本发明专利技术描述了用于增强FM接收机的音频质量的系统和方法。在本文所述的实施方式中，从由FM立体声解码器产生的L+R信号或L-R信号中提取阻带噪声信号。基于阻带噪声信号计算声道质量度量，并将其用于控制是否将弹跳抑制技术应用于L+R信号。声道质量度量和阻带噪声信号还被利用，以在L-R信号和L+R信号上的频域中进行单声道噪声抑制。声道质量度量还用于控制快衰落补偿过程的应用，该过程用通过波形外推法生成的替代波形替代L-R和L+R信号的噪声段。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术总体涉及用于调频(FM)广播系统的接收机。更具体地，本专利技术涉及用于提高FM广播系统中使用的接收机的音频质量的系统和方法。
技术介绍
在FM广播系统中，立体音频信号的左(L)声道和右(R)声道作为携带“单声道”信号的L+R信号和携带“立体声”信息的L-R信号而传输。图1示出了 FM广播系统中使用的复合基带信号的典型频谱。该复合基带信号有时还称为FM立体声多路传输(MPX)信号。如图1所示，L+R信号作为基带音频在30Hz至15kHz的范围内传输，而L-R信号调制为占据23至53kHz的基带范围的38kHz双边带抑制载波(DSBSC)信号。从图1还可看出，还生成具有38kHz副载波频率的一半频率的，与其具有精确相位关系的19kHz导频音。其在整体调制电平的8-10%下传输，并由立体声FM接收机用于重新生成具有正确相位的38kHz副载波。另外，57kHz副载波(锁相到立体声导频音的三次谐波)可用于携带低带宽无线广播数据系统(RBDS)信号。复合基带信号可进一步包括图1所示的直接频带(DirectBand)信号，以及图1中未示出的其他信号。 复合基带信号用于对FM发送机进行调制。立体声FM接收机将L+R信号与L-R信号相加，以恢复L信号，并从L+R信号中减去L-R信号，以恢复R信号。据观测，L-R信号的信噪比(SNR)比L+R信号变差了约20dB。因此，由于载波噪声比(CNR:carrier-to-noise ratio)下降,重构L和R信号中的感知噪声以L-R信号中的较高噪声电平为主。为了解决这个问题，在常规FM接收机设计中，L和R信号的重构中使用的L-R分担比例(或计算L+R和L-R信号的加权和时置于L-R信号上的“权重”)随着CNR的降低而逐渐减小，以降低重构L和R信号中的噪声电平。这称为“立体声混合”，其在降低立体声分离度的情况下达到噪声电平的下降。随着CNR继续降低，最终，FM接收机输出有效减少至仅L+R信号或单信号。CNR在约12dB以下相交时，L+R信号中出现脉冲型噪声，并被感知为“随机噪声(static)”。因此，由于CNR下降到相对较低的水平，立体声分离度的下降、撕撕声背景噪声的增加，以及噪声脉冲(随机噪声)的出现均大大降低了 FM接收机输出信号的感知音频质量。由于目前使用的FM接收机的安装基数较大，尝试解决这些问题时，不应改变FM发送机。需要一种通过增强立体声分离度，并降低FM接收机输出音频信号中的撕撕声背景噪声和随机噪声噪声而能在FM接收机中运行，并能提高低CNR下的音频质量的系统或方法。
技术实现思路
(I) 一种用于增强调频(FM)接收机的音频质量的方法，包括:从由FM立体声解码器产生的L+R信号或由所述FM立体声解码器产生的L-R信号提取阻带噪声信号；基于所述阻带噪声信号计算声道质量度量；以及确定是否进行以下处理:检测所述L+R信号中的噪声脉冲并且基于所述声道质量度量将检测到的噪声脉冲从中消除。(2)根据(I)所述的方法，其中，所述检测包括:使用多个噪声脉冲模板。(3)根据(2)所述的方法，其中，使用所述多个噪声脉冲模板包括:使用多个噪声脉冲模板，各噪声脉冲模板通过在不同相位下对单个噪声脉冲进行子采样而获得。(4)根据(2)所述的方法，其中，使用所述多个噪声脉冲模板包括:使用代表多个重叠噪声脉冲的一个或多个噪声脉冲模板。(5)根据(I)所述的方法，其中，计算所述声道质量度量包括:计算估计的载波噪声比。(6)根据(2)所述的方法，其中，所述检测包括:通过至少在短期预测误差滤波器中处理L+R信号来计算预测误差；对每个噪声脉冲模板与所述短期预测误差滤波器的脉冲响应进行卷积，以获得多个卷积噪声脉冲模板；以及将卷积噪声模板与从预测误差得出的比较波形进行比较，以识别所述L+R信号中的候选噪声脉冲的位置。(7)根据(6)所述的 方法，其中，在所述短期预测误差滤波器中处理所述L+R信号包括:在包括短期预测器的短期预测误差滤波器中处理所述L+R信号，所述短期预测器将当前样本的值预测为多个先前样本的加权和，其中，所述先前样本彼此不相邻或与所述当前样本不相邻。(8)根据(6)所述的方法，其中，计算预测误差进一步包括:在长期预测误差滤波器中对由所述短期预测误差滤波器产生的短期预测误差进行处理，以产生长期预测误差。(9)根据(6)所述的方法，其中，将卷积噪声模板与从预测误差得出的比较波形进行比较包括:对预测误差的预定数量的样本中的每个执行以下步骤:生成与所述样本对应的比较波形；将生成的比较波形与各卷积噪声脉冲模板相比较，以确定与各卷积噪声脉冲相关的不相似性度量或相似性度量；识别提供最小不相似性度量或最大相似性度量的卷积噪声脉冲模板；以及如果最小不相似性度量小于预定不相似性阈值，或最大相似性度量大于预定相似性阈值，则基于所述样本识别所述L+R信号中的候选噪声脉冲的位置。(10)根据(9)所述的方法，其中，为预测误差中的特定样本生成比较波形包括:识别包括所述特定样本前面的固定数量的样本、所述特定样本以及所述特定样本后面的固定数量的样本的预测误差波形；以及将偏差标准化并应用至所述预测误差波形的每个样本。(11)根据(6)所述的方法，进一步包括:确认所述L+R信号中的候选噪声脉冲是噪声脉冲；以及响应于确认所述候选噪声脉冲是噪声脉冲，从所述L+R信号中减去与所述候选噪声脉冲对应的噪声脉冲模板的缩放版本。(12 )根据(11)所述的方法，其中，确认所述L+R信号中的候选噪声脉冲是噪声脉冲包括:至少确定所述候选噪声脉冲与从各噪声脉冲模板得出的多个子向量之间的不相似性度量或相似性度量。(13 )根据(11)所述的方法，进一步包括:响应于确认所述候选噪声脉冲是噪声脉冲，从所述预测误差中减去与所述候选噪声脉冲对应的噪声脉冲模板的卷积版本。(14)根据(11)所述的方法，进一步包括:响应于确认所述候选噪声脉冲是噪声脉冲，在所述候选噪声脉冲之前预定数量样本的位置处搜索所述L+R信号中的噪声脉冲。(15)—种用于增强调频(FM)接收机的音频质量的方法，包括:从由FM立体声解码器产生的L+R信号或由所述FM立体声解码器产生的L-R信号提取阻带噪声信号；以及以基于所述阻带噪声信号的方式对所述L-R信号应用单声道噪声抑制。(16)根据(15)所述的方法，进一步包括:基于所述阻带噪声信号计算声道质量度量；其中，对所述L-R信号应用所述单声道噪声抑制包括:基于所述声道质量度量确定预期L-R噪声衰减；以及至少基于所述预期L-R噪声衰减来确定要应用至所述L-R信号的频域表示的多个子频带中的每个子频带的噪声抑制增益的量。(17)根据(16)所述的方法，其中，计算所述声道质量度量包括:计算估计的载波噪声比。(18)根据(16)所述的方法，其中，对所述L-R信号应用所述单声道噪声抑制进一步包括:基于所述阻带噪声信号的功率估算L-R噪声信号的功率谱；以及基于L-R信号的功率谱和L-R噪声信号的功率谱获得所述L-R信号的频域表示的多个子频带中的每个子频带的信噪比(SNR);并且其中，确定要应用至所述L-R信号的频域表示的多个子频带中的每个子频带的噪声抑制增益的量是基于预期L-R噪声衰减和为所述L-R信号的频域表示的多个子频带中的每个子频带本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于增强调频（FM）接收机的音频质量的方法，包括：从由FM立体声解码器产生的L+R信号或由所述FM立体声解码器产生的L?R信号提取阻带噪声信号；基于所述阻带噪声信号计算声道质量度量；以及确定是否进行以下处理：检测所述L+R信号中的噪声脉冲并且基于所述声道质量度量将检测到的噪声脉冲从中消除。
【技术特征摘要】
2012.01.31 US 13/362,2771.一种用于增强调频(FM)接收机的音频质量的方法，包括: 从由FM立体声解码器产生的L+R信号或由所述FM立体声解码器产生的L-R信号提取阻带噪声信号； 基于所述阻带噪声信号计算声道质量度量；以及 确定是否进行以下处理:检测所述L+R信号中的噪声脉冲并且基于所述声道质量度量将检测到的噪声脉冲从中消除。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述检测包括:使用多个噪声脉冲模板。3.根据权利要求2所述的方法，其中，使用所述多个噪声脉冲模板包括:使用多个噪声脉冲模板，各噪声脉冲模板通过在不同相位下对单个噪声脉冲进行子采样而获得。4.根据权利要求2所述的方法，其中，使用所述多个噪声脉冲模板包括:使用代表多个重叠噪声脉冲的一个或多个噪声脉冲模板。5.一种用于增强调频(FM)接收机的音频质量的方法，包括: 从由FM立体声解码器产生的L+R信号或由所述FM立体声解码器产生的L-R信号提取阻带噪声信号；以及 以基于所述阻带噪声信号的方式对所述L-R信号应用单声道噪声抑制。6.根据权利要求5所述的方法，进一步包括:基于所述阻带噪声信号计算声道质量度量; 其中，对所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈俊慧，托马斯·F·巴克尔，伊万·S·麦卡锡，杰西·泰森，沃尔特·J·韦哈德詹，戴维·C·加勒特，
申请(专利权)人：美国博通公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。