CN102543085B - 数字音频信号的多采样率解码系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种数字音频信号的多采样率解码系统及其方法，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；本发明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。

Description

数字音频信号的多采样率解码系统及其方法
技术领域
本发明涉及一种数字音频信号的解码系统及其方法，特别是涉及一种数字音频信号的多采样率解码系统及其方法。
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44.1KHz、32KHz和48KHz，有些音频系统中甚至还可能需要处理16KHz、24KHz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F/Xi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。
发明内容
为克服现有技术上述缺点，本发明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及方法，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，本发明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。
为达上述及其它目的，本发明还提供一种数字音频信号的多采样率解码方法，包括如下步骤：
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与原始系统时钟频率之间的关系；
根据上述关系，推算出该单采样率数字音频信号解码模块所要解码的某一采样率的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一时钟产生模块产生的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，选择可编程时钟发生模块的设置，拟合出频率与该系统时钟频率最接近的系统时钟信号；以及
该可编程时钟产生模块将该系统时钟信号提供给该单采样率数字音频信号解码模块，实现该待解码数字音频信号的解码；
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。
与现有技术相比，本发明一种数字音频信号的多采样率解码系统及其方法，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，在本发明中，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。
附图说明
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为本发明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为本发明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发明的实施方式，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发明的其它优点与功效。本发明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，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。
图3为本发明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，本发明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F0条件下，可以解码采样率为Fs0的待解码数字音频信号，而在本发明中，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为本发明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，本发明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Fi0，并把Fi0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为本发明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发明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FS0，现需要解码采样率为Fsi的待解码数字音频信号，本发明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F0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Fs0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
Figure BDA0000039031190000061
步骤502，根据上述关系，推算出在该单采样率数字音频信号解码模块303的基础上，若要解码采样率为Fsi的数字音频信号，所需的系统时钟频率Fi，Fi需满足
Figure BDA0000039031190000062
步骤503，计算系统时钟频率Fi跟基本时钟信号F的关系为
Figure BDA0000039031190000063
步骤504，根据步骤503得到的比例关系，选择适当的可编程时钟发生模块302的设置，拟合出在可编程时钟发生模块302精度范围内跟所需系统时钟频率Fi误差最小的时钟信号Fi0；
步骤505，把可编程时钟发生模块产生的时钟信号Fi0做为系统时钟，提供给单采样率数字音频信号解码模块，实现解码采样率Fsi的数字音频信号；
由于本发明的采样率Fsi和系统时钟频率Fi具有普遍性，所以对于任意采样率的数字音频信号Fsn，如针对数字音频处理领域涉及的44.1KHz、32KHz、48KHz、16KHz、24KHz以及22.05KHz等多种采样率的数字音频信号，均只需代入关系式
Figure BDA0000039031190000064
并据此设置可编程时钟发生模块，改变可编程时钟发生模块产生的系统时钟信号Fn0，即可实现利用单采样率的数字音频信号解码模块解码任意采样率Fsn的数字音频信号，同时本发明中涉及的可编程时钟发生模块，可以根据数字音频处理系统所允许的系统时钟频率误差范围，来选择合适精度的可编程时钟发生模块，以便得到更好的系统性能。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。

Claims (6)

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；
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，拟合出频率与该系统时钟频率最接近的该系统时钟信号。
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具有固定的比例关系。
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由可编程锁相环电路实现。
4.如权利要求3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。
5.一种数字音频信号的多采样率解码方法，包括如下步骤:
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与原始系统时钟频率之间的关系；
根据上述关系，推算出该单采样率数字音频信号解码模块所要解码的某一采样率的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一时钟产生模块产生的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，选择可编程时钟发生模块的设置，拟合出频率与该系统时钟频率最接近的系统时钟信号；以及
该可编程时钟产生模块将该系统时钟信号提供给该单采样率数字音频信号解码模块，实现该待解码数字音频信号的解码；
6.如权利要求5所述的数字音频信号的多采样率解码方法，其特征在于：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。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112509591B (zh) * 2020-12-04 2024-05-14 北京百瑞互联技术股份有限公司 一种音频编解码方法及系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6556157B1 (en) * 2001-08-15 2003-04-29 Cirrus Logic, Inc. Frequency detect circuit for determining sample speed mode of decoded audio input data streams
CN101120345A (zh) * 2005-05-11 2008-02-06 西格马特尔公司 手提式音频系统
CN201956057U (zh) * 2010-12-17 2011-08-31 无锡华润矽科微电子有限公司 数字音频信号的多采样率解码系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6556157B1 (en) * 2001-08-15 2003-04-29 Cirrus Logic, Inc. Frequency detect circuit for determining sample speed mode of decoded audio input data streams
CN101120345A (zh) * 2005-05-11 2008-02-06 西格马特尔公司 手提式音频系统
CN201956057U (zh) * 2010-12-17 2011-08-31 无锡华润矽科微电子有限公司 数字音频信号的多采样率解码系统

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