[发明专利]用于压缩数字信号的系统和方法

说明书

一种系统可以包括德尔塔‑西格玛模数转换器和数字压缩电路。德尔塔‑西格玛模数转换器可以包括环路滤波器，其具有环路滤波器输入，配置为接收输入信号并且响应于输入信号产生中间信号，多位量化器，配置为将中间信号量化成未压缩数字输出信号，以及反馈数模转换器，其具有反馈输出，配置为响应于未压缩数字输出信号产生反馈输出信号以便于在环路滤波器输入将输入信号与反馈输出信号组合。数字压缩电路可以配置为接收未压缩数字输出信号并且将未压缩数字输出信号压缩成已压缩数字输出信号，其比未压缩数字输出信号具有更少的量化电平。

相关申请

本发明要求2015年6月22日提交的美国专利申请序列号No.14/745,795的优先权，其要求2014年6月25日提交的美国临时专利申请序列号No.62/016,881的优先权，它们每个以它的整体通过参考并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及音频系统，并且更具体地涉及压缩在音频系统中的数字信号。

背景技术

麦克风普遍存在于由个人使用的许多设备中，包括计算机、平板电脑、智能手机、以及许多其他消费设备。总体而言，麦克风是电声变换器，其响应于由声音事件在麦克风上导致的麦克风一部分(例如膜片或其他结构)的偏转而产生电信号。

在数字麦克风系统中，麦克风变换器的模拟输出信号可以由模数转换器处理来将模拟输出信号转换成数字输出信号，其可以在总线上发送给数字音频处理器用于进一步处理。通过在总线上发送数字信号而不是模拟信号，音频信号可以更不易受噪声影响。

为了充分地再现具有足够质量的音频信号，数字输出信号可以具有多个量化电平，多个量化电平会需要大数量的数字位，以便每个量化电平由对应数字代码表示。可能不期望发送具有许多位和/或具有在数字总线、特别是串行数字总线上改变频率的位的数字代码，由于通信吞吐量会随着在数字代码中的位数量增加而下降。

发明内容

根据本发明的教导，可以减少或消除与数字信号的通信相关的某些缺点和问题。

根据本发明的实施例，一种系统可以包括德尔塔-西格玛模数转换器和数字压缩电路。德尔塔-西格玛模数转换器可以包括环路滤波器，其具有环路滤波器输入，配置为接收输入信号并且响应于输入信号产生中间信号，多位量化器，配置为将中间信号量化成未压缩数字输出信号，以及反馈数模转换器，其具有反馈输出，配置为响应于未压缩数字输出信号产生反馈输出信号以便于在环路滤波器输入将输入信号与反馈输出信号组合。数字压缩电路可以配置为接收未压缩数字输出信号并且将未压缩数字输出信号压缩成已压缩数字输出信号，其比未压缩数字输出信号具有更少的量化电平。

根据本发明的这些和其他实施例，一种方法可以包括在环路滤波器输入接收模拟输入信号并且响应于输入信号滤波模拟输入信号以产生中间信号。该方法可以还包括将中间信号量化成未压缩数字输出信号。该方法可以还包括将未压缩数字输出信号转换成已压缩数字输出信号以便于在环路滤波器输入将输入信号与反馈输出信号组合。该方法可以附加地包括将未压缩数字输出信号压缩成已压缩数字输出信号，其比未压缩数字输出信号具有更少的量化电平。

根据本发明的这些和其他实施例，一种集成电路可以包括变换器，德尔塔-西格玛模数转换器，数字压缩电路和数字处理电路。变换器可以配置为产生指示由变换器测量的物理数量的输入信号。德尔塔-西格玛模数转换器可以包括环路滤波器，其具有环路滤波器输入，配置为接收输入信号并且响应于输入信号产生中间信号，多位量化器，配置为将中间信号量化成未压缩数字输出信号，以及反馈数模转换器，其具有反馈输出，配置为响应于未压缩数字输出信号产生反馈输出信号以便于在环路滤波器输入将输入信号与反馈输出信号组合。数字压缩电路可以配置为接收未压缩数字输出信号并且将未压缩数字输出信号压缩成已压缩数字输出信号，其比未压缩数字输出信号具有更少的量化电平。数字处理电路可以配置为处理未压缩数字输出信号和已压缩数字输出信号的至少一个以确定输入信号的特征。