專利名稱：信號(hào)處理裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信號(hào)處理技術(shù)，更具體地說(shuō)，涉及用于處理諸如數(shù)字音頻信號(hào)之類的數(shù)字信號(hào)的裝置和方法。
背景技術(shù)：
已經(jīng)有文獻(xiàn)表明數(shù)模轉(zhuǎn)換器可用于處理數(shù)字信號(hào)以便由模擬功率放大器進(jìn)行放大。例如，Erik Bresch和Wayne T.Padgett在“TMS320C67-Based DesignOf a Digital Audio Power Amplifier Introducing Novel Feedback Strategy”(http//www.ti.com/sc/docs/general/dsp/fest99/poster/hbreschpadgett.pdf)中描述了這樣的結(jié)合音頻信號(hào)使用的放大技術(shù)。圖1示出了Bresch和Padgett所描述的D類(Class-D type)音頻功率放大器的基本結(jié)構(gòu)。
諸如激光唱盤(CD)播放器的某些數(shù)字音頻信號(hào)源提供了作為已調(diào)制了的脈沖代碼的數(shù)字音頻信號(hào)。這樣的數(shù)字化音頻信號(hào)可具有16位分辨率和44.1kHz的采樣頻率。然而，該音頻信號(hào)可能需要調(diào)制并放大，以便對(duì)特定的應(yīng)用有用。
許多技術(shù)允許將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流表示為模擬信號(hào)。一種這樣的技術(shù)包括使用西格馬-德耳塔(sigma-delta)調(diào)制器，而另一種技術(shù)包括采用脈沖寬度調(diào)制器。
這兩種技術(shù)的每一種對(duì)具體應(yīng)用都有特定的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。例如，西格馬-德耳塔調(diào)制器的輸出可具有高度準(zhǔn)確性，使得噪聲量相對(duì)低，并且總諧波失真(THD)量對(duì)某些音頻設(shè)備應(yīng)用有利(可能大約0.001％)。如James Candy和Gabor Temes在“OverSampling Delta-Sigma Data Converters”(ISBN0-87942-285-8)中公開(kāi)的，在某些西格馬-德耳塔調(diào)制器中使用的傳統(tǒng)技術(shù)是以更高的時(shí)鐘速率將16位音頻數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為4位數(shù)據(jù)流。也已經(jīng)公開(kāi)的是可以對(duì)與這樣的到4位的量化相關(guān)聯(lián)的噪聲“整形”，使得其以相對(duì)高的頻率出現(xiàn)。然而，這種技術(shù)的一個(gè)缺點(diǎn)(至少對(duì)某些音頻設(shè)備應(yīng)用)是西格馬-德耳塔調(diào)制器的數(shù)字輸出可能由于數(shù)據(jù)流中存在的可變頻率而不易于轉(zhuǎn)換為模擬電壓。
脈沖寬度調(diào)制器可以以低且受控的頻率產(chǎn)生輸出，其中該輸出能夠驅(qū)動(dòng)D類音頻功率放大器，并相對(duì)容易地轉(zhuǎn)換為模擬電壓。另外，某些脈沖寬度調(diào)制技術(shù)可以比某些西格馬-德耳塔調(diào)制技術(shù)引入更少的誤差。
某些開(kāi)發(fā)者已經(jīng)試圖產(chǎn)生如下信號(hào)，其具有西格馬-德耳塔調(diào)制技術(shù)積極的失真和噪聲性能特性，以及脈沖寬度調(diào)制技術(shù)的低頻率和可預(yù)測(cè)輸出特性。例如，Bresch和Padgett在“TMS320C67-Based Design Of a Digital AudioPower Amplifier Introducing Novel Feedback Strategy”中已經(jīng)公開(kāi)了一種這樣的嘗試。此外，K.P.Sozaski、R.Strzelecki和Z.Fedyczak在“Digital ControlCircuit for Class-D Audio Power Amplifier”中已經(jīng)公開(kāi)了組合西格馬-德耳塔類型調(diào)制器和脈沖寬度調(diào)制器以帶來(lái)在音頻頻帶(即20Hz至20kHz)上接近75db的信噪比的嘗試。然而，這樣的性能在某些環(huán)境中或者對(duì)具體用戶可能不夠或不可接收。
認(rèn)識(shí)到脈沖寬度調(diào)制器可以將失真(被認(rèn)為是由音頻頻帶中的高諧波內(nèi)容引起的)引入到諸如音頻信號(hào)的信號(hào)中，某些開(kāi)發(fā)者已經(jīng)試圖使用如下手段減少失真(1)使用西格馬-德耳塔到脈沖寬度調(diào)制器電路來(lái)產(chǎn)生模擬輸出，然后(2)在閉環(huán)系統(tǒng)中反饋該模擬輸出，以便產(chǎn)生誤差信號(hào)。授予Delano的美國(guó)專利第6,515,604號(hào)論述了這樣的產(chǎn)生誤差信號(hào)的系統(tǒng)。Bresch和Padgett在“TMS320C67-Based Design Of a Digital Audio Power Amplifier IntroducingNovel Feedback Strategy”中論述了這種類型的另一系統(tǒng)。
然而，對(duì)于某些應(yīng)用或用戶，可能期望在數(shù)字域校正失真。此外，期望至少對(duì)特定音頻設(shè)備應(yīng)用具有能夠進(jìn)行類似于西格馬-德耳塔調(diào)制器的高度噪聲整形的信號(hào)處理器。這樣的信號(hào)處理器的其它有利特征可包括使得可以在特定頻率范圍(例如，音頻頻率范圍)內(nèi)產(chǎn)生大信號(hào)振幅的調(diào)制深度；以及在給定時(shí)間段內(nèi)使用相對(duì)小和固定數(shù)目的值，從而可以使用例如連接到簡(jiǎn)單數(shù)字驅(qū)動(dòng)器的RC網(wǎng)絡(luò)制成簡(jiǎn)單的數(shù)模轉(zhuǎn)換器。這樣的信號(hào)處理器的又一個(gè)可取的特性可以是低輸出頻率，使得其可以用于驅(qū)動(dòng)在某些D類音頻功率放大器中使用的開(kāi)關(guān)類型(例如，MOSFET)。

發(fā)明內(nèi)容
一方面，本發(fā)明的特征在于一種具有有時(shí)鐘速率的脈沖寬度調(diào)制器的信號(hào)處理器。這個(gè)方面的信號(hào)處理器還包括配置為接收脈沖寬度調(diào)制器的輸出的數(shù)字濾波器，其中該輸出包括失真，并且其中該數(shù)字濾波器以時(shí)鐘速率對(duì)輸出進(jìn)行采樣以便抑制失真。
又一方面，本發(fā)明的特征在于一種用于抑制數(shù)字信號(hào)中在脈沖寬度調(diào)制之后存在的失真的數(shù)字電路，其中脈沖寬度調(diào)制以時(shí)鐘速率發(fā)生，并且，其中該數(shù)字電路包括配置為接收具有失真的信號(hào)并以時(shí)鐘速率采樣信號(hào)的數(shù)字濾波器。
又一方面，本發(fā)明的特征在于一種包括其輸出具有失真的脈沖寬度調(diào)制器的數(shù)字信號(hào)處理電路，該電路還包括用于對(duì)輸出進(jìn)行采樣并在數(shù)字域中抑制失真的裝置。
又一方面，本發(fā)明的特征在于一種用于調(diào)制數(shù)字輸入信號(hào)的信號(hào)處理器。這方面的處理器包括閉環(huán)數(shù)字電路，所述閉環(huán)數(shù)字電路具有正向通路，其具有耦接至編碼器級(jí)(encoder stage)并在該編碼器級(jí)上游的濾波器，其中編碼器級(jí)具有一階西格馬-德耳塔類型調(diào)制器和脈沖寬度調(diào)制器。在這個(gè)方面，西格馬-德耳塔類型調(diào)制器生成過(guò)采樣的信號(hào)，該信號(hào)具有周期和電平總數(shù)，而脈沖寬度調(diào)制器以作為該周期的M倍的時(shí)鐘速率操作，其中M是過(guò)采樣信號(hào)中的電平總數(shù)，并且其中正向通路生成輸出和失真。另外，在這個(gè)方面，處理器還包括具有低通單極IIR濾波器的反饋通路，該IIR濾波器在數(shù)字域中對(duì)輸出進(jìn)行采樣以便抑制失真。
又一方面，本發(fā)明的特征在于一種信號(hào)處理器，其包括與具有輸出的脈沖寬度調(diào)制電路耦接的過(guò)采樣電路。在這個(gè)方面，該信號(hào)處理器還包括具有在數(shù)字域中對(duì)輸出進(jìn)行采樣的數(shù)字濾波器的反饋通路。
又一方面，本發(fā)明的特征在于一種集成電路芯片，其配置為接收脈沖代碼調(diào)制數(shù)字信號(hào)并生成具有失真的脈沖寬度調(diào)制數(shù)字信號(hào)，其中所述失真被以脈沖寬度調(diào)制數(shù)字信號(hào)的時(shí)鐘速率操作的數(shù)字濾波器抑制。
又一方面，本發(fā)明的特征在于一種方法，其包括將具有第一分辨率的第一脈沖代碼調(diào)制信號(hào)調(diào)制成為具有第二分辨率的第二脈沖代碼調(diào)制信號(hào)，其中第二分辨率小于第一分辨率。在這個(gè)方面，該方法還包括將第二脈沖代碼調(diào)制信號(hào)調(diào)制成為具有以時(shí)鐘速率產(chǎn)生的多個(gè)時(shí)間脈沖(pulse in time)的第三信號(hào)；并且還包括在數(shù)字域中對(duì)所述多個(gè)時(shí)間脈沖進(jìn)行濾波以便抑制第三信號(hào)的失真。
又一方面，本發(fā)明的特征在于一種裝置，其包括用于將具有第一分辨率的第一脈沖代碼調(diào)制信號(hào)調(diào)制成為具有第二分辨率的第二脈沖代碼調(diào)制信號(hào)的裝置，其中第二分辨率小于所述第一分辨率。在這個(gè)方面，該裝置還包括用于將第二脈沖代碼調(diào)制信號(hào)調(diào)制成為包括有時(shí)鐘速率的多個(gè)時(shí)間脈沖的第三信號(hào)的裝置；以及在數(shù)字域中對(duì)所述多個(gè)時(shí)間脈沖進(jìn)行濾波以便抑制第三信號(hào)的失真的裝置。


在接下來(lái)的描述中結(jié)合附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的前述特征和其它方面，其中圖1繪出了Bresch和Padgett所公開(kāi)的D類音頻放大器的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的方框圖；圖2繪出了根據(jù)本發(fā)明的信號(hào)處理器200的實(shí)施例的方框圖；圖3繪出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的數(shù)字功率放大系統(tǒng)300的方框圖；圖4a和4b繪出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例調(diào)制并放大數(shù)字信號(hào)的方法的方框圖；圖5a和5b繪出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的簡(jiǎn)化的集成電路芯片501、510；圖6繪出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的便攜式音頻播放器600；圖7a-7d繪出了表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的Verilog模塊的計(jì)算機(jī)代碼列表；圖8繪出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的計(jì)算機(jī)模型的頻率響應(yīng)曲線；圖9繪出了本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例的計(jì)算機(jī)模型的頻率響應(yīng)曲線；以及圖10繪出了使用用于生成圖9所示的曲線的實(shí)施例的FPGA實(shí)現(xiàn)來(lái)測(cè)量的頻率響應(yīng)曲線。
要理解，附圖是示例，而不能被認(rèn)為是限制所附權(quán)利要求的完全范圍。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的裝置、系統(tǒng)和方法的各種實(shí)施例。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，信號(hào)處理器200接收數(shù)字寬位輸入信號(hào)，并使用全部在數(shù)字域的反饋，來(lái)糾正可能通過(guò)對(duì)輸入信號(hào)205的脈沖寬度調(diào)制過(guò)程引入到輸出信號(hào)235的任何誤差。本發(fā)明的各種實(shí)施例可包括例如，(1)在光盤播放器(例如，數(shù)字通用盤(DVD)播放器)中使用的集成電路芯片501，其中芯片501包含至少兩個(gè)信號(hào)處理器200-1、200-2(即，一個(gè)用于左信道輸出，而另一個(gè)用于右信道輸出)；(2)在環(huán)繞聲音頻功率放大器中使用的集成電路芯片551，其中芯片551可包含八個(gè)信號(hào)處理器200-1至200-8(即，八個(gè)輸出信道中的每一個(gè)各用一個(gè))；(3)便攜式電子播放器600，其可具有耳機(jī)，其中至少一個(gè)信號(hào)處理器200是結(jié)合諸如耳機(jī)放大器之類的數(shù)字功率放大系統(tǒng)300使用的；(4)通用數(shù)模轉(zhuǎn)換器，如可用在工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中的(例如，16位數(shù)模轉(zhuǎn)換器)；以及(5)在電信設(shè)備(例如，移動(dòng)或蜂窩電話)中使用的集成電路芯片。
如圖2中所繪出的，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的特征在于閉環(huán)信號(hào)處理器200，其實(shí)現(xiàn)了全部在數(shù)字域?qū)γ}沖寬度調(diào)制輸出信號(hào)235進(jìn)行采樣從而評(píng)估和糾正失真的數(shù)字濾波器240。具體地，圖2繪出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的閉環(huán)信號(hào)處理器200的框圖。在這個(gè)實(shí)施例中，將數(shù)字輸入信號(hào)205發(fā)送通過(guò)包括積分器級(jí)220和編碼器級(jí)230的正向通路，并通過(guò)使本實(shí)施例的控制電路閉合的完全數(shù)字反饋通路增大該數(shù)字輸入信號(hào)205。該數(shù)字輸入信號(hào)205可以為例如44.1kHz頻率的16位脈沖代碼調(diào)制信號(hào)。圖2所示的實(shí)施例的數(shù)字濾波器240可幫助捕獲由編碼器級(jí)230產(chǎn)生的失真(并且，更具體地，由具有過(guò)采樣濾波器232到脈沖寬度調(diào)制器234的組合的實(shí)施例的轉(zhuǎn)換技術(shù)產(chǎn)生的失真)，這是因?yàn)楸緦?shí)施例的數(shù)字濾波器240對(duì)脈沖寬度調(diào)制信號(hào)235的每一個(gè)子間隔進(jìn)行采樣，并使用低通濾波器來(lái)使脈沖寬度調(diào)制數(shù)字信號(hào)235數(shù)據(jù)流平滑。
一個(gè)實(shí)施例的濾波器級(jí)220可以為單個(gè)數(shù)字積分器(即具有原始極(original pole)的單極濾波器)。在這樣的實(shí)施例中，濾波器級(jí)220接收并積累數(shù)字輸入信號(hào)205和濾波信號(hào)236之間可能存在的任何差異。最終，這樣的濾波器級(jí)220幫助將差異精確地或近似地糾正到零(即，將誤差糾正到零)。這樣，在一個(gè)實(shí)施例中，濾波器級(jí)的轉(zhuǎn)移函數(shù)可以為積分-H(s)＝1/s。將濾波器輸出信號(hào)225發(fā)送到編碼器級(jí)230。在另一個(gè)實(shí)施例中，濾波器級(jí)220可以為二階元件。
一個(gè)實(shí)施例的編碼器級(jí)230可以將濾波器輸出信號(hào)225(在這個(gè)實(shí)施例中可以為脈沖代碼調(diào)制信號(hào)的形式)調(diào)制成為脈沖寬度調(diào)制信號(hào)235。圖2中繪出的實(shí)施例的編碼器級(jí)230包括過(guò)采樣濾波器232和脈沖寬度調(diào)制器234。這樣的實(shí)施例的過(guò)采樣濾波器232可以為例如一階西格馬-德耳塔類型調(diào)制器。在一個(gè)示范實(shí)施例中，過(guò)采樣濾波器232可以將44.1kHz的16位濾波器輸出信號(hào)225調(diào)制成為1.411Mhz的4位過(guò)采樣信號(hào)227(即，32×44.1kHz，也將其稱為“32x”過(guò)采樣)。在其它實(shí)施例中，過(guò)采樣濾波器232可以將寬位信號(hào)(例如，12-24位)調(diào)制成為僅幾位(例如，2-6位)的信號(hào)。例如，可以在互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)工藝中實(shí)現(xiàn)這樣的實(shí)施例的過(guò)采樣濾波器232。
一個(gè)實(shí)施例的西格馬-德耳塔調(diào)制器232可能能夠通過(guò)小數(shù)目個(gè)位表示每個(gè)采樣上的振幅，而脈沖寬度調(diào)制器234可能能夠以短時(shí)間量表示每個(gè)循環(huán)上的振幅。該西格馬-德耳塔調(diào)制器232可以通過(guò)以精確時(shí)間生成4位來(lái)非常準(zhǔn)確地表示具有某些噪聲特性的信號(hào)。然而，由于輸出信號(hào)可能包含大量失真，所以在某些情況下脈沖寬度調(diào)制器產(chǎn)生的未增大的輸出信號(hào)可能不令人滿意或不需要，其中脈沖寬度調(diào)制器使用中間的西格馬-德耳塔調(diào)制器來(lái)在每個(gè)周期中產(chǎn)生脈沖寬度。這樣的失真被認(rèn)為是(至少部分地)由脈沖寬度調(diào)制器不能以精確時(shí)間從西格馬-德耳塔調(diào)制器進(jìn)行采樣所引起的。
數(shù)學(xué)上，需要將一個(gè)實(shí)施例的西格馬-德耳塔調(diào)制器232的位輸出看作是在產(chǎn)生其的確切時(shí)鐘時(shí)間上的好采樣。然而，盡管脈沖寬度調(diào)制器234可能是準(zhǔn)確，但是它可能不能保留這個(gè)精確定時(shí)。例如，如果脈沖寬度調(diào)制器234的輸出在第一個(gè)四分之一周期為高，則表示為1/4信號(hào)電平。如果脈沖寬度調(diào)制器234的輸出在最后一個(gè)四分之一周期為高，則也將信號(hào)電平表示為1/4。盡管這些脈沖調(diào)制器234狀態(tài)都表示相同的信號(hào)電平(即信號(hào)值的1/4)，但是它們?cè)诓煌臅r(shí)間如此。一個(gè)實(shí)施例的脈沖寬度調(diào)制器234的這種不能以精確時(shí)間進(jìn)行西格馬-德耳塔采樣被認(rèn)為是某些西格馬-德耳塔到脈沖寬度調(diào)制器編碼過(guò)程引入失真的(至少部分)起因。
圖2所示的實(shí)施例的脈沖寬度調(diào)制器234將脈沖代碼調(diào)制數(shù)字信號(hào)的過(guò)采樣信號(hào)227(例如，4位信號(hào))轉(zhuǎn)換成為相對(duì)小范圍的時(shí)間值，如脈沖寬度調(diào)制數(shù)字信號(hào)235。例如，如果用4位數(shù)據(jù)流來(lái)控制脈沖寬度調(diào)制器234，使得4位采樣表示值“5”，則脈沖寬度調(diào)制器234的輸出將在其周期的5/16上為高狀態(tài)(通常，如果4位數(shù)據(jù)用于對(duì)值“N”進(jìn)行編碼，則然后脈沖寬度調(diào)制器234的輸出將在其周期的N/16上為高狀態(tài))。在這個(gè)實(shí)施例中，脈沖寬度調(diào)制器234可以以作為過(guò)采樣信號(hào)227的周期的16倍的時(shí)鐘速率操作。脈沖寬度調(diào)制器234的這個(gè)時(shí)鐘速率是過(guò)采樣濾波器232的速率的M倍(其中，M＝16，并且是過(guò)采樣信號(hào)227的電平數(shù))。在至少一個(gè)實(shí)施例中，這樣的時(shí)鐘速率使得能夠產(chǎn)生合適的可變脈沖寬度輸出信號(hào)。
圖2中繪出的信號(hào)處理電路200還包括反饋通路。如圖2所示，在脈沖寬度調(diào)制信號(hào)235于求和點(diǎn)210上組合(在這個(gè)情況中，減去)數(shù)字輸入信號(hào)205之前，將其反饋到數(shù)字濾波器240。以這種方式，饋送到濾波器級(jí)220的誤差信號(hào)是數(shù)字輸入信號(hào)205和濾波信號(hào)236之間的差。圖2所示的實(shí)施例的數(shù)字濾波器240以脈沖寬度調(diào)制器234的時(shí)鐘速率操作，并因此能夠以與在那個(gè)輸出時(shí)的可能量化相同速率對(duì)脈沖寬度調(diào)制輸出信號(hào)235進(jìn)行采樣。
例如，如果一個(gè)實(shí)施例的脈沖寬度調(diào)制器234以16MHz的時(shí)鐘速率運(yùn)行，則它可能能夠在16個(gè)時(shí)鐘周期上處理4位數(shù)量。為了這么做，將希望這個(gè)脈沖寬度調(diào)制器234能夠以1MHz的時(shí)鐘速率提供4位數(shù)量，然后，在接下來(lái)的16個(gè)時(shí)鐘周期(即，在脈沖寬度調(diào)制器234處理下一個(gè)采樣之前的下一個(gè)微秒)，脈沖寬度調(diào)制器234產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制數(shù)字信號(hào)235。如果數(shù)字濾波器240以與接收時(shí)間上的脈沖寬度調(diào)制量化相同的速率(在這個(gè)實(shí)施例中，16MHz的速率)操作，則數(shù)字濾波器240能夠采樣存在于脈沖寬度調(diào)制輸出信號(hào)235中的每段數(shù)學(xué)信息。具體地，數(shù)字濾波器240將在脈沖寬度調(diào)制輸出信號(hào)235時(shí)接收每一個(gè)可能位置的采樣，從而允許數(shù)字濾波器240在沒(méi)有誤差的情況下測(cè)量脈沖寬度調(diào)制輸出信號(hào)235。盡管這個(gè)實(shí)施例的數(shù)字濾波器240不能夠理解比時(shí)鐘速率快地發(fā)生的所有事情，但是沒(méi)有信息丟失，這是因?yàn)槊}沖寬度調(diào)制器234也不能夠比該相同時(shí)鐘速率快地改變。以這種方式，一個(gè)實(shí)施例的數(shù)字濾波器240能夠捕獲脈沖寬度調(diào)制輸出信號(hào)235的每一個(gè)位。
一個(gè)實(shí)施例的數(shù)字濾波器240還能夠?qū)⑤敵鲂盘?hào)235重新合成為輸出信號(hào)235的寬位(例如，16位)表示，以便產(chǎn)生濾波信號(hào)236，其是與數(shù)字輸入信號(hào)205相同位寬和時(shí)鐘速率的脈沖代碼調(diào)制信號(hào)。然后，可以從數(shù)字輸入信號(hào)205中提取這個(gè)濾波信號(hào)236，以便形成誤差信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)字濾波器240使用數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)來(lái)重新合成輸出信號(hào)235，以便形成寬位濾波信號(hào)236。這個(gè)數(shù)字濾波器240可以是積分器或遞歸平均器，如簡(jiǎn)單的IIR單極濾波器(例如，y(n)＝y(tǒng)(n-1)+a(x(n)-y(n-1))，其中“a”是諸如1/(2^9)的縮放因子)。
盡管圖2所示的實(shí)施例包括閉環(huán)反饋通路，但是要理解，還可以實(shí)現(xiàn)使用例如前饋通路或其它開(kāi)放環(huán)電路的等價(jià)實(shí)施例。
圖2所示的實(shí)施例的閉環(huán)響應(yīng)抑制了來(lái)自編碼器級(jí)230的失真，且可以實(shí)現(xiàn)幾個(gè)有利的性能特性。例如，本發(fā)明的實(shí)施例可以展現(xiàn)音頻頻帶中上至-1db的調(diào)制深度。
此外，本發(fā)明的實(shí)施例可以抑制脈沖寬度調(diào)制過(guò)程中的誤差，使得對(duì)某些音頻設(shè)備應(yīng)用將THD減少到大約90-100db。圖2所示的實(shí)施例還能夠抑制來(lái)自過(guò)采樣濾波器232的噪聲。具體地，在濾波器級(jí)220是積分器的實(shí)施例中，過(guò)采樣濾波器232是一階西格馬-德耳塔調(diào)制器，而數(shù)字濾波器240是一階濾波器，可以將由西格馬-德耳塔調(diào)制器232引入的開(kāi)環(huán)噪聲整形到一階(即噪聲每十進(jìn)位下降20db)。然而，這樣的實(shí)施例的閉環(huán)響應(yīng)可以通過(guò)兩個(gè)額外的階(即，濾波器級(jí)220元件的一階，和數(shù)字濾波器240元件的一階)來(lái)抑制該噪聲。以這種方式，這樣的實(shí)施例可以將來(lái)自過(guò)采樣濾波器232的噪聲抑制到三階或更高階(即，噪聲每十進(jìn)位下降60db)。
圖3示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的數(shù)字功率放大系統(tǒng)300的方框圖。圖3所示的實(shí)施例包括信號(hào)處理器200(例如如圖2所示)、二進(jìn)制功率放大器320和解調(diào)濾波器330。在這個(gè)實(shí)施例中，將數(shù)字輸入信號(hào)205發(fā)送通過(guò)信號(hào)處理器200，以便獲得脈沖寬度調(diào)制信號(hào)235。然后，可以將脈沖寬度調(diào)制信號(hào)235(其在所述實(shí)施例中是矩形波的形式)發(fā)送到二進(jìn)制功率放大器320，其放大數(shù)字信號(hào)235以便生成放大的矩形波輸出325。在一個(gè)實(shí)施例中，二進(jìn)制功率放大器320可以是D類開(kāi)關(guān)功率放大器，其包括例如MOSFET。然而，本發(fā)明的其它實(shí)施例的二進(jìn)制功率放大器320可包括各種開(kāi)關(guān)配置和功率電平中的任何一種。
在圖3繪出的實(shí)施例中，放大的矩形波輸出325被解調(diào)制濾波器330濾波以便產(chǎn)生放大的模擬輸出信號(hào)335，其可能適于傳送到一個(gè)或多個(gè)揚(yáng)聲器。在一個(gè)實(shí)施例中，解調(diào)制濾波器330可以是簡(jiǎn)單的RC濾波器。
圖4a和4b示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例調(diào)制并放大數(shù)字信號(hào)的方法的方框圖。在這個(gè)實(shí)施例中，從例如CD或DVD閱讀器中接收數(shù)字輸入信號(hào)205(步驟405)。然后使用例如一階西格馬-德耳塔調(diào)制器對(duì)輸入信號(hào)205進(jìn)行過(guò)采樣(步驟410)。在這樣的實(shí)施例中，這個(gè)過(guò)采樣將寬位信號(hào)(例如，16位)轉(zhuǎn)換為以更快的采樣速率提供的窄位信號(hào)(例如，4位)。
圖4a的步驟415示出了第二調(diào)制級(jí)。在圖4a和4b所繪出的實(shí)施例中，第二調(diào)制級(jí)將小范圍的振幅值(例如，過(guò)采樣的脈沖代碼調(diào)制信號(hào)227)轉(zhuǎn)換成為以特定時(shí)鐘速率提供的小范圍時(shí)間值(例如，脈沖寬度調(diào)制信號(hào))。然后，在數(shù)字域上以等于提供時(shí)間上的脈沖的時(shí)鐘速率的時(shí)鐘速率來(lái)測(cè)量時(shí)間上的脈沖。圖4a的步驟420繪出了這個(gè)步驟，更具體地，示出了通過(guò)對(duì)信號(hào)進(jìn)行積分或遞歸平均、并將其轉(zhuǎn)換成為例如44.1kHz的16位脈沖代碼調(diào)制信號(hào)，來(lái)濾波脈沖寬度調(diào)制數(shù)字信號(hào)235的技術(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，由數(shù)字濾波器240以與產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制數(shù)字信號(hào)235的時(shí)鐘速率相同的時(shí)鐘速率來(lái)采樣脈沖寬度調(diào)制數(shù)字信號(hào)235。
如圖4a所示，可以將數(shù)字輸入信號(hào)205與作為例如負(fù)濾波后(negativefiltered)的信號(hào)236的數(shù)字反饋信號(hào)組合(步驟425)。步驟430繪出了用于逐漸糾正濾波信號(hào)236和數(shù)字輸入信號(hào)205之間的任何誤差的濾波技術(shù)(例如，積分或遞歸平均過(guò)程)。
接下來(lái)，如圖4b所示的實(shí)施例的步驟435所示，可以放大已糾正的數(shù)字輸出信號(hào)235。一個(gè)實(shí)施例的步驟440是低通濾波處理，其將放大的數(shù)字脈沖寬度調(diào)制輸出信號(hào)235轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)。這個(gè)濾波處理通過(guò)實(shí)質(zhì)上對(duì)方波下面的區(qū)域進(jìn)行積分來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)模轉(zhuǎn)換，以便生成模擬輸出。
圖5a示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的簡(jiǎn)化的集成電路芯片501。在圖5a所示的實(shí)施例中，集成電路芯片501包括兩個(gè)信號(hào)處理器200-1、200-2，兩個(gè)輸出信道中的每一個(gè)各一個(gè)。這樣的芯片501還可以包括主時(shí)鐘510、一個(gè)或多個(gè)輸入緩沖器520、以及一個(gè)或多個(gè)輸出緩沖器530-1、530-2。
圖5b所示的實(shí)施例是包括八個(gè)信號(hào)處理器200-1至200-8的集成電路芯片551，其可用在環(huán)繞聲系統(tǒng)中，以便產(chǎn)生八個(gè)信道的輸出。這個(gè)芯片551還可以具有主時(shí)鐘560、一個(gè)或多個(gè)輸入緩沖器570、以及一個(gè)或多個(gè)輸出緩沖器580。
期望某些音頻設(shè)備應(yīng)用的輸出頻率為350kHz到800kHz的范圍。如果DVD播放器的采樣頻率是大約48kHz，則本發(fā)明的某些實(shí)施例的集成電路芯片501、551的采樣頻率可以為12.288kHz(即48kHz×256)。然后，集成電路芯片501、551的某些實(shí)施例的主時(shí)鐘510、560可以以12.288MHz操作，以便生成具有大約768kHz頻率的輸出。在這樣的實(shí)施例中，信號(hào)處理器200-1至200-N的脈沖寬度調(diào)制器234和數(shù)字濾波器240都可以以12.288MHz操作。
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的便攜式音頻播放器600。這個(gè)便攜式播放器600可包括數(shù)字功率放大系統(tǒng)300、一個(gè)或多個(gè)數(shù)字音頻信號(hào)源、以及諸如耳機(jī)插孔610或揚(yáng)聲器612-1的一個(gè)或多個(gè)輸出裝置。根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例，數(shù)字音頻信號(hào)源可包括接下來(lái)的裝置中的一個(gè)或多個(gè)數(shù)字接收機(jī)602(例如，無(wú)線信號(hào)接收機(jī))、諸如光盤閱讀器(例如CD閱讀器)之類的存儲(chǔ)介質(zhì)閱讀器604、或者用于存儲(chǔ)數(shù)字音頻文件(例如，MPEG文件)的存儲(chǔ)裝置606。
圖7a-7d示出了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的某些Verilog模塊(module)的計(jì)算機(jī)代碼列表。在這些模塊中，“Clk”是可以以多個(gè)音頻數(shù)據(jù)速率運(yùn)行時(shí)鐘信號(hào)，例如，24MHz是大約512×44.1kHz。“Clken”是時(shí)鐘使能信號(hào)，其可以被約束(tie)到高，從而使能每個(gè)時(shí)鐘?！癛eset”是異步復(fù)位，并且典型地將在系統(tǒng)初始化之后返回到低電平?！癙hase”在這個(gè)例子中是5位計(jì)數(shù)器，并預(yù)期在時(shí)鐘的每個(gè)邊緣送進(jìn)(advance)?！癙hase”使用在PWM單元中，以便產(chǎn)生PWM輸出位。“In”是輸入數(shù)據(jù)，典型地是16位字的音頻數(shù)據(jù)。變量“pwm”是這些模塊所產(chǎn)生的脈沖寬度調(diào)制格式中的輸出位。
圖8是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的計(jì)算機(jī)模型所產(chǎn)生的頻率響應(yīng)曲線。在這個(gè)模型化的實(shí)施例中，濾波器級(jí)220是積分器，過(guò)采樣濾波器232是具有16個(gè)電平(level)的一階西格馬-德耳塔調(diào)制器，且脈沖寬度調(diào)制器234以16倍于過(guò)采樣濾波器232的時(shí)鐘速率的時(shí)鐘速率運(yùn)行。提供到這個(gè)模型化實(shí)施例的信號(hào)處理器200的數(shù)字輸入信號(hào)205為24位寬(如寬位濾波信號(hào)236一樣)。這個(gè)模型化實(shí)施例的數(shù)字濾波器240是以27MHz的時(shí)鐘速率運(yùn)行的一階濾波器。如圖8所示，該模型化實(shí)施例對(duì)某些應(yīng)用或用戶(例如，某些音頻設(shè)備應(yīng)用)具有有利的失真和噪聲特性。
圖9是本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例的計(jì)算機(jī)模型所產(chǎn)生的頻率響應(yīng)曲線。在這個(gè)第二模型化實(shí)施例中，濾波器級(jí)220是二階濾波器，過(guò)采樣濾波器232是具有32個(gè)電平的一階西格馬-德耳塔調(diào)制器，且脈沖寬度調(diào)制器234以32倍于過(guò)采樣濾波器232的時(shí)鐘速率的時(shí)鐘速率運(yùn)行。提供到這個(gè)模型化實(shí)施例的信號(hào)處理器200的數(shù)字輸入信號(hào)205為24位寬(如寬位濾波信號(hào)236一樣)。這個(gè)第二模型化實(shí)施例的數(shù)字濾波器240是以27MHz的時(shí)鐘速率運(yùn)行的一階濾波器。如圖9所示，該模型化實(shí)施例基本上沒(méi)有產(chǎn)生失真并在上至大約200kHz產(chǎn)生非常低的噪聲。
圖10是由在現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)板上實(shí)現(xiàn)的信號(hào)處理器200所產(chǎn)生的頻率響應(yīng)曲線，其是使用音頻測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量的。在這個(gè)信號(hào)處理器200中，濾波器級(jí)220是二階濾波器，過(guò)采樣濾波器232是具有32個(gè)電平的一階西格馬-德耳塔調(diào)制器，且脈沖寬度調(diào)制器234以32倍于過(guò)采樣濾波器232的時(shí)鐘速率的時(shí)鐘速率運(yùn)行。提供到信號(hào)處理器200的數(shù)字輸入信號(hào)205為24位寬(如寬位濾波信號(hào)236一樣)。這個(gè)信號(hào)處理器200的數(shù)字濾波器240是以27MHz的時(shí)鐘速率運(yùn)行的一階濾波器。如圖10所示，這樣的信號(hào)處理器200的THD(已經(jīng)用RC濾波器濾波其輸出)是大約90db。
盡管在這里已經(jīng)詳細(xì)示出和描述了說(shuō)明性實(shí)施例和示例方法，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員要注意并理解的是，存在許多變化和等價(jià)于明確示出和描述的那些實(shí)施例的實(shí)施例。例如，本發(fā)明的范圍不必限于以描述的順序執(zhí)行前述步驟的所有情況。除非特別說(shuō)明的，這里使用的術(shù)語(yǔ)和表述是用于說(shuō)明(而不是限制)的術(shù)語(yǔ)和表述。因此，本發(fā)明不限于特定圖解和描述的實(shí)施例和示例(或者用于描述它們的術(shù)語(yǔ)或表述)，而僅僅由所附權(quán)利要求的范圍來(lái)限定。
權(quán)利要求
1.一種信號(hào)處理器，包括脈沖寬度調(diào)制器，具有時(shí)鐘速率；以及數(shù)字濾波器，配置為接收所述脈沖寬度調(diào)制器的輸出，其中所述輸出包括失真，并且其中所述數(shù)字濾波器以所述時(shí)鐘速率對(duì)所述輸出進(jìn)行采樣以便抑制所述失真。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的信號(hào)處理器，還包括過(guò)采樣調(diào)制器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的信號(hào)處理器，其中所述過(guò)采樣調(diào)制器包括西格馬-德耳塔類型調(diào)制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的信號(hào)處理器，其中所述過(guò)采樣調(diào)制器在所述脈沖寬度調(diào)制器的上游。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的信號(hào)處理器，其中所述過(guò)采樣調(diào)制器產(chǎn)生具有周期和電平總數(shù)的過(guò)采樣信號(hào)，并且其中所述時(shí)鐘速率是所述周期的M倍，其中M是所述過(guò)采樣信號(hào)中的所述電平總數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的信號(hào)處理器，其中所述西格馬-德耳塔類型調(diào)制器包括一階西格馬-德耳塔類型調(diào)制器。
7.根據(jù)權(quán)利要求3的信號(hào)處理器，還包括在所述脈沖寬度調(diào)制器的上游的濾波器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的信號(hào)處理器，其中所述數(shù)字濾波器包括IIR濾波器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的信號(hào)處理器，其中所述IIR濾波器包括單極濾波器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的信號(hào)處理器，其中所述數(shù)字濾波器包括低通濾波器。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的信號(hào)處理器，還包括反饋通路，所述反饋通路包括所述數(shù)字濾波器。
12.一種包括根據(jù)權(quán)利要求1的信號(hào)處理器的集成電路芯片系統(tǒng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的集成電路芯片系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)提供兩信道輸出。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的集成電路芯片系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)提供八信道輸出。
15.一種包括根據(jù)權(quán)利要求1的信號(hào)處理器的便攜式音頻播放器。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的便攜式音頻播放器，還包括數(shù)字音頻信號(hào)源。
17.根據(jù)權(quán)利要求10的便攜式音頻播放器，其中所述數(shù)字音頻源包括存儲(chǔ)介質(zhì)閱讀器。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的便攜式音頻播放器，其中所述存儲(chǔ)介質(zhì)閱讀器包括光盤閱讀器。
19.根據(jù)權(quán)利要求16的便攜式音頻播放器，其中所述數(shù)字音頻信號(hào)源包括用于存儲(chǔ)數(shù)字音頻文件的存儲(chǔ)器。
20.根據(jù)權(quán)利要求16的便攜式音頻播放器，其中所述數(shù)字音頻信號(hào)源包括數(shù)字接收機(jī)。
21.一種包括根據(jù)權(quán)利要求1的信號(hào)處理器的音頻功率放大系統(tǒng)。
22.根據(jù)權(quán)利要求20的音頻功率放大系統(tǒng)，還包括RC類型的解調(diào)制濾波器。
23.一種用于抑制數(shù)字信號(hào)在脈沖寬度調(diào)制之后存在的失真的數(shù)字電路，其中所述脈沖寬度調(diào)制以時(shí)鐘速率發(fā)生，并且其中所述數(shù)字電路包括數(shù)字濾波器，其被配置為接收具有所述失真的所述信號(hào)并以所述時(shí)鐘速率對(duì)所述信號(hào)進(jìn)行采樣以便抑制所述失真。
24.一種數(shù)字信號(hào)處理電路，包括脈沖寬度調(diào)制器，其輸出有失真；以及用于對(duì)所述輸出進(jìn)行采樣并在數(shù)字域中抑制所述失真的裝置。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的數(shù)字信號(hào)處理電路，還包括過(guò)采樣調(diào)制器。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的數(shù)字信號(hào)處理電路，其中所述過(guò)采樣調(diào)制器包括西格馬-德耳塔類型調(diào)制器。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的數(shù)字信號(hào)處理電路，其中所述西格馬-德耳塔類型調(diào)制器包括一階西格馬-德耳塔類型調(diào)制電路。
28.根據(jù)權(quán)利要求25的數(shù)字信號(hào)處理電路，其中所述過(guò)采樣調(diào)制器在所述脈沖寬度調(diào)制器的上游。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的數(shù)字信號(hào)處理電路，其中所述過(guò)采樣調(diào)制器產(chǎn)生具有周期和電平總數(shù)的過(guò)采樣信號(hào)，并且所述脈沖寬度調(diào)制器以至少為所述周期的M倍的時(shí)鐘速率操作，其中M是所述過(guò)采樣信號(hào)中的所述電平總數(shù)。
30.根據(jù)權(quán)利要求25的數(shù)字信號(hào)處理電路，還包括在所述脈沖寬度調(diào)制器的上游的濾波器。
31.一種包括根據(jù)權(quán)利要求24的信號(hào)處理器的集成電路芯片系統(tǒng)。
32.根據(jù)權(quán)利要求31的集成電路芯片系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)提供兩信道輸出。
33.根據(jù)權(quán)利要求31的集成電路芯片系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)提供八信道輸出。
34.一種包括根據(jù)權(quán)利要求24的信號(hào)處理器的音頻功率放大系統(tǒng)。
35.根據(jù)權(quán)利要求34的音頻功率放大系統(tǒng)，還包括RC類型解調(diào)制濾波器。
36.一種包括根據(jù)權(quán)利要求24的信號(hào)處理器的便攜式音頻播放器。
37.根據(jù)權(quán)利要求36的便攜式音頻播放器，還包括數(shù)字音頻信號(hào)源。
38.根據(jù)權(quán)利要求37的便攜式音頻播放器，其中所述數(shù)字音頻信號(hào)源包括存儲(chǔ)介質(zhì)閱讀器。
39.根據(jù)權(quán)利要求38的便攜式音頻播放器，其中所述存儲(chǔ)介質(zhì)閱讀器包括光盤閱讀器。
40.根據(jù)權(quán)利要求37的便攜式音頻播放器，其中所述數(shù)字音頻信號(hào)源包括用于存儲(chǔ)數(shù)字音頻文件的存儲(chǔ)器。
41.根據(jù)權(quán)利要求37的便攜式音頻播放器，其中所述數(shù)字音頻信號(hào)源包括數(shù)字接收機(jī)。
42.根據(jù)權(quán)利要求24的數(shù)字信號(hào)處理電路，其中所述采樣以所述脈沖寬度調(diào)制器的時(shí)鐘速率發(fā)生。
43.一種用于調(diào)制數(shù)字輸入信號(hào)的信號(hào)處理器，包括閉環(huán)數(shù)字電路，所述閉環(huán)數(shù)字電路包括正向通路，包括耦接至編碼器級(jí)并在該編碼器級(jí)上游的第一濾波器級(jí)，其中所述編碼器級(jí)包括一階西格馬-德耳塔類型調(diào)制器和脈沖寬度調(diào)制器，其中所述西格馬-德耳塔類型調(diào)制器產(chǎn)生具有周期和電平總數(shù)的過(guò)采樣信號(hào)，而所述脈沖寬度調(diào)制器以至少為所述周期的M倍的時(shí)鐘速率操作，其中M是所述過(guò)采樣信號(hào)中的所述電平總數(shù)，并且其中所述正向通路生成具有失真的輸出；以及反饋通路，包括在數(shù)字域中對(duì)所述輸出進(jìn)行采樣以便抑制所述失真的數(shù)字濾波器。
44.根據(jù)權(quán)利要求43的信號(hào)處理器，其中所述數(shù)字濾波器以所述時(shí)鐘速率對(duì)所述輸出進(jìn)行采樣。
45.根據(jù)權(quán)利要求43的信號(hào)處理器，其中所述信號(hào)處理器在音頻頻帶展現(xiàn)上至大約-1db的調(diào)制深度。
46.根據(jù)權(quán)利要求43的信號(hào)處理器，其中所述信號(hào)處理器將總諧波失真減少到大約90-100db。
47.一種信號(hào)處理器，包括數(shù)字過(guò)采樣電路，與具有輸出的數(shù)字脈沖寬度調(diào)制電路耦接；以及反饋通路，包括在數(shù)字域中對(duì)所述輸出進(jìn)行采樣的數(shù)字濾波器。
48.一種集成電路芯片，配置為接收脈沖代碼調(diào)制數(shù)字信號(hào)并產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制數(shù)字輸出信號(hào)，其中所述輸出信號(hào)具有失真，并且其中所述失真被以所述脈沖寬度調(diào)制數(shù)字信號(hào)的時(shí)鐘速率操作的數(shù)字濾波器抑制。
49.一種方法，包括將具有第一分辨率的第一脈沖代碼調(diào)制信號(hào)調(diào)制成為具有第二分辨率的第二脈沖代碼調(diào)制信號(hào)，其中所述第二分辨率小于所述第一分辨率；將所述第二脈沖代碼調(diào)制信號(hào)調(diào)制成為包括具有時(shí)鐘速率的多個(gè)時(shí)間脈沖的第三信號(hào)；以及在數(shù)字域中對(duì)所述多個(gè)時(shí)間脈沖進(jìn)行濾波以便抑制所述第三信號(hào)中的失真。
50.根據(jù)權(quán)利要求49的方法，其中所述第一分辨率在12位和24位之間，且包含12位和24位。
51.根據(jù)權(quán)利要求50的方法，其中所述第一分辨率是16位。
52.根據(jù)權(quán)利要求50的方法，其中所述第二分辨率在2位和6位之間，且包含2位和6位。
53.根據(jù)權(quán)利要求52的方法，其中所述第二分辨率是4位。
54.根據(jù)權(quán)利要求49的方法，其中所述調(diào)制所述第一脈沖代碼調(diào)制信號(hào)包括使用西格馬-德耳塔類型調(diào)制器。
55.根據(jù)權(quán)利要求54的方法，其中所述西格馬-德耳塔類型調(diào)制器是一階西格馬-德耳塔類型調(diào)制器。
56.根據(jù)權(quán)利要求49的方法，其中所述調(diào)制所述第二脈沖代碼調(diào)制信號(hào)包括使用脈沖寬度調(diào)制器。
57.根據(jù)權(quán)利要求49的方法，其中所述濾波包括使用數(shù)字濾波器。
58.根據(jù)權(quán)利要求57的方法，其中所述數(shù)字濾波器包括IIR濾波器。
59.根據(jù)權(quán)利要求58的方法，其中所述IIR濾波器包括單極濾波器。
60.根據(jù)權(quán)利要求57的方法，其中所述數(shù)字濾波器包括低通濾波器。
61.根據(jù)權(quán)利要求49的方法，其中所述濾波包括形成具有所述第一分辨率的反饋信號(hào)。
62.根據(jù)權(quán)利要求49的方法，其中所述多個(gè)時(shí)間脈沖是相當(dāng)小范圍的時(shí)間脈沖。
63.根據(jù)權(quán)利要求49的方法，其中所述調(diào)制所述第一脈沖代碼調(diào)制信號(hào)包括產(chǎn)生具有周期和電平總數(shù)的過(guò)采樣信號(hào)，其中所述調(diào)制所述第二脈沖代碼調(diào)制數(shù)字信號(hào)以作為所述周期的至少M(fèi)倍的時(shí)鐘速率出現(xiàn)，其中M是所述過(guò)采樣信號(hào)中的所述電平總數(shù)。
64.根據(jù)權(quán)利要求49的方法，其中所述濾波包括以所述時(shí)鐘速率采樣。
65.根據(jù)權(quán)利要求49的方法，還包括放大所述第三信號(hào)以便產(chǎn)生放大的輸出。
66.根據(jù)權(quán)利要求65的方法，還包括從所述放大輸出中產(chǎn)生模擬信號(hào)。
67.根據(jù)權(quán)利要求66的方法，其中所述產(chǎn)生包括使用RC濾波器電路。
68.一種裝置，包括用于將具有第一分辨率的第一脈沖代碼調(diào)制信號(hào)調(diào)制成為具有第二分辨率的第二脈沖代碼調(diào)制信號(hào)的裝置，其中所述第二分辨率小于所述第一分辨率；用于將所述第二脈沖代碼調(diào)制信號(hào)調(diào)制成為包括具有時(shí)鐘速率的多個(gè)時(shí)間脈沖的第三信號(hào)的裝置；以及用于在數(shù)字域?qū)λ龆鄠€(gè)時(shí)間脈沖進(jìn)行濾波以便抑制所述第三信號(hào)中的失真的裝置。
69.根據(jù)權(quán)利要求7的信號(hào)處理器，其中所述濾波器是積分器。
70.根據(jù)權(quán)利要求12的集成電路芯片系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)提供三信道輸出。
71.根據(jù)權(quán)利要求12的集成電路芯片系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)提供六信道輸出。
72.根據(jù)權(quán)利要求20的音頻功率放大系統(tǒng)，還包括LC類型解調(diào)制濾波器。
73.根據(jù)權(quán)利要求30的信號(hào)處理器，其中所述濾波器是積分器。
74.根據(jù)權(quán)利要求32的集成電路芯片系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)提供三信道輸出。
75.根據(jù)權(quán)利要求32的集成電路芯片系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)提供六信道輸出。
76.根據(jù)權(quán)利要求34的音頻功率放大系統(tǒng)，還包括LC類型解調(diào)制濾波器。
77.根據(jù)權(quán)利要求43的信號(hào)處理器，其中所述信號(hào)處理器在音頻頻帶展現(xiàn)上至大約0db的調(diào)制深度。
78.根據(jù)權(quán)利要求43的信號(hào)處理器，其中所述信號(hào)處理器將總諧波失真減少到大約90-140db。
79.根據(jù)權(quán)利要求49的方法，其中所述第一分辨率在12位和48位之間，且包含12位和48位。
80.根據(jù)權(quán)利要求66的方法，其中所述產(chǎn)生包括使用LC濾波器電路。
全文摘要
本發(fā)明涉及信號(hào)處理器以及使用信號(hào)處理器的方法。一方面，本發(fā)明涉及一種信號(hào)處理器，其包括具有時(shí)鐘速率的脈沖寬度調(diào)制器，并且還包括配置為接收所述脈沖寬度調(diào)制器的輸出的數(shù)字濾波器，其中所述數(shù)字濾波器以時(shí)鐘速率對(duì)所述輸出進(jìn)行采樣以便抑制失真。又一方面，本發(fā)明涉及一種方法，包括將具有第一分辨率的第一脈沖代碼調(diào)制信號(hào)調(diào)制成為具有第二分辨率的第二脈沖代碼調(diào)制信號(hào)，其中第二分辨率小于第一分辨率。這個(gè)方面還包括將第二脈沖代碼調(diào)制信號(hào)調(diào)制成為包括具有時(shí)鐘速率的多個(gè)時(shí)間脈沖的第三信號(hào)，并且在數(shù)字域中對(duì)所述多個(gè)時(shí)間脈沖進(jìn)行濾波以便抑制第三信號(hào)中的失真。
文檔編號(hào)H03F3/387GK1853344SQ200480026875
公開(kāi)日2006年10月25日 申請(qǐng)日期2004年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月17日
發(fā)明者馬丁·馬林森 申請(qǐng)人:Ess技術(shù)公司