專利名稱：：聲音訊號處理系統(tǒng)的降頻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型涉及聲音訊號處理的降頻裝置，特別是涉及一種能夠可適性地于處理不同規(guī)格的聲音訊號的聲音訊號處理系統(tǒng)的降頻裝置。
背景技術(shù)：
：「國家電視標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)」(NationalTelevisionStandardsCommittee,NTSC)標(biāo)準(zhǔn)與「相位交替線」(PhaseAlternatingLine,PAL)標(biāo)準(zhǔn)是現(xiàn)今電視所采用的電視影像標(biāo)準(zhǔn)中最常見的兩種，不同地區(qū)的電視系統(tǒng)除了可能采用不同的電視影像標(biāo)準(zhǔn)之外，也可能采用不同的電視聲音標(biāo)準(zhǔn)，舉例來說，中國大陸的電視系統(tǒng)采行的是PAL的電視影像系統(tǒng)，其所使用的聲音調(diào)制方式可以為單聲道調(diào)頻(FM-Mono)或麗音(NICAM)，其聲音載波(SoundCarrier)的頻率為6.5MHz以及5.85MHz;德國的電視系統(tǒng)采行的是PAL的電視影像系統(tǒng)，其所使用的聲音調(diào)制方式為立體聲調(diào)頻(FM-Stereo(A2p，其聲音載波的頻率為5.5MHz以及5.74MHz。因?yàn)椴煌貐^(qū)的電視系統(tǒng)通常會(huì)使用不同的電視聲音標(biāo)準(zhǔn)，為了讓所生產(chǎn)的電視可以兼容于各種不同的電視系統(tǒng)，制造商通常會(huì)希望其所生產(chǎn)出的電視具有于不同的電視聲音標(biāo)準(zhǔn)下處理不同的電視聲音中頻訊號(TVsoundIFsignal)的能力。為此，系統(tǒng)設(shè)計(jì)者必須使用有限的成本，設(shè)計(jì)出能夠可適性地于不同的電視聲音標(biāo)準(zhǔn)下處理不同的電視聲音中頻訊號的電視聲音訊號處理系統(tǒng)。
實(shí)用新型內(nèi)容因?yàn)椴煌貐^(qū)的電視系統(tǒng)通常會(huì)使用不同的電視聲音標(biāo)準(zhǔn)，為了讓所生產(chǎn)的電視可以兼容于各種不同的電視系統(tǒng)，本實(shí)用新型的實(shí)施例披露一種聲音訊號處理系統(tǒng)的降頻裝置，用來降頻一數(shù)字輸入訊號以產(chǎn)生一數(shù)字輸出訊號。該降頻裝置包含有一混波器，用來依據(jù)該數(shù)字輸入訊號產(chǎn)生一混波訊號；一串聯(lián)積分梳狀濾波器，耦接于該混波器，用來將該混波訊號除以一第一除數(shù)以產(chǎn)生一第一分頻訊號；以及一有限脈沖響應(yīng)濾波器，耦接于該串聯(lián)積分梳狀濾波器，用來將該第一分頻訊號除以一第二除數(shù)以產(chǎn)生該數(shù)字輸出訊號。本發(fā)明的降頻裝置能夠可適性地于不同的電視聲音標(biāo)準(zhǔn)下處理不同的電視聲音中頻訊號，讓具有此降頻裝置的聲音訊號處理系統(tǒng)可以兼容于各種不同的電視系統(tǒng)。圖1為實(shí)用新型的電視聲音訊號處理系統(tǒng)的一實(shí)施例示意圖。圖2為圖1中的降頻裝置的一實(shí)施例示意圖。圖3為圖2中的同相有限脈沖響應(yīng)濾波器的一實(shí)施例示意圖。附圖符號說明100聲音訊號處理系統(tǒng)110可程控增益放大器120低通濾波器130模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器140降頻裝置150電平/直流感測單元160寄存器庫170數(shù)字訊號處理模塊210混波器220、240串聯(lián)積分梳狀濾波器225、235、245、255縮放單元230、250有限脈沖響應(yīng)濾波器310、350存儲(chǔ)器320乘法器330累加模塊340加法器360多任務(wù)器具體實(shí)施方式圖1所示為本實(shí)用新型的聲音訊號處理系統(tǒng)的一實(shí)施例示意圖。本實(shí)施例的聲音訊號處理系統(tǒng)100包含有一可程控增益放大器(PGA)110、一低通濾波器(LPF)120、一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)130、一降頻裝置140、一電平/直流感測單元(level/DCdetectionunit)150、一寄存器庫(registerbank)160、以及一數(shù)字訊號處理模塊(DSP)170。其中，數(shù)字訊號處理模塊170可依據(jù)不同的聲音標(biāo)準(zhǔn)，控制聲音訊號處理系統(tǒng)IOO對不同聲音標(biāo)準(zhǔn)下的聲音中頻訊號進(jìn)行處理。而寄存器庫160為供數(shù)字訊號處理模塊170與可程控增益放大器110、一降頻裝置140、以及電平/直流感測單元150互動(dòng)的接口，舉例來說，數(shù)字訊號處理模塊170可通過寄存器庫160控制降頻裝置140進(jìn)行分頻時(shí)所使用的除數(shù)。此外，數(shù)字訊號處理模塊170亦可通過寄存器庫160得知電平/直流感測單元150的感測結(jié)果，并據(jù)以通過寄存器庫160控制可程控增益放大器110的增益以及直流補(bǔ)償。于本實(shí)施例中，可程控增益放大器110依據(jù)一增益來放大一電視聲音中頻訊號SIF以產(chǎn)生一放大訊號AS;低通濾波器120低通濾波放大訊號AS以產(chǎn)生一濾波訊號FS;模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器130將濾波訊號FS轉(zhuǎn)換為一數(shù)字輸入訊號DIS;—降頻裝置140對數(shù)字輸入訊號DIS進(jìn)行混波(mix)以及分頻以產(chǎn)生一數(shù)字輸出訊號DOS(其可包含有同相與正交訊號)；數(shù)字訊號處理模塊170則處理數(shù)字輸出訊號DOS以供電視作為聲音播放的依據(jù)。圖2所示為圖1中的降頻裝置140的一實(shí)施例示意圖。于本實(shí)施例中，降頻裝置140包含有一混波器210、一同相(InPhase)串聯(lián)積分梳狀(CascadeIntegratorComb，CIC)濾波器220、一同相第一縮放單元(Shifter)225、一同相有限脈沖響應(yīng)(FiniteImpulseResponse,FIR)濾波器230、一同相第二縮放單元235、一正交(QuadraturePhase)串聯(lián)積分梳狀濾波器240、一正交第一縮放單元245、一正交有限脈沖響應(yīng)濾波器250、以及一正交第二縮放單元255?；觳ㄆ?10依據(jù)數(shù)字輸入訊號DIS產(chǎn)生一同相混波訊號IMS以及一正交混波訊號QMS;同相串聯(lián)積分梳狀濾波器220、同相第一縮放單元225、同相有限脈沖響應(yīng)濾波器230、以及同相第二縮放單元235構(gòu)成對同相混波訊號IMS進(jìn)行分頻的同相路徑(InPhasePath);正交串聯(lián)積分梳狀濾波器240、正交第一縮放單元245、正交有限脈沖響應(yīng)濾波器250、以及正交第二縮放單元255則構(gòu)成對正交混波訊號QMS進(jìn)行分頻的正交路徑(QuadraturePath)。由于前述的同相路徑與正交路徑的運(yùn)作原理大致相同，不同處主要在于相位，故以下將針對同相路徑進(jìn)行說明。同相串聯(lián)積分梳狀濾波器220為同相路徑中第一級的分頻單元，用來將同相混波訊號IMS除以一第一除數(shù)Ml以產(chǎn)生一同相第一分頻訊號IFDS1。同相第一縮放單元225是一個(gè)可選擇加入或忽略的組件，若將其設(shè)置于同相串聯(lián)積分梳狀濾波器220的輸出端，將可對同相第一分頻訊號IFDS1進(jìn)行適當(dāng)?shù)財(cái)?shù)位放大/縮小，舉例來說，第一縮放單元225可用來將同相第一分頻訊號IFDS1的標(biāo)度(Scale)適當(dāng)?shù)卣{(diào)整至滿標(biāo)(FullScale)。同相有限脈沖響應(yīng)濾波器230為同相路徑中第二級的分頻單元，用來將經(jīng)過數(shù)字放大后的同相第一分頻訊號IFDS1'除以一第二除數(shù)D以產(chǎn)生一同相第二分頻訊號IFDS2。同相第二縮放單元235亦是一個(gè)可選擇加入或忽略的組件，若將其設(shè)置于同相有限脈沖響應(yīng)濾波器230的輸出端，將可對同相第二分頻訊號IFDS2進(jìn)行適當(dāng)?shù)財(cái)?shù)位放大，舉例來說，第二縮放單元235可用來將同相第二分頻訊號IFDS2的標(biāo)度適當(dāng)?shù)卣{(diào)整至滿標(biāo)。本實(shí)施例中的同相有限脈沖響應(yīng)濾波器230是一個(gè)可程控的濾波器，其具有一閥數(shù)量N以及第二除數(shù)D，而第一分頻訊號IFDS1'與第二分頻訊號IFDS2分別是同相有限脈沖響應(yīng)濾波器230的數(shù)字輸入訊號與數(shù)字輸出訊號。若訊號IFDS1'的樣本率(SamplingRate)為SR1，則可使用運(yùn)作頻率不小于SR1的N/D倍的數(shù)字電路來實(shí)現(xiàn)同相有限脈沖響應(yīng)濾波器230。圖3所示為圖2中的同相有限脈沖響應(yīng)濾波器230的一實(shí)施例示意圖。本實(shí)施例中的同相有限脈沖響應(yīng)濾波器230包含有一第一存儲(chǔ)器310、一乘法器320、以及一累加模塊330。累加模塊330則由一加法器340、一第二存儲(chǔ)器350、以及一多任務(wù)器360所組成。附表一為圖3中的同相有限脈沖響應(yīng)濾波器230的運(yùn)作狀況的示意表。于此一例子中，假設(shè)閥數(shù)量N等于6，第二除數(shù)D等于2，則如前所述，同相有限脈沖響應(yīng)濾波器230的運(yùn)作頻率需不小于同相第一分頻訊號IFDS1'的樣本率SR1的6/2=3倍，而由于第二除數(shù)D等于2，同相第二分頻訊號IFDS2的樣本率SR2將會(huì)是同相第一分頻訊號IFDS1'的樣本率SR1的1/2。附表一所示的XO、Xi、X2、......、Xi2、Xi3、以及xw是同相第一分頻訊號IFDSl'中依序的輸入樣本，ho、h,、h2、h3、h4、以及h5是同相有限脈沖響應(yīng)濾波器230在N等于6的狀況下所使用的6個(gè)閥系數(shù)(tapcoe伍cient)(存儲(chǔ)于第1存儲(chǔ)器310中)，y。、yi、y2........y5、y6、以及y7則是同相第二分頻訊號IFDS2中依序的輸出樣本。而除了存儲(chǔ)ho、h,、h2、h3、h4、以及hs這6個(gè)閥系數(shù)以外，第1存儲(chǔ)器310中還可以存儲(chǔ)有其它的閥系數(shù)h6、h7、h8......。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>附表一于本實(shí)施例中，同相第一分頻訊號IFDS1'的一個(gè)樣本周期TVK對應(yīng)于同相有限脈沖響應(yīng)濾波器230的三個(gè)時(shí)鐘周期T2—3*K、T2—(3*K+1)、以及T2—(3*K+2)，K為整數(shù)。對于同相第一分頻訊號IFDS1'于樣本周期IVK的輸入樣本xK，第一存儲(chǔ)器310于T2—3*K、T2—(3*K+1)、以及T2，K+2)三個(gè)時(shí)鐘周期中依序提供3個(gè)相對應(yīng)的閥系數(shù)h[(.！0modN]、h[(-K+2)modN]以及、h[(-K+4)modN]。乘法器320將輸入樣本XK依序乘上第一存儲(chǔ)器310所提供的3個(gè)閥系數(shù)h[(.K)m。dw、h[(.K+2)modN]以及、h[(-K+4)modN]，以依序產(chǎn)生3個(gè)乘積值Pk—1、Pk_2、Pk—3;力鵬器340依序?qū)?個(gè)乘積值pK—hpK—2、pk3加上3個(gè)前次累加值A(chǔ)!、A2、A3以依序產(chǎn)生3個(gè)己更新累加值A(chǔ)r、A2'、A3';第二存儲(chǔ)器350用來存儲(chǔ)3個(gè)前次累加值A(chǔ),、A2、A3;而對于3個(gè)已更新累加值A(chǔ)厶A2'、A3'中的任一己更新累加值A(chǔ)/，J二l或2或3，若A/已累計(jì)有N-6個(gè)乘積值，則累加模塊330輸出A:'以作為同相第二分頻訊號IFDS2中的一輸出樣本，多任務(wù)器360輸出一歸零值0至第二存儲(chǔ)器350以更新前次累加值A(chǔ);;若己更新累加值A(chǔ)/尚未累計(jì)有N個(gè)乘積值，則多任務(wù)器360輸出已更新累加值A(chǔ)/至該第二存儲(chǔ)器350以更新相對應(yīng)的前次累加值A(chǔ)j。舉例來說，輸入樣本X8對應(yīng)于同相有限脈沖響應(yīng)濾波器230的三個(gè)時(shí)鐘周期T2—24、T2—25、以及了2—26。在時(shí)鐘周期T2—24中，第一存儲(chǔ)器310提供閥系數(shù)h4，乘法器320產(chǎn)生乘積值ps—,二x^h4，第二存儲(chǔ)器350所存儲(chǔ)的前次累加值A(chǔ),等于(x,hs)，加法器340將乘積值p8—產(chǎn)x^h4加上前次累加值A(chǔ)，以產(chǎn)生己更新累加值A(chǔ),'，由于此時(shí)Ar中僅累計(jì)有兩個(gè)乘積值(x,hs)與(x8*h4)，故此時(shí)同相有限脈沖響應(yīng)濾波器230不會(huì)將A,'輸出作為同相第二分頻訊號IFDS2中的輸出樣本，多任務(wù)器360會(huì)輸出已更新累加值A(chǔ),'至該第二存儲(chǔ)器350以更新前次累加值A(chǔ),。在時(shí)鐘周期T2—25中，第一存儲(chǔ)器310提供閥系數(shù)h。，乘法器320產(chǎn)生乘積值ps—2=x8*hQ，第二存儲(chǔ)器350所存儲(chǔ)的前次累加值A(chǔ)2等于(X,h5)+(xJh4)+(X,h3)+(X6化2)+(X,hi)，加法器340將乘積值p8—2二x^h。加上前次累加值A(chǔ)2以產(chǎn)生已更新累加值A(chǔ)2'后，表示A2'中已累計(jì)有六個(gè)乘積值(X,hs)、(X4*h4)、(X5*h3)、(X6*h2)、(XA)、(X8*h0)，故此時(shí)同相有限脈沖響應(yīng)濾波器230會(huì)將A2'輸出作為同相第二分頻訊號IFDS2中的一輸出樣本y4，多任務(wù)器360會(huì)輸出歸零值0至第二存儲(chǔ)器350以將前次累加值A(chǔ)2歸零。在時(shí)鐘周期T2—26中，第一存儲(chǔ)器310提供閥系數(shù)h2，乘法器320產(chǎn)生乘積值p8一3二X8嚇2，第二存儲(chǔ)器350所存儲(chǔ)的前次累加值A(chǔ)3等于(X5化5)+(X^h4)+(X7化3)，加法器340將乘積值p8—3=X8*h2加上前次累加值A(chǔ)3以產(chǎn)生已更新累加值A(chǔ)3'，由于此時(shí)A3'中僅累計(jì)有四個(gè)乘積值(X5*h5)、(X6*h4)、(X7*h3)、與(X8葉2)，故此時(shí)同相有限脈沖響應(yīng)濾波器230不會(huì)將A3'輸出作為同相第二分頻訊號IFDS2中的輸出樣本，多任務(wù)器360會(huì)輸出已更新累加值A(chǔ)s'至該第二存儲(chǔ)器350以更新前次累加值A(chǔ)3。從以上說明可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)加法器340自乘法器320接收到一輸入樣本xK與ho的乘積，并執(zhí)行完累加工作之后，即代表其所產(chǎn)生的己更新累加值中己累計(jì)有XK.,hs、XK.4*h4、XK.3*h3、XK-2*h2、Xk^、以及XK*hQ此六個(gè)乘積，此時(shí)同相有限脈沖響應(yīng)濾波器230即可將已更新累加值(XK.,h5)+(XK^h4)+(XK^h3)+(XK.^h2)+(XK-，ln)+(xJh。)輸出作為同相第二分頻訊號IFDS2中一個(gè)輸出樣本，多任務(wù)器360則輸出歸零值0至第二存儲(chǔ)器350以更新原本的前次累加值(XK.5化5)+(XK^h4)+(XK^h3)+(XK.2化2)+(XKh,)。當(dāng)然，以上所舉N等于6，D等于2的例子，僅是一個(gè)用以說明的簡單例子，并不限定本實(shí)用新型的范圍，事實(shí)上，N與D是同相有限脈沖響應(yīng)濾波器230的兩個(gè)可程控的參數(shù)，數(shù)字訊號處理模塊170會(huì)依據(jù)不同的電視聲音標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)定N與D此二參數(shù)的值。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，凡依本實(shí)用新型申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本實(shí)用新型的涵蓋范圍。權(quán)利要求1.一種聲音訊號處理系統(tǒng)的降頻裝置，用來降頻一數(shù)字輸入訊號以產(chǎn)生一數(shù)字輸出訊號，其特征是，該降頻裝置包含有一混波器，用來依據(jù)該數(shù)字輸入訊號產(chǎn)生一混波訊號；一串聯(lián)積分梳狀濾波器，耦接于該混波器，用來將該混波訊號除以一第一除數(shù)以產(chǎn)生一第一分頻訊號；以及一有限脈沖響應(yīng)濾波器，耦接于該串聯(lián)積分梳狀濾波器，用來將該第一分頻訊號除以一第二除數(shù)D以產(chǎn)生該數(shù)字輸出訊號。2.如權(quán)利要求1所述的降頻裝置，其還包含有一第一縮放單元，耦接于該串聯(lián)積分梳狀濾波器與該有限脈沖響應(yīng)濾波器之間，用來調(diào)整該第一分頻訊號的標(biāo)度。3.如權(quán)利要求1所述的降頻裝置，其還包含有一第二縮放單元，耦接于該有限脈沖響應(yīng)濾波器的輸出端，用來調(diào)整該數(shù)字輸出訊號的標(biāo)度。4.如權(quán)利要求1所述的降頻裝置，其中該有限脈沖響應(yīng)濾波器具有一閥數(shù)量N以及該第二除數(shù)D，該有限脈沖響應(yīng)濾波器包含有一第一存儲(chǔ)器，用來存儲(chǔ)多個(gè)閥系數(shù)，其中對于該第一分頻訊號中的一輸入樣本，該第一存儲(chǔ)器依序提供該多個(gè)閥系數(shù)中N/D個(gè)相對應(yīng)的閥系數(shù)；一乘法器，耦接于該第一存儲(chǔ)器，用來將該輸入樣本依序乘上該第一存儲(chǔ)器所提供的該N/D個(gè)閥系數(shù)，以依序產(chǎn)生N/D個(gè)乘積值；以及一累加模塊，耦接于該乘法器，用來將該N/D個(gè)乘積值依序加上N/D個(gè)前次累加值以依序產(chǎn)生N/D個(gè)已更新累加值，其中對于該N/D個(gè)已更新累加值中的一已更新累加值，若該己更新累加值己累計(jì)有N個(gè)乘積值，則該累加模塊輸出該已更新累加值以作為該數(shù)字輸出訊號中的一輸出樣本。5.如權(quán)利要求4所述的降頻裝置，其中該累加模塊包含有一加法器，耦接于該乘法器，用來將該N/D個(gè)乘積值依序加上該N/D個(gè)前次累加值以依序產(chǎn)生該N/D個(gè)已更新累加值；一第二存儲(chǔ)器，耦接于該加法器，用來存儲(chǔ)該N/D個(gè)前次累加值；以及一多任務(wù)器，耦接于該加法器以及該第二存儲(chǔ)器，對于該N/D個(gè)已更新累加值中的一已更新累加值，若該已更新累加值已累計(jì)有N個(gè)乘積值，則該多任務(wù)器輸出一歸零值至該第二存儲(chǔ)器以更新該N/D個(gè)前次累加值中一相對應(yīng)的前次累加值，以及若該已更新累加值尚未累計(jì)有N個(gè)乘積值，則該多任務(wù)器輸出該已更新累加值至該第二存儲(chǔ)器以更新該相對應(yīng)的前次累加值。6.如權(quán)利要求4所述的降頻裝置，其中該有限脈沖響應(yīng)濾波器的運(yùn)作頻率不小于該第一分頻訊號的樣本率的N/D倍。專利摘要本實(shí)用新型的實(shí)施例披露一種降頻裝置，用來降頻一數(shù)字輸入訊號以產(chǎn)生一數(shù)字輸出訊號。該降頻裝置包含有一混波器，用來依據(jù)該數(shù)字輸入訊號產(chǎn)生一混波訊號；一串聯(lián)積分梳狀濾波器，耦接于該混波器，用來將該混波訊號除以一第一除數(shù)以產(chǎn)生一第一分頻訊號；以及一有限脈沖響應(yīng)濾波器，耦接于該串聯(lián)積分梳狀濾波器，用來將該第一分頻訊號除以一第二除數(shù)以產(chǎn)生該數(shù)字輸出訊號。文檔編號H04N5/60GK201150098SQ200720122528公開日2008年11月12日申請日期2007年8月28日優(yōu)先權(quán)日2007年8月28日發(fā)明者史德立,陳宏坤申請人:晨星軟件研發(fā)(深圳)有限公司;晨星半導(dǎo)體股份有限公司