專利名稱：用于在數(shù)字域處理數(shù)字輸入信號(hào)的方法及用于處理數(shù)字輸入信號(hào)的數(shù)字濾波器電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于處理數(shù)字輸入信號(hào)的方法，例如用于在數(shù)字揚(yáng)聲 器系統(tǒng)中的應(yīng)用。進(jìn)一步地，本發(fā)明涉及數(shù)字濾波器電路，特別是用 在數(shù)字揚(yáng)聲器系統(tǒng)中的數(shù)字濾波器電路。
背景技術(shù)：
在很多應(yīng)用中，數(shù)字濾波器已代替?zhèn)鹘y(tǒng)的模擬濾波器。特別地， 高頻數(shù)字濾波器在無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和其他射頻應(yīng)用(如有源揚(yáng)聲器系統(tǒng)) 中的使用日益廣泛。
有源揚(yáng)聲器系統(tǒng)的數(shù)字聲音質(zhì)量由交叉網(wǎng)絡(luò)(crossover network) 和功率放大器提供，并由于受到高級(jí)的MOSFET工藝和集成電路設(shè)計(jì) 技術(shù)的驅(qū)使，在近些年得到充分提高。有源揚(yáng)聲器(如多路揚(yáng)聲器系 統(tǒng))，包括從特定生產(chǎn)商可知的交叉網(wǎng)絡(luò)(如T+A)。有源交叉網(wǎng)絡(luò) 需要大容量的電感和電容。在通常的交叉網(wǎng)絡(luò)中，不論是有源的還是 無源的，對(duì)應(yīng)每一個(gè)交叉中的一個(gè)通帶，總會(huì)在整體響應(yīng)中引入群時(shí) 延失真。特別地，數(shù)字交叉網(wǎng)絡(luò)使用大量的處理時(shí)間用于數(shù)字濾波。 進(jìn)一步地，已知的支持直接使用有限脈沖響應(yīng)(finite-impulse response, FIR)的數(shù)字濾波器(用于低頻的高Q成形濾波)呈現(xiàn)出非常長的脈沖 響應(yīng)，并因此通常呈現(xiàn)出非常高的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種改進(jìn)的方法，用于處理數(shù)字輸 入信號(hào)，該方法具有改進(jìn)的抑制特性而沒有很大地增加濾波器特性的 復(fù)雜度。進(jìn)一步地，本發(fā)明的目的在于提供具有低復(fù)雜度解決方案的 數(shù)字濾波器電路。通過在數(shù)字域用于處理數(shù)字輸入信號(hào)X (i)的方法，可以實(shí)現(xiàn)以
上提到的目的，該方法包括
使用采樣頻率fs采樣所述數(shù)字輸入信號(hào)x (i)的寬帶輸入頻率，
使用抽取因子D進(jìn)行抽取。
通過可配置的延遲，線性成形采樣得到的輸入頻率， 產(chǎn)生輸出信號(hào)y (i)，其包含線性成形的輸入頻率，其中輸出信
號(hào)y (i)具有與所述輸入信號(hào)X (i)相同的采樣頻率。
本發(fā)明的關(guān)鍵在于數(shù)字輸入信號(hào)X(i)的線性成形。本發(fā)明提供用 于數(shù)字濾波器結(jié)構(gòu)的新穎技術(shù)，其使得可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)所需幅度和相位
響應(yīng)的成形濾波器。在這種方法中，與采樣頻率fs相比，甚至對(duì)于非 常低頻率的高Q成形濾波函數(shù)，也能獲得較低的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，在每一級(jí)N，釆樣頻率fs被預(yù)先設(shè)定 的抽取因子D抽取成抽取器輸出信號(hào)，抽取輸出信號(hào)具有頻率fs/Dn， 其中n等于0到N。較佳地，抽取因子D是2。當(dāng)預(yù)先設(shè)定的抽取因 子D是2時(shí)，輸入頻率的一半帶寬被用于線性成形。換句話說所提 議的結(jié)構(gòu)包括連續(xù)線性相位半頻帶抽取濾波器(特別是FIR濾波器) 鏈，以將輸入信號(hào)x (i)分割成倍頻間隔的頻帶(簡稱為"分析鏈")， 其中從一級(jí)N到下一級(jí)N+1，采樣頻率fs被除以2。
在本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述抽取器輸出信號(hào)通過數(shù)字成形 濾波器組(digital shaping filter bank)(具有不同的通帶以及可配置的 延遲)線性成形為成形濾波器輸出信號(hào)。針對(duì)抽取器輸出信號(hào)的線性 成形濾波，多個(gè)單個(gè)FIR濾波器被通過這樣一種方式進(jìn)行特別設(shè)計(jì)， 即整體結(jié)構(gòu)接近所需的整體目標(biāo)響應(yīng)。
然后，所述成形濾波器輸出信號(hào)被同一個(gè)預(yù)先設(shè)定的抽取因子D
(如D=2)上采樣和插值成所述輸出信號(hào)y (i)。換句話說使用連 續(xù)的半頻帶插值器(如FIR插值器)鏈，成形濾波器組的成形濾波器 輸出信號(hào)被2上采樣(upsample)。在這種方式中，相同釆樣頻率fs 的信號(hào)在下一次上采樣之前被相加(簡稱為"合成鏈")。 較佳的數(shù)字濾波器電路包括
至少一個(gè)分析鏈，用于使用采樣頻率fs采樣數(shù)字輸入信號(hào)x (i)的寬帶輸入頻率，使用抽取因子D進(jìn)行抽取，
至少一個(gè)數(shù)字成形濾波器組，連接到所述分析鏈的輸出，用于利 用可配置延遲對(duì)采樣得到的輸入頻率進(jìn)行線性成形，
至少一個(gè)合成鏈，連接到所述數(shù)字成形濾波器組的輸出，用于產(chǎn)
生包含所述線性成形輸入頻率的輸出信號(hào)y (i)，其中輸出信號(hào)y (i) 具有與輸入信號(hào)x (i)相同的采樣頻率。
所述分析鏈包括至少一個(gè)抽取器，使用低通濾波和遵從采樣定理
的后續(xù)下采樣對(duì)所述數(shù)字輸入信號(hào)x (i)進(jìn)行抽取，產(chǎn)生抽取器輸出
信號(hào)。此外，所述分析鏈包括至少兩個(gè)抽取器，其中所述抽取器中至 少一個(gè)的抽取器輸出信號(hào)是所述抽取器中另一個(gè)的抽取器輸入信號(hào)。
例如，使用例如FIR半頻帶抽取器鏈，數(shù)字輸入信號(hào)x (i)被抽取因 子D (其值為2)連續(xù)下采樣。
分析鏈的抽取器輸出信號(hào)被饋送到成形濾波器組(包括單獨(dú)FIR 成形濾波器)。所述成形濾波器組特別包括至少兩個(gè)線性相位有限脈沖 響應(yīng)成形濾波器(隨后簡稱為FIR成形濾波器)，每一個(gè)FIR成形濾 波器具有可配置的一定長度的非零脈沖響應(yīng)，并依次具有可配置的延 遲，且所述抽取器輸出信號(hào)或抽取器輸入信號(hào)之一輸入哪一個(gè)FIR成 形濾波器，哪一個(gè)FIR成形濾波器便因此產(chǎn)生成形濾波器輸出信號(hào)。 這樣設(shè)計(jì)的單個(gè)FIR成形濾波器使得以最小的復(fù)雜度(即最少數(shù)目的 乘法)實(shí)現(xiàn)靈活的濾波器。進(jìn)一步地，為了設(shè)計(jì)成形濾波器組，首先 通過使用高斯脈沖(其寬度與頻率成比例或其寬度根據(jù)所謂的MEL 比例隨頻率的不同而變化)對(duì)傳遞函數(shù)進(jìn)行濾波來清理整體目標(biāo)頻率 響應(yīng)。也可使用其他脈沖替代高斯脈沖。清理后，整體目標(biāo)頻率響應(yīng) 被一組交疊的、頻率相關(guān)的加權(quán)函數(shù)加權(quán)，以獲取針對(duì)成形濾波組中 單個(gè)FIR成形濾波器的目標(biāo)響應(yīng)。這些單個(gè)FIR成形濾波器被設(shè)計(jì)以 在頻域使用最小二乘法。
進(jìn)一步地，合成鏈包括被饋送以成形濾波器輸出信號(hào)的至少一個(gè) 加法器和一個(gè)插值器，由此成形濾波輸出信號(hào)被上釆樣并插值以產(chǎn)生 插值器輸出信號(hào)，并由此所述加法器對(duì)一個(gè)所述成形濾波輸出信號(hào)和 一個(gè)所述插值器輸出信號(hào)(兩者都有相同的采樣頻率fs)求和，因此產(chǎn)生加法輸出信號(hào)y (0。特別地，合成鏈包括至少兩個(gè)所述插值器
和至少兩個(gè)所述加法器，其中至少一個(gè)所述插值器的所述成形濾波器 輸出信號(hào)是加法器的加法器輸出信號(hào)。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所有的
插值器通過所有抽取器的相同的抽取因子D插值，其中抽取因子是二。
換句話說成形濾波器輸出信號(hào)被饋送到連續(xù)半頻帶插值器鏈，連續(xù)
半頻帶插值器鏈通過值為2的因子以這樣的方式執(zhí)行上采樣，在下一 次插值/上采樣之前將具有相同釆樣頻率fs的信號(hào)相加。
所描述的數(shù)字濾波器電路可用于設(shè)計(jì)有源揚(yáng)聲器系統(tǒng)(具有數(shù)字 交叉網(wǎng)絡(luò)和用于每一個(gè)揚(yáng)聲器的單個(gè)數(shù)字功率放大器)中的聯(lián)合交叉 和成形網(wǎng)絡(luò)。進(jìn)一步地，本發(fā)明可用于一種使用針對(duì)所有濾波器的目 標(biāo)響應(yīng)(可源自測(cè)量數(shù)據(jù))設(shè)計(jì)寬帶成形濾波器的方法。
在構(gòu)造用于揚(yáng)聲器系統(tǒng)中的數(shù)字交叉網(wǎng)絡(luò)的成形濾波器組的應(yīng) 用中，其中全部的輸入頻帶可在多個(gè)揚(yáng)聲器中被分割，每一個(gè)揚(yáng)聲器
具有其相應(yīng)的頻帶，可以使用單個(gè)合成鏈，因此減少計(jì)算的復(fù)雜度。 進(jìn)一步地，既然每一個(gè)揚(yáng)聲器只覆蓋輸入頻帶的一部分，可節(jié)省用于
每個(gè)揚(yáng)聲器的成形濾波器組中的FIR成形濾波器數(shù)目，因此更減少了
復(fù)雜度。以這種方式，用于揚(yáng)聲器系統(tǒng)的數(shù)字交叉網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜度主要
由用于最高頻率的組件(可只用于高頻揚(yáng)聲器)的FIR成形濾波器決 定，亦即復(fù)雜度并不隨揚(yáng)聲器系統(tǒng)中的揚(yáng)聲器的數(shù)目顯著增長。


前述的或其他本發(fā)明的目的、特性和優(yōu)點(diǎn)將從以下，特別是對(duì)本
發(fā)明的實(shí)施例的描述并結(jié)合附圖變得明顯。附圖中
圖1示出了具有分析鏈、成形濾波器組和合成鏈的數(shù)字濾波器電 路的示意圖，
圖2示出了用于處理交叉網(wǎng)絡(luò)(用于數(shù)字有源揚(yáng)聲器系統(tǒng))中數(shù) 字輸入的系統(tǒng)應(yīng)用的示意圖，
圖3示出了用于數(shù)字有源揚(yáng)聲器系統(tǒng)的所述數(shù)字交叉網(wǎng)絡(luò)的用戶
應(yīng)用示意圖，
圖4示出了半頻帶抽取器的示意圖，圖5示出了半頻帶插值器的示意圖，
圖6a、 6b示出了半頻帶抽取器或插值器的可能的漸變區(qū)的圖， 圖7示出了輸入信號(hào)子頻帶的加權(quán)函數(shù)圖， 圖8示出了三路揚(yáng)聲器系統(tǒng)中數(shù)字交叉網(wǎng)絡(luò)的方框圖，且 圖9示出了超低音(subwoofer) /衛(wèi)星揚(yáng)聲器系統(tǒng)中數(shù)字交叉網(wǎng)絡(luò) 的方框圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了具有分析鏈2、成形濾波器組3和合成鏈4的數(shù)字濾
波器電路1的示意圖。
在分析鏈2中，具有采樣頻率fs的輸入信號(hào)x (i)通過值為2的 抽取因子D進(jìn)行連續(xù)抽取，其中抽取包括抽取濾波，如低通濾波，以 及后續(xù)的滿足釆樣定律的下采樣。在所述的實(shí)施例中，分析鏈2包括 預(yù)定數(shù)量的抽取器5，其中所述抽取器中至少一個(gè)的抽取器輸出信號(hào) 是所述抽取器5中另一個(gè)的抽取器輸入信號(hào)。
抽取器5的預(yù)定數(shù)量取決于所給定的應(yīng)用(如用于3路揚(yáng)聲器系 統(tǒng))并等于相應(yīng)的基于應(yīng)用的級(jí)數(shù)N。更詳細(xì)地，采樣頻率fs被在每 一級(jí)N中預(yù)先設(shè)定的抽取因子D (特別地，D=2)抽取成抽取器輸出 信號(hào)，抽取器輸出信號(hào)具有以下頻率fs/D 其中n等于0到N， fs= 采樣頻率，0=抽取因子，N-級(jí)數(shù)。
這樣抽取得到的輸入頻率fs/2n被傳送到成形濾波器組3中對(duì)應(yīng)的 單個(gè)的FIR成形濾波器6。單個(gè)FIR成形濾波器6的數(shù)目等于級(jí)數(shù)N。 單個(gè)FIR成形濾波器6以這樣的方式特別設(shè)計(jì)，即總結(jié)構(gòu)接近所需的 整體目標(biāo)響應(yīng)。每一個(gè)FIR成形濾波器6具有可配置的一定長度的非 零脈沖響應(yīng)(其依次具有可配置的延遲)，以支持最小復(fù)雜度下的靈活 的濾波器實(shí)現(xiàn)。
在本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例中， 一個(gè)或多個(gè)FIR成形濾波器6 (如 用于最高頻率的FIR成形濾波器6)基于快速傅里葉變換(fastfourier transformation, FFT)而非直接實(shí)現(xiàn)整個(gè)成形。特別對(duì)于工作在最高 頻率的FIR成形濾波器6而言，這將進(jìn)一步減少復(fù)雜度。換句話說對(duì)于每一級(jí)N實(shí)現(xiàn)單獨(dú)的FIR成形濾波器6，其中用于最低頻率的FIR 成形濾波器6被直接實(shí)現(xiàn)，而用于最高頻率的FIR濾波器基于FFT實(shí) 現(xiàn)。
然后，在合成鏈4中，成形濾波器組3的成形濾波器輸出信號(hào)通 過值為2的同一個(gè)抽取因子D連續(xù)插值，其中插值包括上采樣和后續(xù) 的插值濾波，以在相應(yīng)的下一個(gè)插值階段前，對(duì)同一個(gè)采樣頻率fs下 的信號(hào)求和。具體地，合成鏈4包括至少一個(gè)加法器7 (其被輸入成 形濾波器輸出信號(hào))和一個(gè)插值器8，由此成形濾波輸出信號(hào)被上采 樣并插值以產(chǎn)生插值器輸出信號(hào)，并由此所述加法器7對(duì)所述成形濾 波輸出信號(hào)中的一個(gè)和所述插值器輸出信號(hào)中的一個(gè)(兩者都有相同 的采樣頻率fs)求和，從而產(chǎn)生加法器輸出信號(hào)y (i)。
在所示的實(shí)施例中，合成鏈4包括多個(gè)加法器7和插值器8，其 中至少一個(gè)所述插值器8的插值器輸入信號(hào)是加法器7的加法器輸出 信號(hào)。
在圖2中示出了用于交叉網(wǎng)絡(luò)9中數(shù)字濾波器電路1的應(yīng)用的示 意圖，交叉網(wǎng)絡(luò)9和數(shù)字功率放大器IO用于數(shù)字有源揚(yáng)聲器系統(tǒng)11。 數(shù)字輸入信號(hào)x (i)通過交叉網(wǎng)絡(luò)9在多個(gè)揚(yáng)聲器12.1到12.3中被 分割，每一個(gè)揚(yáng)聲器具有其對(duì)應(yīng)的通帶LP、 BP和HP。
數(shù)字濾波器電路1可在專用集成電路或其他適合的集成電路技術(shù) 中實(shí)現(xiàn)。數(shù)字濾波器l也可通過程序指令實(shí)現(xiàn)，程序指令執(zhí)行與本發(fā) 明的方法一致的步驟(用于在圖3所示的數(shù)字信號(hào)處理器(簡稱DSP) 13中或通用微處理器中執(zhí)行)。在這樣的應(yīng)用中，揚(yáng)聲器12.1到12.3 的傳遞函數(shù)都會(huì)被測(cè)量。可通過定義整個(gè)系統(tǒng)的通帶特性、選擇交叉 頻率和形狀、執(zhí)行針對(duì)所有的揚(yáng)聲器12.1到12.3的成形濾波器的聯(lián) 合設(shè)計(jì)以及使用測(cè)量數(shù)據(jù)(可例如通過高斯濾波進(jìn)行清理(clean)) 定義整體處理延遲，來配置數(shù)字濾波器電路1的結(jié)構(gòu)。
圖4示出了半頻帶抽取器5的一個(gè)可能的實(shí)施例。該實(shí)施例使用 半頻帶FIR抽取器5來最小化抽取復(fù)雜度。這些半頻帶FIR抽取器5 基于半頻帶FIR低通濾波器，其對(duì)于長度M、濾波公式h (m)具有 以下參數(shù)，其中M屬于(3,7,11,15,19…)，0<=m<=M-l:-h(m) = h(M-l-m)
-對(duì)于M為偶數(shù)且m不等于(M-l)/2， h(m) = 0。
對(duì)于濾波器長度L，只需要(L+l)/4次乘法運(yùn)算。
在圖5中，類似示出了半頻帶插值器8，作為基于半頻帶FIR低 通濾波器的半頻帶FIR插值器實(shí)現(xiàn)。
圖6a和6b示出了具有半頻帶抽取器5或插值器8的可能的漸變 區(qū)的圖。通帶范圍從零到采樣頻率fs的六分之一，且阻帶范圍從采樣 頻率的三分之一到耐奎斯特頻率(Nyquist frequency)。換句話說漸 變區(qū)占可用帶寬的三分之一。
在本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例中，單個(gè)FIR成形濾波器6以通過子頻 帶的特定加權(quán)函數(shù)加權(quán)整體目標(biāo)響應(yīng)的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。加權(quán)函數(shù)以這 樣的方式進(jìn)行定義，如圖7所示(輸入信號(hào)x (i)的子頻帶的加權(quán)函 數(shù)圖)，在第一和最后一個(gè)加權(quán)函數(shù)之間跨越輸入頻率或整個(gè)頻率x(i) 的范圍，累加所有的加權(quán)函數(shù)可以得到一個(gè)常數(shù)。
可替代地，可在頻域中使用最小二乘法，根據(jù)子頻帶特定目標(biāo)響 應(yīng)設(shè)計(jì)FIR成形濾波器6。
在進(jìn)一步的可替代實(shí)施例中，單個(gè)FIR成形濾波器6可根據(jù)整體 目標(biāo)響應(yīng)(原始目標(biāo)響應(yīng)被濾波(清理)后的版本)進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中， 濾波包括在頻域內(nèi)使用高斯信號(hào)對(duì)傳遞函數(shù)進(jìn)行高斯濾波，高斯信號(hào) 的寬度與頻率成比例或遵循所謂Mel比例。也可以使用除了高斯信號(hào)
外的其他公式。
另一個(gè)實(shí)施例以這樣的方式擴(kuò)展成形濾波器組3為多輸出信號(hào)， 如圖8所示，只實(shí)現(xiàn)一個(gè)單獨(dú)的分析鏈2，其將下采樣后的輸入頻率 饋送到多個(gè)成形濾波器組3.1到3.3以及合成鏈4.1到4.3。圖8示出 了三路揚(yáng)聲器系統(tǒng)11中的數(shù)字交叉網(wǎng)絡(luò)9的方框圖。多個(gè)成形濾波器 組3.1到3.3共用一個(gè)單獨(dú)的分析鏈2，以減小復(fù)雜度。在本實(shí)施例中， 對(duì)應(yīng)多輸出信號(hào)yl (i)(高音輸出)、y2 (i)(中音輸出)以及y3 (i)
(低音輸出)的多個(gè)成形濾波器組3.1到3.3以及多個(gè)合成鏈4.1到 4.3只被部分地實(shí)現(xiàn)，以進(jìn)一步減小應(yīng)用(其中對(duì)應(yīng)的yl (i)到y(tǒng)3
(0只發(fā)送輸入頻帶的一部分)中的復(fù)雜度。較佳地，在本應(yīng)用中，通過改變用于對(duì)應(yīng)揚(yáng)聲器12.1到12.3的級(jí)N的數(shù)目，可以改變用于
每一個(gè)揚(yáng)聲器12.1到12.3的頻帶或子頻帶的數(shù)目。
在可替換的實(shí)施例中，交叉網(wǎng)絡(luò)9使用多個(gè)成形濾波器組3.1到 3.3的聯(lián)合設(shè)計(jì)，以使系統(tǒng)整體響應(yīng)包括數(shù)字交叉網(wǎng)絡(luò)9。多個(gè)揚(yáng)聲器 12.1到12.3滿足在從數(shù)字輸入信號(hào)x (i)到聲波的轉(zhuǎn)換中特定的目標(biāo) 響應(yīng)。
圖9示出了數(shù)字交叉網(wǎng)絡(luò)9的可替換實(shí)施例的方框圖，用于如超 低音/衛(wèi)星揚(yáng)聲器系統(tǒng)11，其具有五個(gè)揚(yáng)聲器12.1到12.5， 一個(gè)超低 音揚(yáng)聲器和兩個(gè)衛(wèi)星揚(yáng)聲器。本實(shí)施例使用多個(gè)輸入信號(hào)xl (i)， x2 (i)和多個(gè)分析鏈2.1、 2.2，并在將抽取的分析鏈輸出饋入成形濾波 器組3.1到3.5和相關(guān)的合成鏈4.1到4.5中的一些組件之前，合并抽 取的分析鏈輸出。對(duì)于超低音通路，在成形濾波前合并兩路分析鏈2.1 和2.3 (也被稱為抽取左通道和抽取右通道)。
所描述的本發(fā)明的關(guān)鍵概念使得用于不同有源數(shù)字揚(yáng)聲器的應(yīng)用 成為可能，有源數(shù)字揚(yáng)聲器可以是用于帶有數(shù)字接口的Hi-Fi和多媒體
有源數(shù)字揚(yáng)聲器，包括數(shù)字交叉網(wǎng)絡(luò)、用于所有的揚(yáng)聲器的數(shù)字功率 放大器以及功率管理單元。另外的應(yīng)用包括聲音再現(xiàn)系統(tǒng)，如在移動(dòng) 電話、汽車或用于電視設(shè)備的聲音再現(xiàn)系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1. 一種方法，用于在數(shù)字域處理數(shù)字輸入信號(hào)(x(i))，包括使用采樣頻率(fs)對(duì)所述數(shù)字輸入信號(hào)(x(i))的寬帶輸入頻率進(jìn)行采樣，其中使用抽取因子(D)進(jìn)行抽取，利用可配置延遲，對(duì)采樣得到的輸入頻率執(zhí)行線性成形，生成包含線性成形的輸入頻率的輸出信號(hào)(y(i))，其中輸出信號(hào)(y(i))具有與所述輸入信號(hào)(x(i))相同的采樣頻率。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，采樣頻率(fs)被 在每一級(jí)中預(yù)先設(shè)定的抽取因子(D)抽取，從而得到抽取器輸出信號(hào)， 抽取器輸出信號(hào)具有頻率fs/Dn，其中n等于0到N。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，當(dāng)預(yù)先設(shè)定的抽取 因子(D)是2時(shí)，輸入頻率的一半帶寬被用于線性成形。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，通過具有不同 通帶并具有可配置延遲的數(shù)字成形濾波器組(3、 3.1到3.5)，將所述 抽取器輸出信號(hào)線性成形，從而得到成形濾波器輸出信號(hào)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，通過相同的預(yù)先設(shè) 定的抽取因子(D)對(duì)所述成形濾波器輸出信號(hào)進(jìn)行上采樣和插值， 從而得到所述輸出信號(hào)(y (i))。
6. —種數(shù)字濾波器電路(1)，包括至少一個(gè)分析鏈(2、 2.1到2.2)，用于使用采樣頻率(fs)對(duì)所 述數(shù)字輸入信號(hào)(x (i))的寬帶輸入頻率進(jìn)行采樣，其中使用抽取因 子(D)進(jìn)行抽取，至少一個(gè)數(shù)字成形濾波器組(3、 3.1到3.5)，連接到所述分析鏈 (2、 2.1到2.2)的輸出，用于利用可配置延遲來對(duì)采樣得到的輸入 頻率進(jìn)行線性成形。至少一個(gè)合成鏈(4、 4.1到4.5)，連接到所述數(shù)字成形濾波器組 (3、 3.1到3.5)的輸出，用于產(chǎn)生包含線性成形的輸入頻率的輸出 信號(hào)(y (i))，其中輸出信號(hào)(y (i))具有與輸入信號(hào)(x (i))相同 的采樣頻率(fs)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的數(shù)字濾波器電路(1)，其中所述分析鏈(2、 2.1到2.2)包括至少一個(gè)抽取器(5)，所述抽取器(5)使用低 通濾波和遵從采樣定理的后續(xù)下采樣對(duì)所述數(shù)字輸入信號(hào)(x (i))進(jìn) 行抽取，從而產(chǎn)生抽取器輸出信號(hào)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)字濾波器電路，其特征在于，所述數(shù) 字成形濾波器組(3、 3.1到3.5)包括至少兩個(gè)線性相位有限脈沖響 應(yīng)成形濾波器(FIR。，。到FIRk,n， FIRq到FIRn)，每一個(gè)線性相位有限 脈沖響應(yīng)成形濾波器具有可配置的一定長度的非零脈沖響應(yīng)，并依次 具有可配置的延遲，并且所述抽取器輸出信號(hào)或抽取器輸入信號(hào)之一 輸入哪一個(gè)線性相位有限脈沖響應(yīng)成形濾波器，哪一個(gè)線性相位有限 脈沖響應(yīng)成形濾波器便產(chǎn)生成形濾波器輸出信號(hào)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的數(shù)字濾波器電路，其特征在于所述合成 鏈(4、 4.1到4.5)包括被饋送以成形濾波器輸出信號(hào)的至少一個(gè)加 法器(7)以及一個(gè)插值器(8)，由此所述成形濾波器輸出信號(hào)被上采 樣并插值以產(chǎn)生插值器輸出信號(hào)，從而所述加法器(7)將具有相同的 采樣頻率(fs)的所述成形濾波器輸出信號(hào)之一和所述插值器輸出信 號(hào)之一相加，以產(chǎn)生加法器輸出信號(hào)(y(i))。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6至9中任意一項(xiàng)所述的數(shù)字濾波器電路，其 中所述分析鏈(2、 2.1到2.2)包括至少兩個(gè)抽取器(5)，其中至少 一個(gè)所述抽取器(5)的抽取器輸出信號(hào)是另一個(gè)所述抽取器(5)的 抽取器輸入信號(hào)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9或IO所述的數(shù)字濾波器電路，其中所述合成 鏈(4、 4.1到4.5)包括至少兩個(gè)所述插值器(8)和至少兩個(gè)所述加 法器(7)，其中至少一個(gè)所述插值器(8)的所述成形濾波器輸出信號(hào) 是加法器(7)的加法器輸出信號(hào)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求6至11中任意一項(xiàng)所述的數(shù)字濾波器電路，其 中所有抽取器(5)通過相同的抽取因子(D)進(jìn)行抽取，并且所有插 值器(8)通過所述抽取因子(D)進(jìn)行插值。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的數(shù)字濾波器電路，其中抽取因子(D)是2。
14. 一種使用數(shù)字濾波器電路(1)的方法，用于針對(duì)每一個(gè)揚(yáng)聲器(12.1到12.5)設(shè)計(jì)帶有數(shù)字交叉網(wǎng)絡(luò)(9)和單個(gè)數(shù)字功率放大 器(10)的有源揚(yáng)聲器系統(tǒng)(11)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種方法，用于在數(shù)字域處理數(shù)字輸入信號(hào)(x(i))，包括使用采樣頻率(fs)對(duì)所述數(shù)字輸入信號(hào)(x(i))的寬帶輸入頻率進(jìn)行采樣，其中使用抽取因子(D)進(jìn)行抽取，利用可配置延遲，對(duì)采樣得到的輸入頻率執(zhí)行線性成形，生成包含線性成形的輸入頻率的輸出信號(hào)(y(i))，其中輸出信號(hào)(y(i))具有與所述輸入信號(hào)(x(i))相同的采樣頻率。
文檔編號(hào)H03H17/02GK101473535SQ200780023039
公開日2009年7月1日 申請(qǐng)日期2007年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月20日
發(fā)明者安德烈亞斯·白瑞 申請(qǐng)人:Nxp股份有限公司