[发明专利]信号处理设备和信号处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及按照预定目的对音频信号进行信号处理的信号处理设备及其方法。

背景技术

在声学领域中，已知MFB(动反馈)。MFB是一种通过检测扬声器单元的振动板的运动，和对输入音频信号施加负反馈，控制例如扬声器单元的振动板和输入音频信号以具有相同运动的技术。因此，例如低频带共振频率f0附近的振动被衰减，从而对低频带的不良影响，比如听觉上的所谓“嗡嗡低音(boomy base)”被抑制。

在JP-A-9-289699中公开了相关的技术。

发明内容

但是，迄今为止实际使用的MFB信号处理系统是由模拟电路构成的。

为了有效地获得MFB的优点，需要把通过利用传感器、电路等检测扬声器振动板的运动而获得的检测信号与从按照被反馈检测信号的音频信号驱动的扬声器再现的声音之间的相差调整到预定值之内。当相差不符合该预定值，超出允许范围时，例如，易于发生振荡等等，难以实际使用MFB信号处理系统。

从而，通过用数字电路代替模拟电路，能够容易地实现特性或操作模式之间的变化或转变，而不改变物理组件的常量，或者替换物理组件，从而能够获得显著的优点。

但是，为了利用数字电路构成MFB信号处理系统，要在检测信号的输入级和反馈后的音频信号的输出级中包括A/D转换器和D/A转换器。考虑到目前情况下广泛使用的A/D转换器和D/A转换器的处理时间，当在MFB信号处理系统中使用A/D和D/A转换器时，延迟相当长。因此，难以获得有效的控制优点。例如，在军事应用，工业应用之类领域中，存在延迟很小，采样频率相当高的A/D转换器和D/A转换器。不过，这种A/D转换器和D/A转换器相当昂贵，用在民用设备中并不实际。因此，在目前的情况下，MFB信号处理系统不是由数字电路构成，而是由模拟电路构成。

于是，需要提供一种使用数字电路，并且具有足够实用性的MFB信号处理电路。

按照本发明的一个实施例，提供一种信号处理设备，包括：模数转换装置，所述模数转换装置接收通过检测扬声器的振动板的运动而获得的模拟检测信号作为输入，通过进行第一Δ-∑(德尔塔-西格马，delta-sigma)调制处理，把模拟检测信号转换成具有预定采样频率，和等于或大于1比特的预定量化比特率的数字信号，和输出数字信号；信号处理装置，所述信号处理装置接收从模数转换装置输出的数字检测信号作为输入，产生数字反馈信号，和输出数字反馈信号；合成装置，所述合成装置把输入的数字音频信号转换成具有与反馈信号相同的采样频率，随后通过组合将由扬声器再现为声音的输入数字音频信号与作为负反馈的反馈信号，在合成阶段组合输入的数字音频信号和反馈信号；和数模转换装置，所述数模转换装置被配置成至少具有进行第二Δ-∑调制处理，和进行数字音频信号到模拟信号的转换的部分，在所述第二Δ-∑调制处理中，通过接收从合成装置输出的，与反馈信号组合之后具有采样频率f1和量化比特率a的数字音频信号，与反馈信号组合后的数字音频信号被输入，并且数字音频信号在预定的采样频率f1下被转换成具有量化比特率b(b＜a)的数字信号。

按照上述结构，在第一Δ-∑调制处理中，MFB的模拟检测信号被转换成具有预定采样频率和预定量化比特数的数字信号。信号处理装置接收这种信号格式的数字检测信号，并产生数字反馈信号，反馈信号与输入的数字音频信号组合，以实现负反馈。随后，为了以组合后的采样频率f1把预定量化比特数的音频信号转换成模拟信号，进行其中以采样频率f1把信号转换成量化比特率b(b＜a)的信号的Δ-∑调制处理。

这种信号处理系统的结构可被看作其中省略了A/D转换处理中的抽取处理和D/A转换处理中的过采样处理的结构。这样处理需要对应的处理时间。于是，按照本发明的实施例的信号处理系统的结构，由于不进行这样的处理，减小了信号传播时间。

通过如上所述减小信号传播时间，能够满足对MFB信号处理系统的响应速度的条件。换句话说，能够容易地实现实际使用数字MFB。当如上所述实际使用数字MFB时，能够获得诸如可实现利用模拟电路难以实现的功能，高音质之类的优点。

附图说明

图1是表示数字MFB信号处理系统的基本结构例子的方框图。

图2A-2C是表示DSP的符合MFB的数字信号处理单元的信号处理结构的例子的示图。

图3是对应于图1中所示的基本结构，在当前情况下自然考虑的数字MFB信号处理系统的具体结构例子的方框图。

图4是表示按照第一实施例的MFB信号处理系统的结构例子的方框图。