专利名称：多声道共用电阻串数字模拟转换器系统与其输出方法
技术领域：
本发明与一种多声道音频(multi-channel audio)数字模拟转换器有关，特别是有关于一种高解析度多声道共用电阻串数字模拟转换器(digital-to-analog convers；DACs)系统与其输出方法。
背景技术：
在音频(audio)数字模拟转换(D/A conversion)领域，所处理的取样频率并不高，但对于精度的要求却更甚于其它领域。(In the technical field ofthr audio digital-to-analog conversion，the conversion rate is not high，but theaccuracy requirement is getting more and more stringent.)并且由于目前音乐应用规格已走向多声道(The audio applicarion specifications demand multi-channel playback much more than befrore)，因此如何在兼顾多声道输出及日益严苛的精度要求下，维持低成本竞争力，已成为一大难题。
在精度(accurcy)的规格中尤以动态范围(dyndmic ranscDR)和信号对杂讯及失真比(signal-to-noisc-plus-distortion radioSNDR)最为重要。动态范围是对数字模拟转换器所产生杂讯的量测，而信号对杂讯及失真比则可视为转换器线性度的量测。数字模拟转换器的种类有许多种，依取样频率可划分为奈奎司率(Nyquist-rarc)转换器和倍频取样转换器两大类。
在奈奎司率转换器中，最直接的实作方法之一是电阻串分压数字模拟转换器(DACs)或电阻串数字模拟转换器。电阻串数字模拟转换器主要的缺点是电阻匹配度受限于VLSI技术。由于制程偏差所造成的阻值不匹配，直接影响电阻串分压精度。分压精度不足，使得电阻串数字模拟转换器在信号对杂讯及失真比表现不佳，因此，传统上在高解析度数字模拟转换中被采用的比例不高。
然而，电阻串数字模拟转换器也有其优点，其中之一为电阻串数字模拟转换器可提供高动态范围。由于电阻串数字模拟转换器的杂讯来原主要来自电阻串的热杂讯(thermal noise)、开关及输出缓冲放大器(outputbuffer)的热杂讯以及1/f杂讯，杂讯层(noise floor)极低。因此，享有极佳的动态范围特性。电阻串数字模拟转换器的另一优点是可以在高速中操作，因此，利于高取样速率转换的应用。
倍频取样数字模拟转换器以积分三角(sigma-delta∑Δ)数字模拟转换器为主，并于多年来占据高解析度音频数字模拟转换市场中极大比例。
图1所示为一典型单一声道积分三角数字模拟转换器的系统方块图。其输入为N位元(N可为16、18，20、24)奈奎司率(Nyquist-rate)PCM数字音源，其取样频率FN_in经过升频器(interpolator)100升频后，变成R倍，也就是取样频率变为RFN_in，但仍维持N位元PCM输出格式。N位元RFN_in取样率的资料再经由积分三角调变器(sigma-delta modulator)110对每一取样的位元数缩减为M(reduce the wordlength to M-bit per sample)，M＜N，并且过程中所产生的量化杂讯会经由回路(loop)尽量推至基频(baseband)以外的高频处。
积分三角调变器110的M位元输出(一般M值为1-5)经M位元数字模拟转换器120转换为阶梯状模拟讯号(staircase analog signal)，最后经由交换电容重建滤波器(SC reconstruction filter)130及连续时间重建滤波器(continuous time reconstruction filter)140将基频外杂讯滤除，完成模拟音频信号重建。然而，单一位元积分三角数字模拟转换器(即M＝1的积分三角数字模拟转换器)存在易于不稳定(prone to instability)、高运作频率(highclock rate)等问题，使其在高解析度与高频宽的数字模拟转换应用中受限。
并且由于在积分三角调变器级(stage)产生大量基频外量化杂讯，使得数字模拟转换器输出后需要高阶低通虑波器将此杂讯滤到足够低的位准，以避免其后可能衔接的音频放大器(audio amplifier)产生回转现象(slewing phenomenon)，引发互调失真(intermodulation)和谐波失真(harmonic distortion)，严重影响输出音质。多位元积分三角数字模拟转换器(含MASH DACs)可解决单一位元积分三角数字模拟转换器不稳定、高运作频率问题，并可降低后端低通滤波器的阶数。
一般运用多位元积分三角数字模拟转换器的设计经积分三角调变(sigma-delta modulation)后，位元数(the bit number)约在5位元以下(包含5位元)(即图1的M＜＝5)，基频外量化杂讯能量(power)仍处于相当高的位准，因此无法完全省略交换电容滤波器级(SCF stage)。如何设计低杂讯交换电容滤波器，便成整体数字模拟转换系统效能的关键。
此外，在多声道应用中，由于传统积分三角数字模拟转换器的交换电容滤波器级不易共用，如何进一步降低成本，提高产品竞争力已成一问题。
发明内容
本发明提出一新多声道高解析度高品质数字模拟转换器系统。此多声道数化模拟转换系统接收多声道高解析度数字音源，中间经数字升频(digital interpolation)，将奈奎司率(Nyquist-rate)PCM数字音源转换为倍频取样PCM数字音源(oversampled PCM digital audio)。接着，利用低阶积分三角调变器(low-order sigma-delta modulator)缩减取样字元长度为10-14位元(reduce the sample wordlength to be 10-14bit)。积分三角调变器的输出再经共用电阻串数字模拟转换器(shared resi stor-string DACs)转换为多声道模拟阶梯波形输出，最后在各声道衔接一低阶主动式RC低通滤波器，以重建模拟音频信号。
本发明将多声道电阻串数字模拟转换器(multi-channel resistor-stringDACs)所需的多套电阻串化减为一套共用，避免使用多套电阻串而降低电路密度。并且在积分三角调变器级仅适量缩减取样的字元长度，以降低共用电阻串中所需串电阻个数，同时维持基频外量化杂讯能量于极低量，因此在朴共用电阻串数字模拟转换器之后可直接省略复数个交换电容滤波器级(the stage of switchcd-capacitor filters)，只需复数个低阶RC低通滤波器即可完美重建多声道音频信号。由于共用电阻串及省略交换电容滤波器级，因此本架构得以享有低成本优势，提供多声道高品质音效输出。
在本发明中，针对一般电阻串数字模拟转换器信号对杂讯及失真比不佳的缺点，则可增加该共用电阻串的面积，降低制程中绝对随机几何偏差对电阻串分压精度的影响。并且结合倍频取样技术，将串电阻不匹配所引起的谐波失真能量分散在更宽广的频带，以提升基频内总谐波失真效能(THD performance)。
对于高解析度数字音源输入，本发明结合积分三角调变技术，降低共用电阻串数字模拟转换器输入的取样字元长度至10-14位元，以减少共用电阻串所需串电阻个数，进一步节省电阻面积，并有助于高解析度多声道应用共用电阻串时走线复杂度的解决。
在本发明中，积分三角调变器级维持高位元输出(相对于传统积分三角数字模拟转换器的积分三角调变器级低位元输出)，因此基频外量化杂讯(out-of-bund quantization noise)处于极低位准(level)，可完全省略一般积分三角数字模拟转换器所需的交换电容滤波器级。并且本发明采用足够的倍频取样率(the ovcrsampline ratio is high enough)，例如倍频取样率为32，位于取样率倍数频处的镜像(images at multiples of the sample rate)与基频间隔已远(far from the baseband)，而且经由共用电阻串数字模拟转换器的零阶保持低通函数已滤到相当低量(are reduced to quite a small amountdue to the filtering of zero-order-hold lowpass function of the shared resistor-string DACs)，因此在共用电阻串数字模拟转换器后只需要每一声道一低阶RC低通滤波器(a low-order RC low-pass filter for each channel)即可重建多声道音频信号。
本发明的一种多声道共用电阻串数字模拟转换器系统，包括一分时升频器(Time-sharing interpolator)，上述分时升频器用来将一输入的多声道数字音源的取样频率升频R倍输出(converting the multi-channel digitalaudio input at some sample rate into a multi-channel digital audio output at Rmultiples of the input sample rate)；一分时积分三内调变器(Time-sharingsigma-delta modulator)，上述分时积分三角调变器是用来调变经过上述分时升频器的多声道数字音源输出，成为取样字元长度较短(with a shortersample wordlength)、含有高频量化杂讯的多声道数字音源输出；一多声道共用电阻串数字模拟转换器，上述多声道共用电阻串数字模拟转换器是用来将其多声道数字音源输入转换为一多声道模拟阶梯信号输出；以及，复数个低阶RC滤波器，上述复数个低阶RC滤波器是用来对多声道模拟阶梯信号中位于基频(baseband)外的杂讯，尤其是残留镜像，作进一步衰减，以完成多声道模拟音频信号的重建输出。
本发明的一种多声道共用电阻串数字模拟转换器系统，包括一分时升频器(Time-sharing interpolator)，上述分时升频器用来将一输入的多声道数字音源的取样频率升频R倍输出(converting the multi-channel digitalaudio input at some sample rate into a multi-channel digital audio output at Rmultiples of the input sample rate)；一多声道共用电阻串数字模拟转换器，上述多声道共用电阻串数字模拟转换器是用来将其多声道数字音源输入转换为一多声道模拟阶梯信号输出；以及，复数个低阶RC滤波器，上述复数个低阶RC滤波器用来对多声道模拟阶梯信号中位于基频(baseband)外的残留镜像，作进一步衰减，以完成多声道模拟音频信号的重建输出。
本发明的一种多声道共用电阻串数字模拟转换器系统，包括一多声道共用电阻串数字模拟转换器，上述多声道共用电阻串数字模拟转换器用来将一多声道数字音源的信号转换为一多声道模拟阶梯信号输出；以及，一复数个高阶低通滤波器，上述高阶低通滤波器用来对上述多声道模拟阶梯信号中位于基频(baseband)外的残留镜像作进一步的衰减，以完成多声道模拟音频信号的重建输出。
本发明的一种多声道共用电阻串数字模拟转换器，其包括一电阻串(Shared resistor string)，上述电阻串用来作为该多声道数字模拟转换器所需的共用电阻串，且上述电阻串提供各声道所需的电压位准(voltagelevels)；一复数个解码器，上述解码器用来接收一调制的M位元数字输入信号，并输出2M个数字信号；一复数个开关，上述复数个开关与上述电阻串、解码器连接；其中每一上述复数个开关对应一上述电阻串的电压位准，并且上述解码器输出2M个数字信号中只有一数字信号使得一相对应的开关打开，将相对应的电阻串的电压位准输出；以及，一复数个缓冲器(buffers)，上述缓冲器用来将各声道选定的输出电压位准缓冲输出。
本发明的目的、特征、优点与较佳实施例将于往后的说明文字中辅以下列附图做更详细的阐述图1是公知技术的典型单一声道积分三角数字模拟转换器的系统方块图；
图2是根据本发明所显示的多声道共用电阻串数字模拟转换器系统方块图；图3是根据本发明所显示的多声道共用电阻串数字模拟转换器系统方块图；图4是根据本发明所显示的多声道共用电阻串数字模拟转换器系统方块图；图5是根据本发明所显示的积分三角调变器与传统积分三角数字模拟转换器的积分三角调变器所引发的基频外量化杂讯能量的比较；图6是根据本发明所显示的多声道共用电阻串数字模拟转换器示意图；图7是根据本发明所显示的模拟阶梯波形于整数倍取样频率处的残留镜像示意图。
具体实施例方式
图2为根据本发明所显示的一种多声道共用电阻串数字模拟转换器系统方块图。请参考图2，其中多声道共用电阻串数字模拟转换器200是用来将多声道数字音源的信号转换为一多声道模拟阶梯信号输出。上述共用电阻串在实际应用中可采用多重电阻串(Multiple resistor strings)以减少电阻个数。以16位元共用电阻串数字模拟转换器为例，可将共用电阻串分为两电阻串，各电阻串均含有(28)＝256个串电阻，所以合计只需要512个串电阻。由于，本发明所采用的共用电阻串，避免多声道电阻串数字模拟转换器(multi-channel resistor-string DACs)使用多套电阻串的缺点，因此可大幅减少多声道电阻串面积。
另外，一复数个高阶低通滤波器240是用来对上述多声道模拟阶梯信号中位于基频(baseband)外的残留镜像作进一步的衰减，以完成多声道模拟音频信号的重建输出。上述高阶低通滤波器210例如为一高阶RC滤波器210。
图3为本发明的另一种多声道共用电阻串数字模拟转换器系统方块图。其中分时升频器(Time-sharing interpolator)220是用来对一多声道数字音源输入作升频取样输出。上述多声道数字音源输入的取样字元长度(sample wordlength)可能为16、18、20、22、24或其它现在和未来高解析度音乐(audio)标准所提出的位元数(bit number)。上述多声道数字音源输入的取样率FN_in经由分时升频器220升频R倍，也就是取样率变为RFN_in，而输出取样字元长度(output sample wordlength)基本上仍维持与原输入相同，或略大于原输入的取样字元长度。经由倍频取样可降低本发明中共用电阻串数字模拟转换器的串电阻匹配要求(matching requirements)。
上述多声道共用电阻串数字模拟转换器230是用来将多声道数字音源的信号转换为一多声道模拟阶梯信号输出。上述共用电阻串在实际应用中可采用多重电阻串(Multiple resistor strings)以减少电阻个数。以16位元共用电阻串数字模拟转换器为例，可将共用电阻串分为两电阻串，各电阻串均含有(28)＝256个串电阻，所以合计只需要512个串电阻。由于，本发明所采用的共用电阻串，避免多声道电阻串数字模拟转换器(multi-channel resistor-string DACs)使用多套电阻串的缺点，因此可大幅减少多声道电阻串面积。
另外，一复数个低阶低通滤波器240是用来对上述多声道模拟阶梯信号中位于基频(baseband)外的残留镜像作进一步的衰减，以完成多声道模拟音频信号的重建输出。上述低阶低通滤波器240例如为一阶RC滤波器240。
图4为本发明的再一种多声道共用电阻串数字模拟转换器系统方块图、其中分时升频器(Time-sharing interpolator)300是用来对一多声道数字音源输入作升频取样输出。上述多声道数字音源输入的取样字元长度(sample wordlength)可能为16、18、20、22、24或其它现在和未来高解析度音乐(audio)标准所提出的位元数(bit number)。上述多声道数字音源输入的取样率FN_in经由分时升频器300升频R倍，也就是取样率变为RFN_in，而输出取样字元长度(output sample wordlength)基本上仍维持与原输入相同，或略大于原输入的取样字元长度。经由倍频取样可降低本发明中共用电阻串数字模拟转换器的串电阻匹配要求(matching requirements)。
分时积分三角调变器(Time-sharing sigma-delta modulator)310是用来调变经上述分时升频器300升频后的多声道数字音源输入，成为取样字元长度较短(with a shorter sample wordlength)、含有高频量化杂讯的多声道数字音源输出。上述分时积分三角调变器310重新量化(re-quantize)来自分时升频器300的N位元取样频率RFN_in。多声道数字音源输入，成为M位元取样频率RFN_in多声道数字输出，其中M＜N。重新量化过程中产生的量化杂讯，经回路(loop)尽可能调变到高频，维持基频低杂讯低谐波失真。
不同于一般积分三角调变器的5位元以下(含5位元)输出，本发明的积分三角调变器310的输出可以高达10-14位元。假设积分三角调变器310的输出为12位元，且假设积分三角调变器310的杂讯转移函数(noisetransfer function)为(1-z-1)2，则在积分三角调变器310所引发的基频外量化杂讯能量(the out-of-band quantization noise power)小于-71dB(-6.02×12-1.76+3dB)(相对于满刻度弦波输入能量(relative to the full-scale sinusoidalinput power))。若采用一般积分三角数字模拟转换器且积分三角调变器级输出以5位元为例，则基频外量化杂讯能量约为-28dB(-6.02×5-1.76+3dB)。
请参考图5，其中在阴影区域内，实线以下至横轴的面积为本发明在积分三角调变器310输出的基频外杂讯能量，而虚线以下至横轴的面积则为一般积分三角数字模拟转换器在积分三角调变器输出的基频外杂讯能量。因此，本发明虽在中间(intermediate)级采用积分三角调变器310缩减取样字元长度，但仍维持10-14位元输出，因此引起的量化杂讯能量维持在相当低的位准，可省略一般积分三角数字模拟转换器的交换电容滤波器级。由于积分三角调变器310只减少适量的位元数，因此可减低积分三角调变器310的阶数(order)及倍频取样率(oversampling ratio)，对于积分三角调变器310的分时共用(time-sharing)有相当大的帮助。
多声道共用电阻串数字模拟转换器320可以使得经过上述分时积分三角调变器310的多声道数字音源输出转换为多声道模拟阶梯波形输出(multi-channel analog staircase outputs)，请参考图4。也就是说，上述积分三角调变器310的多声道输出经由上述多声道共用电阻串数字模拟转换器(Shared resistor-string DACs)后，转换为多声道模拟阶梯波形输出。其中上述多声道共用电阻串数字模拟转换器包括一电阻串(shared resistorstring)、一复数个解码器、一复数个开关以及一复数个缓冲器(buffers)。
举一实施例，上述分时积分三角调变器310的输出为3位元(实际上则为10-14位元)，而且本发明采用了p声道3位元共用电阻串数字模拟转换器，如图6所示。上述电阻500、510、520、530，540、550、560与570提供了一系列的电压位准(voltage levels)在p声道数字模拟转换器中共用。其中第一声道的解码器580接收了调制的3位元数字输入信号，输出8个数字信号。8个数字信号的中只有一数字信号会使得一相对应的开关打开，例如是开关590、600、610、620、630、640、650与660。打开开关的数字信号即通过相对应的电阻串的电压位准，而经由一缓冲器(buffer)670输出一模拟阶梯波形。上述开关590、600、610、620、630、640、650与660例如为金氧半导体或互补式金氧半导体开关(MOS orCMOS Switch)。
另外，第p声道的解码器680接收了调制的3位元数字输入信号，输出8个数字信号。8个数字信号的中只有一数字信号会使得一相对应的开关打开，例如是开关690、700、710、720、730、740、750与760。打开开关的数字信号即通过相对应的电阻串的电压位准，而经由一缓冲器(buffer)770输出一模拟阶梯波形。上述开关690、700、710、720、730、740、750与760例如为金氧半导体或互补式金氧半导体开关(MOS orCMOS switch)。
图6的共用电阻串在实际应用中可采用多重电阻串(Multiple resistor-strings)以减少电阻个数。以12位元共用电阻串数字模拟转换器为例，可将共用电阻串分为两电阻串，各电阻串均含有(26)＝64个串电阻，所以合计只需要128个串电阻。由于本发明采用共用电阻串，并结合倍频取样及积分三角调变技术以降低该共用电阻串所需串电阻个数，因此可大幅减少电阻面积。此外，针对电阻串数字模拟转换器线性度(linearity)不佳的缺点，则加大串电阻面积，并利用倍频取样加以改善。加大串电阻面积可以降低串电阻在制程上的相对随机几何偏差，提升电阻串分压的精度。增加倍频取样率，可将串电阻不匹配(string resistor mismatches)所引起的谐波失真能量(the power of harmonic distortion)分散在更宽广的频带(spread in the wider bandwidth)，以提升基频内总谐波失真效能(THDperformance in the baseband)。
由于在积分三角调变器310仍维持10-14位元输出，经由共用电阻串数字模拟转换器320输出的模拟阶梯波形中仅含有极低能量的基频外量化杂讯，因此模拟音频信号重建只需考虑在整数倍取样频率处的镜像(images)。这些镜像经共用电阻串数字模拟转换器320的取样-维持功能(sample-and-hold function)，已被滤到一定量以下，如图7所示。以48kHz数字音源(48kHz digital audio)为例，假设基频频宽为0-20kHz，附表一为不同倍频取样率下，取样-维持功能对镜像所造成的最小衰减值。由附表一，若倍频取样率为32，最小衰减值为37.60dB。
附表一
共用电阻串数字模拟转换器320的各声道模拟阶梯输出，最后经由一低阶RC滤波器330对残余镜像作进一步的衰减，请参考图4。上述低阶RC滤波器330例如为一阶RC滤波器330。要经由取样-维持功能将镜像滤到足够低量，以避免后级进入回转模式(slewing mode)，需要极高的倍频取样率，实际上并不可行。因此，搭配低阶低通滤波器将维持-取样功能所滤残余镜像滤到足够低的准位。若倍频取样率足够，将镜像与基频分隔甚远，则可采用简单的RC滤波器。举一实施例而言，48kHz数字音源采用倍频取样率为32，搭配-3dB频率位于48kHz的一阶RC滤波器330，则共用电阻串数字模拟转换器320取样-维持功能和一阶RC滤波器330对镜像的最小衰减值合计为67.70dB，对于镜像的滤除已足够。
本发明亦包括一种多声道共用电阻串数字模拟转换器的输出方法，上述方法包括首先，利用一分时升频器(time-sharing interpolator)300将一输入的多声道数字音源的取样频率升频R倍输出；接著，利用一分时积分三角调变器310调变经过上述分时升频器300的多声道数字音源输出，成为取样字元长度较短(with a shorter sample wordlength)、含有高频量化杂讯的多声道数字音源输出；然后，利用一多声道共用电阻串数字模拟转换器320来转换经过上述分时积分三角调变器310的多声道数字音源输出为一多声道模拟音频信号输出；最后，利用一复数个滤波器330对上述多声道模拟音频信号中位于基频(baseband)外的杂讯，尤其是残留镜像，作进一步衰减，以完成上述多声道模拟音频信号的重建输出。
本发明还包括一种多声道共用电阻串数字模拟转换器的输出方法，上述方法包括首先，利用一分时升频器(time-sharing interpolator)220将一输入的多声道数字音源的取样频率升频R倍输出；接著，利用一多声道共用电阻串数字模拟转换器230来转换经过上述分时升频器220的上述多声道数字音源输出为一多声道模拟音频信号输出，然后，利用一复数个低阶低通滤波器240对上述多声道模拟音频信号中位于基频(baseband)外的杂讯，尤其是残留镜像，作进一步的衰减，以完成上述多声道模拟音频信号的重建输出。
本发明又包括一种多声道共用电阻串数字模拟转换器的输出方法，上述方法包括首先，利用一多声道共用电阻串数字模拟转换器200将一多声道数字音源的信号转换为一多声道模拟音频信号输出；然后，利用一复数个高阶低通滤波器210对上述多声道模拟音频信号中位于基频(baseband)外的残留镜像作进一步的衰减，以完成上述多声道模拟音频信号的重建输出。
本发明的主要优点包括以下几点1、多声道电阻串分压数字模拟转换器共用一套分压电阻串，可节省电阻面积。
2、经由倍频取样及积分三角调变技术降低多声道共用电阻串数字模拟转换器的共用电阻串所需串电阻个数，可进一步减少电阻面积，并有助于多声道应用时的走线。
3、经由倍频取样可降低共用电阻串数字模拟转换器的电阻串匹配要求(matching requircments)。
4、由共用电阻串及积分三角调变技术，所需的串电阻个数已大幅缩减，因此可加大每一串电阻的面积，改善制程变异(variations)造成电阻串分压精度不足的缺点。
5、于积分三角调变技术中仍维持高位元输出，可省略一般积分三角数字模拟转换器所需的交换电容滤波器。
6、较低的数字时脉频率及电阻串共用，可降低数字部份及电阻串所消耗的功率(power dissipation)。
7、采用低阶RC滤波器，例如一阶低通RC滤波器，即可将高频残余镜像加以滤除。
对熟悉此领域技术人士，本发明虽以一较佳实例阐明如上，然其并非用以限定本发明精神。在不脱离本发明的精神与范围内所作的修改与类似的安排，均应包含在申请专利范围内，这样的范围应该与覆盖在所有修改与类似结构的最宽广的诠释一致。因此，阐明如上的本发明一较佳实例，可用来鉴别不脱离本发明的精神与范围内所作的各种改变。
权利要求
1.一种多声道共用电阻串数字模拟转换器系统，包括一多声道共用电阻串数字模拟转换器，该多声道共用电阻串数字模拟转换器用来将该多声道数字音源的信号转换为一多声道模拟音频信号输出；以及一复数个高阶低通滤波器，该高阶低通滤波器用来对该多声道模拟信号中位于基频外的残留镜像作进一步衰减，以完成该多声道模拟音频信号的重建输出。
2.如权利要求1所述的多声道共用电阻串数字模拟转换器系统，其特征在于，其中该共用电阻串数字模拟转换器的多声道模拟音频信号输出为一多声道模拟阶梯波形输出，而该复数个高阶低通滤波器为复数个高阶RC滤波器。
3.如权利要求1所述的多声道共用电阻串数字模拟转换器系统，其特征在于，其中该多声道共用电阻串数字模拟转换器包括一电阻串，该电阻串用来作为该多声道所需的共用电阻串，且该电阻串提供各声道所需的电压位准；一复数个解码器，该解码器用来接收一调制的M位元数字输入信号，并输出2M个数字信号；一复数个开关，该复数个开关与该电阻串、该解码器连接；其中每一该复数个开关对应一该电阻串的该电压位准，并且该解码器输出2M个数字信号中只有一数字信号使得一相对应的该开关打开，该数字信号即通过相对应的该电阻串的该电压位准输出；以及一复数个缓冲器，该缓冲器用来将该选定的电压输出位准缓冲输出。
4.一种多声道共用电阻串数字模拟转换器系统，包括一升频器，该升频器用来将一输入的多声道数字音源的取样频率升频R倍输出；一多声道共用电阻串数字模拟转换器，该多声道共用电阻串数字模拟转换器用来将该多声道数字音源的信号转换为一多声道模拟音频信号输出；以及一复数个低阶低通滤波器，该低阶低通滤波器用来对该多声道模拟信号中位于基频外的残留镜像作进一步衰减，以完成多声道模拟音频信号的重建输出。
5.如权利要求4所述的多声道共用电阻串数字模拟转换器系统，其特征在于，其中该升频器为一分时升频器，而该共用电阻串数字模拟转换器的多声道模拟音频信号输出为一多声道模拟阶梯波形输出，且该复数个低阶低通滤波器为复数个一阶RC滤波器。
6.如权利要求4所述的多声道共用电阻串数字模拟转换器系统，其特征在于，其中该多声道共用电阻串数字模拟转换器包括一电阻串，该电阻串用来作为该多声道所需的共用电阻串，且该电阻串提供各声道所需的电压位准；一复数个解码器，该解码器用来接收一调制的M位元数字输入信号，并输出2M个数字信号；一复数个开关，该复数个开关与该电阻串、该解码器连接；其中每一该复数个开关对应一该电阻串的该电压位准，并且该解码器输出2M个数字信号中只有一数字信号使得一相对应的该开关打开，该数字信号即通过相对应的该电阻串的该电压位准输出；以及一复数个缓冲器，该缓冲器用来将该选定的电压输出位准缓冲输出。
7.一种多声道共用电阻串数字模拟转换器系统，包括一分时升频器，该分时升频器用来将一输入的多声道数字音源的取样频率升频R倍输出；一多声道共用电阻串数字模拟转换器，该多声道共用电阻串数字模拟转换器用来将该多声道数字音源的信号转换为一多声道模拟音频信号输出；以及一复数个低阶RC滤波器，该低阶RC滤波器用来对该多声道模拟信号中位于基频外的残留镜像作进一步衰减，以完成该多声道模拟音频信号的重建输出。
8.如权利要求7所述的多声道共用电阻串数字模拟转换器系统，其特征在于，其中该共用电阻串数字模拟转换器的该多声道模拟音频信号输出为一多声道模拟阶梯波形输出，而该复数个低阶RC滤波器为复数个一阶RC滤波器。
9.如权利要求7所述的多声道共用电阻串数字模拟转换器系统，其特征在于，其中该多声道共用电阻串数字模拟转换器包括一电阻串，该电阻串用来作为该多声道所需的共用电阻串，且该电阻串提供各声道所需的电压位准；一复数个解码器，该解码器用来接收一调制的M位元数字输入信号，并输出2M个数字信号；一复数个开关，该复数个开关与该电阻串、该解码器连接；其中每一该复数个开关对应一该电阻串的该电压位准，并且该解码器输出2M个数字信号中只有一数字信号使得一相对应的该开关打开，该数字信号即通过相对应的该电阻串的该电压位准输出；以及一复数个缓冲器，该缓冲器用来将该选定的电压位准缓冲输出。
10.一种多声道共用电阻串数字模拟转换器系统，包括一升频器，该升频器用来将一输入的多声道数字音源的取样频率升频R倍输出；一调变器，该调变器用来调变经过该升频器的该多声道数字音源输出，成为取样字元长度较短、含有高频量化杂讯的多声道数字音源输出；一多声道共用电阻串数字模拟转换器，该多声道共用电阻串数字模拟转换器用来将该多声道数字音源的信号转换为一多声道模拟音频信号输出；以及一复数个滤波器，该滤波器用来对该多声道模拟信号中位于基频外的杂讯，尤其是残留镜像，作进一步衰减，以完成该多声道模拟音频信号的重建输出。
11.如权利要求10所述的多声道共用电阻串数字模拟转换器系统，其特征在于，其中该共用电阻串数字模拟转换器的该多声道模拟音频信号输出为一多声道模拟阶梯波形输出，而该升频器为一分时升频器，且该调变器为一分时积分三角调变器，又该复数个滤波器为复数个一阶RC滤波器。
12.如权利要求10所述的多声道共用电阻串数字模拟转换器系统，其特征在于，其中该多声道共用电阻串数字模拟转换器包括一电阻串，该电阻串用来作为该多声道所需的共用电阻串，且该电阻串提供各声道所需的电压位准；一复数个解码器，该解码器用来接收一调制的M位元数字输入信号，并输出2M个数字信号；一复数个开关，该复数个开关与该电阻串、该解码器连接；其中每一该复数个开关对应一该电阻串的该电压位准，并且该解码器输出2M个数字信号中只有一数字信号使得一相对应的该开关打开，该数字信号即通过相对应的该电阻串的该电压位准输出；以及一复数个缓冲器，该缓冲器用来将该选定的电压位准缓冲输出。
13.一种多声道共用电阻串数字模拟转换器系统，包括一分时升频器，该分时升频器用来将一输入的多声道数字音源的取样频率升频R倍输出；一分时积分三角调变器，该分时积分三角调变器用来调变经过该分时升频器的该多声道数字音源输出，成为取样字元长度较短、含有高频量化杂讯的多声道数字音源输出；一多声道共用电阻串数字模拟转换器，该多声道共用电阻串数字模拟转换器用来将该多声道数字音源的信号转换为一多声道模拟音频信号输出；以及一复数个一阶RC滤波器，该一阶RC滤波器用来对该多声道模拟信号中位于基频外的杂讯，尤其是残留镜像，作进一步衰减，以完成该多声道模拟音频信号的重建输出。
14.如权利要求13所述的多声道共用电阻串数字模拟转换器系统，其中该共用电阻串数字模拟转换器的该多声道模拟音频信号输出为一多声道模拟阶梯波形输出。
15.如权利要求13所述的多声道共用电阻串数字模拟转换器系统，其中该多声道共用电阻串数字模拟转换器包括一电阻串，该电阻串用来作为该多声道所需的共用电阻串，且该电阻串提供各声道所需的电压位准；一复数个解码器，该解码器用来接收一调制的M位元数字输入信号，并输出2M个数字信号；一复数个开关，该复数个开关与该电阻串、该解码器连接；其中每一该复数个开关对应一该电阻串的该电压位准，并且该解码器输出2M个数字信号中只有一数字信号使得一相对应的该开关打开，该数字信号即通过相对应的该电阻串的该电压位准输出；以及一复数个缓冲器，该缓冲器用来将该选定的电压位准缓冲输出。
16.一种多声道共用电阻串数字模拟转换器的输出方法，包括利用一升频器将一输入的多声道数字音源的取样频率升频R倍输出；利用一调变器调变经过该分时升频器的该多声道数字音源输出，成为取样字元长度较短、含有高频量化杂讯的多声道数字音源输出；利用一多声道共用电阻串数字模拟转换器来转换经过该分时积分三角调变器的该多声道数字音源输出为一多声道模拟音频信号输出；以及利用一复数个滤波器对该多声道模拟信号中位于基频外的杂讯，尤其是残留镜像，作进一步衰减，以完成该多声道模拟音频信号的重建输出。
17.如权利要求16所述的多声道共用电阻串数字模拟转换器的输出方法，其特征在于，其中该升频器为一分时升频器，而该调变器为一分时积分三角调变器，且该共用电阻串数字模拟转换器的该多声道模拟音频信号输出为一多声道模拟阶梯波形输出，又该复数个滤波器为复数个一阶RC滤波器。
18.如权利要求16所述的多声道共用电阻串数字模拟转换器的输出方法，其中该多声道共用电阻串数字模拟转换器包括一电阻串，该电阻串用来作为该多声道所需的共用电阻串，且该电阻串提供各声道所需的电压位准；一复数个解码器，该解码器用来接收一调制的M位元数字输入信号，并输出2M个数字信号；一复数个开关，该复数个开关与该电阻串、该解码器连接；其中每一该复数个开关对应一该电阻串的该电压位准，并且该解码器输出2M个数字信号中只有一数字信号使得一相对应的该开关打开，该数字信号即通过相对应的该电阻串的该电压位准输出；以及一复数个缓冲器，该缓冲器用来将该选定的电压位准缓冲输出。
19.一种多声道共用电阻串数字模拟转换器的输出方法，包括利用一升频器将一输入的多声道数字音源的取样频率升频R倍输出；利用一多声道共用电阻串数字模拟转换器来转换经过该升频器的该多声道数字音源输出为一多声道模拟音频信号输出；以及利用一复数个低阶低通滤波器对该多声道模拟信号中位于基频外的杂讯，尤其是残留镜像，作进一步衰减，以完成该多声道模拟音频信号的重建输出。
20.如权利要求19所述的多声道共用电阻串数字模拟转换器的输出方法，其中该升频器为一分时升频器，而该共用电阻串数字模拟转换器的该多声道模拟音频信号输出为一多声道模拟阶梯波形输出，且该复数个低阶低通滤波器为复数个一阶RC滤波器。
21.如权利要求19所述的多声道共用电阻串数字模拟转换器的输出方法，其中该多声道共用电阻串数字模拟转换器包括一电阻串，该电阻串用来作为该多声道所需的共用电阻串，且该电阻串提供各声道所需的电压位准；一复数个解码器，该解码器用来接收一调制的M位元数字输入信号，并输出2M个数字信号；一复数个开关，该复数个开关与该电阻串、该解码器连接；其中每一该复数个开关对应一该电阻串的该电压位准，并且该解码器输出2M个数字信号中只有一数字信号使得一相对应的该开关打开，该数字信号即通过相对应的该电阻串的该电压位准输出；以及一复数个缓冲器，该缓冲器用来将该选定的电压位准缓冲输出。
22.一种多声道共用电阻串数字模拟转换器的输出方法，包括利用一多声道共用电阻串数字模拟转换器将一多声道数字音源的信号转换为一多声道模拟音频信号输出；以及利用一复数个高阶低通滤波器以对该多声道模拟信号中位于基频外的残留镜像作进一步衰减，以完成该多声道模拟音频信号的重建输出。
23.如权利要求22所述的多声道共用电阻串数字模拟转换器的输出方法，其中该共用电阻串数字模拟转换器的该多声道模拟音频信号输出为一多声道模拟阶梯波形输出，而该复数个高阶低通滤波器为复数个高阶RC滤波器。
24.如权利要求22所述的多声道共用电阻串数字模拟转换器的输出方法，其中该多声道共用电阻串数字模拟转换器包括一电阻串，该电阻串用来作为该多声道所需的共用电阻串，且该电阻串提供各声道所需的电压位准；一复数个解码器，该解码器系用来接收一调制的M位元数字输入信号，并输出2M个数字信号；一复数个开关，该复数个开关与该电阻串、该解码器连接；其中每一该复数个开关对应一该电阻串的该电压位准，并且该解码器输出2M个数字信号中只有一数字信号使得一相对应的该开关打开，该数字信号即通过相对应的该电阻串的该电压位准输出；以及一复数个缓冲器，该缓冲器用来将该选定的电压位准缓冲输出。
全文摘要
一种多声道共用电阻串数字模拟转换器系统，包括一分时升频器(Time－sharing interpolator)，其用来对输入的多声道数字音源的取样频率升频输出；一分时积分三角调变器(Time－sharing sigma－delta modulator)，具用来调变经升频的多声道数字音源，以成为取样字元长度较短(with ashorter sample wordlength)的多声道数字音原输出；一多声道共用电阻串数字模拟转换器，其可以使得经过该调变器的该多声道数字音源输出转换为多声道模拟阶梯(staircase)波形输出；以及，复数个低阶RC滤波器，其用来对多声道模拟阶梯(staircase)波形中位于基频外的杂讯，尤其是残留镜像，作进一步衰减，以完成多声道模拟音频信号重建输出。
文档编号H04S1/00GK1568095SQ0314662
公开日2005年1月19日 申请日期2003年7月8日 优先权日2003年7月8日
发明者郑期成, 谢文龙, 曾志宏, 吕炎龙 申请人:骅讯电子企业股份有限公司