[发明专利]信号处理装置、信号处理方法和信号电平显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及信号处理装置和信号处理方法，尤其涉及用于处理通过Δ∑调制获得的1比特数字信号的信号处理装置。

本发明还涉及要应用于上述信号处理装置的信号处理方法。

本发明还涉及用于显示经该信号处理装置处理后的信号电平的信号电平显示装置。

背景技术

相关技术中已知超级音频压缩盘(SACD)(商标)。例如，与以44.1KHz的采样频率(fs)通过PCM系统经由每个频道存储一个样本作为多比特音频信号(16比特)的压缩盘(CD)相对照。

近年来，也已提出了用于将1比特音频信号记录到可记录/可重写DVD和半导体存储器中/从可记录/可重写DVD和半导体存储器再现1比特音频信号的方法和装置。

在许多情况下，这种音频装置具有用于确认记录/再现声音的音量的电平计。

在PCM系统中，每个样本表示其自身的电平(幅度信息)。因此，在电平计上显示音频数据的电平是容易的。

然而，在记录在上述SACD上的1比特音频信号的情况下，其通过噪音整形技术实现高S/N比。因此，1比特音频信号具有在人可听频率范围之外的另外的频率分量(约20KHz)。在可听范围之外的分量几乎被模拟LPF去除，因此存在即使仅在1比特音频信号中也不会发现可听范围内的信号电平的问题。

因此，已经执行了操作使得：通过对1比特音频信号执行低通滤波处理而取出可听范围中的信号分量，然后将该信号分量转换成多比特音频信号以取出信号电平。

具体地，如图1所示，如下地执行相关技术的记录/再现设备的电平生成：在记录操作和再现操作的时候，电平生成器101逐一接收1比特音频信号D，然后在抽头长度为N的滤波器FLT 103中使输入信号经受滤波算术运算以生成电平信号L，随后将该电平信号L提供给电平显示单元102。

作为上述电平生成的例子，图2A是表示用于执行抽头长度为n低通滤波处理的滤波器的框图。被顺序地输入并被存储在存储器FF 200₁至200_n中的输入数据D[i]被乘以低通滤波系数C201₁至201_n，然后被以如抽头的数量N那样多的数量而到ADD单元202处相加，从而获得低通输出LIpf[i]。随后，低通输出LIpf[i]被显示在电平显示单元上。为了执行该处理，1比特音频信号D不使用逻辑值(0/1)而使用实际值(-1/+1)。

另外，在不存在滤波系数C的情况下可以使用移动平均滤波运算作为实现低通滤波器的方法。图2B是示出用于执行移动平均滤波运算的移动平均滤波器的框图。被顺序地输入并被存储在存储器FF 300₁至300_n中的输入数据D[i]通过加法器301而被相加。然后将该相加的结果除以抽头长度n(1/n)。结果，移动平均输出Lma[i]被获得并被显示在电平显示单元上。由于移动平均滤波运算的低通特性被唯一地限定，因此移动平均滤波器的灵活性低于使用任意的滤波系数C的低通滤波器的灵活性。然而它对于电平生成来说可能是足够的。为了执行该处理，1比特音频信号D不使用逻辑值(0/1)，而是使用实际值(-1/+1)。

此外，提出了在不执行滤波运算的情况下通过以下方式来生成电平的的方法：执行等同于移动平均滤波运算的处理，以对预定数量N的1比特音频信号中的逻辑值0和1的数量进行计数(参见例如日本公布的专利申请2003-16767)。

发明内容

然而，即使在执行上述低通滤波处理时，执行移动平均滤波运算或执行计数处理，相关技术的电平生成方法典型地对每个样本每个1比特音频信号执行滤波算术运算，并且还执行积和运算。另外，在该方法中使用的1比特音频信号具有极高的采样频率64fs(＝2.8224MHz)，从而导致了每单位时间的巨大的算术运算量。

因此，相关技术的电平生成方法不考虑硬件或软件而将大量负荷施加到整个系统，从而导致了电路尺寸、成本、消耗电功率等的增加。

已经考虑到上述问题而作出了本发明。期望提供一种信号处理装置/方法，该信号处理装置/方法用于在不执行积和运算的情况下、在1比特数字信号的信号处理中以高速获得基本上与通过积和运算可获得的结果相等同的结果。