JP4153679B2 - Sampling frequency converter - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はサンプリング周波数変換装置に関し、特に、ディジタルオーディオ信号が入力されるAV(Audio Visual)アンプ等のシステムにおいて、特定のサンプリング周波数でサンプリングされたデータを異なるサンプリング周波数でサンプリングされたデータに変換するサンプリング周波数変換装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
DVD(Digital Video DiskまたはDigital Versatile Disk),CD(Compact Disk),DAT(Digital Audio Tape)等の機器から供給されるディジタルオーディオ信号が入力されるAV(Audio Visual)アンプ等のシステムにおいて、特定のサンプリング周波数でサンプリングされたデータを異なるサンプリング周波数でサンプリングされたデータに変換するサンプリング周波数変換装置が使用されている。
【0003】
このようなサンプリング周波数変換装置として、ディジタルシグナルプロセッサ(DSP:Digital Signal Processor、以下DSPと記す)を用いたサンプリング周波数変換装置が挙げられる。
図5に、このようにDSPを用いた従来のサンプリング周波数変換装置の構成ブロック図を示す。
【0004】
図5に示すように、従来のサンプリング周波数変換装置50は、入出力回路であるディジタルインタフェースレシーバ(DIR:Digital Interface Receiver、以下DIRと記す)51と、分周回路52と、DSP53と、スイッチ手段55とを備えている。
【0005】
DIR51は、外部から供給されるディジタルオーディオ信号(例えば、左右(LR)のディジタルオーディオ信号)を入力し、DIR51内のPLL部56よりマスタクロック62を出力する。また、通常用クロック群64とデータ信号67を出力する。
【0006】
分周回路52は、マスタクロック62を入力し、これをビットクロック用分周器521で分周し、LR(左右)判別クロックLRCK2を生成する。また、LR判別クロック用分周器522で分周し、ビットクロックBCK2を生成する。これらLRCK2,BCK2をアップサンプリング用クロック群63として出力する。
【0007】
DSP53は、DIR51から出力した通常用クロック群64(LR判別クロックLRCK1とビットクロックBCK1)と、データ信号67を入力する。
スイッチ手段55は、アップサンプリング用クロック群63(LRCK1とBCK1)と、通常用クロック群64(LRCK2とBCK2)とを入力し、どちらかのクロック群を選択して出力する。
さらに、DSP53は、スイッチ手段55により選択されたデータ出力用クロック群66によりサンプリングしたデータ信号68を外部へ出力する。
【0008】
アップサンプリングが必要ない場合は、スイッチ手段55を切り替えることによって、通常用クロック群64(LRCK1とBCK1)をDSP53のデータ出力用クロック群66として使用するようにする。
【0009】
次に、従来のサンプリング周波数変換装置50において、サンプリング周波数fsを、例えば、データ入力時のfs=48KHzのサンプリング周波数を、データ出力時にはfs=96KHzのサンプリング周波数に変換してデータ出力する(アップサンプリングする)場合の動作を説明する。
【0010】
サンプリング周波数変換装置50において、DIR51にfs=48KHzのディジタル信号が入力され、このDIR51内のPLL部56によって生成された通常用クロック群64(LR判別クロックLRCK1とビットクロックBCK1)とサンプリング周波数fs=48KHzでサンプリングされたデータ信号67がDIR51から出力される。この出力されたデータ信号67は、DSP53に入力される。
また、通常用クロック群64(LRCK1とBCK1)はDSP53に対するデータ入力用のクロックとして使用する。
【0011】
なお、LR判別クロックLRCK1は、ステレオのディジタルオーディオ信号において、左(L)チャンネルの信号か、右(R)チャンネルの信号かを判別するクロックであり、例えば、LR判別クロックLRCK1がハイレベルのとき、ステレオのディジタルオーディオ信号のデータが右チャンネル(R)のデータであることを示す。逆にローレベルのとき、左チャンネル(L)のデータであることを示す。
また、LR判別クロックLRCK1とビットクロックBCK1の周波数の関係は、LRCK=fsに対し、BCK=64×fsとなっている。
【0012】
DIR51のPLL部56から出力された24.576MHzのマスタクロック62は、分周回路52に入力され、1/4分周器521によって1/4の周波数に分周されてビットクロックBCK2が生成される。
また、1/256分周器522によって1/256の周波数に分周されてLR判別クロックLRCK2が生成される。
これらのビットクロックBCK2とLR判別クロックLRCK2とは、サンプリング周波数fs=96KHz用のアップサンプリング用クロック群63であり、スイッチ手段55によって選択され、DSP53のデータ出力用クロック群66として使用する。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来のサンプリング周波数変換装置は、アップサンプリングをする場合、DSP53へのデータ入力用の通常用クロック群64(LR判別クロックLRCK1とビットクロックBCK1)とは別に、マスタクロック62を分周することにより新たに作り出したアップサンプリング用クロック群63(LR判別クロックLRCK2とビットクロックBCK2)を、DSP53からのデータ出力用クロック群66として用いる。
このため、DSP53へのデータ入力用クロックとDSP53からのデータ出力用クロックとの位相がずれてしまう。
【0014】
また、このクロックの位相差を一定に保つことが出来ず、装置の電源のオン/オフなどで位相が変化し、不安定である。
このように、入力用のクロック出力用のクロックの位相が合わないと正しいデータをDSP53より出力することができない(図4のタイミングチャートの従来例を参照)という問題点がある。
【0015】
この問題点を解消するために、データ入力用クロックとDSP53との間と、データ出力用クロックとDSP53との間とにそれぞれ非同期のバッファ回路を設けて、これらのバッファ回路により、クロックの位相が合うように調整する方法も考えられる。
しかし、バッファ回路の分だけ回路規模が大きくなってしまい、製造コストが上がってしまう。また、バッファ回路による調整のみでは完全に位相を一致させることが困難であり、信頼性に欠けるものである。
【0016】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的はサンプリングクロックの位相を一致させて、正しいデータを出力できる信頼性の高いサンプリング周波数変換装置を提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明に係るサンプリング周波数変換装置は、請求項1に記載したように、外部から供給されるディジタル信号と外部から供給される第1の選択クロック群とが入力され、第1のデータ信号とマスタクロックとを出力する入出力回路と、前記マスタクロックが入力され、第1のサンプリング周波数に対応した第1のクロック群と、第2のサンプリング周波数に対応した第2のクロック群とを出力する分周回路と、前記分周回路から出力された前記第1のクロック群と前記第2のクロック群とを選択し、第1の選択クロック群を出力する第1のスイッチ手段と、前記分周回路から出力された前記第1のクロック群と前記第2のクロック群とを選択し、第2の選択クロック群を出力する第2のスイッチ手段と、第1のデータ信号と該第1のデータ信号の入力用サンプリングクロック群として用いられる前記第1の選択クロック群とが入力され、前記第2の選択クロック群が入力されて出力用サンプリングクロック群として用いられることにより第2のデータ信号を出力するディジタルシグナルプロセッサと、を有することを特徴とする。
これにより、1つのマスタクロックから、異なるサンプリング周波数を持つクロック群をそれぞれ分周回路によって生成しているので、ディジタルシグナルプロセッサ(DSP)の入力用のサンプリングクロックと出力用のサンプリングクロックとの位相を合わせることができ、正しいデータを出力できるので信頼性を高めることができる。
【0018】
本発明に係るサンプリング周波数変換装置は、請求項2に記載したように、前記入出力回路は、第3のスイッチ手段と第4のスイッチ手段とを有し、外部から入力された前記第1の選択クロック群と内部で生成したサンプリングクロック群とが、前記第3のスイッチ手段と前記第4のスイッチ手段とにより選択可能に構成されていることを特徴とする。
これにより、外部から入力されたサンプリングクロックと内部で生成したサンプリングクロックとを、選択することができる。
【0019】
本発明に係るサンプリング周波数変換装置は、請求項3に記載したように、前記第3のスイッチ手段と前記第4のスイッチ手段とが、制御信号により、自動的に切り替えることができることを特徴とする。
これにより、外部から入力されたサンプリングクロックと内部で生成したサンプリングクロックとを、制御信号により、自動的に切り替えることができる。
【0020】
本発明に係るサンプリング周波数変換装置は、請求項4に記載したように、前記第2のサンプリング周波数が、前記第1のサンプリング周波数よりも高いことを特徴とする。
これにより、アップサンプリングをすることができる。
【0021】
本発明に係るサンプリング周波数変換装置は、請求項5に記載したように、前記第1のクロック群および前記第2のクロック群は、ディジタルオーディオ信号に対するサンプリングクロックであることを特徴とする。
これにより、ディジタルオーディオ信号に対し、サンプリング周波数を変換することができる。
【0022】
本発明に係るサンプリング周波数変換装置は、請求項6に記載したように、前記第1のクロック群および前記第2のクロック群は、前記ディジタルオーディオ信号に対し、左(L)チャンネルの信号か、右(R)チャンネルの信号か、を判別するLR判別クロックと、前記ディジタルオーディオ信号の各々のデータを取り込むためのビットクロックと、を含むことを特徴とする。
これにより、ディジタルオーディオ信号に対し、左(L)チャンネルの信号か、右(R)チャンネルの信号か、を判別することができ、ディジタルオーディオ信号の各々のデータを取り込むことができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
(第1の実施形態)
本発明に係る第1の実施形態を以下説明する。
図1は、第1の実施形態の構成を示すブロック図である。
図1に示すように、第1の実施形態のサンプリング周波数変換装置10は、入出力回路であるDIR(ディジタルインタフェースレシーバ)11と、分周回路12と、DSP13と、第1のスイッチ手段14、第2のスイッチ手段15を備えている。
【0024】
DIR11は、外部から供給されるディジタル信号21(例えば、左右(LR)のディジタルオーディオ信号)を入力し、DIR11内のPLL部16からマスタクロック22を出力する。また、DIR11の外部から第1の選択クロック群25を入力し、第1のデータ信号27を出力する。
【0025】
DIR11の内部の構成およびその機能について、図2を用いて、以下説明する。図2は、DIRの構成を示すブロック図である。
図2に示すように、外部から供給されるディジタル信号21は、DIFデコーダに入力するとともに、同期検出部32に入力する。同期検出部32からの出力は、PLL部16の位相比較部33に入力し、LPF(ローパスフィルタ)34、VCO(電圧制御発振器)35を経て、マスタクロック22を生成する。
【0026】
また、VCO35出力は、分周器36を経て、位相比較部33にフィードバックさせることにより、位相を入力信号に同期させることができる。
また、VCO35出力をクロック生成部37に入力し、LR判別クロックLRCK1とビットクロックBCK1をDIR11の内部で生成できる。
【0027】
さらに、第1の選択クロック群25を外部から入力することもでき、第3のスイッチ手段38と第4のスイッチ手段39とにより、内部で生成したサンプリングクロックを使用するか、外部から入力したクロックを使用するか選択することができる。
【0028】
これらスイッチ手段38,39は、外部のマイクロコンピュータ等からの制御信号40により、切り替えることができる。
そして、クロックLRCK1とBCK1をDIF(ディジタルインタフェース)デコーダに入力し、第1のデータ信号27が出力される。
【0029】
前述の図1に示した分周回路12は、例えば、図6の(a)に示すように、複数段のDフリップフロップからなり、各Dフリップフロップの反転出力がデータ入力端子に接続され、クロック入力端子に前段のDフリップフロップの反転出力が入力されることにより、各Dフリップフロップの出力が前段の1/2に分周される回路を用いることができる。
【0030】
図6の(a)に示した例においては、9段のDフリップフロップで構成され、バッファを介して入力したマスタクロックの1/2分周〜1/512分周のクロックを出力することができるものである。
【0031】
そして、マスタクロック22に対する各分周クロックのタイミングチャートを図6の(b)に示すように、位相が一致した分周クロックを得ることができるものである。
【0032】
なお、マスタクロック22を入力し、位相が一致した分周クロックを得ることができる回路構成であれば、図6の(a)の以外の回路構成でも良い。
【0033】
このような分周回路12は、DIR11から出力されたマスタクロック22を入力し、ビットクロック用1/4分周クロック(BCK2)とLR判別クロック用1/256分周クロック(LRCK2)とからなるアップサンプリング用のクロック群23と、ビットクロック用1/8分周クロック(BCK1)とLR判別クロック用1/512分周クロック(LRCK1)とからなる通常用のクロック群24を出力する。
【0034】
第1のスイッチ手段14は、アップサンプリング用クロック群23(LRCK2とBCK2)と通常用クロック群24(LRCK1とBCK1)とを入力し、いずれかのクロック群を選択して、選択クロック群25を出力する。この選択クロック群25は、DIR11とDSP13とに入力する。
【0035】
第2のスイッチ手段15は、アップサンプリング用クロック群23(LRCK2とBCK2)と通常用クロック群24(LRCK1とBCK1)とを入力し、どちらかのクロックを選択して、第2の選択クロック群26を出力する。この第2の選択クロック群は、出力用のサンプリングクロック群としてDSP13に入力する。
【0036】
さらに、DSP13は、この出力用のサンプリングクロック群によりサンプリングした第2のデータ信号28を外部へ出力する。
【0037】
次に、サンプリング周波数変換装置10において、サンプリング周波数fsを、例えば、入力時のfs=48KHzのサンプリング周波数を、fs=96KHzのサンプリング周波数にしてデータ出力する(アップサンプリングする)場合の動作を説明する。
【0038】
DIR11にfs=48KHzのディジタル信号が入力される。
また、DIR11のPLL部から出力された24.576MHzのマスタクロック22は、分周回路12に入力される。
【0039】
次に、この24.576MHzのマスタクロック22が、分周回路12によって1/4の周波数に分周されてビットクロックBCK2が生成され、あるいは、1/256の周波数に分周されてLR判別クロックLRCK2が生成される(図6参照)。
【0040】
また、この24.576MHzのマスタクロック22が、分周回路12によってによって1/8の周波数に分周されてビットクロックBCK1が生成され、あるいは、1/512の周波数に分周されてLR判別クロックLRCK1が生成される(図6参照)。
【0041】
次に、第1のスイッチ手段14によって選択されたサンプリング周波数fs=48KHzの通常用クロック群24(LRCK1,BCK1)がDIR11に入力され、このサンプリング周波数fs=48KHzでサンプリングされた第1のデータ信号27がDIR11から出力される(このとき、DIR11内のスイッチ手段38,39は、外部から入力されたクロックを使用するように予め設定されている)。
【0042】
次に、サンプリング周波数fs=48KHzの通常用クロック群24(LRCK1,BCK1)が、DSP13に対するデータ入力用のクロックとしても使用され、第1のデータ信号27は、DSP13に入力される。
【0043】
次に、第2のスイッチ手段15によって選択されたサンプリング周波数fs=96KHzのアップサンプリング用クロック群23(LRCK2とBCK2)がDSP13の出力用のサンプリングクロック群(第2の選択クロック群26)としてDSP13に入力され、サンプリング周波数fs=96KHzでサンプリングされた第2のデータ信号28がDSP13から出力される。
【0044】
以上の動作における、DSP入力側の各信号(LRCK1,BCK1,第1のデータ信号27)と、DSP出力側の各信号(LRCK2,BCK2,第2のデータ信号28)のタイミングを図4を参照して説明する。
図4は、従来のサンプリング周波数変換装置と本発明に係る実施形態(第1の実施形態または第2の実施形態)のサンプリング周波数変換装置のタイミングチャートの比較を示す図である。
【0045】
LR判別クロック(LRCK1,LRCK2)は、ステレオのディジタルオーディオ信号において、左(L)チャンネルの信号か、右(R)チャンネルの信号かを判別するクロックであり、例えば、ハイレベルのとき、ステレオのディジタルオーディオ信号のデータが右チャンネル(R)のデータであることを示す。逆にローレベルのとき、左チャンネル(L)のデータであることを示す。
【0046】
ビットクロック(BCK1,BCK2)は、1ビット分のデータを取り込むクロック信号であり、LR判別クロック(LRCK1,LRCK2)の64倍の周波数となっており、LR判別クロック(LRCK1,LRCK2)がハイレベルあるいはローレベルとなっている間に、それぞれ32ビットのデータを取り込む。
【0047】
また、DSP出力側は、DSP入力側(fs=48KHz)の2倍のサンプリング周波数(fs=96KHz)となっている。
従来のサンプリング周波数変換装置では、図4に示すように、DSP入力側のLRCK1のたち下がりエッジと、DSP出力側のLRCK2のたち下がりエッジとがずれており、位相が一致していない。
【0048】
これに対して、本実施形態のサンプリング周波数変換装置では、図4に示すように、DSP入力側のLRCK1のたち下がりエッジと、DSP出力側のLRCK2のたち下がりエッジのタイミングが合っており、位相が一致している。
【0049】
このように、本実施形態のサンプリング周波数変換装置は、1つのマスタクロックを分周して通常用クロックとアップサンプリング用クロックとを生成するので、各クロックの位相が一致し、DSPの入力側から出力側へのデータの受け渡しが正常に行うことができる。
【0050】
(第2の実施形態)
本発明に係る第2の実施形態を以下説明する。
図3は、第2の実施形態の構成を示すブロック図である。
図3に示すように、第2の実施形態のサンプリング周波数変換装置20は、前記第1の実施形態とマスタクロック22が異なる場合であり、その差異のみを説明し、第1の実施形態と同じ部分に関しては説明を省略する。
【0051】
本実施形態においては、DIR11のPLL部から出力するマスタクロック22が第1の実施形態の1/2の周波数であり、例えば、第1の実施形態のマスタクロック22が24.576MHzである場合は、本実施形態のマスタクロック22は、12.288MHzである。
【0052】
分周回路12から出力される通常用クロック群24(LRCK1,BCK1)は、fs=48KHz、アップサンプリング用のクロック群23(LRCK2,BCK2)は、fs=96KHzのクロックとなる。
【0053】
このように、本実施形態は第1の実施形態と同様にして、入力時のfs=48KHzのサンプリング周波数を、fs=96KHzのサンプリング周波数にしてデータを出力する(アップサンプリングする)ことができる。
【0054】
なお、本発明の各実施形態において、分周回路12から取り出すクロックの分周比を異なるものに変えることにより、任意のサンプリング周波数に対する任意の倍率のアップサンプリングを行うことができる。
【0055】
また、上記分周比を変えて、DSPの出力用サンプリングクロックのサンプリング周波数を、入力用サンプリングクロックのサンプリング周波数よりも低く設定すればダウンサンプリングを行うことも容易にできる。
【0056】
また、上記分周比とを変えることにより、左右(LR)のディジタルオーディオ信号以外のディジタル信号のサンプリング周波数変換装置として用いることもできる。
【0057】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、請求項1に記載したように、外部から供給されるディジタル信号と外部から供給される第1の選択クロック群とが入力され、第1のデータ信号とマスタクロックとを出力する入出力回路と、前記マスタクロックが入力され、第1のサンプリング周波数に対応した第1のクロック群と、第2のサンプリング周波数に対応した第2のクロック群とを出力する分周回路と、前記分周回路から出力された前記第1のクロック群と前記第2のクロック群とを選択し、第1の選択クロック群を出力する第1のスイッチ手段と、前記分周回路から出力された前記第1のクロック群と前記第2のクロック群とを選択し、第2の選択クロック群を出力する第2のスイッチ手段と、第1のデータ信号と該第1のデータ信号の入力用サンプリングクロック群として用いられる前記第1の選択クロック群とが入力され、前記第2の選択クロック群が入力されて出力用サンプリングクロック群として用いられることにより第2のデータ信号を出力するディジタルシグナルプロセッサと、を有することにより、1つのマスタクロックから、異なるサンプリング周波数を持つクロック群をそれぞれ分周回路によって生成しているので、DSPの入力用のサンプリングクロックと出力用のサンプリングクロックとの位相を合わせることができ、正しいデータを出力できるので信頼性を高めることができるサンプリング周波数変換装置を提供できる。
【0058】
本発明によれば、請求項2に記載したように、ディジタルインタフェースレシーバは、第3のスイッチ手段と第4のスイッチ手段とを有し、外部から入力された前記第1の選択クロック群と内部で生成したサンプリングクロック群とが、第3のスイッチ手段と第4のスイッチ手段とにより選択可能に構成されていることにより、外部から入力されたサンプリングクロックと内部で生成したサンプリングクロックとを、選択することができるサンプリング周波数変換装置を提供できる。
【0059】
本発明によれば、請求項3に記載したように、第3のスイッチ手段と第4のスイッチ手段とが、制御信号により、自動的に切り替えることができることにより、外部から入力されたサンプリングクロックと内部で生成したサンプリングクロックとを、制御信号により、自動的に切り替えることができるサンプリング周波数変換装置を提供できる。
【0060】
本発明によれば、請求項4に記載したように、第2のサンプリング周波数が、第1のサンプリング周波数よりも高いことにより、アップサンプリングをすることができるサンプリング周波数変換装置を提供できる。
【0061】
本発明によれば、請求項5に記載したように、第1のクロック群および前記第2のクロック群は、ディジタルオーディオ信号に対するサンプリングクロックであることにより、ディジタルオーディオ信号に対し、サンプリング周波数を変換することができるサンプリング周波数変換装置を提供できる。
【0062】
本発明によれば、請求項6に記載したように、第1のクロック群および第2のクロック群は、ディジタルオーディオ信号に対し、左(L)チャンネルの信号か、右(R)チャンネルの信号か、を判別するLR判別クロックと、ディジタルオーディオ信号の各々のデータを取り込むためのビットクロックと、を含むことにより、ディジタルオーディオ信号に対し、左(L)チャンネルの信号か、右(R)チャンネルの信号か、を判別することができ、ディジタルオーディオ信号の各々のデータを取り込むことができるサンプリング周波数変換装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る第1の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図2】 本発明に係る第1の実施形態または第2の実施形態のDIRの構成を示すブロック図である。
【図3】 第2の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図4】従来のサンプリング周波数変換装置と本発明に係る実施形態(第1の実施形態または第2の実施形態)のサンプリング周波数変換装置とのタイミングチャートを示した図である。
【図5】従来のサンプリング周波数変換装置の構成ブロック図である。
【図6】本発明に係る第1の実施形態または第2の実施形態で用いられる分周回路の一例を示す回路図(a)、タイミングチャート(b)である。
【符号の説明】
10,20 サンプリング周波数変換装置
11 DIR(ディジタルインタフェースレシーバ)
12 分周回路
13 DSP(ディジタルシグナルプロセッサ)
14,15 スイッチ手段
16 PLL部
21 ディジタル信号
22 マスタクロック
23 アップサンプリング用クロック群
24 通常用クロック群
25,26 選択クロック群
27,28 データ信号
32 同期検出部
33 位相比較部
36 分周器
37 クロック生成部
38,39 スイッチ手段
40 制御信号
BCK1,BCK2 ビットクロック
LRCK1,LRCK2 LR判別クロック[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sampling frequency converter, and in particular, converts data sampled at a specific sampling frequency into data sampled at a different sampling frequency in a system such as an AV (Audio Visual) amplifier to which a digital audio signal is input. The present invention relates to a sampling frequency converter.
[0002]
[Prior art]
In a system such as an AV (Audio Visual) amplifier to which a digital audio signal supplied from a device such as a DVD (Digital Video Disk or Digital Versatile Disk), CD (Compact Disk), or DAT (Digital Audio Tape) is input, A sampling frequency converter that converts data sampled at a sampling frequency into data sampled at a different sampling frequency is used.
[0003]
An example of such a sampling frequency converter is a sampling frequency converter using a digital signal processor (DSP: Digital Signal Processor).
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a conventional sampling frequency converter using a DSP in this way.
[0004]
As shown in FIG. 5, a conventional
[0005]
The DIR 51 receives externally supplied digital audio signals (for example, left and right (LR) digital audio signals), and outputs a
[0006]
The
[0007]
The DSP 53 receives the normal clock group 64 (LR discrimination clock LRCK1 and bit clock BCK1) output from the
The switch means 55 inputs the upsampling clock group 63 (LRCK1 and BCK1) and the normal clock group 64 (LRCK2 and BCK2), and selects and outputs one of the clock groups.
Further, the
[0008]
When upsampling is not necessary, the normal clock group 64 (LRCK1 and BCK1) is used as the data
[0009]
Next, in the conventional
[0010]
In the
The normal clock group 64 (LRCK1 and BCK1) is used as a data input clock for the DSP 53.
[0011]
The LR discrimination clock LRCK1 is a clock for discriminating whether a stereo digital audio signal is a left (L) channel signal or a right (R) channel signal. For example, when the LR discrimination clock LRCK1 is at a high level. This indicates that the data of the stereo digital audio signal is data of the right channel (R). Conversely, when it is at a low level, it indicates data of the left channel (L).
The relationship between the frequencies of the LR discrimination clock LRCK1 and the bit clock BCK1 is BCK = 64 × fs with respect to LRCK = fs.
[0012]
The 24.576
Further, the 1/256
The bit clock BCK2 and the LR discrimination clock LRCK2 are an
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the conventional sampling frequency converter separates the
For this reason, the phase of the data input clock to the
[0014]
In addition, the phase difference of the clock cannot be kept constant, and the phase changes due to turning on / off of the power supply of the apparatus and is unstable.
As described above, there is a problem that correct data cannot be output from the
[0015]
In order to solve this problem, asynchronous buffer circuits are provided between the data input clock and the
However, the circuit scale increases by the buffer circuit, and the manufacturing cost increases. Further, it is difficult to make the phases completely coincide with each other only by adjustment with the buffer circuit, and the reliability is lacking.
[0016]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a highly reliable sampling frequency converter capable of outputting correct data by matching the phases of sampling clocks.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, a sampling frequency conversion device according to the present invention receives a digital signal supplied from the outside and a first selected clock group supplied from the outside as described in claim 1. An input / output circuit that outputs a first data signal and a master clock; a master clock that is input; the first clock group that corresponds to the first sampling frequency; and the second clock that corresponds to the second sampling frequency. A frequency dividing circuit that outputs two clock groups, a first clock group that is output from the frequency dividing circuit, and the second clock group, and a first selected clock group that is output. Switch means, second switch means for selecting the first clock group and the second clock group output from the frequency divider circuit, and outputting a second selected clock group; And the first selected clock group used as the sampling clock group for input of the first data signal are input, and the second selected clock group is input and used as the output sampling clock group. And a digital signal processor for outputting the second data signal.
As a result, clock groups having different sampling frequencies are generated from one master clock by the frequency dividing circuit, so that the phase of the sampling clock for input and the sampling clock for output of the digital signal processor (DSP) is changed. Since the data can be adjusted and correct data can be output, the reliability can be improved.
[0018]
The sampling frequency converter according to the present invention is characterized in that, as described in claim 2, the input / output circuit includes third switch means and fourth switch means, and the first input from the outside. The selected clock group and the internally generated sampling clock group are configured to be selectable by the third switch means and the fourth switch means.
Thereby, the sampling clock input from the outside and the sampling clock generated inside can be selected.
[0019]
The sampling frequency converter according to the present invention is characterized in that, as described in claim 3, the third switch means and the fourth switch means can be automatically switched by a control signal. .
Thereby, the sampling clock input from the outside and the sampling clock generated inside can be automatically switched by the control signal.
[0020]
The sampling frequency converter according to the present invention is characterized in that the second sampling frequency is higher than the first sampling frequency.
Thereby, upsampling can be performed.
[0021]
The sampling frequency converter according to the present invention is characterized in that, as described in claim 5, the first clock group and the second clock group are sampling clocks for a digital audio signal.
Thereby, the sampling frequency can be converted with respect to the digital audio signal.
[0022]
In the sampling frequency converter according to the present invention, the first clock group and the second clock group are signals of a left (L) channel with respect to the digital audio signal. It includes an LR discriminating clock for discriminating whether the signal is a right (R) channel signal and a bit clock for fetching each data of the digital audio signal.
As a result, it is possible to determine whether the digital audio signal is a left (L) channel signal or a right (R) channel signal, and each data of the digital audio signal can be captured.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail based on the drawings.
(First embodiment)
A first embodiment according to the present invention will be described below.
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the first embodiment.
As shown in FIG. 1, the
[0024]
The
[0025]
The internal configuration and function of the
As shown in FIG. 2, the
[0026]
Further, the output of the
Further, the
[0027]
Further, the first selected
[0028]
These switch means 38 and 39 can be switched by a
Then, the clocks LRCK1 and BCK1 are input to a DIF (digital interface) decoder, and the first data signal 27 is output.
[0029]
The
[0030]
In the example shown in (a) of FIG. 6, the clock is composed of 9 stages of D flip-flops, and outputs a clock divided by 1/2 to 1/512 of the master clock input via the buffer. It can be done.
[0031]
Then, as shown in the timing chart of each divided clock with respect to the
[0032]
A circuit configuration other than that shown in FIG. 6A may be used as long as it can receive the
[0033]
Such a
[0034]
The first switch means 14 inputs the upsampling clock group 23 (LRCK2 and BCK2) and the normal clock group 24 (LRCK1 and BCK1), selects one of the clock groups, and selects the selected
[0035]
The second switch means 15 receives the upsampling clock group 23 (LRCK2 and BCK2) and the normal clock group 24 (LRCK1 and BCK1), selects one of the clocks, and selects the second selected clock group. 26 is output. The second selected clock group is input to the
[0036]
Further, the
[0037]
Next, in the
[0038]
A digital signal of fs = 48 KHz is input to DIR11.
The 24.576
[0039]
Next, the 24.576
[0040]
Further, the 24.576
[0041]
Next, the normal clock group 24 (LRCK1, BCK1) of the sampling frequency fs = 48 KHz selected by the first switch means 14 is input to the
[0042]
Next, the normal clock group 24 (LRCK1, BCK1) with the sampling frequency fs = 48 KHz is also used as a data input clock for the
[0043]
Next, the upsampling clock group 23 (LRCK2 and BCK2) of the sampling frequency fs = 96 KHz selected by the second switch means 15 is used as the sampling clock group for output from the DSP 13 (second selected clock group 26). And the second data signal 28 sampled at the sampling frequency fs = 96 KHz is output from the
[0044]
Refer to FIG. 4 for the timing of each signal (LRCK1, BCK1, first data signal 27) on the DSP input side and each signal (LRCK2, BCK2, second data signal 28) on the DSP output side in the above operation. Will be explained.
FIG. 4 is a diagram showing a comparison of timing charts of the conventional sampling frequency conversion device and the sampling frequency conversion device according to the embodiment (the first embodiment or the second embodiment) according to the present invention.
[0045]
The LR discriminating clocks (LRCK1, LRCK2) are clocks for discriminating between a left (L) channel signal and a right (R) channel signal in a stereo digital audio signal. It indicates that the data of the digital audio signal is right channel (R) data. Conversely, when it is at a low level, it indicates data of the left channel (L).
[0046]
The bit clocks (BCK1, BCK2) are clock signals for taking in one bit of data, have a
[0047]
The DSP output side has a sampling frequency (fs = 96 KHz) twice that of the DSP input side (fs = 48 KHz).
In the conventional sampling frequency converter, as shown in FIG. 4, the falling edge of LRCK1 on the DSP input side is shifted from the falling edge of LRCK2 on the DSP output side, and the phases do not match.
[0048]
On the other hand, in the sampling frequency converter of this embodiment, as shown in FIG. 4, the timing of the falling edge of LRCK1 on the DSP input side matches the timing of the falling edge of LRCK2 on the DSP output side. Match.
[0049]
As described above, the sampling frequency converter of the present embodiment divides one master clock to generate the normal clock and the upsampling clock, so that the phases of the respective clocks coincide with each other from the DSP input side. Data can be transferred normally to the output side.
[0050]
(Second Embodiment)
A second embodiment according to the present invention will be described below.
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the second embodiment.
As shown in FIG. 3, the
[0051]
In the present embodiment, the
[0052]
The normal clock group 24 (LRCK1, BCK1) output from the
[0053]
As described above, the present embodiment can output data (upsampling) in the same manner as the first embodiment with the sampling frequency of fs = 48 KHz at the time of input set to the sampling frequency of fs = 96 KHz.
[0054]
In each embodiment of the present invention, upsampling at an arbitrary magnification with respect to an arbitrary sampling frequency can be performed by changing the frequency dividing ratio of the clock extracted from the
[0055]
Further, downsampling can be easily performed by changing the frequency division ratio and setting the sampling frequency of the DSP output sampling clock lower than the sampling frequency of the input sampling clock.
[0056]
Further, by changing the frequency dividing ratio, it can be used as a sampling frequency conversion device for digital signals other than the left and right (LR) digital audio signals.
[0057]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, as described in claim 1, the digital signal supplied from the outside and the first selected clock group supplied from the outside are input, and the first data An input / output circuit for outputting a signal and a master clock, a first clock group corresponding to the first sampling frequency to which the master clock is input, and a second clock group corresponding to the second sampling frequency. A frequency dividing circuit for outputting, a first switch means for selecting the first clock group and the second clock group outputted from the frequency dividing circuit, and outputting a first selected clock group; Second switch means for selecting the first clock group and the second clock group output from the frequency dividing circuit and outputting a second selected clock group, a first data signal, and the first data signal Data signal The first selected clock group used as an input sampling clock group is input, and the second selected clock group is input and used as an output sampling clock group to output a second data signal. By having a signal processor, clock groups having different sampling frequencies are generated from one master clock by the frequency dividing circuit, so that the phase of the sampling clock for DSP input and the sampling clock for output Therefore, it is possible to provide a sampling frequency converter that can improve reliability because it can output correct data.
[0058]
According to the present invention, as described in claim 2, the digital interface receiver includes third switch means and fourth switch means, and the first selected clock group inputted from outside and the internal The sampling clock group generated in the above can be selected by the third switch means and the fourth switch means, so that the sampling clock input from the outside and the sampling clock generated internally can be selected. It is possible to provide a sampling frequency conversion device that can perform the above.
[0059]
According to the present invention, as described in claim 3, the third switch means and the fourth switch means can be automatically switched by the control signal, so that the sampling clock input from the outside It is possible to provide a sampling frequency converter capable of automatically switching between internally generated sampling clocks by a control signal.
[0060]
According to the present invention, as described in claim 4, when the second sampling frequency is higher than the first sampling frequency, it is possible to provide a sampling frequency converter capable of upsampling.
[0061]
According to the present invention, as described in claim 5, the first clock group and the second clock group are sampling clocks for the digital audio signal, so that the sampling frequency is converted for the digital audio signal. It is possible to provide a sampling frequency conversion device that can perform the above.
[0062]
According to the present invention, as described in claim 6, the first clock group and the second clock group are either a left (L) channel signal or a right (R) channel signal with respect to a digital audio signal. LR discriminating clock for discriminating between the digital audio signal and a bit clock for capturing each data of the digital audio signal. Therefore, it is possible to provide a sampling frequency converter that can determine whether the signal is a digital audio signal and can capture each data of the digital audio signal.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a DIR configuration according to the first or second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a second embodiment.
FIG. 4 is a diagram illustrating a timing chart between a conventional sampling frequency conversion device and a sampling frequency conversion device according to an embodiment (first embodiment or second embodiment) of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a conventional sampling frequency converter.
6A and 6B are a circuit diagram (a) and a timing chart (b) showing an example of a frequency dividing circuit used in the first embodiment or the second embodiment according to the present invention.
[Explanation of symbols]
10,20 Sampling frequency converter
11 DIR (Digital Interface Receiver)
12 divider circuit
13 DSP (Digital Signal Processor)
14, 15 Switch means
16 PLL section
21 Digital signal
22 Master clock
23 Upsampling clocks
24 Normal clock group
25, 26 Selected clock group
27, 28 Data signal
32 Synchronization detector
33 Phase comparator
36 divider
37 Clock generator
38,39 switch means
40 Control signal
BCK1, BCK2 bit clock
LRCK1, LRCK2 LR discrimination clock
Claims (6)
前記マスタクロックが入力され、第1のサンプリング周波数に対応した第1のクロック群と、第2のサンプリング周波数に対応した第2のクロック群とを出力する分周回路と、
前記分周回路から出力された前記第1のクロック群と前記第2のクロック群とを選択し、第1の選択クロック群を出力する第1のスイッチ手段と、
前記分周回路から出力された前記第1のクロック群と前記第2のクロック群とを選択し、第2の選択クロック群を出力する第2のスイッチ手段と、
第1のデータ信号と該第1のデータ信号の入力用サンプリングクロック群として用いられる前記第1の選択クロック群とが入力され、前記第2の選択クロック群が入力されて出力用サンプリングクロック群として用いられることにより第2のデータ信号を出力するディジタルシグナルプロセッサと、
を有することを特徴とするサンプリング周波数変換装置。An input / output circuit for inputting a digital signal supplied from the outside and a first selected clock group supplied from the outside, and outputting a first data signal and a master clock;
A frequency divider that receives the master clock and outputs a first clock group corresponding to a first sampling frequency and a second clock group corresponding to a second sampling frequency;
First switch means for selecting the first clock group and the second clock group output from the frequency divider circuit and outputting the first selected clock group;
Second switch means for selecting the first clock group and the second clock group output from the frequency divider and outputting a second selected clock group;
A first data signal and the first selected clock group used as a sampling clock group for input of the first data signal are input, and the second selected clock group is input as an output sampling clock group. A digital signal processor that, when used, outputs a second data signal;
A sampling frequency conversion device characterized by comprising:
前記入出力回路は、第3のスイッチ手段と第4のスイッチ手段とを有し、
外部から入力された前記第1の選択クロック群と内部で生成したサンプリングクロック群とが、前記第3のスイッチ手段と前記第4のスイッチ手段とにより選択可能に構成されていることを特徴とするサンプリング周波数変換装置。The sampling frequency converter according to claim 1,
The input / output circuit includes third switch means and fourth switch means,
The first selection clock group input from the outside and the sampling clock group generated internally are configured to be selectable by the third switch means and the fourth switch means. Sampling frequency converter.
前記第3のスイッチ手段と前記第4のスイッチ手段とが、制御信号により、自動的に切り替えることができることを特徴とするサンプリング周波数変換装置。The sampling frequency converter according to claim 2,
The sampling frequency converter according to claim 3, wherein the third switch means and the fourth switch means can be automatically switched by a control signal.
前記第2のサンプリング周波数が、前記第1のサンプリング周波数よりも高いことを特徴とするサンプリング周波数変換装置。In the sampling frequency converter according to any one of claims 1 to 3,
The sampling frequency converter characterized in that the second sampling frequency is higher than the first sampling frequency.
前記第1のクロック群および前記第2のクロック群は、ディジタルオーディオ信号に対するサンプリングクロックであることを特徴とするサンプリング周波数変換装置。In the sampling frequency converter according to any one of claims 1 to 4,
The sampling frequency converter according to claim 1, wherein the first clock group and the second clock group are sampling clocks for a digital audio signal.
前記第1のクロック群および前記第2のクロック群は、
前記ディジタルオーディオ信号に対し、左(L)チャンネルの信号か、右(R)チャンネルの信号か、を判別するLR判別クロックと、
前記ディジタルオーディオ信号の各々のデータを取り込むためのビットクロックと、
を含むことを特徴とするサンプリング周波数変換装置。In the sampling frequency converter according to claim 5,
The first clock group and the second clock group are:
An LR discrimination clock for discriminating whether the digital audio signal is a left (L) channel signal or a right (R) channel signal;
A bit clock for capturing each data of the digital audio signal;
A sampling frequency conversion device comprising:
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