TWI223500B - Noise shaper for processing stereo signals - Google Patents

Description

1223500 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種具備立體信號處理用之△ Σ調變器 (Delta-Sigma Modulator)的雜訊整形器，尤其是關於在△ Σ 調變器中具有特徵的雜訊整形器。 【先前技術】 以往在CD、DAT等所播放的立體數位信號之處理中， 採用一種使用超取樣技術及雜訊整形技術的DA(Digital Analog:數位類比）轉換器。 第5圖係顯不利用習知之超取樣技術及雜訊整形技術 的立體信號用DA轉換器之方塊圖。 圖中’ 2聲道之數位立體信號c，係利用LR信號分離 電路（以下稱為I/F方塊）1來分離，而被分離的信號，係在 以後分別經由進行去除頻率折疊（aUasing)、量子化雜訊的 η倍超取樣電路2、2,、輸出經位元數降低之數位信號且將 低通雜訊予以減低的雜訊整形器3、3,、將波形予以整形 並去除雜訊成分的波形整形電路4、4，、及進行低通濾波 並轉換成類比信號的LPF(低通濾波器：L〇w pass fiiter)5、 5’ ’之後再轉換成左右聲道類比信號。 第ό圖係上述雜訊整形器之習知電路例。圖中，雜訊 整形器3，係由將輸入信號取入雜訊整形器用之部分的輸 入部31及^ Σ調變器32所構成，且按將輸入的超取樣信 號，輸出為被△ Σ調變處理的信號。輸入部3丨係由正反器 12所構成，而△ Σ調變器32,係包含有乘法器】5、d、 314803 5 1223500 f 1 e 2、正反器b 1、b 2、加、、表哭 ,加去裔al、U、16及比較器18。 形器係設置有分別用^f 轉換器中’作為雜訊整 在嗜1敕 ' 聲道之各個雜訊整形器，由於 在雜況正形器中需要报多 路上之&古介 夕的令件，所以從製造成本高，電 格上之佔有空間之觀 ^ 之觀點來砉山·，看白有問題。再者，從消耗電力 脐 ^ 正开乂态係獨立使用電源、主時 义，所以亦有消耗電力大的問題。 【發明内容J (發明所欲解決之課題） 於削：：明係為了解決上述問題而開發完成者，其目的在 二丨減處理立體信號用之雜訊整形器的製造成本、削減電 之佔有面積，及謀求雜訊整形器之消耗電力的減低。 又’其他目的係在於進行單聲道（mGn謝罐號處理以取 代立體信號處理時，可減低消耗電力。 (解決課題之手段） 申請專利範圍第1項之發 雜訊整形器，其包含有··輸入 入機構，將該2個聲道之立體 信號的轉換機構；輸入有該串 將雜訊整形後之輸出分離成左 申請專利範圍第2項之發 之立體信號處理用雜訊整形器 係具備有連成1級或2以上多 △ Σ調變的積分機構；上述積 明，係一種立體信號處理用 有2個聲道之立體信號的輸 信號轉換成分時多工之串列 歹J L號之△ Σ調變機構；及 右聲道並予以輸出的機構。 明，係如申請專範圍第1項 ，其中上述△ Σ調變機構， 級，且對被輸入之信號進行 分機構，係包含有：供給有 314803 6 1223500 上述串列信號之加法 機構，依上述2個聲道 機構之輸出的2個記，降 别入該加法 L 機構，及依上述2個簦 擇該2個記憶機構之耠 、而分時選 再<輸出中之任1個的選擇 · 述選擇機構之輸出係輪人至上述加法機構上。其中上 申請專利範圍第3項之發明，係如申 項之立體信號處理用雜訊整形器，其 ：圍第2 構，俜按L聲it用眩γ ^ 2個記憶機 係按L4逼用時脈而動作的L聲道用正反器 上述時脈不同相位之R声史、苦〇士 V 久铁與 器。 ^尸耳道用時脈而動作的汉聲道用正反 【實施方式】 其次參照圖式說明本發明之實施形態。圖中 前技術之說明中所用的筮$国 妓 "" 吓用的第5圖至第7圖之部分相同的 上賦予相同的元件符號。 第1圖係適用本發明實施形態之雜訊整形器的乃八 換器之電路方塊。 # ▲第1圖中，DA轉換器，係包含有：供給有數位立體 信號C的LR信號分離電路（以下稱為ι/]ρ方塊）丨；分別供 給自I/F方塊1分離之輸出L聲道信號與r聲道信號的^ 倍超取樣電路2、2，；分別供給經超取樣後之左右聲道信 號的雜訊整形器3 ;分別供給經雜訊整形後之左右聲道信 號的波形整形電路4、4,；分別供給來自該波形整形電路 之波形整形輸出的LPF5、5,；以及從主時脈產生雜訊整形 器3用之各種控制信號的控制信號產生部6。 有關該DA轉換器之動作，當參照顯示信號波形圖之 7 314803 1223500 第2圖加以說明時，Ι/F方塊1，係藉由在Lr分離信號為 高時，取入左聲道信號，而在低時取入右聲道信號，以將 數位立體信號C分離成左右之信號。另外，位元時脈，係 用以決定分別取入信號Lch及Rch的時序。如此所取入的 信號Lch、Rch，係輸入至次級的超取樣電路2、2，中，且 產生為了減少對齊、量子化雜訊而提高取樣頻率的資料作 號E、F，再供至次級之雜訊整形器中。另外，在第2圖中 雖係顯示8倍之超取樣的例子，但是此為其1例，並未被 限定於8倍，對於熟習該項技術者而言可明白亦可為μ 倍、64倍、128倍等n倍的超取樣。 雜訊整形器3，係在使用依控制信號產生部而產生的 信號並對該等資料信號E、F進行分時多工之後，依匕尺分 時信號J、L聲道時脈G、R聲道時脈H，而產生使低通= 訊減低的分離信號K、L，再供至波形整形電路4、4,及 LPF5、5, 〇 4’中’係為了減少雜訊而進行分 ’其次LPF5、5’係進行低通濾波 在波形整形電路4、 離信號K、L之波形整形 並轉換成類比信號。

當參照顯示本發明實施形態之雜訊整形器3之電路圖 用以保 淮訊整形器3，係由輸入部3 1、△ 入部3 1係包含有輸入來自前級超 出E、F的選擇器10、U、用以保 反器丨2、I3，及選擇輪出正反器 314803 8 1223500 八μ又Δ Σ δ周變益32，係包含有將被輸入之n予> 分的“調變部，及將經…變後 八::…積 信號與R聲道信號並予以輸出的輸出部:成£聲道 所構=第=::由縱向連接的第1及第…^ 向弟1積刀為，係具備有經由上述乘法哭η 給信號的第！加法器al、按供給來自第 ；：15而供 號的L·聲道用時骱r ^ 法杰al之信 耸道用時脈G而動作的L聲道用正反 上述時脈不同相位之R声史 σ 及祕與 反器C1、以及選擇上而動作…道用正 而選擇哭1 Γ 器151、“之輸出的選擇器di, 、擇“1之輸出係回授至上述加法器al所構成者。 縱向連接在該第丨積分器上的第2積分 = 給有來自第1積分哭私 、σ係具備供 第1Λ輸入的第1加法器U、按供給來自 道用二=a2之！!號的L聲道用時脈G而動作的第几聲 : 杰b2及按與上述時脈不同相位之R聲道用時 :2動作㈣2R聲道用正…、以及選擇上述正反器 产至出的第2選擇器d2,而選擇器d2之輪出係回 又至上述苐2加法器a2所構成者。 第2積分輸出係經由乘法器e2，並利用加法器16來 相加依乘法器fl而乘法運算上述第1積分器之輸出的芦 號:而該加法運算輸出則供至比較器17。比較器Ο之輸 出係回授至上述第1加法器“，同時在正反器18、19所 構成的輸出部中分離成L聲道信號〖與R聲道信號L。 其-人，說明如上述構成之雜訊整形器3的動作。 在輸入部31中，選擇器]〇、11係使用負載信號i而 314803 9 1223500 取入在Μ級經超取樣的資料信 第9 w ^ 琥E、F。該負載信號I係於 弟2圖所示之資料的期間了 〇 . 甲於期間Ρ為高，而於期間 Q為低的信號，而當負載作卢 报哭1山 〇虎為巧4則將資料取入雜訊整 形时3中，為低時則利用輸 十作 ]八# 3 1來停止資料之取入，且 在‘矾整形器3中將資料進行 卢 1 5周變處理者。上述資料 t唬E、F係按照由控制传 flrr r ^ 剌七唬產生部4所產生的L聲道時 脈聲道時脈Η而取入正反器i2、i3中。 從輸入部之選擇器14按負 貝戟^唬而取入的L聲道信

… R每道信號係當作串t π A .,,,+ 甲歹]之數位立體信號來輸出。換句 治况，資料E、F可利用輪 ^ 邛 而轉換成串列之分時多 工的數位立體信號。 τ ’ 其次說明△ Σ調變器32的動 各積分器中，LR分時在構成調變器32之 d2中L w …虎J為低之期間’在選擇器dl、

甲L·聲道處理用端子M 之上弁^ θ被遥擇，且按L聲道時脈g 牲取入或積分L聲道資料信號Ε，其社果可# 持於L聲道用正反Hbl、bM。換句 ：：果可保 號J為低時(P1)，△ Σ調變 ° W R分時信 Λ V 會當作將L聲道資Μ 4分 △ Σ调變的電路來動作。同樣地、 之期間（Ρ2)，Δ ^ “ R刀時仏幻為高 V } Σ凋k态3會當作將R聲道資 調變的電路來動作。 、、行△ Σ 如此所處理的信號，可按照左右聲道時脈G 由正反器18、19而輸出作為左右分離的信號k、l。，並 :此’本發明之雜訊整形器，係按照LR分時信 卑、時脈G及R聲道時脈H而分時進行動作者。。、、 314803 10 卜進行單聲道處理的情況’可藉由停止L時脈、 R時=之任—方來實現。 田參照顯示產生上述控制信號之控制信號產生部6之 電路構虑ή6哲 勺弟4圖時，控制信號產生部6係包含有將主時 D /jit 至 p 山

’、 端子而將來自QB端子之回授供至D端子的D 型正反5¾，八 的ϋ、計數器23、供給來自主時脈D與正反器之〇 ί 山 ^ 則的0R電路22，及供給來自主時脈〇與正反器 士 QB it而子之輸出的〇r電路21，且將[尺分時信號了、乙 聲道=脈G、R聲道時脈H及負載信號1用以輸出者。另 /又L唬R係用以重設正反器2〇與計數器U者。 方：Γ比對已說明之第5圖所示的習知da轉換器之電路 ^ 及第1圖所不之本發明的電路方塊中可明白，為了 2打立體信號之雜訊整形，以往係具備 訊 形器’相對於此，掉明之心M j㈣。fi正 器。 么月之特徵在於只具有1個雜訊整形 另外，在本實施形態中， 难…、Δ厶凋變态之級數係設 ”.、、， 仁疋並未限於2級，亦可為齡纽。一叔、山 β1] ^ Λ -η Μ. ^ — 、。一 般越高級數 雜況…之特性就越佳乃為人所周知。 :’以往之雜訊整形器的輪入部3 個所構成的電路(輸入部由於 ：由…1 哭、，伯曰士 a 1U所以5又置2個正反 口。)疋本叙明之雜訊整形器的輪入邱3丨孫士 要素(設置2個正反器，3個選 ：31係由5個電路 成的零件數亦以本發明較多。卜4成的電路，而所構 器中，由於在ΔΣ調變器、32中二，在級數高的雜訊整形 曰加了可排除重複的零件 314803 11 ^223500 數，所以可明白本發明減低零件數的效果較大 (發明效果） +發明由於係在 理左右辣、蓄尸哚 …机正％裔T分時處 削读： 虎’所以比起習知之2個雜訊整形器，還可 力'路上重複之加法器、乘法器等的硬體，減低消耗電 及減少電路上的佔有面積，故可使電路更小型化。 尤其是在DA轉換器中使用本發明時，雖然U調變 級數越高DA轉換器之特性就變得越佳乃為人所周 :’但是在級數大的△ Σ調變器中，可大幅 ： 乘法器之個數。 °。 再者’在進行單聲道處理的情況，可藉由停止[時脈、 時脈之任—方來實現’且單聲道時的時脈之消耗電力可 低為立體時之消耗電力的一半程度。 【圖式簡單說明】 ^第1圖係將本發明實施形態之立體信號用雜訊整形器 田作構成要素之DA轉換器的電路方塊。 第2圖係本發明實施形態之雜訊整形器的信號波 nml ^ / 第3圖係本發明實施形態之雜訊整形器的電路圖。 第4圖係作為第1圖之DA轉換器構成要素的控制作 號產生部之電路方塊。 工。 第5圖係習知DA轉換器之電路方塊。 第6圖係習知雜訊整形器之電路圖。 314803 12 1223500 1 LR信號分離電路（I/F方塊） 2、2’ η倍超取樣電路 3、3’ 4、4’ 波形整形電路 5、5’ 6 控制信號產生部 10、11、14、dl、d2 選擇器 12 、 13 、 18 、 19 、 bl 、 b2 、 cl 、 c2 al 、 a2 、 16 力口法器 15、el、fl、e2 乘法器 17、18 3 1 輸入部 32

雜訊整形器 LPF 正反器 比較器 △ Σ調變器 13 314803

Claims (1)

1223500 拾、申請專利範圍： 1· 一種立體信號處理用雜訊整形器，其係包含有·· 輸入有2個聲道之立體信號的輸入機構； 將該2個聲道之立體信號轉換成分時多工之 信號的轉換機構； ^ 的^雜訊整形後之輪出分離成左右聲道並^輪出 如申請專利範圍第 哭 項之立體^唬處理用雜訊整形 杰，其中上述Α Σ調#趟播 y. ^ 丄β又摘;構，係具備有連接成1 以上多級，且對被輸入 、或2 構， 乜娩進仃△Σ調變的積分機 供給有上述串列信號之加法機構； 依上述2個聲道而輪 憶機構；及 _】入该加法機構之輸出的2個記 ，上述2個聲道而分時選擇該 中之任i個的選擇機構，其中 栻構之輪出 上述選擇機構之輸 3.如申請專利範圍第2 ，、輸入至上述加法機構上。 器，其t上述2個記億、之立體信號處理用雜訊整形 的L聲道用正反哭、’，係按L聲道用時脈而動 道用時脈而動作的R M 〃、述吟脈不同相位之R聲 …耳道用正反器。 耳 314803 14