[發明專利]模數轉換系統及音頻設備

在審

• 申請號: 202010011450.6
• 申請日: 2020-01-06
• 公開（公告）號: CN113078902A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 李新輝
• 申請（專利權）人: 炬芯科技股份有限公司
• 主分類號: H03M1/12
• 分類號: H03M1/12;G10L19/00
• 代理公司: 深圳君信誠知識產權代理事務所(普通合伙) 44636
• 代理人: 劉偉

本發明公開了一種模數轉換系統及音頻設備。模數轉換系統包括：時鐘控制電路，時鐘控制電路用于根據不同的預設過采樣率提供符合各設計比率的時鐘信號；其中，時鐘信號包括第一數字時鐘信號、第二數字時鐘信號以及模擬時鐘信號；模擬電路用于根據不同的模擬時鐘信號輸出對應的過采樣信號；數字電路用于根據第一數字時鐘信號對過采樣信號進行第一次抽取得到第一抽取信號，并進一步根據第二數字時鐘信號對第一抽取信號進行第二次抽取，以輸出符合采樣率需求的第二抽取信號。因此，本發明在需要高性能的應用中能提高系統的過采樣率、取得更高的性能，在低功耗應用中能使用低過采樣率降低系統的工作頻率，節省功耗。

技術領域

本發明涉及音頻技術領域，尤其是涉及一種模數轉換系統及音頻設備。

背景技術

在音頻設備中，ADC(Analog-to-Digital Converter，模數轉換器)系統的作用非常重要。在傳統的ADC系統中，ADC模擬部分以輸出采樣率(Fs,sampling frequency)的一個固定倍數的時鐘工作，這個比率稱為過采樣率(OVFS,oversampling frequency)。通常OVFS＝128，也有256或其他的倍率，而這個倍率在一個ADC系統中通常是固定的，比如，固定是128，ADC模擬部分工作在128倍時鐘(128Fs)。

輸出采樣率通常有Fs＝44.1KHz/48KHz兩個采樣率系列，對應的128Fs時鐘頻率是5.6448MHz/6.144MHz。為了產生這個頻率的時鐘，需要一個PLL(phase-locked-loop，鎖相環)電路，以高頻晶振(HOSC，High frequency oscillator)產生的24MHz時鐘為參考，并經過數字分頻，產生所需要的5.6448MHz或6.144MHz時鐘。

固定過采樣率的ADC系統限制了其應用范圍。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種模數轉換系統及音頻設備，可提供不同的過采樣率信號，在需要高性能的應用中能提高系統的過采樣率、取得更高的性能，在低功耗應用中能使用低過采樣率降低系統的工作頻率，節省功耗。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種模數轉換系統，所述模數轉換系統包括依次連接的模擬電路和數字電路以及分別連接所述模擬電路和數字電路的時鐘控制電路，其中：

所述時鐘控制電路用于根據不同的預設過采樣率提供符合各設計比率的時鐘信號；其中，所述時鐘信號包括第一數字時鐘信號、第二數字時鐘信號以及模擬時鐘信號；

所述模擬電路用于根據不同的所述模擬時鐘信號輸出對應的過采樣信號；

所述數字電路用于根據所述第一數字時鐘信號對所述過采樣信號進行第一次抽取得到第一抽取信號，并進一步根據所述第二數字時鐘信號對所述第一抽取信號進行第二次抽取，以輸出符合采樣率需求的第二抽取信號。

可選的，所述數字電路包括CIC濾波器，其中：

所述CIC濾波器用于接收所述第一數字時鐘信號、根據不同的所述過采樣信號獲取對應的CIC濾波器抽取率、基于所述CIC濾波器抽取率和所述第一數字時鐘信號產生CIC使能信號、并根據CIC使能信號對接收的所述過采樣信號進行所述第一次抽取得到所述第一抽取信號。

可選的，所述CIC濾波器包括計算單元和控制單元，所述控制單元與所述計算單元電連接，其中：

所述控制單元包括計數器和譯碼器，其中：

所述計數器用于根據所述過采樣信號對第一次抽取的時間點進行定時；

所述譯碼器用于根據計數器的定時以及所述過采樣信號獲取對應的所述CIC濾波器抽取率，并基于所述CIC濾波器抽取率和所述第一數字時鐘信號產生CIC使能信號；

所述計算單元包括依次電連接的多個積分器、抽取器、多個微分器以及幅度調整器，其中：