(57)【要約】【課題】本発明の方法及びシステムは、従来のサンプルレートコンバータの限界を克服する改良されたサンプルレートコンバータを提供する。【解決手段】改良されたシステムは、単純な非同期式サンプルレートコンバータ及び同期式サンプルレートコンバータを備える。単純な非同期式サンプルレートコンバータの出力部は、同期式サンプルレートコンバータの入力部に接続される。代替の実施形態では、同期式サンプルレートコンバータの出力部は、単純な非同期式サンプルレートコンバータの入力部に接続される。【選択図】図３
2015072473.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンプルレートコンバータシステムであって、
入力部及び出力部を有する単純な非同期式サンプルレートコンバータと、
入力部及び出力部を有する同期式サンプルレートコンバータと、を備え、
前記単純な非同期式サンプルレートコンバータの前記出力部は、前記同期式サンプルレートコンバータの前記入力部に接続される、
ことを特徴とする、システム。
【請求項２】
前記同期式サンプルレートコンバータは、完全な同期式サンプルレートコンバータを含む、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記単純な非同期式サンプルレートコンバータは、入力サンプルレート及び出力サンプルレートを有し、前記出力サンプルレートに対する前記入力サンプルレートの比が、１にほぼ等しい、請求項１記載のシステム。
【請求項４】
前記単純な非同期式サンプルレートコンバータは、サンプルバッファ及びコントローラを備える、請求項１記載のシステム。
【請求項５】
前記同期式サンプルレートコンバータは、サンプルバッファ及びコントローラ／計算器を備える、請求項１記載のシステム。
【請求項６】
前記単純な非同期式サンプルレートコンバータは、パケットバッファ及びコントローラを備える、請求項１記載のシステム。
【請求項７】
前記同期式サンプルレートコンバータは、パケットバッファ及びコントローラ／計算器を備える、請求項１記載のシステム。
【請求項８】
サンプルレートコンバータシステムであって、
入力部及び出力部を有する同期式サンプルレートコンバータと、
入力部及び出力部を有する単純な非同期式サンプルレートコンバータと、を備え、
前記同期式サンプルレートコンバータの前記出力部は、前記単純な非同期式サンプルレートコンバータの前記入力部に接続される、
ことを特徴とする、システム。
【請求項９】
前記同期式サンプルレートコンバータは、完全な同期式サンプルレートコンバータを含む、請求項８記載のシステム。
【請求項１０】
前記単純な非同期式サンプルレートコンバータは、入力サンプルレート及び出力サンプルレートを有し、前記出力サンプルレートに対する前記入力サンプルレートの比が、１にほぼ等しい、請求項８記載のシステム。
【請求項１１】
前記単純な非同期式サンプルレートコンバータは、サンプルバッファ及びコントローラを備える、請求項８記載のシステム。
【請求項１２】
前記同期式サンプルレートコンバータは、サンプルバッファ及びコントローラ／計算器を備える、請求項８記載のシステム。
【請求項１３】
前記単純な非同期式サンプルレートコンバータは、パケットバッファ及びコントローラを備える、請求項８記載のシステム。
【請求項１４】
前記同期式サンプルレートコンバータは、パケットバッファ及びコントローラ／計算器を備える、請求項８記載のシステム。
【請求項１５】
送出元からの入力サンプルレートのサンプルを出力サンプルレートに変換する方法であって、
複数の入力サンプルを前記送出元から受信するステップと、
前記入力サンプルレートの前記複数の入力サンプルを、中間サンプルレートの複数の中間サンプルに変換するステップと、を含み、
前記複数の入力サンプルは、新しいサンプルを挿入し又は前記複数の入力サンプルのうちの１つを削除することによって、前記複数の中間サンプルに変換され、
前記中間サンプルレートに対する前記入力サンプルレートの比は、１にほぼ等しく、
前記中間サンプルレートの前記複数の中間サンプルを前記出力サンプルレートの複数の出力サンプルに変換するステップを更に含み、
前記中間サンプルレート及び前記出力サンプルレートが一緒にロックされる、ことを特徴とする、方法。
【請求項１６】
前記挿入され又は削除されたサンプルにきわめて近接している前記サンプルを平滑化するステップを更に含む、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記新しいサンプルは、前記新しいサンプルに直接隣接する前記入力サンプルのうちの１つと同じ値を有する、請求項１５記載の方法。
【請求項１８】
新しいサンプルを挿入する前記ステップは、標準曲線適合法を用いて新しいサンプルを作成することを含む、請求項１５記載の方法。
【請求項１９】
前記複数の中間サンプルは、内挿法を用いて前記複数の出力サンプルに変換される、請求項１５記載の方法。
【請求項２０】
前記サンプルは、パケットで送信される、請求項１５記載の方法。
【請求項２１】
送出元からの入力サンプルレートのサンプルを出力サンプルレートに変換する方法であって、
複数の入力サンプルを前記送出元から受信するステップと、
前記入力サンプルレートの前記複数の入力サンプルを、中間サンプルレートの複数の中間サンプルに変換するステップと、を含み、
前記入力サンプルレート及び前記中間サンプルレートは一緒にロックされ、
前記中間サンプルレートの前記複数の中間サンプルを前記出力サンプルレートの複数の出力サンプルに変換するステップを更に含み、
前記複数の中間サンプルは、新しいサンプルを挿入し又は前記複数の中間サンプルのうちの１つを削除することによって、前記複数の出力サンプルに変換され、
前記出力サンプルレートに対する前記中間サンプルレートの比は、１にほぼ等しい、
ことを特徴とする、方法。
【請求項２２】
前記挿入又は削除されたサンプルに極めて近接している前記サンプルを平滑化するステップを更に含む、請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
前記新しいサンプルは、前記新しいサンプルに直接隣接する前記中間サンプルのうちの１つと同じ値を有する、請求項２１記載の方法。
【請求項２４】
新しいサンプルを挿入する前記ステップは、標準曲線適合法を用いて新しいサンプルを作成することを含む、請求項２１記載の方法。
【請求項２５】
前記複数の入力サンプルは、内挿法を用いて前記複数の中間サンプルに変換される、請求項２１記載の方法。
【請求項２６】
前記サンプルは、パケットで送信される、請求項２１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的にはデータ送信システムに関し、より詳細には、複数のサンプルレートドメインにわたる信号ストリーム中でデータを伝搬させるシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
信号（音声信号、無線信号、ビデオ信号）を処理する多くのシステムでは、信号ストリームを、１つのサンプルレートドメインから別のドメインに送出することが必要であり、すなわち、この場合、２つのドメインのサンプルクロック時間基準が独立している。送出元ドメインのストリーム中の音声サンプルは、送出先ドメインにとって適切な新しいサンプルを生成するように変換されなければならない。これを実施するために用いられるアルゴリズムが、サンプルレートコンバータ（sample-rate converter：ＳＲＣ）である。独立したサンプリング時間基準を有するドメイン間でのデータの伝搬に関連する問題に対して本質的に２つの方式が存在するが、これらは一般的に「単純」及び「完全」と名付けることが可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明を実施するに際して、非同期式変換が扱われることに留意されたい。非同期式変換は、送出元及び送出先のサンプルレートが一緒にロックされていないときに必要とされ、同期式変換は、それらがロックされているときに用いることが可能である。サンプルレートは、双方が同じクロック時間ベースから派生するときに「ロック」される。
【０００４】
「単純な」非同期式サンプルレートコンバータにおいて、ストリーム中のサンプルは、送出元からのサンプル生産速度を送出先でのサンプル消費速度と一致させるために、必要に応じて適応的に繰り返され又は削除される。この方式は、非同期式サンプルレートコンバータの出力中での瞬時位相跳躍の結果として、著しい歪が惹起されるという問題を有する。送出元及び送出先のサンプリングレートが非常に近くない限り、この歪は非常に高い。「完全」な非同期式サンプルレートコンバータは、様々な内挿法を用いて全てのサンプルを再計算する。この方式は、低歪を提供することが可能であるが、高い演算負荷を必要とする。
【０００５】
したがって、高い演算負荷を必要とすることなく、減少した歪を示すサンプルレートコンバータに対する必要性が存在する。
【０００６】
多くのシステム、例えば、Ａ２ＤＰ送出元（一般的には電話又はコンピュータ）からＡ２ＤＰ受信機（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ヘッドフォン又はステレオシステムのセット）へのステレオ音声の無線送信を可能とするＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）プロファイルであるＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）改良型音声分布プロファイル（Advanced Audio Distribution Profile：Ａ２ＤＰ）などの任意のストリーム送出元において、またはインターネット音声の分野において、物理的な送出元及び／又は送出先のクロック信号が存在しないという事実によって複雑さが増す。完全な非同期式サンプルレートコンバータの設計には、入力サンプルレートと出力サンプルレートの比の瞬時の計算が必要であるか、または近似の瞬時比を推定する機構を追加することが必要である。このような機構は、精度の低下及び演算された推定値の容認不可能な修正時間という更なる問題を導入する。
【０００７】
歪性能が、前述の２つの方式のそれらの間のどこかにあり、したがって、単純な非同期式サンプルレートコンバータの使用が、不適切であり、完全な非同期式サンプルレートコンバータは演算資源を無駄遣いする周知の実際の状況（例えば、デジタル音声放送（ＤＡＢ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）改良型音声分布プロファイル、及び任意のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）改良型音声分布プロファイル経路）が存在する。
【０００８】
特に手を用いずに操作可能な電話プログラムの場合、従来技術では無視されてきた改良型の音声分布プロファイル音声性能に対する必要性が存在する。自動車用途向けのこのような改良型の音声分布プロファイルシステムは、通常は、非同期式サンプルレートコンバータを用いる代わりに、サンプルレートの差を補償するために、単にフレームをドロップさせ又は弱音器を追加する。この方式は、音声ギャップ、ポップ、及び誤動作などの好ましくないユーザ認識可能な音声作為を惹起する。
【０００９】
したがって、好ましくないユーザ認識可能な音声作為を減少させる演算効率の良いサンプルレートコンバータに対する必要性が存在する。また、送出元及び／又は送出先のサンプルレートクロックが利用可能でないシステムで用いることが可能なサンプルレートコンバータに対する必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述の及び他の技術上の欠陥は、単純な非同期式サンプルレートコンバータと同期式サンプルレートコンバータとの組み合わせを提供する本発明によって対処され克服される。本発明の主たる態様は、作為を減少させ、送出元及び送出先のサンプルクロックレートの双方が利用可能ではないシステムで用いることが可能なサンプルレートコンバータソリューションを提供することである。単純な非同期式サンプルレートコンバータのタスクは、送出元レートを、送出先レートにロックされるが送出元レートに近い中間レートに非同期式に変換することである。同期式サンプルレートコンバータは次に、送出先レートに変換する。この方式を用いると、単純な非同期式サンプルレートコンバータのサンプルレート比は１に近いため、歪を最小化するために繰り返し又は削除される必要のあるサンプルの数は最小となる。そのうえ、同期式サンプルレートコンバータの演算負荷は、類似の歪性能を持つ非同期式サンプルレートコンバータよりはるかに少ない。単純な非同期式サンプルレートコンバータで用いられる比は、所望の歪水準を達成するように選択することが可能である。
【００１１】
本発明と一貫した方法及びシステムは、従来のサンプルレートコンバータの限界を克服する改良型のサンプルレートコンバータを提供する。この改良型システムは、単純な非同期式サンプルレートコンバータ及び同期式サンプルレートコンバータを備える。単純な非同期式サンプルレートコンバータの出力部は、同期式サンプルレートコンバータの入力部に接続される。代替の実施形態では、単純な同期式サンプルレートコンバータの出力部が、非同期式サンプルレートコンバータの入力部に接続される。
【００１２】
本発明と一貫した方法及びシステムによれば、送出元からの入力サンプルレートのサンプルを出力サンプルレートに変換する方法が提供される。本方法は、送出元から複数の入力データを受信し、入力サンプルレートのこれら複数の入力サンプルを中間サンプルレートの複数の中間サンプルに変換して、中間サンプルレートのこれらの複数の中間サンプルを出力サンプルレートの複数の出力サンプルに変換する。本方法では、複数の入力サンプルは、新しいサンプルを挿入し、又は、これらの複数の入力サンプルのうちの１つを削除することによって、複数の中間サンプルに変換され、中間サンプルレートに対する入力サンプルレートの比は、１にほぼ等しく、中間サンプルレート及び出力サンプルレートは一緒にロックされる。
【００１３】
本発明と一貫した方法及びシステムによれば、送出元からの入力サンプルレートのサンプルを出力サンプルレートに変換する方法が提供される。本方法は、送出元から複数の入力データを受信し、入力サンプルレートのこれらの複数の入力サンプルを中間サンプルレートの複数の中間サンプルに変換して、中間サンプルレートのこれらの複数の中間サンプルを出力サンプルレートの複数の出力サンプルに変換する。本方法では、入力サンプルレート及び中間サンプルレートは一緒にロックされ、複数の中間サンプルは、新しいサンプルを挿入し、又は、複数の中間サンプルのうちの１つを削除することによって複数の出力サンプルに変換され、出力サンプルレートに対する中間サンプルレートの比は、１にほぼ等しい。
【００１４】
本発明の１つの利点は、一部の実施形態では、同期式サンプルレートコンバータが、単純な非同期式サンプルレートコンバータ段によって作成された鋭い振幅不連続性を平滑化することである。これが、上記したような繰り返し／削除の最小化を達成することに加えて、全体的な歪を軽減する助けとなる。
【００１５】
本発明は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）改良型音声分布プロファイル、デジタル無線（デジタル音声放送（Digital Audio Broadcasting：ＤＡＢ）、衛星デジタル音声無線サービス（satellite Digital Audio Radio Services：ＳＤＡＲＳ）、ＨＤ無線）、及びインターネットストリーム化における場合のように、音声がストリーム化されて、物理的な送出元クロックが存在しない任意のシステムにおいて有用である。本発明はまた、低演算リアルタイム変換ソリューションとしての画像及びビデオ画素密度変換にも応用することが可能である。本発明はまた、大容量の音声及び画像の記憶及び送信（インターネット、クラウドストレージ、及び関連のシステム）にも応用される。
【００１６】
本明細書に組み込まれ、かつその一部を成す添付図面は、本発明の実施を解説し、また、説明と一緒になって、本発明の利点及び原理を説明する役割をする。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】単純な従来技術による非同期式サンプルレートコンバータシステムの簡略化された機能ブロック図である。
【図２】サンプリングレート比推定器を用いる完全な非同期式の従来技術によるサンプルレートコンバータの簡略化された機能ブロック図である。
【図３】単純な非同期式サンプルレートコンバータと後続の同期式サンプルレートコンバータとの組み合わせを用いる、本発明による非同期式サンプルレートコンバータの簡略化された機能ブロック図である。
【図４】同期式サンプルレートコンバータと後続の単純な非同期式サンプルレートコンバータとの組み合わせを用いる、本発明による非同期式サンプルレートコンバータの簡略化された機能ブロック図である。
【図５】図１の非同期式サンプルレートコンバータの操作に有用な実例のアルゴリズムの簡略化された機能ブロック図である。
【図６】図２のサンプリングレート比推定器を持つ完全な非同期式サンプルレートコンバータの操作に有用な例示的なアルゴリズムの簡略化された機能ブロック図である。
【図７】図３に示すように、単純な非同期式サンプルレートコンバータと後続の同期式サンプルレートコンバータとの組み合わせを用いる同期式サンプルレートコンバータの操作で有用な例示的なアルゴリズムの簡略化された機能ブロック図である。
【図８】非同期式サンプルレートコンバータの中間サンプルレートの決定に有用な例示的なアルゴリズムの簡略化された機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明は、効率的な２段構成の非同期式サンプルレートコンバータを対象とする。サンプルベースのシステムとして説明されるが、本発明は個々のサンプルを用いるのではなくて複数のサンプルのパケットを用いてデータを転送し得ることを、当業者は理解するであろう。
【００１９】
図１は、従来型の単純な非同期式サンプルレートコンバータ（asynchronous sample-rate converter：ＡＳＲＣ）１００を示す。ＡＳＲＣ１００は、サンプルバッファ１１５及びコントローラ１２５を含む。送出元（図示せず）は、サンプリングされたデータ１１０のストリームをサンプルバッファ１１５に提供する。サンプルバッファ１１５は、このデータをそれが１１７でバッファから転送されるまで記憶する。コントローラ１２５は、送出元の「サンプル準備よし」インジケータ１２０を送出元から、送出先の「サンプル必要」インジケータ１２７を下流のシステム（図示せず）から受信する。
【００２０】
図５は、ＡＳＲＣ１００の操作を示す例示のフロー図を示す。ＡＳＲＣ１００のコントローラ１２５は、それが送出元の「サンプル準備よし」インジケータを受信した（ステップ５１５）ことを決定したら、コントローラ１２５は、送出元のサンプル位置を特定する入力ポインタをインクリメントし（ステップ５１７）、送出元のサンプルをサンプルバッファ１１５の送出元サンプル位置に記憶する（ステップ５１９）。また、コントローラ１２５が、それが送出先の「サンプル必要」インジケータを受信した（ステップ５２５）と決定すると、コントローラ１２５は、送出先サンプル位置を特定する出力ポインタをインクリメントして（ステップ５２７）、サンプルバッファ１１５の送出先サンプル位置から送出元サンプルを読み出す（ステップ５２９）。コントローラ１２５は次に、入力ポインタと出力ポインタとの間の差を計算し（ステップ５３５）、入力ポインタが出力ポインタの前方にはるかに移動しすぎたかどうかを決定する（ステップ５４５）。コントローラ１２５が、入力ポインタが出力ポインタの前方にはるかに移動しすぎた（送出元データが送出先のサンプリングレートよりも高いレートでサンプリングされた場合には、これは周期的に発生する）と決定すると、コントローラ１２５は、出力ポインタを調整して、サンプルバッファ１１５に記憶されているデータのうちの一部をスキップして（ステップ５４７）、余分の入力サンプルを効果的に切り捨てる。サンプル間の不連続性を最小化するため、コントローラ１２５は、当業者には公知なように、切り捨てられたサンプルにごく近接しているサンプルに対して標準曲線適合法を実施する。コントローラ１２５が、入力ポインタが出力ポインタの前方にはるかに移動しすぎたと決定しない場合、コントローラ１２５は、入力ポインタが出力ポインタの後方にはるかに移動しすぎたかどうか決定する（ステップ５５５）。コントローラ１２５が、入力ポインタが出力ポインタの後方にはるかに移動しすぎた（送出元データが送出先のサンプリングレートよりも低いレートでサンプリングされた場合には、これは周期的に発生する）と決定すると、コントローラ１２５は、出力ポインタを調整して、サンプルバッファ１１５に記憶されているデータの一部を繰り返す（ステップ５５７）。代替的には、サンプルを繰り返すことによって作成された不連続性を最小化するため、コントローラ１２５は、当業者には公知なように、標準曲線適合法を用いて、サンプルバッファ１１５に挿入されるべき新しいサンプルを作成し得る。そのうえ、あらゆる不連続性を最小化するため、コントローラ１２５は、これらの繰り返された／挿入されたサンプルを、これらの繰り返された／挿入されたサンプルにごく近接している更なるサンプルと共に、標準曲線適合法を用いて平滑化し得る。コントローラ１２５が処理すべき更なるサンプルが存在すると決定すると（ステップ５６５）、それは、ステップ５１５に復帰する。そうでない場合には、本過程は終了する。
【００２１】
図２は、従来の完全なＡＳＲＣ２００を示す。ＡＳＲＣ２００は、入力サンプルバッファ２１５、コントローラ／計算器２２５、出力サンプルバッファ２３０、及びサンプルレート比推定器２３５を含む。送出元（図示せず）は、サンプリングされたデータのストリーム２１０を入力サンプルバッファ２１５に提供する。サンプルレート比推定器２３５は、送出元の「サンプル準備よし」インジケータ２２０を送出元から、送出先の「サンプル必要」インジケータ２２７を下流のシステム（図示せず）から受信する。コントローラ／計算器２２５も、送出元のサンプルの「サンプル準備よし」インジケータを、サンプルレート比推定器２３５から、又は直接に送出元（図示せず）から受信する。コントローラ／計算器２２５が送出元のサンプルの「サンプル準備よし」インジケータを受信すると、それは、入力ポインタをインクリメントして、ＡＳＲＣ１００のサンプルバッファ１１５と類似の仕方で、送出元のサンプルを入力サンプルバッファ２１５に記憶する。
【００２２】
サンプルレート比推定器２３５は、送出元の「サンプル準備よし」インジケータ２２０及び送出先の「サンプル必要」インジケータ２２７を用いて、（図６を参照してより完全に説明するように）サンプルレート比の推定値を演算する。サンプルレート比推定器２３５がサンプルレート比の推定値をコントローラ／計算器２２５に提供すると、これは、それを用いて、出力サンプルバッファ２３０からの出力サンプル２１７のレートを制御する。サンプルレート比推定器２３５は、送出元及び／又は送出先のストリームが物理的なサンプルクロックを含まないときにのみ必要とされる。
【００２３】
上述したように、送出元データが送出先のサンプリングレートよりも高いレートでサンプリングされたとき、余分の入力サンプルは切り捨てられる。したがって、入力データストリーム中の情報は失われ、送出先には送達されない。逆に、送出元データが送出先のサンプリングレートよりも低いレートでサンプリングされたとき、サンプルが追加される。ＡＳＲＣ２００は、以前のサンプルを繰り返すことによって、０に等しい値を持つサンプルを挿入することによって、又は内挿法などの他のいずれかの方法で決定された値を持つサンプルを挿入することによってサンプルを追加し得る。
【００２４】
図６は、サンプルレート比推定器２３５の動作を図示する例示のフロー図を示す。ＡＳＲＣ２００のサンプルレート比推定器２３５は、それが送出元の「サンプル準備よし」インジケータを受信したことを決定する場合（ステップ６１５）、サンプルレート比推定器２３５は、時刻印を「サンプル準備よし」事象と関連付けて（ステップ６１７）、最新のＲ個の「サンプル準備よし」事象間の時間期間の平均値（すなわち、Ｘ）を計算する（ステップ６１９）。また、サンプルレート比推定器２３５は、それが送出先の「サンプル必要」インジケータを受信したことを決定する場合（ステップ６２５）、サンプルレート比推定器２３５は、時刻印を「サンプル必要」事象と関連付けて（ステップ６２７）、最新のＳ個の「サンプル必要」事象間の時間期間の平均値（すなわち、Ｙ）を計算する（ステップ６２９）。サンプルレート比推定器２３５は、次に、サンプルレート比（すなわち、入力サンプルレート（Ｘ）に対する出力サンプルレート（Ｙ）の比）を計算して（ステップ６４５）、この値をコントローラ／計算器２２５に提供する（ステップ６５５）。Ｒ及びＳの値は一般的には、推定器がリアルタイムでサンプルレート比の変化をどれほど良好に追跡するかに対してそれが推定値の不安定性をどれほど良好に最小化するかとの相殺取引に基づいて決定される。サンプルレート比推定器２３５が、処理すべき更なるサンプルが存在すると決定する場合（ステップ６６５）、それはステップ６１５に復帰する。そうでない場合には、本過程は終了する。
【００２５】
図３は、本発明と一貫した例示の２段構成の非同期式サンプルレートコンバータ３００を示す。コンバータ３００は、ＡＳＲＣ３０２及び後続の同期式サンプルレートコンバータ（synchronous sample-rate converter：ＳＳＲＣ）３０４を含む。ＡＳＲＣ３０２は、単純なＡＳＲＣサンプルバッファ３１５及びコントローラ３２５を含む。ＳＳＲＣ３０４は、ＳＳＲＣ入力サンプルバッファ３３０、コントローラ／計算器３３５、及びＳＳＲＣ出力サンプルバッファ３３７を含む。送出元（図示せず）は、サンプリングされたデータのストリーム３１０を単純なＡＳＲＣサンプルバッファ３１５に、送出元の「サンプル準備よし」インジケータ３２７をコントローラ３２５に提供する。システムによっては、送出元のサンプルレートは、１つの所定のサンプルレートであり得るし、それは所定のサンプルレートの集合に含まれたりし得る。それが、サンプルレートの集合中のサンプルレートのうちの１つである場合、送出元は、サンプルレートの集合からの用いるべきサンプルレート（すなわち、送出元のわずかのサンプルレート値３２０）の指示をコントローラ／計算器３３５に提供する。送出元のわずかのサンプルレート値３２０は、一般的に、送出元からのメタデータとして入手可能である。コントローラ／計算器３３５もまた、下流のシステム（図示せず）から送出先の「サンプル必要」インジケータ３２８を受信する。コントローラ／計算器３３５は、それが受信するＭ個のサンプルごとにＮ個のサンプルを出力する。
【００２６】
単純なそれであれ完全なそれであれ、ＳＳＲＣは、完全なＡＳＲＣよりも必要とする演算資源がより少ない。したがって、本発明の全ての実施形態では、ＳＳＲＣを単純なＡＳＲＣと組み合わせるが、完全なＡＳＲＣよりも必要とする演算資源がより少ない。ＳＳＲＣが単純なＡＳＲＣと組み合わされるとき、単純なＡＳＲＣとＳＳＲＣとの間のサンプルレート（中間サンプルレートｆint）は、単純なＡＳＲＣ入力サンプルレートと出力サンプルレートとの比を１に近づけるように選ばれる。このようなシステムは、物理的な送出元クロックがない場合に有用である。
【００２７】
当業者は、ＳＳＲＣにおいてｆint、Ｎ、及びＭを決定するに際してある制約が存在することを認識するであろう。第一に、ｆintは、ｆsource（すなわち、単純なＡＳＲＣ入力サンプルレート）にほぼ等しくあるべきである。特に、歪を最小化するため、（ｆint／ｆsource−１）の絶対値は、歪レベルに基づいて決定される値であるＱ未満であるべきである。第二に、ＳＳＲＣの決定的な特徴は、ｆintに対するｆdestの比（すなわち、ＳＳＲＣの出力サンプルレート）はＮ／Ｍに等しくあるべきであり、式中Ｎ及びＭは整数である。最終的に、Ｎ＜Ｎmaxであり、式中Ｎmaxは、ＳＳＲＣの複雑性がなんらかの最大の複雑性よりも少ないように、Ｎの最大許容値である。当業者には明らかなように、ＳＳＲＣが高いほど、ハードウエアの経費は高いという結果になる。
【００２８】
ｆint、Ｎ、及びＭの潜在値は、システムが図８に示す手順を用いて設計されているときに決定され得る。Ｎmaxを最大許容ＳＳＲＣ複雑性に基づいて決定した（ステップ８１５）後、Ｎの潜在値のリストが作成される（ステップ８２５）。すべての潜在的なＮ値はＮmax未満である。本過程は、次に、最大許容歪に基づくＱを決定する（ステップ８３５）。リストから最初のＮ値を取得した（ステップ８４５）後、本過程は次式を用いてＭを計算する（ステップ８５５）：
Ｍ≒（Ｎ×ｆint／ｆdest）
【００２９】
次に、ｆintの値を、次式を用いて計算する（ステップ８６５）：
ｆint＝ｆdest×Ｍ／Ｎ
【００３０】
Ｑを計算した後（ステップ８７５）、本過程は、次に、ＱがＱmax以下であるかどうか決定する（ステップ８８５）。ＱがＱmax以下であれば、ｆint、Ｎ、及びＭの値は、比の所定の集合に含まれる。本過程は、次に、リストから次のＮ値を選択し（ステップ８９５）、Ｍの新しい値を計算するためにステップ８５５に復帰する。そうでない場合、ＱがＱmaxよりも大きければ、本過程は終了する。
【００３１】
図３に戻ると、コントローラ／計算器３３５は、設計エンジニアによって設計時にサンプルレートの所定の集合から選択される中間サンプルレート比を提供される。この中間サンプルレート比に基づいて、コントローラ／計算器３３５は、ＳＳＲＣのサンプル必要インジケータ３３７をコントローラ３２５に送出する。これに応答して、コントローラ３２５は、サンプル３１３を単純なＡＳＲＣサンプルバッファ３１５からＳＳＲＣ入力サンプルバッファ３３０に送出する。したがって、中間サンプルレート比は、サンプルが単純なＡＳＲＣサンプルバッファ３１５からＳＳＲＣの入力サンプルバッファ３３０に転送されるレートである。
【００３２】
本発明の１つの利点は、同期式サンプルレートコンバータは、単純な非同期式サンプルレートコンバータ段によって作成された鋭い位相不連続性を平滑化することである。これが、すでに述べた繰り返し／削除の事象の最小化に加えて、全体的な歪を軽減する助けとなる。
【００３３】
Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ(登録商標)改良型音声分布プロファイル（Ａ２ＤＰ）、音声ストリーム化、ならびにデジタル音声放送（ＤＡＢ）及び高解像度（high definition：ＨＤ）無線のようなデジタル音声受信機などのシステムでは、送出元のレートは、送出元によって提供され、限られた値の集合（例えば、３２ＫＨｚ、４４．１ＫＨｚ、及び４８ＫＨｚ）であり、したがって、サンプルレート推定器は、本発明の実施にとって必須ではない。
【００３４】
図４は、本発明と一貫した２段構成の非同期式サンプルレートコンバータ４００の別の実施形態を示す。コンバータ４００は、ＳＳＲＣ４０２及び後続のＡＳＲＣ４０４を含む。ＳＳＲＣ４０２は、ＳＳＲＣ入力サンプルバッファ４３５、コントローラ／計算器４４５、及びＳＳＲＣ出力サンプルバッファ４５５を含む。ＡＳＲＣ４０４は、単純なＡＳＲＣサンプルバッファ４１５及びコントローラ４２５を含む。送出元（図示せず）は、サンプリングされたデータのストリーム４３７をＳＳＲＣ入力サンプルバッファ４３５に提供する。コントローラ／計算器４４５は、送出元の「サンプル準備よし」インジケータ４４７を送出元から受信する。図３のコンバータ３００に類似して、送出元のサンプルレートがサンプルレートの集合に含まれる場合、送出元は、サンプルレートの集合からの、用いるべきサンプルレート（すなわち、送出元のわずかのサンプルレート値４４９）の指示をコントローラ／計算器４４５に提供する。コントローラ４２５は、送出先の「サンプル必要」インジケータ４２７を下流のシステム（図示せず）から受信する。
【００３５】
動作中、コントローラ／計算器４４５が送出元の「サンプル準備よし」インジケータ４４７を受信するとき、それは、サンプルをＳＳＲＣ入力サンプルバッファ４３５に記憶する。図３の実施形態に類似して、コントローラ／計算器４４５は、設計エンジニアによって設計時にｆintの所定の集合から選択される中間サンプルレート比を提供される。この中間サンプルレート比に基づいて、コントローラ／計算器４４５は、ＳＳＲＣ入力サンプルバッファ４３５からのサンプルを用いて、新しいサンプルを計算し、これらをＳＳＲＣの出力サンプルバッファ４５５中に置く。コントローラ／計算器４４５は、次に、ＳＳＲＣサンプル準備よしインジケータ４４３をコントローラ４２５に送出する。これに応答して、コントローラ４２５は、入力ポインタをインクリメントして、ＳＳＲＣ出力サンプルバッファ４５５からのサンプルを単純なＡＳＲＣサンプルバッファ４１５に記憶する。
【００３６】
図７は、図２に示すコントローラ／計算器２２５、図３に示すコントローラ／計算器３３５、及び図４に示すコントローラ／計算器４４５の操作に有用な例示的な方法の簡略化された機能ブロック図である。この図に示すように、コントローラ／計算器は、入力サンプルバッファ中の入力サンプルのオーバーサンプルストリームを計算する（ステップ６２０）。コントローラ／計算器は、次に、どの１つ又は複数のサンプルが、各々の出力サンプルにとって必要とされる時点に最も近い時間を時刻印付けされるかを、オーバーサンプルストリームから決定する（ステップ７２５）。これらは選択されたサンプルである。コントローラ／計算器は、固定されたサンプリング比値又は推定値を用いて、出力サンプル値を決定する。このための具体的な数学的計算は、技術上周知である（例えば、多相フィルタリング）。コントローラ／計算器は、次に、選択されたサンプルを用いて、各々の出力サンプルを計算する（ステップ７３０）。コントローラ／計算器は、次に、選択された出力サンプルを出力サンプルバッファ中に置く（ステップ７３５）。処理すべきサンプルがまだあれば、本方法はステップ７２０に復帰する。そうでなければ、本過程は終了する。
【００３７】
本発明を具体的な実施形態及び応用例に関連して説明したが、当業者は、この教示に照らし合わせて、請求される本発明の範囲を超えること又はその精神から逸脱することなく、更なる実施形態を生成する。したがって、本開示中の図面及び説明は本発明の理解を容易化するために提供されたものであり、その範囲を制限すると解釈されるべきではないことを理解すべきである。そのうえ、本明細書中の技術的な効果及び技術的な問題は例示であり、制限的なものではない。本明細書に記載する実施形態は、他の技術的な効果を有し得るし、他の技術的な問題を解決することが可能である。
【符号の説明】
【００３８】
３００  非同期式サンプルレートコンバータ
３０２  ＡＳＲＣ
３０４  同期式サンプルレートコンバータ（ＳＳＲＣ）
３１０  データのストリーム
３１５  単純なＡＳＲＣサンプルバッファ
３２０  サンプルレート値
３２７、３２８  インジケータ
３３０  ＳＳＲＣ入力サンプルバッファ
３３５  コントローラ／計算器
３３７  ＳＳＲＣ出力サンプルバッファ
４００  非同期式サンプルレートコンバータ
４０２  ＳＳＲＣ
４０４  ＡＳＲＣ
４１５  単純なＡＳＲＣサンプルバッファ
４２５  コントローラ
４２７、４４７  インジケータ
４３５  ＳＳＲＣ入力サンプルバッファ
４３７  データのストリーム
４４５  コントローラ／計算器
４４９  サンプルレート値
４５５  ＳＳＲＣ出力サンプルバッファ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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