專利名稱：用于聲通信的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及其中使用聲信號在移動設(shè)備之間傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的用于聲通信的設(shè)備和方法，而且更具體地，涉及使用心理聲學(xué)模型的用于聲通信的設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
聲通信是在移動設(shè)備之間傳送數(shù)字信息的ー種可能的方式。聲通信的優(yōu)點在干，可以僅使用軟件在現(xiàn)有設(shè)備上實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信協(xié)議，而不需要添加如基于無線電的通信系統(tǒng)所需要的諸如天線和RF前端的任何硬件元件。 已經(jīng)提出幾種方法用于通過音樂或語音信號來掩蔽(mask)聲通信，以使得聲通信讓人耳聽起來舒適，并且傳達(dá)附加的人能夠理解的信息。這樣的方法包括“回聲隱藏”或在噪聲等級以下添加擴(kuò)頻信號，如D. Gruhl等，Echo Hiding, Proceedings of theFirst International Workshop on Information Hiding, Cambridge, U. K. , May 30-June1，1996，pp. 293-315、以及 L. Boney 等，Digital watermarks for audio signals, IEEEIntl. Conf. on Multimedia Computing and Systems, pp. 473-480, March 1996 中分別討論的。圖I示出用于將音頻節(jié)目與聲通信信號混合的常規(guī)方法。用于實現(xiàn)這樣的方法的設(shè)備100包括聲通信信號產(chǎn)生器110、組合器120和揚聲器130。上述方法中，將諸如擴(kuò)頻信號的低等級通信信號簡單地添加到諸如音樂、語音、警報聲等音頻節(jié)目。通過組合器120組合(或混合)音頻節(jié)目和從聲通信信號產(chǎn)生器110輸出的聲通信信號。通過揚聲器以聲波的形式發(fā)射組合信號。遺憾的是，常規(guī)方法未能充分開發(fā)聲通信信道的容量，因而僅實現(xiàn)非常低的比特率，即，每秒幾個比特。諸如 Y. Nakashima 等在 Evaluation and Demonstration of AcousticOFDM,Proc. Fortieth Asilomar Conference on signals, Systems andComputers, 2006 (ACSSC 2006), pp. 1747-1751中描述的類型的較好的方法是基于利用譜整
形通信信號替換語音/音樂音頻節(jié)目的高頻成分。圖2示出使用已知的頻率替換技術(shù)產(chǎn)生與聲通信信號混合的音頻信號的方法。用于實現(xiàn)這樣的方法的設(shè)備200包括快速傅立葉變換(FFT)塊210、頻帶分離器220、逆快速傅立葉變換(IFFT)塊230、前向糾錯(FEC)編碼塊240、正交頻分復(fù)用(OFDM)調(diào)制器250、組合器260和揚聲器270。FFT塊210對諸如音樂或語音的原始音頻信號(或節(jié)目)執(zhí)行FFT。之后，頻帶分離器220將FFT音頻信號劃分為高頻區(qū)(bin)和低頻區(qū)，向IFFT塊230輸出低頻區(qū)，井向OFDM調(diào)制器250輸出高頻區(qū)。IFFT塊230對去除高頻區(qū)的原始音頻信號執(zhí)行IFFT。FEC編碼塊240對輸入的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)執(zhí)行FEC編碼并輸出數(shù)據(jù)。OFDM調(diào)制器250根據(jù)高頻區(qū)對編碼數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)執(zhí)行OFDM并輸出數(shù)據(jù)，而且來自O(shè)FDM調(diào)制器的聲通信信號具有與高頻區(qū)類似整形的譜包絡(luò)。換句話說，利用聲通信信號替換高頻區(qū)。
圖3a和3b示出根據(jù)頻率替換技術(shù)產(chǎn)生的信號。圖3a示出原始音頻信號330的頻譜，而圖3b示出具有替換聲通信信號的修改的音頻信號330a的頻譜。在每個頻譜中，沿水平軸示出頻率，并且沿垂直軸示出信號強(qiáng)度。如圖3a中所示，基于頻分將原始音頻信號330劃分為高頻區(qū)(或區(qū)域)320和低頻區(qū)310。如圖3b中所示，修改的音頻信號330a的低頻區(qū)310與原始音頻信號的相同，而原始音頻信號的高頻區(qū)320被替換為修改的音頻信號的聲通信信號325。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題該方法允許聲信號接收器的簡單實現(xiàn)，因為原始音頻信號和聲通信信號在分開的頻帶中傳輸。然而，該方法有兩個缺點。首先，該方法降低原始音頻信號(即，音樂/語音信號)的質(zhì)量，因為原始音頻信號與聲通信信號之間在頻域中有急劇的轉(zhuǎn)變，參見圖3b。其次，由于聲通信信號僅僅集中在相對高的音頻頻率，該方法未能充分利用可用的信號帶寬。因此，如果音樂/語音音頻節(jié)目不包含高頻區(qū)，或者如果接收方設(shè)備麥克風(fēng)不能捕獲包括高頻區(qū)的整個寬帶音頻頻譜，則聲數(shù)據(jù)通信將是不可能的(即便降低比特率)。解決方案因此，作出本發(fā)明以解決上面提到的現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的問題，而且本發(fā)明的ー個方面提供其中可以避免原始音頻信號與替換聲通信信號之間的陡峭邊界的用于聲通信的設(shè)備和方法。本發(fā)明的另ー個方面提供使用原始音頻信號的整個頻譜的用于聲通信的設(shè)備和方法。根據(jù)本發(fā)明的ー個方面，提供ー種聲通信方法，包括將音頻信號濾波以衰減該音頻信號的高頻部分；產(chǎn)生與該音頻信號和濾波信號之間的差對應(yīng)的殘余信號；基于預(yù)定心 理聲學(xué)模型產(chǎn)生用于該音頻信號的心理聲學(xué)掩蔽；通過將該殘余信號與該心理聲學(xué)掩蔽組合來產(chǎn)生心理聲學(xué)譜掩蔽；通過根據(jù)該心理聲學(xué)譜掩蔽調(diào)制數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)來產(chǎn)生聲通信信號；以及將該聲通信信號與該濾波信號組合。有益效果根據(jù)本發(fā)明的用于聲通信的方法和設(shè)備提供至少以下優(yōu)點。 首先，根據(jù)本發(fā)明，可以降低通過將聲通信信號插入音頻節(jié)目導(dǎo)致的失真信號的音頻敏感度。其次，根據(jù)本發(fā)明，有效地使用整個頻帶，使得即便接收方麥克風(fēng)不檢測整個寬帶音頻頻譜，或者音頻節(jié)目不包括高頻區(qū)，也允許數(shù)據(jù)傳輸。


通過結(jié)合附圖的以下詳細(xì)說明，本發(fā)明的以上和其他方面、特征和優(yōu)點將變得更加顯而易見，其中圖I示出用于將音頻節(jié)目與聲通信信號混合的常規(guī)方法；圖2示出使用已知的頻率替換技術(shù)與聲通信信號混合的音頻信號；
圖3a和3b示出根據(jù)頻率替換技術(shù)產(chǎn)生的信號；圖4示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于執(zhí)行聲通信的設(shè)備；圖5a至5f示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的信號產(chǎn)生過程的不同的步驟中的信號譜；圖6示出用于計算頻率掩蔽閾值和用于在閾值以下布置聲通信信號的方法；以及圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于計算心理聲學(xué)掩蔽的方法的主要步驟的流程圖。
具體實施例方式本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然可知，為簡單和清楚起見，附圖中的元件被示出作為示例，而 不是基于其尺度示出。例如，附圖中的一些元件的尺寸與其他元件相比可以夸大以便幫助理解。另外，方法的步驟和設(shè)備的元件由附圖中的一般符號表示，而且應(yīng)當(dāng)注意，僅僅示出本發(fā)明的細(xì)節(jié)。本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的細(xì)節(jié)可以略去。說明書中，諸如“第一”和“第二”的相對術(shù)語可以用于將ー個元件與另ー個元件分開，而并不表示這些元件之間的任何實際關(guān)系或順序。在本發(fā)明的實施例中，闡述兩個基本想法。首先，避免原始音頻信號與替換聲通信信號之間的陡峭邊界。其次，在整個可用音頻信號譜中添加很小的量的聲通信信號到這樣的程度，以使得這樣的添加不能夠被人耳察覺。為了產(chǎn)生根據(jù)本發(fā)明的聲通信信號，在逐漸地衰減高頻區(qū)的高架(high-shelf)濾波器中濾波諸如音樂或語音的原始音頻信號。例如參見這里描述的圖5b。之后，計算原始信號與衰減信號之間的差。存儲這樣的殘余信號的頻譜形狀。進(jìn)ー步，根據(jù)原始音頻信號的頻譜形狀來計算所謂的心理聲學(xué)(或頻率)掩蔽(mask)閾值。心理聲學(xué)掩蔽閾值的計算是基于在一些頻率上存在強(qiáng)音頻信號時鄰近頻率上的聲音信號對一般聽眾將變得無法聽到的事實。參照圖6示出和解釋該效應(yīng)。該效應(yīng)被稱為頻率掩蔽效應(yīng)，而且在有損音頻壓縮算法中被廣泛使用，其中在可聽閾值以下的信號頻率區(qū)被去除。本發(fā)明中，計算頻率掩蔽閾值以便在掩蔽閾值以下布置聲通信信號，從而使其無法被聽到。最后，組合兩個頻譜形狀(S卩，殘余譜和從頻率掩蔽閾值導(dǎo)出的心理聲學(xué)掩蔽譜)以產(chǎn)生用于聲通信信號的最終譜包絡(luò)掩蔽。圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于執(zhí)行聲通信的設(shè)備的圖。圖5a至5f是示出根據(jù)本發(fā)明的實信號產(chǎn)生過程的不同的步驟中的信號譜的圖。如圖4中所示，提供設(shè)備400，設(shè)備400包括高頻衰減濾波器410、第一組合器422、FFT塊430、包絡(luò)估計塊440、心理聲學(xué)建模塊450、第二組合器424、對象編碼塊460、多載波調(diào)制器470、第三組合器426和揚聲器480。圖5a示出原始音頻信號510的頻譜。圖5a以及5c至5f中，沿水平軸示出頻率，并且沿垂直軸示出信號強(qiáng)度。雖然僅示出頻譜的輪廓，即，包絡(luò)，但是這些包絡(luò)包括多個頻率區(qū)。高頻衰減濾波器410具有濾波器響應(yīng)特性，使得濾波器在中頻和高頻區(qū)域中逐漸地減少頻譜能量。圖5b示出高頻衰減濾波器410的濾波器響應(yīng)特性520，其中沿水平軸示出頻率，并且沿垂直軸示出信號透射率(transmittance)。參照圖5b,可以看出，高頻衰減濾波器410在低頻區(qū)域中通過多數(shù)信號而沒有任何改變，并且在中頻和高頻區(qū)域中逐漸地減少信號。通過高頻衰減(或高架)濾波器410濾波原始音頻信號。如圖5b中所示，在濾波器響應(yīng)特性中沒有陡峭的截止頻率(例如，參見圖5b)。因而，由高頻衰減濾波器410帶來的譜失真較少地造成人耳的不適。圖5c示出原始音頻信號510和濾波信號530的頻譜。原始音頻信號和濾波信號被輸入到第一組合器422，其輸出原始音頻信號與濾波信號之間的差，即，殘余信號。圖5d示出從第一組合器422輸出的殘余信號540的頻譜。殘余信號540對應(yīng)于原始音頻信號510與濾波信號530之間的差。FFT塊430對殘余信號執(zhí)行FFT。換句話說，F(xiàn)FT塊430將時域中的殘余信號轉(zhuǎn)換為頻域中的信號。包絡(luò)估計塊440分析經(jīng)轉(zhuǎn)換的殘余信號并估計(或檢測)包絡(luò)，其是殘余信號的頻譜形狀。由于殘余信號被從原始音頻信號(或節(jié)目)中去除，其必須通過具有相同的頻譜形狀的聲通信信號來補(bǔ)償。然而，如上所述，如果其譜掩蔽不超過頻率掩蔽閾值(可聽性的閾值)，則也可以添加額外的聲通信信號而不對音頻質(zhì)量進(jìn)行折衷。本發(fā)明的實施例中，為了避免兩次產(chǎn)生聲通信信號，將兩個譜掩蔽簡單地組合在一起。心理聲學(xué)建模塊450根據(jù)例如在ISO-IEC 11172第3部分附件D中定義的普通心
理聲學(xué)模型來從原始音頻計算心理聲學(xué)掩蔽。圖6示出用于計算頻率掩蔽閾值和用于在閾值以下布置聲通信信號的方法。圖6不出具有ー個掩蔽器(masker) 610的用于原始音頻信號的頻率掩蔽閾值(即，實際可聽性閾值)640。絕對可聽性閾值630示出人耳在安靜氛圍中難以聽到的每個頻率的閾值強(qiáng)度分布。該ー個掩蔽器610是原始音頻信號中與鄰近頻率區(qū)(被掩蔽區(qū)(maskee))620相比具有最大信號強(qiáng)度的頻率區(qū)。沒有掩蔽器610，超過絕對可聽性閾值630的被掩蔽區(qū)620可以被聽到。該示例中，被掩蔽區(qū)(即，小聲音)620被掩蔽器(即，大聲音)610遮掩，使得被掩蔽區(qū)620不被聽到。該效應(yīng)被稱為掩蔽效應(yīng)。反映這樣的掩蔽效應(yīng)，被掩蔽區(qū)620的實際可聽性閾值上升(或増加)超過絕對可聽性閾值630，上升的可聽性閾值被稱為頻率掩蔽閾值640。換句話說，頻率掩蔽閾值640以下的頻率區(qū)無法被聽到?；貋韰⒄請D4，由心理聲學(xué)建模塊450計算的心理聲學(xué)掩蔽對應(yīng)于頻率掩蔽閾值與原始音頻信號之間的差。圖5e示出從心理聲學(xué)建模塊450輸出的心理聲學(xué)掩蔽550。圖5e中，原始音頻信號510也被不出，用于比較。第二組合器424將從包絡(luò)估計塊440輸入的第一掩蔽(即，殘余譜)與從心理聲學(xué)建模塊450輸入的第二掩蔽(即，原始音頻信號的心理聲學(xué)掩蔽)組合，并產(chǎn)生最終聲信號譜掩蔽，并接著向多載波調(diào)制器470輸出產(chǎn)生的最終聲信號譜掩蔽。最終聲信號譜掩蔽用于產(chǎn)生聲通信譜。
圖5f示出從第二組合器424輸出的聲信號譜掩蔽560。聲信號譜掩蔽560對應(yīng)于分別在圖5e和5d中示出的心理聲學(xué)掩蔽550和殘余信號540的和。對象編碼塊460將輸入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼為碼元或?qū)ο?，并輸出它們。例如，對象編碼塊460可以執(zhí)行正交幅度調(diào)制(QAM)。多載波調(diào)制器470根據(jù)從第二組合器424輸入的聲信號譜掩蔽對編碼的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(即，碼元)執(zhí)行多載波調(diào)制，并輸出產(chǎn)生的信號。例如，多載波調(diào)制器470可以執(zhí)行0FDM，其中從對象編碼塊460輸入的碼元被從第二組合器424輸入的聲信號譜掩蔽中的頻率區(qū)復(fù)用，然后產(chǎn)生的值被組合并輸出。從多載波調(diào)制器470輸出的聲通信信號包括與聲信號譜中包括的類似的頻譜。第三組合器426將從高頻衰減濾波器410輸入的濾波信號與從多載波調(diào)制器470輸出的聲通信信號組合。揚聲器480以聲波的形式發(fā)射組合信號。在本發(fā)明的示例中，考慮對于多載波信號易于形成任意頻譜形狀，優(yōu)選的是，使用多載波通信信號作為聲通信信號。然而，這不是必要的，而且也可以使用其他類型的通信信號，例如，碼分多址(CDMA)或擴(kuò)頻信號。心理聲學(xué)掩蔽計算方法優(yōu)選地在有損音頻壓縮編解碼器中使用，例如，其可以基于在ISO-IEC 11172第3部分附件D中定義的來自MPEG層II標(biāo)準(zhǔn)的心理聲學(xué)模型。應(yīng)當(dāng)注意，心理聲學(xué)掩蔽閾值的計算比僅僅計算來自單個掩蔽器的掩蔽效應(yīng)更為復(fù)雜。如上所述，由于本發(fā)明中使用的心理聲學(xué)掩蔽是根據(jù)普通心理聲學(xué)模型計算，具有下面提供的簡化的描述。圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于計算心理聲學(xué)掩蔽的方法的主要步驟的流程圖，其包括片段提取步驟S10、FFT步驟S20、音調(diào)成分檢測步驟S30、非音調(diào)成分檢測步驟S40、無關(guān)音調(diào)和非音調(diào)成分消除步驟S50、個別頻率掩蔽產(chǎn)生步驟S60、全局掩蔽產(chǎn)生步驟S70以及心理聲學(xué)掩蔽產(chǎn)生步驟S80。在片段提取步驟S10，從原始音頻信號中提取時間上的短片段，在每個片段単元中
重復(fù)該步驟。在FFT步驟S20，原始音頻信號經(jīng)受FFT。換句話說，將原始音頻信號從時域轉(zhuǎn)換為頻域的信號。在音調(diào)成分檢測步驟S30，從原始音頻信號的頻率成分中檢測具有大于鄰近頻率成分的強(qiáng)度的最大頻率成分。在最大頻率成分中，當(dāng)鄰近頻率成分與最大頻率成分在強(qiáng)度上的差等于或大于預(yù)定值時，將最大頻率成分確定為音調(diào)成分。即，在音調(diào)成分檢測步驟S30，在原始音頻信號的頻率成分中檢測與正弦曲線類似的音調(diào)成分，S卩，純音成分。在非音調(diào)成分檢測步驟S40，將最大頻率成分當(dāng)中除音調(diào)成分之外的最大頻率成分確定為非音調(diào)成分。即，在非音調(diào)成分檢測步驟中，從原始音頻信號的頻率成分中檢測與噪聲類似的非音調(diào)成分，即，噪聲成分。 換句話說，音調(diào)和非音調(diào)成分對應(yīng)于原始音頻信號的峰成分；音調(diào)成分檢測步驟S30對應(yīng)于從峰成分中檢測具有正弦曲線特性的純音成分；而非音調(diào)成分檢測步驟S40對應(yīng)于從峰成分中檢測與純音對照的噪聲成分。在無關(guān)音調(diào)和非音調(diào)成分消除步驟S50中，從音調(diào)和非音調(diào)成分中消除具有小于絕對可聽性閾值的強(qiáng)度的音調(diào)和非音調(diào)成分。即，在無關(guān)音調(diào)和非音調(diào)成分消除步驟S50，僅消除無關(guān)音調(diào)和非音調(diào)不可聽成分以確定主成分。在個別(individual)頻率掩蔽產(chǎn)生步驟S60,計算用于姆個主成分(音調(diào)和非音調(diào))的個別頻率掩蔽。通過將主成分的強(qiáng)度和對應(yīng)的心理聲學(xué)模型中使用的與預(yù)定掩蔽相關(guān)的函數(shù)(例如，掩蔽索引和掩蔽函數(shù))的值相加來計算頻率掩蔽。這里，依賴于音調(diào)和非音調(diào)成分不同地設(shè)置掩蔽索引，而且掩蔽函數(shù)被設(shè)置為對于音調(diào)和非音調(diào)成分相同。例如，可以通過主成分的Bark頻率(或關(guān)鍵頻帶頻率)z的函數(shù)(諸如，a_b*z_c dB)來給出掩蔽索弓I?？梢酝ㄟ^主成分的強(qiáng)度X和Bark距離dz (相鄰的Bark頻率之間的距離)的函數(shù)(諸如，d*dz(dz+l)_(e*X+f)dB)來給出掩蔽函數(shù)。這里,a到f的值是恒定的。在全局掩蔽產(chǎn)生步驟S70，將個別頻率掩蔽與絕對可聽性閾值組合以形成單個全局掩蔽。
在心理聲學(xué)掩蔽產(chǎn)生步驟S80，產(chǎn)生與全局掩蔽和原始音頻信號之間的差對應(yīng)的心理聲學(xué)掩蔽。如上所述，所述步驟應(yīng)該在每個相繼的信號片段上執(zhí)行，而且片段持續(xù)時間可以為大約20-40ms，其是音頻信號的典型準(zhǔn)穩(wěn)定持續(xù)時間。因而，用于分析殘余信號譜的FFT分析窗ロ的持續(xù)時間和用于多載波信號碼元的持續(xù)時間可以被設(shè)置為相同，以便帶來最佳性能和簡單實現(xiàn)。進(jìn)ー步，本發(fā)明在原始音頻信號中的失真與由聲通信信號中的累積信號噪聲比確定的通信數(shù)據(jù)速率之間提供非常靈活的控制。實踐中，可以通過調(diào)整衰減濾波器的形狀來輕松地折衷失真和數(shù)據(jù)速率。如果濾波器引入較少的衰減，則原始信號的失真將較少，聲通信信號中的總信號噪聲比也將減少。然而，這將減少總數(shù)據(jù)速率，反之亦然。這里，‘信號’意味著聲通信信號自身，而‘噪聲’意味著原始音頻信號，因為其被聲通信接收器處理為隨機(jī)噪聲，假定聲通信接收器不知道原始音頻信號。本發(fā)明可以在用于諸如移動電話機(jī)、便攜多媒體設(shè)備、上網(wǎng)本等移動設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳送的聲通信系統(tǒng)中使用。例如，本發(fā)明可以與RU2009119776和2010年5月18日向美國專利商標(biāo)局提交的分配序列號12/782，520的題為“Encoder, Decoder, EncodingMethod, And Decoding Method”的美國公開2010-0290484A1 (它們的內(nèi)容通過引用合并于此)中描述的用于對象傳輸?shù)穆曂ㄐ畔到y(tǒng)結(jié)合使用。本發(fā)明可以以使用通用處理器、或數(shù)字信號處理器芯片以軟件實現(xiàn)，或者可以以硬件實現(xiàn)或作為兩者的組合?？梢钥闯觯景l(fā)明的實施例可以通過硬件、軟件、或二者的組合實現(xiàn)。例如，這樣的軟件可以存儲在易失性或諸如ROM的非易失性存儲設(shè)備(不管其是否可以被擦除或重寫)、或諸如RAM、存儲芯片、設(shè)備或集成電路的存儲器、或諸如CD、DVD、磁盤或磁帶的光或磁介質(zhì)上?？梢钥闯?，存儲設(shè)備和存儲介質(zhì)示范性地由處理器實現(xiàn)，其可以由適合存儲包括用于實現(xiàn)本發(fā)明的實施例的指令的程序的機(jī)器讀取。因而，實施例提供包括用于實現(xiàn)本發(fā)明要求的系統(tǒng)或方法的代碼的程序、以及存儲這樣的程序的可以由機(jī)器讀取的存儲設(shè)備。另外，這樣的程序可以通過諸如通過有線或無線連接傳輸?shù)耐ㄐ判盘柕娜魏谓橘|(zhì)電子地傳送，而且實施例適當(dāng)?shù)匕ǖ葍r物。雖然已經(jīng)參照其特定實施例示出和描述本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員不難理解，這里可以在形式和細(xì)節(jié)上進(jìn)行各種改變而不背離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.ー種聲通信方法，包括 將音頻信號濾波以衰減該音頻信號的高頻部分； 產(chǎn)生與該音頻信號和濾波信號之間的差對應(yīng)的殘余信號； 基于預(yù)定心理聲學(xué)模型產(chǎn)生用于該音頻信號的心理聲學(xué)掩蔽； 通過將該殘余信號與該心理聲學(xué)掩蔽組合來產(chǎn)生心理聲學(xué)譜掩蔽； 通過根據(jù)該心理聲學(xué)譜掩蔽調(diào)制數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)來產(chǎn)生聲通信信號；以及 將該聲通信信號與該濾波信號組合。
2.如權(quán)利要求I所述的聲通信方法，其中通過具有從低頻到高頻降低的頻率響應(yīng)的頻率選擇衰減濾波器來執(zhí)行音頻信號的濾波。
3.如權(quán)利要求I所述的聲通信方法，進(jìn)ー步包括 檢測殘余信號的譜包絡(luò)。
4.如權(quán)利要求3所述的聲通信方法，其中檢測譜包絡(luò)包括 對殘余信號執(zhí)行快速傅立葉變換(FFT);以及 估計經(jīng)轉(zhuǎn)換的殘余信號的譜包絡(luò)。
5.如權(quán)利要求I所述的聲通信方法，其中產(chǎn)生心理聲學(xué)掩蔽包括 檢測音頻信號的峰成分； 計算用于峰成分的個別頻率掩蔽；以及 通過將個別頻率掩蔽與絕對可聽性閾值組合來產(chǎn)生全局掩蔽， 其中產(chǎn)生心理聲學(xué)掩蔽對應(yīng)于全局掩蔽與音頻信號之間的差。
6.如權(quán)利要求5所述的聲通信方法，進(jìn)ー步包括 在檢測峰成分之前對音頻信號執(zhí)行快速傅立葉變換(FFT)。
7.如權(quán)利要求5所述的聲通信方法，其中檢測峰成分包括 檢測音頻信號的音調(diào)和非音調(diào)成分；以及 消除音調(diào)和非音調(diào)成分當(dāng)中具有小于絕對可聽性閾值的強(qiáng)度的音調(diào)和非音調(diào)成分。
8.如權(quán)利要求I所述的聲通信方法，其中聲通信信號是多載波信號。
9.如權(quán)利要求I所述的聲通信方法，進(jìn)ー步包括 使用揚聲器以聲波的形式發(fā)射組合的聲通信信號和濾波信號。
10.一種能夠由機(jī)器讀取的存儲設(shè)備，記錄有用于執(zhí)行權(quán)利要求I至9中的任何ー個所述的聲通信方法的程序。
11.ー種包括如權(quán)利要求10所述的能夠由機(jī)器讀取的存儲設(shè)備的聲通信裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開一種聲通信方法，包括將音頻信號濾波以衰減該音頻信號的高頻部分；產(chǎn)生與該音頻信號和濾波信號之間的差對應(yīng)的殘余信號；基于預(yù)定心理聲學(xué)模型產(chǎn)生用于該音頻信號的心理聲學(xué)掩蔽；通過將該殘余信號與該心理聲學(xué)掩蔽組合來產(chǎn)生心理聲學(xué)譜掩蔽；通過根據(jù)該心理聲學(xué)譜掩蔽調(diào)制數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)來產(chǎn)生聲通信信號；以及將該聲通信信號與該濾波信號組合。
文檔編號G10L19/02GK102652337SQ201080056013
公開日2012年8月29日 申請日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月10日
發(fā)明者S.智德科夫, 李相默, 李起相, 鄭熙遠(yuǎn), 高俊豪 申請人:三星電子株式會社