音频信号处理电路的制作方法

1.本公开涉及一种音频信号处理电路。


背景技术：

2.在音频信号处理中，为了改善音质，有时会在d/a转换器的前级，插入过采样滤波器。过采样滤波器被称为内插器或内插滤波器等，以比奈圭斯特频率高较大程度的频率对输入信号采样。通过过采样，s/n比与分辨率得到改善，同时能够缓和插入d/a转换器的后级的抗混叠滤波器的要件。
3.图1是说明过采样处理的图。在k倍的过采样中，在输入信号sin的样品之间，插入k-1个零点(上采样)。图1示出k＝4的例子。而且，通过使上采样后的音频信号通过直线相位(线性相位)数字滤波器，从而能够生成过采样后的信号。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开2012－39398号公报


技术实现要素：

7.发明要解决的课题
8.在此，数字滤波器采用fir(有限冲激响应)滤波器或者iir(无限冲激响应)滤波器，其特性对音质造成很大影响。以往的音频信号处理ic，存在能够选择fir滤波器的系数组的，或能够加载配置(set)的设计者所生成的系数组的元件。由此，配置的设计者需要将系数组作为参数，使音频信号的音质接近希望的音质。
9.音频信号的音质不仅受到数字滤波器的系数组的影响，还受到运算算法的较大影响，以往的音频信号处理ic，数字滤波器的运算算法被固定，配置的设计者不存在改变运算算法的余地，音质设计的自由度存在制约。此外，该课题是本发明的发明人们独自认识到的。
10.本公开是鉴于相关课题而得到的，其一方案的例示性的目的之一在于提供一种音频信号处理电路，其能够使配置的设计者更自由地决定音质。
11.用于解决课题的手段
12.本公开的一方案涉及音频信号处理电路。音频信号处理电路包括：过采样滤波器，对数字音频信号过采样；δσ调制器，将过采样滤波器的输出δσ调制；以及d/a转换器，将δσ调制器的输出转换为模拟音频信号。过采样滤波器包括能够执行固件的处理器，被构成为运算算法可编程。
13.通过重写固件(软件)，可以改变数字滤波器的运算算法，从而能够接近配置的设计者希望的音质。
14.也可以是，可多个、可加载地构成过采样滤波器的系数组，根据寄存器设定，能够选择要使用的系数组。
15.也可以是，系数组被以加密的状态加载。音频信号处理电路还可以包括解码器，其解码被加密的系数组。对于配置的设计者来说，系数组为凝缩有技术诀窍的机密信息，而通过将其加密，恶意的第三方将不再能窥探。
16.本公开的其他方案仍是音频信号处理电路。该音频信号处理电路包括：过采样滤波器，对数字音频信号过采样；接口电路，在加密的状态下接收过采样滤波器的系数组；以及解码器，解码接口电路接收的系数组并配置给过采样滤波器。
17.此外，将上述构成要素任意组合的方案、将构成要素或表现在方法、装置、系统等之间相互置换的方案，作为本发明的方案也是有效的。
18.发明效果
19.根据本公开的音频信号处理电路，针对音质的决定，可以向配置的设计者提供更多的自由度。
附图说明
20.图1是说明过采样处理的图。
21.图2是实施方式的音频信号处理电路的框图。
22.图3是变形例的音频信号处理电路的框图。
具体实施方式
23.下面，一边参照附图一边针对优选的实施方式进行说明。针对各附图所示的相同或同等的构成要素、部件、处理，标注相同的附图标记，适当省略重复的说明。此外，实施方式并不限定发明而是例示，并非实施方式所记述的所有特征或其组合都是发明的本质部分。
24.在本说明书中，所谓“部件a被连接于部件b的状态”是指，部件a与部件b物理性直接连接的情况，还包括部件a和部件b通过对它们的电连接状态不产生实质性影响地、或者不损害通过它们的耦合所实现的功能或效果地、经由其他部件间接连接的情况。
25.同样地，所谓“部件c被设置于部件a与部件b之间的状态”是指，除部件a与部件c、或者部件b与部件c直接连接的情况之外，还包含对它们的电连接状态不产生实质影响地、或者不损害通过它们的耦合所实现的功能或效果地、经由其他部件间接连接的情况。
26.图2是实施方式的音频信号处理电路100的框图。音频信号处理电路100是主要包括过采样滤波器110、δσ调制器120、d/a转换器130，被集成于一个半导体基板的功能ic。音频信号处理电路100例如可以是dac芯片，也可以是更高端的dsp(digital signal processor：数字信号处理器)。
27.过采样滤波器110对数字音频信号s1过采样。δσ调制器120将过采样滤波器110的输出s2进行δσ调制。d/a转换器130将δσ调制器120的输出s3转换为模拟音频信号s4。
28.过采样滤波器110包括处理器112及存储器114。处理器112被构成为能够执行存储器114所存储的固件(软件程序)。固件中记述有用于实现过采样滤波器110的功能的处理。即，过采样滤波器110中的运算算法可编程。保存固件的rom(read only memory：只读存储器)可以内置于音频信号处理电路100，也可以外设，或者经由外部的主处理器(微控制器)，从rom加载。
29.以上为音频信号处理电路100的结构。根据该音频信号处理电路100，通过重写固件(软件)，可以改变数字滤波器的运算算法，能够接近配置的设计者希望的音质。
30.作为数字滤波器的重要参数，有滤波器的系数组coeff。数字滤波器为fir滤波器，系数组coeff被理解为冲激响应的波形。在一实施例中，音频信号处理电路100被构成为能够从外部加载滤波器的系数组。此外，固件可以包含滤波器的系数组coeff的默认值，也可以选择性地使用默认值和加载的值。
31.音频信号处理电路100还包括i2c(inter ic)等接口电路140及存储器150。接口电路140与外部的主处理器200连接，从主处理器200接收系数组coeff，存储在存储器150中。存储器150可以是寄存器，在抽头数目较多的情况下，也可以是ram(random access memory：随机存取存储器)。由此，除运算算法之外，还能够改变系数组coeff，能够进行自由度更高的音质决定。
32.音频信号处理电路100能够加载多个系数组coeff1～coeffn(n≧2)。例如在音频信号处理电路100起动时，从主处理器200向音频信号处理电路100加载多个系数组coeff1～coeffn，存储在存储器150中。主处理器200将指定要实际使用的系数组coiffi(1≦i≦n)的选择数据sel发送给接口电路140，写入存储器150中。多个系数组coeff1～coeffn中的、与被写入存储器150的选择数据sel相应的一个被配置给过采样滤波器110。
33.在系数组仅能够加载一个的情况下，要改变系数组时，需要再次重新加载系数组，因此延迟会变大。与此不同，在图2的音频信号处理电路100中，仅通过选择信号sel的发送就能够切换系数，响应性提高。
34.图3是变形例的音频信号处理电路100a的框图。音频信号处理电路100a还包括解码器160。
35.对于配置的设计者来说，系数组coeff是凝缩了技术诀窍的机密信息。在能够加载系数组coeff的情况下，恶意的第三方窥探音频信号处理电路100与主处理器200之间的通信会导致系数coeff存在泄漏的风险。
36.从主处理器200至接口电路140，在加密的状态下发送系数组coeff。音频信号处理电路100a包括解码器160，其解码被加密的系数组coeff。对过采样滤波器110的数字滤波器配置解码后的系数组coeff。
37.根据该变形例，即使窥探到主处理器200与接口电路140之间的通信，只要加密的协议或机密密钥没有泄漏，就能够防止系数组coeff的泄漏。
38.实施方式仅示出本发明的原理、应用，对于实施方式，在不脱离权利要求书所规定的本发明的思想的范围内，可以进行许多变形例或配置的变更。
39.工业上的可利用性
40.本公开涉及音频信号处理电路。
41.附图标记说明
42.100 音频信号处理电路
43.110 过采样滤波器
44.112 处理器
45.114 存储器
46.120 δσ调制器
47.130 d/a转换器
48.140 接口电路
49.150 存储器
50.160 解码器
51.200 主处理器