查找表存儲(chǔ)單元51的足夠的容量，以 用于預(yù)先存儲(chǔ)與2AN個(gè)不同的比特模式相對(duì)應(yīng)的查找表。換句話說(shuō)，因 此可根據(jù)有用性將N設(shè)置成適當(dāng)?shù)闹?
例如，如果假定4吏用如圖8所示的N=16的移動(dòng)平均濾波器，則在 LSI/DSP中可實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)于2AN = 65536 (65 KB)的期望的查找表。然而， 這種表在有用性方面太大，導(dǎo)致需要具有足夠容量的存儲(chǔ)器來(lái)存儲(chǔ)65 KB 的查找表。
與之對(duì)照，本實(shí)施例的電平顯示裝置15接收通itA2調(diào)制獲得的l比 特?cái)?shù)字信號(hào)。從比特模式輸出單元輸出的并行比特模式被視為包括n個(gè)比 特的m個(gè)部分比特模式的比特模式。n個(gè)比特的部分比特模式被索引， 然后針對(duì)每m個(gè)部分比特模式參考上述的查找表，以輸出與該部分比特 模式相對(duì)應(yīng)的濾波算W算的結(jié)果。此外，電平顯示裝置15的電平生成 器20包括用于組合濾波算W算的結(jié)果的m個(gè)值的組合單元。作為處理 的第二步驟，組合單元針對(duì)每m個(gè)部分比特模式而對(duì)輸出的濾波算^i^ 算的m個(gè)結(jié)果值進(jìn)行組合，以輸出輸入的1比特?cái)?shù)字信號(hào)的濾波算^ 算的結(jié)果。
具體地，例如，如果如圖9所示地對(duì)N-16執(zhí)行濾波算水逸算，則作 為處理的第一階段，順序M儲(chǔ)在存儲(chǔ)器FF 50。至5015中的1比特音頻 信號(hào)D[il被劃分成4 + 4 + 4 + 4的四個(gè)子塊55i至554。
換句話說(shuō)，在接收1比特音頻信號(hào)D[il之后，從比特模式輸出單元 50輸出的并行比特模式被視為四個(gè)4比特的部分比特模式。在子塊 至554中，每個(gè)4比特的部分比特模式被用作用于針對(duì)每個(gè)四比特模式而
指示查找表的索引。因此，輸出與相應(yīng)的部分比特模式相對(duì)應(yīng)的濾波算術(shù) 運(yùn)算的四個(gè)結(jié)果值。此后，作為第二步驟處理，參考針對(duì)各個(gè)子塊55:至554的存儲(chǔ)在表 存儲(chǔ)單元至514中的查找表，以基于針對(duì)每個(gè)部分比特模式而輸出的 移動(dòng)平均濾波運(yùn)算的結(jié)果、通過(guò)加法器53對(duì)各個(gè)子塊55!至554的四個(gè)結(jié) 果值進(jìn)行相加。通過(guò)使用乘法器54執(zhí)行作為子塊數(shù)量的4的倒數(shù)的乘法 來(lái)針對(duì)通過(guò)加法器53獲得的結(jié)果而計(jì)算輸入的1比特?cái)?shù)字信號(hào)的移動(dòng)平 均濾波運(yùn)算的結(jié)果。
如果如上所述地將一個(gè)塊分成四個(gè)子塊，則各個(gè)子塊至554中的 抽頭數(shù)目(N)由N—來(lái)表示。這與圖7所示的電平生成的示例的算a 算中的情;;U目同。因此，將省略對(duì)參考第一階段的查找表而輸出作為濾波 算術(shù)運(yùn)算的結(jié)果的值的處理的詳細(xì)描述。因此，例如，在電平顯示裝置 15中移動(dòng)平均濾波器被劃分成多個(gè)子塊。然后，電平顯示裝置將其中1 比特?cái)?shù)字信號(hào)Di]以時(shí)間順序排列的并行比特模式視為m個(gè)部分比特模 式，然后輸出m個(gè)比特模式。m個(gè)輸出的部分比特模式中的每個(gè)被提供 作為索引。1^，針對(duì)每個(gè)部分比特模式而參考查找表輸出與每個(gè)部分比 特模式相對(duì)應(yīng)的濾波算g算的結(jié)果值。當(dāng)以高速執(zhí)行用于獲得移動(dòng)平均 濾波運(yùn)算的結(jié)果的計(jì)算時(shí)，由于執(zhí)行相同的處理，因此在各個(gè)子塊5&至 554中使用的查找表可以是相同的。換句話說(shuō)，查找表存儲(chǔ)單元51^514可 存儲(chǔ)相同的查找表。因此，在N-4的情況下查找表的尺寸可以是與16個(gè) 不同的比特模式相對(duì)應(yīng)的尺寸。當(dāng)與如圖8所示的使用尺寸為2A16 = 65536的查找表的情^L^目比較時(shí)，可構(gòu)造尺寸上為1/4096的濾波器.因此， 可以非常有效地執(zhí)行電平生成。
如上所述，本實(shí)施例的電平顯示裝置15通過(guò)將N個(gè)抽頭的移動(dòng)平均 濾波器劃分成多個(gè)子塊并針對(duì)每個(gè)所劃分的子塊而4吏用查找表來(lái)執(zhí)行處 理。因此，將在并不準(zhǔn)備查找表和以充分的存儲(chǔ)空間存儲(chǔ)查找表的情況下 有效地執(zhí)行電平生成。
在圖9所示的作為例子描述的上述電平生成處理(N-16)中，使用 通常的4Mi算^it算作為第二階段處理。替代性地，如圖IO所示，可使 用查找表執(zhí)行第二階段處理以加速電平生成處理。
也就是說(shuō)，在與困9所示的例子相似的第一階段處理中，在存儲(chǔ)器 FF 50。至50^中，將通過(guò)以時(shí)間順序排列經(jīng)由AE調(diào)制生成的1比特?cái)?shù)字 信號(hào)而獲得的比特模式視為n個(gè)比特的m個(gè)部分比特模式。然后輸出每 個(gè)部分比特模式。隨后，使用m個(gè)輸出的部分比特模式中的每個(gè)部分比 特模式作為索引，以針對(duì)每個(gè)部分比特模式參考查找表而輸出與每個(gè)部分比特模式相對(duì)應(yīng)的濾波算術(shù)運(yùn)算的結(jié)果值。另一方面，如圖10所示，電 平生成器20具有通過(guò)將針對(duì)每個(gè)部分比特模式的濾波算W算的結(jié)果轉(zhuǎn) 換成比特模式而生成的第二查找表。使用通it^"針對(duì)每個(gè)部分比特模式的 濾波算W算的值進(jìn)行比特模式化而獲得的比特模式作為索引。然后參考 第二查找表而輸出針對(duì)每個(gè)部分比特模式的濾波算^算的結(jié)果值。
具體地，例如，查找表(表1-D)包括作為移動(dòng)平均濾波運(yùn)算的結(jié)果 的五個(gè)不同的值"-1.0/ -0.5 / 0.0 / +0.5 / +1.0"。電平生成器20將ili個(gè)不 同的值轉(zhuǎn)換成比特模式。在對(duì)這五個(gè)不同的值的比特模式化的情況下，典 型地使用3比特的比特模式(2A2比特=4 < 5 < 8 = 2A3比特)。電平生成器 20將這五個(gè)不同的值轉(zhuǎn)換成比特模式，例如圖11A的表2所列出的比特 模式。在該例子中，比特模式"011/100/111"是不必要的比特模式，因此 被顯示為"禁止"("INHIBIT").
在圖7所示的表l-D的情況下，該值可被轉(zhuǎn)換成圖11A的表2所示 的比特模式。因此，電平生成器20可基于表2而用圖11B的表3所示的 比特模式來(lái)替代圖5的表l-D。
作為來(lái)自圖10中的四個(gè)子塊55〗至554的第 一階段輸出，獲得圖11B 的表3所列出的數(shù)值。當(dāng)這些輸出被排列并^y且合在一起時(shí)，將獲得12 比特的比特模式(3比特x 4子塊)。
這樣，預(yù)先生成第二查找表。在此，該第二查找表對(duì)應(yīng)于圖11B的 表3中所示出的12比特的比特模式(3比特x 4子塊)，并被用于第二階 段處理中。然后將第二查找表存儲(chǔ)在查找表存儲(chǔ)單元515中。因此，通過(guò) 在不執(zhí)行圖9所示的數(shù)字運(yùn)算的情況下簡(jiǎn)單地從查找表拾取值來(lái)容易地 獲得算^il算的結(jié)果。
在該例子中，典型地使用適用于2A12 = 4096個(gè)不同的模式的表作為 存儲(chǔ)在查找表存儲(chǔ)單元515中的在笫二階段處理中使用的笫二查找表。當(dāng) 與圖8所示的例子相比時(shí)，該表在尺寸上是1/16且明顯有優(yōu)勢(shì)。而且， 使用第一階段結(jié)果以從第二查找表拾取要在笫二階段處理中使用的值的 處理與笫一階段處理中使用的處理相同，因此省略對(duì)其的詳細(xì)描述。
已參考其中塊被劃分成四個(gè)子塊且隨后經(jīng)過(guò)兩階段的處3i的例子描 述了本實(shí)施例。替代性地，可任意地將處理中的子塊尺寸和階段數(shù)目改變 成任何其它子塊尺寸和階段數(shù)目。
順便提及，到目前為止在描述中使用的例子使用顯示通過(guò)由于不使用濾波系數(shù)而得到簡(jiǎn)化的移動(dòng)平均濾波運(yùn)算來(lái)計(jì)算的值的查找表。顯然，可 使用顯示通過(guò)濾波系數(shù)為任意值的典型濾波算術(shù)運(yùn)算而計(jì)算的值的查找
表來(lái)執(zhí)行處理。在下文中，作為本發(fā)明的第二實(shí)施例，將參考圖12具體 地描述濾波系數(shù)C為任意值的濾波算^il算的例子。
首先，與圖7相似地，準(zhǔn)^4f"對(duì)1比特音頻信號(hào)D的存儲(chǔ)器FF 50i 至504，并將1比特音頻信號(hào)Di逐一存儲(chǔ)在每個(gè)存儲(chǔ)器FF中。在這種 情況下，要存儲(chǔ)的值不是實(shí)際值。直接存儲(chǔ)邏輯值，然后，比特模式輸出 單元50利用1比特音頻信號(hào)Di僅具有二進(jìn)制的邏輯值0和1這一事實(shí) 來(lái)對(duì)以時(shí)間順序存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器FF 5(^至504中的1比特音頻信號(hào)D[i進(jìn) 行組合，隨后將其作為簡(jiǎn)單的比特模式輸出。例如，與圖l所示的例子相 似地，抽頭數(shù)目為N-4。因此，比特模式的數(shù)目可以是2的四次冪。此夕卜， 在該實(shí)施例中，電平生成器20生成例如圖12中的表4-A的16個(gè)不同的 比特模式的表。此外，在使用其中濾波系數(shù)C為任意值的濾波算術(shù)運(yùn)算 的情況下，要在濾波算術(shù)運(yùn)算中處理的值不是邏輯值(0/l)而是實(shí)際值(-l / +1)。因此，電平生成器20將表4-A的值轉(zhuǎn)換成如圖12中的表4-B所示 的實(shí)際值。換句話說(shuō)，表4-A和表4-B之間的關(guān)系對(duì)應(yīng)于邏輯值和實(shí)際值 之間的關(guān)系。
在此，圖12所示的例子并不^吏用移動(dòng)平均濾波器來(lái)實(shí)現(xiàn)處理，而是 實(shí)現(xiàn)以任意值作為一般的濾波系數(shù)的濾波算術(shù)運(yùn)算。因此，在存儲(chǔ)器FF 5(K至5(K中分別存在濾波系數(shù)C6(^至604。此外，在該例子中，濾波系數(shù) C6(h是"1"，濾波系數(shù)C602是"0.5"，濾波系數(shù)C603是"0.3"，以及濾 波系數(shù)C6(K是"0.2"。
在相關(guān)技術(shù)的方法中，通過(guò)針對(duì)1比特音頻信號(hào)D (不是邏輯值而是 實(shí)際值)使用濾波系數(shù)C和存儲(chǔ)器FF執(zhí)行巻積算術(shù)運(yùn)算來(lái)獲得濾波結(jié)果。 這種相關(guān)技術(shù)的方法在每次輸入1比特音頻信號(hào)D[i]時(shí)通過(guò)使用乘法器 和加法器來(lái)執(zhí)行對(duì)每個(gè)輸入信號(hào)的算術(shù)運(yùn)算.隨著抽頭數(shù)目(N)的增加， 該算術(shù)運(yùn)算的負(fù)荷大量地增加，從而導(dǎo)致了對(duì)高速處理的限制。
與之對(duì)照，根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的電平顯示裝置15根本不執(zhí)行濾 波算a算。濾波系數(shù)C60r604被設(shè)計(jì)以對(duì)圖12中的表4-B起作用。
具體地，電平顯示裝置15的電平生成器20分別通過(guò)將表4-B中的各 個(gè)模式的值乘以濾波系數(shù)C60i至604來(lái)生成表4-B'，在表4-B中以時(shí)間順 序排列的輸入的1比特音頻信號(hào)D[i]的并行比特模式被轉(zhuǎn)換成實(shí)際值. 這等同于分別將存儲(chǔ)器FF 5(K至504乘以濾波系數(shù)C60i至60"電平生成器20對(duì)表4-B'的每個(gè)模式中的所有值進(jìn)行相加，以生成與典型的濾波算 術(shù)運(yùn)算的結(jié)W目對(duì)應(yīng)的表4-D。
因此，在本實(shí)施例的電平顯示裝置15中，電平生成器20生成例如表 4-D所示的通過(guò)乘以濾波系數(shù)C60i至604而生成的表，然后將這種^^預(yù)先 存儲(chǔ)在查找表存儲(chǔ)單元51中，以將該表作為查找表。換句話i兌，電平生 成器20預(yù)先將示出了諸如表4-D所示的濾波結(jié)果之類的濾波結(jié)果的查找 表包括到系統(tǒng)中，然后使用該表作為查找表。因此，本實(shí)施例的電平顯示 裝置15能夠以比使用乘法器和加法器執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算的相關(guān)技術(shù)的方法更 快的速度執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算.此外，電平生成器20的索引轉(zhuǎn)換器52將表4-A 的比特模式轉(zhuǎn)換成地址值作為n比特的索引。例如，以十進(jìn)制lt^示的表 4-C被生成作為與表4-A中的4比特的比特模式相對(duì)應(yīng)的索引表.在此， 表4-C中的索引可用作上W4-D中的索引。換句話說(shuō)，如圖10所示， 表4-C中的索引"0"對(duì)應(yīng)于表4-A中的比特模式"0000"，并且還對(duì)應(yīng)于
通迚基于實(shí)際值(-1/+1)利用濾波系數(shù)執(zhí)行的典型的濾波算^逸算而計(jì)算 的表4-D中的濾波結(jié)果"-2.0"。同樣地，索引"1"對(duì)應(yīng)于表々-A中的比 特模式"0001",并M對(duì)應(yīng)于表4-D中的濾波結(jié)果"-1.6"。另外，索引 "2"對(duì)應(yīng)于表4-A中的比特模式"0010"，并且還對(duì)應(yīng)于表4-D中的濾波 結(jié)果"-1.4".同樣地，索引"0"至"15"分別對(duì)應(yīng)于表4-A中的比特模 式，并且還分別對(duì)應(yīng)于表4-D中的濾波結(jié)果。
另外，索引轉(zhuǎn)換器52對(duì)實(shí)際上輸入到存儲(chǔ)器FF 5(K至504中且以時(shí) 間順序被排列和輸出的1比特音頻信號(hào)D[i]的并行比特模式進(jìn)行索引。 例如，該索引可以以十進(jìn)制數(shù)表示.因此，輸入的1比特音頻信號(hào)D[i] 的比特模式可對(duì)應(yīng)于預(yù)先針對(duì)所有比特模式被進(jìn)行索引的表i-c中的索 引。
應(yīng)當(dāng)注意，索引轉(zhuǎn)換器52不限于比特模式索引的十進(jìn)制表示。比特
模式索引可以是任何其它種類的表示，只要其是可訪問(wèn)與從比特模式輸出 單元50輸出的比特模式相對(duì)應(yīng)的查找表上的濾波算術(shù)運(yùn)算結(jié)果的地址即 可。硬件或軟件能夠計(jì)算二進(jìn)制索引，使得表4-A將在不轉(zhuǎn)換到預(yù)定的地 址值的情況下直接用作表4-D.
因此，第二實(shí)施例的電平顯示裝置15預(yù)先將示出了從利用典型的濾 波算^逸算的計(jì)算獲得的結(jié)果的查找表存儲(chǔ)到查找表存儲(chǔ)單元51中.當(dāng) 存儲(chǔ)器FF 50:至504存儲(chǔ)輸入的1比特音頻信號(hào)D [i]時(shí)，構(gòu)成存儲(chǔ)器FF 5(K 至504的比特模式輸出單元50輸出一系列1比特音頻信號(hào)D[i]，作為如表l-A所示的以時(shí)間順序排列的并行比特模式。
索引轉(zhuǎn)換器52將輸出的比特模式轉(zhuǎn)換成地址值，作為4比特的比特 模式的索引。例如，如圖12所示，輸出的比特模式以十進(jìn)制lt^示。索 引轉(zhuǎn)換器52通過(guò)預(yù)先基于表4-A執(zhí)行數(shù)值轉(zhuǎn)換來(lái)生成與表4-C所列出的 索引相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換后的值。基于表1-C中所列出的索引，^示濾波算術(shù) 運(yùn)算的計(jì)算結(jié)果的查找表(表1-D)讀出具有與該索引相對(duì)應(yīng)的濾波系數(shù) 的典型的濾波算W算的結(jié)果。
本實(shí)施例的比特顯示裝置15使用從包括存儲(chǔ)器FF 50。至503的比特 模式輸出單元50輸出的比特模式作為索引50.然后，電平顯示裝置^吏用 索引來(lái)從存儲(chǔ)在查找表存儲(chǔ)單元51中的查找表讀出濾波算術(shù)運(yùn)算的結(jié) 果。因此，可在不執(zhí)行用于相關(guān)技術(shù)的一般的濾波算術(shù)運(yùn)算的積和運(yùn)算的 情況下獲得具有濾波系數(shù)的典型濾波算術(shù)運(yùn)算的結(jié)果。因此，該結(jié)果將在 不增加以極高速的算術(shù)處理的負(fù)荷的情況下完全等同于濾波算術(shù)運(yùn)算或 計(jì)數(shù)處理的結(jié)果。
因此，本實(shí)施例的電平顯示裝置15不使用安裝在相關(guān)技術(shù)的電平顯 示裝置中的乘法器、加法器等。因此，本實(shí)施例的電平顯示裝置15能夠 以高速執(zhí)行算術(shù)處理并大量地減少系統(tǒng)上的算術(shù)處理的負(fù)荷。
在上述描述中，為了方便起見(jiàn)，已經(jīng)將1比特?cái)?shù)字信號(hào)描述為音頻信 號(hào)，并且已使用術(shù)語(yǔ)"1比特音頻信號(hào)"描述了音頻信號(hào)。然而，替代性 地，1比特?cái)?shù)字信號(hào)可以是本發(fā)明的任何實(shí)施例將被以與上述實(shí)施例相類 似的方式而應(yīng)用于的圖傳，信號(hào)，
例如，可以用針對(duì)圖像信號(hào)的插值處理來(lái)替代上文已描述的用于音頻 信號(hào)的濾波算^算，1比特信號(hào)的邏輯O被設(shè)置成"白"，1比特信號(hào)的 邏輯l被設(shè)置成"黑"，然后以圖像信號(hào)的垂直像素和水平像素的順序來(lái) 布置音頻信號(hào)的時(shí)間序列。
具體地，將考慮布置在圖像數(shù)據(jù)的水平方向上的四個(gè)像素 "1 (黑)，1 (黑)，0 (白)，0 (白)"作為例子。
如果這些像素被乘以具有抽頭(N=4)的移動(dòng)平均濾波器，則其變?yōu)?(1+1+0+0)/4 = 0.5。因此，發(fā)現(xiàn)通過(guò)對(duì)四個(gè)像素進(jìn)行平均來(lái)獲得1 (黑) 和0 (白)的中間值或0. 5 (灰)。還可以利用已使用上述的1比特音頻信 號(hào)來(lái)描述的查找表使用高速處理技術(shù)來(lái)執(zhí)行該移動(dòng)平均濾波運(yùn)算。
另外，盡管諸如用于使濾波器在平面中延伸的技術(shù)之類的各種技術(shù)，可以適當(dāng)?shù)夭捎美玑槍?duì)圖像信號(hào)將濾波器擴(kuò)展到二維等的各種方法，只 要本發(fā)明任何實(shí)施例的查找表在尺寸上可以通過(guò)軟件或硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)即可。
如上文所述，相關(guān)技術(shù)的電平顯示裝置的電平生成典型地通過(guò)對(duì)所有
N個(gè)輸入執(zhí)行積和運(yùn)算來(lái)獲得結(jié)果。另一方面，在本發(fā)明任何實(shí)施例的電 平顯示裝置15中，僅對(duì)N個(gè)輸入進(jìn)行索引。作為結(jié)果的索引指示查找表 中的計(jì)算結(jié)果。因此，這種索引用于從查找表中拾取濾波算^算的對(duì)應(yīng) 的結(jié)果。可以以極高的速度獲得與通it^目關(guān)技術(shù)獲得的結(jié)果相同的結(jié)果。
因此，即使抽頭的數(shù)目(N)增加，例如N-64或N-128，則可在沒(méi)有 復(fù)雜的積和運(yùn)算的情況下執(zhí)行處理。因此，可以在將算術(shù)運(yùn)算的負(fù)荷抑制 到最小的同時(shí)以高速執(zhí)行處理，從而獲得與通過(guò)使用積和的處理獲得的結(jié) 果等同的結(jié)果。
可以通過(guò)在利用根據(jù)本發(fā)明的任何實(shí)施例的高速電平生成的同時(shí)適 當(dāng)?shù)卮?lián)或并聯(lián)地組合階段和子塊來(lái)設(shè)計(jì)具有高靈活性的高速濾波系統(tǒng)。 本發(fā)明的任何實(shí)施例不僅可以用于1比特信號(hào)的電平生成，而且還可用于 拾取1比特信號(hào)或多比特信號(hào)。
這樣，本發(fā)明的實(shí)施例通過(guò)使用查找表的簡(jiǎn)單處理來(lái)執(zhí)行電平生成。 因此，即使不存在專用的電路，也通過(guò)CPU及其軟件來(lái)檢測(cè)1比特?cái)?shù)字信 號(hào)的電平。由于不存在搮作精確度的問(wèn)題，因此可以唯一地確定信號(hào)電平。
當(dāng)通過(guò)硬件實(shí)現(xiàn)電平生成時(shí)，可以在不4吏用乘法器和加法器的情況下 通過(guò)簡(jiǎn)單的電路規(guī)模以算術(shù)運(yùn)算上的小量負(fù)荷實(shí)現(xiàn)高速電平生成。而且， 本發(fā)明的任何實(shí)施例具有簡(jiǎn)單的電路結(jié)構(gòu)，使得可以減少裝置的成本和功 耗。
另外，電平顯示裝置15可被安M光盤再現(xiàn)設(shè)備、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器記 錄/再現(xiàn)i殳備等中。內(nèi)置的電平顯示裝置15即使在多個(gè)光盤上記錄相同的 編輯的音樂(lè)情況下，也防止該i殳備導(dǎo)致諸如棉^據(jù)內(nèi)置的再現(xiàn)、記錄和編輯 裝置的類型的電平顯示變化之類的預(yù)料的結(jié)果.
任何上述實(shí)施例的電平顯示裝置15能夠檢測(cè)1比特?cái)?shù)字信號(hào)的電平， 并Jjit這種裝置的使用允許操作員獲知再現(xiàn)或記錄的信號(hào)電平.另夕卜，該 電平生成方法監(jiān)測(cè)例如音頻再現(xiàn)設(shè)備的再現(xiàn)電平。因此，可以通it^L輸入 的信號(hào)電平高于特定電平時(shí)自動(dòng)地將輸出調(diào)小來(lái)保護(hù)放大器或揚(yáng)聲器。
該電平顯示裝置15可用于對(duì)電子存檔的聲音數(shù)據(jù)的電平檢查。近來(lái) 在許多情況下聲音的數(shù)據(jù)被作為計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)文件而記錄、播放和編輯。當(dāng)檢查這種聲音文件中的聲音電平時(shí)，任何上述實(shí)施例的電平生成方法避 免了復(fù)雜的信號(hào)處理。因此，任何上述實(shí)施例的電平生成方法允許用戶檢
查聲音文件的數(shù)據(jù)，以通過(guò)僅使用CPU及其軟件來(lái)確定在文件中是否包括
異常地高的電平的聲音，而不需要特定硬件或不需要再現(xiàn)一次該聲音。
此夕卜，在此描述的電平生成方法的每個(gè)步驟包括在時(shí)間上:^描述的順 序逐一地執(zhí)行的過(guò)程。替代性地，該過(guò)程可以不以時(shí)間順序執(zhí)行。該過(guò)程 可以并行地或獨(dú)立地執(zhí)行。
本申請(qǐng)包含與2008年7月30日于日本專利局提交的日本優(yōu)先權(quán)專利 申請(qǐng)JP 2008-196641中公開(kāi)的主題相關(guān)的主題，該日本優(yōu)先權(quán)專利申請(qǐng) 的4^P內(nèi)M過(guò)引用包括在此。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以取決于設(shè)計(jì)需求和其它因素而進(jìn)行 各種變型、組合、子組合和變化，只要所述變型、組合、子組合和變化在 所附權(quán)利要求及其等同內(nèi)容的范圍之內(nèi)即可。
權(quán)利要求
1.一種信號(hào)處理裝置，包括比特模式輸出單元，用于接收通過(guò)Δ∑調(diào)制生成的輸入的1比特?cái)?shù)字信號(hào)，以及以時(shí)間順序排列所述輸入的1比特?cái)?shù)字信號(hào)的比特，以輸出并行比特模式；查找表存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)查找表，其中所述查找表表示從所述比特模式輸出單元輸出的所述比特模式與基于所述比特模式的濾波算術(shù)運(yùn)算的結(jié)果值之間的關(guān)系；以及從所述比特模式輸出單元輸出的比特模式被提供作為索引，用于輸出存儲(chǔ)在所述查找表存儲(chǔ)單元中的所述查找表中所列出的、與所述比特模式相對(duì)應(yīng)的所述濾波算術(shù)運(yùn)算的結(jié)果值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的信號(hào)處理裝置，其中所述比特模式的索引是表示所述濾波算"算的結(jié)果的所述查找表 的地址。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的信號(hào)處理裝置，其中來(lái)自所述比特模式輸出單元的輸出為m個(gè)n比特的部分比特模式，所述m個(gè)部分比特模式被用作索引，以用于針對(duì)每個(gè)所述部分比特 模式參考所述查找表，以輸出m個(gè)與所述部分比特模式相對(duì)應(yīng)的所述濾 波算^算的結(jié)果的值，還提供用于對(duì)m個(gè)所述并行比特模式的結(jié)果的值進(jìn)行組合的組合單 元，以及所i^M合單元對(duì)針對(duì)各個(gè)部分比特模式而輸出的m個(gè)所述濾波算術(shù) 運(yùn)算的結(jié)果的值進(jìn)行組合，以輸出對(duì)所述輸入的1比特?cái)?shù)字信號(hào)的所述濾 波算"算的結(jié)果。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的信號(hào)處理裝置，其中來(lái)自所述比特模式輸出單元的輸出為m個(gè)n比特部分比特模式，使用所述n部分比特模式作為索引，針對(duì)每個(gè)所述部分比特模式參考 所述查找表，以輸出m個(gè)與所述部分比特模式相對(duì)應(yīng)的所述濾波算^il 算的結(jié)果的值，通過(guò)針對(duì)每個(gè)所述部分比特模式而對(duì)所述濾波算術(shù)運(yùn)算的結(jié)果的所 述值進(jìn)行轉(zhuǎn)換來(lái)生成第二查找表，以及通過(guò)對(duì)針對(duì)每個(gè)部分比特模式的所述濾波算術(shù)運(yùn)算的結(jié)果的值進(jìn)行 轉(zhuǎn)換而獲得的比特模式被用作索引，以輸出與由所述第二查找^示的所 述比特模式相對(duì)應(yīng)的所述濾波算術(shù)運(yùn)算的結(jié)果.
5. 根據(jù)權(quán)利要求l-4中任一項(xiàng)所述的信號(hào)處理裝置，其中 所述濾波算術(shù)運(yùn)算是用于信號(hào)電平生成的處理。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l-5中任一項(xiàng)所述的信號(hào)處理裝置，其中 所述1比特?cái)?shù)字信號(hào)是音頻信號(hào)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l-5中任一項(xiàng)所述的信號(hào)處理裝置，其中 所述l比特?cái)?shù)字信號(hào)是圖像信號(hào)，
8. —種信號(hào)處理方法，包括以下步驟預(yù)先生成查找表存儲(chǔ)單元，其中所述查找表存儲(chǔ)單元表示通過(guò)以時(shí)間 順序?qū)樞虻亟邮盏妮斎氲?比特?cái)?shù)字信號(hào)進(jìn)行排列而準(zhǔn)備的并行比特 模式與基于所述比特模式的濾波算術(shù)運(yùn)算的結(jié)果值之間的關(guān)系；接MitAS調(diào)制生成的輸入的1比特?cái)?shù)字信號(hào)；以時(shí)間順序排列所述輸入的1比特?cái)?shù)字信號(hào)的比特，以輸出并行比特 模式；對(duì)從所述比特模式輸出單元輸出的所述比特模式進(jìn)行索引；以及使用所述索引，以輸出與存儲(chǔ)在所述查找表存儲(chǔ)單元中的所述查找表 中列出的所述比特模式相對(duì)應(yīng)的所述濾波算術(shù)運(yùn)算的結(jié)果值。
9. 一種信號(hào)電平顯示裝置，包括比特模式輸出單元，用于接收通itAI調(diào)制生成的輸入的1比特?cái)?shù)字 信號(hào)，以及以時(shí)間順序排列所述輸入的l比特?cái)?shù)字信號(hào)的比特，以輸出并 行比特模式；查找表存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)查找表，其中所述查找表表示從所述比特 模式輸出單元輸出的所述比特模式與基于所述比特模式的濾波算術(shù)運(yùn)算 的結(jié)果值之間的關(guān)系；信號(hào)電平生成器，用于使用從所述比特模式輸出單元輸出的所述比特模式作為索引，以輸出與存儲(chǔ)在所述查找表存儲(chǔ)單元中的所述查找表中列出的所述比特模式相對(duì)應(yīng)的所述濾波算術(shù)運(yùn)算的結(jié)果值；以及信號(hào)電平顯示單元，用于基于從所述信號(hào)電平生成器輸出的所述濾波 算術(shù)運(yùn)算的所述結(jié)果值來(lái)顯示信號(hào)電平。
全文摘要
公開(kāi)了信號(hào)處理裝置、信號(hào)處理方法和信號(hào)電平顯示裝置。一種信號(hào)處理裝置，包括被如下配置的比特模式輸出單元和查找表存儲(chǔ)單元比特模式輸出單元被提供用于接收通過(guò)ΔΣ調(diào)制生成的輸入的1比特?cái)?shù)字信號(hào)、以及以時(shí)間順序?qū)斎氲?比特?cái)?shù)字信號(hào)的比特進(jìn)行排列以輸出并行比特模式。查找表存儲(chǔ)單元被提供用于存儲(chǔ)查找表，其中該查找表表示從比特模式輸出單元輸出的比特模式與基于比特模式的濾波算術(shù)運(yùn)算的結(jié)果值之間的關(guān)系。在該信號(hào)處理裝置中，從比特模式輸出單元輸出的比特模式被提供作為索引。參考該索引以輸出與存儲(chǔ)在查找表存儲(chǔ)單元中的查找表中所列出的比特模式相對(duì)應(yīng)的濾波算術(shù)運(yùn)算的結(jié)果值。
文檔編號(hào)G11B20/10GK101640055SQ200910165550
公開(kāi)日2010年2月3日 申請(qǐng)日期2009年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月30日
發(fā)明者松村祐樹(shù), 鈴木志朗 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社