一种用以由输入信号产生带宽扩展音频信号的装置，包括用以由该输入信号产生一个或多个补丁的补丁产生器，其中，该补丁产生器被配置用来对来自分析滤波器组的子带信号执行时间延伸（1800，1808），及其中该补丁产生器进一步包括用以使用取决于滤波器组-通道的相角校正来调整子带信号的相角的相角调整器（1806）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
利用相角声码器或其它用于时间或音高修改演绎法则的技术，例如同步化重迭加法(S0LA)，音频信号例如可就回放速率做修改，其中保留原先音高。此外，这些方法可用来进行信号变换，同时维持原始回放持续时间。后者可通过下述方式实现使用整数因子延伸该音频信号，随后，施加相同因子调整经延伸的信号的回放速率。对于时间离散信号，假设取样率维持不变，则后者对应于时间延伸音频信号有关该延伸因子的向下取样。基于例如的带宽扩展方法的相角声码器取决于所需要的总带宽，而产生可变数目的频带受限制的子带(补丁)，其加总形成具有所需总带宽的和(sum)信号。由相角声码器应用所得的单一补丁的时间对准变成特殊挑战。一般而言，这些补丁具有不同持续时间的时间延迟。原因在于相角声码器的窗设置在取决于延伸因素的固定中继段(hop)大小，因此每一个体补丁具有预定的持续时间的延迟。这导致带宽扩展的和信号的频率选择性时间延迟。由于这种频率选择性延迟影响总体信号的垂直相干性性质，其对带宽扩展方法的瞬时响应产生负面影响。考虑个体补丁，出现另一项挑战，缺乏交叉频率相干性对相角声码器的幅值响应造成负面影响。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种用于产生带宽扩展的音频信号，其提供改进的音频质量的构想。该目的通过根据权利要求1中的用于产生带宽扩展的音频信号的装置、根据权利要求19中的用于产生带宽扩展的音频信号的方法或根据权利要求20的计算机程序而实现。—种用于由输入信号产生带宽扩展的音频信号的装置包括用于由该输入信号产生一个或多个补丁信号的补丁产生器。该补丁产生器被配置用以对来自分析滤波器组的子带信号执行时间延伸，且还包括用以使用取决于滤波器组-通道的相角校正调整子带信号的相角的相角调整器。本专利技术的又一优点为避免由用于带宽扩展的相角声码器类似结构或用于带宽扩展的其它结构通道对幅值响应所导入的负面冲击。本专利技术的又一优点为获得例如利用相角声码器或相角声码器类似结构而形成个体补丁的最佳化幅值响应。在又一实施例中，也可解决个体(individual)补丁的时间对准的问题，但可施加在补丁内的相角校正，亦即在使用一个且同一变换(transposition)因子处理的子带信号中的相角校正，有或无对补丁整体内的全部子带信号有价值的时间校正。本专利技术的实施例为一种利用相角声码器所形成的单一补丁的幅度响应及时间对准最佳化的新颖方法。这种方法基本上包括在复杂调制滤波器组实现中对变换子带的相角校正的选择，及包括因具有不同变换因子的相角声码器所导致的将额外时间延迟导入单一补丁。导引至特定补丁的额外延迟的持续时间取决于所施加的变换因子且可经理论上测定。可选地，延迟经调整使得施加狄拉克(Dirac)脉冲输入信号，在频谱图表示型态，每个补丁的经变换的狄拉克脉冲的时间重心对准同一个时间位置。许多方法通过单一变换因子进行音频信号的变换，诸如相角声码器。若须组合若干经变换信号，则可校正不同输出信号间的时间延迟。各补丁间的正确垂直对准为这些演绎法则的有用的但非必要部分。只要不考虑瞬时(transients)则如此无害。本领域现况参考文献尚未能解决不同补丁的正确对准问题。利用相角声码器的频谱变换并未保证保护(preserve)瞬时的垂直相干性。此外，在高频率频带出现后回声，原因在于在相角声码器所利用的重迭加法以及促成和(sum)信号的单一补丁的不同时间延迟。因此期望对准各补丁，使得带宽扩展参数后处理可探勘各补丁间的更佳垂直对准。藉此使得涵盖回声前至回声后的整个时间跨幅变成最小化。相角声码器通过在复杂调制滤波器组的分析/合成对域内子带样本的乘法整数相角调制而典型地实现。此程序并未自动保证来自各合成子带的所得输出贡献的相角的适当对准，如此导致相角声码器的非平坦幅值响应。此缺陷导致变换慢正弦扫掠的时间变化幅值。就一般音频的音频质量而言，缺点为输出信号被调制效应着色。附图说明后文将就附图讨论本专利技术的优选实施例，附图中图1示出低通滤波狄拉克脉冲的频谱图；图2示出以变换因子2、3及4的业界现况狄拉克脉冲变换的频谱图；图3示出以变换因子2、3及4作狄拉克脉冲的时间对准变换的频谱图；图4示出以变换因子2、3及4作狄拉克脉冲的时间对准变换及延迟调整的频谱图；图5示出具有不良调整相角(phase)的慢正弦扫掠的时间图；图6示出具有较佳相角校正的慢正弦扫掠的变换；图7示出具有更进一步改良相角校正的慢正弦扫掠的变换；图8示出根据实施例的一种带宽扩展系统；图9示出用以处理单一子带信号的处理实现的另一实施例；图10示出说明一实施例，此处显示非线性子带处理及在一子带域内部的随后波封调整；图1la及Ilb示出说明第10图的非线性子带处理的又一实施例；图12示出用以选择子带通道相依性相角校正的不同实施例；图13示出相角调整器的实施例；图14a示出说明一分析滤波器组允许非取决于变换因子的相角校正的实现细节；以及图14b示出说明一分析滤波器组要求取决于变换因子的相角校正实现细节。具体实施例方式本案提出在带宽扩展的情况下及在与带宽扩展不相关的其它音频应用的情况下用以处理音频信号的装置、方法或计算机程序的不同方面。下文描述的及所要求的个体方面的特征可部分组合或完整组合，但也可彼此分开使用，原因在于个体方面当在计算机系统或微处理器实现时已经提供了有关知觉质量、运算复杂度及处理器/内存资源等的优点。·实施例采用由相角声码器所形成的不同谐波补丁的时间对准。该时间对准基于变换(transpose)狄拉克脉冲的重心进行。随后图I示出低通滤波狄拉克脉冲的频谱图因而具有有限带宽。此信号用作用于该变换的输入信号。通过借助于相角声码器变换此狄拉克脉冲，将频率选择性延迟导入所得子带。这些的持续时间取决于所利用的变换因子(transposition factor)。随后,具有变换因子2、3及4的狄拉克脉冲的变换示例性地示出于图2。频率选择性延迟通过将额外的个体时间延迟插入各个所得补丁而予补偿。通过方式，对准每个单一子带使得在每个补丁的狄拉克脉冲重心系位于与最高补丁中的狄拉克脉冲重心的相同位置。对准基于最高补丁进行，原因在于其通常具有最高时间延迟。应用本专利技术的延迟补偿，对频谱图内部的全部补丁而言，狄拉克脉冲重心位于相同时间位置。此种结果所得信号的表示型态如图3所示。如此导致整个瞬时能扩展的最小化。最终，需要额外补偿变换高频区与原先输入信号间的其余时间延迟。为了达成此项目的，输入信号也可延迟，使得事先已经对准某个时间位置的经变换的狄拉克脉冲重心(center of gravity)与频带受限制的狄拉克脉冲的时间位置匹配。随后,所得信号的频谱图示出于图4。对所述方法的应用，相角声码器用作为带宽扩展方法的基本组件在时域实现还是在滤波器组表示型态(例如，在PQMF滤波器组)内部实现无关紧要。使用SOLA技术，瞬时主观音频质量因重迭加法而受回声效应损害，而在瞬时满足垂直相干性标准。可能地，单一补丁重心位置略为偏离最高补丁的实际重心在屏蔽前或屏蔽后的范围内。以幅值响应表示的经不良调整的相角声码器结果在图5通过输出信号而例示说明，其是对应于恒定幅值的正弦扫掠输入。如图可知，在该输出中有强力幅值变化甚至抵消。来自经略佳调整的相角声码器的输出信号在图6中绘出。以复合调制本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：萨沙·迪施，福雷德里克·纳格尔，斯特凡·维尔德，拉尔斯·维莱蒙斯，佩尔·埃克斯特兰德，
申请(专利权)人：弗兰霍菲尔运输应用研究公司，杜比AB国际公司，
类型：
国别省市：
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