[發明專利]用于壓縮數字信號的系統和方法

有效

• 申請號: 201580045272.6
• 申請日: 2015-06-23
• 公開（公告）號: CN107408947B
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發明（設計）人: 布萊恩·帕克·切斯尼
• 申請（專利權）人: 美國思睿邏輯有限公司
• 主分類號: H03M3/00
• 分類號: H03M3/00
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 孫大為

一種系統可以包括德爾塔?西格瑪模數轉換器和數字壓縮電路。德爾塔?西格瑪模數轉換器可以包括環路濾波器，其具有環路濾波器輸入，配置為接收輸入信號并且響應于輸入信號產生中間信號，多位量化器，配置為將中間信號量化成未壓縮數字輸出信號，以及反饋數模轉換器，其具有反饋輸出，配置為響應于未壓縮數字輸出信號產生反饋輸出信號以便于在環路濾波器輸入將輸入信號與反饋輸出信號組合。數字壓縮電路可以配置為接收未壓縮數字輸出信號并且將未壓縮數字輸出信號壓縮成已壓縮數字輸出信號，其比未壓縮數字輸出信號具有更少的量化電平。

相關申請

本發明要求2015年6月22日提交的美國專利申請序列號No.14/745,795的優先權，其要求2014年6月25日提交的美國臨時專利申請序列號No.62/016,881的優先權，它們每個以它的整體通過參考并入本文。

技術領域

本發明總體上涉及音頻系統，并且更具體地涉及壓縮在音頻系統中的數字信號。

背景技術

麥克風普遍存在于由個人使用的許多設備中，包括計算機、平板電腦、智能手機、以及許多其他消費設備。總體而言，麥克風是電聲變換器，其響應于由聲音事件在麥克風上導致的麥克風一部分(例如膜片或其他結構)的偏轉而產生電信號。

在數字麥克風系統中，麥克風變換器的模擬輸出信號可以由模數轉換器處理來將模擬輸出信號轉換成數字輸出信號，其可以在總線上發送給數字音頻處理器用于進一步處理。通過在總線上發送數字信號而不是模擬信號，音頻信號可以更不易受噪聲影響。

為了充分地再現具有足夠質量的音頻信號，數字輸出信號可以具有多個量化電平，多個量化電平會需要大數量的數字位，以便每個量化電平由對應數字代碼表示。可能不期望發送具有許多位和/或具有在數字總線、特別是串行數字總線上改變頻率的位的數字代碼，由于通信吞吐量會隨著在數字代碼中的位數量增加而下降。

發明內容

根據本發明的教導，可以減少或消除與數字信號的通信相關的某些缺點和問題。

根據本發明的實施例，一種系統可以包括德爾塔-西格瑪模數轉換器和數字壓縮電路。德爾塔-西格瑪模數轉換器可以包括環路濾波器，其具有環路濾波器輸入，配置為接收輸入信號并且響應于輸入信號產生中間信號，多位量化器，配置為將中間信號量化成未壓縮數字輸出信號，以及反饋數模轉換器，其具有反饋輸出，配置為響應于未壓縮數字輸出信號產生反饋輸出信號以便于在環路濾波器輸入將輸入信號與反饋輸出信號組合。數字壓縮電路可以配置為接收未壓縮數字輸出信號并且將未壓縮數字輸出信號壓縮成已壓縮數字輸出信號，其比未壓縮數字輸出信號具有更少的量化電平。

根據本發明的這些和其他實施例，一種方法可以包括在環路濾波器輸入接收模擬輸入信號并且響應于輸入信號濾波模擬輸入信號以產生中間信號。該方法可以還包括將中間信號量化成未壓縮數字輸出信號。該方法可以還包括將未壓縮數字輸出信號轉換成已壓縮數字輸出信號以便于在環路濾波器輸入將輸入信號與反饋輸出信號組合。該方法可以附加地包括將未壓縮數字輸出信號壓縮成已壓縮數字輸出信號，其比未壓縮數字輸出信號具有更少的量化電平。

根據本發明的這些和其他實施例，一種集成電路可以包括變換器，德爾塔-西格瑪模數轉換器，數字壓縮電路和數字處理電路。變換器可以配置為產生指示由變換器測量的物理數量的輸入信號。德爾塔-西格瑪模數轉換器可以包括環路濾波器，其具有環路濾波器輸入，配置為接收輸入信號并且響應于輸入信號產生中間信號，多位量化器，配置為將中間信號量化成未壓縮數字輸出信號，以及反饋數模轉換器，其具有反饋輸出，配置為響應于未壓縮數字輸出信號產生反饋輸出信號以便于在環路濾波器輸入將輸入信號與反饋輸出信號組合。數字壓縮電路可以配置為接收未壓縮數字輸出信號并且將未壓縮數字輸出信號壓縮成已壓縮數字輸出信號，其比未壓縮數字輸出信號具有更少的量化電平。數字處理電路可以配置為處理未壓縮數字輸出信號和已壓縮數字輸出信號的至少一個以確定輸入信號的特征。