專利名稱：數(shù)字信號處理裝置和數(shù)字信號處理方法
發(fā)明的背景1.本發(fā)明領域本發(fā)明一般涉及用于處理數(shù)字信號的方法和裝置。更具體地說，本發(fā)明涉及用于導致在Δ∑-調制的數(shù)字音頻信號上一個信號交換過程的數(shù)字信號處理的方法和數(shù)字信號處理的裝置。
這個申請要求提交于2004年3月24日的日本專利申請No.2004-087721的優(yōu)先權，它的全部通過引用結合與此。
2.相關技術的描述如果與傳統(tǒng)的、已被或正在被用于數(shù)字音頻應用程序的所謂多-位數(shù)字信號相比較，Delta-sigma(Δ∑)-調制的高速1位信號由一個非常高速的采樣頻率和一個短的數(shù)據(jù)字長作為特征。特別是，這種1-位信號具有比采樣頻率和數(shù)據(jù)字長分別是44.1kHz和16位的多-位數(shù)字信號的采樣頻率的六十四(64)倍。另外，這樣的信號能夠在傳統(tǒng)的音頻波段(20kHz)中確保一個高的動態(tài)范圍，由于Δ∑是作為1-位信號，該波段相對于非常高的、傳統(tǒng)采樣頻率的64倍的采樣頻率是一個低帶寬。這樣，通過有效地開拓該特征特性，這個1-位信號能夠在高聲音質量錄音器和數(shù)據(jù)傳輸領域找到其應用。
所附附圖的

圖1示意性地表示用于生成1-位音頻數(shù)據(jù)的1-位Δ∑-調制器60。該Δ∑-調制器60包含一個加法器62、一個積分器63、一個1-位量化器64和一個1-采樣延遲單元65。加法器62的加輸出被饋送到積分器63，并且積分器63的積分輸出被饋送到1-位量化器64。1-位量化器64的量化輸出從一個輸出終端66被導出，并且在同時前綴一個負號，通過1-采樣延遲單元65的方式饋送到該加法器62并且加到從一個輸入終端61提供的模擬音頻信號上。加法器62的加輸出被饋送到積分器63。由于積分器63的積分輸出對于每一個采樣周期由該1-位量化器64量化，它可能從該輸出終端66輸出一個1-位被量化的數(shù)據(jù)，或者一個1-位音頻數(shù)據(jù)。
被設計用于Δ∑-調制的電路在技術上并不特別新。這樣的電路已被和正在被普遍地用于A/D轉換器中，因為能夠適合于放入IC電路，并且通過使用這樣的電路相對容易地實現(xiàn)A/D轉換器精度的滿意級別。受Δ∑調制影響的信號能夠在讓它通過一個采樣模擬低通濾波器之后被放回到一個模擬音頻信號中。
同時，存儲有1-位音頻信號(它由直接流數(shù)據(jù)(DSD)系統(tǒng)通過使用由被“1”對“-1”加權的Δ∑-調制器生成)的超級音頻CDs(SACDs)被提供帶有彼此不同的一個2-通道的記錄區(qū)域和一個多通道的記錄區(qū)域。當多通道信號由一個2-通道裝置或頭戴耳機的裝置重新產生時，它們必須通過一個向下-混合處理的方式轉換成為2-通道信號。
用于重播超級音頻CDs的光盤播放器適合于解碼存儲在該光盤上的數(shù)據(jù)成為64fs的1-位重現(xiàn)信號。一個向下-混合過程被用于由2-通道方式重現(xiàn)多通道信號。如果該向下-混合過程以一個64fs的速率被導出，重現(xiàn)的信號和向下-混合信號表現(xiàn)為同樣的速率。
一個1-位信號切換處理器被使用用于交換來自該兩個不同的系統(tǒng)的同樣速率的1-位音頻信號。所附附圖的圖2是一個已知的1-位信號切換處理器70的示意性電路圖。所附附圖的圖3是表示該1-位信號切換處理器70的操作的流程圖。
該1-位信號切換處理器70包含一個轉換開關71，用于從一個具有64fs的采樣頻率的重現(xiàn)的信號102交換成一個64fs的向下-混合信號103反之亦然、一個靜音模式生成器73，用于生成一個具有64fs采樣頻率的靜音模式信號104、以及一個控制器74用于根據(jù)從光盤播放器的系統(tǒng)控制器來的交換請求信號101來提供交換控制信號給靜音模式生成器73。該1-位信號切換處理器70還包括一個交叉-衰減處理器72用于按照相等于采樣頻率的64fs速率交叉-衰減一個具有64fs的采樣頻率的重現(xiàn)信號102成為一個具有的64fs采樣頻率的靜音模式信號104，以及還按照相等于采樣頻率的64fs速率從一個靜音模式信號104交叉-衰減一個具有64fs采樣頻率的向下-混合信號103成為一個具有64fs采樣頻率的重現(xiàn)信號102。
該1-位信號切換處理器70進一步包括一個第一系數(shù)乘法器75，用于把具有64fs采樣頻率的重現(xiàn)信號102，或者把具有64fs采樣頻率的向下-混合信號103與從控制器74提供的乘法系數(shù)(交叉-衰減增益)k相乘，并且變化該幅度級別以產生一個多-位數(shù)據(jù)、一個第二系數(shù)乘法器76，用于把一個由靜音模式生成器73生成的具有64fs采樣頻率的靜音模式信號104與從1減去從控制器74提供的乘法系數(shù)(交叉-衰減增益)而得到的系數(shù)(1-k)相乘，并且變化該幅度級別以產生一個多-位數(shù)據(jù)，以及一個加法器77用于把第一系數(shù)乘法器75的乘法輸出和第二系數(shù)乘法器76的乘法輸出相加。
該所述交叉-衰減處理器72包含一個Δ∑調制器78用于在從加法器77來的加法輸出上導出一個重-Δ∑調制處理并輸出一個具有64fs采樣頻率的1-位音頻數(shù)據(jù)(交叉-衰減信號)，和一個轉換開關79用于在控制器74的控制之下切換具有64fs的采樣頻率的重現(xiàn)信號102或具有64fs采樣頻率的向下-混合信號103，從該Δ∑調制器78來的輸出數(shù)據(jù)(具有64fs采樣頻率的交叉-衰減信號105)和從靜音模式生成器73來的具有64fs采樣頻率的靜音模式信號104。
現(xiàn)在，該1-位信號切換處理器70的操作將參照圖3描述。一旦接收到交換請求信號101，該交叉-衰減處理器72交叉-衰減64fs重現(xiàn)信號102成為由靜音模式生成器73生成的靜音模式以平滑地從該64fs重現(xiàn)信號102切換到一個64fs交叉-衰減信號105a，并且然后到該靜音模式104。交叉-衰減處理器使用用于1-位信號的交叉-衰減技術已被特許由本專利申請的申請人所使用(日本專利No.3318823)。當一個64fs靜音模式104輸出時，控制器74生成一個開關信號107以切換從64fs重現(xiàn)信號102的輸入信號到64fs向下-混合信號103。盤片播放器切換該二-通道重播到多路重播。然后，交叉-衰減處理器72交叉-衰減64fs向下-混合信號103成為64fs靜音模式信號104并且由此該獲得的64fs交叉-衰減信號105b被平滑地切換到64fs的向下-混合信號103。交叉-衰減處理器72是一個開關設備用于切換具有同樣采樣頻率的信號并且所有的處理操作均以64fs實現(xiàn)。
用存儲有Δ∑-調制的高速1-位音頻信號的一個光盤(如超級音頻CD)，該存儲在盤上的靜音模式被重現(xiàn)為當該靜音區(qū)域被用于重現(xiàn)時的原樣。但是信號重現(xiàn)被停止時，它必須被切換到由靜音模式生成器生成的該靜音模式。
所附附圖的圖4是一個已知的1-位信號切換處理器80的示意電路圖，該處理器適用于當信號重現(xiàn)被停止時切換到由該靜音模式生成器生成的靜音模式。所附附圖的圖5是一個表示該1-位信號切換處理器80的操作的時序圖表。
該1-位信號切換處理器80包含一個靜音模式生成器81用于生成一個具有64fs采樣頻率的靜音模式信號203，和一個控制器82用于根據(jù)由光盤播放器的系統(tǒng)控制器提供的開關請求信號201為交叉-衰減處理器83(將在以后描述)提供一個開關控制信號。該交叉-衰減處理器83(它的配置將在后面描述)按照與等于采樣頻率的64fs速率交叉-衰減該具有64fs采樣頻率的重現(xiàn)信號202成為具有64fs采樣頻率的靜音模式信號203以產生一個交叉-衰減信號204。
轉到交叉-衰減處理器83，它包含第一系數(shù)乘法器84用于把具有64fs采樣頻率的一個重現(xiàn)信號202與由控制器82提供的乘法系數(shù)(交叉-衰減增益)K相乘并且變化該幅度級別以產生一個多-位數(shù)據(jù)，第二系數(shù)乘法器85用于把由靜音模式生成器81生成的具有64fs采樣頻率的靜音模式信號203與從1中減去由控制器82提供的乘法系數(shù)(交叉-衰減增益)K而獲得的系數(shù)(1-K)相乘并且變化該幅度級別以產生一個多-位數(shù)據(jù)，以及一個加法器86用于把第一系數(shù)乘法器84的乘積輸出與第二系數(shù)乘法器85的乘積輸出相加。
該交叉-衰減處理器83進一步包含一個Δ∑-調制器87用于導出一個在從加法器86的加輸出上的重-Δ∑調制過程并且輸出一個具有64fs采樣頻率的1-位音頻數(shù)據(jù)，和包括一個轉換開關88用于在控制器82的控制之下切換具有64fs采樣頻率的重現(xiàn)信號202，從該Δ∑-調制器87來的輸出數(shù)據(jù)(具有64fs采樣頻率的交叉-衰減信號204)和從靜音模式生成器81來的具有64fs采樣頻率靜音模式信號203。
現(xiàn)在，該1-位信號切換處理器80的操作將參照圖5被描述。一旦接收到切換請求信號201，交叉-衰減處理器83交叉-衰減該64fs重現(xiàn)信號202成為由靜音生成器81生成的靜音模式信號203以平滑地從該64fs重現(xiàn)信號202切換到一個64fs交叉-衰減信號204，并然后再到該64fs的靜音模式203。對本專利申請的申請者所特許的日本專利No.3318823的交叉-衰減技術在此被使用用于交叉-衰減處理器用作交叉-衰減1-位信號。
用一個存儲Δ∑-調制的高速1-位音頻信號的一個光盤，存儲在該盤上的靜音模式被重現(xiàn)為當該靜音范圍被采用以重現(xiàn)時的原樣，但是信號重現(xiàn)被停止時，它必須被切換到由靜音模式生成器生成的該靜音模式。存儲在超級音頻CD上的數(shù)據(jù)由一個解碼器工具在信號重現(xiàn)的時候被解碼為1-位重現(xiàn)信號并且當信號重現(xiàn)被停止的時候一個靜音模式被輸出。一個1-位信號切換處理器被用于交換1-位信號。
在光盤(例如超級音頻CD)提供彼此不同格式的2-通道記錄區(qū)域和多-通道區(qū)域的情況下，多通道信號當它們如上所指出由一個2-通道裝置或頭帶耳機裝置重現(xiàn)時必須通過向下-混合處理的方法被轉換為2-通道信號。在高音聲質量系統(tǒng)中，以上過程在一個1-位范疇和采用128fs速率的處理技術中被導出，它是64fs的采樣頻率記錄的二倍高，有效地改進在1-位范疇內的聲音處理的聲音質量。用這種技術，就可能為了達到較高音聲質量的目的以128fs采樣頻率轉換一個多-通道信號成為一個2-通道信號。然而，另一方面，具有64fs的采樣頻率的2-通道信號需要被直接地重現(xiàn)。這樣，二個不同類型的信號，(某些具有64fs采樣頻率而某些具有128fs的采樣頻率)在一個信號系統(tǒng)中共存。當二個不同的1-位信號直接地被鏈接時，在此引起噪聲能出現(xiàn)達到邊界的問題。
另外，按圖4的安排，當信號重現(xiàn)被停止時由該靜音模式生成器生成的靜音模式被選擇，也必須伴有要求一個大的硬件安排的問題。
本發(fā)明的概述參考上述所確定的環(huán)境，于是本發(fā)明的一個目的是提供一個數(shù)字信號處理裝置和一個數(shù)字信號處理方法，其能夠實現(xiàn)一個系統(tǒng)，其中彼此不同的并且表示一種等于另一種整數(shù)倍的關系的多種采樣頻率由鏈接具有各自不同的采樣頻率的1-位信號而共存。
本發(fā)明的另一個目的是提供一個數(shù)字信號處理裝置和一個數(shù)字信號處理方法，它能實現(xiàn)一個具有鏈接二個不同系統(tǒng)的1-位靜音模式的簡單安排的數(shù)字靜音，而沒有噪聲。
在本發(fā)明的一個方面中，本發(fā)明的以上目的和其它目的由提供一個數(shù)字信號處理裝置來實現(xiàn)，該裝置用于高速處理至少二個不同的、被“1”對“-1”加權的系統(tǒng)的1-位數(shù)字音頻信號，該裝置包括一個靜音模式信號生成裝置，用于生成通過重復安排具有同樣數(shù)量的不同權重的格式而獲得的至少二個不同系統(tǒng)的靜音模式信號；以及一個控制裝置，用于基于一個轉換請求信號提供一個切換信號到該靜音模式信號生成裝置；該靜音模式信號生成裝置適用于通過響應從該控制裝置提供的切換信號而把該至少二個系統(tǒng)的靜音模式信號從一個切換到另一個以鏈接至少二個系統(tǒng)的高速采樣1-位數(shù)字音頻信號，雙倍該表示同樣時間平均值的靜音模式信號的最小重復格式的積分信號。
這樣，該靜音模式信號生成裝置通過響應于從控制裝置提供的切換信號而切換至少二個系統(tǒng)的靜音模式信號從一個到另一個來鏈接至少二個系統(tǒng)的高速采樣1-位數(shù)字音頻信號，以提供雙倍的表示該同樣的時間平均值的該靜音模式信號的最小重復格式的積分信號。
在另一個本發(fā)明的方面中，提供了一個數(shù)字信號處理裝置，用于處理二個由“1”對“-1”加權的高速系統(tǒng)并且具有各自的、表示為一個是另一個的整數(shù)倍關系的采樣頻率的1-位數(shù)字音頻信號，該裝置包括一個靜音模式信號生成裝置，用于生成具有各自不同的采樣頻率的二個系統(tǒng)的靜音模式信號，該頻率具有1∶(1/m)(m是不小于2的整數(shù))的關系、使用具有同樣數(shù)量的權重的各自的靜音模式、它由m次采樣為一個單位連續(xù)地采用同樣的值；以及一個控制裝置，用于基于一個切換請求信號而提供一個切換信息給該靜音模式信號生成裝置；該靜音模式信號生成裝置適用于通過響應從控制裝置提供的切換信號而將二個系統(tǒng)的靜音模式信號從一個切換到另一個以鏈接二個系統(tǒng)的高速采樣1-位數(shù)字音頻信號，雙倍的靜音模式信號的最小重復格式的積分信號表示同樣的時間平均值。
這樣，該靜音模式信號生成裝置通過響應于從控制裝置提供的切換信號而將至少二個系統(tǒng)的靜音模式信號從一個切換到另一個來鏈接至少二個系統(tǒng)的高速采樣1-位數(shù)字音頻信號，以提供雙倍的表示該同樣的時間平均值的該靜音模式信號的最小重復格式的積分信號。
例如，具有64fs采樣頻率的盤重現(xiàn)信號是由一個交叉-衰減處理器的裝置被交叉-衰減成為64fs速率的一個64fs速率靜音模式。從而，該64fs速率靜音模式被切換到一個128fs速率靜音模式。在音頻頻率頻帶中的噪聲成份能夠在鏈接點通過使用靜音模式(在它們被相互鏈接時滿足特定的要求)而被充分地抑制。這樣，各自具有不同的采樣頻率的靜音模式被鏈接。然后，該128fs速率靜音模式是被交叉-衰減成一個128fs速率的信號，結果從一個64fs速率音頻信號切換為一個128fs的速率信號。以同樣的方式，一個128fs信號能被切換到一個64fs速率信號。這樣，本發(fā)明的作為各自具有不同采樣頻率的信號被從一個到另一個切換的目標被實現(xiàn)。
在本發(fā)明的又一個方面中，其中提供了一個數(shù)字信號處理裝置，用于高速處理兩個由“1”對“-1”加權的并具有相同采樣頻率的系統(tǒng)的1-位數(shù)字音頻信號，該系統(tǒng)包括一個靜音模式信號檢測裝置，用于檢測來自輸入的1-位音頻重現(xiàn)信號的第一靜音模式信號；一個雙倍積分裝置，用于實現(xiàn)在由該靜音模式信號檢測裝置檢測到的第一靜音模式信號的一個周期期間的數(shù)據(jù)上的雙倍積分的操作；一個平均值檢測裝置，用于檢測由雙倍積分裝置獲得的雙倍積分值的平均值；一個靜音模式信號生成裝置，用于生成具有與第一靜音模式信號相同的采樣頻率的第二靜音模式信號，并表示達到一個預定值的周期期間的數(shù)據(jù)的雙倍積分值的一個平均值；一個切換裝置，用于從輸入的1-位音頻重現(xiàn)信號切換到由靜音模式信號生成裝置生成的第二靜音模式信號；和一個控制裝置，用于控制切換裝置的切換操作，該切換操作是在由平均值檢測裝置檢測到的第一靜音模式信號的雙倍積分值的平均值的檢測時間達到預定的值時，從1-位音頻重現(xiàn)信號切換到第二靜音模式信號。
這樣，該靜音模式信號發(fā)生裝置生成一個具有與第一靜音模式信號相同采樣頻率的第二靜音模式信號并且表示一個周期時段達到一個預定值的數(shù)據(jù)的雙倍積分值的一個平均值并且該控制裝置控制切換裝置的切換操作，該操作是在由平均值檢測裝置檢測的第一靜音模式信號的雙倍積分值的平均值的檢測期間達到預定值時，從1-位音頻重現(xiàn)信號切換到第二靜音模式信號。
換句話說，該靜音模式檢測裝置檢測一個靜音模式，它由復制從重現(xiàn)信號的同樣格式和檢測裝置檢測的該靜音模式的雙倍積分值的時間平均值的平均值所構成。該靜音模式信號生成裝置生成一個靜音模式表示該雙倍積分值達到第一平均值之上的一個時間平均值。這二個靜音模式在兩個信號成為彼此相等的時間平均值時的時間上，被切換從一個到另一個。結果，就有可能以一個簡單的安排來實現(xiàn)本發(fā)明的目的，從一個靜音模式到另一個不同的靜音模式。
仍然從本發(fā)明的另一個方面中，本發(fā)明的以上目的和其它目的由提供一個數(shù)字信號處理方法來實現(xiàn)，該方法用于高速處理至少二個不同的，被由“1”對“-1”加權的系統(tǒng)的1-位數(shù)字音頻信號，該方法包括一個靜音模式信號生成步驟，生成重復安排具有同樣數(shù)量的不同權重的一個格式而獲得的至少二個不同系統(tǒng)的靜音模式信號；該靜音模式信號生成步驟適用于通過響應于切換信號來將至少二個系統(tǒng)的靜音模式信號從一個切換到另一個以鏈接至少二個系統(tǒng)的高速采樣1-位數(shù)字音頻信號，該靜音模式信號的最小重復格式的雙倍積分信號表示該同樣的時間平均值。
這樣，該靜音模式信號生成步驟適用于通過將至少二個系統(tǒng)的靜音模式信號從一個切換到另一個而鏈接至少二個系統(tǒng)的高速采樣1-位數(shù)字音頻信號提供了該靜音模式信號的最小重復格式的雙倍積分信號表示該相同的時間平均值。
仍然在本發(fā)明的另一個方面中，提供了一個數(shù)字信號處理方法，用于高速處理二個由“1”對“-1”加權的系統(tǒng)的并且具有各自的表示為一個是另一個整數(shù)倍關系的采樣頻率的1-位數(shù)字音頻信號，，該方法包括一個靜音信號生成步驟，用于生成具有各自不同的采樣頻率的二個系統(tǒng)的靜音模式信號，該頻率具有1∶(1/m)(m是不小于2的整數(shù))的關系、使用具有同樣數(shù)量的各自的權重靜音模式，在一個為m次采樣的單位中采用同樣的值；該靜音模式信號生成步驟適用于通過響應于一個切換信號來切換二個系統(tǒng)的靜音模式信號從一個到另一個而鏈接至少二個系統(tǒng)的高速采樣1-位數(shù)字音頻信號，該雙倍的靜音模式信號的最小重復格式的積分信號表示同樣的時間平均值。
這樣，該靜音模式信號生成步驟適用于通過至少二個系統(tǒng)的靜音模式信號從一個到另一個來鏈接高速采樣1-位數(shù)字音頻信號提供了該雙倍的靜音模式信號的最小重復格式的積分信號表示該同樣的時間平均值。
在本發(fā)明的另一個形態(tài)中，提供了一個數(shù)字信號處理的方法，用于處理二個由“1”對“-1”加權的高速的具有相同采樣頻率的系統(tǒng)的1-位數(shù)字音頻信號，該方法包括一個靜音模式信號檢測步驟，用于檢測來自輸入1-位音頻重現(xiàn)信號的第一靜音模式信號；一個雙倍積分步驟，用于實現(xiàn)在由該靜音模式信號檢測步驟中檢測到的第一靜音模式信號的一個周期期間的數(shù)據(jù)上的雙倍積分操作；一個平均值檢測步驟，用于檢測由雙倍積分步驟獲得的雙倍積分值的平均值；一個靜音模式信號生成步驟，用于生成具有與第一靜音模式信號相同采樣頻率的第二靜音模式信號并表示一個達到一個預定的值周期期間的數(shù)據(jù)雙倍積分值的一個平均值；和一個切換步驟，用于從輸入1-位音頻重現(xiàn)信號切換到在靜音模式信號生成步驟中生成的第二靜音模式信號；該切換步驟適用于在平均值檢測步驟中檢測到的第一靜音模式信號的雙倍積分值的平均值的檢測周期達到預定的值時，從該1-位音頻重現(xiàn)信號切換到該第二靜音模式信號。
這樣，該靜音模式信號生成步驟適用于生成一個具有與第一靜音模式信號相同采樣頻率的第二靜音模式信號并且表示一個在一個達到預定值的周期的數(shù)據(jù)的雙倍積分值的平均值。該切換操作將被如此控制在平均值檢測步驟中被檢測的該第一靜音模式信號的雙倍積分值的平均值的檢測時間已達到預定值時該操作被實行，從而從1-位音頻重現(xiàn)信號切換到第二靜音模式信號。
如首先提到的的根據(jù)本發(fā)明的一個數(shù)字信號處理裝置中，該靜音模式信號生成裝置通過響應于由控制裝置提供的切換信號來將至少二個系統(tǒng)的靜音模式信號從一個切換到另一個以鏈接至少二個系統(tǒng)的高速采樣1-位數(shù)字音頻信號提供了該靜音模式信號的最小重復格式的雙倍積分信號表示同樣的時間平均值。因此，它就可能切換至少二個系統(tǒng)的1-位信息而沒有產生噪聲。
如第二次提到的根據(jù)本發(fā)明的一個數(shù)字信號處理裝置中，該靜音模式信號生成裝置通過響應于從控制裝置提供的切換信號將二個系統(tǒng)的靜音模式信號從一個切換到另一個來鏈接二個系統(tǒng)的高速采樣1-位數(shù)字音頻信號提供了該靜音模式信號的最小重復格式的雙倍積分信號表示該同樣的時間平均值。因此，它就可能切換各自不同采樣頻率的1-位信號而沒有產生噪聲。
如第三次提到的根據(jù)本發(fā)明的一個數(shù)字信號處理裝置中，該靜音模式信號生成裝置生成具有與第一靜音模式相同采樣頻率的第二靜音模式信號并表示周期時段達到一個預定值時的數(shù)據(jù)的雙倍積分值的平均值并且該控制裝置控制切換裝置的切換操作，在由平均值檢測裝置檢測的第一靜音模式信號的雙倍積分值的平均值達到預定值時的被檢測時間，從1-位音頻重現(xiàn)信號切換到第二靜音模式信號。因此，它就可能直接地切換1-位靜音模式而不產生噪聲提供了靜音模式的雙倍積分信號的時間平均值是彼此相等的。
如首先提到的的根據(jù)本發(fā)明的一個數(shù)字信號處理方法中，該靜音模式信號生成步驟適用于通過將至少二個系統(tǒng)的靜音模式信號從一個切換到另一個來鏈接高速采樣1-位數(shù)字音頻信號提供了該靜音模式信號的最小重復格式的雙倍積分信號表示該同樣的時間平均值。因此，它就可能切換至少二個系統(tǒng)的1-位信息而未產生噪聲。
如第二次提到的根據(jù)本發(fā)明的一個數(shù)字信號處理方法中，該靜音模式信號生成步驟適用于提供將二個系統(tǒng)的靜音模式信號從一個切換到另一個來鏈接二個系統(tǒng)的位高速采樣1-位數(shù)字音頻信號提供了該靜音模式信號的最小重復格式的該雙倍積分信號表示該同樣的時間平均值。因此，它就可能切換各自具有不同采樣頻率的1-位信號而沒有產生噪聲。
如第三次提到的根據(jù)本發(fā)明的一個數(shù)字信號處理方法中，該靜音模式信號生成步驟適用于生成具有與第一靜音模式相同采樣頻率的第二靜音模式信號并表示周期時段達到一個預定值時的數(shù)據(jù)的雙倍積分值的一個平均值。該切換操作被如此控制，在由平均值檢測步驟檢測的第一靜音模式信號的雙倍積分值的平均值的檢測的時間達到預定的值時該切換被實行以從該1-位音頻重現(xiàn)信號切換到第二靜音模式信號。因此，它就可能直接地切換1-位靜音模式而沒有產生噪聲提供了該靜音模式的雙倍積分信號的時間平均值都彼此相等。
附圖簡述圖1是一個Δ∑調制器的原理方框圖，說明它的配置；圖2是一個已知的1-位信號切換處理器的原理方框圖，說明它的配置；圖3是一個定時圖，說明圖2的該已知的1-位信號切換處理器的操作；圖4是另一個已知的1-位信號切換處理器的原理方框圖，說明它的配置；圖5是一個定時圖，說明圖4的該已知的1-位信號切換處理器的操作；圖6是一個根據(jù)本發(fā)明的包含1-位信號切換處理器的實例的一個光盤播放器的原理方框圖，說明它的系統(tǒng)配置；圖7是一個圖6的1-位信號切換處理器的實例的原理方框圖，說明它的配置；圖8是一個定時圖，說明圖7的1-位信號切換處理器的實施例的操作；圖9是由一個靜音模式生成器實行的鏈接具有一個64fs速率的靜音模式信號和具有一個128fs速率的靜音模式信號的處理操作的示意圖；圖10A到10C是圖表圖，示意說明一個靜音模式的積分的波形；圖11A到11C是圖表圖，示意說明另一個靜音模式的積分的波形；圖12是根據(jù)本發(fā)明的包含1-位信號切換處理器的另一個實施例的一個光盤播放器的示意性方框圖，說明它的系統(tǒng)配置；圖13是圖12的1-位信號切換處理器的實施例的示意性方框圖，說明它的配置；圖14是一個定時圖，說明圖13的1-位信號切換處理器的實施例的操作；圖15是圖表圖，說明靜音模式切換的例子；圖16A到16C是圖表圖，說明一個靜音模式的積分的波形；圖17A到17C是圖表圖，說明另一個靜音模式的積分的波形；和圖18A到18I是圖表圖，表示一個靜音模式的雙倍積分的平均值的時間的變遷。
較佳實施例的詳細描述現(xiàn)在，本發(fā)明將參照附圖而詳細地描述，附圖表示本發(fā)明的較佳實施例。圖6是根據(jù)本發(fā)明的包含1-位信號切換處理器10的實施例的一個光盤播放器1的示意方框圖，它表示處理器10的配置并表示根據(jù)本發(fā)明的一個數(shù)字信號處理裝置和一個數(shù)字信號處理方法。
一個光盤播放器能夠播放光盤2是一個超級音頻CD(SACD)，存儲有由“1”對“-1”加權的數(shù)字音頻信號，其信號可以是典型的由Δ∑調制生成的一個引導(direct)流數(shù)字系統(tǒng)的1-位音頻數(shù)據(jù)。特別地，該光盤有一個2-CH區(qū)域2-1，其中音樂按立體聲二通道錄音，使用以64fs的采樣頻率生成的DSD系統(tǒng)的1-位音頻數(shù)據(jù)和一個多-CH區(qū)域2-2，其中音樂按一個多通道(例如6通道)錄音，使用該DSD系統(tǒng)的音頻數(shù)據(jù)，也以64fs的采樣頻率來生成。
該2-CH區(qū)域和多-CH區(qū)域并不必須被構成為同一平面上的不同區(qū)域。換言之，它們可在二個不同的信號記錄層上被分別地構成。再換言之，該2-CH區(qū)域可在第一層上構成，而該多-CH區(qū)域可以在第一層和第二層的剩余部分上構成。
音樂按立體聲2通道方式被記錄的2-CH區(qū)域2-1是1-位音頻數(shù)據(jù)被記錄的區(qū)域，使得在重現(xiàn)某聲學狀態(tài)時(如演播室或音樂廳中，按安排在演播室或音樂廳中的多路話筒的方式來記錄的)，不論何種狀態(tài)都適當?shù)赝ㄟ^安排在聽者的左前和右前一對揚聲器來進行。音樂按多通道方式被記錄的多-CH區(qū)域2-2是1-位音頻數(shù)據(jù)被記錄的區(qū)域，以致于在重現(xiàn)聲學狀態(tài)時(如演播室或音樂廳，按安排在演播室或音樂廳中的多路話筒的方式來記錄的)，不論何種狀態(tài)都適當?shù)赝ㄟ^多路揚聲器，安排在聽者的左前和右前、一個中央揚聲器、輔助低音揚聲器、和左右后背圍繞揚聲器來進行。
因此，按原始立體聲2通道記錄的用于重現(xiàn)1-位音頻數(shù)據(jù)的一個普通的2-通道重現(xiàn)模式和按原始的多路通道記錄的用于重現(xiàn)1-位音頻數(shù)據(jù)的一個普通的2-通道重現(xiàn)模式和按原始的多路通道記錄的用于重現(xiàn)1-位音頻數(shù)據(jù)的一個多-通道重現(xiàn)模式被提供在該光盤播放器1上。另外，用于向下混合按多路通道被記錄在多-CH區(qū)域2-2上的到用于2通道的1-位音頻數(shù)據(jù)的一個向下2-通道重現(xiàn)模式也被提供在該光盤播放器1上，如圖6所示。這是一種當聽者不具備放大器和用于多路通道的揚聲器系統(tǒng)時，或者當聽者想通過頭戴耳機的裝置來聽來自通道源的音樂時所選擇的模式。當聽者操作安排在光盤播放器1的位于機箱前方操作面板上的或者光盤播放器1的遙控器的操作部分上的相關的開關時，該2-通道重現(xiàn)模式、該多-通道重現(xiàn)模式或者該向下-混合2-通道重現(xiàn)模式被選擇。
例如，聽者可能在已聽了按普通2-通道重現(xiàn)模式的一個音樂片段之后，想聽按向下-混合2-通道重現(xiàn)模式的一個音樂片段。當聽者轉換操作開關以選擇該向下-混合2-通道重現(xiàn)模式時，一個靜音狀態(tài)出現(xiàn)并然后稍后的音樂片段按該向下-混合2-通道重現(xiàn)模式被重現(xiàn)。
該圖6的光盤播放器1的1-位信號切換處理器10，作為本發(fā)明的一個實施例，適用于在靜音狀態(tài)中切換信號，其中當聽者從普通的2-通道重現(xiàn)模式切換到向下-混合2-通道重現(xiàn)模式時無噪音發(fā)生。
首先，該光盤播放器1的配置將參照圖6被描述。一個光拾取器3包括一個激光束源、一個光束分裂器、一個物鏡透鏡、一個光接收元件(光二極管)等。該光拾取器3適用于在光盤2上照射激光束、接受由光盤2反射的激光束、轉換該反射的和接收到的激光束成一個電子信號并把它提供給一個RF電路4。由光盤2反射的激光束根據(jù)存儲在光盤2上的數(shù)據(jù)而變化。
該RF電路4適用于根據(jù)從光拾取器3來的信號形成(shaping)一個重現(xiàn)的RF信號，導致一個波形均衡過程和一個二進制化過程以提供重現(xiàn)數(shù)據(jù)和提供該重現(xiàn)數(shù)據(jù)給前端電路5(FE電路)。該RF電路4還適用于生成伺服誤差信號，例如尋道誤差信號和聚焦誤差信號。
這樣，就可能精確地掃描在存儲數(shù)據(jù)的光盤上的道，作為調用伺服誤差信號的尋道誤差控制和聚焦誤差控制的結果，來通過激光束的束構成具有正確大小的光點。
注意到一個用于驅動光盤2旋轉的轉軸電機，一個用于移動在盤的半徑方向上的光拾取器的滑板機械和一個用于精細地調整在一個垂直于該盤和盤的半徑方向的方向上的光拾取器3的位置的二軸轉動器在圖6中被省略，這是為了描述的簡單化。
FE電路5解調制并糾正提供給它的重現(xiàn)數(shù)據(jù)中的誤差，并提供該被處理的重現(xiàn)的數(shù)據(jù)給解碼器6。解碼器6解碼該重現(xiàn)數(shù)據(jù)成為具有64fs頻率的1-位音頻數(shù)據(jù)，并提供該1-位音頻數(shù)據(jù)給1-位信號切換處理器10。
如果聽者選擇普通的2-CH重現(xiàn)模式，光盤播放器1通過光拾取器3、RF電路4和FE電路5以解碼器6的裝置解碼從2-CH區(qū)域2-1取出的該2-CH重現(xiàn)數(shù)據(jù)，并且把被解碼的數(shù)據(jù)提供給1-位信號切換處理器10作為2-CH重現(xiàn)信號300。該1-位信號切換處理器10允許所提供的2-CH重現(xiàn)信號300在系統(tǒng)控制器8的控制下傳遞通過，以致于把它從一個輸出終端9提供給2-CH D/A濾波器(未示出)作為切換輸出信號305。該D/A濾波器轉換1-位音頻信號的該2-CH重現(xiàn)信號300成為一個模擬音頻信號并把它提供給一個立體聲放大器。由立體聲放大器放大的2-CH模擬音頻信號安排在聽者前方的左和右揚聲器被傳送。
另一方面，如果聽者選擇多-通道重現(xiàn)模式，光盤播放器1通過光拾取器3、RF電路4和FE電路5以解碼器6的裝置解碼從多-CH區(qū)域2-2取出的該多-CH重現(xiàn)數(shù)據(jù)，并且把被解碼的數(shù)據(jù)提供給1-位信號切換處理器10作為多-通道重現(xiàn)信號301。該1-位信號切換處理器10允許所提供的多-CH重現(xiàn)信號301在系統(tǒng)控制器8的控制下傳遞通過，使得把它從一個輸出終端9提供給一個多-CH D/A濾波器(未示出)作為切換輸出信號305。該D/A濾波器轉換1-位音頻信號的該多-CH重現(xiàn)信號301成為一個模擬音頻信號并把它提供給一個多-通道放大器。由多-通道放大器放大的該多-CH模擬音頻信號通常從安排圍繞聽者的5.1CH揚聲器被傳送。
如果聽者在普通2-CH重現(xiàn)模式終了之后，選擇向下-混合2-通道重現(xiàn)模式，光盤播放器1的系統(tǒng)控制器8提供一個切換指令(切換請求信號)用于根據(jù)由聽者給出的操作鍵輸入(向下-混合2-通道重現(xiàn)模式的選擇)來切換到向下-混合2-通道重現(xiàn)模式。解碼器6由RF電路4和FE電路5按具有64fs時鐘的同步方式解碼從多-通道記錄區(qū)域2-2取出的多-通道1-位音頻數(shù)據(jù)，并且把該被解碼多-通道數(shù)據(jù)301提供給一個向下-混合處理部分7。
該向下-混合處理部分7在由解碼器6解碼的多-通道數(shù)據(jù)301上實現(xiàn)一個向下-混合處理操作。該向下-混合處理部分7不使用64fs的采樣頻率而是64fs的采樣頻率二倍高的128fs的采樣頻率，用于向下-混合處理操作。結果，多-通道信號能被轉換成為一個用于向下-混合處理操作的2-通道信號，其聲音質量高于一個由使用64fs采樣頻率獲取的2-通道信號。
解碼器6使用的64fs時鐘和向下-混合處理部分7使用的128fs時鐘通常在系統(tǒng)控制器8中通過主時鐘分頻來生成。
作為向下-混合處理部分7的向下-混合處理操作的結果而獲取的向下-混合信號303被提供給1-位信號切換處理器10。普通的2-通道1-位重現(xiàn)信號300也被提供給1-位信號切換處理器10。
當聽者在聽取一段按普通2-通道重現(xiàn)模式重現(xiàn)的音樂結束之后選擇向下-混合2-通道重現(xiàn)模式時，1-位信號切換處理器10輸出該向下-混合2-通道的向下-混合信號303作為切換的輸出信號305并帶有在信號300和信號303之間被提出的靜音狀態(tài)，以致于并不仍然產生切換噪聲。該1-位信號切換處理器10提供一個切換信號306給系統(tǒng)控制器8。
圖7是一個1-位信號切換處理器(64fs/128fs 1-位信號切換處理器)的實施例的示意原理圖，表示其配置。圖8是定時圖，表示1-位信號切換處理器10的實施例的操作。
1-位信號切換處理器10是一個數(shù)字信號處理器適用于相互轉換二個不同的系統(tǒng)的高速采樣1-位數(shù)字音頻信號，它們表現(xiàn)為一個等于另一個的整數(shù)倍關系(例如64fs和128fs)的采樣頻率。一個高速采樣1-位數(shù)字音頻數(shù)據(jù)是一個上述DSD系統(tǒng)的1-位音頻信號，或者由“1”對“-1”加權的數(shù)據(jù)。
如圖7中所示，該1-位數(shù)字切換處理器10包括一個轉向開關11用于從一個具有64fs采樣頻率的重現(xiàn)信號300切換到具有128fs的采樣頻率的向下-混合信號303，反之亦然，一個靜音模式生成器12用于在切換方式中生成二個不同系統(tǒng)的靜音模式，一個系統(tǒng)具有64fs的采樣頻率而另一個具有128fs的采樣頻率，以及一個控制器13它被用于根據(jù)從光盤播放器1的系統(tǒng)控制器8來的切換請求信號302而提供一個切換控制信號307給靜音模式生成器12。該1-位信號切換處理器10另外還包括一個交叉-衰減處理器14用于從一個具有64fs的采樣頻率的重現(xiàn)信號300交叉-衰減到具有64fs的采樣頻率的靜音模式信號308，以與采樣頻率相同的64fs的速率進行和從一個具有128fs的采樣頻率的靜音模式信號309交叉-衰減一個具有128fs采樣頻率的向下-混合信號303以與采樣頻率相同的128fs的速率進行。
該靜音模式生成器12分別地與一個64fs時鐘和一個128fs時鐘同步地生成64fs的靜音模式和128fs靜音模式，這些時鐘由控制器13通過一個計數(shù)器的裝置用主時鐘分頻而生成。尤其是，它分別地通過單一主時鐘的分頻產生一個是另一個的整數(shù)倍關系為基礎的64fs和128fs來生成一個64fs的靜音模式和一個128fs的靜音模式。換句話說，該靜音模式的脈沖格式在上升沿和下降沿彼此鏈接而沒有任何偏移。另外，該靜音模式生成器12把64fs的靜音模式308鏈接到128fs的靜音模式309而未產生任何噪聲，如果該二種靜音模式滿足一個特定要求這二個靜音模式的最小重復格式的雙倍積分的時間平均值是彼此相等的。這將在以下被詳細描述。
交叉-衰減處理器14適用于實行交叉-衰減處理操作，使用在以上揭示的被引用的專利文件1，或日本專利No.3318823的技術。尤其是，該交叉-衰減處理器14包括一個第一系數(shù)乘法器16，用于把具有64fs的采樣頻率的重現(xiàn)信號300或者具有128fs采樣頻率的向下-衰減信號303乘以控制器13提供的乘法系數(shù)(交叉-衰減增益)K，并且改變放大的級別以產生多-位數(shù)據(jù)；一個第二系數(shù)乘法器17，用于把具有64fs采樣頻率的重現(xiàn)信號308或者由靜音模式生成器12生成的具有128fs采樣頻率的靜音模式信號309乘以系數(shù)(1-K)，該系數(shù)是從1中減去由控制器13提供的該乘法系數(shù)(交叉-衰減增益)K而獲得，并且改變放大級別以產生一個多-位數(shù)據(jù)；以及一個加法器18用于把第一系數(shù)乘法器16的乘積輸出與第二系數(shù)乘法器17的乘積輸出相加。
交叉-衰減處理器14進一步包括一個Δ∑調制器19用于導出一個在從加法器18來的加輸出上的重-Δ∑調制過程并且輸出一個具有64fs或128fs采樣頻率的1-位音頻數(shù)據(jù)(交叉-衰減信號310/311)，并且包括一個轉換開關15用于在控制器13的控制下轉換具有64fs采樣頻率的重現(xiàn)信號300或具有128fs采樣頻率的向下-混合信號303、從該Δ∑調制器19來的輸出數(shù)據(jù)(具有64fs的采樣頻率的交叉-衰減信號310/具有128fs的采樣頻率的交叉-衰減信號311)，或者從靜音模式生成器12來的具有64fs的采樣頻率的靜音模式信號308或具有128fs的采樣頻率的靜音模式信號309。
現(xiàn)在，該1-位切換處理器10的操作將在以下參照圖3被說明。這是當聽者通過該光盤播放器1的前操作面板上的操作開關而選擇向下-混合重現(xiàn)模式時而發(fā)生的操作，因為他或她已結束了一段普通的64fs的2-通道重現(xiàn)模式的音樂的聽取并想聽取另一段128fs的向下-混合2-通道重現(xiàn)模式的音樂。
首先，一旦從系統(tǒng)控制器8接收一個切換請求信號302，該1-位信號切換處理器的控制器13使得交叉-衰減處理器14交叉-衰減已由轉換開關11裝置所選擇的64fs重選擇信號300成為由靜音模式生成器12生成的64fs靜音模式308以滿足以上描述的特定要求。
尤其是，傳統(tǒng)的多路系數(shù)(交叉-衰減增益)K取從1到0被給予第一系數(shù)乘法器16和第二系數(shù)乘法器17。然后，該第一系數(shù)乘法器16由把64fs重現(xiàn)信號300乘以該轉換乘法系數(shù)K(取從1到0)所獲得的乘積結果提供到加法器18。同時，第二系數(shù)乘法器17由把64fs靜音模式信號308乘以轉換乘法系數(shù)(1-K)(取從1到0)所獲得的乘積結果提供到加法器18。加法器18把由第一系數(shù)乘法器16的乘法輸出(衰減-出輸出)加上第二系數(shù)乘法器17的乘法輸出(衰減-入輸出)而獲得的加法輸出(交叉-衰減輸出)提供給Δ∑調制器19。該Δ∑調制器19導致在加法輸出(交叉-衰減輸出)上的一個重-Δ∑調制過程，使用由控制器13提供的64fs時鐘和提供一個64fs1-位數(shù)字交叉-衰減信號310到該轉換開關15。該轉換開關15還提供帶有64fs重現(xiàn)信號310和64fs靜音模式信號308。
一旦從系統(tǒng)控制器8接收該切換請求信號，控制器13正確地使用轉換開關15來輸出由平滑地從64fs速率重現(xiàn)的信號300到64fs交叉-衰減信號310，并然后到64fs靜音模式信號308，而獲得的切換輸出信號305，如圖8所示。
當64fs靜音模式信號308作為切換輸出信號305被輸出時，控制器13在恰當?shù)目刂破鲿r間上生成一個切換信號306，并使得該靜音模式信號生成器12從64fs靜音模式信號308切換到128fs靜音模式信號309作為二個靜音模式滿足一個特定的要求。該特定要求將在之后被非常詳細地描述。同時，控制器13控制轉換開關11的切換操作，以致于切換該從64fs重現(xiàn)信號300的輸入信號到128fs向下-混合信號303。另外，控制器13切換在交叉-衰減處理器14中的處理速率從64fs到128fs。
當光盤播放器1從2-通道重現(xiàn)模式被切換到多-通道重現(xiàn)模式時，該1-位信號切換處理器10然后通過交叉-衰減處理器14的裝置在128fs向下-衰減信號303和128fs靜音模式信號309上實行一個交叉-衰減處理操作。該乘法系數(shù)(交叉-衰減增益)K(取1到0)被給予到第一系數(shù)乘法器16和第二系數(shù)乘法器17用于交叉-衰減處理。然后，該第一系數(shù)乘法器16把由128fs向下-混合信號303乘以乘法系數(shù)K(取1到0)所獲取的多-位乘積輸出(衰減-入輸出)提供給加法器18。同時，該第二乘法器17把由128fs靜音模式信號309乘以乘法系數(shù)(1-K)(取1到0)所獲得的多-位乘積輸出(衰減-出輸出)提供給加法器18。然后加法器18把由第一系數(shù)乘法器16的乘積輸出(衰減-入輸出)與第二系數(shù)乘法器17的乘積輸出(衰減-出輸出)相加而獲得的加法輸出(交叉-衰減輸出)提供給Δ∑調制器19。該Δ∑調制器19導致在加法輸出(交叉-衰減輸出)上的一個重-Δ∑調制過程，使用由控制器13提供128fs時鐘并且提供一個128fs1-位數(shù)字交叉-衰減信號311給轉換開關15。該轉換開關15還提供有128fs數(shù)字交叉-衰減信號311和128fs靜音模式信號309以及128fs向下-混合信號303。
該控制器13適當?shù)乜刂妻D換開關13的切換操作來輸出由平滑地從128fs靜音模式信號309切換到128fs交叉-衰減信號311，并然后到128fs向下-混合信號303而獲得的切換輸出信號305，如圖8所示。
該1-位信號切換處理器10是一個設備，用于從一個64fs信號切換到一個128fs信號，反之亦然。1-位信號切換處理器10的處理操作在靜音模式從64fs被切換到128fs之前以64fs處理，而切換之后以128fs進行。
圖9是一個表示鏈接一個64fs速率靜音模式信號308和一個128fs速率靜音模式信號309的處理操作的示意圖，它由靜音模式生成器12實現(xiàn)。由按各自的速率重復一個固定格式而構成的靜音模式信號A和靜音模式信號B直接地在點P切換。當不同的靜音模式被直接地按已存在的技術裝置被連接時，噪聲成份能在音頻頻帶中生成。然而，根據(jù)本發(fā)明，一個固定的格式它使得對于一個格式周期時段的、相互一致的靜音模式的最小重復格式的雙倍積分信號的時間平均值被用來從鏈接點P的相反方向。
圖10A至圖10C表示在圖9中所示的靜音模式的積分波形，這是當“1，1，-1，-1，-1，-1，1，1，-1，-1，1，1，1，1，-1，-1”被用作為64fs速率最小重復格式A和“1，-1，-1，1，-1，1，1，-1”被用作128fs速率最小重復格式B時被獲取的。64fs速率信號由128fs速率信號裝置來表示，其中同樣級別的數(shù)據(jù)由m＝2連續(xù)采樣。換句話說，1/m(＝1/2)64fs相應于128fs。
圖10A表示該靜音模式信號而圖10B表示靜音模式信號的積分信號，而圖10C表示靜音模式信號的雙倍積分信號。對于128fs最小重復格式A的格式周期時段的16，而最小重復格式B的時間是8，而這二個格式的雙倍積分信號的時間平均值都等于0。這樣，相互一致的雙倍積分信號的時間平均值，當二個靜音模式在鏈接點P被鏈接時導致在相反方向中的擴展。從而，當靜音模式被直接地相互鏈接時不會在音頻頻帶中生成噪聲。
圖11A到11C表示通過使用“1，1，-1，-1”作為64fs最小重復格式C和“1，-1”作為128fs最小重復格式D而獲得的靜音模式的積分波形。圖11A表示靜音模式信號，而圖11B表示該靜音模式信號的積分信號，而圖11C表示該靜音模式信號的雙倍積分信號。在這些靜音模式的情況中，二個靜音模式的雙倍積分的時間平均值是“3”和“1”，如圖11C所示，他們很明顯地并不相互一致，雖然“1(s)”的數(shù)量與“-1(s)”的數(shù)量相等。當這樣的靜音模式被直接地鏈接時，噪音能被生成，并且因此靜音模式不能被適當?shù)南嗷ユ溄印?br> 如上所述，光盤播放器1的1-位信號切換處理器10能夠切換二個由“1”到“-1”加權的系統(tǒng)的高速采樣1-位數(shù)字音頻信號，例如一個64fs2-CH重現(xiàn)信號和一個128fs向下-混合2-CH信號它們的采樣頻率相互不同但表示出一個等于另一個的整數(shù)倍的采樣頻率的關系， (或者二倍)抑制在聲頻頻帶中的噪聲。換句話說，這就可能通過根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字信號處理裝置和數(shù)字信號處理方法的裝置，從具有一種采樣頻率的信號切換到具有采樣頻率不同于先前信號的采樣頻率的另一個信號，并具有在音頻頻道中被抑制的噪聲。
在上述實施例中，當一個64fs 2-CH 1-位音頻數(shù)據(jù)被連接到一個128fs2-CH 1-位音頻數(shù)據(jù)時，本發(fā)明還可被用于一個128fs 2-CH 1-位音頻數(shù)據(jù)被鏈接到一個64fs2-CH 1位音頻數(shù)據(jù)的場合。為實現(xiàn)這樣的鏈接，一個128fs交叉-衰減信號被鏈接到128fs 2-CH重現(xiàn)信號，以及一個128fs靜音模式信號被鏈接到128fs交叉-衰減信號。然后，一個64fs靜音模式信號被鏈接到在一個連接點上的128fs靜音模式信號，這使得該二種信號的雙倍積分的時間平均值相互相等。因此，一個64fs交叉-衰減信號被鏈接到64fs靜音模式信號并且然后一個64fs2-CH重現(xiàn)信號被鏈接到64fs交叉-衰減信號。
另外，當上述實施例被描述關于64fs和128fs的一個作為采樣頻率的組合的例子的切換操作時，本發(fā)明可應用到表示為一個等于另一個整數(shù)倍關系的任何采樣頻率。例如，64fs和192fs以及64fs和256fs的組合分別表示3倍關系和4倍關系，都可在上述實施例中被使用。
雖然在以上描述的實施例中靜音模式從一個切換到另一個僅一次，滿足以上描述的要求的靜音模式信號可以被鏈接若干次。例如，分別具有采樣頻率64fs、128fs和256fs的1-位音頻信號可以通過各自為64fs、128fs和256fs采樣頻率的靜音模式信號的裝置具有使得靜音模式信號的雙倍積分的時間平均值相互相等的鏈接點而直接地被鏈接。
雖然它們的雙倍積分信號具有同樣的時間平均值的靜音模式信號被使用用于上述實例中，它們的三倍積分信號具有相同的時間平均值的靜音模式信號，為了本發(fā)明的目的可更加被推薦使用。雖然上述實施例是一個超級音頻CD播放器，本發(fā)明并不表示限制于一個超級音頻CD播放器，而是能被應用于其他類型的處理1-位信號的系統(tǒng)。
現(xiàn)在，本發(fā)明的另一個較佳實施例將參照相應的附圖而被描述。圖12是根據(jù)本發(fā)明包含1-位信號切換處理器50的一個實施例光盤播放器41的示意方框圖，它表示處理器的結構和表示根據(jù)本發(fā)明的一個數(shù)字信號處理裝置和一個數(shù)字信號處理方法。
光盤播放器41能播放的光盤42也是一個超級CD，存儲有“1”對“-1”加權的數(shù)字音頻信號，其信號可典型地是一個DSD系統(tǒng)的由Δ∑調制器調制而生成的1-位音頻信號。
該光盤播放器41利用一個解碼器為裝置，解碼存儲在光盤42上的數(shù)據(jù)并當該CD被播放時輸出1-位重現(xiàn)信號，并當光盤播放器41的操作被停止時輸出靜音模式。該1-位信號切換處理器50操作使用戶從1-位再生城信息切換到一個靜音模式信息。
該1-位信號切換處理器50是一個數(shù)字信號處理器，適用于處理二個不同系統(tǒng)的高速采樣1-位數(shù)字音頻信號，它們被從“1”對“-1”加權，并且具有相同的采樣頻率。
首先，光盤播放器41的配置將參照圖12被描述。一個光拾取器43包括一個激光束源、一個光束分裂器、一個物鏡透鏡、一個光接收元件(光二極管)等。該光拾取器43適用于照射一個激光束在光盤42上、接受由光盤42反射的激光束、轉換該反射的和接收的激光束成為電子信號并提供它給RF電路44。由光盤42反射的激光束根據(jù)存儲在光盤42上的數(shù)據(jù)而變化。
RF電路44適用于根據(jù)從光拾取器43來的信號形成一個重生成的RF信號，導致一個波型均衡處理和一個二進制化處理以提供重現(xiàn)的數(shù)據(jù)和供應該重現(xiàn)數(shù)據(jù)到前端電路45(FE電路)。該RF電路44也適用于生成伺服誤差信號，例如一個尋道誤差信號和一個聚焦誤差信號。
這樣，就可能作為包括使用伺服誤差信號的尋道誤差控制和聚焦誤差控制的結果而精確地掃描在光盤上的道，用構建一個正確大小的光點的激光束為裝置來存儲數(shù)據(jù)。
注意一個轉軸馬達用于驅動該光盤42旋轉，一個用于移動在盤的半徑方向上的光拾取器43滑板機械和一個用于精細地調整在一個垂直于該盤和該盤的半徑方向的方向上的光拾取器43的位置的二軸轉動器在圖12中被省略，這是為了描述的簡化。
該FE電路45解調制并糾正提供給它的重現(xiàn)數(shù)據(jù)中的差錯，并提供該被處理的重現(xiàn)數(shù)據(jù)到解碼器46。解碼器46解碼該重現(xiàn)數(shù)據(jù)成為具有64fs頻率的1-位音頻數(shù)據(jù)，并把該1-位音頻數(shù)據(jù)提供給1-位信號切換處理器50。
當聽者操作光盤播放器41以切換播放狀態(tài)到停止狀態(tài)時，系統(tǒng)控制器47提供切換請求信號到1-位信號切換處理器50。
該1-位信號切換處理器50從提供重現(xiàn)信號的播放狀態(tài)切換到使用靜音模式信號的停止狀態(tài)。
圖13是一個1-位信號切換處理器50的實施例的示意方框圖，表示它的配置。圖14是一個時序圖，表示1-位信號切換處理器50的本實施例的操作。
該1-位信號切換處理器50是一個數(shù)字信號處理器，適用于例如處理表現(xiàn)出同樣的64fs采樣頻率的二個系統(tǒng)的高速采樣1-位數(shù)字音頻信號。一個高速采樣1-位數(shù)字音頻信號是一個以上描述的DSD系統(tǒng)的1-位音頻信號，或者被加權從“1”對“-1”的數(shù)據(jù)。
如圖13中所示，該1-位信號切換處理器50包含一個靜音模式監(jiān)測器5 1用于從輸入64fs1-位音頻重現(xiàn)信號401檢測一個第一靜音模式信號、一個雙倍積分器52用于實現(xiàn)在由靜音模式檢測器51檢測到的第一靜音模式信號的一個周期時段的數(shù)據(jù)上的一個雙倍積分操作；一個平均值檢測器53用于檢測由雙倍積分器52獲取的雙倍積分的平均值；一個靜音模式生成器54用于生成與第一靜音模式不同的，但具有與第一靜音模式相同的64fs采樣頻率的第二靜音模式，并產生成為等于預定值得一個周期時段的數(shù)據(jù)的雙倍積分的平均值；一個轉換開關55用于從輸入1-位音頻重現(xiàn)信號401和由靜音模式生成器54生成的第二靜音模式切換，反之亦然；和一個控制器56用于檢測何時由平均值檢測器53獲取的第一靜音模式的雙倍積分平均值已達到等于預定值的時間，并根據(jù)監(jiān)測到的時間，控制轉換開關55在被檢測的時間點上的切換操作，并從該1-位音頻重生成信號401切換到第二靜音模式信號。
現(xiàn)在，1-位信號切換處理器50的操作將參照圖14由以下描述。1-位信號切換處理器50檢測靜音模式，它是用靜音模式檢測器51為裝置從重現(xiàn)信號401來的同樣的格式的重復，以雙倍積分器52位裝置完成一個周期時段的數(shù)據(jù)上的雙倍積分的一個操作和以平均值檢測器53為裝置導出一個周期時段的雙倍積分的時間平均值。一旦從光盤播放器41的系統(tǒng)控制器47接收一個切換請求信號402，控制器56從檢測器53檢測例如何時重現(xiàn)的啞上格式的雙倍積分時間平均值成為等于零的時間，并用轉換開關55為裝置直接地從重現(xiàn)信號401在被檢測到的時刻切換到來自靜音模式生成器54的靜音模式信號403。同時，它使得靜音模式生成器54生成一個格式，它的雙倍積分的時間平均值在其中對于一個周期時段仍然是等于0。結果，就可以平滑地從重現(xiàn)靜音模式信號切換到靜音模式生成器54的靜音模式信號。
圖15表示包括由靜音模式生成器54生成的一個靜音模式重現(xiàn)信號401和一個靜音模式信號403的二個不同類型的靜音模式如何被鏈接在一起。由重復一個固定格式而構成這二個靜音模式信號被直接地在點P從一個到另一個切換。一個固定格式，它使得該靜音模式對于一個格式周期時段的最小重復格式A、B的雙倍積分信號的時間平均值相互一致，為了在二個不同的靜音模式被直接地連接時抑制在音頻范圍中的噪音成分，該固定格式按相反方向從鏈接點P被使用。
圖16A到圖16C表示表示在圖15中的靜音模式信號的積分的波形，這是當“1，-1，-1，1，-1，1，1，-1”被用作為最小重復格式A和“1，1，-1，-1，-1，-1，1，1，-1，-1，1，1，1，1，-1，-1”被用作為最小重復格式B時所獲得的。圖16A表示該靜音模式信號和圖16B表示靜音模式信號的積分信號，同時圖16C表示該靜音模式信號的雙倍積分信號。最小重復格式A的格式周期時段是8，而最小重復格式B的是16，并且二個靜音模式的雙倍積分信號的時間平均值等于0。這樣，當二個格式在鏈接點P被鏈接時雙倍積分信號的時間平均值彼此一致，以致于在相反方向上擴展。因此，就可能直接地相互鏈接該靜音模式。
另一方面，圖17A到圖17C表示由使用“1，-1”作為最小重復格式C和“1，1，-1，-1”作為最小重復格式D而獲得的靜音模式的積分的波形。圖17A表示該靜音模式信號和圖17B表示該靜音模式信號的積分信號，同時圖17C表示該靜音模式信號的多倍積分信號。在這些靜音模式情況下，二個靜音模式的雙倍積分的時間平均值是“1”和“3”，如圖17C所示，它門明顯地相互不一致，盡管“1(s)”的數(shù)量與“-1(s)”的數(shù)量相同。當這樣的靜音模式被直接地鏈接時噪聲被生成并且因此該靜音模式不能適當?shù)叵嗷ユ溄印?br> 圖18A到18I是一個表示靜音模式重現(xiàn)的信號“1，-1，-1，1，-1，1，1，-1”的雙倍積分的時間平均值的圖表圖。它們表示雖然使用同樣的靜音模式但雙倍積分值相互不同，并且由此是依賴于周期時段的起始點的選擇而變遷的。圖18C表示從時間t0開始的周期時段T0的一個雙倍積分信號，他的時間平均值是5.5。圖18E表示從時間t1開始的周期時段T1的一個雙倍積分信號，他的時間平均值是1。圖18G表示從時間t2開始的周期時段T2的一個雙倍積分信號，他的時間平均值是-5.5。圖18I表示從時間t3開始的周期時段T3的一個雙倍積分信號，他的時間平均值是0。這樣，就可以鏈接該靜音模式到另一個靜音模式，它的雙倍積分信號在周期時段T3終止時間t11處具有一個時間平均值0。圖1 8A到18I表示實例性靜音模式生成器信號403，當使用“1，1，-1，-1，-1，-1，1，1，-1，-1，1，1，1，1，-1，-1”時，它的時間平均值是0。這樣，該靜音模式在所示的時序上能被相互鏈接。
如上所述，該光盤播放器41的1-位信號切換處理器50當采樣頻率是64fs用于靜音模式兩者時能夠切換不同的靜音模式從一個到另一個，同時充分地抑制在音頻范圍中的噪聲成分。
雖然其雙倍積分信號表現(xiàn)為同樣時間平均值的兩個靜音模式被用于以上描述的實施例中，其3倍積分信號表現(xiàn)為同樣的時間平均值的兩個靜音模式可以更加可取地被使用。
雖然以上所述的實施例是一個超級音頻CD播放器，本發(fā)明并不意味著被限制用于一個光盤播放器，并且是可被應用到其他類型的適用于處理1-位信號的系統(tǒng)。
本發(fā)明還提供一個數(shù)字信號處理方法，用于處理高速的由“1”對“-1”加權的二個系統(tǒng)的1-位數(shù)字音頻信號，二個系統(tǒng)還具有表現(xiàn)為一個是另一個的整數(shù)倍關系的各自的采樣頻率，該方法包括具有1∶(1/m)(m是一個不小于2的整數(shù))關系的各自不同的采樣頻率的二個系統(tǒng)的生成靜音模式信號的一個靜音模式信號生成步驟，是用具有同樣數(shù)量的權重的各自的靜音模式，各個按m樣品為一個單元連續(xù)地取同樣的值。
該靜音模式生成步驟通過響應于一個切換信號，將二個系統(tǒng)的靜音模式信號從一個切換到另一個，它適用于鏈接至少二個系統(tǒng)的高速1-位數(shù)字音頻信號，該靜音模式信號的最小重復格式的雙倍積分信號表現(xiàn)為同樣的時間平均值。
本發(fā)明進一步提供一個數(shù)字信號處理方法用于處理高速的由“1”對“-1”被加權并具有同樣的采樣頻率的二個系統(tǒng)的1-位數(shù)字音頻信號，該方法包括一個從該輸入1-位音頻重現(xiàn)信號檢測一個第一靜音模式的靜音模式信號檢測步驟；一個雙倍積分步驟，它在靜音模式檢測步驟中檢測到的第一靜音模式信號的一個周期時段的數(shù)據(jù)上完成一個雙倍積分；一個平均值檢測步驟，它檢測雙倍積分步驟中獲得的雙倍積分值的平均值；一個靜音模式信號生成步驟，它生成具有與第一靜音模式信號相同的采樣頻率的第二靜音模式信號并表現(xiàn)為達到一個預定值的一個周期時段的數(shù)據(jù)的該雙倍積分值的一個平均值，和一個切換步驟，它從該輸入1-位音頻重現(xiàn)信號切換到在靜音模式信號生成步驟中生成的該第二靜音模式信號；該切換步驟適用于在該平均值檢測步驟中該第一靜音模式信號的該雙倍積分值的平均值的檢測達到預定值的時間上，從1-位音頻重現(xiàn)信號切換到第二靜音模式信號。
權利要求
1.一數(shù)字信號處理裝置，用于高速處理由“1”對“-1”加權的至少兩個不同系統(tǒng)的1-位數(shù)字音頻信號，其特征在于，該裝置包括靜音模式信號生成裝置，用于生成以同樣數(shù)量的不同權重重復地安排的格式而獲取的至少兩個不同系統(tǒng)的靜音模式信號；以及控制裝置，用于基于切換請求信號把切換信號提供給該靜音模式信號生成裝置；該靜音模式信號生成裝置適用于通過響應于從控制裝置提供的切換信號來將至少兩個系統(tǒng)的靜音模式信號從一個切換到另一個，以鏈接至少兩個系統(tǒng)的高速采樣1-位數(shù)字音頻信號，該靜音模式信號的最小重復格式的雙倍積分信號表現(xiàn)為同樣時間平均值。
2.一數(shù)字信號處理裝置，用于高速處理由“1”對“-1”加權的兩個系統(tǒng)的，且具有各自的、表現(xiàn)為一個等于另一個的整數(shù)倍關系采樣頻率的1-位數(shù)字音頻信號，其特征在于，該裝置包括靜音模式信號生成裝置，用于生成兩個具有各自不同的，具有1:(1/m)(m是一個不小于2的整數(shù))關系的采樣頻率的靜音模式信號，其是使用各自的具有相同數(shù)量的權重，在一為m次采樣的單位中采用同樣的值；以及控制裝置，用于基于切換請求信號把切換信號提供給該靜音模式信號生成裝置；該靜音模式信號生成裝置適用于通過響應于從控制裝置提供的切換信號來將兩個系統(tǒng)的靜音模式信號從一個切換到另一個，以鏈接兩個系統(tǒng)的高速采樣1-位數(shù)字音頻信號，該靜音模式信號的最小重復格式的雙倍積分信號表現(xiàn)為同樣的時間平均值。
3.根據(jù)權利要求2的裝置，其特征在于，進一步包括交叉-衰減裝置，用于從具有第一采樣頻率的1-位信號交叉-衰減成為具有等于第一采樣頻率的采樣頻率的靜音模式信號并且隨后從另一個靜音模式信號交叉-衰減成為具有第二采樣頻率的1-位信號，后一個靜音模式信號的采樣頻率是等于第二采樣頻率。
4.根據(jù)權利要求3的裝置，其特征在于，其中該靜音模式信號生成裝置響應于從控制裝置提供的切換信號，通過交叉-衰減裝置從該具有第一采樣頻率的從1-位信號交叉-衰減的具有第一采樣頻率的靜音模式切換到通過交叉-衰減裝置具有第二采樣頻率從1-位信號交叉-衰減的具有第二采樣頻率的靜音模式，來鏈接高速采樣1-位數(shù)字音頻信號。
5.一個數(shù)字信號處理裝置，用于處理由“1”對“-1”加權的處于高速的兩個系統(tǒng)的1-位數(shù)字音頻信號，其特征在于，該裝置包括靜音模式信號檢測裝置，用于從該輸入的1-位音頻重現(xiàn)信號檢測第一靜音模式信號；雙倍積分裝置，用于在由靜音模式信號檢測裝置檢測到的該第一靜音模式信號的周期時段的數(shù)據(jù)上實行雙倍積分的操作；雙倍平均值檢測裝置，用于檢測由雙倍積分裝置獲取的雙倍積分值的平均值；靜音模式信號生成裝置，用于生成具有采樣頻率等于第一靜音模式信號的采樣頻率的第二靜音模式信號，并且表現(xiàn)為周期時段的數(shù)據(jù)的雙倍積分值的平均值達到預定的值；切換裝置，用于從該輸入的1-位音頻重現(xiàn)信號切換到該由靜音模式信號生成裝置生成的第二靜音模式信號；和控制裝置，用于控制該切換裝置的控制操作，使它發(fā)生于由平均值檢測裝置檢測到的該第一靜音模式信號的雙倍積分值的平均值的檢測時間達到預定的值時，使得從該1-位音頻重現(xiàn)信號切換到該第二靜音模式信號。
6.一數(shù)字信號處理方法，用于高速處理由“1”對“-1”加權的、至少兩個不同的系統(tǒng)的1-位數(shù)字音頻信號，其特征在于，該方法包括靜音模式信號生成步驟，用于生成以同樣數(shù)量的不同權重重復地安排的格式獲取的至少兩個不同系統(tǒng)的靜音模式信號；該靜音模式信號生成步驟適用于通過響應于切換信號來將至少兩個系統(tǒng)的靜音模式信號從一個切換到另一個，以鏈接至少兩個系統(tǒng)的高速采樣1-位數(shù)字音頻信號，該靜音模式信號的最小重復格式的雙倍積分信號表現(xiàn)為同樣的時間平均值。
全文摘要
本發(fā)明目標在于實現(xiàn)具有各自相互不同的、并且表示為一個是另一個的整數(shù)倍關系的采樣頻率的1－位信號的鏈接而沒有噪聲。
文檔編號H04B14/06GK1674445SQ20051006372
公開日2005年9月28日 申請日期2005年3月24日 優(yōu)先權日2004年3月24日
發(fā)明者野口雅義, 市村元, 鈴木伸和 申請人:索尼株式會社