專利名稱：數(shù)字濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于音頻設(shè)備等的數(shù)字濾波器。
技術(shù)背景數(shù)字濾波器可以集成電路化，從而可以實(shí)現(xiàn)小型化、廉價化以 及高可靠性，同時與模擬濾波器相比，具有可以通過軟件處理容易地調(diào)整濾波器特性等多種優(yōu)點(diǎn)。該數(shù)字濾波器通過例如DSP (Digital Signal Processor;數(shù)字信號處理裝置)實(shí)現(xiàn)，該DSP被編程，以執(zhí) 行所希望的濾波處理。此外，最近提供了一種數(shù)字濾波器，其構(gòu)成為 可以由用戶自由更新用于濾波處理的濾波系數(shù)。圖IO是表示這種數(shù)字濾波器的功能結(jié)構(gòu)的框圖。該數(shù)字濾波器 由DSP構(gòu)成，該DSP被編程，以作為3段均衡器起作用。在這里， 3段均衡器通過將由各個IIR (Infinite Impulse Response)濾波器構(gòu)成 的均衡器EQ0、 EQ1以及EQ2四階(biquad)級聯(lián)而構(gòu)成，使輸入 音頻采樣x(n)獲得所希望的頻率特性，然后作為輸出音頻采樣y(n) 輸出。此外，在例如專利文獻(xiàn)1中公開了一種這樣的均衡器用IIR濾 波器。此外，圖10中示出的數(shù)字濾波器為了發(fā)揮作為3段均衡器的 功能，而在各個采樣周期中執(zhí)行圖示的延遲處理901 912、乘法處 理921 936以及加法處理941 943。在各個采樣周期中，在乘法處理921 935中，將延遲處理901 911的輸出信號值dEQOO等分別與圖示的濾波系數(shù)cEQOO等相乘。 此外，在各個釆樣周期中，在加法處理941中將乘法處理921 925 的各個輸出值相加，在加法處理942中將乘法處理926 930的各個 輸出值相加，在加法處理943中將乘法處理931 935的各個輸出值 相加。由此，作為加法處理941 943的輸出值，計(jì)算下述式(1) (3)示出的信號值dEQ10、 dEQ20以及dEQ30，在向下一采樣周期
切換時，根據(jù)該計(jì)算結(jié)果進(jìn)行信號值的更新。dEQ10 = cEQOO X dEQOO + cEQOl X dEQOl + cEQ02 X dEQ02 +cEQ03XdEQ10 + cEQ04X犯Q11 ...... (1)dEQ20 = cEQ10 X dEQ10 + cEQl 1 X dEQl 1 + cEQ12 X犯Q12 +cEQ13XdEQ20 + cEQ14XdEQ21 ...... (2)dEQ30 = cEQ20 X犯Q20 + cEQ21 X dEQ21 + cEQ22 X dEQ22 +cEQ23XdEQ30 + cEQ24XdEQ31 ...... (3)圖11是示意地表示圖10中示出的均衡器EQx (x = 0 2)中的 l個的濾波器特性的圖。如圖11所示，該1個均衡器EQx的濾波器 特性由如下參數(shù)確定，使通過的信號的增益最大的峰值頻率fO; 該峰值頻率f0下的增益G;以及表示頻率選擇的銳度的品質(zhì)因數(shù)Q。 此外，在給出作為第x段(x=0 2)的均衡器EQx目標(biāo)的峰值頻率 f0、增益G以及品質(zhì)因數(shù)Q的情況下，該均衡器EQx使用的濾波系 數(shù)cEQxO、 cEQxl、 cEQx2、 cEQx3以及cEQx4通過下式運(yùn)算。 cEQxO= (1+ a XA) ……(4)cEQxl= — 2X (cos co ) ...... (5)cEQx2= (l— a XA) ...... (6)cEQx3 = 2X (cos" ) ...... (7)cEQx4=— (1— a /A) /3 ...... (8)其中，A、 w、 a、 3如下所述。此外，下述Fs為采樣頻率。A=10 a (G/40) ...... (9)co = (2X jt XfO) /Fs ...... (10)a = (sin" ) / (2Q) ...... (11)0=1+ ( a /A) ……(12)用戶可以針對各個均衡器EQx (x=0 2)，使用例如個人計(jì)算 機(jī)等，基于所希望的峰值頻率f0、增益G以及品質(zhì)因數(shù)Q計(jì)算濾波 系數(shù)cEQx0、 cEQxl、 cEQx2、 cEQx3以及cEQx4，并寫入數(shù)字濾波 器的系數(shù)存儲部。如果進(jìn)行該系數(shù)寫入，則隨后數(shù)字濾波器使用寫入 系數(shù)存儲部中的濾波系數(shù)，進(jìn)行上述式(1) (3)的運(yùn)算而作為3 段均衡器起作用。 此外，上述式(1) (3)所包括的乘法處理、即圖10中的乘法處理921 936，在時分控制方式下由DSP內(nèi)的乘法器執(zhí)行。此外， 上述式(1) (3)所包括的加法處理、即圖10中的加法處理941 943，在時分控制方式下由DSP內(nèi)的加法器執(zhí)行。在這里，由于DSP 內(nèi)的乘法器和加法器是對有限位寬的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，因此必然會在運(yùn) 算時產(chǎn)生誤差。如果該運(yùn)算誤差大，則作為3段均衡器的特性，可能 會無法滿足要求規(guī)格(例如峰值頻率f0、增益G以及品質(zhì)因數(shù)Q)。 此外，特別地在如圖IO示出的3段均衡器這種由IIR濾波器構(gòu)成的 數(shù)字濾波器中，與FIR (Finite Impulse Response;有限脈沖響應(yīng))濾 波器相比具有所謂運(yùn)算量少的優(yōu)點(diǎn)，另一方面，存在如果運(yùn)算誤差大， 則引起稱為極限循環(huán)(limit cycle)的振蕩現(xiàn)象的情況。此外，作為是否產(chǎn)生不滿足要求規(guī)格、發(fā)生極限循環(huán)(limit cycle)等故障的分界線的運(yùn)算精度，不是固定的，而是依賴于執(zhí)行 何種濾波處理。例如在如圖IO所示的IIR濾波器的情況下，在作為 通頻帶中心的峰值頻率f0高的情況下，即使不使運(yùn)算精度很高，也 不會發(fā)生故障，但在峰值頻率f0較低的情況下，如果不提高運(yùn)算精 度，則存在發(fā)生故障的傾向。因此，在由DSP以各種條件(例如峰 值頻率f0)執(zhí)行濾波處理的情況下，為了不發(fā)生故障，需要求出以 上述各個條件執(zhí)行的濾波處理中所需的最高運(yùn)算精度，即最惡劣條件 (worst case)下的運(yùn)算精度，并確保該運(yùn)算精度。作為這種考慮了最惡劣條件的數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)方法，目前存 在兩種方法。第1種方法是使DSP的運(yùn)算器的硬件本身的運(yùn)算精度、 更具體地說是乘法器和加法器的位寬，對應(yīng)于最惡劣條件下所需的運(yùn) 算精度的設(shè)計(jì)方法。第2種方法不是如第1種方法那樣使DSP的硬件結(jié)構(gòu)對應(yīng)于最 惡劣條件而最優(yōu)化，而是在最惡劣條件下由運(yùn)算器執(zhí)行雙精度運(yùn)算， 從而確保最惡劣條件下所需的運(yùn)算精度。例如，在上述圖10的3段 均衡器種，假設(shè)處于最惡劣條件，在DSP的乘法器和加法器的原計(jì) 算精度無法滿足所需的運(yùn)算精度的情況下，在該第2種方法中使DSP 執(zhí)行下述式(13) (15)示出的雙精度運(yùn)算而獲得所需的運(yùn)算精度。
犯Q10-cEQ00XdEQ00L + cEQ01XdEQ01L + cEQ02XdEQ02L + cEQ03 X dEQ 1OL + cEQ04 X dEQ 11L + cEQOO X dEQOOU + cEQO 1 X dEQO 1U + cEQ02 X dEQ02U + cEQ03 X dEQ 1OU + cEQ04XdEQllU ……(13)dEQ20 = cEQ 10 X dEQ 1OL + cEQ 11 X dEQ 11L + cEQ 12 X dEQ 12L + cEQ13XdEQ20L + cEQ14XdEQ21L + cEQ10XdEQ10U + cEQ 11 X dEQ 11U + cEQ 12 X dEQ 12U + cEQ 13 X犯Q2OU + cEQ14XdEQ21U ...... (14)dEQ30 = cEQ20XdEQ20L + cEQ21 XdEQ21L + cEQ22XdEQ22L + cEQ23 X dEQ30L十cEQ24 X dEQ31L + cEQ20 X dEQ20U + cEQ21 X dEQ21U十cEQ22 X dEQ22U十cEQ23 X犯Q30U十 cEQ24XdEQ31U ...... (15)在上述式(13) (15)中，dEQxyL (x = 0 2， y=0 4)為 信號值dEQxy (x = 0 2， y=0 4)的低位，dEQxyU (x = 0 2， y =0 4)為信號值dEQxy (x=0~2， y = 0 4)的高位。專利文獻(xiàn)l:特開2003— 110405號公報發(fā)明內(nèi)容但是，在上述第1種方法中，由于對應(yīng)于最惡劣條件而決定乘 法器等的運(yùn)算精度，因此存在所謂使用于運(yùn)算的硬件規(guī)模變大的問題。此外，伴隨用于運(yùn)算的硬件大規(guī)?；?，存在所謂消耗電力增加的 問題。此外，在上述第2種方法中，由于不改變用于運(yùn)算的硬件的規(guī) 模，因此與第l種方法相比，可以使硬件的規(guī)模減小，但由于為了獲 得對應(yīng)于最惡劣條件的運(yùn)算精度，使運(yùn)算次數(shù)增加而進(jìn)行雙精度運(yùn) 算，因此存在所謂消耗電力變大的問題。此外，在第l和第2種方法 的任意一個中，都是使數(shù)字濾波器的運(yùn)算精度固定為可以滿足最惡劣 條件下使用的運(yùn)算精度。但是，在可以由用戶自由更新濾波系數(shù)的數(shù) 字濾波器的情況下，數(shù)字濾波器也可能在不處于最惡劣條件的條件 (例如，提高峰值頻率f0而進(jìn)行工作等)下使用。即使在這種情況 下，由于根據(jù)上述第1種方法或第2種方法設(shè)計(jì)的數(shù)字濾波器，考慮
最惡劣條件而決定運(yùn)算精度，即以高于原本所需的運(yùn)算精度的運(yùn)算精 度進(jìn)行運(yùn)算，因此存在由于以過高的運(yùn)算精度進(jìn)行運(yùn)算而浪費(fèi)電力的 問題。本發(fā)明就是鑒于上述問題而提出的，其目的在于提供一種數(shù)字 濾波器，其可以以與濾波處理的執(zhí)行條件相應(yīng)的運(yùn)算精度進(jìn)行運(yùn)算，減少無用的電力消耗。本發(fā)明是一種數(shù)字濾波器，其特征在于，具有系數(shù)存儲單元， 其存儲與濾波處理的處理對象信號相乘的濾波系數(shù)，或存儲與在所述 濾波處理的處理過程中生成的信號相乘的濾波系數(shù)；系數(shù)更新控制單 元，其對存儲在所述系數(shù)存儲單元中的所述濾波系數(shù)進(jìn)行更新；運(yùn)算單元，其進(jìn)行用于對處理對象信號實(shí)施濾波處理的運(yùn)算，在該濾波處理中使用了存儲在所述系數(shù)存儲單元中的所述濾波系數(shù)；以及濾波處 理控制單元，其是對由所述運(yùn)算單元進(jìn)行的運(yùn)算進(jìn)行控制的單元，基于表示所述濾波處理的執(zhí)行條件的參數(shù)，通過改變所述運(yùn)算單元的使 用狀態(tài)，對由所述運(yùn)算單元進(jìn)行的運(yùn)算的運(yùn)算精度進(jìn)行切換控制。根據(jù)上述發(fā)明，由于基于濾波處理的執(zhí)行條件，對由運(yùn)算單元 進(jìn)行的運(yùn)算的運(yùn)算精度進(jìn)行切換，因此在以各種執(zhí)行條件進(jìn)行濾波處理的情況下，可以以與執(zhí)行條件相應(yīng)的恰當(dāng)運(yùn)算精度進(jìn)行用于濾波處 理的運(yùn)算，避免浪費(fèi)電力。


圖1是表示作為本發(fā)明的第1實(shí)施方式的數(shù)字濾波器的結(jié)構(gòu)的 框圖。圖2是表示該實(shí)施方式所使用的均衡器的峰值頻率和濾波系數(shù) 之間關(guān)系的圖。圖3是表示該實(shí)施方式中用于判斷濾波處理的執(zhí)行條件是非最 惡劣條件(non-worst case)還是最惡劣條件的濾波系數(shù)閾值的有效 性的圖。圖4是表示該實(shí)施方式的濾波處理控制部的動作的狀態(tài)轉(zhuǎn)變圖。 圖5是表示該實(shí)施方式的動作例的時序圖。 圖6是表示該實(shí)施方式的其它動作例的時序圖。圖7是表示該實(shí)施方式中的濾波系數(shù)和信號值之間的乘法加法 處理方式的圖。圖8是表示由本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的數(shù)字濾波器進(jìn)行 的濾波系數(shù)和信號值之間的乘法加法處理方式的圖。圖9是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式所涉及的數(shù)字濾波器的濾被處理控制部的動作的狀態(tài)轉(zhuǎn)變圖。圖IO是表示作為3段均衡器動作的數(shù)字濾波器的功能結(jié)構(gòu)的框圖。圖11是示意地表示該3段均衡器中的l個均衡器的濾波器特性 的圖。
具體實(shí)施方式
以下，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。 (第1實(shí)施方式)圖1是表示作為本發(fā)明的第1實(shí)施方式的數(shù)字濾波器的結(jié)構(gòu)的 框圖。該數(shù)字濾波器是以如下方式編程的DSP，其作為上述圖10的 3段均衡器對輸入音頻采樣x(n)進(jìn)行濾波處理，最終輸出所得到的音 頻采樣y(n)，該數(shù)字濾波器具有數(shù)據(jù)通道部100、系數(shù)存儲部200、 接口 300以及控制部400。系數(shù)存儲部200是存儲在作為上述圖10的3段均衡器的濾波處 理中使用的濾波系數(shù)cEQxy (x = 0 2， y=0 4)的單元，由例如 EEPROM等可刷新的非易失性存儲器構(gòu)成。數(shù)據(jù)通道部100是進(jìn)行如下運(yùn)算的裝置，該運(yùn)算用于作為上述 圖10的3段均衡器的濾波處理中，該數(shù)據(jù)通道部100具有由乘法 器111、加法器112以及寄存器113構(gòu)成的運(yùn)算器IIO;工作RAM 120; 以及對向乘法器111供給的輸入信息進(jìn)行選擇的選擇器131和132。在這里，工作RAM 120是用于上述圖10中的延遲處理901 912 等的存儲裝置，其存儲2N位(N大于l)的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)表示上述 圖10的3段均衡器的各個節(jié)點(diǎn)的信號值dEQxy。乘法器111是進(jìn)行
上述圖10中的乘法處理921 936等的裝置，對2個N位的輸入數(shù) 據(jù)進(jìn)行乘法運(yùn)算而輸出2N位的數(shù)據(jù)。選擇器131從系數(shù)存儲部200 內(nèi)的濾波系數(shù)cEQxy (x = 0 2， y=0 4)中選擇由控制部400指示 的系數(shù)并供給至乘法器111。選擇器132按照來自控制部400的指示， 選擇從工作RAM 120讀出的信號值dEQxy或輸入音頻采樣x(n)而供 給至乘法器lll。在這里，選擇器132在將從工作RAM 120讀取的 信號值dEQxy供給至乘法器111時，按照來自控制部400的指示， 從2N位的信號值dEQxy中選擇高N位或低N位而供給至乘法器 111。從乘法器111輸出的2N位的數(shù)據(jù)，在供給至加法器112的過 程中進(jìn)行符號擴(kuò)展，而成為在符號位后追加了 M位整數(shù)部分的2N + M位的數(shù)據(jù)。加法器112和寄存器U3作為累加器起作用，其進(jìn)行 該2N + M位的數(shù)據(jù)的累加，計(jì)算下述式(1) (3)或下述式(13) (15)的信號值dEQ10、 dEQ20以及dEQ30。上述數(shù)據(jù)通道部100 內(nèi)的各個部分的處理與從控制部400供給的規(guī)定頻率的時鐘4)同步 地進(jìn)行。犯QIO 二 cEQOO X犯Q00十cEQOl X dEQOl + cEQ02 X dEQ02 + cEQ03X犯Q10 + cEQ04X犯Q11 ...... (1)dEQ20 = cEQ10 X dEQIO + cEQll X dEQll + cEQ12 X dEQ12 + cEQ13XdEQ20 + cEQ14XdEQ21 ...... (2)dEQ30 = cEQ20 X dEQ20 + cEQ21 X dEQ21 + cEQ22 X dEQ22 + cEQ23X犯Q30 + cEQ24XdEQ31 ……(3)dEQ10 = cEQ00XdEQ00L + cEQ01 XdEQ01L+cEQ02XdEQ02L + cEQ03 X dEQ10L十cEQ04 X dEQl 1L + cEQOO X dEQ00U + cEQO 1 X犯QO 1U + cEQ02 X dEQ02U + cEQ03 X dEQ 1OU + cEQ04XdEQllU ...... (13)dEQ20 = cEQ10XdEQ10L + cEQllXdEQllL + cEQ12XdEQ12L + cEQ13XdEQ20L + cEQ14XdEQ21L + cEQ10XdEQ10U + cEQ 11 X dEQ 11U + cEQ 12 X dEQ 12U + cEQ 13 X dEQ20U + cEQ14X犯Q21U ...... (14)dEQ30 = cEQ20 X犯Q20L + cEQ21 X dEQ21L + cEQ22 X dEQ22L+ cEQ23 X犯Q30L十cEQ24 X犯Q31L+ cEQ20 X犯Q20U + cEQ21XdEQ21U + cEQ22XdEQ22U + cEQ23XdEQ30U十 cEQ24XdEQ31U ...... (15)接口 300是與數(shù)字濾波器外部的裝置之間進(jìn)行信號發(fā)送接收的 裝置。數(shù)字濾波器通過該接口 300從外部取得輸入音頻采樣x(n)，將 通過作為3段均衡器的濾波處理得到的輸出音頻采樣y(n)向外部輸 出。此外，在更新系數(shù)存儲部200內(nèi)的濾波系數(shù)時，接口 300與個人 計(jì)算機(jī)等外部裝置連接，負(fù)責(zé)從外部裝置接收更新用的濾波系數(shù)和濾 波系數(shù)的更新命令。控制部400是對該數(shù)字濾波器整體進(jìn)行控制的單元。在優(yōu)選方 式中，控制部400由CPU、存儲由該CPU執(zhí)行的程序的ROM、以 及工作用RAM構(gòu)成?？刂撇?00具有系數(shù)更新控制部401和濾波處 理控制部402。上述部分實(shí)質(zhì)上是由控制部400的CPU執(zhí)行的程序。系數(shù)更新控制部401是如下單元，其在將個人計(jì)算機(jī)等外部裝 置連接在接口 300上的狀態(tài)下，在經(jīng)由接口 300從外部裝置接收濾波 系數(shù)和濾波系數(shù)的更新命令時，根據(jù)接收到的濾波系數(shù)進(jìn)行系數(shù)存儲 部200內(nèi)的濾波系數(shù)的更新。濾波處理控制部402是對由數(shù)據(jù)通道部100進(jìn)行的作為3段均 衡器的濾波處理進(jìn)行控制的單元。本實(shí)施方式的特征在于該濾波處理 控制部402對濾波處理進(jìn)行控制的方式。在現(xiàn)有技術(shù)中，對應(yīng)于濾波 處理的各種執(zhí)行條件中的最惡劣條件的執(zhí)行條件而決定數(shù)字濾波器 的運(yùn)算處理的運(yùn)算精度，數(shù)字濾波器無論在以何種執(zhí)行條件執(zhí)行濾波 處理的情況下，都以該決定的運(yùn)算精度進(jìn)行用于濾波處理的運(yùn)算。與 此相對，本實(shí)施方式的濾波處理控制部402以如下方式對數(shù)據(jù)通道部 100進(jìn)行控制，其針對構(gòu)成3段均衡器的各個均衡器EQx(x=0 2)， 分別判斷均衡器EQx的執(zhí)行條件是最惡劣條件還是非最惡劣條件， 按照該判斷結(jié)果決定作為該均衡器EQx的濾波處理的運(yùn)算精度，以 這種運(yùn)算精度進(jìn)行濾波處理。即，在執(zhí)行條件為非最惡劣條件的情況 下，使數(shù)據(jù)通道部100的運(yùn)算器110進(jìn)行單精度運(yùn)算，在執(zhí)行條件為 最惡劣條件的情況下，使數(shù)據(jù)通道部100的運(yùn)算器IIO進(jìn)行雙精度運(yùn)
算。進(jìn)一步詳述如下。首先，構(gòu)成上述圖10的3段均衡器的各個均衡器EQx (X=0 2)，峰值頻率fO越低則不發(fā)生故障(不滿足要求規(guī)格、發(fā)生極限循 環(huán)(limit cycle)等)地進(jìn)行濾波處理所需的運(yùn)算精度越高。即，對 于各個均衡器EQx，執(zhí)行條件是非最惡劣條件還是最惡劣條件是由 峰值頻率fO決定的，如果峰值頻率fO大于或等于某個閾值，則即使 是單精度運(yùn)算也不會發(fā)生故障(非最惡劣條件)，在峰值頻率f0低 于該閾值的情況下，如果不進(jìn)行雙精度運(yùn)算則容易發(fā)生故障(最惡劣 條件)。在這里，在本實(shí)施方式中，即使通過單精度運(yùn)算進(jìn)行濾波處 理也不會發(fā)生故障的峰值頻率f0的范圍、即單精度運(yùn)算區(qū)域，和如 果不進(jìn)行雙精度運(yùn)算則會發(fā)生故障的峰值頻率f0的范圍、即雙精度 運(yùn)算區(qū)域之間的分界線位于500Hz附近。在本實(shí)施方式中，不是將用于判斷非最惡劣條件/最惡劣條件的 峰值頻率f0直接提供給數(shù)字濾波器，而是將使用該峰值頻率f0運(yùn)算 出的濾波系數(shù)cEQxy (x=0 2， y二0 4)提供給數(shù)字濾波器。并且， 該濾波系數(shù)cEQxy (x=0 2， y=0 4)中存在嚴(yán)重依賴于峰值頻率 fO的濾波系數(shù)。圖2是表示在進(jìn)行3段均衡器中第x段的處理的IIR 濾波器中，使峰值中心頻率fO變化時濾波系數(shù)cEQxy (y = 0 4)的 變化狀態(tài)的圖。此外，在該圖中，與濾波系數(shù)cEQxy (y二0 4) 一 起示出單精度運(yùn)算區(qū)域和雙精度運(yùn)算區(qū)域。如圖2所示，濾波系數(shù)cEQxl和cEQx3嚴(yán)重依賴于峰值頻率f0， 峰值頻率f0越低則濾波系數(shù)cEQxl越接近一2.0，峰值頻率f0越低 則濾波系數(shù)cEQx3越接近2.0。由此可知，如果設(shè)置恰當(dāng)?shù)拈撝?，?如如果濾波系數(shù)cEQxl低于該閾值則進(jìn)行雙精度運(yùn)算，如果大于或 等于閾值則進(jìn)行單精度運(yùn)算，由此可以根據(jù)雙精度運(yùn)算區(qū)域和單精度 運(yùn)算區(qū)域而選擇恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)算精度。因此，在本實(shí)施方式中，濾波處理 控制部402將濾波系數(shù)cEQxl與閾值一1.99比較，如果cEQxl< — 1.99則選擇雙精度運(yùn)算作為用于濾波處理的運(yùn)算精度，如果cEQxl 》一1.99則選擇單精度運(yùn)算作為用于濾波處理的運(yùn)算精度。圖3是表示該情況下使用的閾值一1.99的有效性的圖，表示在 峰值頻率f0小于或等于1000Hz的范圍內(nèi)，在針對品質(zhì)因數(shù)Q和增 益G的各種組合運(yùn)算濾波系數(shù)cEQxl的情況下，濾波系數(shù)cEQxl小 于一1.99的次數(shù)。如圖3所示，在峰值頻率f0高于650Hz的區(qū)域， 無論品質(zhì)因數(shù)和增益G為何種組合，濾波系數(shù)cEQxl都不會小于一 1.99。此外，濾波系數(shù)cEQxl開始小于一1.99的是在峰值f0小于或 等于650Hz時。因此，如果如上所述在濾波系數(shù)cEQxl小于一1.99 的情況下進(jìn)行雙精度運(yùn)算，則可以保證在峰值頻率f0小于或等于 500Hz的情況下一定進(jìn)行雙精度運(yùn)算。除了上述說明的功能之外，濾波處理控制部402還具有如下功 能，其在1個采樣周期內(nèi)應(yīng)當(dāng)執(zhí)行的所有濾波處理結(jié)束的情況下，在 下一采樣周期開始之前的期間，使供給至數(shù)據(jù)通道部100的時鐘4>停 止，而避免浪費(fèi)電力。以上是本實(shí)施方式所涉及的數(shù)字濾波器的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。下面，說明本實(shí)施方式的動作。圖4是表示本實(shí)施方式的濾波 處理控制部402的動作的狀態(tài)轉(zhuǎn)變圖。在本實(shí)施方式中，濾波處理控 制部402在各個采樣周期中，使數(shù)據(jù)通道部100執(zhí)行作為均衡器EQx (x = 0 2)的濾波處理，并輸出l個音頻釆樣y(n)。DSP運(yùn)算空閑狀態(tài)(idle state) DSPIDLE是在l個采樣周期內(nèi) 應(yīng)當(dāng)執(zhí)行的處理結(jié)束后，直至下一采樣周期開始前進(jìn)行待機(jī)的狀態(tài)。 濾波處理控制部402在DSP運(yùn)算空閑狀態(tài)DSPIDLE下，停止向數(shù)據(jù) 通道部100的時鐘4)的供給。該DSP運(yùn)算空閑狀態(tài)DSPIDLE下，如 果設(shè)定了表示采樣周期的開始的FS標(biāo)志，則濾波處理控制部402參 照系數(shù)存儲部200內(nèi)的濾波系數(shù)cEQ01,在cEQ01^ — 1.99的情況下 使?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變至單精度運(yùn)算狀態(tài)EQO，在cEQ0K — 1.99的情況下使 狀態(tài)轉(zhuǎn)變至雙精度運(yùn)算狀態(tài)BIEQO。然后，開始向數(shù)據(jù)通道部100 供給時鐘4>。在單精度運(yùn)算狀態(tài)EQO下，濾波處理控制部402使數(shù)據(jù)通道部 IOO執(zhí)行上述式(1)的單精度運(yùn)算，將最終獲得的均衡器EQO的輸 出信號值dEQIO存儲在工作RAM 120內(nèi)的第1運(yùn)算結(jié)果存儲區(qū)域。 此外，在雙精度運(yùn)算狀態(tài)BIEQO下，使數(shù)據(jù)通道部100執(zhí)行上述式 (13)的雙精度運(yùn)算，將最終獲得的均衡器EQ0的輸出信號值dEQ10 存儲在工作RAM 120內(nèi)的第1運(yùn)算結(jié)果存儲區(qū)域。如果單精度運(yùn)算狀態(tài)EQ0或雙精度運(yùn)算狀態(tài)BIEQ0結(jié)束，則濾 波處理控制部402參照系數(shù)存儲部200內(nèi)的濾波系數(shù)cEQU，在 cEQll^ — 1.99的情況下使?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變至單精度運(yùn)算狀態(tài)EQ1。然后， 由數(shù)據(jù)通道部100根據(jù)上述式(2)的單精度運(yùn)算計(jì)算均衡器EQ1的 輸出信號值dEQ20,將輸出信號值dEQ20存儲在工作RAM 120內(nèi)的 第2運(yùn)算結(jié)果存儲區(qū)域。另一方面，在cEQ1K — 1.99的情況下使?fàn)?態(tài)轉(zhuǎn)變至雙精度運(yùn)算狀態(tài)BIEQ1。然后，根據(jù)上述式(14)的雙精 度運(yùn)算計(jì)算均衡器EQ1的輸出信號值犯Q20，將輸出信號值dEQ20 存儲在工作RAM 120內(nèi)的第2運(yùn)算結(jié)果存儲區(qū)域。如果單精度運(yùn)算狀態(tài)EQ1或雙精度運(yùn)算狀態(tài)BIEQ1結(jié)束，則濾 波處理控制部402參照系數(shù)存儲部200內(nèi)的濾波系數(shù)cEQ21，在 cEQ21》—1.99的情況下使?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變至單精度運(yùn)算狀態(tài)EQ2。然后， 由數(shù)據(jù)通道部100根據(jù)上述式(3)的單精度運(yùn)算計(jì)算均衡器EQ2的 輸出信號值犯Q30，將輸出信號值犯Q30存儲在工作RAM 120內(nèi)的 第3運(yùn)算結(jié)果存儲區(qū)域。另一方面，在cEQ2K — 1.99的情況下使?fàn)?態(tài)轉(zhuǎn)變至雙精度運(yùn)算狀態(tài)BIEQ2。然后，根據(jù)上述式(15)的雙精 度運(yùn)算計(jì)算均衡器EQ2的信號值犯Q30，將輸出信號值犯Q30存儲 在工作RAM 120內(nèi)的第3運(yùn)算結(jié)果存儲區(qū)域。如果單精度運(yùn)算狀態(tài)EQ2或雙精度運(yùn)算狀態(tài)BIEQ2結(jié)束，則濾 波處理控制部402使?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變至淡出/淡入運(yùn)算狀態(tài)FADE。然后， 由數(shù)據(jù)通道部100執(zhí)行上述圖10的乘法處理936，將音頻采樣y(n) 向數(shù)字濾波器的外部輸出。此外，為了執(zhí)行上述圖10的延遲處理 901 912，在工作RAM 120內(nèi)以如下方式進(jìn)行各個信號值dEQxy的 存儲區(qū)域的變更，例如將信號值dEQOl移動至用于存儲dEQ02的區(qū) 域，將信號值dEQ00移動至用于存儲信號值dEQ01的區(qū)域，……。 然后，在工作RAM 120內(nèi)將存儲在第1 第3運(yùn)算結(jié)果存儲區(qū)域中 的信號值dEQ10、 dEQ20以及犯Q30，存儲在為各個信號值設(shè)置的 區(qū)域中。然后，由選擇器132選擇輸入音頻采樣x(n)，將其存儲在工
作RAM120內(nèi)的信號值dEQ00用區(qū)域中。在下一采樣周期中，將如 上述進(jìn)行了內(nèi)容更新的各個存儲區(qū)域中的信號值dEQxy，用于上述 式(1) (3)或上述式(13) (15)的運(yùn)算。在該淡出/淡入運(yùn) 算狀態(tài)FADE結(jié)束的情況下，濾波處理控制部402使?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變至DSP 運(yùn)算空閑狀態(tài)DSPIDLE。
此外，在本實(shí)施方式中，即使在數(shù)字濾波器執(zhí)行濾波處理期間， 有時也會經(jīng)由接口 300進(jìn)行系數(shù)存儲部200內(nèi)的濾波系數(shù)的更新，由 此使均衡器EQx (x=0 2)的一部分的濾波處理發(fā)生單精度運(yùn)算/ 雙精度運(yùn)算切換。在該情況下，濾波處理控制部402在淡出/淡入運(yùn) 算狀態(tài)FADE中，使數(shù)據(jù)通道部100執(zhí)行淡出處理。該淡出處理是 利用規(guī)定數(shù)量的采樣周期，使乘法處理936中與均衡器EQ2的輸出 信號值dEQ30相乘的乘法系數(shù)FADE從1逐漸減少而接近O的處理。
如果該淡出處理完成，乘法系數(shù)FADE成為O，則在接下來的采 樣周期中使?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)镈SP運(yùn)算空閑狀態(tài)DSPIDLE時，濾波處理控 制部402使?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變至工作RAM初始化狀態(tài)MEMCLR。在該工作 RAM初始化狀態(tài)MEMCLR中，濾波處理控制部402對存儲在數(shù)據(jù) 通道部100的工作RAM 120中的上述圖10的3段均衡器的各個節(jié)點(diǎn) 的信號值dEQxy進(jìn)行初始化。如果該初始化結(jié)束，則在接下來的采 樣周期中使?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變至淡出/淡入運(yùn)算狀態(tài)FADE時，濾波處理控制 部402使數(shù)據(jù)通道部100執(zhí)行淡入處理。該淡入處理是利用規(guī)定數(shù)量 的釆樣周期，使乘法處理936中與均衡器EQ2的輸出信號值dEQ30 相乘的乘法系數(shù)FADE從O逐漸增加而接近1的處理。
由于在這樣發(fā)生單精度運(yùn)算/雙精度運(yùn)算的切換時，在進(jìn)行淡出 處理后使工作RAM 120內(nèi)的信號值初始化，經(jīng)過淡出處理而再次開 始作為3段均衡器的濾波處理，因此可以防止伴隨運(yùn)算精度的切換而 使輸出音頻采樣y(n)中產(chǎn)生噪聲。
圖5和圖6是表示本實(shí)施方式的具體動作例的時序圖。在圖5 示出的例子中，由于均衡器EQx (x=0 2)的執(zhí)行條件都是最惡劣 條件，濾波系數(shù)cEQxl (x=0 2)的任意一個都小于—1.99，因此 在1個采樣周期期間，發(fā)生雙精度運(yùn)算狀態(tài)BIEQO、 BIEQ1、 BIEQ2、
淡出/淡入運(yùn)算狀態(tài)FADE以及DSP運(yùn)算空閑狀態(tài)DSPIDLE。與此相 對，在圖6示出的例子中，由于均衡器EQx (x=0 2)的執(zhí)行條件 都是非最惡劣條件，濾波系數(shù)cEQxl (x = 0 2)任意一個都大于或 等于一1.99，因此在l個采樣周期期間，發(fā)生單精度運(yùn)算狀態(tài)EQO、 EQ1、 EQ2、淡出/淡入運(yùn)算狀態(tài)FADE以及DSP運(yùn)算空閑狀態(tài) DSPIDLE。在這里，如上述式(1) (3)以及上述式(13) (15) 所示，在單精度運(yùn)算狀態(tài)EQx (x=0 2)下進(jìn)行乘法處理的次數(shù)是 在雙精度運(yùn)算狀態(tài)BIEQx (x = 0 2)進(jìn)行乘法處理的次數(shù)的1/2。 因此，單精度運(yùn)算狀態(tài)EQx (x = 0 2)的持續(xù)時間是雙精度運(yùn)算狀 態(tài)BIEQx (x=0 2)的持續(xù)時間的大約1/2。因此，如圖所示，在 均衡器EQx (x=0 2)的執(zhí)行條件為非最惡劣條件的情況(圖6) 下，與最惡劣條件的情況(圖5)相比，可以使向數(shù)據(jù)通道部100供 給時鐘4)的期間變短，減少消耗電力。
下面，參照圖7對在濾波處理控制部402的控制下進(jìn)行的濾波 系數(shù)cEQ和信號值dEQ之間的乘法加法處理方式進(jìn)行說明。在圖7 中，cEQ表示用于圖IO示出的3段均衡器的乘法處理921 936中的 濾波系數(shù)cEQxy(x = 0 2， y = 0 4)，犯Q是用于該乘法處理921 936中的信號值dEQxy (x = 0 2， y=0 4)。
濾波處理控制部402在單精度運(yùn)算狀態(tài)EQx (x=0 2)中，使 數(shù)據(jù)通道部IOO僅執(zhí)行圖7示出的"高位計(jì)算"的處理。例如，在單 精度運(yùn)算狀態(tài)EQO中由數(shù)據(jù)通道部100計(jì)算上述式(1)的信號值 dEQ10的情況下，濾波處理控制部402在寄存器113中寫入初始值O。 然后，濾波處理控制部402將系數(shù)存儲部200內(nèi)的濾波系數(shù)cEQOO、 和工作RAM 120內(nèi)的信號值dEQOO的高N位，分別經(jīng)由選擇器131 和132供給至乘法器111，進(jìn)行這兩者的乘法處理。由此，乘法器111 輸出表示乘法結(jié)果cEQOOXdEQOO的2N位的數(shù)據(jù)。濾波處理控制部 402對該2N位的數(shù)據(jù)進(jìn)行符號擴(kuò)展而使其成為2N + M位的數(shù)據(jù)，利 用加法器112和寄存器113進(jìn)行其累加。
然后，濾波處理控制部402將系數(shù)存儲部200內(nèi)的濾波系數(shù) cEQOl和工作RAM 120內(nèi)的信號值dEQOl的高N位，分別經(jīng)由選擇器131和132供給至乘法器111，進(jìn)行這兩者的乘法處理，隨后利用
加法器112和寄存器113進(jìn)行該乘法結(jié)果cEQ01XdEQ01的累加。濾 波處理控制部402隨后以同樣的流程使數(shù)據(jù)通道部100進(jìn)行上述式 (1)中的各個乘法處理cEQ02XdEQ02、 cEQ03XdEQ10以及cEQ04 X犯Qll和上述結(jié)果的累加。其結(jié)果，在寄存器113內(nèi)獲得表示上述 式(1)的信號值dEQ10的2N + M位的數(shù)據(jù)。濾波處理控制部402 將該2N + M位的數(shù)據(jù)的由高N位和全為0的低N位構(gòu)成的數(shù)據(jù)，作 為信號值dEQ10存儲在工作RAM 120內(nèi)的第1運(yùn)算結(jié)果存儲區(qū)域。 以上，對單精度運(yùn)算狀態(tài)EQO中的乘法加法處理方式進(jìn)行了說明， 但在單精度運(yùn)算狀態(tài)EQ1和EQ2中也以同樣方式執(zhí)行上述式(2) 和(3)的運(yùn)算處理。
以上是在非最惡劣條件下執(zhí)行的濾波處理的運(yùn)算方式。 另一方面，濾波處理控制部402在雙精度運(yùn)算狀態(tài)BIEQx (x = 0 2)中，將信號值dEQ分為高N位和低N位(任意一個都包含符 號位)，由同一個乘法器lll依次執(zhí)行系數(shù)cEQ和信號值dEQ的低 位之間的乘法處理(圖7中的"低位計(jì)算")、以及系數(shù)cEQ和信 號值dEQ的高位之間的乘法處理(圖7中的"高位計(jì)算")，使以 與乘法器111的位寬N對應(yīng)的運(yùn)算精度的兩倍的運(yùn)算精度進(jìn)行乘法 處理。以雙精度運(yùn)算狀態(tài)BIEQ0的情況為例，對其動作進(jìn)行如下說 明。
首先，濾波處理控制部402在寄存器113中寫入初始值0。然后， 濾波處理控制部402將系數(shù)存儲部200內(nèi)的N位的濾波系數(shù)cEQ00 經(jīng)由選擇器131供給至乘法器111。此外，濾波處理控制部402將工 作RAM 120內(nèi)的2N位的信號值dEQ00的低N位的數(shù)據(jù)，經(jīng)由選擇 器132而供給至乘法器Ul。然后，由乘法器111進(jìn)行濾波系數(shù)cEQ00 和信號值dEQ00的低N位之間的乘法處理。由此，乘法器lll輸出 表示乘法結(jié)果的2N位的數(shù)據(jù)。然后，濾波處理控制部402對該乘法 結(jié)果進(jìn)行符號擴(kuò)展而生成2N + M位的信號值，并將該2N + M位的 信號值供給至由加法器112和寄存器113構(gòu)成的累加器，而對其進(jìn)行 累加。其結(jié)果，在寄存器113中存儲表示濾波系數(shù)cEQOO和信號值
dEQOO的低N位之間的乘法結(jié)果的2N + M位的數(shù)據(jù)。此外，在執(zhí)行 "高位計(jì)算"前，該寄存器113內(nèi)的數(shù)據(jù)向低位側(cè)移動N—1位，使 其成為原值的1/2^M咅的數(shù)據(jù)。
然后，濾波處理控制部402使數(shù)據(jù)通道部100以如下方式執(zhí)行 "高位計(jì)算"。首先，濾波處理控制部402將系數(shù)存儲部200內(nèi)的N 位的濾波系數(shù)cEQOO，經(jīng)由選擇器131供給至乘法器111。此外，濾 波處理控制部402將工作RAM 120內(nèi)的2N位的信號值dEQOO的高 N位的數(shù)據(jù)，經(jīng)由選擇器132供給至乘法器111。然后，由乘法器111 進(jìn)行濾波系數(shù)cEQ00和信號值dEQOO的高N位之間的乘法處理。由 此，乘法器111輸出表示乘法結(jié)果的2N位的數(shù)據(jù)。然后，濾波處理 控制部402對該乘法結(jié)果進(jìn)行符號擴(kuò)展而生成2N + M位的信號值， 將該2N + M位的信號值供給至由加法器112和寄存器113構(gòu)成的累 加器而對其進(jìn)行累加。其結(jié)果，在寄存器113內(nèi)獲得使濾波系數(shù) cEQOO和信號值dEQOO的低N位之間的乘法結(jié)果、與濾波系數(shù)cEQOO 和信號值dEQOO的高N位之間的乘法結(jié)果相加后的數(shù)據(jù)，即通過雙 精度運(yùn)算得到的濾波系數(shù)cEQOO和信號值dEQOO之間的乘法結(jié)果。 隨后，以同樣的方式進(jìn)行上述式(13)中示出的各個乘法處理及它們 的累加處理。然后，將由此在寄存器113內(nèi)獲得的均衡器EQO的輸 出信號值dEQ10存儲在工作RAM 120內(nèi)的第1運(yùn)算結(jié)果存儲區(qū)域。
以上，對雙精度運(yùn)算狀態(tài)BIEQO中的乘法加法處理方式進(jìn)行了 說明，但在雙精度運(yùn)算狀態(tài)BIEQ1和BIEQ2中，也以同樣的方式執(zhí) 行上述式(14)和(15)的運(yùn)算處理。
以上是在最惡劣條件下執(zhí)行的濾波處理的運(yùn)算方式。
如上述說明所述，根據(jù)本實(shí)施方式，基于濾波系數(shù)判斷數(shù)字濾 波器的執(zhí)行條件是需要高運(yùn)算精度的最惡劣條件還是沒有這種要求 的非最惡劣條件，使用共用的運(yùn)算器110，如果是最惡劣條件則通過 雙精度運(yùn)算執(zhí)行濾波處理，如果是非最惡劣條件則通過電力消耗小的
單精度運(yùn)算執(zhí)行濾波處理。因此，可以執(zhí)行最惡劣條件下的濾波處理 和非最惡劣條件下的濾波處理這兩者，而不會使硬件規(guī)模變大，并且 不會發(fā)生浪費(fèi)電力。此外，在本實(shí)施方式中，在作為3段均衡器的濾
波處理由比其規(guī)模小的均衡器EQx (X=0 2)的各個濾波處理構(gòu)成 的情況下，針對每個小規(guī)模的濾波處理獨(dú)立地判斷執(zhí)行條件是最惡劣 條件還是非最惡劣條件，而選擇運(yùn)算精度，因此可以通過單精度運(yùn)算 進(jìn)行盡可能多的濾波處理，具有可以精確節(jié)電的優(yōu)點(diǎn)。
(第2實(shí)施方式)
圖8是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的數(shù)字濾波器的濾波 系數(shù)cEQ和信號值dEQ之間的乘法加法處理方式的圖。在上述第1 實(shí)施方式中，使濾波系數(shù)cEQ為N位、信號值dEQ為2N位，在通 過雙精度運(yùn)算進(jìn)行濾波處理的情況下，將信號值dEQ分為高N位和 低N位，依次進(jìn)行系數(shù)cEQ和后者的乘法處理、以及系數(shù)cEQ和前 者的乘法處理，并進(jìn)行乘法結(jié)果的累加。與此相對，在本實(shí)施方式中， 使濾波系數(shù)cEQ為2N位、信號值dEQ為N位，通過切換在與信號 值dEQ相乘時使用的濾波系數(shù)cEQ的位數(shù)，進(jìn)行單精度運(yùn)算/雙精度 運(yùn)算的切換。
在通過單精度運(yùn)算進(jìn)行濾波處理的情況下，僅執(zhí)行圖8中示出 的"高位運(yùn)算"。即，由乘法器lll將濾波系數(shù)cEQ的高N位和信 號值dEQ相乘，對該乘法結(jié)果進(jìn)行符號擴(kuò)展，利用由加法器112和 寄存器113構(gòu)成的累加器進(jìn)行累加。
如果針對上述式(1)中的濾波系數(shù)cEQxy和信號值犯Qxy的 各個組合執(zhí)行上述處理，則在寄存器113內(nèi)獲得表示信號值dEQ10 的2N + M位的數(shù)據(jù)。濾波處理控制部402將該數(shù)據(jù)的高N位作為信 號值dEQ10存儲在工作RAM 120內(nèi)的第1運(yùn)算結(jié)果存儲區(qū)域中。上 述式(2)和(3)中示出的信號值dEQ20和dEQ30的計(jì)算動作也基 本相同。
另一方面，在通過雙精度運(yùn)算進(jìn)行濾波處理的情況下，依次執(zhí) 行圖8中示出的"低位運(yùn)算"和"高位運(yùn)算"。首先，由乘法器lll 將濾波系數(shù)cEQ的低N位和信號值dEQ相乘，對該乘法結(jié)果進(jìn)行符 號擴(kuò)展，并利用由加法器112和寄存器113構(gòu)成的累加器進(jìn)行累加。 隨后，在"高位計(jì)算"之前，將寄存器113內(nèi)的數(shù)據(jù)向低位側(cè)移動N —l位，而成為原值的1/2^的數(shù)據(jù)。然后，由加法器lll將濾波系
數(shù)cEQ的高N位和信號值dEQ相乘，對該乘法結(jié)果進(jìn)行符號擴(kuò)展， 并利用由加法器112和寄存器113構(gòu)成的累加器進(jìn)行累加。
如果針對上述式(1)中的濾波系數(shù)cEQxy和信號值dEQxy的 各個組合執(zhí)行上述處理，則在寄存器113內(nèi)獲得表示信號值dEQ10 的2N + M位的數(shù)據(jù)。濾波處理控制部402將該數(shù)據(jù)的高N位作為信 號值dEQ10存儲在工作RAM 120內(nèi)的第1運(yùn)算結(jié)果存儲區(qū)域中。上 述式(2)和(3)中示出的信號值dEQ20和dEQ30的計(jì)算動作也基 本相同。
在本實(shí)施方式中，由于也根據(jù)濾波處理的執(zhí)行條件是非最惡劣 條件還是最惡劣條件進(jìn)行單精度運(yùn)算/雙精度運(yùn)算的切換，因此可以 執(zhí)行非最惡劣條件和最惡劣條件下的濾波處理，而不會使硬件大規(guī)模 化，并且在非最惡劣條件下可以避免浪費(fèi)電力。 (第3實(shí)施方式)
圖9是表示在作為本發(fā)明的第3實(shí)施方式的數(shù)字濾波器中，濾 波處理控制部402 (參照圖1)的動作的狀態(tài)轉(zhuǎn)變圖。在上述第1實(shí) 施方式中，針對各個均衡器EQx (x = 0 2)判斷濾波處理的執(zhí)行條 件是非最惡劣條件還是最惡劣條件，而針對各個均衡器進(jìn)行運(yùn)算精度 的選擇。與此相對，在本實(shí)施方式中，對于均衡器EQx (x=0 2) 的所有處理， 一并地進(jìn)行運(yùn)算精度的切換。
更詳細(xì)地說，濾波處理控制部402在采樣周期開始時，參照系 數(shù)存儲部200內(nèi)的濾波系數(shù)cEQxl (x = 0 2)。然后，在濾波系數(shù) cEQxl (x=0 2)全部大于或等于一1.99的情況下，隨后依次使?fàn)?態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閱尉冗\(yùn)算狀態(tài)EQO、 EQ1、 EQ2，通過單精度運(yùn)算執(zhí)行均 衡器EQx(x二0 2)的濾波處理。另一方面，在濾波系數(shù)cEQxl (x =0 2)中至少一個小于一1.99的情況下，隨后依次使?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)殡p 精度運(yùn)算狀態(tài)BIEQO、 BIEQ1、 BIEQ2，通過雙精度運(yùn)算執(zhí)行均衡器 EQx (x = 0 2)的濾波處理。
在本實(shí)施方式中，也可以執(zhí)行非最惡劣條件和最惡劣條件下的 濾波處理，而不會使硬件大規(guī)?；?，并且在非最惡劣條件下可以避免 浪費(fèi)電力。此外，在本實(shí)施方式中，由于不是如上述第1實(shí)施方式那
樣針對各個均衡器EQX (X = 0 2)個別地進(jìn)行運(yùn)算精度的切換，因 此無法進(jìn)行精確地節(jié)電，但與第1實(shí)施方式相比具有所謂控制簡單的 優(yōu)點(diǎn)。
(其它實(shí)施方式) 以上，對本發(fā)明的各個實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但本發(fā)明還具有 除此之外的其它實(shí)施方式。例如如下所述。
(1) 在上述實(shí)施方式中，將濾波處理的執(zhí)行條件分為非最惡劣
條件和最惡劣條件這2個等級，根據(jù)執(zhí)行條件屬于哪個等級而選擇單
精度運(yùn)算或雙精度運(yùn)算。但是，也可以將濾波處理的執(zhí)行條件分為大
于或等于3個等級，隨著執(zhí)行條件變嚴(yán)格，以雙精度運(yùn)算、三倍精度
運(yùn)算、……的方式提高運(yùn)算精度。
(2) 在上述實(shí)施方式中，作為表示濾波處理的執(zhí)行條件的參數(shù)
使用濾波系數(shù)，但在數(shù)字濾波器可以從外部取得濾波處理的峰值頻率
f0、增益G、品質(zhì)因數(shù)Q等的情況下，也可以基于上述參數(shù)判斷濾波 處理的執(zhí)行條件(區(qū)分非最惡劣條件/最惡劣條件)，而選擇運(yùn)算精 度。
(3) 也可以在數(shù)字濾波器中設(shè)置可以通過來自外部的操作進(jìn)行 設(shè)定的自動模式和手動模式，在手動模式下，與例如經(jīng)由接口 300 的命令的輸入等對應(yīng)，進(jìn)行用于各個均衡器EQx (x=0 2)的運(yùn)算 精度的切換控制，在自動模式下，如上述第1實(shí)施方式那樣基于表示 濾波處理的執(zhí)行條件的參數(shù)(在上述第1實(shí)施方式中為濾波系數(shù))進(jìn) 行運(yùn)算精度的切換控制。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字濾波器，其特征在于，具有系數(shù)存儲單元，其存儲與濾波處理的處理對象信號相乘的濾波系數(shù)，或存儲與在所述濾波處理的處理過程中生成的信號相乘的濾波系數(shù)；系數(shù)更新控制單元，其對存儲在所述系數(shù)存儲單元中的所述濾波系數(shù)進(jìn)行更新；運(yùn)算單元，其進(jìn)行用于對處理對象信號實(shí)施濾波處理的運(yùn)算，在該濾波處理中使用了存儲在所述系數(shù)存儲單元中的所述濾波系數(shù)；以及濾波處理控制單元，其是對由所述運(yùn)算單元進(jìn)行的運(yùn)算進(jìn)行控制的單元，基于表示所述濾波處理的執(zhí)行條件的參數(shù)，通過改變所述運(yùn)算單元的使用狀態(tài)，對由所述運(yùn)算單元進(jìn)行的運(yùn)算的運(yùn)算精度進(jìn)行切換控制。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字濾波器，其特征在于， 所述濾波處理控制單元，使用存儲在所述系數(shù)存儲單元中的所述濾波系數(shù)作為表示所述濾波處理的執(zhí)行條件的參數(shù)，進(jìn)行所述運(yùn)算 精度的切換控制。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字濾波器，其特征在于，所述濾波處理控制單元，在所述參數(shù)表示的濾波處理的執(zhí)行條件是需要最高運(yùn)算精度的最惡劣條件的情況下，使所述運(yùn)算單元進(jìn)行 雙精度運(yùn)算，在所述參數(shù)表示的濾波處理的執(zhí)行條件為非最惡劣條件的情況下，使所述運(yùn)算單元進(jìn)行單精度運(yùn)算。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字濾波器，其特征在于， 所述濾波處理控制單元，在所述參數(shù)表示的濾波處理的執(zhí)行條件是需要最高運(yùn)算精度的最惡劣條件的情況下，使所述運(yùn)算單元進(jìn)行 雙精度運(yùn)算，在所述參數(shù)表示的濾波處理的執(zhí)行條件為非最惡劣條件 的情況下，使所述運(yùn)算單元進(jìn)行單精度運(yùn)算。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字濾波器，其特征在于， 所述濾波處理由多個比其規(guī)模小的濾波處理單位構(gòu)成，所述濾波處理控制單元以所述小規(guī)模的濾波處理為單位，個別地進(jìn)行運(yùn)算精 度的切換控制，以確保各自所需的運(yùn)算精度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字濾波器，其特征在于，所述濾波處理由多個比其規(guī)模小的濾波處理單位構(gòu)成，所述濾 波處理控制單元以所述小規(guī)模的濾波處理為單位，個別地進(jìn)行運(yùn)算精 度的切換控制，以確保各自所需的運(yùn)算精度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)字濾波器，其特征在于， 所述濾波處理由多個比其規(guī)模小的濾波處理單位構(gòu)成，所述濾波處理控制單元以所述小規(guī)模的濾波處理為單位，個別地進(jìn)行運(yùn)算精 度的切換控制，以確保各自所需的運(yùn)算精度。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)字濾波器，其特征在于， 所述濾波處理由多個比其規(guī)模小的濾波處理單位構(gòu)成，所述濾波處理控制單元以所述小規(guī)模的濾波處理為單位，個別地進(jìn)行運(yùn)算精 度的切換控制，以確保各自所需的運(yùn)算精度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字濾波器，其特征在于， 所述濾波處理由多個比其規(guī)模小的濾波處理構(gòu)成，所述濾波處理控制單元對于所述多個小規(guī)模的濾波處理，一并地進(jìn)行運(yùn)算精度的 切換控制，以確保所述多個小規(guī)模的濾波處理所需的運(yùn)算精度中最高 的運(yùn)算精度。
10. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字濾波器，其特征在于， 所述濾波處理由多個比其規(guī)模小的濾波處理構(gòu)成，所述濾波處 理控制單元對于所述多個小規(guī)模的濾波處理，一并地進(jìn)行運(yùn)算精度的 切換控制，以確保所述多個小規(guī)模的濾波處理所需的運(yùn)算精度中最高 的運(yùn)算精度。
11. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)字濾波器，其特征在于， 所述濾波處理由多個比其規(guī)模小的濾波處理構(gòu)成，所述濾波處理控制單元對于所述多個小規(guī)模的濾波處理，一并地進(jìn)行運(yùn)算精度的 切換控制，以確保所述多個小規(guī)模的濾波處理所需的運(yùn)算精度中最高 的運(yùn)算精度。
12. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)字濾波器，其特征在于，所述濾波處理由多個比其規(guī)模小的濾波處理構(gòu)成，所述濾波處 理控制單元對于所述多個小規(guī)模的濾波處理，一并地進(jìn)行運(yùn)算精度的 切換控制，以確保所述多個小規(guī)模的濾波處理所需的運(yùn)算精度中最高 的運(yùn)算精度。
13. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)字濾波器，其特征在于， 所述濾波處理由多個比其規(guī)模小的濾波處理構(gòu)成，所述濾波處理控制單元對于所述多個小規(guī)模的濾波處理，一并地進(jìn)行運(yùn)算精度的 切換控制，以確保所述多個小規(guī)模的濾波處理所需的運(yùn)算精度中最高 的運(yùn)算精度。
14. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的數(shù)字濾波器，其特征在于， 所述濾波處理由多個比其規(guī)模小的濾波處理構(gòu)成，所述濾波處理控制單元對于所述多個小規(guī)模的濾波處理，一并地進(jìn)行運(yùn)算精度的 切換控制，以確保所述多個小規(guī)模的濾波處理所需的運(yùn)算精度中最高 的運(yùn)算精度。
15. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)字濾波器，其特征在于，所述濾波處理由多個比其規(guī)模小的濾波處理構(gòu)成，所述濾波處 理控制單元對于所述多個小規(guī)模的濾波處理，一并地進(jìn)行運(yùn)算精度的 切換控制，以確保所述多個小規(guī)模的濾波處理所需的運(yùn)算精度中最高 的運(yùn)算精度。
16. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的數(shù)字濾波器，其特征在于，所述濾波處理由多個比其規(guī)模小的濾波處理構(gòu)成，所述濾波處 理控制單元對于所述多個小規(guī)模的濾波處理，一并地進(jìn)行運(yùn)算精度的 切換控制，以確保所述多個小規(guī)模的濾波處理所需的運(yùn)算精度中最高 的運(yùn)算精度。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1至16中任意一項(xiàng)所述的數(shù)字濾波器，其特 征在于，其具有可以通過來自外部的操作進(jìn)行設(shè)定的手動模式、和自動 模式，在所述手動模式中，與來自外部的操作對應(yīng)而進(jìn)行所述運(yùn)算精 度的切換控制，在所述自動模式中，基于表示所述濾波處理的執(zhí)行條 件的參數(shù)，進(jìn)行所述運(yùn)算處理的精度的切換控制。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種數(shù)字濾波器，其可以使數(shù)字濾波器以與濾波處理的執(zhí)行條件相應(yīng)的運(yùn)算精度進(jìn)行運(yùn)算，避免浪費(fèi)電力。系數(shù)存儲部(200)內(nèi)的濾波系數(shù)可以在系數(shù)更新控制部(401)的控制下，經(jīng)由接口(300)進(jìn)行更新。由數(shù)據(jù)通道部(100)進(jìn)行運(yùn)算，該運(yùn)算用于使用系數(shù)存儲部(200)內(nèi)的濾波系數(shù)對輸入音頻采樣(x(n))實(shí)施濾波處理。濾波處理控制部(402)是對由數(shù)據(jù)通道部(100)執(zhí)行的運(yùn)算進(jìn)行控制的單元，其基于存儲在系數(shù)存儲部(200)中的濾波系數(shù)，切換進(jìn)行單精度運(yùn)算還是進(jìn)行雙精度運(yùn)算。
文檔編號H03H17/02GK101154937SQ20071015155
公開日2008年4月2日 申請日期2007年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月28日
發(fā)明者西岡直俊 申請人:雅馬哈株式會社