專利名稱：采樣頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采樣頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備，優(yōu)選地用于數(shù)字音頻設(shè)備或類 似設(shè)備。
背景技術(shù)：
在數(shù)字音頻或類似領(lǐng)域中，自從提供了支持多種采樣頻率的設(shè)備，采樣頻率不同的設(shè)備間經(jīng)常彼此連接。在這種情況下，在前級(jí)裝置和后級(jí)裝置間插入采樣頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備用來把前級(jí)裝置所饋送的諸 如音頻樣本的輸入樣本的輸入采樣頻率轉(zhuǎn)換為后級(jí)裝置所指定的輸出采樣頻率。一種已知的采樣頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備對(duì)具有輸入采樣頻率的輸入樣本 應(yīng)用內(nèi)插運(yùn)算，從而計(jì)算出具有后級(jí)裝置所指定的輸出采樣頻率的內(nèi) 插樣本，并且把內(nèi)插樣本輸出給后級(jí)裝置。附帶地，作為涉及這種類型的采樣頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備的文獻(xiàn)，例如有專利文件1和2。 [專利文件1] JP-A-2006-238044 [專利文件2] JP-A-2006-261812然而，在后級(jí)裝置所請(qǐng)求的輸出采樣頻率等于或大于輸入樣本 的輸入采樣頻率的情況下，由于在內(nèi)插運(yùn)算過程中發(fā)生錯(cuò)誤，有時(shí)候 傳統(tǒng)的采樣頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備不能轉(zhuǎn)換采樣頻率。甚至在后級(jí)裝置所請(qǐng)求 的輸出采樣頻率小于輸入樣本的輸入采樣頻率的情況下，由于發(fā)生采 樣頻率抖動(dòng)，傳統(tǒng)的采樣頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備也不能轉(zhuǎn)換采樣頻率。發(fā)明內(nèi)容考慮到上述情形，設(shè)計(jì)了本發(fā)明。本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種采 樣頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備，即使前級(jí)裝置所請(qǐng)求的采樣頻率等于或大于輸入樣本的采樣頻率，其也能夠把輸入采樣頻率轉(zhuǎn)換為后級(jí)裝置所請(qǐng)求的輸出采樣頻率，而在內(nèi)插運(yùn)算中不會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤。本發(fā)明提供了一種采樣頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備，用來對(duì)具有輸入采樣 頻率的輸入樣本應(yīng)用內(nèi)插運(yùn)算從而計(jì)算出具有后級(jí)裝置所指定的輸 出采樣頻率的內(nèi)插樣本，并且用來把內(nèi)插樣本輸出給后級(jí)裝置。本發(fā) 明的采樣頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備包括輸入樣本寄存器，存儲(chǔ)預(yù)定數(shù)量的輸入 樣本作為用于內(nèi)插運(yùn)算的輸入樣本原始序列；系數(shù)產(chǎn)生部分，制備對(duì) 應(yīng)于輸入樣本過采樣序列的內(nèi)插系數(shù)第一序列，其中輸入樣本過采樣 序列是把零值的標(biāo)準(zhǔn)輸入樣本插入到存儲(chǔ)在輸入樣本寄存器內(nèi)的輸 入樣本中而獲得的，并且系數(shù)產(chǎn)生部分產(chǎn)生內(nèi)插系數(shù)第二序列，內(nèi)插 系數(shù)第二序列是從內(nèi)插系數(shù)第一序列中提取的并且對(duì)應(yīng)于輸入樣本 原始序列；以及巻積運(yùn)算部分，其把內(nèi)插系數(shù)第二序列和輸入樣本原 始序列進(jìn)行巻積運(yùn)算，從而輸出內(nèi)插樣本。根據(jù)本發(fā)明，采樣頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備能執(zhí)行采樣頻率轉(zhuǎn)換，該采樣 頻率轉(zhuǎn)換能獲得相當(dāng)于以下情況的有效結(jié)果不增加每一內(nèi)插樣本的計(jì)算量，通過插入零樣本以輸入樣本的過采樣來執(zhí)行內(nèi)插計(jì)算過程。 因此，不僅當(dāng)后級(jí)裝置所指定的輸出采樣頻率小于輸入樣本的輸入采 樣頻率時(shí)，而且當(dāng)后級(jí)裝置所指定的輸出采樣頻率等于或大于輸入樣 本的輸入采樣頻率時(shí)，都能進(jìn)行采樣頻率轉(zhuǎn)換而在內(nèi)插運(yùn)算中不會(huì)發(fā) 生錯(cuò)誤并且不會(huì)增加每一內(nèi)插樣本的計(jì)算量。


圖1是示出本發(fā)明實(shí)施例的采樣頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備的結(jié)構(gòu)的框圖。圖2是說明基本采樣頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備所執(zhí)行的內(nèi)插運(yùn)算處理的內(nèi)容的示圖。圖3是說明內(nèi)插運(yùn)算處理的內(nèi)容的示圖，此內(nèi)插運(yùn)算附有基于 零點(diǎn)插入的兩倍過采樣。圖4是說明內(nèi)插運(yùn)算中偶數(shù)周期的處理的內(nèi)容以及其中奇數(shù)周 期的處理的內(nèi)容的示圖，此內(nèi)插運(yùn)算附有基于零點(diǎn)插入的兩倍過采 樣。 '圖5是說明本實(shí)施例所采用的內(nèi)插運(yùn)算的偶數(shù)周期處理的內(nèi)容以及奇數(shù)周期處理的內(nèi)容的示圖。圖6是示出在本實(shí)施例中用來計(jì)算偶數(shù)周期的內(nèi)插樣本的內(nèi)插 系數(shù)的示圖。圖7是示出在本實(shí)施例中用來計(jì)算奇數(shù)周期的內(nèi)插樣本的內(nèi)插 系數(shù)的示圖。圖8是示出在本實(shí)施例中所提供的控制單元la的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的框圖。圖9是示出本實(shí)施例運(yùn)算的一個(gè)實(shí)例的示圖。圖IO是示出本實(shí)施例運(yùn)算的一個(gè)實(shí)例的示圖。圖11 (a)和11 (b)是說明在本實(shí)施例中可以采用常規(guī)的系數(shù)產(chǎn)生電路的事實(shí)的示圖。圖12是示出基本采樣頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備的結(jié)構(gòu)的框圖。圖13是示出基本采樣頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備的運(yùn)算的實(shí)例的示圖。圖14是說明在基本采樣頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備中產(chǎn)生內(nèi)插系數(shù)的方法的示圖。圖15是詳細(xì)說明在基本采樣頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備中產(chǎn)生內(nèi)插系數(shù)的方 法的示圖。圖16是示出在基本采樣頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備中識(shí)別內(nèi)插系數(shù)出現(xiàn)的時(shí) 間間隔的方法以及內(nèi)插系數(shù)的線性內(nèi)插方法的示圖。圖17是說明在基本采樣頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備中執(zhí)行相位信息的更新過 程的示圖。圖18是說明在基本采樣頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備中內(nèi)插運(yùn)算中發(fā)生錯(cuò)誤的 示圖。
具體實(shí)施方式
圖12是示出一種基本類型的采樣頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備的結(jié)構(gòu)的示例的 框圖?；静蓸宇l率轉(zhuǎn)換設(shè)備是這樣一種裝置，該裝置對(duì)前級(jí)裝置所 輸出的第一采樣頻率fl (輸入采樣頻率)的樣本x執(zhí)行內(nèi)插運(yùn)算， 從而把樣本x轉(zhuǎn)換為后級(jí)裝置所請(qǐng)求的第二采樣頻率f2 (輸出采樣 頻率)的內(nèi)插樣本y，并且輸出樣本y。如圖12所示，采樣頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備包括控制整個(gè)設(shè)備的控制單元 1、內(nèi)插單元2、以RAM之類來形成的先進(jìn)先出裝置(FIFO) 3以及 接口 4。從采樣頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備前級(jí)中的裝置把第一采樣頻率fl的輸入樣 本x饋送給內(nèi)插單元2。在控制單元1的控制下，內(nèi)插單元2對(duì)先前 輸入的預(yù)定數(shù)量的輸入樣本x的序列進(jìn)行內(nèi)插運(yùn)算，從而產(chǎn)生后級(jí)裝 置所請(qǐng)求的第二采樣頻率f2的內(nèi)插樣本y，并將內(nèi)插樣本y連同寫 請(qǐng)求信號(hào)WE—起輸出。響應(yīng)于寫請(qǐng)求信號(hào)WE的輸出，控制單元l 更新被饋送到FIFO 3的寫地址。FIFO 3是先進(jìn)先出緩沖器，其在控制單元1的控制下順序存儲(chǔ)內(nèi)插樣本y(該內(nèi)插樣本y連同寫請(qǐng)求信號(hào)WE由內(nèi)插單元2所饋送)，并且其響應(yīng)于來自接口 4的讀請(qǐng)求信號(hào)RE，從最早(舊)的樣本中 順序讀出存儲(chǔ)的樣本y，并且把樣本y作為內(nèi)插樣本z序列饋送到接 □ 4。根據(jù)在后級(jí)中的裝置所發(fā)送的字時(shí)鐘LRCK，接口 4把讀請(qǐng)求 信號(hào)RE輸出到每個(gè)FIFO 3和控制單元1。響應(yīng)于讀請(qǐng)求信號(hào)RE， 控制單元1更新被饋送到FIF0 3的讀地址，并且擴(kuò)展控制，從而沒 有被讀取的內(nèi)插樣本y中的最早的樣本將從FIFO 3被輸出。響應(yīng)于 輸出到控制單元1的讀請(qǐng)求信號(hào)RE，接口 4從FIF0 3接收樣本z。 然后，接口 4把所接收到的樣本z轉(zhuǎn)換為串行位串SDO，并且與在 后級(jí)中的裝置所饋送的位時(shí)鐘BCK同步地輸出位串SDO。字時(shí)鐘 LRCK是具有與在后級(jí)中的裝置所請(qǐng)求的第二采樣頻率f2相同頻率 的時(shí)鐘。圖13示出內(nèi)插單元2所執(zhí)行的內(nèi)插運(yùn)算的內(nèi)容。在圖13中， 黑圓標(biāo)記表示被饋送到內(nèi)插單元2的輸入樣本x,空心三角標(biāo)記表示 將由內(nèi)插單元2產(chǎn)生的內(nèi)插樣本y。假定將產(chǎn)生的內(nèi)插樣本y的周期 1/f2除以輸入樣本x的周期(樣本間的時(shí)間間隔)1/fl所獲得的比值 (l/f2) / (1/fl) =fl/f2被認(rèn)作是轉(zhuǎn)換比p，那么將通過內(nèi)插運(yùn)算產(chǎn) 生的內(nèi)插樣本y是以|3周期(一個(gè)周期-l/fl)為時(shí)間間隔對(duì)輸入樣 本x所表示的波進(jìn)行再采樣所獲得的樣本。在圖13所示的實(shí)例中，第一采樣頻率fl是48kHz，第二采樣頻率f2是22.05kHz。因此轉(zhuǎn)換 比(3為48kHz/22.05kHz=2.1768。因此，內(nèi)插樣本y是以2.178周期為時(shí)間間隔對(duì)輸入樣本x所表示的波再采樣所獲得的樣本。為了執(zhí)行內(nèi)插運(yùn)算，如圖12所示，內(nèi)插單元2包括輸入樣本寄 存器201、系數(shù)產(chǎn)生電路202、和巻積運(yùn)算塊203。其中，輸入樣本 寄存器201是例如N步(其中N表示一個(gè)預(yù)定的整數(shù))的移位寄存 器。第一采樣頻率fl的輸入樣本x以具有與第一采樣頻率fl 一樣頻 率的時(shí)鐘4)1來被順序地提取。N個(gè)被提取的先前樣本的樣本串x[i-k] (!^0到N-1，其中i表示一個(gè)與時(shí)間常數(shù)相關(guān)的指標(biāo)，x[i-O]表示最 新的樣本，而x[i- (N-l)]表示最早的樣本)被保存作為內(nèi)插運(yùn)算的 輸入樣本串。每當(dāng)把時(shí)鐘4)1饋送到輸入樣本寄存器201時(shí)，最新樣本x被寫 入輸入樣本寄存器201，并且存儲(chǔ)在輸入樣本寄存器201內(nèi)的最早樣 本被丟棄。因此，隨著每經(jīng)歷一個(gè)采樣周期1/fl，將被輸入到輸入樣 本寄存器201的內(nèi)插運(yùn)算輸入樣本串x[i-k] (k=0到N-l)被更新為 相位超前一個(gè)采樣周期1/fl的樣本。當(dāng)輸入樣本寄存器201中的內(nèi)插運(yùn)算輸入樣本串x[i-k] (k=0到 N-l)的相位適宜用于內(nèi)插樣本y的內(nèi)插運(yùn)算時(shí)，控制單元l會(huì)饋送 請(qǐng)求內(nèi)插運(yùn)算的運(yùn)算請(qǐng)求信號(hào)CRQ和內(nèi)插比a。在這里，內(nèi)插比a 引用將由內(nèi)插單元2產(chǎn)生的內(nèi)插樣本y的采樣點(diǎn)處的相位。更具體地說，在采樣頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備中，這樣一種狀態(tài)內(nèi)插樣 本y存在于在輸入樣本寄存器201中所保存的內(nèi)插運(yùn)算輸入樣本串 x[i-k]( k=0到N-1)中的 一個(gè)樣本x[i-m](例如，m=N/2)和樣本x[i-m+1 ] 之間，當(dāng)這種狀態(tài)被確定時(shí)，內(nèi)插單元2通過執(zhí)行內(nèi)插運(yùn)算獲得內(nèi)插 樣本y。內(nèi)插比a表示通過內(nèi)插運(yùn)算應(yīng)該獲得的內(nèi)插樣本y的采樣點(diǎn) 位于在樣本x[i-m]采樣點(diǎn)和樣本x[i-m+l]采樣點(diǎn)之間的時(shí)基上的何 處。具體地說，內(nèi)插比a表示內(nèi)插樣本y的采樣點(diǎn)比在輸入樣本寄存 器201中的樣本x[i-m]的采樣點(diǎn)超前a個(gè)周期(一個(gè)周期為l/fl)。系數(shù)產(chǎn)生電路202是用于輸出與內(nèi)插比a相關(guān)的內(nèi)插系數(shù)串h[k] (ki到N-l)的電路。巻積運(yùn)算塊203是這樣一種電路，其響應(yīng)于運(yùn)算請(qǐng)求信號(hào)CRQ的饋送來利用內(nèi)插系數(shù)串h[k] (k=0到N-l)和 存儲(chǔ)在輸入樣本寄存器201中的內(nèi)插運(yùn)算輸入樣本串x[i-k] (k-O到 N-l)進(jìn)行巻積運(yùn)算，并且輸出內(nèi)插樣本y。圖14到圖16是以執(zhí)行22階內(nèi)插運(yùn)算的情況為例，說明在系數(shù) 產(chǎn)生電路202中實(shí)現(xiàn)的產(chǎn)生內(nèi)插系數(shù)串h[k] (k^到N-l)的方法的 示圖。系數(shù)產(chǎn)生電路202具有存儲(chǔ)在其中的采樣函數(shù)表，該采樣函數(shù) 表列出了采樣函數(shù)在多個(gè)點(diǎn)的函數(shù)值，該采樣函數(shù)是理想低通濾波器 的脈沖響應(yīng)(圖14示出作為"已知采樣函數(shù)的點(diǎn)"的部分點(diǎn))。如 圖14和圖15所示，當(dāng)采樣函數(shù)的峰值點(diǎn)與內(nèi)插樣本y的采樣點(diǎn)一致 時(shí)，系數(shù)產(chǎn)生電路202計(jì)算出作為內(nèi)插系數(shù)h[k] (k-O到N-l)的采 樣函數(shù)點(diǎn)的函數(shù)值，該采樣函數(shù)與存儲(chǔ)在輸入樣本寄存器201中內(nèi)插 運(yùn)算輸入樣本串x[i-k] (k=0到N-l)的樣本具有相同的相位。還如 圖15所示，在采樣函數(shù)中，內(nèi)插系數(shù)h[k] (k=l到N-l)包括一個(gè) 內(nèi)插系數(shù)h[m〗和N-l個(gè)內(nèi)插系數(shù)h[k] (k-O至Um-l， m+l到N-l)， h[m]是在從峰值點(diǎn)向負(fù)側(cè)移動(dòng)了相當(dāng)于內(nèi)插比a的時(shí)間的一個(gè)點(diǎn)處 的函數(shù)值，h[k]是與以內(nèi)插系數(shù)h[m]的位置為中心并以1/48kHz間隔 開的位置并列的采樣函數(shù)點(diǎn)的函數(shù)值。假定內(nèi)插比a是例如以12位表示的數(shù)據(jù)，以內(nèi)插比a確定的內(nèi) 插樣本y的采樣點(diǎn)的時(shí)間分辨率是周期1/4 8 kHz除以4096得到的商。 在這種情況下，為了根據(jù)內(nèi)插比a能采取的所有值來產(chǎn)生內(nèi)插系數(shù) h[k] (k-l到N-l)，就需要有為每一內(nèi)插系數(shù)h[k]產(chǎn)生4096個(gè)采樣 函數(shù)值的能力。然而，如果采樣函數(shù)值被列在采樣函數(shù)表中，在采樣 函數(shù)表中存儲(chǔ)函數(shù)值所需的存儲(chǔ)器容量將是巨大的。這是不利的。因 此，通常如下所述，根據(jù)一種既參考采樣函數(shù)表又參考線性內(nèi)插的方 法來計(jì)算內(nèi)插系數(shù)h[k] (1^0到N-1)。圖16是以內(nèi)插系數(shù)h[m]為例說明該計(jì)算方法的示圖。如圖16 所示，在1/48 kHz時(shí)間間隔內(nèi)， 一個(gè)內(nèi)插系數(shù)h[m]可以采取任何一 個(gè)函數(shù)值。因此，在采樣函數(shù)表中，為每一個(gè)內(nèi)插系數(shù)h[m]列出了 32個(gè)采樣函數(shù)值，周期1/48kHz被32個(gè)采樣函數(shù)值劃分為32個(gè)時(shí) 間間隔。 '為了計(jì)算出內(nèi)插系數(shù)h[m]，首先，根據(jù)12位內(nèi)插比a的高6 位來識(shí)別將獲得的內(nèi)插系數(shù)h[m]出現(xiàn)在32個(gè)間隔中的哪一個(gè)中。從 采樣函數(shù)表中讀出所識(shí)別的時(shí)間間隔的兩個(gè)界限處的采樣函數(shù)值。然 后，為了計(jì)算出內(nèi)插系數(shù)h[m],根據(jù)12位內(nèi)插比a的低6位，利用 兩個(gè)讀出的采樣函數(shù)值來執(zhí)行線性內(nèi)插。接下來，下面將描述控制單元1要執(zhí)行的處理的內(nèi)容?？刂茊?元1要執(zhí)行的一部分處理是相位信息p的更新過程。相位信息p是表 示下一個(gè)要產(chǎn)生的內(nèi)插樣本y的采樣點(diǎn)和輸入樣本寄存器201內(nèi)的內(nèi) 插運(yùn)算輸入樣本串x[i-k] (k=0到N-l)之間相位關(guān)系的信息。如上 所述，與具有與第一采樣頻率fl相同頻率的時(shí)鐘4>1同步地更新內(nèi)插 運(yùn)算輸入樣本串x[i-k] (k=0到N-l)的內(nèi)容。因此，控制單元1與 具有與第一采樣頻率fl 一樣頻率的時(shí)鐘*m同步地執(zhí)行相位信息P 的更新過程。上述的運(yùn)算請(qǐng)求信號(hào)CRQ和內(nèi)插比a在位置信息p的 更新過程中產(chǎn)生。圖17是示出控制單元1要執(zhí)行的相位信息P的更新過程的示圖。 在圖中，上下方向是時(shí)基。圖17示出一種與時(shí)鐘4>m同步地更新相 位信息P的情況。而且，為了更好地理解內(nèi)插樣本y和內(nèi)插運(yùn)算輸 入樣本串x[i-k] (k=0到N-l)之間的相位關(guān)系根據(jù)時(shí)鐘4 m變化的 情況，采用黑圓標(biāo)記指示存儲(chǔ)在輸入樣本寄存器201內(nèi)的內(nèi)插運(yùn)算輸 入樣本串x[i-k] (k=0到N-l)，以及采用空心圓標(biāo)記指示內(nèi)插樣本 的位置。相位信息P是表示下一個(gè)將產(chǎn)生的內(nèi)插樣本y的相位比內(nèi)插運(yùn) 算輸入樣本串x[i-k] (k-O到N-l)中的樣本x[i-m](例如，m=N/2) 的相位超前多少程度的信息。具體地說，相位信息P表示下一個(gè)將 產(chǎn)生的內(nèi)插樣本y的相位比當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)i的樣本x[i-m]的相位超前P 個(gè)周期(一個(gè)周期等于1/fl)。隨著時(shí)鐘啦m的每次上升，控制單元1把相位信息P減小1。這 是因?yàn)殡S著時(shí)鐘的每次上升，內(nèi)插運(yùn)算輸入樣本串x[i-k] (k=0 到N-1)的相位就超前一個(gè)周斯(-l/fl)。當(dāng)相位信息P與時(shí)鐘4>m同步地被減去1時(shí)，相位信息P會(huì)適時(shí)地變?yōu)樾∮趌。此時(shí)，內(nèi)插樣本y的采樣點(diǎn)位于內(nèi)插運(yùn)算輸入樣本 串x[i-k] (k-0到N-l)中的樣本x[i-m](在所示例子中，m=N/2)和 樣本x[i-m+l]的采樣點(diǎn)之間?？刂茊卧?把運(yùn)算請(qǐng)求信號(hào)CRQ發(fā)送 到內(nèi)插單元2，并且把相位信息P的十進(jìn)制小數(shù)部分作為內(nèi)插比a發(fā) 送到內(nèi)插單元2。這就使內(nèi)插單元2根據(jù)上述方法產(chǎn)生與內(nèi)插比a相 關(guān)的內(nèi)插系數(shù)串h[k] (k4到N-l)。把內(nèi)插系數(shù)串與內(nèi)插運(yùn)算輸入 樣本串x[i-k] (k-0到N-l)進(jìn)行巻積運(yùn)算，從而產(chǎn)生內(nèi)插樣本y。另一方面，己輸出運(yùn)算請(qǐng)求信號(hào)CRQ和內(nèi)插比a的控制單元1 對(duì)相位信息P進(jìn)行更新，因此相位信息P的內(nèi)容表示下一個(gè)將產(chǎn)生 的內(nèi)插樣本y的相位。具體地說，把轉(zhuǎn)換比(3-fl/f2加到相位信息P。 因此，隨著時(shí)鐘4)m的每次上升，相位信息P被減去1。當(dāng)相位信息 變成小于1時(shí)，把運(yùn)算請(qǐng)求信號(hào)CRQ和內(nèi)插比a饋送到內(nèi)插單元2， 并且把轉(zhuǎn)換比(3加到相位信息P。重復(fù)上述處理的結(jié)果是，運(yùn)算請(qǐng)求信號(hào)CRQ和內(nèi)插比a以反比 于轉(zhuǎn)換比|3的時(shí)間密度被發(fā)送到內(nèi)插單元2。如圖13所示，內(nèi)插單 元2順序地產(chǎn)生以P周期為間隔的并列的內(nèi)插樣本y。經(jīng)由FIFO 3 和接口4，發(fā)送內(nèi)插樣本y到后級(jí)裝置。上述的采樣頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備被假設(shè)為滿足后級(jí)裝置所饋送的字時(shí) 鐘LRCK的頻率和第二采樣頻率f2相同的前提。在字時(shí)鐘LCR沒有 抖動(dòng)并且字時(shí)鐘LRCK的頻率總是保持恒定的理想情況下，轉(zhuǎn)換比卩 可以固定為fl/f2。但是，實(shí)際上在字時(shí)鐘LRCK中不可避免地會(huì)出 現(xiàn)抖動(dòng)。如果瞬時(shí)字時(shí)鐘LRCK的頻率小于第二采樣頻率f2的狀態(tài)繼 續(xù)，則沒有從FIFO 3中讀出的內(nèi)插樣本y的剩余數(shù)量將增加。如果 不管這種狀態(tài)，則發(fā)生FIF0 3的上溢。另一方面，如果瞬時(shí)字時(shí)鐘 的頻率大于第二采樣頻率f2的狀態(tài)繼續(xù)，則沒有從FIF0 3中讀出的 內(nèi)插樣本y的剩余數(shù)量將減小。如果不管這種狀態(tài)，則發(fā)生FIFO 3 的下溢。為了吸收字時(shí)鐘LRCK的抖動(dòng)和防止發(fā)生FIFO 3的上溢或下 溢，控制單元1執(zhí)行了所謂的鎖相環(huán)(PLL)控制。具體地說，控制單元1監(jiān)視沒有從FIFO 3讀出的內(nèi)插樣本y的剩余數(shù)量，并且根據(jù) 剩余數(shù)量的變化增加或減小FIFO 3的樣本輸入速度，因此剩余數(shù)量 將被保持在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。具體地說，當(dāng)FIF0 3中沒有被讀出的內(nèi)插樣本y的剩余數(shù)量大 到超出適當(dāng)?shù)姆秶鷷r(shí)，控制單元1增加轉(zhuǎn)換比P從而降低了每個(gè)運(yùn)算 命令信號(hào)CRQ被順序產(chǎn)生的時(shí)間密度(即增加了時(shí)間間隔)，并且 因此降低了 FIFO 3的樣本輸入速度。另一方面，當(dāng)FIFO 3中沒有被 讀出的內(nèi)插樣本y的剩余數(shù)量小到超出適當(dāng)?shù)姆秶鷷r(shí)，轉(zhuǎn)換比p被降 低來增加每個(gè)運(yùn)算命令信號(hào)CRQ被順序產(chǎn)生的時(shí)間密度(即減小了 時(shí)間間隔)。因此，增加了 FIFO 3的樣本輸入速度。由于這個(gè)PLL 的控制，內(nèi)插樣本y從內(nèi)插單元2到FIF0 3的輸入速度遵循字時(shí)鐘 LRCK的頻率，并且FIFO 3中沒有被讀出的內(nèi)插樣本y的剩余數(shù)量 被保持在適當(dāng)范圍內(nèi)。順便地說，釆樣頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備可以被用來把輸入采樣頻率轉(zhuǎn)換 為與輸入樣本x的輸入采樣頻率fl相同的或非常接近的輸出采樣頻 率f2。在這種情況下，由于抖動(dòng)的不利影響，后級(jí)裝置要發(fā)送到采 樣頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備的字時(shí)鐘LRCK的頻率會(huì)變得高于輸入樣本x的采 樣頻率fl。在如圖18所示的例子中，后級(jí)裝置設(shè)計(jì)來接收和處理 48kHz的內(nèi)插樣本。在這里，例如，由于抖動(dòng)的不利影響，字時(shí)鐘 LRCK的頻率瞬時(shí)地變?yōu)?9.07kHz，該頻率大于輸入樣本x的采樣 頻率f卜48kHz。因此，轉(zhuǎn)換比p變?yōu)?8kHz/59.07kHz或是小于1。 當(dāng)轉(zhuǎn)換比P小于1時(shí)，在確定的采樣周期(1/48kHz)內(nèi)，相位信息 P變成小于l。在下一個(gè)采樣周期內(nèi)，可能產(chǎn)生運(yùn)算命令信號(hào)CRQ， 以及把P-1加到相位信息P上的結(jié)果可能是負(fù)的。在這種情況下，雖 然產(chǎn)生了運(yùn)算命令信號(hào)CRQ,但由于內(nèi)插比a是負(fù)的，所以不能計(jì) 算出用于內(nèi)插運(yùn)算的內(nèi)插系數(shù)序列h[k] (k-0到N-l)。這會(huì)引起一 個(gè)問題，即內(nèi)插運(yùn)算產(chǎn)生錯(cuò)誤。為了避免在內(nèi)插運(yùn)算過程中出現(xiàn)錯(cuò)誤， 必須盡可能地減少前級(jí)裝置所饋送到采樣頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備的字時(shí)鐘 LRCK的抖動(dòng)。而且，在基本采樣頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備中，甚至當(dāng)字時(shí)鐘 LRCK的抖動(dòng)很小時(shí)，如果后級(jí)裝置所請(qǐng)求的輸出采樣頻率等于或大于輸入樣本的輸入采樣頻率，那么不能在內(nèi)插運(yùn)算不發(fā)生錯(cuò)誤的情況下轉(zhuǎn)換采樣頻率?，F(xiàn)在參考附圖，以下將描述實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最好方式。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的采樣頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備的結(jié)構(gòu)的框圖的示圖。在該圖中，F(xiàn)IF03和接口 4與在圖12中所示出的基本采 樣頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備所包含的FIFO 3和接口 4一樣。在根據(jù)本實(shí)施例的 采樣頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備中，在圖12所示出的基本采樣頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備中包 含的控制單元l和內(nèi)插單元2分別被控制單元la和內(nèi)插單元2a代替。 本實(shí)施例的特征在于涉及控制單元la和內(nèi)插單元2a的改進(jìn)，以下將 描述這些改進(jìn)。改進(jìn)l:當(dāng)通過使用前級(jí)裝置所饋送的輸入樣本的原始序列(以下稱 為輸入樣本串)來執(zhí)行內(nèi)插運(yùn)算計(jì)算出內(nèi)插樣本y時(shí)，內(nèi)插單元2a根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的零點(diǎn)插入來執(zhí)行兩倍的過采樣。改進(jìn)2:控制單元la與主時(shí)鐘4)m同步地更新位置信息P，主時(shí)鐘的 頻率是前級(jí)裝置所饋送的輸入樣本的采樣頻率fl的2倍。下面，首先，當(dāng)關(guān)注改進(jìn)l時(shí)，將詳細(xì)描述內(nèi)插單元2a，以及 當(dāng)關(guān)注改進(jìn)2時(shí)，將詳細(xì)描述控制單元la。在根據(jù)基本結(jié)構(gòu)的內(nèi)插單元2中，當(dāng)前級(jí)裝置饋送采樣頻率fl 被設(shè)置為48 kHz的輸入樣本x時(shí)，為了計(jì)算出內(nèi)插樣本y，執(zhí)行了 22階內(nèi)插運(yùn)算，用來把22個(gè)內(nèi)插系數(shù)序列h[k] (k-0到21)和已被 輸入到當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)i (為了避免復(fù)雜，圖2示出樣本x[21]到x[O])的 22個(gè)輸入樣本x[i-k] (k-0到21)進(jìn)行巻積運(yùn)算。因此，在基本采樣 頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備中，當(dāng)后轉(zhuǎn)換采樣頻率是與前轉(zhuǎn)換采樣頻率相同的48 kHz時(shí)，由于后級(jí)裝置所饋送的字時(shí)鐘LRCK中的抖動(dòng)的不利影響， 內(nèi)插比a變?yōu)樨?fù)的。因此，在內(nèi)插運(yùn)算中可能出現(xiàn)錯(cuò)誤。作為用來在內(nèi)插運(yùn)算中避免出現(xiàn)錯(cuò)誤的方法，可以把執(zhí)行兩倍 過采樣的方法應(yīng)用于前級(jí)裝置所饋送的48kHz釆樣頻率的樣本x上， 從而使用于內(nèi)插運(yùn)算的樣本串的采樣頻率高于輸入樣本串的原始采 樣頻率。更具體地說，如圖3所示，為了獲得其采樣頻率fl被設(shè)置 為96kHz的44個(gè)輸入樣本的輸入樣本x' [43]到x' [O]的過采樣序列，把零點(diǎn)插入到已經(jīng)饋送到當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)的22個(gè)輸入樣本x[21]到 x
中的每對(duì)之間，并且對(duì)結(jié)果輸入樣本執(zhí)行抽取處理(低通濾波器 處理)。為了計(jì)算出內(nèi)插樣本y，執(zhí)行44階內(nèi)插運(yùn)算，用來把44個(gè) 內(nèi)插系數(shù)h[k](k=0到43)的序列和過采樣輸入樣本串進(jìn)行巻積運(yùn)算。然而，當(dāng)根據(jù)上述的方法實(shí)際執(zhí)行兩倍過采樣時(shí)，處理負(fù)荷被 強(qiáng)加于內(nèi)插單元2a。而且，由于過采樣后將執(zhí)行的內(nèi)插運(yùn)算的階數(shù) 被加倍，因此處理負(fù)荷又被強(qiáng)加于內(nèi)插單元2a。所以，根據(jù)本方法 實(shí)際執(zhí)行兩倍過采樣是不利的。如已經(jīng)所述，由于用來獲得內(nèi)插樣本y的內(nèi)插運(yùn)算是把代表理 想低通濾波器的脈沖響應(yīng)的采樣函數(shù)的函數(shù)值串和輸入樣本串進(jìn)行 巻積，所以內(nèi)插運(yùn)算擔(dān)負(fù)了抽取處理(低通濾波器處理)的任務(wù)。因 此，可以省略用來兩倍過采樣和抽取處理的零點(diǎn)插入。因此，把零點(diǎn) 插入到48kHz的22個(gè)輸入樣本x[21]到x
的每對(duì)之間以產(chǎn)生96kHz 的44個(gè)輸入樣本x[43]到x[O]，并且對(duì)44個(gè)輸入樣本執(zhí)行內(nèi)插運(yùn)算 以計(jì)算出內(nèi)插樣本y的方法是可能的。然而，在這種情況下，內(nèi)插運(yùn) 算的階數(shù)被加倍成為44階。處理負(fù)荷因此被強(qiáng)加于內(nèi)插單元2。所以，在本發(fā)明實(shí)施例中，為了根據(jù)輸入樣本x[i-k] (k=0到 N-l)計(jì)算出內(nèi)插樣本y，執(zhí)行了基于"標(biāo)準(zhǔn)"零點(diǎn)插入的兩倍過采 樣。即以這樣一種方式計(jì)算內(nèi)插樣本沒有實(shí)際執(zhí)行對(duì)存儲(chǔ)于輸入樣 本寄存器201內(nèi)的輸入樣本x[i-k] (k=0到N-l)進(jìn)行的零點(diǎn)插入以 及抽取處理；但是提供了與對(duì)輸入樣本x[i-k] (k=0到N-1)執(zhí)行基 于零點(diǎn)插入的兩倍過采樣相同的優(yōu)點(diǎn)。具體地說，如下所述執(zhí)行計(jì)算。圖4示出了在如下情況下要執(zhí)行的處理的內(nèi)容在1/48kHz周 期內(nèi)前級(jí)裝置順序地饋送輸入樣本x，對(duì)原始輸入樣本串實(shí)際地執(zhí)行 零點(diǎn)插入，以及零點(diǎn)插入后所獲得的44個(gè)樣本的過采樣的輸入樣本 串在1/96kHz周期內(nèi)被用來執(zhí)行44階內(nèi)插運(yùn)算。在圖4中，為了避 免描述太復(fù)雜，前級(jí)裝置所饋送的輸入樣本x[i-k] (k-0到21)是樣 本x[21]到x[O]，以及零點(diǎn)插入后所獲得的內(nèi)插運(yùn)算樣本串x' [i-k〗 (k-0至ij43)是串x' [43]到x' [O]。當(dāng)輸入樣本x的輸入采樣頻率是48kHz時(shí)，在1/48kHz周期內(nèi)，沒有樣本被新增加到內(nèi)插運(yùn)算輸入樣本串x' [43]到x' [O]。而且， 也沒有從內(nèi)插運(yùn)算輸入樣本串x' [43]到x'
中排除樣本。在1/48kHz周期的前半1/96kHz周期內(nèi)，內(nèi)插運(yùn)算輸入樣本串x '[43]到x' [O]中的樣本x' [43]， x' [41]，…，x' [l]的內(nèi)容是原始 的輸入樣本x[21]到x
,并且樣本x' [42], x' [40]，…，x' [O]的 內(nèi)容是零點(diǎn)。把用于44階內(nèi)插運(yùn)算的內(nèi)插系數(shù)h
， h[l]， ...， h[42] 和h[43]與內(nèi)插運(yùn)算輸入樣本串x' [43]到x' [O]進(jìn)行巻積運(yùn)算。在巻積運(yùn)算中，零點(diǎn)樣本x' [42]， x' [40]..... x' [O]和奇數(shù)的內(nèi)插系數(shù)h[l]， h[3]，…，h[43]分別相乘。相乘的結(jié)果都是零。另 一方面，非零點(diǎn)樣本x' [43]， x' [41]，…，和x' [1]是48kHz的原 始輸入樣本x[21〗到x[O],并且和偶數(shù)的內(nèi)插系數(shù)h[O〗，h[2]， ...，h[42〗 分別相乘。當(dāng)1/48kHz周期的后半1/96kHz周期到來時(shí)，內(nèi)插運(yùn)算輸入樣 本串x' [43]到x' [O]被移位一個(gè)樣本。此時(shí)，末尾(最早)樣本x '
(在這種情況下為零點(diǎn))的內(nèi)容被去除，并且零點(diǎn)被賦值給最 前(最新)樣本x[43]。因此，在內(nèi)插運(yùn)算輸入樣本串x' [43]到x' [O]中，樣本x' [42〗，x'網(wǎng)，…，x'
的內(nèi)容是原始輸入樣本x[21] 到x[O]，以及樣本x' [43], x' [41],…，和x' [l]是零點(diǎn)。把用于 44階內(nèi)插運(yùn)算的內(nèi)插系數(shù)h[43]， h[42]， ...,h[l]和h[O]與內(nèi)插運(yùn)算輸 入樣本串x' [43]到x' [O]進(jìn)行巻積運(yùn)算。在巻積運(yùn)算中，零點(diǎn)樣本x' [43], x' [41]，…，和x' [l]分別 與偶數(shù)的內(nèi)插系數(shù)h[O]， h[2]，…，和h[42]相乘。相乘的結(jié)果都是零。 另一方面，非零點(diǎn)樣本x' [42]， x' [40]，…，和x'
是48kHz的 原始輸入樣本x[21]到x[O]，并且分別與奇數(shù)的內(nèi)插系數(shù)h[l〗， h[3]，…,h[43]相乘。如上所述，當(dāng)對(duì)48kHz采樣頻率的原始輸入樣本串實(shí)際執(zhí)行零 點(diǎn)插入時(shí)，如果零點(diǎn)插入后所獲得的過采樣輸入樣本串在1/96kHz 周期內(nèi)被用來執(zhí)行內(nèi)插運(yùn)算，則出現(xiàn)零點(diǎn)與內(nèi)插系數(shù)的相乘處理。相 乘處理是無用的并且不需要被執(zhí)行。另一方面，在1/96kHz周期內(nèi)執(zhí) 行的內(nèi)插運(yùn)算中，內(nèi)插運(yùn)算輸入樣本串中除開被插入的零點(diǎn)以外的樣本是48kHz的原始輸入樣本。前半1/96kHz周期和后半1/96kHz之 間的區(qū)別在于一點(diǎn)，即在前半1/96kHz周期內(nèi)用來和48kHz的原始 輸入樣本相乘的內(nèi)插系數(shù)是偶數(shù)的內(nèi)插系數(shù)，而在后半1/96kHz內(nèi)使用的內(nèi)插系數(shù)是奇數(shù)的內(nèi)插系數(shù)?？紤]以上這點(diǎn)，在本實(shí)施例中，根據(jù)圖5所示的方法對(duì)原始輸 入樣本執(zhí)行內(nèi)插運(yùn)算。首先，使圖1所示的輸入樣本寄存器201 (類似于基本結(jié)構(gòu)中所包括的寄存器)以具有和輸入樣本x的采樣頻率 fl同樣頻率的時(shí)鐘來同步地更新所存儲(chǔ)的內(nèi)容(內(nèi)插運(yùn)算輸入樣本 串)。對(duì)于其間在輸入樣本寄存器201中保存了相同內(nèi)容的內(nèi)插運(yùn)算 輸入樣本串的1/48kHz采樣周期，該采樣周期被劃分成前半1/96kHz 周期(以下稱為偶數(shù)周期)和后半1/96kHz周期(以下稱為奇數(shù)周期)。為了在偶數(shù)周期中計(jì)算出內(nèi)插樣本y，產(chǎn)生了用于進(jìn)行與內(nèi)插比 a相關(guān)的2N階內(nèi)插運(yùn)算的2N個(gè)內(nèi)插系數(shù)h[k] (ki到2N-l)(在 圖5中為h
到h[43])中的偶數(shù)內(nèi)插系數(shù)，并且和存儲(chǔ)在輸入樣本 寄存器201中的內(nèi)插運(yùn)算輸入樣本串x[i-k] (k=0到N-l)(在圖5 中，X[21]到x[O])進(jìn)行巻積。另一方面，為了在奇數(shù)周期中計(jì)算出 內(nèi)插樣本y，產(chǎn)生了用于進(jìn)行與內(nèi)插比a相關(guān)的2N階內(nèi)插的2N個(gè) 內(nèi)插系數(shù)h[k] (k=0到2N-1)中的奇數(shù)內(nèi)插系數(shù)，并且和存儲(chǔ)在輸 入樣本寄存器201中的內(nèi)插運(yùn)算輸入樣本串x[i-k](k-O到N-l)(在 圖5中，X[21]到x[O])進(jìn)行巻積。根據(jù)該方法，提供了一個(gè)與對(duì)輸入樣本串x[i-k] (k=0到N-l) 執(zhí)行基于零點(diǎn)插入的兩倍過采樣所提供的相同的優(yōu)點(diǎn)，并且通過執(zhí)行 階數(shù)為原始階數(shù)的倍數(shù)的內(nèi)插運(yùn)算計(jì)算出內(nèi)插樣本y。在本實(shí)施例中，既在偶數(shù)周期中執(zhí)行了內(nèi)插樣本y的計(jì)算，又 在奇數(shù)周期中執(zhí)行了內(nèi)插樣本y的計(jì)算。因此?？刂茊卧猯a與具有 等于采樣頻率fl=48kHz (見圖1)的二倍的頻率fm (=2fl=96kHz) 的主時(shí)鐘4>m同步地執(zhí)行相位信息P的更新過程。在相位信息P的更 新過程期間，產(chǎn)生運(yùn)算命令信號(hào)CRQ和內(nèi)插比(x。而且，在本實(shí)施 例中，必須區(qū)別產(chǎn)生運(yùn)算命令信號(hào)CRQ和內(nèi)插比a的時(shí)間是屬于偶數(shù)周期還是奇數(shù)周期。因此，控制單元la對(duì)主時(shí)鐘々m計(jì)數(shù)，并且 把l位奇/偶指令信號(hào)0/E (0指偶數(shù)周期，l指奇數(shù)周期)輸出到內(nèi) 插單元2a。如圖1所示，內(nèi)插單元2a包括兩個(gè)用來保存運(yùn)算命令信號(hào)CRQ 的寄存器210和211，以及兩個(gè)用來保存作為相位信息的內(nèi)插比a的 寄存器220和221。在這里，寄存器210和220是用于偶數(shù)周期的臨 時(shí)儲(chǔ)存器，寄存器211和221是用于奇數(shù)周期的臨時(shí)儲(chǔ)存器。具體地 說，在偶數(shù)周期中，其中奇/偶指令信號(hào)O/E是0，控制單元la所輸 出的運(yùn)算命令信號(hào)CRQ和內(nèi)插比a被分別保存在寄存器210和220 內(nèi)。在奇數(shù)周期內(nèi)，其中奇/偶指令信號(hào)0/E是1，控制單元la所輸 出的運(yùn)算命令信號(hào)CRQ和內(nèi)插比a被分別保存在寄存器211和221 內(nèi)。當(dāng)運(yùn)算命令信號(hào)CRQ和內(nèi)插比a被分別保存在偶數(shù)周期寄存器 210和220內(nèi)時(shí)，系數(shù)產(chǎn)生電路202a根據(jù)與保存的內(nèi)插比a相關(guān)的 44個(gè)內(nèi)插系數(shù)h[k] (k=0到43)第一序列來產(chǎn)生22個(gè)偶數(shù)的內(nèi)插系 數(shù)第二序列，并且把產(chǎn)生的內(nèi)插系數(shù)饋送到巻積運(yùn)算塊203a。圖6是示出產(chǎn)生內(nèi)插系數(shù)的一種方法的示圖。在本實(shí)施例中， 在偶數(shù)周期內(nèi)產(chǎn)生的內(nèi)插比a表示將獲得的每個(gè)內(nèi)插樣本y的采樣點(diǎn) 比存儲(chǔ)在輸入樣本寄存器201內(nèi)的樣本x[i-k] (k-0到21)中的樣本 x[i-m]的采樣點(diǎn)超前a個(gè)周期(其中，與基本結(jié)構(gòu)中的周期不同，一 個(gè)周期是l/96kHz)。當(dāng)在偶數(shù)周期內(nèi)，內(nèi)插比(x連同運(yùn)算命令信號(hào) CRQ—起被產(chǎn)生時(shí)，系數(shù)產(chǎn)生電路202a輸出作為內(nèi)插系數(shù)的采樣函 數(shù)值，該采樣函數(shù)值的相位與樣本x[i-k] (k-0到21)的采樣點(diǎn)的相 位相同，采樣函數(shù)的峰值點(diǎn)位于相位比樣本x[i-m]的采樣點(diǎn)超前a個(gè) 周期的一點(diǎn)。這些內(nèi)插系數(shù)是與包括虛擬零點(diǎn)的44個(gè)樣本相乘的44 個(gè)內(nèi)插系數(shù)中的22個(gè)偶數(shù)內(nèi)插系數(shù)。另一方面，當(dāng)運(yùn)算命令信號(hào)CRQ和內(nèi)插比ot被分別保存在奇數(shù) 周期寄存器211和221內(nèi)時(shí)，系數(shù)產(chǎn)生電路202a根據(jù)與保存的內(nèi)插 比a相關(guān)的44個(gè)內(nèi)插系數(shù)h[k] (k=0到43)第一序列來產(chǎn)生22個(gè)奇 數(shù)內(nèi)插系數(shù)第二序列，并且把產(chǎn)生的內(nèi)插系數(shù)饋送給巻積運(yùn)算塊203a。圖7是示出產(chǎn)生內(nèi)插系數(shù)的一種方法的示圖。在本實(shí)施例中， 在奇數(shù)周期內(nèi)所產(chǎn)生的內(nèi)插比a表示將獲得的每個(gè)內(nèi)插樣本y的采樣 點(diǎn)比虛擬零點(diǎn)超前a個(gè)周期(注意，與基本結(jié)構(gòu)中的周期不同， 一個(gè) 周期是l/96kHz),這個(gè)虛擬零點(diǎn)位于存儲(chǔ)于輸入樣本寄存器201內(nèi) 的樣本x[i-k] (]^=0至1」21)中的樣本x[i-m]和樣本x[i-m+l]之間。當(dāng) 在奇數(shù)周期內(nèi)，內(nèi)插比a連同運(yùn)算命令信號(hào)CRQ被產(chǎn)生時(shí)，系數(shù)產(chǎn) 生電路202a輸出作為內(nèi)插系數(shù)的函數(shù)值，該函數(shù)值的相位與樣本 x[i-k] (k-0到21)的采樣點(diǎn)的相位相同，采樣函數(shù)的峰值點(diǎn)位于相 位比樣本x[i-m]和樣本x[i-m+l]之間的虛擬零點(diǎn)超前a個(gè)周期的一 點(diǎn)。這些內(nèi)插系數(shù)是與包括虛擬零點(diǎn)的44個(gè)樣本相乘的44個(gè)內(nèi)插系 數(shù)中的22個(gè)奇數(shù)內(nèi)插系數(shù)。巻積運(yùn)算塊203a把如上所述的系數(shù)產(chǎn)生電路202a所輸出的22 個(gè)內(nèi)插系數(shù)和存儲(chǔ)于輸入樣本寄存器201內(nèi)的22個(gè)樣本的內(nèi)插運(yùn)算 輸入樣本串x[i-k] (k-0到21)進(jìn)行巻積，從而計(jì)算出內(nèi)插樣本y， 并且把內(nèi)插樣本y連同寫請(qǐng)求信號(hào)WE饋送給FIFO 3。在這里，在偶數(shù)周期內(nèi)，可以在1/48kHz的采樣周期內(nèi)的任何 時(shí)間計(jì)算出內(nèi)插樣本y。同樣地，在奇數(shù)周期內(nèi)，可以在l/48kHz的 采樣周期內(nèi)的任何時(shí)間計(jì)算出內(nèi)插樣本y。在本實(shí)施例中，為了既在1/48kHz采樣周期的偶數(shù)周期內(nèi)計(jì)算 出內(nèi)插樣本y又在1/48kHz采樣周期的奇數(shù)周期內(nèi)計(jì)算出內(nèi)插樣本 y,可以產(chǎn)生運(yùn)算命令信號(hào)CRQ和內(nèi)插比(x。在這種情況下，內(nèi)插單 元2a在1/48kHz采樣周期的偶數(shù)周期內(nèi)順序地計(jì)算出內(nèi)插樣本y， 并在奇數(shù)周期內(nèi)順序地計(jì)算出內(nèi)插樣本y。到現(xiàn)在為止，已經(jīng)詳述了 內(nèi)插單元2a。如上結(jié)合附圖所述，設(shè)計(jì)本發(fā)明的采樣頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備用來對(duì)具 有輸入采樣頻率fl的輸入樣本x應(yīng)用內(nèi)插運(yùn)算，從而計(jì)算出具有后 級(jí)裝置所指定的輸出采樣頻率f2的內(nèi)插樣本y;以及用來把內(nèi)插樣 本y輸出給后級(jí)裝置。在采樣頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備中，輸入樣本寄存器201 存儲(chǔ)預(yù)定數(shù)量的輸入樣本x作為用于內(nèi)插運(yùn)算的輸入樣本原始序列。系數(shù)產(chǎn)生部分202a制備與輸入樣本過采樣序列對(duì)應(yīng)的內(nèi)插系數(shù)第一 序列，該輸入樣本過采樣序列是通過把零值的標(biāo)準(zhǔn)輸入樣本插入到存 儲(chǔ)在輸入樣本寄存器201內(nèi)的輸入樣本中而獲得的，并且系數(shù)產(chǎn)生部 分202a產(chǎn)生內(nèi)插系數(shù)第二序列，該第二序列是從內(nèi)插系數(shù)第一序列 中提取的并且對(duì)應(yīng)于輸入樣本x原始序列。巻積運(yùn)算部分203a把內(nèi) 插系數(shù)第二序列和輸入樣本原始序列x進(jìn)行巻積運(yùn)算，從而輸出內(nèi)插 樣本y。進(jìn)一步地在采樣頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備中，控制單元la與頻率是2fl (兩 倍于輸入樣本x的輸入采樣頻率fl)的主時(shí)鐘4>m同步地操作，用來 更新表示輸入樣本x原始序列和將產(chǎn)生的內(nèi)插樣本y序列之間的相位 關(guān)系的相位信息，并且當(dāng)更新的相位信息滿足預(yù)定條件時(shí)，控制單元 la產(chǎn)生運(yùn)算命令信號(hào)CRQ，指示用于產(chǎn)生內(nèi)插樣本y的內(nèi)插運(yùn)算。輸入樣本寄存器201與和輸入樣本的輸入采樣頻率fl相同的頻 率同步地操作，用來順序地取出輸入樣本x以及存儲(chǔ)所取出的輸入樣 本x的最新的N個(gè)樣本作為用于內(nèi)插運(yùn)算的輸入樣本x原始序列。進(jìn)一步地在采樣頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備中，偶數(shù)周期運(yùn)算命令寄存器210 與主時(shí)鐘同步地操作，用來當(dāng)在主時(shí)鐘的偶數(shù)周期內(nèi)產(chǎn)生運(yùn)算命令信 號(hào)CRQ時(shí)存儲(chǔ)該運(yùn)算命令信號(hào)CRQ，以及偶數(shù)周期相位寄存器220 存儲(chǔ)與在主時(shí)鐘的偶數(shù)周期內(nèi)產(chǎn)生的運(yùn)算命令信號(hào)CRQ相關(guān)的相位 信息a。以類似的方式，奇數(shù)運(yùn)算命令寄存器211與主時(shí)鐘同步地操 作，用來當(dāng)在主時(shí)鐘的奇數(shù)周期內(nèi)產(chǎn)生運(yùn)算命令信號(hào)CRQ時(shí)存儲(chǔ)該 運(yùn)算命令信號(hào)CRQ，以及奇數(shù)周期相位寄存器221存儲(chǔ)與在主時(shí)鐘 的奇數(shù)周期內(nèi)產(chǎn)生的運(yùn)算命令信號(hào)CRQ相關(guān)的相位信息a。當(dāng)運(yùn)算命令信號(hào)CRQ被存儲(chǔ)在偶數(shù)周期運(yùn)算命令寄存器210中 時(shí)，系數(shù)產(chǎn)生部分202a操作來執(zhí)行偶數(shù)內(nèi)插系數(shù)產(chǎn)生過程，從而產(chǎn) 生由N個(gè)偶數(shù)內(nèi)插系數(shù)組成的內(nèi)插系數(shù)第二序列，其中N個(gè)偶數(shù)內(nèi) 插系數(shù)是從與2N個(gè)輸入樣本過采樣序列相對(duì)應(yīng)的2N個(gè)內(nèi)插系數(shù)第 一序列中提取的，因此內(nèi)插系數(shù)第二序列具有由存儲(chǔ)在偶數(shù)周期相位 信息寄存器220內(nèi)的相位信息a所指示的相對(duì)于輸入樣本x原始序列 的相位信息。當(dāng)運(yùn)算命令信號(hào)CRQ被存儲(chǔ)在奇數(shù)周期運(yùn)算命令寄存器211中 時(shí)，系數(shù)產(chǎn)生部分202a操作來執(zhí)行奇數(shù)內(nèi)插系數(shù)產(chǎn)生過程，從而產(chǎn) 生由N個(gè)奇數(shù)內(nèi)插系數(shù)組成的內(nèi)插系數(shù)第二序列，其中N個(gè)奇數(shù)內(nèi) 插系數(shù)是從與2N個(gè)輸入樣本過釆樣序列相對(duì)應(yīng)的2N個(gè)內(nèi)插系數(shù)第 一序列中提取的，因此內(nèi)插系數(shù)第二序列具有由存儲(chǔ)在奇數(shù)周期相位 信息寄存器221內(nèi)的相位信息a所指示的相對(duì)于輸入樣本x原始序列 的相位信息。當(dāng)運(yùn)算命令信號(hào)CRQ既被存儲(chǔ)在偶數(shù)周期運(yùn)算命令寄存器210 中又被存儲(chǔ)在奇數(shù)周期運(yùn)算命令寄存器211中時(shí)，系數(shù)產(chǎn)生部分202a 操作來既執(zhí)行偶數(shù)內(nèi)插系數(shù)產(chǎn)生過程又執(zhí)行奇數(shù)內(nèi)插系數(shù)產(chǎn)生過程。每當(dāng)系數(shù)產(chǎn)生部分202a產(chǎn)生N個(gè)內(nèi)插系數(shù)第二序列時(shí)，巻積運(yùn) 算部分203a操作來把N個(gè)系數(shù)第二序列和N個(gè)輸入樣本x原始序列 執(zhí)行巻積運(yùn)算，從而輸出內(nèi)插樣本y。系數(shù)產(chǎn)生部分202a制備對(duì)應(yīng)于輸入樣本過采樣序列的內(nèi)插系數(shù) 第一序列，其中輸入樣本過采樣序列是通過把零點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)輸入樣本插入到存儲(chǔ)在輸入樣本寄存器201內(nèi)的輸入樣本x中獲得的，因此，輸入 樣本過采樣序列的過采樣頻率是輸入采樣頻率fl的二倍，這樣輸入 采樣頻率fl的每個(gè)周期被劃分為與過采樣頻率2fl的每個(gè)周期對(duì)應(yīng) 的偶數(shù)周期和奇數(shù)周期，并且內(nèi)插系數(shù)第一序列包括與過采樣頻率 2fl的偶數(shù)周期和奇數(shù)周期相對(duì)應(yīng)的偶數(shù)內(nèi)插系數(shù)和奇數(shù)內(nèi)插系數(shù)。 系數(shù)產(chǎn)生部分202a在偶數(shù)周期內(nèi)操作來產(chǎn)生從內(nèi)插系數(shù)第一序列中 提取的偶數(shù)內(nèi)插系數(shù)第二序列，并且系數(shù)產(chǎn)生部分202a在奇數(shù)周期 內(nèi)操作來產(chǎn)生從內(nèi)插系數(shù)第一序列中提取的奇數(shù)內(nèi)插系數(shù)第二序列。 巻積運(yùn)算部分203a在偶數(shù)周期內(nèi)操作來把偶數(shù)內(nèi)插系數(shù)第二序列和 輸入樣本x原始序列進(jìn)行巻積運(yùn)算，從而輸出內(nèi)插樣本y，并且?guī)喎e 運(yùn)算部分2a在奇數(shù)周期內(nèi)操作來把奇數(shù)內(nèi)插系數(shù)第二序列和輸入樣 本x原始序列進(jìn)行巻積運(yùn)算，從而輸出內(nèi)插樣本y。系數(shù)產(chǎn)生部分202a制備內(nèi)插系數(shù)第一序列，其數(shù)量是存儲(chǔ)在輸 入樣本寄存器201內(nèi)的輸入樣本原始序列所包含的輸入樣本x的數(shù)量 的2倍。接下來，將參考圖8詳細(xì)說明控制單元la。寫指針101是響應(yīng) 于來自內(nèi)插單元2a的寫請(qǐng)求信號(hào)WE的輸出而增加寫地址并且把這 個(gè)寫地址饋送給FIF0 3的電路。當(dāng)內(nèi)插單元2a將內(nèi)插樣本y連同寫 請(qǐng)求信號(hào)WE —起輸出時(shí)，內(nèi)插單元2a所發(fā)送的內(nèi)插樣本y被寫入 寫指針101所輸出的寫地址所指定的FIFO 3中的一個(gè)區(qū)域。讀指針 102響應(yīng)于接口 4所發(fā)送的讀請(qǐng)求信號(hào)RE而順序地增加讀地址，并 且把這個(gè)讀地址饋送給FIFO 3。在這里，讀地址指定沒有被讀取并 且保留在FIFO 3內(nèi)的內(nèi)插樣本y中的最早的樣本。響應(yīng)于讀請(qǐng)求信 號(hào)RE，讀地址所指定的內(nèi)插樣本y從FIF03中被讀出，并且被饋送 給接口 4。剩余數(shù)量檢測(cè)塊103是用于檢測(cè)寫指針101所產(chǎn)生的寫地址和 讀指針102所產(chǎn)生的讀地址之間的差(即在當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)沒有被讀取且 保留在FIFO 3中的內(nèi)插樣本y的剩余數(shù)量)的電路。抖動(dòng)修正值表 104是一個(gè)把內(nèi)插樣本y的剩余數(shù)量和抖動(dòng)修正值相關(guān)聯(lián)的表，并且 輸出與剩余數(shù)量檢測(cè)塊103所檢測(cè)出的剩余數(shù)量相關(guān)聯(lián)的抖動(dòng)修正 值。在這里，使用抖動(dòng)修正值來修正確定時(shí)間密度或間隔的轉(zhuǎn)換比p， 以這個(gè)時(shí)間密度或間隔順序產(chǎn)生每個(gè)運(yùn)算命令信號(hào)CRQ。更準(zhǔn)確地 說，CRQ的間隔是CRQ的時(shí)間密度的倒數(shù)。在抖動(dòng)修正值表104中， 在適當(dāng)范圍之內(nèi)的剩余數(shù)量與O抖動(dòng)修正值相關(guān)聯(lián)。而且，對(duì)于超出 適當(dāng)范圍的剩余數(shù)量，較大的值與在負(fù)方向上較大的抖動(dòng)修正值相關(guān) 聯(lián)。對(duì)于降到適當(dāng)范圍水平之下的剩余數(shù)量，較小的值與在正方向上 較大的抖動(dòng)修正值相關(guān)聯(lián)。剩余數(shù)量增加/減少檢測(cè)電路105是用于 檢測(cè)由剩余數(shù)量檢測(cè)塊103所檢測(cè)出的剩余數(shù)量的突變的電路。當(dāng)剩 余數(shù)量增加/減少檢測(cè)電路105檢測(cè)出剩余數(shù)量的突變時(shí)，選擇器106 選擇并且輸出抖動(dòng)修正值表104所輸出的抖動(dòng)修正值。否則，選擇器 106選擇并且輸出0作為抖動(dòng)修正值。頻率修正塊110是根據(jù)抖動(dòng)修正值修正轉(zhuǎn)換比p的電路，其包 括加法器111、限制器112和鎖存器113。在這里，把時(shí)鐘4>a饋送 給鎖存器113。時(shí)鐘4>a比主時(shí)鐘4>m快，并且具有例如9MHz的頻 率。當(dāng)采樣頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備開始操作時(shí)，通過把主時(shí)鐘々m的頻率fm除以后轉(zhuǎn)換采樣頻率f2所計(jì)算出的值fm/f2被設(shè)置為鎖存器113中 的轉(zhuǎn)換比(3的初始值。然后，每當(dāng)饋送時(shí)鐘(l)a時(shí)，鎖存器113更新 由加法器111經(jīng)過限制器112所饋送的轉(zhuǎn)換比p。加法器111把選擇 器106所饋送的抖動(dòng)修正值加到鎖存器113所輸出的轉(zhuǎn)換比p，并且 輸出結(jié)果值。如果加法器lll所輸出的轉(zhuǎn)換比P超出適當(dāng)?shù)姆秶?，則 限制器112用來把轉(zhuǎn)換比p限制在適當(dāng)范圍。根據(jù)本結(jié)構(gòu)，當(dāng)選擇器 106輸出O抖動(dòng)修正值時(shí)，鎖存器113所輸出的轉(zhuǎn)換比p不改變。當(dāng) 選擇器106輸出負(fù)抖動(dòng)修正值時(shí)，鎖存器113所輸出的轉(zhuǎn)換比P隨時(shí) 間流逝而減小。當(dāng)輸出正抖動(dòng)修正值時(shí)，鎖存器113所輸出的轉(zhuǎn)換比 卩隨時(shí)間流逝而增加。當(dāng)抖動(dòng)修正值的絕對(duì)值變大時(shí)，轉(zhuǎn)換比P減小 的時(shí)間梯度或增加的時(shí)間梯度變大。相位信息更新塊120是與主時(shí)鐘啦同步地更新相位信息P、并 且在更新的過程中以反比于轉(zhuǎn)換比P的時(shí)間密度產(chǎn)生運(yùn)算命令信號(hào) CRQ的電路。相位信息更新塊120包括選擇器121、加法器122、鎖 存器123和運(yùn)算命令產(chǎn)生器124。當(dāng)運(yùn)算命令信號(hào)CRQ被驅(qū)動(dòng)到無 效電平時(shí)，選擇器121輸出-1到加法器122。當(dāng)運(yùn)算命令信號(hào)CRQ 被驅(qū)動(dòng)到有效電平時(shí)，選擇器121向加法器122輸出一個(gè)通過從頻率 修正塊110所饋送的轉(zhuǎn)換比p減去1所計(jì)算出的數(shù)據(jù)。加法器122 是把經(jīng)由選擇器121所饋送的數(shù)據(jù)加到保存在鎖存器123中的相位信 息P上從而更新相位信息P的電路。鎖存器123是每當(dāng)饋送主時(shí)鐘 時(shí)就保存加法器122所輸出的相位信息P的電路。當(dāng)鎖存器123所 輸出的相位信息P等于或大于1時(shí)，運(yùn)算命令產(chǎn)生器124驅(qū)動(dòng)運(yùn)算 命令信號(hào)CRQ到無效電平。當(dāng)相位信息變成小于l時(shí)，在相當(dāng)于時(shí) 鐘<|)m的一個(gè)周期內(nèi)，運(yùn)算命令發(fā)生器124驅(qū)動(dòng)運(yùn)算命令信號(hào)CRQ 到有效電平。根據(jù)本結(jié)構(gòu)，在相位信息P等于或大于1期間，運(yùn)算 命令信號(hào)CRQ被驅(qū)動(dòng)到無效電平，并經(jīng)由選擇器121饋送-1給加法 器122。因此，隨著主時(shí)鐘4>m的每次產(chǎn)生，鎖存器123所輸出的相 位信息P被減去1。當(dāng)相位信息P變成小于1時(shí)，運(yùn)算命令信號(hào)CRQ 被驅(qū)動(dòng)到有效電平并且把轉(zhuǎn)換比卩減去l所計(jì)算出的數(shù)據(jù)經(jīng)由選擇器 121饋送給加法器122。因此，相位信息P增加了 (3-1。從而，運(yùn)算命令信號(hào)CRQ以反比于轉(zhuǎn)換比(3的時(shí)間密度被驅(qū)動(dòng)到有效電平。時(shí)鐘計(jì)數(shù)器130是1位計(jì)數(shù)器，其隨著每次主時(shí)鐘*m的產(chǎn)生 反轉(zhuǎn)奇數(shù)/偶數(shù)指令信號(hào)0/E。在這里，在一個(gè)采樣周期(1/48kHz) 的前半偶數(shù)周期內(nèi)，時(shí)鐘計(jì)數(shù)器130設(shè)置奇數(shù)/偶數(shù)指令信號(hào)0/E為 0，其中在所述采樣周期(1/48kHz)內(nèi)，輸入采樣寄存器201保存具 有相同內(nèi)容的內(nèi)插運(yùn)算輸入樣本串x[i-k] (1^=0到21)。在奇數(shù)周期 內(nèi)，奇數(shù)/偶數(shù)指令信號(hào)0/E被設(shè)置為1。把作為最重要的位的奇數(shù)/ 偶數(shù)指令信號(hào)0/E加到相位信息P的十進(jìn)制小數(shù)部分的位串所獲得 的值作為內(nèi)插系數(shù)ou把內(nèi)插比a連同運(yùn)算命令信號(hào)CRQ —起饋送 給內(nèi)插單元2a。到現(xiàn)在為止，已經(jīng)詳細(xì)地說明了控制單元la的結(jié)構(gòu)。 如上所述，在本發(fā)明的采樣頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備中，接口 4接收具有 與后級(jí)裝置所指定的輸出采樣頻率f2—樣的頻率f2的字時(shí)鐘LRCK， 并且接口 4與字時(shí)鐘LRCK同步地把巻積運(yùn)算部分203a所連續(xù)饋送 的內(nèi)插樣本y傳送到后級(jí)裝置。控制單元la控制運(yùn)算命令信號(hào)CRQ的間隔，每當(dāng)更新的相位信息P滿足預(yù)定的條件時(shí)，運(yùn)算命令信號(hào) CRQ就被連續(xù)地產(chǎn)生，從而允許運(yùn)算命令信號(hào)CRQ的間隔遵循字時(shí) 鐘LRCK的頻率。進(jìn)一步地在采樣頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備中，先進(jìn)先出緩沖器3順序地存 儲(chǔ)從巻積運(yùn)算部分203a所輸出的內(nèi)插樣本y，并且響應(yīng)于字時(shí)鐘 LRCK從存儲(chǔ)在先進(jìn)先出緩沖器3中的最早樣本順序地讀出和輸出內(nèi) 插樣本y?？刂茊卧猯a包括剩余數(shù)量檢測(cè)部分103，用來檢測(cè)沒有從 先進(jìn)先出緩沖器3中被讀出的內(nèi)插樣本的剩余數(shù)量，并且基于由剩余 數(shù)量檢測(cè)部分103所檢測(cè)出的剩余數(shù)量來進(jìn)行控制，從而允許運(yùn)算命 令信號(hào)CRQ的間隔遵循字時(shí)鐘LRCK的頻率。圖9和圖10示出本實(shí)施例的運(yùn)算的實(shí)例。在圖9示出的實(shí)例中， 前級(jí)裝置所饋送的字時(shí)鐘LRCK的頻率f2是22.05kHz。在控制單元 la中，剩余數(shù)量檢測(cè)塊103檢測(cè)出FIFO 3中的內(nèi)插樣本y的剩余數(shù) 里°當(dāng)剩余數(shù)量大于適當(dāng)范圍時(shí)，擴(kuò)展控制來增加轉(zhuǎn)換比p，減小用來產(chǎn)生運(yùn)算命令信號(hào)CRQ的時(shí)間密度，并且降低內(nèi)插樣本y從內(nèi)插單元2a到FIF0 3的輸入速度。另一方面，當(dāng)剩余數(shù)量小于適當(dāng)范圍 時(shí)，擴(kuò)展控制來減小轉(zhuǎn)換比P，增加用來產(chǎn)生運(yùn)算命令信號(hào)CRQ的 時(shí)間密度，并且提高內(nèi)插樣本y從內(nèi)插單元2a到FIF0 3的輸入速度。作為充分控制的結(jié)果，當(dāng)轉(zhuǎn)換比卩等于96kHz/22.05kHz=4.3537 時(shí)，用來與96kHz的主時(shí)鐘*m同步地產(chǎn)生運(yùn)算命令信號(hào)的時(shí)間密 度與字時(shí)鐘LRCK的頻率f2=22.05kHz —致。FIFO 3中的內(nèi)插樣本y 的剩余數(shù)量被限制在適當(dāng)范圍。以設(shè)置為4.3537的轉(zhuǎn)換比(3來執(zhí)行 采樣頻率轉(zhuǎn)換。經(jīng)由FIFO 3和接口 4把采樣頻率轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的 22.05kHz的內(nèi)插樣本y發(fā)送到后級(jí)裝置。在本實(shí)施例中，與頻率fm為96kHz的時(shí)鐘4>m同步地執(zhí)行更新 相位信息P和基于更新結(jié)果產(chǎn)生運(yùn)算命令信號(hào)CRQ。因此，運(yùn)算命 令信號(hào)CRQ可以在時(shí)鐘4>m的偶數(shù)周期內(nèi)產(chǎn)生或者在時(shí)鐘4>m的奇 數(shù)周期內(nèi)產(chǎn)生。然而，在這個(gè)實(shí)例的情況下，由于轉(zhuǎn)換比P是4.3537， 因此相位信息P變成小于1，并且產(chǎn)生運(yùn)算命令信號(hào)CRQ。當(dāng)接下 來產(chǎn)生主時(shí)鐘4)m時(shí)，相位信息增加卩-1=3.3537。因此，內(nèi)插比a將 不是負(fù)的。在圖IO所示的實(shí)例中，后級(jí)裝置所饋送的字時(shí)鐘LRCK的頻率 f2是59.07kHz，比前級(jí)裝置所饋送的輸入樣本的采樣頻率fl=48kHz 高。在上述的基本采樣頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備中，當(dāng)后級(jí)裝置饋送其頻率高于 輸入樣本x的采樣頻率fl的字時(shí)鐘LRCK時(shí)，內(nèi)插比a變成負(fù)的。 因此內(nèi)插運(yùn)算產(chǎn)生錯(cuò)誤。然而，在本實(shí)施例中，內(nèi)插運(yùn)算中的錯(cuò)誤不 會(huì)發(fā)生。在本實(shí)施例中，假定字時(shí)鐘LRCK的頻率f2是59.07kHz，當(dāng)轉(zhuǎn) 換比卩達(dá)到96kHz/59.07kHz=1.625時(shí)，與96kHz的主時(shí)鐘4>m同步 地產(chǎn)生的運(yùn)算命令信號(hào)CRQ的時(shí)間密度與字時(shí)鐘LRCK的頻率 f2=59.07kHz —致。在FIFO 3中的內(nèi)插樣本y的剩余數(shù)量被限制在適 當(dāng)范圍。以設(shè)置為1.625的轉(zhuǎn)換比p來執(zhí)行采樣頻率轉(zhuǎn)換。由采樣頻 率轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的59.07kHz的內(nèi)插樣本y經(jīng)由FIFO 3和接口 4被發(fā)送到 后級(jí)裝置。在這種情況下，由于轉(zhuǎn)換比P是1.625，因此相位信息P變成小于l。產(chǎn)生運(yùn)算命令信號(hào)CRQ。當(dāng)接下來產(chǎn)生主時(shí)鐘4)m時(shí)，相位信 息P增加P-l-0.625。因此，內(nèi)插比a將不是負(fù)的。所以，將不會(huì)發(fā) 生在基本結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的內(nèi)插運(yùn)算錯(cuò)誤。根據(jù)上述的本發(fā)明，即使在后級(jí)裝置所饋送的字時(shí)鐘LRCK的 頻率f2高于前級(jí)裝置所饋送的輸入樣本x的采樣頻率fl的情況下， 在內(nèi)插運(yùn)算中也不會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤，而能實(shí)現(xiàn)把采樣頻率轉(zhuǎn)換為字時(shí)鐘 LRCK的頻率。因此，根據(jù)本實(shí)施例，即使當(dāng)字時(shí)鐘LRCK有抖動(dòng)時(shí)， 也能在不發(fā)生內(nèi)插運(yùn)算錯(cuò)誤的情況下實(shí)現(xiàn)把采樣頻率轉(zhuǎn)換為與輸入 樣本的采樣頻率相同的采樣頻率。而且，根據(jù)本實(shí)施例，能實(shí)現(xiàn)把采 樣頻率轉(zhuǎn)換為等于或小于二倍輸入樣本的采樣頻率并且大于輸入樣 本的采樣頻率的頻率。而且，根據(jù)本實(shí)施例，有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)只要內(nèi)插運(yùn)算的時(shí)間分辨 率保持不變，在基本采樣頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備中采用的系數(shù)產(chǎn)生電路202 實(shí)際上可以被用作系數(shù)產(chǎn)生電路202a。參考圖11，以下將描述這個(gè) 優(yōu)點(diǎn)。圖11 (a)示出在內(nèi)插運(yùn)算過程中緊接在內(nèi)插樣本y的采樣點(diǎn)之 前的樣本x[i-m]相乘的內(nèi)插系數(shù)h[m]的范圍。如圖11 (a)所示，在 采樣函數(shù)峰值點(diǎn)的左手側(cè)(負(fù)側(cè))有1/48kHz時(shí)間長度的間隔內(nèi)的函 數(shù)值被產(chǎn)生作為內(nèi)插系數(shù)h[m]。當(dāng)內(nèi)插比a是一個(gè)12位數(shù)據(jù)時(shí)，系 數(shù)產(chǎn)生電路202產(chǎn)生屬于在1/48kHz的時(shí)間間隔被劃分為4096個(gè)點(diǎn) 的函數(shù)值中的一個(gè)值，這個(gè)值可以采取0到4095范圍中的任何一個(gè) 值并且這個(gè)值與內(nèi)插比a的值相關(guān)。圖11 (b)示出在內(nèi)插運(yùn)算過程中緊接內(nèi)插樣本y之前的采樣點(diǎn) 的樣本x[i-m]相乘的內(nèi)插系數(shù)h[2m]和h[2m+1 ]的范圍。在本實(shí)施例中，當(dāng)內(nèi)插樣本y的采樣點(diǎn)屬于偶數(shù)周期時(shí)，產(chǎn)生 偶數(shù)內(nèi)插系數(shù)h[2m]，并且樣本x[i-m]與這個(gè)內(nèi)插系數(shù)h[2m]相乘。 當(dāng)內(nèi)插樣本y的采樣點(diǎn)屬于奇數(shù)周期時(shí)，產(chǎn)生奇數(shù)內(nèi)插系數(shù)h[2m+l]， 并且樣本x[i-m]與這個(gè)內(nèi)插系數(shù)相乘。然而，如圖11 (b)所示，在采樣函數(shù)峰值點(diǎn)的左手側(cè)(負(fù)側(cè)) 有1/96kHz時(shí)間長度的時(shí)間間隔的函數(shù)值被用作內(nèi)插系數(shù)h[2m]，在左側(cè)鄰近的1/96kHz時(shí)間長度的時(shí)間間隔內(nèi)的函數(shù)值被用作內(nèi)插系 數(shù)h[2m+l]。因此，在本實(shí)施例和基本結(jié)構(gòu)中，與樣本x[i-m]相乘的 內(nèi)插系數(shù)的范圍是相同的。因此，只要通過把奇數(shù)/偶數(shù)指令信號(hào)0/E作為最重要的位加到 相位信息P的11位的十進(jìn)制小數(shù)部分來形成與基本結(jié)構(gòu)中的內(nèi)插比 相似的12位內(nèi)插比a，那么在基本采樣頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備中采用的系數(shù) 產(chǎn)生電路202實(shí)際上就可以被用作系數(shù)產(chǎn)生電路202a。 '目前為止己經(jīng)描述了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。對(duì)于本發(fā)明，其它 的實(shí)施例是可能的。例如，下面描述的實(shí)施例。(1) 饋送給輸入樣本寄存器201的時(shí)鐘4>1可以通過二等分主 時(shí)鐘(|)m的頻率產(chǎn)生。當(dāng)在時(shí)鐘$1的上升沿執(zhí)行把輸入樣本x寫入 到輸入樣本寄存器201時(shí)，把時(shí)鐘4>1具有高電平的時(shí)間段作為主時(shí) 鐘4>m的偶數(shù)周期，以及把時(shí)鐘$1具有低電平的時(shí)間段作為主時(shí)鐘 ^n的奇數(shù)周期。時(shí)鐘巾l可以代替奇數(shù)/偶數(shù)指令信號(hào)0/E。根據(jù)這 種模式，可以排除用來產(chǎn)生奇數(shù)/偶數(shù)指令信號(hào)0/E的時(shí)鐘計(jì)數(shù)器 130。(2) 在上述的實(shí)施例中，為了使內(nèi)插單元2a執(zhí)行內(nèi)插運(yùn)算， 把作為相位信息P的一部分(十進(jìn)制小數(shù)部分)的內(nèi)插比a發(fā)送到 內(nèi)插單元2a。當(dāng)產(chǎn)生運(yùn)算命令信號(hào)CRQ時(shí)，由于相位信息P的整數(shù) 部分是0，因此可以毫無問題地把相位信息P整個(gè)發(fā)送到內(nèi)插單元 2a。(3) 在上述的實(shí)施例中，當(dāng)相位信息P變成小于1時(shí)，產(chǎn)生運(yùn) 算命令信號(hào)CRQ。當(dāng)相位信息P降到大于1的預(yù)定值水平之下時(shí)， 可以產(chǎn)生運(yùn)算命令信號(hào)CRQ。艮口，當(dāng)根據(jù)相位信息P檢測(cè)到內(nèi)插運(yùn)算輸入樣本串和內(nèi)插樣本y之間的相位關(guān)系滿足預(yù)定條件時(shí)，應(yīng)該產(chǎn)生運(yùn)算命令信號(hào)CRQ。(4) 在上述的實(shí)施例中，接口 4接收具有與后級(jí)裝置所請(qǐng)求的 釆樣頻率一樣頻率的字時(shí)鐘LRCK,并且計(jì)算出的內(nèi)插樣本與字時(shí)鐘 LRCK同步地被傳送到后級(jí)裝置。作為選擇，可以設(shè)計(jì)采樣頻率轉(zhuǎn)換 設(shè)備以使得可以通過例如通信開始前的協(xié)商而不接收字時(shí)鐘LRCK來感測(cè)后級(jí)裝置所請(qǐng)求的采樣頻率；以及可以使用輸入樣本X計(jì)算出 具有采樣頻率的內(nèi)插樣本，并且發(fā)送內(nèi)插樣本到后級(jí)裝置。
權(quán)利要求
1.一種采樣頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備，用來對(duì)具有輸入采樣頻率的輸入樣本應(yīng)用內(nèi)插運(yùn)算，從而計(jì)算出具有后級(jí)裝置所指定的輸出采樣頻率的內(nèi)插樣本，以及用來把內(nèi)插樣本輸出給后級(jí)裝置，所述采樣頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備包括輸入樣本寄存器，其存儲(chǔ)預(yù)定數(shù)量的輸入樣本作為用于內(nèi)插運(yùn)算的輸入樣本原始序列；系數(shù)產(chǎn)生部分，其制備對(duì)應(yīng)于輸入樣本過采樣序列的內(nèi)插系數(shù)第一序列，所述輸入樣本過采樣序列是通過把零值的標(biāo)準(zhǔn)輸入樣本插入到存儲(chǔ)在輸入樣本寄存器中的輸入樣本而獲得的，并且該系數(shù)產(chǎn)生部分產(chǎn)生內(nèi)插系數(shù)第二序列，所述內(nèi)插系數(shù)第二序列是從內(nèi)插系數(shù)第一序列中提取的并且對(duì)應(yīng)于輸入樣本原始序列；以及卷積運(yùn)算部分，其把內(nèi)插系數(shù)第二序列和輸入樣本原始序列進(jìn)行卷積運(yùn)算從而輸出內(nèi)插樣本。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的采樣頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備，(1) 其中，所述設(shè)備還包括控制部分，該控制部分與主時(shí)鐘同 步地操作，所述主時(shí)鐘的頻率是輸入樣本的輸入采樣頻率的二倍，所 述控制部分用來更新相位信息，所述相位信息表示輸入樣本原始序列 和將被產(chǎn)生的內(nèi)插樣本序列之間的相位關(guān)系，并且所述控制部分在更 新的相位信息滿足預(yù)定條件時(shí)產(chǎn)生運(yùn)算命令信號(hào)，所述運(yùn)算命令信號(hào) 指示用于產(chǎn)生內(nèi)插樣本的內(nèi)插運(yùn)算，(2) 其中，輸入樣本寄存器以與輸入樣本的輸入采樣頻率相同 的頻率同步地操作，用來順序地取出輸入樣本并且存儲(chǔ)所取出的輸入 樣本中的N個(gè)最新樣本作為用于內(nèi)插運(yùn)算的輸入樣本原始序列，(3A)其中，所述設(shè)備還包括偶數(shù)周期運(yùn)算命令寄存器，該偶 數(shù)周期運(yùn)算命令寄存器與主時(shí)鐘同步地操作，用來當(dāng)在主時(shí)鐘的偶數(shù) 周期中產(chǎn)生運(yùn)算命令信號(hào)時(shí)存儲(chǔ)該運(yùn)算命令信號(hào)，以及包括偶數(shù)周期 相位信息寄存器，該偶數(shù)周期相位信息寄存器存儲(chǔ)與在主時(shí)鐘的偶數(shù)周期中產(chǎn)生的運(yùn)算命令信號(hào)相關(guān)的相位信息，(3B)其中，所述設(shè)備還包括奇數(shù)周期運(yùn)算命令寄存器，該奇 數(shù)周期運(yùn)算命令寄存器與主時(shí)鐘同步地操作，用來當(dāng)在主時(shí)鐘的奇數(shù) 周期中產(chǎn)生運(yùn)算命令信號(hào)時(shí)存儲(chǔ)該運(yùn)算命令信號(hào)，以及包括奇數(shù)周期 相位信息寄存器，該奇數(shù)周期相位信息寄存器存儲(chǔ)與在主時(shí)鐘的奇數(shù) 周期中產(chǎn)生的運(yùn)算命令信號(hào)相關(guān)的相位信息，(4A)其中，當(dāng)運(yùn)算命令信號(hào)被存儲(chǔ)在偶數(shù)周期運(yùn)算命令寄存 器中時(shí)，所述系數(shù)產(chǎn)生部分操作來執(zhí)行偶數(shù)內(nèi)插系數(shù)產(chǎn)生過程從而產(chǎn) 生包括N個(gè)偶數(shù)內(nèi)插系數(shù)的內(nèi)插系數(shù)第二序列，所述N個(gè)偶數(shù)內(nèi)插 系數(shù)是從與2N個(gè)輸入樣本過采樣序列對(duì)應(yīng)的2N個(gè)內(nèi)插系數(shù)第一序 列中提取的，因此內(nèi)插系數(shù)第二序列具有由存儲(chǔ)在偶,周期相位信息 寄存器中的相位信息所指示的相對(duì)于輸入樣本原始序歹U的相位關(guān)系，(4B)其中，當(dāng)運(yùn)算命令信號(hào)被存儲(chǔ)在奇數(shù)周期運(yùn)算命令寄存 器中時(shí)，所述系數(shù)產(chǎn)生部分操作來執(zhí)行奇數(shù)內(nèi)插系數(shù)產(chǎn)生過程從而產(chǎn) 生包括N個(gè)奇數(shù)內(nèi)插系數(shù)的內(nèi)插系數(shù)第二序列，所述N個(gè)奇數(shù)內(nèi)插 系數(shù)是從與2N個(gè)輸入樣本過采樣序列對(duì)應(yīng)的2N個(gè)內(nèi)插系數(shù)第一序 列中提取的，因此內(nèi)插系數(shù)第二序列具有由存儲(chǔ)在奇數(shù)周期相位信息 寄存器中的相位信息所指示的相對(duì)于輸入樣本原始序列的相位關(guān)系，(4C)其中，當(dāng)運(yùn)算命令信號(hào)既被存儲(chǔ)在偶數(shù)周期運(yùn)算命令寄 存器中又被存儲(chǔ)在奇數(shù)周期運(yùn)算命令寄存器中時(shí)，所述系數(shù)產(chǎn)生部分 操作來既執(zhí)行偶數(shù)內(nèi)插系數(shù)產(chǎn)生過程又執(zhí)行奇數(shù)內(nèi)插系數(shù)產(chǎn)生過程， 以及(5)其中，每當(dāng)所述系數(shù)產(chǎn)生部分產(chǎn)生N個(gè)內(nèi)插系數(shù)第二序列 時(shí)，所述巻積運(yùn)算部分操作來執(zhí)行N個(gè)內(nèi)插系數(shù)第二序列和N個(gè)輸 入樣本原始序列的巻積運(yùn)算從而輸出內(nèi)插樣本。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的采樣頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備，其中，所述設(shè)備還包括接口，所述接口接收具有與后級(jí)裝置所 指定的輸出采樣頻率一樣的頻率的字時(shí)鐘，并且與所述字時(shí)鐘同步地 把從所述巻積運(yùn)算部分連續(xù)饋送的內(nèi)插樣本傳送到后級(jí)裝置，以及其中，所述控制部分控制所述運(yùn)算命令信號(hào)的時(shí)間間隔，每當(dāng) 更新的相位信息滿足預(yù)定條件時(shí)，所述運(yùn)算命令信號(hào)被連續(xù)地產(chǎn)生， 從而允許所述運(yùn)算命令信號(hào)的時(shí)間間隔遵循所述字時(shí)鐘的頻率。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3的采樣頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備，其中，所述設(shè)備還包括先進(jìn)先出緩沖器，其順序地存儲(chǔ)從所述 巻積運(yùn)算部分輸出的內(nèi)插樣本，并且響應(yīng)于所述字時(shí)鐘，從存儲(chǔ)在所 述先進(jìn)先出緩沖器中的舊內(nèi)插樣本中讀取和輸出內(nèi)插樣本，以及其中，所述控制部分包括剩余數(shù)量檢測(cè)部分，其用來檢測(cè)還沒 有從所述先進(jìn)先出緩沖器中讀取的內(nèi)插樣本的剩余數(shù)量，并且基于由 所述剩余數(shù)量檢測(cè)部分所檢測(cè)到的剩余數(shù)量來進(jìn)行控制，從而允許所 述運(yùn)算命令信號(hào)的時(shí)間間隔遵循所述字時(shí)鐘的頻率。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1的采樣頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備，其中，所述系數(shù)產(chǎn)生部分制備對(duì)應(yīng)于輸入樣本過采樣序列的內(nèi) 插系數(shù)第一序列，所述輸入樣本過采樣序列是通過把零值的標(biāo)準(zhǔn)輸入 樣本插入到存儲(chǔ)在輸入樣本寄存器中的輸入樣本來獲得的，因此所述 輸入樣本過采樣序列具有二倍于所述輸入采樣頻率的過采樣頻率，使 得所述輸入采樣頻率的每個(gè)周期被劃分為對(duì)應(yīng)于過采樣頻率每個(gè)周 期的偶數(shù)周期和奇數(shù)周期，并且使得所述內(nèi)插系數(shù)第一序列包含與所 述過采樣頻率的偶數(shù)周期和奇數(shù)周期相對(duì)應(yīng)的偶數(shù)內(nèi)插系數(shù)和奇數(shù) 內(nèi)插系數(shù)，其中，所述系數(shù)產(chǎn)生部分在偶數(shù)周期中操作來產(chǎn)生從所述內(nèi)插 系數(shù)第一序列中提取的偶數(shù)內(nèi)插系數(shù)第二序列，并且在奇數(shù)周期中操 作來產(chǎn)生從所述內(nèi)插系數(shù)第一序列中提取的奇數(shù)內(nèi)插系數(shù)第二序列， 以及其中，所述巻積運(yùn)算部分在偶數(shù)周期中操作來把偶數(shù)內(nèi)插系數(shù) 第二序列和輸入樣本原始序列進(jìn)行巻積運(yùn)算，從而輸出內(nèi)插樣本，并且在奇數(shù)周期中操作來把奇數(shù)內(nèi)插系數(shù)第二序列和輸入樣本原始序 列進(jìn)行巻積運(yùn)算，從而輸出內(nèi)插樣本。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的采樣頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備，'其中，所述系數(shù)產(chǎn)生 部分制備所述內(nèi)插系數(shù)第一序列，所述內(nèi)插系數(shù)第一序列是存儲(chǔ)在所 述輸入樣本寄存器中的輸入樣本原始序列所包含的輸入樣本的數(shù)量 的二倍。
全文摘要
在一種采樣頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備中，輸入樣本寄存器存儲(chǔ)預(yù)定數(shù)量的輸入樣本作為用于內(nèi)插運(yùn)算的輸入樣本原始序列。系數(shù)產(chǎn)生部分制備對(duì)應(yīng)于輸入樣本過采樣序列的內(nèi)插系數(shù)第一序列，其中輸入樣本過采樣序列是通過把零值的標(biāo)準(zhǔn)輸入樣本插入到存儲(chǔ)在輸入樣本寄存器中的輸入樣本而獲得的，并且系數(shù)產(chǎn)生部分產(chǎn)生內(nèi)插系數(shù)第二序列，該內(nèi)插系數(shù)第二序列是從內(nèi)插系數(shù)第一序列中提取的并且對(duì)應(yīng)于輸入樣本原始序列。卷積運(yùn)算部分把內(nèi)插系數(shù)第二序列和輸入樣本原始序列進(jìn)行卷積運(yùn)算從而輸出內(nèi)插樣本。
文檔編號(hào)H03H17/00GK101232277SQ20081000437
公開日2008年7月30日 申請(qǐng)日期2008年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月22日
發(fā)明者西岡直俊 申請(qǐng)人:雅馬哈株式會(huì)社