专利名称：数字音频处理的制作方法
技术领域：
本发明涉及数字音频处理，例如用于诸如高保真系统的音频再现系统中。
背景技术：
高保真系统可由用户用诸如无线电调谐器、盒式磁带播放/录音机、光盘(CD)播放机、放大器和扬声器等独立装箱的元件来搭建。这些元件连接到一起，以便音频信号能够以模拟形式在它们之间传递，从源元件到放大器再到扬声器。这类系统一般较昂贵，因为每个元件需要单独的封装、电源和电路。
在集成高保真系统中，通常除扬声器外的所有元件都集成到一个封装中。但是，在该封装中，一般元件间在电路级的集成度较低，除了共享一个电源。一个典型的集成高保真系统包括许多音频源装置，如无线电调谐器、盒式磁带播放/录音机和光盘(CD)播放机，这些元件均具有专门的电子电路，以执行与其特殊功能有关的处理。例如，一个典型的无线电调谐器具有解调、解码和均衡接收到的信号的电路，盒式磁带舱具有根据磁带类型均衡从盒式磁带中恢复出的数据的电路，而CD播放机具有纠正和检测错误以及控制跟踪和聚焦错误的电路。模拟音频信号从系统的每一个这种部件产生。这些信号提供给公共电路，以便信号的音量和音调等特性在模拟范围内获得控制，产生模拟输出信号，提供给放大器和扬声器。
这样的集成系统制造起来是复杂的。支持音频装置以及诸如开关矩阵、红外遥控器和显示器等用户接口装置的电路，涉及了很多分离的元件，这些元件必须以某种方式放置到电路板上，以便他们能够装入单个封装中。因此，这种系统的元件和制造成本会相对昂贵；并且如果出现故障，找出众多元件中的哪一个遭到了毁坏将需要花费时间以及进行技术上苛刻的测试。
发明内容
本发明为集成音频再现系统提供了一种音频处理单元，该集成音频再现系统包括一个用于从音频数据源恢复音频数据的音频数据恢复装置，音响生成设备和一个用于用户输入音频处理控制数据的用户输入装置，音频处理单元包括一个在集成电路上提供的数字处理器，该数字处理器连接到数据恢复装置、音响生成设备和用户选择装置，并且被配置为从数据恢复装置接收输入音频数据，根据音频处理控制数据在数字范围内处理输入音频数据以生成一个音频输出信号，将该音频输出信号提供给音响生成设备，并控制音频数据恢复装置的至少一个电机功能。
本发明的首选特性在所附的权利要求书中指出。
现在举例并参照附图描述本发明，附图中图1显示了一个音频系统的结构；图2显示了图1的系统中所使用的一个集成电路的结构；以及图3举例说明了图2的集成电路的数字信号处理器的结构。
图中相同的参考数字表示相同的部件。
具体实施例方式
图1的音频系统旨在进行音响再现，例如作为家用高保真系统。该音频系统包括音频源装置、控制装置和输出装置，均通过一个中央微处理器1连接。中央微处理器执行来自包括数字范围中的模拟音频源的所有音频源和诸如开关矩阵和红外遥控器的用户接口装置的接口的信号的处理。以这种方式使用中央微处理器对于上述音频系统的现有设计是相当有益的，因为它所允许的集成度大得多。因此，所需的元件更少，制造和测试更容易，并且产生的系统的尺寸和花费都能减小。另外，这种类型的系统还可以用软件方法定义系统功能，这样，可大量生产单个硬件单元，并通过在其上运行的软件适应具体应用。
音频源装置一般为一个在2处显示的无线电调谐器，一个在3处显示的光盘播放机和一个在4处显示的盒式磁带播放/录音机。更多装置(但不仅限于此)，如DVD，小型磁盘或MP3播放机和/或录音机，电视接收机和话筒，也能提供音频输入。
无线电调谐器2包括FM(调频)天线200和AM(调幅)天线201。来自FM天线的信号在FM解调部件202中解调，解调方法是在203处与一个调谐信号混合，该调谐信号是在中央微处理器1控制下由合成器204产生的；并通过立体声解码器206解码为左右立体声信号。产生的模拟音频信号通过207到达编解码单元5。可变电容二级管208用来在209处的调谐信号的控制下调谐AM接收，该调谐信号是通过合成器204从串行控制器20产生的。接收到的AM信号被解码产生模拟音频信号，该模拟音频信号经过213到达编解码器单元5。选择FM或AM接收是通过由来自串行控制器20的选择信号214所控制的信号开关完成的。这样无线电调谐器部分能够在串行控制器20的控制下以某一选定的FM或AM频率接收信号，并生成传递给编解码器单元5的音频输出信号。
光盘(CD)播放机3具有传统的数据检测硬件，包括一对激光二极管301，跟踪和聚焦发动机302、303和六个检测二极管304-309。激光二极管在310处被来自串行控制器20的使能信号启动。跟踪、聚焦、滑动和转轴驱动器由来自中央微处理器的噪声形成DAC数字控制信号311、312、312a和312b控制。这些控制信号均由低通滤波器R-C网络313、314、314a、314b转换为模拟信号，以便分别在319、320处提供驱动信号。检测二极管304-309的输出被放大并传递到包括低通滤波器和和/差电路的解码单元321，以在322-324、324a处生成四个模拟输出。这些输出被sigma-delta调制器325-327、327a转换成数字比特流，以在328-330、328a处形成传递到中央微处理器1的四个数字信号。四路比特流用于恢复从CD读出的数据，以及将读磁头带到CD上正确的聚焦和跟踪定位点。这样，当CD播放机被串行控制器20使能时，就能够在来自中央微处理器的数字信号311、312、312a、312b的控制下读CD，并将数字数据比特流返回到微处理器。CD和其支撑盘的驱动通常由发动机执行，该发动机在图1中未显示。
盒式磁带播放/录音机4具有一对左400和右401读/写磁头。磁带从磁头读出的输出402、403被放大器404、405放大，并作为左右模拟音频信号经过406、407到达编解码器单元5。到磁头的磁带记录输入408、409由放大器410、411在412、413处通过从I2S接口10接收到的信号生成。I2S接口通过414、415处的来自微处理器1的数字信号生成模拟信号412、413，这两路数字信号是左右音频数据的数字表示。这样，盒式磁带播放/录音机能够读盒式磁带，在406、407处生成到达编解码器单元5的音频信号，并能够在盒式磁带上记录由来自微处理器的414、415处的数字信号生成的模拟数据。发动机(未显示)对盒式磁带的驱动以及擦除头(未显示)的操作正常执行。可支持多种磁带机制。当提供多种磁带机制时，一种机制能够记录来自另一种机制的重放。
串行控制器20通过串行接口33连接到微处理器1。通过在该连接上发送的信号，微处理器可控制串行控制器的不同输出。
音频系统的控制装置为开关矩阵7和遥控器8。开关矩阵7固定在用户可操作的键盘上。开关矩阵7通过并行接口9直接连接到微处理器1。遥控器8发送红外信号，该信号被连接到微处理器1的红外接收机30接收。
音频系统的输出装置为一个直接连接到微处理器1的LCD(液晶显示)显示块11，以及一个包括左右功率放大器12、13和左右扬声器14、15的音频输出部分。显示可由外部显示控制器驱动。这对于采用其他技术的显示尤其方便，例如真空荧光显示或阴极射线管。功率放大器由31、32处的来自编解码器5的左右模拟音频输出信号驱动。
只读存储器(ROM)16由总线17连接到微处理器1。ROM存储处理器所执行的软件。
编解码器5和I2S接口10执行D/A和A/D转换。编解码器5有到微处理器1的连接，可将左右数字音频输入信号传送到微处理器(连接21、22)，并从微处理器1传递出左右数字音频输出信号(连接23、24)。编解码器有连接207、406、407，用于从无线电调谐器和盒式磁带播放/录音机接收模拟信号，以及连接31、32，用于向功率放大器12、13提供输出信号。编解码器还接收27处的来自微处理器1的源选择信号。编解码器中的A/D通路34响应源选择信号，可对音频源2、4中被选中的那个音频源的模拟信号进行编码，生成提供给微处理器1的左右数字音频输入信号。同时，编解码器中的D/A通路35能够解码来自微处理器的左右数字音频输出信号，生成提供给功率放大器的模拟输出。编解码器使用标准编/解码方案。I2S接口10具有到微处理器1的连接414、415，用于接收I2S格式的代表左右数字音频信号的数字信号。I2S接口10将这些信号转换为模拟形式，并在412、413处输出它们，以便盒式磁带播放/录音机录音。
图1的结构包括四个集成电路。一个集成电路承载了串行控制器20和支持无线电调谐器2、光盘播放机3和盒式磁带播放/录音机4的操作的专用电路。另一个集成电路承载了I2S接口10。第三个集成电路承载了编解码器5。第四个集成电路承载了微处理器1。这些集成电路的任何一个或全部均可被集成，以便所需的单独集成电路更少。音频系统的所有元件最好安装在一个封装中，除了可能在单独的盒中的话筒14、15，以及遥控器8。
操作时用户用遥控器8或开关矩阵7选择一个音频源。来自音频源的左右信道音频信号以数字形式提供给微处理器，其格式或者为直接来自检测电路的比特流格式(如果CD播放机是选中的源)，或者为来自编解码器5的编码后数字音频格式(如果无线电调谐器或盒式磁带播放/录音机被选中)。在微处理器中，诸如音量、音调、均衡和纠错的数字信号被处理，在23、24处生成数字形式的左右信道输出信号，其处理方式将在下文描述。然后这些信号被转换为模拟形式，并用来驱动话筒，产生来自数据源的信号的听得见的表现形式。如果用户选择盒式磁带播放/录音机记录来自其他音频源的数据，则微处理器输出信号在28、29处以数字形式输出要录音的信号，通过I2S接口10的D/A转换后，信号的一种表现形式被盒式磁带播放/录音机记录。应注意，即使选中的源固有地生成模拟信号，例如像无线电调谐器和盒式磁带舱那样，它们的输出也将先转换为供处理器1进行数字处理的数字形式，然后再返回到模拟范围以供扬声器输出。
图2显示微处理器1的结构。微处理器包括一个多用数字信号处理器(DSP)100和一系列专用硬件单元101-119。处理器100运行以加载并执行存储在ROM16中的程序代码。专用硬件单元包括一个输入/输出接口阵列101-103、一个CD处理子系统114、一个RDS(无线数据系统)处理子系统115、sigma-delta输入电路116-118以及一个纠错加速子系统(ECC)119。处理器100和专用硬件单元由总线120连接。这样微处理器分为执行软件处理的以DSP100为代表的通用处理部分，以及一套执行硬件处理的专用处理块(特别是子系统114、115和119)。微处理器的这种划分显著增强了其性能。
输入/输出接口如下·UART101是一个标准的RS232型的异步串行接收/发射机。它使用八比特数据，其中一个开始比特，一个结束比特。其用途主要是用于开发，但也可在制造中用于自我测试和诊断。
·四个DSDAC(噪声形成DAC)102-105允许微处理器1提供多达4路脉冲宽度调制输出。在图1的系统中，这些输出被用来控制CD系统中的聚焦和跟踪驱动器以及转轴和滑动发动机。NSDAC逻辑产生的比特流的平均值由DSP设置。参考输出用于消除任何偏置，以便零输出产生对驱动器的零驱动。
·存储器控制器106控制定时以及流向外部存储器16或其他应用中可能连接到微处理器的类似外围设备的数据。系统名义上解码外部存储器的三个存储单元引导ROM、静态RAM和动态RAM，虽然引导ROM和静态RAM解码能够为外部外围设备进一步分解。DRAM中的定时、宽度(字节或字)和列数能够被独立编程。处理器能够运行来自快速内部RAM和较慢的引导ROM的代码，从而具有了处理器DSP和微控制器的特性。使用中，当微控制器初次被激活时，存储在ROM16中的软件将被下载到微处理器上的本地随机存取内存中。
·AC97接口107提供一个到编解码器5的接口，该编解码器在本应用中为一个AC97编解码器。编解码器5具有16比特立体声ADC和DAC，以及五个立体声输入和立体声输出上的独立增益调整。通过以音频抽样率的256倍速操作的一个256比特分组与AC97通信。AC97接口107允许DSP100通过以44.1kHz音频抽样率读写寄存器与AC97通信。
·I2S端口108提供到I2S接口10的连接。I2S是CD质量DAC的串行接口的标准形式。如上文所述，此接口可用于在主AC97音频输出驱动功率放大器时向磁带上记录音频(以不同的音调和音量设置)。
·红外输入109连接到红外探测器30。输入端口109测量指定的红外转换之间的时间，检测和翻译红外指令，然后中断处理器10，以便红外指令被处理。通过这种方法，红外装置使用户能够进行正常控制，例如音量调整、音频源选择、无线电波段和频道选择、音调调整以及磁带和CD位置和播放控制。
·串行接口(SPI)110连接到串行连接部件33并允许DSP100与串行控制器20通信。通过此接口，DSP100可发布指令，控制串行控制器20的输出。这为在不需要微处理器1本身直接连接到无线电调谐器和CD播放机的情况下控制这些装置的操作提供了方便的办法。要使能CD播放机，DSP100在总线120上发送一个信号到SPI110，使SPI在串行连接部件33上发送一个CD使能信号。串行控制器存储CD使能标志。在接收到CD使能信号后，串行控制器设置CD使能标志，并通过310处的输出信号启动CD。要禁用CD播放机，DSP100在总线120上发送一个信号到SPI110，使SPI在串行连接部件33发送CD禁用信号。在收到CD禁用信号后，串行控制器清除CD使能标志，并通过310处的输出信号禁用CD。类似地，串行控制器存储了无线电调谐器2的操作标志，例如调谐器使能标志和波段选择标志，这些标志由来自SPI110的相应消息控制。串行控制器20可存储附加标志，提供附加功能。这种安排方式可减少微处理器1的输出数。不是微处理器本身具有用于串行控制器20提供的每个信号的独立输出引脚，而是微处理器1和串行接口20之间有一个简单的串行接口。
·通用I/O(GPIO)块111代表多个(如64个)通用I/O引脚。这些引脚可用作输入或输出。它们可用于驱动显示、读开关或与外围设备(相对地)慢通信。GPIO块连接到开关矩阵7和显示器11。由于提供了大量引脚，其中每一个引脚都能在软件指令下被DSP100独立控制，因此GPIO为微处理器适应具有不同显示单元和不同开关输入的不同实施方式提供了方便的手段。一旦GPIO已被连接到这些装置，则DSP100和装置之间的相互作用由所使用的软件决定。
·盒式磁带噪声形成DAC(CDAC)113旨在允许使用微处理器1的高保真系统制造商提供低成本磁带录音解决方案。该块的构造与NSDAC相同，但这些块的运行速度为44.1KHz。如果使用CDAC输出，则不需要外部I2S DAC，并且图1中412、413处的盒式磁带录音信号能够由微处理器1的CDAC113直接提供。这样能减小电路板面积、元件数和制造成本。
CD处理子系统114执行从CD播放机3接收的数据的解码，生成自CD恢复的音频数据。CD处理子系统114包括数字锁相环(DPLL)130、移位寄存器(SR)131、14-8解码器(FED)132、子码模块133、数据缓冲器134以及控制130-134单元的定时和控制模块135。数字锁相环130恢复来自CD数据的比特时钟。CD数据中的转换应发生在时钟转换期。此逻辑合成一个恢复时钟，并且如果数据提前或推迟，则增大或减小恢复出的时钟频率作为补偿。恢复出的时钟与系统时钟同步。这样就引入了一个+/-半系统时钟周期的抖动。对于67MHz的系统时钟，这代表数据转换间的最小间隔的1％。DPLL频率可被DSP读出以控制磁盘的速度。DPLL的初始频率以及比例和积分反馈通路中的增益均能被DSP设置，以控制采集时间和稳定性。移位寄存器将来自磁盘的串行数据转换为并行符号。它还用于检测同步符号。14-8解码器将数据从其在CD中存储的14比特的格式转换为在DSP100中使用的8比特(1字节)的格式。当CD数据被记录时，每8比特字节编码为14信道比特。每一信道比特对应记录后的数据的一个转换。因此FED将每一组14个接收到的信道比特翻译为单个8比特字节的音频数据。恢复出的字节传递给子码模块和数据缓冲器。子码模块133检测子码同步符号并从接收到的帧中提取子码字节。子码模块连接到数据总线120，以输出子码信息。数据缓冲器134缓冲接收到的音频数据，以提高DSP100所执行的去交错的效率。来自CD的数据依次写入数据缓冲器134中的三个缓冲器中。每个缓冲器可容纳32字节，或接收到的音频数据的一帧。数据缓冲器134连接到总线120，通过该总线DSP100能够访问数据缓冲器134的缓冲区。数据缓冲器134被设置为使DSP不能访问正在写入接收到的数据的缓冲器，但能访问已写入数据的前两个缓冲器。这使得DSP能够在不复制数据的情况下执行去交错的第一阶段。
RDS处理子系统115从接收到的无线电信号中提取RDS数据，并在总线120上提供RDS数据。
CD系统3中有三个Sigma Delta ADC 325-327(见图1)，它们提供代表聚焦错误328、跟踪错误329和中央孔径330的信号。这些信号均为代表各自信号幅度的比特流形式。Sigma delta输入116-118均分别连接到ADC325-327中的一个。Sigma delta输入以预置的抽样周期重复计数各自的比特流中的二进制的1，并将各自的计数结果提供给总线120。该结果可被DSP100用来确定聚焦和跟踪错误，以便通过NSDAC102-105中的两个控制聚焦和半径伺服303、302。该结果(特别是中央孔径数)还可以通过总线120传递到DPLL130，作为输入到CD子系统114的基本数据。
DSP100在来自ROM16的软件的控制下对接收自CD子系统114的数据进行Reed-Solomon纠错。在纠错操作过程中，要求DSP100确定接收到的数据的校验子(syndrome)。这可以在软件中执行，但要向当前校验子“加”一个字节，将占用软件中的约20条指令。这样，在CD数据率下，每秒将消耗DSP100的约1千万条指令。纠错加速(ECC)块用于加速此过程。ECC块可通过总线120与DSP100通信。ECC块执行校验子计算，并响应来自DSP的指示消息，返回指示要加到当前校验子上的字节的消息。这样，通过将DSP100确定校验子的负荷减少到每接收一个数据字节用一条指令，加速了校验子计算任务。
DSP100以67MHz的时钟速率操作，但也可使用其他速率。DSP100是一个通用处理器，它在软件的控制下，通过总线120接收数据，处理该数据，并通过相同的总线输出数据。
DSP100的结构如图3所示。该DSP具有八个32位寄存器160。这些寄存器可用于保存地址或数据。当寄存器用于提供地址时，它与一个五比特偏置(变址寻址indexed addressing)结合，允许对小数据结构的单周期访问。DSP100包括32位算术逻辑单元(ALU)161。DSP100的RAM162-164可在微处理器1的集成电路或外部RAM芯片上提供。该RAM可以是SRAM和DRAM的混合。有三个存储单元被外部存储器控制器解码，两个静态的一个动态的。每个存储单元的速度和宽度可独立调整。外部存储器可为8或16比特宽。外部存储器控制器在某种程度上将此隐蔽，并允许对外部存储器的8或16比特存取。复位后处理器执行来自静态存储器的一个存储单元的指令。其意图是速度很重要的操作(如数字滤波器)的代码能够传递到快速内部程序RAM，并在其中执行，而慢速操作(如用户接口)的代码可直接从引导EPROM执行。另外，DSP包括SP和PC寄存器165、标志存储166、专用比特移位单元167、专用乘法单元168和外部存储器控制器169。DSP的块由总线170连接。
操作时，用户通过打开系统电源使能图1的音频系统。除电池供电的遥控器8外，音频系统的所有设备具有公共的电源(图中未显示出)，虽然系统的不同元件可能具有来自电源的不同电压。当其被打开时，微处理器1启动并从ROM16加载操作软件。要加快执行速度可将软件存储在本地RAM中。通过开关矩阵7和/或遥控器8，用户可向DSP100提供指示下列信息的数据·音频输入单元2、3、4中的哪一个将提供通过话筒14、15的重放的音频源；·如果源为CD或磁带播放机，则该单元是处于播放、暂停或停止模式，还是要索引前进或倒退。
·音响重放的音量、音调和其他处理效果的设置；·音响是否还被盒式磁带播放/录音机4记录。
还可能提供其他信息。用户设置被提供给微处理器1的GPIO块111，然后通过总线120到达DSP100，DSP100将设置存储在RAM，以便在软件执行时这些设置可用。
如果无线电调谐器被选中为音频源，则DSP100通过端口110向串行控制器20发送合适的调谐器使能和选择信号。然后调谐器被串行控制器20启动。来自调谐器的模拟音频信号被编解码器5转换到数字范围，并提供给AC97接口107。数字信号从该处通过总线120传递到DSP100，DSP100在其程序软件的控制下根据用户对音量、音调等的设置转换数字信号。另外，特别地，如果正在接收FM无线电信号，数字音频信号将受到频率均衡，以解决任何用在信号传输中的压缩或类似的问题。DSP100的软件包括一个或多个用于无线电均衡的预置处理例程以及用于均衡接收到的音频数据的相应例程。产生的信号通过AC97接口107输出到编解码器5。AC97接口将信号转换回模拟范围，并将其输出到放大器和话筒12-15。
如果CD播放机被选中为音频源，则DSP100通过端口110向串行控制器20发送相应的CD播放机使能和选择信号。然后CD播放机被串行控制器20启动。同时，DSP100直接通过NSDAC102-105控制CD播放机的伺服。来自CD播放机的原始比特流数据在sigma delta输入116-118处被微处理器1接收。通过数据总线120，该数据被提供给DSP100和CD子系统114。DSP使用该数据确定任何跟踪或聚焦错误，并将输出相应调整到跟踪和聚焦伺服。同时，CD子系统将接收到的数据解码为存储在数据缓冲器134的缓冲器中的八比特字节。DSP100按照上文所述的方式读缓冲器，执行接收到的数据的去交错，然后在接收到的数据上执行纠错，生成来自CD的脉冲编码调制数字音频数据。然后该数据可被DSP100转换为另一种数字音频形式。然后DSP100在其程序软件的控制下根据用户对音量、音调等的设置转换该数字音频数据形式。产生的信号通过AC97接口107输出到编解码器5。AC97接口将信号转换回模拟范围，并将其输出到放大器和话筒12-15。
如果盒式磁带播放/录音机被选中为音频源，则DSP100通过端口110向串行控制器20发送相应的盒式磁带播放/录音机使能和选择信号。然后盒式磁带播放机由串行控制器20通过图1未显示的信号启动。来自盒式磁带播放/录音机的模拟音频信号被编解码器5转换为数字范围，并提供给AC97接口107。数字信号从该处通过总线120传递到DSP100，DSP100在其程序软件的控制下根据用户对音量、音调等的设置转换数字信号。另外，数字音频信号将受到频率均衡，以解决所使用的盒式磁带的类型。磁带类型可由用户输入或由盒式磁带舱检测，并通过接口111提供给微控制器。DSP100的软件包括用于磁带均衡的预置处理例程和用于均衡接收到的音频数据的相应例程。产生的信号通过AC97接口107输出到编解码器5。AC97接口将信号转换回模拟范围，并将其输出到放大器和话筒12-15。
如果用户指示盒式磁带播放/录音机从选中的音频源录音，则产生的信号除通过AC97接口107输出到编解码器5外，还通过I2S端口108输出到I2S接口10。在I2S接口信号被转换回模拟范围并输出到盒式磁带播放/录音机。信号在输出到I2S接口时将不会受到输出到编解码器5的信号所受的某些处理。例如，音量和音调处理可能不应用于这些信号。一般更希望相应的磁带类型均衡应用于信号。
除上文描述的音频处理外，DSP100向显示器提供输出，指示其状态。该输出可对诸如音量或无线波段设置的用户输入提供确认，或指示从使用中的音频源获得的数据，例如CD跟踪数据或RDS数据。
值得欣赏的是图1的系统可以以多种方式变化。例如，话筒14、15可被耳机或其他提供听得见的信号的手段取代或补充。可提供附加或不同的音频源，如小型磁盘或DVD(数字视频磁盘)。
申请人要引起注意的事实是，本发明可包含这里非明确或明确揭示的任何特性或特性组合，或推广，并不限于本权利要求书的任何一条的范围。查看前文的描述后，对于本领域熟练技术人员，显然可在本发明的范围内进行各种修改。
权利要求
1.集成音频再现系统的一种音频处理单元，其中集成音频再现系统包括一个用于从音频数据源恢复音频数据的音频数据恢复装置、音响生成设备和一个用于用户输入音频处理控制数据的用户输入装置，该音频处理单元包括一个由一个集成电路提供的数字处理器，该数字处理器连接到数据恢复装置、音响生成设备和用户选择装置，并被安排为从数据恢复装置接收输入的音频数据，根据音频处理控制数据在数字范围内处理输入的音频数据，生成一个音频输出信号，将该音频输出信号提供给音响生成设备，并控制音频数据恢复装置的至少一个电机功能。
2.根据权利要求1所述的音频处理单元，其中音频再现系统包括用于从第二个音频数据源恢复音频数据的第二数据恢复装置，以及一个用于选择数据恢复装置之一的用户选择装置，第二数据恢复装置和用户选择装置连接到音频处理单元，其中为生成音频输出信号，数字处理器可处理从用户选择装置选中的第一数据恢复装置和第二数据恢复装置之一接收到的输入音频数据。
3.根据权利要求2所述的音频处理单元，其中数据恢复装置之一能够从模拟数据源恢复音频数据。
4.根据权利要求3所述的音频处理单元，其中音频处理单元包括一个用于将从模拟数据源恢复出的模拟音频数据转换为供数字处理器处理的数字音频数据的模拟到数字转换器。
5.根据权利要求4所述的音频处理单元，其中模拟到数字转换器在上述集成电路上提供。
6.根据权利要求4所述的音频处理单元，其中模拟到数字转换器在第二集成电路上提供。
7.根据权利要求3至6中任意一个所述的音频处理单元，其中第一数据恢复装置是无线电接收机或盒式磁带播放/录音机。
8.根据权利要求3至7中任意一个所述的音频处理单元，其中第二数据恢复装置能够从数字数据源恢复音频数据。
9.根据权利要求8所述的音频处理单元，其中数字处理器被连接为接收来自上述第二数据恢复装置的数字形式的音频数据。
10.根据权利要求8或9所述的音频处理单元，其中第二数据恢复装置为光盘播放机、数字视频磁盘播放机、MP3播放机或小型磁盘播放机。
11.根据前述任一权利要求所述的音频处理单元，其中音响生成设备包括一个放大器和至少一个音响生成器。
12.根据权利要求11所述的音频处理单元，其中音响生成器为一个扬声器。
13.根据权利要求11或12所述的音频处理单元，其中放大器是一个D类放大器，并且音频输出信号是D类信号。
14.根据权利要求11或12所述的音频处理单元，其中放大器是一个模拟放大器，并且音频处理单元包括一个用于将数字音频信号转换到模拟范围以形成音频输出信号的数字到模拟转换器。
15.根据权利要求14所述的音频处理单元，其中数字到模拟转换器在上述提供数字处理器的集成电路上提供。
16.根据权利要求14所述的音频处理单元，其中数字到模拟转换器在第二集成电路上提供。
17.根据权利要求16所述的音频处理单元，且权利要求16是权利要求6的从属权利要求，其中数字到模拟转换器和模拟到数字转换器在同一集成电路上提供。
18.根据前述任一权利要求所述的音频处理单元，其中承载数字处理器的集成电路直接连接到数据恢复装置、音响生成设备、用户选择装置、用户输入装置和用户输出装置。
19.根据权利要求1至17中任意一个所述的音频处理单元，其中音频处理单元包括一个连接在该数据恢复装置或任一数据恢复装置和集成电路之间的预处理部分，预处理部分包括模拟电路，该模拟电路用于对来自数据恢复装置的音频信号在模拟范围内执行预处理以生成所述输入音频数据。
20.根据权利要求19所述的音频处理单元，其中预处理部分具有一个用于控制模拟电路的操作的控制单元，控制单元由串行接口连接到数字处理器，数字处理器通过该串行接口能控制该控制单元的操作。
21.根据权利要求20所述的音频处理单元，其中控制单元包括多个用于存储模拟电路的控制状态的状态存储器，一个连接到串行接口的输入端口，用于接收来自数字处理器的信号并根据这些信号设置状态存储器，以及一个用于根据状态存储器的状态生成模拟电路的控制信号的输出端口。
22.根据权利要求19至21所述的音频处理单元，其中预处理部分与数字处理器在同一集成电路上提供。
23.根据权利要求19至21所述的音频处理单元，其中预处理部分在另一个集成电路上提供。
24.根据前述任一权利要求所述的音频处理单元，其中数字处理器被安排为在数字范围内处理输入音频数据，以便在输入音频数据上执行频率均衡。
25.根据权利要求24所述的音频处理单元，且权利要求24是权利要求2的直接或间接从属权利要求，其中频率均衡取决于第一数据恢复装置或第二数据恢复装置中的哪一个被用户选择装置选中。
26.根据权利要求24或25所述的音频处理单元，其中数字处理器能够执行无线电信号频率均衡以进行无线电信号整形。
27.根据权利要求24至26中任意一个所述的音频处理单元，其中数字处理器能够执行频率均衡以进行盒式磁带信号整形。
28.根据权利要求27所述的音频处理单元，其中数据恢复装置是一个能够感知盒式磁带舱中使用的磁带的类型并根据其感知将磁带类型信号提供给音频处理单元的盒式磁带舱，并且音频处理单元能够根据磁带类型信号执行频率均衡。
29.根据权利要求27所述的音频处理单元，其中音频再现系统包括一个连接到音频处理单元的用于用户输入磁带类型信息的用户输入装置，并且音频处理单元能够根据磁带类型信息执行频率均衡。
30.根据权利要求2至29中任意一个所述的音频处理单元，其中数据恢复装置之一是一个能够记录音频信号的盒式磁带舱，并且音频处理单元能够在数字范围内处理输入音频数据，生成盒式磁带输出信号，并将该盒式磁带输出信号提供给盒式磁带舱记录。
31.根据权利要求30所述的音频处理单元，其中音频处理单元包括一个用于将数字音频信号转换到模拟范围以形成盒式磁带输出信号的数字到模拟转换器。
32.根据权利要求31所述的音频处理单元，其中数字到模拟转换器在所述提供处理单元的集成电路上提供。
33.根据权利要求31所述的音频处理单元，且权利要求31是权利要求4的从属权利要求，其中数字到模拟转换器与上述模拟到数字转换器在不同的集成电路上提供。
34.根据前述任一权利要求所述的音频处理单元，其中数字处理器可在软件控制下操作。
35.根据前述任一权利要求所述的音频处理单元，其中数字处理器被安排为对接收到的音频信号进行纠错。
36.根据权利要求35所述的音频处理单元，其中音频处理单元包括一个响应数字处理器的、向音频处理单元提供校验数据的校验子计算单元。
37.根据前述任一权利要求所述的音频处理单元，所述提供处理单元的集成电路被安排为对接收到的音频信号进行去交错。
38.根据权利要求37所述的音频处理单元，包括一个可由处理单元访问的用于存储接收到的音频数据的缓冲器单元，该缓冲器单元包括三个缓冲器，且缓冲器单元被安排为在连续的缓冲器中存储接收到的数据，并使得当前存储数据的缓冲器不能被处理单元访问。
39.根据前述任一权利要求所述的音频处理单元，其中电机功能为读磁头相对于音频数据源的定位。
40.根据权利要求1至38中任意一个所述的音频处理单元，其中电机功能包括数据源的移动。
41.根据权利要求40所述的音频处理单元，其中电机功能为数据源移动的速度控制。
42.根据前述任一权利要求所述的音频处理单元，其中电机功能在软件控制下执行。
全文摘要
一个集成音频再现系统的音频处理单元，其中集成音频再现系统包括一个用于从一个音频数据源(2、3、4)恢复音频数据的音频数据恢复装置、音响生成设备(14、15)和一个用于用户输入音频处理控制数据的用户输入装置，音频处理单元包括一个在集成电路上提供的数字处理器(1)，该数字处理器连接到数据恢复装置、音响生成设备和用户选择装置并被安排为从数据恢复装置接收输入音频数据，根据音频处理控制数据在数字范围内处理输入音频数据以生成一个音频输出信号，将音频输出信号提供给音响生成设备，以及控制音频恢复装置的至少一个电机功能。
文档编号G11B31/00GK1436350SQ0181102
公开日2003年8月13日 申请日期2001年5月14日 优先权日2000年5月12日
发明者马丁·J·布伦南 申请人:全球硅有限公司