[发明专利]取样率转换器与用于其中的比率估测器及其比率估测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种取样率转换器与用于其中的比率估测器及其比率估测方法；特别是指一种不需要缓存器储存转换数据的取样率转换器与用于其中的比率估测器及其比率估测方法。

背景技术

一般而言，取样率转换器用以转换具有不同取样频率的数字讯号。举例而言，声音光盘(compact disc,CD)的数据格式，具有取样频率44.1kHz；而数字音频磁带(digital audio tape,DAT)的数据格式，则具有48kHz的取样频率。若要将具有CD数据格式的音频数据，转换为具有DAT数据格式的音频数据，则其取样频率需要被转换以得到正常的音频数据。避免在音频数据转换后，听到“加速”或“减速”的声音。

一种典型的取样率转换器，为异步取样率转换器(asynchronous sample rate convertor,ASRC)。ASRC将输入的讯号，通过插值计算，还原为取样频率高的转换数据，并将转换数据储存于缓存器中。再以输出的数字讯号所需要的取样频率，读取缓存器中的转换数据，即可顺利转换具有不同取样频率的数字讯号。

图1示意取样率转换器的转换方法。如图1所示，实线箭号示意具有输入取样频率的输入讯号，虚线箭号示意具有输出取样频率的输出讯号。通过多项式插值计算电路对输入讯号的插值运算，可以得到取样点较多的转换数据讯号，并将转换数据讯号输入缓存器中，成为转换数据。再根据比率讯号与转换数据，产生具有输出取样频率的输出讯号，如图中虚线箭号所示意。若频宽有限，转换数据是可以还原原来的讯号的，利用插值运算与输入取样频率及输出取样频率的比率，可以将转换资料转换为不同取样频率，以应用于不同的数据格式。

美国专利案第7,948,405号所揭示的取样率转换器包含缓存器。如图2所示意，将转换数据储存于暂存记中，也就是利用输入取样频率产生输入讯号指标，以将输入数据写入缓存器中，并以插值运算将转换数据储存至此缓存器。再利用输出取样频率产生输出讯号指标，以将输出数据读出。

然而，为避免发生读取数据的输出讯号指标超越写入数据的输入讯号指标，造成读取已经读过的数据；或是写入数据的输入讯号指标超越读取数据的输出讯号指标，造成未读取的数据被覆写。所以，前述ASRC需要储存容量很大的缓存器，以储存转换数据，并不符合经济效益。因此，本发明就现有技术的不足，提出一种取样率转换器与用于其中的比率估测器及其比率估测方法。不需要利用缓存器，而可以降低制造成本，并提高取样率转换的效率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种取样率转换器与用于其中的比率估测器及其比率估测方法。不需要利用缓存器，而可以降低制造成本，并提高取样率转换的效率。

为达上述目的，就其中一观点言，本发明提供了一种取样率转换器，用以接收具有一输入取样频率的一输入讯号，并产生具有一输出取样频率的一输出讯号，该取样率转换器包含：一比率估测器，用以接收一输入频率讯号与一输出频率讯号，并产生一比率讯号，其中，该输入频率讯号对应该输入取样频率，该输出频率讯号对应该输出取样频率，且该比率讯号相关于该输入取样频率与该输出取样频率；一多项式插值计算电路，与该比率估测器耦接，用以根据一转换数据讯号与该比率讯号，产生一多项式插值讯号；一上取样滤波器，与该多项式插值计算电路耦接，并根据该输入讯号，以产生该转换数据讯号；以及一下取样滤波器，与该多项式插值计算电路耦接，并根据该多项式插值讯号，以产生该输出讯号；其中，该比率估测器包括：一减法器，用以根据该输入频率讯号与一第二阶比率讯号，产生一误差讯号；一第一阶积分器，与该减法器耦接，并根据该误差讯号，产生一第一阶比率讯号；以及一第二阶积分器，与该第一阶积分器耦接，并根据该第一阶比率讯号，产生该第二阶比率讯号。

为达上述目的，就另一观点言，本发明也提供一种用于取样率转换器的一比率估测器，该取样率转换器用以接收具有一输入取样频率的一输入讯号，并产生具有一输出取样频率的一输出讯号，该比率估测器用以接收一输入频率讯号与一输出频率讯号，并产生一比率讯号，其中，该输入频率讯号对应该输入取样频率，该输出频率讯号对应该输出取样频率，且该比率讯号相关于该输入取样频率与该输出取样频率，该比率估测器包含：一减法器，用以根据该输入频率讯号与一第二阶比率讯号，产生一误差讯号；一第一阶积分器，与该减法器耦接，并根据该误差讯号，产生一第一阶比率讯号；以及一第二阶积分器，与该第一阶积分器耦接，并根据该第一阶比率讯号，产生该第二阶比率讯号。