数字音频信号的多采样率解码系统的制作方法

专利名称：数字音频信号的多采样率解码系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种数字音频信号的解码系统，特别是涉及一种数字音频信号的多采样率解码系统。
背景技术：
目前的多媒体处理器大部分采用数字音频处理技术，也就是将模拟音频信号转换成数字音频信号在多媒体处理器中存储，播放声音时将存储的数字音频信号还原成模拟音频信号再进行播放，因此数字音频信号的解码对于数字音频处理技术至关重要。如前所述，在数字音频处理技术领域，为达到良好的音频效果，往往需要解码多种采样率的数字音频信号，通常涉及到的数字音频信号采样率为44. 1ΚΗζ、32ΚΗζ和48KHz，有些音频系统中甚至还可能需要处理16KHz、MKHz以及22. 05KHz采样率的数字音频信号。目前，处理不同采样率的数字音频信号的常规方法通常以下两种。图1是其中一种现有的数字音频信号的多采样率解码系统的系统架构图，如图1所示，现有的数字音频信号的多采样率解码系统包括系统时钟产生模块101及多采样率数字音频信号处理模块 102，系统时钟产生模块101由晶振和锁相环(PLL)电路构成，用于产生固定系统时钟信号 F，在多采样率数字音频信号处理模块102中，首先按照采样率的需求，对固定的系统时钟F 通过多个分频电路(分频电路1. . . N)及时钟信号选择电路进行相应的分频处理，得到适合的时钟信号FAi供给数字音频处理模块进行解码。图2是另一种现有数字音频信号的多采样率解码系统的系统架构图，该数字音频信号的多采样率解码系统由晶振和锁相环(PLL) 电路产生固定系统时钟信号F，对于不同采样率的数字音频信号，分别设计与采样率相对应的多个数字音频处理模块(数字音频信号解码模块1. . . N)进行解码。上述两种方法虽然都可以达到解码多种采样率的数字音频信号的目的，但是却存在如下两个缺点1、上述两种方法对于不同采样率的信号，都需要设计多个时钟分频电路， 导致硬件实现复杂，成本上升；2、上述两种方法对于现有的单个采样率的数字音频解码模块，无法直接拓展成可处理多个不同采样率的数字音频信号解码模块。综上所述，可知先前技术的数字音频信号的多采样率解码系统存在硬件实现复杂、成本上升且无法拓展现有的单个采样率的数字音频解码模块问题，因此，实有必要提出改进的技术手段，来解决此一问题。

实用新型内容为克服现有技术上述缺点，本实用新型的主要目的在于提供一种数字音频信号的多采样率解码系统，其实现了无需额外设计多个不同的时钟分频电路仅利用现有单采样率音频解码模块即可对多采样率的数字音频信号的解码的目的。为达上述及其它目的，本实用新型提供一种数字音频信号的多采样率解码系统， 至少包括时钟产生模块，用于产生基本时钟信号；可编程时钟发生模块，接收该基本时钟信号并对其进行处理，编程产生频率适合待解码数字音频信号采样率的系统时钟信号；以及单采样率数字音频解码模块，接收该系统时钟信号，实现该待解码数字音频信号的解码。进一步地，该可编程时钟发生模块通过如下方式产生该系统时钟信号计算该单采样率数字音频解码模块在原始应用中处理的信号采样率与原始应用中原始系统时钟频率的关系；根据该信号采样率与该原始系统时钟频率的关系，推算出所要解码的该待解码数字音频信号所需的系统时钟频率；计算该系统时钟频率与该基本时钟信号的关系；根据该系统时钟频率与该基本时钟信号的关系选择该可编程时钟发生模块的设置，拟合出与该系统时钟频率最接近的该系统时钟信号。进一步地，该单采样率数字音频信号解码模块在原始应用中处理的信号采样率与该原始系统时钟频率有固定的比例关系。进一步地，该可编程时钟发生模块由可编程锁相环电路实现。该可编程时钟发生模块至少包括除R分频器、鉴相器、低通滤波器、压控振荡器以及除N分频器，该基本时钟信号被送入至该除R分频器处理后依次输出至该鉴相器、该低通滤波器以及该压控振荡器处理后输出该系统时钟信号，同时该压控振荡器的输出还通过该除N分频器反馈至该鉴相器。与现有技术相比，本实用新型一种数字音频信号的多采样率解码系统，通过可编程时钟发生模块改变系统时钟频率，实现了利用现有的单采样率音频解码模块即可对多采样率数字音频信号解码的应用要求，在本实用新型中，针对不同采样率的数字音频信号，无需额外设计多个不同的时钟分频电路，即可实现对多采样率数字音频信号的解码，其结构简单，并充分利用了现有的单采样率音频解码模块，实现任意采样率的信号处理，免除了设计新的多采样率音频解码模块的过程及设计风险，降低了成本。

图1为一种现有数字音频信号的多采样率解码系统的系统架构图；图2为一种现有数字音频信号的多采样率解码系统的系统架构图；图3为本实用新型一种数字音频信号的多采样率解码系统的系统架构图；图4为图3中可编程时钟产生模块的简单结构图；图5为本实用新型一种数字音频信号的多采样率解码方法的步骤流程图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例并结合附图说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其它优点与功效。本实用新型亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本实用新型的精神下进行各种修饰与变更。图3为本实用新型一种数字音频信号的多采样率解码系统的系统架构图。如图3 所示，本实用新型一种数字音频信号的多采样率解码系统包括时钟产生模块301、可编程时钟发生模块302以及单采样率音频解码模块303。其中时钟产生模块301用于产生系统工作所需的频率为F的基本时钟信号，并把系统基本时钟信号F送给可编程时钟发生模块302处理，具体来说，时钟产生模块301可由晶振电路实现；可编程时钟发生模块302，用于对时钟产生模块301发送的基本时钟信号F进行处理，并根据需求编程产生不同频率的系统时钟信号Fi提供给单采样率数字音频解码模块；以及单采样率数字音频解码模块303，配合不同频率的系统时钟信号，实现多采样率的数字音频信号的解码，原始应用中，在供给该单采样率数字音频解码模块303的系统时钟信号的频率为FO条件下，可以解码采样率为FsO的待解码数字音频信号，而在本实用新型中，单采样率数字音频解码模块303与可编程时钟发生模块302产生的系统时钟信号 Fi配合使用，可以实现多采样率的数字音频信号的解码。具体来说，该可编程时钟发生模块302可由可编程锁相环电路实现。图4为本实用新型较佳实施例的可编程时钟发生模块302的简单结构图。如图4所示，本实用新型可编程时钟发生模块302包括除R分频器401、鉴相器402、低通滤波器403、压控振荡器404 以及除N分频器405，其中除R分频器401接收时钟产生模块301送入的基本时钟信号F， 经除R分频器401处理后依次输出至鉴相器402、低通滤波器403以及压控振荡器404处理后输出系统时钟脉冲Fi，同时该压控振荡器的输出还通过一除N分频器405反馈至鉴相器 402，通过改变除R分频器401与除N分频器405中R与N的设置可产生不同频率的系统时钟信号Fi。可编程时钟发生模块302可通过如下方式产生适合待解码数字音频信号采样率的系统时钟信号Fi 首先计算单采样率数字音频信号解码模块在原始应用中处理的信号采样率跟原始系统时钟频率之间的关系；然后根据上述关系，推算出该单采样率数字音频信号解码模块若要解码的数字音频信号(待解码数字音频信号)所需的系统时钟频率；接着计算系统时钟频率跟时钟产生模块产生的基本时钟信号的关系；最后根据系统时钟频率与基本时钟信号的比例关系选择可编程时钟发生模块302的设置，具体为除R分频器401 与除N分频器405中N与R的设置，以拟合出与所需系统时钟频率最接近的时钟信号FiO， 并把FiO作为系统时钟信号提供给单采样率数字音频信号解码模块，以实现解码数字音频信号。图5为本实用新型一种数字音频信号的多采样率解码方法的步骤流程图。以下将配合图5并通过一具体实施例来进一步说明本实用新型数字音频信号的多采样率解码方法。假设原始应用中，原始系统时钟频率为F0，单采样率数字音频信号解码模块303 的信号采样率为FsO，现需要解码采样率为Fsi的待解码数字音频信号，本实用新型的一种数字音频信号的多采样率解码方法，步骤如下步骤501，在原始系统时钟频率为FO的条件下，单采样率数字音频信号解码模块 303可以解码采样率为FsO的数字音频信号，计算出单采样率数字音频解码模块303可处理
的信号采样率跟原始系统时钟频率之间的关系为
权利要求1.一种数字音频信号的多采样率解码系统，至少包括 时钟产生模块，用于产生基本时钟信号；可编程时钟发生模块，接收该基本时钟信号并对其进行处理，编程产生频率适合待解码数字音频信号采样率的系统时钟信号；以及单采样率数字音频解码模块，接收该系统时钟信号，实现该待解码数字音频信号的解码。
2.如权利要求1所述的数字音频信号的多采样率解码系统，其特征在于该可编程时钟发生模块由可编程锁相环电路实现。
3.如权利要求2所述的数字音频信号的多采样率解码系统，其特征在于该可编程时钟发生模块至少包括除R分频器、鉴相器、低通滤波器、压控振荡器以及除N分频器，该基本时钟信号被送入至该除R分频器处理后依次输出至该鉴相器、该低通滤波器以及该压控振荡器处理后输出该系统时钟信号，同时该压控振荡器的输出还通过该除N分频器反馈至该鉴相器。
专利摘要本实用新型提供一种数字音频信号的多采样率解码系统，该系统至少包括时钟产生模块、可编程时钟发生模块及单采样率数字音频信号解码模块，时钟产生模块用于产生系统工作所需的基本时钟信号，可编程时钟发生模块用于对时钟产生模块发送的该基本时钟信号进行处理，根据需求编程产生不同频率的系统时钟信号，并提供给单采样率的数字音频信号解码模块，单采样率数字音频信号解码模块配合不同频率的系统时钟信号实现对多采样率的数字音频信号的解码；本实用新型无需额外设计多个不同的时钟分频电路，仅利用现有单采样率音频解码模块即可实现对多采样率的数字音频信号解码的目的。
文档编号G10L19/00GK201956057SQ20102066837
公开日2011年8月31日 申请日期2010年12月17日 优先权日2010年12月17日
发明者严淼, 张天舜, 彭云武, 徐栋, 徐玉婷, 朱立群, 沈天平, 罗先才, 胡燕 申请人:无锡华润矽科微电子有限公司