本申請(qǐng)案請(qǐng)求2014年4月30日申請(qǐng)的標(biāo)題為“HIGH BAND EXCITATION SIGNAL GENERATION”的美國申請(qǐng)案第14/265,693號(hào)的優(yōu)先權(quán)，所述美國申請(qǐng)案的內(nèi)容以全文引用的方式合并。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明通常涉及高頻帶激勵(lì)信號(hào)生成。

背景技術(shù)：

技術(shù)的進(jìn)步已帶來更小且更強(qiáng)大的計(jì)算裝置。舉例來說，當(dāng)前存在多種便攜式個(gè)人計(jì)算裝置，包含無線計(jì)算裝置，例如便攜式無線電話、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)及傳呼裝置，其體積小，重量輕，且易于用戶攜帶。更具體地，便攜式無線電話(例如，蜂窩式電話及因特網(wǎng)協(xié)議(IP)電話)可經(jīng)由無線網(wǎng)絡(luò)傳達(dá)語音及數(shù)據(jù)報(bào)。另外，許多這些無線電話包含合并到其中的其它類型的裝置。舉例來說，無線電話也可包含數(shù)字靜物照相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z影機(jī)、數(shù)字記錄器及音頻文件播放器。

由數(shù)字技術(shù)發(fā)射語音是普遍的，尤其在長距離及數(shù)字無線電電話應(yīng)用中。如果通過采樣及數(shù)字化發(fā)射話音，則大約為六十四千位/秒(kbps)的數(shù)據(jù)速率可用于達(dá)成模擬電話的話音質(zhì)量。壓縮技術(shù)可用于減小經(jīng)由信道發(fā)送的信息量，同時(shí)維持重新構(gòu)建的話音的感知質(zhì)量。經(jīng)由在接收器處使用話音分析，接著譯碼、發(fā)射及重新合成，可達(dá)成數(shù)據(jù)速率的顯著減小。

用于壓縮話音的裝置可用于許多電信領(lǐng)域中。舉例來說，無線通信具有許多應(yīng)用，包含(例如)無繩電話、傳呼、無線本地回路、無線電話(例如，蜂窩式及個(gè)人通信服務(wù)(PCS)電話系統(tǒng))、移動(dòng)因特網(wǎng)協(xié)議(IP)電話及衛(wèi)星通信系統(tǒng)。特定應(yīng)用為用于移動(dòng)用戶的無線電話。

已開發(fā)用于無線通信系統(tǒng)的各種空中接口，包含(例如)頻分多址(FDMA)、時(shí)分多址(TDMA)、碼分多址(CDMA)及時(shí)分同步CDMA(TD-SCDMA)。結(jié)合所述空中接口，已建立各種國內(nèi)及國際標(biāo)準(zhǔn)，包含(例如)先進(jìn)移動(dòng)電話服務(wù)(AMPS)、全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)及臨時(shí)標(biāo)準(zhǔn)95(IS-95)。示范性無線電話通信系統(tǒng)為碼分多址(CDMA)系統(tǒng)。IS-95標(biāo)準(zhǔn)及其衍生標(biāo)準(zhǔn)(IS-95A、ANSI J-STD-008及IS-95B)(本文中統(tǒng)稱作IS-95)由電信工業(yè)協(xié)會(huì)(TIA)及其它公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)頒布以指定CDMA空中接口針對(duì)蜂窩式或PCS電話通信系統(tǒng)的使用。

IS-95標(biāo)準(zhǔn)隨后演進(jìn)成例如cdma2000及WCDMA的“3G”系統(tǒng)，所述“3G”系統(tǒng)提供更大容量及高速度分組數(shù)據(jù)服務(wù)。cdma2000的兩個(gè)變化由TIA發(fā)布的文件IS-2000(cdma2000 1xRTT)及IS-856(cdma2000 1xEV-DO)呈現(xiàn)。cdma2000 1xRTT通信系統(tǒng)提供153kbps的波峰數(shù)據(jù)速率，而cdma2000 1xEV-DO通信系統(tǒng)定義范圍介于38.4kbps至2.4Mbps的數(shù)據(jù)速率集合。WCDMA標(biāo)準(zhǔn)體現(xiàn)于第三代合作伙伴計(jì)劃“3GPP”第3G TS25.211號(hào)、第3G TS 25.212號(hào)、第3G TS 25.213號(hào)及第3G TS 25.214號(hào)中。先進(jìn)國際移動(dòng)電信(先進(jìn)IMT)規(guī)范陳述“4G”標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于高移動(dòng)性通信(例如，來自火車及汽車)，先進(jìn)IMT規(guī)范設(shè)定100兆位/秒(Mbit/s)的波峰數(shù)據(jù)速率用于4G服務(wù)，且對(duì)于低移動(dòng)性通信(例如，來自行人及靜止用戶)，先進(jìn)IMT規(guī)范設(shè)定千兆位/秒(Gbit/s)的波峰數(shù)據(jù)速率。

使用通過提取關(guān)于人類話音生成模型的參數(shù)來壓縮話音的技術(shù)的裝置被稱為話音譯碼器。話音譯碼器可包括編碼器及解碼器。編碼器將傳入話音信號(hào)劃分成時(shí)間塊或分析幀?？蓪⒚恳粫r(shí)間分段(或“幀”)的持續(xù)時(shí)間選擇為足夠短的，使得可預(yù)期信號(hào)的頻譜包絡(luò)保持相對(duì)靜止。舉例來說，幀長度可為二十毫秒，其對(duì)應(yīng)于八千赫茲(kHz)采樣率下的160個(gè)樣本，但可使用認(rèn)為適于特定應(yīng)用的任何幀長度或采樣率。

編碼器分析傳入話音幀以提取某些相關(guān)參數(shù)，且隨后將參數(shù)量化成二進(jìn)制表示(例如，位集合或二進(jìn)制數(shù)據(jù)包)。將數(shù)據(jù)包經(jīng)由通信信道(即，有線和/或無線網(wǎng)絡(luò)連接)發(fā)射至接收器及解碼器。解碼器處理數(shù)據(jù)包、去量化經(jīng)處理數(shù)據(jù)包以產(chǎn)生參數(shù)且使用經(jīng)去量化的參數(shù)重新合成話音幀。

話音譯碼器的功能為通過去除話音中固有的自然冗余而將經(jīng)數(shù)字化話音信號(hào)壓縮成低位率信號(hào)?？赏ㄟ^用參數(shù)集合表示輸入話音頻框及使用量化以通過位集合表示參數(shù)來達(dá)成數(shù)字壓縮。如果輸入話音幀具有位計(jì)數(shù)N_i，且由話音譯碼器所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包具有位計(jì)數(shù)N_o，則由話音譯碼器所達(dá)成的壓縮因數(shù)為C_r＝N_i/N_o。挑戰(zhàn)為在達(dá)成目標(biāo)壓縮因數(shù)時(shí)保留經(jīng)解碼話音的高語音質(zhì)量。話音譯碼器的性能取決于：(1)話音模型或上文所描述的分析及合成過程的組合執(zhí)行得多好，及(2)在N_o位每幀的目標(biāo)位率下參數(shù)量化過程執(zhí)行得多好。因此，話音模型的目標(biāo)為對(duì)于每一幀使用較小集合的參數(shù)捕獲話音信號(hào)的本質(zhì)或目標(biāo)語音質(zhì)量。

話音譯碼器通常利用參數(shù)集合(包含向量)來描述話音信號(hào)。良好參數(shù)集合為感知上準(zhǔn)確的話音信號(hào)的重新構(gòu)建理想地提供低系統(tǒng)帶寬。音調(diào)、信號(hào)功率、頻譜包絡(luò)(或共振峰)、振幅及相譜為話音譯碼參數(shù)的實(shí)例。

話音譯碼器可實(shí)施為時(shí)域譯碼器，其試圖通過使用高時(shí)間分辨率處理以一次編碼較小話音分段(例如，5毫秒(ms)的子幀)來捕獲時(shí)域話音波形。對(duì)于每一子幀，借助于搜索算法找到來自碼簿空間的高精確度代表。替代地，話音譯碼器可實(shí)施為頻域譯碼器，其試圖通過參數(shù)集合(分析)捕獲輸入話音幀的短期話音頻譜及使用對(duì)應(yīng)的合成過程以從頻譜參數(shù)重新產(chǎn)生話音波形。參數(shù)量化器通過根據(jù)已知量化技術(shù)用所存儲(chǔ)的碼向量的表示來表示參數(shù)而保持參數(shù)。

一個(gè)時(shí)域話音譯碼器為碼激發(fā)線性預(yù)測(cè)(CELP)譯碼器。在CELP譯碼器中，通過發(fā)現(xiàn)短期共振峰濾波器的系數(shù)的線性預(yù)測(cè)(LP)分析來去除話音信號(hào)中的短期相關(guān)性或冗余。將短期預(yù)測(cè)濾波器應(yīng)用于傳入話音幀生成LP殘余信號(hào)，通過長期預(yù)測(cè)濾波器參數(shù)及后續(xù)隨機(jī)碼簿對(duì)所述LP殘余信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步模型化及量化。因此，CELP譯碼將編碼時(shí)域話音波形的任務(wù)劃分成編碼LP短期濾波器系數(shù)及編碼LP殘余的單獨(dú)任務(wù)?？梢怨潭ㄋ俾?即，對(duì)于每一幀，使用相同數(shù)目個(gè)位N_o)或可變速率(其中，不同位率用于不同類型的幀內(nèi)容)執(zhí)行時(shí)域譯碼?？勺兯俾首g碼器試圖使用將參數(shù)編碼至足以獲得目標(biāo)質(zhì)量的等級(jí)所需要的位量。

例如CELP譯碼器的時(shí)域譯碼器可依賴于每幀大量位N₀以保持時(shí)域話音波形的準(zhǔn)確性。倘若每幀位計(jì)數(shù)N_o相對(duì)較大(例如，8kbps或高于8kbps)，則這些譯碼器可遞送極好的語音質(zhì)量。在低位率(例如，4kbps及低于4kbps)下，歸因于受限數(shù)目個(gè)可用位，時(shí)域譯碼器可不能保持高質(zhì)量及穩(wěn)固性能。在低位率下，受限碼簿空間削減在較高速率商業(yè)應(yīng)用中所部署的時(shí)域譯碼器的波形匹配能力。因此，低位率下的許多CELP譯碼系統(tǒng)操作遭受表征為噪聲的感知顯著失真。

低位率下對(duì)CELP譯碼器的替代為在類似于CELP譯碼器的原理下操作的“噪聲激發(fā)線性預(yù)測(cè)”(NELP)譯碼器。NELP譯碼器使用經(jīng)濾波偽隨機(jī)噪聲信號(hào)來模型化話音而非碼簿。由于NELP使用用于經(jīng)譯碼話音的較簡單模型，因此NELP達(dá)成比CELP低的位率。NELP可用于壓縮或表示清音話音或靜默。

以大約為2.4kbps的速率操作的譯碼系統(tǒng)在本質(zhì)上通常是參數(shù)的。即，這些譯碼系統(tǒng)通過以常規(guī)時(shí)間間隔發(fā)射描述話音信號(hào)的音調(diào)周期及頻譜包絡(luò)(或共振峰)的參數(shù)進(jìn)行操作。說明此類參數(shù)譯碼器的為LP聲碼器。

LP聲碼器通過每音調(diào)周期單一脈沖來模型化濁音話音信號(hào)。可擴(kuò)增此基本技術(shù)以包含關(guān)于頻譜包絡(luò)以及其它物質(zhì)的發(fā)射信息。盡管LP聲碼器提供通常合理的性能，但其可引入表征為蜂音的感知顯著失真。

近年來，已出現(xiàn)為波形譯碼器及參數(shù)譯碼器兩者的混合的譯碼器。說明這些混合譯碼器的為原型波形內(nèi)插(PWI)話音譯碼系統(tǒng)。PWI話音譯碼系統(tǒng)也可被稱為原型音調(diào)周期(PPP)話音譯碼器。PWI話音譯碼系統(tǒng)提供用于譯碼濁音話音的有效方法。PWI的基本概念為以固定時(shí)間間隔提取代表性音調(diào)循環(huán)(原型波形)、發(fā)射其描述及通過在原型波形之間進(jìn)行內(nèi)插而重新構(gòu)建話音信號(hào)。PWI方法可對(duì)LP殘余信號(hào)抑或話音信號(hào)起作用。

在傳統(tǒng)電話系統(tǒng)(例如，公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(PSTN))中，信號(hào)帶寬限于300赫茲(Hz)至3.4千赫茲(kHz)的頻率范圍。在寬帶(WB)應(yīng)用(例如，蜂窩式電話及因特網(wǎng)通訊協(xié)議語音(VoIP))中，信號(hào)帶寬可跨越50Hz至7kHz的頻率范圍。超寬帶(SWB)譯碼技術(shù)支持?jǐn)U展至16kHz左右的帶寬。將信號(hào)帶寬自3.4kHz的窄頻電話擴(kuò)展至16kHz的SWB電話可改進(jìn)信號(hào)重新構(gòu)建的質(zhì)量、可懂度及自然度。

寬帶譯碼技術(shù)涉及編碼及發(fā)射信號(hào)的較低頻率部分(例如，50Hz至7kHz，也被稱為“低頻帶”)。為了改進(jìn)譯碼效率，可不完全編碼及發(fā)射信號(hào)的較高頻率部分(例如，7kHz至16kHz，也被稱為“高頻帶”)。低頻帶信號(hào)的性質(zhì)可用于生成高頻帶信號(hào)。舉例來說，可基于低頻帶殘余使用非線性模型(例如，絕對(duì)值函數(shù))生成高頻帶激勵(lì)信號(hào)。當(dāng)?shù)皖l帶殘余通過脈沖經(jīng)稀疏譯碼時(shí)，由稀疏譯碼的殘余生成的高頻帶激勵(lì)信號(hào)可在高頻帶的清音區(qū)域中導(dǎo)致偽影。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

揭示用于高頻帶激勵(lì)信號(hào)生成的系統(tǒng)及方法。音頻解碼器可在發(fā)射裝置處接收由音頻編碼器編碼的音頻信號(hào)。音頻解碼器可確定特定音頻信號(hào)的濁音分類(例如，強(qiáng)濁音、弱濁音、弱清音、強(qiáng)清音)。舉例來說，特定音頻信號(hào)的范圍可為強(qiáng)濁音(例如，話音信號(hào))至強(qiáng)清音(例如，噪聲信號(hào))。音頻解碼器可基于濁音分類控制輸入信號(hào)的表示的包絡(luò)的量。

控制包絡(luò)的量可包含控制包絡(luò)的特性(例如，形狀、頻率范圍、增益和/或量值)。舉例來說，音頻解碼器可從經(jīng)編碼音頻信號(hào)生成低頻帶激勵(lì)信號(hào)，且可基于濁音分類控制低頻帶激勵(lì)信號(hào)的包絡(luò)的形狀。舉例來說，音訊譯碼器可基于應(yīng)用于低頻帶激勵(lì)信號(hào)的濾波器的截止頻率控制包絡(luò)的頻率范圍。作為另一實(shí)例，音頻解碼器可通過基于濁音分類調(diào)整線性預(yù)測(cè)譯碼(LPC)系數(shù)的一或多個(gè)極點(diǎn)來控制包絡(luò)的量值、包絡(luò)的形狀、包絡(luò)的增益或其組合。作為另一實(shí)例，音頻解碼器可通過基于濁音分類調(diào)整濾波器的系數(shù)來控制包絡(luò)的量值、包絡(luò)的形狀、包絡(luò)的增益或其組合，其中所述濾波器應(yīng)用于低頻帶激勵(lì)信號(hào)。

音訊譯碼器可基于包絡(luò)的受控量調(diào)制白噪聲信號(hào)。舉例來說，相比在濁音分類為強(qiáng)清音時(shí)，經(jīng)調(diào)制的白噪聲信號(hào)在濁音分類為強(qiáng)濁音時(shí)可更多地對(duì)應(yīng)于低頻帶激勵(lì)信號(hào)。音頻解碼器可基于經(jīng)調(diào)制的白噪聲信號(hào)生成高頻帶激勵(lì)信號(hào)。舉例來說，音訊譯碼器可擴(kuò)展低頻帶激勵(lì)信號(hào)且可組合經(jīng)調(diào)制的白噪聲信號(hào)及經(jīng)擴(kuò)展的低頻帶信號(hào)來生成高頻帶激勵(lì)信號(hào)。

在特定實(shí)施例中，一種方法包含在裝置處確定輸入信號(hào)的濁音分類。所述輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)于音頻信號(hào)。所述方法也包含基于濁音分類控制輸入信號(hào)的表示的包絡(luò)的量。所述方法進(jìn)一步包含基于包絡(luò)的受控量調(diào)制白噪聲信號(hào)。所述方法包含基于經(jīng)調(diào)制的白噪聲信號(hào)生成高頻帶激勵(lì)信號(hào)。

在另一特定實(shí)施例中，一種設(shè)備包含濁音分類器、包絡(luò)調(diào)整器、調(diào)制器及輸出電路。所述濁音分類器經(jīng)配置以確定輸入信號(hào)的濁音分類。所述輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)于音頻信號(hào)。所述包絡(luò)調(diào)整器經(jīng)配置以基于濁音分類控制輸入信號(hào)的表示的包絡(luò)的量。所述調(diào)制器經(jīng)配置以基于包絡(luò)的受控量調(diào)制白噪聲信號(hào)。所述輸出電路經(jīng)配置以基于經(jīng)調(diào)制的白噪聲信號(hào)生成高頻帶激勵(lì)信號(hào)。

在另一特定實(shí)施例中，一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)在由至少一個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)引起所述至少一個(gè)處理器確定輸入信號(hào)的濁音分類的指令。所述指令在由至少一個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)進(jìn)一步引起所述至少一個(gè)處理器基于濁音分類控制輸入信號(hào)的表示的包絡(luò)的量、基于包絡(luò)的受控量調(diào)制白噪聲信號(hào)及基于經(jīng)調(diào)制的白噪聲信號(hào)生成高頻帶激勵(lì)信號(hào)。

由所揭示實(shí)施例中的至少一者提供的特定優(yōu)勢(shì)包含生成對(duì)應(yīng)于清音音頻信號(hào)的平滑發(fā)聲合成音頻信號(hào)。舉例來說，對(duì)應(yīng)于清音音頻信號(hào)的合成音頻信號(hào)可具有極少(或不具有)偽影。本發(fā)明的其它方面、優(yōu)點(diǎn)和特征將在審閱申請(qǐng)案之后變得顯而易見，所述申請(qǐng)案包含以下部分：附圖說明、實(shí)施方式及權(quán)利要求書。

附圖說明

圖1為說明包含裝置的系統(tǒng)的特定實(shí)施例的圖，所述裝置可操作以執(zhí)行高頻帶激勵(lì)信號(hào)生成；

圖2為說明可操作以執(zhí)行高頻帶激勵(lì)信號(hào)生成的解碼器的特定實(shí)施例的圖；

圖3為說明可操作以執(zhí)行高頻帶激勵(lì)信號(hào)生成的編碼器的特定實(shí)施例的圖；

圖4為說明高頻帶激勵(lì)信號(hào)生成的方法的特定實(shí)施例的圖；

圖5為說明高頻帶激勵(lì)信號(hào)生成的方法的另一實(shí)施例的圖；

圖6為說明高頻帶激勵(lì)信號(hào)生成的方法的另一實(shí)施例的圖；

圖7為說明高頻帶激勵(lì)信號(hào)生成的方法的另一實(shí)施例的圖；

圖8為說明高頻帶激勵(lì)信號(hào)生成的方法的另一實(shí)施例的流程圖；及

圖9為根據(jù)圖1至8的系統(tǒng)及方法的可操作以執(zhí)行高頻帶激勵(lì)信號(hào)生成的裝置的框圖。

具體實(shí)施方式

本文所描述的原理可應(yīng)用于(例如)耳機(jī)、手持話機(jī)或經(jīng)配置以執(zhí)行高頻帶激勵(lì)信號(hào)生成的其它音頻裝置。除非由其上下文明確限制，否則術(shù)語“信號(hào)”在本文中用以指示其通常意義中的任一者，包含如電線、總線或其它發(fā)射媒體上表達(dá)的存儲(chǔ)器位置(或存儲(chǔ)器位置的集合)的狀態(tài)。除非由其上下文明確地限制，否則術(shù)語“生成”在本文中用以來指示其通常意義中的任一者，例如計(jì)算或另外產(chǎn)生。除非由其上下文明確限制，否則術(shù)語“計(jì)算”在本文中用以指示其通常意義中的任一者，例如計(jì)算、評(píng)估、平滑化和/或從多個(gè)值中進(jìn)行選擇。除非由其上下文明確限制，否則術(shù)語“獲得”在本文中用以指示其通常意義中的任一者，例如計(jì)算、推導(dǎo)、接收(例如，從另一組件、塊或裝置)和/或檢索(例如，從存儲(chǔ)器寄存器或存儲(chǔ)組件的陣列)。

除非由其上下文明確地限制，否則術(shù)語“產(chǎn)生”是用以指示其通常意義中的任一者，例如計(jì)算、生成和/或提供。除非通過其上下文明確地限制，否則術(shù)語“提供”是用以指示其通常意義中的任一者，例如計(jì)算、生成和/或產(chǎn)生。除非由其上下文明確限制，否則術(shù)語“耦合”是用以指示直接或間接的電氣或物理連接。如果連接為間接的，則所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員應(yīng)充分地理解，在經(jīng)“耦合”的結(jié)構(gòu)之間可存在其它塊或組件。

術(shù)語“配置”可用于對(duì)如通過其特定上下文指示的方法、設(shè)備/裝置和/或系統(tǒng)的參考中。在本描述及權(quán)利要求書中使用術(shù)語“包括”的情況下，其并不排除其它組件或操作。術(shù)語“基于”(如在“A基于B”中)用以指示其通常意義中的任一者，包含以下情況：(i)“基于至少”(例如，“A基于至少B”)；及如果在特定上下文中是適當(dāng)?shù)?，則(ii)“等于”(例如，“A等于B”)。在A基于B包含基于至少的情況(i)下，此可包含A耦合至B的配置。類似地，術(shù)語“響應(yīng)于”用以指示其通常意義中的任一者，包含“至少響應(yīng)于”。術(shù)語“至少一個(gè)”用以指示其通常意義中的任一者，包含“一或多個(gè)”。術(shù)語“至少兩個(gè)”用以指示其通常意義中的任一者，包含“兩個(gè)或多于兩個(gè)”。

除非特定上下文另有指示，否則通用地及互換地使用術(shù)語“設(shè)備”及“裝置”。除非另有指示，否則對(duì)具有特定特征的設(shè)備的操作的任何揭示內(nèi)容也明確地希望揭示具有相似特征的方法(且反之亦然)，且對(duì)根據(jù)特定配置的設(shè)備的操作的任何揭示內(nèi)容也明確地希望揭示根據(jù)相似配置的方法(且反之亦然)。除非特定上下文另有指示，否則通用地且可互換地利使用術(shù)語“方法”、“過程”、“程序”及“技術(shù)”。術(shù)語“組件”及“模塊”可用于指示較大配置的一部分。以引用方式對(duì)文件的一部分的任何合并也應(yīng)被理解為合并在所述部分內(nèi)所引用的術(shù)語或變量的定義(其中這些定義出現(xiàn)在文件中的別處)以及在所合并部分中所引用的任何圖式。

如本文所使用，術(shù)語“通信裝置”是指可用于經(jīng)由無線通信網(wǎng)絡(luò)的語音和/或數(shù)據(jù)通信的電子裝置。通信裝置的實(shí)例包含蜂窩式電話、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、手持型裝置、耳機(jī)、無線調(diào)制解調(diào)器、膝上型計(jì)算機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)等。

參考圖1，展示包含可操作以執(zhí)行高頻帶激勵(lì)信號(hào)生成的裝置的系統(tǒng)的特定實(shí)施例，且通常將其指定為100。在特定實(shí)施例中，系統(tǒng)100的一或多個(gè)組件可集成至解碼系統(tǒng)或設(shè)備中(例如，無線電話或譯碼器/解碼器(編解碼器)中)、集成至編碼系統(tǒng)或設(shè)備中或所述兩者中。在其它實(shí)施例中，系統(tǒng)100的一或多個(gè)組件可集成至機(jī)頂盒、音樂播放器、視頻播放器、娛樂單元、導(dǎo)航裝置、通信裝置、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、固定位置數(shù)據(jù)單元或計(jì)算機(jī)中。

應(yīng)注意，在以下描述中，將由圖1的系統(tǒng)100執(zhí)行的各種功能描述為由某些組件或模塊執(zhí)行。組件及模塊的此劃分僅是為了說明。在替代實(shí)施例中，由特定組件或模塊執(zhí)行的功能可劃分為多個(gè)組件或模塊。此外，在替代實(shí)施例中，圖1的兩個(gè)或多于兩個(gè)組件或模塊可集成至單一組件或模塊中?？墒褂糜布?例如，現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)裝置、專用集成電路(ASIC)、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、控制器等)、軟件(例如，可由處理器執(zhí)行的指令)或其任何組合實(shí)施圖1中所說明的每一組件或模塊。

盡管圖1至9中所描繪的說明性實(shí)施例是關(guān)于高頻帶模型描述的，所述高頻帶模型類似于用于增強(qiáng)型變量率編解碼器-窄頻-寬帶(EVRC-NW)中的模型，但說明性實(shí)施例中的一或多者可使用任何其它高頻帶模型。應(yīng)理解，僅例如描述任何特定模型的使用。

系統(tǒng)100包含經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)120與第一裝置102通信的移動(dòng)裝置104。移動(dòng)裝置104可耦合至麥克風(fēng)146或與其通信。移動(dòng)裝置104可包含激勵(lì)信號(hào)生成模塊122、高頻帶編碼器172、多路復(fù)用器(MUX)174、發(fā)射器176或其組合。第一裝置102可耦合至揚(yáng)聲器142或與其通信。第一裝置102可包含經(jīng)由高頻帶合成器168耦合至MUX 170的激勵(lì)信號(hào)生成模塊122。激勵(lì)信號(hào)生成模塊122可包含濁音分類器160、包絡(luò)調(diào)整器162、調(diào)制器164、輸出電路166或其組合。

在操作期間，移動(dòng)裝置104可接收輸入信號(hào)130(例如，第一用戶152的用戶話音信號(hào)，清音信號(hào)，或所述兩者)。舉例來說，第一用戶152可與第二用戶154進(jìn)行語音呼叫。第一用戶152可使用移動(dòng)裝置104，且第二用戶154可使用第一裝置102用于語音呼叫。在語音呼叫期間，第一用戶152可向耦合至移動(dòng)裝置104的麥克風(fēng)146說話。輸入信號(hào)130可對(duì)應(yīng)于第一用戶152的話音、背景噪聲(例如，音樂、街道噪聲、另一個(gè)人的話音等)或其組合。移動(dòng)裝置104可經(jīng)由麥克風(fēng)146接收輸入信號(hào)130。

在特定實(shí)施例中，輸入信號(hào)130可為包含在自近似50赫茲(Hz)至近似16千赫茲(kHz)的頻率范圍中的數(shù)據(jù)的超寬帶(SWB)信號(hào)。輸入信號(hào)130的低頻帶部分及輸入信號(hào)130的高頻帶部分可分別占據(jù)50Hz至7kHz及7kHz至16kHz的非重疊頻帶。在替代實(shí)施例中，低頻帶部分及高頻帶部分可分別占據(jù)50Hz至8kHz及8kHz至16kHz的非重疊頻帶。在另一替代實(shí)施例中，低頻帶部分及高頻帶部分可重疊(例如，分別為50Hz至8kHz及7kHz至16kHz)。

在特定實(shí)施例中，輸入信號(hào)130可為具有近似50Hz至近似8kHz的頻率范圍的寬帶(WB)信號(hào)。在此實(shí)施例中，輸入信號(hào)130的低頻帶部分可對(duì)應(yīng)于近似50Hz至近似6.4kHz的頻率范圍，且輸入信號(hào)130的高頻帶部分可對(duì)應(yīng)于近似6.4kHz至近似8kHz的頻率范圍。

在特定實(shí)施例中，麥克風(fēng)146可捕獲輸入信號(hào)130，且在移動(dòng)裝置104處的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)可將經(jīng)捕獲輸入信號(hào)130自模擬波形轉(zhuǎn)換成由數(shù)字音頻樣本組成的數(shù)字波形。數(shù)字音頻樣本可由數(shù)字信號(hào)處理器處理。增益調(diào)整器可通過提高或降低音頻信號(hào)(例如，模擬波形或數(shù)字波形)的振幅等級(jí)來調(diào)整增益(例如，模擬波形或數(shù)字波形的增益)。增益調(diào)整器可在模擬或數(shù)字域中操作。舉例來說，增益調(diào)整器可在數(shù)字域中操作且可調(diào)整由模/數(shù)轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的數(shù)字音頻樣本。在增益調(diào)整之后，回音消除器可減小可已由揚(yáng)聲器的輸出輸入麥克風(fēng)146所產(chǎn)生的任何回音。數(shù)字音頻樣本可由聲碼器(語音編碼器-解碼器)“壓縮”?；匾粝鞯妮敵隹神詈现谅暣a器預(yù)處理塊，例如，濾波器、噪聲處理器、速率轉(zhuǎn)換器等。聲碼器的編碼器可壓縮數(shù)字音頻樣本且形成發(fā)射包(數(shù)字音頻樣本的經(jīng)壓縮位的表示)。在特定實(shí)施例中，聲碼器的編碼器可包含激勵(lì)信號(hào)生成模塊122。激勵(lì)信號(hào)生成模塊122可生成高頻帶激勵(lì)信號(hào)186，如參考第一裝置102所描述。激勵(lì)信號(hào)生成模塊122可將高頻帶激勵(lì)信號(hào)186提供至高頻帶編碼器172。

高頻帶編碼器172可基于高頻帶激勵(lì)信號(hào)186編碼輸入信號(hào)130的高頻帶信號(hào)。舉例來說，高頻帶編碼器172可基于高頻帶激勵(lì)信號(hào)186生成高頻帶位流190。高頻帶位流190可包含高頻帶參數(shù)信息。舉例來說，高頻帶位流190可包含以下中的至少一者：高頻帶線性預(yù)測(cè)譯碼(LPC)系數(shù)、高頻帶線譜頻率(LSF)、高頻帶線譜對(duì)(LSP)、增益形狀(例如，對(duì)應(yīng)于特定幀的子幀的時(shí)間增益參數(shù))、增益幀(例如，對(duì)應(yīng)于用于特定幀的高頻帶與低頻帶的能量比率的增益參數(shù))或?qū)?yīng)于輸入信號(hào)130的高頻帶部分的其它參數(shù)。在特定實(shí)施例中，高頻帶編碼器172可使用向量量化器、隱馬爾可夫模型(HMM)或高斯混合模型(GMM)中的至少一者確定高頻帶LPC系數(shù)。高頻帶編碼器172可基于LPC系數(shù)確定高頻帶LSF、高頻帶LSP或所述兩者。

高頻帶編碼器172可基于輸入信號(hào)130的高頻帶信號(hào)生成高頻帶參數(shù)信息。舉例來說，移動(dòng)裝置104的解碼器可模擬第一裝置102的解碼器。移動(dòng)裝置104的解碼器可基于高頻帶激勵(lì)信號(hào)186生成合成音頻信號(hào)，如參考第一裝置102所描述。高頻帶編碼器172可基于合成音頻信號(hào)與輸入信號(hào)130的比較生成增益值(例如，增益形狀、增益幀或所述兩者)。舉例來說，增益值可對(duì)應(yīng)于合成音頻信號(hào)與輸入信號(hào)130之間的差異。高頻帶編碼器172可將高頻帶位流190提供至MUX 174。

MUX 174可將高頻帶位流190與低頻帶位流進(jìn)行組合以生成位流132。移動(dòng)裝置104的低頻帶編碼器可基于輸入信號(hào)130的低頻帶信號(hào)生成低頻帶位流。低頻帶位流可包含低頻帶參數(shù)信息(例如，低頻帶LPC系數(shù)、低頻帶LSF或所述兩者)及低頻帶激勵(lì)信號(hào)(例如，輸入信號(hào)130的低頻帶殘余)。發(fā)射包可對(duì)應(yīng)于位流132。

發(fā)射包可存儲(chǔ)在可與移動(dòng)裝置104的處理器共享的存儲(chǔ)器中。處理器可為與數(shù)字信號(hào)處理器通信的控制處理器。移動(dòng)裝置104可經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)120將位流132發(fā)射至第一裝置102。舉例來說，發(fā)射器176可調(diào)制某一形式的發(fā)射包(可將其它信息附于所述發(fā)射包)且經(jīng)由天線空中發(fā)送經(jīng)調(diào)制信息。

第一裝置102的激勵(lì)信號(hào)生成模塊122可接收位流132。舉例來說，第一裝置102的天線可接收包括發(fā)射包的某一形式的傳入包。位流132可對(duì)應(yīng)于經(jīng)脈碼調(diào)制(PCM)編碼的音頻信號(hào)的幀。舉例來說，在第一裝置102處的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)可將位流132從模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成具有多個(gè)幀的數(shù)字PCM信號(hào)。

發(fā)射包可“未由在第一裝置102處的聲碼器的解碼器壓縮”。未壓縮波形(或數(shù)字PCM信號(hào))可被稱作重新構(gòu)建的音頻樣本。重新構(gòu)建的音頻樣本可由聲碼器后處理塊進(jìn)行后處理且可由回音消除器使用以去除回音。為清楚起見，聲碼器的解碼器及聲碼器后處理塊可被稱作聲碼器解碼器模塊。在一些配置中，回音消除器的輸出可由激勵(lì)信號(hào)生成模塊122處理。替代地，在其它配置中，聲碼器解碼器模塊的輸出可由激勵(lì)信號(hào)生成模塊122處理。

激勵(lì)信號(hào)生成模塊122可從位流132提取低頻帶參數(shù)信息、低頻帶激勵(lì)信號(hào)及高頻帶參數(shù)信息。濁音分類器160可確定指示輸入信號(hào)130的濁音/清音性質(zhì)(例如，強(qiáng)濁音、弱濁音、弱清音或強(qiáng)清音)的濁音分類180(例如，0.0至1.0的值)，如參考圖2所描述。濁音分類器160可將濁音分類180提供至包絡(luò)調(diào)整器162。

包絡(luò)調(diào)整器162可確定輸入信號(hào)130的表示的包絡(luò)。包絡(luò)可為時(shí)變包絡(luò)。舉例來說，包絡(luò)可每輸入信號(hào)130的幀更新超過一次。作為另一實(shí)例，可響應(yīng)于接收輸入信號(hào)130的每一樣本的包絡(luò)調(diào)整器162而更新包絡(luò)。相比在濁音分類對(duì)應(yīng)于強(qiáng)清音時(shí)，包絡(luò)的形狀的變化程度在濁音分類180對(duì)應(yīng)于強(qiáng)濁音時(shí)可更大。輸入信號(hào)130的表示可包含輸入信號(hào)130的(或輸入信號(hào)130的經(jīng)編碼版本的)低頻帶激勵(lì)信號(hào)、輸入信號(hào)130的(或輸入信號(hào)130的經(jīng)編碼版本的)高頻帶激勵(lì)信號(hào)或諧波性擴(kuò)展的激勵(lì)信號(hào)。舉例來說，激勵(lì)信號(hào)生成模塊122可通過擴(kuò)展輸入信號(hào)130的(或輸入信號(hào)130的經(jīng)編碼版本的)低頻帶激勵(lì)信號(hào)來生成諧波性擴(kuò)展的激勵(lì)信號(hào)。

包絡(luò)調(diào)整器162可基于濁音分類180控制包絡(luò)的量，如參考圖4至7所描述。包絡(luò)調(diào)整器162可通過控制包絡(luò)的特性(例如，形狀、量值、增益和/或頻率范圍)來控制包絡(luò)的量。舉例來說，包絡(luò)調(diào)整器162可基于濾波器的截止頻率控制包絡(luò)的頻率范圍，如參考圖4所描述?？苫跐嵋舴诸?80確定截止頻率。

作為另一實(shí)例，包絡(luò)調(diào)整器162可通過基于濁音分類180調(diào)整高頻帶線性預(yù)測(cè)譯碼(LPC)系數(shù)的一或多個(gè)極點(diǎn)來控制包絡(luò)的形狀、包絡(luò)的量值、包絡(luò)的增益或其組合，如參考圖5所描述。作為另一實(shí)例，包絡(luò)調(diào)整器162可通過基于濁音分類180調(diào)整濾波器的系數(shù)來控制包絡(luò)的形狀、包絡(luò)的量值、包絡(luò)的增益或其組合，如參考圖6所描述。可在變換域(例如，頻域)或時(shí)域中控制包絡(luò)的特性，如參考圖4至6所描述。

包絡(luò)調(diào)整器162可將信號(hào)包絡(luò)182提供至調(diào)制器164。信號(hào)包絡(luò)182可對(duì)應(yīng)于輸入信號(hào)130的表示的包絡(luò)的受控量。

調(diào)制器164可使用信號(hào)包絡(luò)182來調(diào)制白噪聲156以生成經(jīng)調(diào)制的白噪聲184。調(diào)制器164可將經(jīng)調(diào)制的白噪聲184提供至輸出電路166。

輸出電路166可基于經(jīng)調(diào)制的白噪聲184生成高頻帶激勵(lì)信號(hào)186。舉例來說，輸出電路166可組合經(jīng)調(diào)制的白噪聲184與另一信號(hào)來生成高頻帶激勵(lì)信號(hào)186。在特定實(shí)施例中，另一信號(hào)可對(duì)應(yīng)于基于低頻帶激勵(lì)信號(hào)生成的擴(kuò)展信號(hào)。舉例來說，輸出電路166可通過升采樣低頻帶激勵(lì)信號(hào)、對(duì)經(jīng)升采樣信號(hào)應(yīng)用絕對(duì)值函數(shù)、降采樣應(yīng)用絕對(duì)值函數(shù)的結(jié)果及使用適應(yīng)性白化來用線性預(yù)測(cè)濾波器(例如，四階線性預(yù)測(cè)濾波器)以頻譜方式平坦化經(jīng)降采樣信號(hào)來生成擴(kuò)展信號(hào)。在特定實(shí)施例中，輸出電路166可基于諧波性參數(shù)縮放經(jīng)調(diào)制的白噪聲184及另一信號(hào)，如參考圖4至7所描述。

在特定實(shí)施例中，輸出電路166可組合經(jīng)調(diào)制的白噪聲的第一比率與未經(jīng)調(diào)制的白噪聲的第二比率來生成經(jīng)縮放的白噪聲，其中第一比率及第二比率是基于濁音分類180確定的，如參考圖7所描述。在此實(shí)施例中，輸出電路166可組合經(jīng)縮放的白噪聲與另一信號(hào)來生成高頻帶激勵(lì)信號(hào)186。輸出電路166可將高頻帶激勵(lì)信號(hào)186提供至高頻帶合成器168。

高頻帶合成器168可基于高頻帶激勵(lì)信號(hào)186生成合成高頻帶信號(hào)188。舉例來說，高頻帶合成器168可基于特定高頻帶模型模型化和/或解碼高頻帶參數(shù)信息，且可使用高頻帶激勵(lì)信號(hào)186來生成合成的高頻帶信號(hào)188。高頻帶合成器168可將合成高頻帶信號(hào)188提供至MUX 170。

第一裝置102的低頻帶解碼器可生成合成的低頻帶信號(hào)。舉例來說，低頻帶解碼器可基于特定低頻帶模型解碼和/或模型化低頻帶參數(shù)信息，且可使用低頻帶激勵(lì)信號(hào)來生成合成的低頻帶信號(hào)。MUX 170可組合合成高頻帶信號(hào)188與合成低頻帶信號(hào)來生成輸出信號(hào)116(例如，經(jīng)解音頻信號(hào))。

輸出信號(hào)116可由增益調(diào)整器擴(kuò)增或抑制。第一裝置102可經(jīng)由揚(yáng)聲器142將輸出信號(hào)116提供至第二用戶154。舉例來說，增益調(diào)整器的輸出可通過數(shù)/模轉(zhuǎn)換器自數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)且經(jīng)由揚(yáng)聲器142放出。

由此，系統(tǒng)100可在合成音頻信號(hào)對(duì)應(yīng)于清音(或強(qiáng)清音)輸入信號(hào)時(shí)使得能夠生成“平滑”發(fā)聲合成信號(hào)。可使用基于輸入信號(hào)的濁音分類調(diào)制的噪聲信號(hào)生成合成高頻帶信號(hào)。相比在輸入信號(hào)為強(qiáng)清音時(shí)，經(jīng)調(diào)制的噪聲信號(hào)在輸入信號(hào)為強(qiáng)濁音時(shí)可更密切地對(duì)應(yīng)于輸入信號(hào)。在特定實(shí)施例中，當(dāng)輸入信號(hào)為強(qiáng)清音時(shí)，合成高頻帶信號(hào)可具有降低的稀疏性或不具有稀疏性，從而產(chǎn)生更平滑(例如，具有較少偽影)的合成音頻信號(hào)。

參考圖2，揭示可操作以執(zhí)行高頻帶激勵(lì)信號(hào)生成的解碼器的特定實(shí)施例，且通常將其指定為200。在特定實(shí)施例中，解碼器200可對(duì)應(yīng)于或包含于圖1的系統(tǒng)100中。舉例來說，解碼器200可包含于第一裝置102、移動(dòng)裝置104或所述兩者中。解碼器200可說明在接收裝置(例如，第一裝置102)處的經(jīng)編碼音頻信號(hào)的解碼。

解碼器200包含耦合至低頻帶合成器204的多路分用器(DEMUX)202、濁音因數(shù)產(chǎn)生器208及高頻帶合成器168。低頻帶合成器204及濁音因數(shù)產(chǎn)生器208可經(jīng)由激勵(lì)信號(hào)產(chǎn)生器222耦合至高頻帶合成器168。在特定實(shí)施例中，濁音因數(shù)產(chǎn)生器208可對(duì)應(yīng)于圖1的濁音分類器160。激勵(lì)信號(hào)產(chǎn)生器222可為圖1的激勵(lì)信號(hào)生成模塊122的特定實(shí)施例。舉例來說，激勵(lì)信號(hào)產(chǎn)生器222可包含包絡(luò)調(diào)整器162、調(diào)制器164、輸出電路166、濁音分類器160或其組合。低頻帶合成器204及高頻帶合成器168可耦合至MUX 170。

在操作期間，DEMUX 202可接收位流132。位流132可對(duì)應(yīng)于經(jīng)脈碼調(diào)制(PCM)編碼的音頻信號(hào)的幀。舉例來說，在第一裝置102處的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)可將位流132自模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成具有多個(gè)幀的數(shù)字PCM信號(hào)。DEMUX 202可自位流132生成位流的低頻帶部分232及位流的高頻帶部分218。DEMUX 202可將位流的低頻帶部分232提供至低頻帶合成器204且可將位流的高頻帶部分218提供至高頻帶合成器168。

低頻帶合成器204可從位流的低頻帶部分232提取和/或解碼一或多個(gè)參數(shù)242(例如，輸入信號(hào)130的低頻帶參數(shù)信息)及低頻帶激勵(lì)信號(hào)244(例如，輸入信號(hào)130的低頻帶殘余)。在特定實(shí)施例中，低頻帶合成器204可從位流的低頻帶部分232提取諧波性參數(shù)246。

諧波性參數(shù)246可在位流232的編碼期間嵌入位流的低頻帶部分232中且可對(duì)應(yīng)于輸入信號(hào)130的高頻帶中諧波與噪聲能量的比率。低頻帶合成器204可基于音調(diào)增益值確定諧波性參數(shù)246。低頻帶合成器204可基于參數(shù)242確定音調(diào)增益值。在特定實(shí)施例中，低頻帶合成器204可從位流的低頻帶部分232提取諧波性參數(shù)246。舉例來說，移動(dòng)裝置104可包含在位流132中的諧波性參數(shù)246，如參考圖3所描述。

低頻帶合成器204可基于參數(shù)242及低頻帶激勵(lì)信號(hào)244使用特定低頻帶模型生成合成低頻帶信號(hào)234。低頻帶合成器204可將合成低頻帶信號(hào)234提供至MUX 170。

濁音因數(shù)產(chǎn)生器208可從低頻帶合成器204接收參數(shù)242。濁音因數(shù)產(chǎn)生器208可基于參數(shù)242、先前濁音決策、一或多個(gè)其它因數(shù)或其組合生成濁音因數(shù)236(例如，0.0至1.0的值)。濁音因數(shù)236可指示輸入信號(hào)130的濁音/清音性質(zhì)(例如，強(qiáng)濁音、弱濁音、弱清音或強(qiáng)清音)。參數(shù)242可包含輸入信號(hào)130的低頻帶信號(hào)的零交叉率、第一反射系數(shù)、低頻帶激勵(lì)中的適應(yīng)性碼簿貢獻(xiàn)的能量與低頻帶激勵(lì)中適應(yīng)性碼簿及固定碼簿貢獻(xiàn)的和的能量的比率、輸入信號(hào)130的低頻帶信號(hào)的音調(diào)增益或其組合。濁音因數(shù)產(chǎn)生器208可基于方程式1確定濁音因數(shù)236。

濁音因數(shù)(Voicing Factor)＝∑a_i*p_i+c， (方程式1)

其中i∈{0,…,M-1}，其中a_i及c為權(quán)重，p_i對(duì)應(yīng)于特定經(jīng)測(cè)量信號(hào)參數(shù)，且M對(duì)應(yīng)于用于濁音因數(shù)確定的參數(shù)的數(shù)目。

在說明性實(shí)施例中，濁音因數(shù)(Voicing Factor)＝-0.4231*ZCR+0.2712*FR+0.0458*ACB_to_excitation+0.1849*PG+0.0138*prev_voicing_decision+0.0611，其中ZCR對(duì)應(yīng)于零交叉速率，F(xiàn)R對(duì)應(yīng)于第一反射系數(shù)，ACB_to_excitation對(duì)應(yīng)于低頻帶激勵(lì)中適應(yīng)性碼簿貢獻(xiàn)的能量與低頻帶激勵(lì)中適應(yīng)性碼簿及固定碼簿貢獻(xiàn)的總和的能量的比率，PG對(duì)應(yīng)于音調(diào)增益，且previous_voicing_decision對(duì)應(yīng)于先前針對(duì)另一幀計(jì)算的另一濁音因數(shù)。在特定實(shí)施例中，濁音因數(shù)產(chǎn)生器208可使用較高閾值以用于將幀分類為清音而非濁音。舉例來說，如果將前述幀分類為清音且所述幀具有滿足第一閾值(例如，低閾值)的濁音值，則濁音因數(shù)產(chǎn)生器208可將幀分類為清音。濁音因數(shù)產(chǎn)生器208可基于以下各者確定濁音值：輸入信號(hào)130的低頻帶信號(hào)的零交叉速率、第一反射系數(shù)、低頻帶激勵(lì)中適應(yīng)性碼簿貢獻(xiàn)的能量與低頻帶激勵(lì)中適應(yīng)性碼簿及固定碼簿貢獻(xiàn)的總和的能量的比率、輸入信號(hào)130的低頻帶信號(hào)的音調(diào)增益或其組合。替代地，如果幀的濁音值滿足第二閾值(例如，極低閾值)，則濁音因數(shù)產(chǎn)生器208可將幀分類為清音。在特定實(shí)施例中，濁音因數(shù)236可對(duì)應(yīng)于圖1的濁音分類180。

激勵(lì)信號(hào)產(chǎn)生器222可自低頻帶合成器204接收低頻帶激勵(lì)信號(hào)244及諧波性參數(shù)246，且可自濁音因數(shù)產(chǎn)生器208接收濁音因數(shù)236。激勵(lì)信號(hào)產(chǎn)生器222可基于低頻帶激勵(lì)信號(hào)244、諧波性參數(shù)246及濁音因數(shù)236生成高頻帶激勵(lì)信號(hào)186，如參考圖1及4至7所描述。舉例來說，包絡(luò)調(diào)整器162可基于濁音因數(shù)236控制低頻帶激勵(lì)信號(hào)244的包絡(luò)的量，如參考圖1及4至7所描述。在特定實(shí)施例中，信號(hào)包絡(luò)182可對(duì)應(yīng)于包絡(luò)的受控量。包絡(luò)調(diào)整器162可將信號(hào)包絡(luò)182提供至調(diào)制器164。

調(diào)制器164可使用信號(hào)包絡(luò)182調(diào)制白噪聲156以生成經(jīng)調(diào)制的白噪聲184，如參考圖1及4至7所描述。調(diào)制器164可將經(jīng)調(diào)制的白噪聲184提供至輸出電路166。

輸出電路166可通過組合經(jīng)調(diào)制的白噪聲184及另一信號(hào)來生成高頻帶激勵(lì)信號(hào)186，如參考圖1及4至7所描述。在特定實(shí)施例中，輸出電路166可基于諧波性參數(shù)246組合經(jīng)調(diào)制白噪聲184及另一信號(hào)，如參考圖4至7所描述。

輸出電路166可將高頻帶激勵(lì)信號(hào)186提供至高頻帶合成器168。高頻帶合成器168可基于高頻帶激勵(lì)信號(hào)186及位流的高頻帶部分218將合成高頻帶信號(hào)188提供至MUX170。舉例來說，高頻帶合成器168可自位流的高頻帶部分218提取輸入信號(hào)130的高頻帶參數(shù)。高頻帶合成器168可使用高頻帶參數(shù)及高頻帶激勵(lì)信號(hào)186來基于特定高頻帶模型生成合成的高頻帶信號(hào)188。在特定實(shí)施例中，MUX 170可組合合成低頻帶信號(hào)234及合成高頻帶信號(hào)188來生成輸出信號(hào)116。

因此，當(dāng)合成音頻信號(hào)對(duì)應(yīng)于清音(或強(qiáng)清音)輸入信號(hào)時(shí)，圖2的解碼器200可使得能夠生成“平滑”發(fā)聲合成信號(hào)。可使用基于輸入信號(hào)的濁音分類而調(diào)制的噪聲信號(hào)生成合成的高頻帶信號(hào)。相比在輸入信號(hào)為強(qiáng)清音時(shí)，經(jīng)調(diào)制的噪聲信號(hào)在輸入信號(hào)為強(qiáng)濁音時(shí)可更密切地對(duì)應(yīng)于輸入信號(hào)。在特定實(shí)施例中，當(dāng)輸入信號(hào)為強(qiáng)清音時(shí)，合成高頻帶信號(hào)可具有降低的稀疏性或不具有稀疏性，從而產(chǎn)生更平滑(例如，具有較少偽影)的合成音頻信號(hào)。另外，基于先前濁音決策確定濁音分類(或濁音因數(shù))可減輕幀的錯(cuò)分類的效應(yīng)且可產(chǎn)生濁音頻框與清音頻框之間的更平滑轉(zhuǎn)變。

參考圖3，揭示可操作以執(zhí)行高頻帶激勵(lì)信號(hào)生成的編碼器的特定實(shí)施例，且通常將其指定為300。在特定實(shí)施例中，編碼器300可對(duì)應(yīng)于或包含于圖1的系統(tǒng)100中。舉例來說，編碼器300可包含于第一裝置102、移動(dòng)裝置104或所述兩者中。編碼器300可說明在發(fā)射裝置(例如，移動(dòng)裝置104)處的音頻信號(hào)的編碼。

編碼器300包含耦合至低頻帶編碼器304、濁音因數(shù)產(chǎn)生器208及高頻帶編碼器172的濾波器組302。低頻帶編碼器304可耦合至MUX 174。低頻帶編碼器304及濁音因數(shù)產(chǎn)生器208可經(jīng)由激勵(lì)信號(hào)產(chǎn)生器222耦合至高頻帶編碼器172。高頻帶編碼器172可耦合至MUX 174。

在操作期間，濾波器組302可接收輸入信號(hào)130。舉例來說，輸入信號(hào)130可經(jīng)由麥克風(fēng)146由圖1的移動(dòng)裝置104接收。濾波器組302可將輸入信號(hào)130分離成包含低頻帶信號(hào)334及高頻帶信號(hào)340的多個(gè)信號(hào)。舉例來說，濾波器組302可使用對(duì)應(yīng)于輸入信號(hào)130的較低頻率子頻帶(例如，50Hz至7kHz)的低通濾波器生成低頻帶信號(hào)334且可使用對(duì)應(yīng)于輸入信號(hào)130的較高頻率子頻帶(例如，7kHz至16kHz)的高通濾波器生成高頻帶信號(hào)340。濾波器組302可將低頻帶信號(hào)334提供至低頻帶編碼器304且可將高頻帶信號(hào)340提供至高頻帶編碼器172。

低頻帶編碼器304可基于低頻帶信號(hào)334生成參數(shù)242(例如，低頻帶參數(shù)信息)及低頻帶激勵(lì)信號(hào)244。舉例來說，參數(shù)242可包含低頻帶LPC系數(shù)、低頻帶LSF、低頻帶線譜對(duì)(LSP)或其組合。低頻帶激勵(lì)信號(hào)244可對(duì)應(yīng)于低頻帶殘余信號(hào)。低頻帶編碼器304可基于特定低頻帶模型(例如，特定線性預(yù)測(cè)模型)生成參數(shù)242及低頻帶激勵(lì)信號(hào)244。舉例來說，低頻帶編碼器304可生成低頻帶信號(hào)334的參數(shù)242(例如，對(duì)應(yīng)于共振峰的濾波器系數(shù))，可基于參數(shù)242對(duì)低頻帶信號(hào)334進(jìn)行反向?yàn)V波，及可自低頻帶信號(hào)334減去所述反向?yàn)V波的信號(hào)來生成低頻帶激勵(lì)信號(hào)244(例如，低頻帶信號(hào)334的低頻帶殘余信號(hào))。低頻帶編碼器304可生成包含參數(shù)242及低頻帶激勵(lì)信號(hào)244的低頻帶位流342。在特定實(shí)施例中，低頻帶位流342可包含諧波性參數(shù)246。舉例來說，低頻帶編碼器304可確定諧波性參數(shù)246，如參考圖2的低頻帶合成器204所描述。

低頻帶編碼器304可將參數(shù)242提供至濁音因數(shù)產(chǎn)生器208且可將低頻帶激勵(lì)信號(hào)244及諧波性參數(shù)246提供至激勵(lì)信號(hào)產(chǎn)生器222。濁音因數(shù)產(chǎn)生器208可基于參數(shù)242確定濁音因數(shù)236，如參考圖2所描述。激勵(lì)信號(hào)產(chǎn)生器222可基于低頻帶激勵(lì)信號(hào)244、諧波性參數(shù)246及濁音因數(shù)236確定高頻帶激勵(lì)信號(hào)186，如參考圖2及4至7所描述。

激勵(lì)信號(hào)產(chǎn)生器222可將高頻帶激勵(lì)信號(hào)186提供至高頻帶編碼器172。高頻帶編碼器172可基于高頻帶信號(hào)340及高頻帶激勵(lì)信號(hào)186生成高頻帶位流190，如參考圖1所描述。高頻帶編碼器172可將高頻帶位流190提供至MUX 174。MUX 174可組合低頻帶位流342與高頻帶位流190來生成位流132。

因此，編碼器300可使得能夠模擬在接收裝置處的解碼器，所述解碼器使用基于輸入信號(hào)的濁音分類而調(diào)制的噪聲信號(hào)來生成合成音頻信號(hào)。編碼器300可生成高頻帶參數(shù)(例如，增益值)，所述參數(shù)用于生成極其近似輸入信號(hào)130的合成音頻信號(hào)。

圖4至7為說明高頻帶激勵(lì)信號(hào)生成的方法的特定實(shí)施例的圖?？捎蓤D1至3的系統(tǒng)100至300的一或多個(gè)組件執(zhí)行圖4至7的方法中的每一者。舉例來說，可由圖1的高頻帶激勵(lì)信號(hào)生成模塊122的一或多個(gè)組件、圖2和/或圖3的激勵(lì)信號(hào)產(chǎn)生器222、圖2的濁音因數(shù)產(chǎn)生器208或其組合執(zhí)行圖4至7的方法中的每一者。圖4至7說明生成在變換域中、在時(shí)域中或在變換域抑或時(shí)域中表示的高頻帶激勵(lì)信號(hào)的方法的替代實(shí)施例。

參考圖4，展示高頻帶激勵(lì)信號(hào)生成的方法的特定實(shí)施例的圖，且通常將其指定為400。方法400可對(duì)應(yīng)于生成在變換域或時(shí)域中表示的高頻帶激勵(lì)信號(hào)。

方法400包含在404處確定濁音因數(shù)。舉例來說，圖2的濁音因數(shù)產(chǎn)生器208可基于代表性信號(hào)422確定濁音因數(shù)236。在特定實(shí)施例中，濁音因數(shù)產(chǎn)生器208可基于一或多個(gè)其它信號(hào)參數(shù)確定濁音因數(shù)236。在特定實(shí)施例中，若干信號(hào)參數(shù)可組合起作用來確定濁音因數(shù)236。舉例來說，濁音因數(shù)產(chǎn)生器208可基于位流的低頻帶部分232(或圖3的低頻帶信號(hào)334)、參數(shù)242、先前濁音決策、一或多個(gè)其它因數(shù)或其組合來確定濁音因數(shù)236，如參考圖2至3所描述。代表性信號(hào)422可包含位流的低頻帶部分232、低頻帶信號(hào)334或通過擴(kuò)展低頻帶激勵(lì)信號(hào)244生成的擴(kuò)展信號(hào)?？稍谧儞Q(例如，頻率)域或時(shí)域中表示代表性信號(hào)422。舉例來說，激勵(lì)信號(hào)生成模塊122可通過對(duì)輸入信號(hào)130、圖1的位流132、位流的低頻帶部分232、低頻帶信號(hào)334、通過擴(kuò)展圖2的低頻帶激勵(lì)信號(hào)244生成的擴(kuò)展信號(hào)或其組合應(yīng)用變換(例如，傅立葉變換)來生成代表性信號(hào)422。

方法400也包含在408處計(jì)算低通濾波器(LPF)截止頻率，及在410處控制信號(hào)包絡(luò)的量。舉例來說，圖1的包絡(luò)調(diào)整器162可基于濁音因數(shù)236計(jì)算LPF截止頻率426。如果濁音因數(shù)236指示強(qiáng)濁音音頻，則LPF截止頻率426可較高，指示時(shí)間包絡(luò)的諧波分量的較高影響。當(dāng)濁音因數(shù)236指示強(qiáng)清音音頻時(shí)，LPF截止頻率426可較低，對(duì)應(yīng)于時(shí)間包絡(luò)的諧波分量的較低(或無)影響。

包絡(luò)調(diào)整器162可通過控制信號(hào)包絡(luò)182的特性(例如，頻率范圍)來控制信號(hào)包絡(luò)182的量。舉例來說，包絡(luò)調(diào)整器162可通過將低通濾波器450應(yīng)用于代表性信號(hào)422來控制信號(hào)包絡(luò)182的特性。低通濾波器450的截止頻率可基本上等于LPF截止頻率426。包絡(luò)調(diào)整器162可通過基于LPF截止頻率426追蹤代表性信號(hào)422的時(shí)間包絡(luò)來控制信號(hào)包絡(luò)182的頻率范圍。舉例來說，低通濾波器450可對(duì)代表性信號(hào)422進(jìn)行濾波，使得經(jīng)濾波信號(hào)具有由LPF截止頻率426定義的頻率范圍。為了說明，經(jīng)濾波信號(hào)的頻率范圍可低于LPF截止頻率426。在特定實(shí)施例中，經(jīng)濾波信號(hào)可具有與低于LPF截止頻率426的代表性信號(hào)422的振幅匹配的振幅且可具有高于LPF截止頻率426的低振幅(例如，基本上等于0)。

曲線圖470說明原始頻譜形狀482。原始頻譜形狀482可表示代表性信號(hào)422的信號(hào)包絡(luò)182。第一頻譜形狀484可對(duì)應(yīng)于通過將具有LPF截止頻率426的濾波器應(yīng)用于代表性信號(hào)422而生成的經(jīng)濾波信號(hào)。

LPF截止頻率426可確定追蹤速度。舉例來說，相比在濁音因數(shù)236指示清音時(shí)，在濁音因數(shù)236指示濁音時(shí)可更快地追蹤(例如，更頻繁地更新)時(shí)間包絡(luò)。在特定實(shí)施例中，包絡(luò)調(diào)整器162可控制時(shí)域中的信號(hào)包絡(luò)182的特性。舉例來說，包絡(luò)調(diào)整器162可逐個(gè)樣本控制信號(hào)包絡(luò)182的特性。在替代實(shí)施例中，包絡(luò)調(diào)整器162可控制在變換域中表示的信號(hào)包絡(luò)182的特性。舉例來說，包絡(luò)調(diào)整器162可通過基于追蹤速度追蹤頻譜形狀來控制信號(hào)包絡(luò)182的特性。包絡(luò)調(diào)整器162可將信號(hào)包絡(luò)182提供至圖1的調(diào)制器164。

方法400進(jìn)一步包含在412處將信號(hào)包絡(luò)182與白噪聲156相乘。舉例來說，圖1的調(diào)制器164可使用信號(hào)包絡(luò)182來調(diào)制白噪聲156以生成經(jīng)調(diào)制的白噪聲184。信號(hào)包絡(luò)182可調(diào)制在變換域或時(shí)域中表示的白噪聲156。

方法400也包含在406處決定混合。舉例來說，圖1的調(diào)制器164可基于諧波性參數(shù)246及濁音因數(shù)236確定待應(yīng)用于經(jīng)調(diào)制白噪聲184的第一增益(例如，噪聲增益434)及待應(yīng)用于代表性信號(hào)422的第二增益(例如，諧波增益436)。舉例來說，可計(jì)算噪聲增益434(例如，介于0與1之間)及諧波增益436來匹配由諧波性參數(shù)246所指示的諧波與噪聲能量的比率。調(diào)制器164在濁音因數(shù)236指示強(qiáng)清音時(shí)可增大噪聲增益434且在濁音因數(shù)236指示強(qiáng)濁音時(shí)可減小噪聲增益434。在特定實(shí)施例中，調(diào)制器164可基于噪聲增益434確定諧波增益436。在特定實(shí)施例中，諧波增益

方法400進(jìn)一步包含在414處將經(jīng)調(diào)制白噪聲184及噪聲增益434相乘。舉例來說，圖1的輸出電路166可通過將噪聲增益434應(yīng)用于對(duì)經(jīng)調(diào)制的白噪聲184來生成經(jīng)縮放的經(jīng)調(diào)制白噪聲438。

方法400也包含在416處將代表性信號(hào)422及諧波增益436相乘。舉例來說，圖1的輸出電路166可通過將諧波增益436應(yīng)用于代表性信號(hào)422來生成經(jīng)縮放的代表性信號(hào)440。

方法400進(jìn)一步包含在418處將經(jīng)縮放的經(jīng)調(diào)制白噪聲438與經(jīng)縮放的代表性信號(hào)440相加。舉例來說，圖1的輸出電路166可通過將經(jīng)縮放的經(jīng)調(diào)制白噪聲438與經(jīng)縮放的代表性信號(hào)440組合(例如，相加)來生成高頻帶激勵(lì)信號(hào)186。在替代實(shí)施例中，可由圖1的調(diào)制器164執(zhí)行操作414、操作416或所述兩者。高頻帶激勵(lì)信號(hào)186可在變換域或時(shí)域中。

因此，方法400可使得信號(hào)包絡(luò)的量能夠通過基于濁音因數(shù)236控制包絡(luò)的特性來控制。在特定實(shí)施例中，可基于諧波性參數(shù)246通過增益因數(shù)(例如，噪聲增益434及諧波增益436)動(dòng)態(tài)地確定經(jīng)調(diào)制白噪聲184及代表性信號(hào)422的比例?？煽s放經(jīng)調(diào)制的白噪聲184及代表性信號(hào)422，使得高頻帶激勵(lì)信號(hào)186的諧波與噪聲能量的比率近似輸入信號(hào)130的高頻帶信號(hào)的諧波與噪聲能量的比率。

在特定實(shí)施例中，可經(jīng)由處理單元(例如中央處理單元(CPU)、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)或控制器)的硬件(例如，現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)裝置、專用集成電路(ASIC)等)、經(jīng)由固件裝置或其任何組合來實(shí)施圖4的方法400。作為一實(shí)例，可由執(zhí)行指令的處理器(如關(guān)于圖9所描述)執(zhí)行圖4的方法400。

參考圖5，展示高頻帶激勵(lì)信號(hào)生成的方法的特定實(shí)施例的圖，且通常將其指定為500。方法500可包含通過控制在變換域中表示的信號(hào)包絡(luò)的量、調(diào)制在變換域中表示的白噪聲或所述兩者來生成高頻帶激勵(lì)信號(hào)。

方法500包含方法400的操作404、406、412及414?？稍谧儞Q(例如，頻率)域中表示代表性信號(hào)422，如參考圖4所描述。

方法500也包含在508處計(jì)算帶寬擴(kuò)張因數(shù)。舉例來說，圖1的包絡(luò)調(diào)整器162可基于濁音因數(shù)236確定帶寬擴(kuò)張因數(shù)526。舉例來說，相比在濁音因數(shù)236指示強(qiáng)清音時(shí)，帶寬擴(kuò)張因數(shù)526在濁音因數(shù)236指示強(qiáng)濁音時(shí)可指示更大帶寬擴(kuò)張。

方法500進(jìn)一步包含在510處通過調(diào)整高頻帶LPC極點(diǎn)生成頻譜。舉例來說，包絡(luò)調(diào)整器162可確定與代表性信號(hào)422相關(guān)聯(lián)的LPC極點(diǎn)。包絡(luò)調(diào)整器162可通過控制信號(hào)包絡(luò)182的量值、信號(hào)包絡(luò)182的形狀、信號(hào)包絡(luò)182的增益或其組合來控制信號(hào)包絡(luò)182的特性。舉例來說，包絡(luò)調(diào)整器162可通過基于帶寬擴(kuò)張因數(shù)526調(diào)整LPC極點(diǎn)來控制信號(hào)包絡(luò)182的量值、信號(hào)包絡(luò)182的形狀、信號(hào)包絡(luò)182的增益或其組合。在特定實(shí)施例中，可在變換域中調(diào)整LPC極點(diǎn)。包絡(luò)調(diào)整器162可基于經(jīng)調(diào)整LPC極點(diǎn)生成頻譜。

曲線圖570說明原始頻譜形狀582。原始頻譜形狀582可表示代表性信號(hào)422的信號(hào)包絡(luò)182?？苫谂c代表性信號(hào)422相關(guān)聯(lián)的LPC極點(diǎn)生成原始頻譜形狀582。包絡(luò)調(diào)整器162可基于濁音因數(shù)236調(diào)整LPC極點(diǎn)。包絡(luò)調(diào)整器162可將對(duì)應(yīng)于經(jīng)調(diào)整LPC極點(diǎn)的濾波器應(yīng)用于代表性信號(hào)422來生成具有第一頻譜形狀584或第二頻譜形狀586的經(jīng)濾波信號(hào)。當(dāng)濁音因數(shù)236指示強(qiáng)濁音時(shí)，經(jīng)濾波信號(hào)的第一頻譜形狀584可對(duì)應(yīng)于經(jīng)調(diào)整LPC極點(diǎn)。當(dāng)濁音因數(shù)236指示強(qiáng)清音時(shí)，經(jīng)濾波信號(hào)的第二頻譜形狀586可對(duì)應(yīng)于經(jīng)調(diào)整LPC極點(diǎn)。

信號(hào)包絡(luò)182可對(duì)應(yīng)于所生成頻譜、經(jīng)調(diào)整LPC極點(diǎn)、與具有經(jīng)調(diào)整LPC極點(diǎn)的代表性信號(hào)422相關(guān)聯(lián)的LPC系數(shù)或其組合。包絡(luò)調(diào)整器162可將信號(hào)包絡(luò)182提供至圖1的調(diào)制器164。

調(diào)制器164可使用信號(hào)包絡(luò)182調(diào)制白噪聲156來生成經(jīng)調(diào)制白噪聲184，如參考方法400的操作412所描述。調(diào)制器164可調(diào)制在變換域中表示的白噪聲156。圖1的輸出電路166可基于經(jīng)調(diào)制的白噪聲184及噪聲增益434生成經(jīng)縮放的經(jīng)調(diào)制白噪聲438，如參考方法400的操作414所描述。

方法500也包含在512處將高頻帶LPC頻譜542及代表性信號(hào)422相乘。舉例來說，圖1的輸出電路166可使用高頻帶LPC頻譜542對(duì)代表性信號(hào)422進(jìn)行濾波來生成經(jīng)濾波信號(hào)544。在特定實(shí)施例中，輸出電路166可基于與代表性信號(hào)422相關(guān)聯(lián)的高頻帶參數(shù)(例如，高頻帶LPC系數(shù))來確定高頻帶LPC頻譜542。為了說明，輸出電路166可基于圖2的位流的高頻帶部分218或基于自圖3的高頻帶信號(hào)340生成的高頻帶參數(shù)信息來確定高頻帶LPC頻譜542。

代表性信號(hào)422可對(duì)應(yīng)于自圖2的低頻帶激勵(lì)信號(hào)244生成的擴(kuò)展信號(hào)。輸出電路166可使用高頻帶LPC頻譜542合成擴(kuò)展信號(hào)來生成經(jīng)濾波信號(hào)544。合成可在變換域中進(jìn)行。舉例來說，輸出電路166可使用頻域中的倍增執(zhí)行合成。

方法500進(jìn)一步包含在516處將經(jīng)濾波信號(hào)544及諧波增益436相乘。舉例來說，圖1的輸出電路166可將經(jīng)濾波信號(hào)544與諧波增益436相乘來生成經(jīng)縮放的經(jīng)濾波信號(hào)540。在特定實(shí)施例中，可由圖1的調(diào)制器164執(zhí)行操作512、操作516或所述兩者。

方法500也包含在518處將經(jīng)縮放的經(jīng)調(diào)制白噪聲438與經(jīng)縮放的經(jīng)濾波信號(hào)540相加。舉例來說，圖1的輸出電路166可組合經(jīng)縮放的經(jīng)調(diào)制白噪聲438及經(jīng)縮放的經(jīng)濾波信號(hào)540來生成高頻帶激勵(lì)信號(hào)186。可在變換域中表示高頻帶激勵(lì)信號(hào)186。

因此，方法500可使得信號(hào)包絡(luò)的量能夠通過基于濁音因數(shù)236在變換域中調(diào)整高頻帶LPC極點(diǎn)而控制。在特定實(shí)施例中，可基于諧波性參數(shù)246通過增益(例如，噪聲增益434及諧波增益436)動(dòng)態(tài)地確定經(jīng)調(diào)制白噪聲184與經(jīng)濾波信號(hào)544的比例。可縮放經(jīng)調(diào)制的白噪聲184及經(jīng)濾波信號(hào)544，使得高頻帶激勵(lì)信號(hào)186的諧波與噪聲能量的比率近似輸入信號(hào)130的高頻帶信號(hào)的諧波與噪聲能量的比率。

在特定實(shí)施例中，可經(jīng)由處理單元(例如中央處理單元(CPU)、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)或控制器)的硬件(例如，現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)裝置、專用集成電路(ASIC)等)、經(jīng)由固件裝置或其任何組合來實(shí)施圖5的方法500。作為一實(shí)例，可由執(zhí)行指令的處理器(如關(guān)于圖9所描述)執(zhí)行圖5的方法500。

參考圖6，展示高頻帶激勵(lì)信號(hào)生成的方法的特定實(shí)施例的圖，且通常將其指定為600。方法600可包含通過控制時(shí)域中的信號(hào)包絡(luò)的量來生成高頻帶激勵(lì)信號(hào)。

方法600包含方法400的操作404、406及414及方法500的操作508。代表性信號(hào)422及白噪聲156可在時(shí)域中。

方法600也包含在610處執(zhí)行LPC合成。舉例來說，圖1的包絡(luò)調(diào)整器162可通過基于帶寬擴(kuò)張因數(shù)526調(diào)整濾波器的系數(shù)來控制信號(hào)包絡(luò)182的特性(例如，形狀、量值和/或增益)。在特定實(shí)施例中，可在時(shí)域中執(zhí)行LPC合成。濾波器的系數(shù)可對(duì)應(yīng)于高頻帶LPC系數(shù)。LPC濾波器系數(shù)可表示頻譜峰值。通過調(diào)整LPC濾波器系數(shù)控制頻譜峰值可使得能夠基于濁音因數(shù)236控制白噪聲156的調(diào)制的程度。

舉例來說，當(dāng)濁音因數(shù)236指示濁音話音時(shí)，可保持頻譜峰值。作為另一實(shí)例，當(dāng)濁音因數(shù)236指示清音話音時(shí)可平滑化頻譜峰值，同時(shí)保持整體頻譜形狀。

曲線圖670說明原始頻譜形狀682。原始頻譜形狀682可表示代表性信號(hào)422的信號(hào)包絡(luò)182?？苫谂c代表性信號(hào)422相關(guān)聯(lián)的LPC濾波器系數(shù)生成原始頻譜形狀682。包絡(luò)調(diào)整器162可基于濁音因數(shù)236調(diào)整LPC濾波器系數(shù)。包絡(luò)調(diào)整器162可將對(duì)應(yīng)于經(jīng)調(diào)整LPC濾波器系數(shù)的濾波器應(yīng)用于代表性信號(hào)422來生成具有第一頻譜形狀684或第二頻譜形狀686的經(jīng)濾波信號(hào)。當(dāng)濁音因數(shù)236指示強(qiáng)濁音時(shí)，經(jīng)濾波信號(hào)的第一頻譜形狀684可對(duì)應(yīng)于經(jīng)調(diào)整LPC濾波器系數(shù)。當(dāng)濁音因數(shù)236指示強(qiáng)濁音時(shí)，可保持頻譜峰值，如通過第一頻譜形狀684所說明。當(dāng)濁音因數(shù)236指示強(qiáng)清音時(shí)，第二頻譜形狀686可對(duì)應(yīng)于經(jīng)調(diào)整的LPC濾波器系數(shù)。當(dāng)濁音因數(shù)236指示強(qiáng)清音時(shí)，可保持整體頻譜形狀，同時(shí)可平滑化頻譜峰值，如通過第二頻譜形狀686所說明。信號(hào)包絡(luò)182可對(duì)應(yīng)于經(jīng)調(diào)整濾波器系數(shù)。包絡(luò)調(diào)整器162可將信號(hào)包絡(luò)182提供至圖1的調(diào)制器164。

調(diào)制器164可使用信號(hào)包絡(luò)182(例如，經(jīng)調(diào)整濾波器系數(shù))調(diào)制白噪聲156以生成經(jīng)調(diào)制白噪聲184。舉例來說，調(diào)制器164可將濾波器應(yīng)用于白噪聲156以生成經(jīng)調(diào)制白噪聲184，其中濾波器具有經(jīng)調(diào)整的濾波器系數(shù)。調(diào)制器164可將經(jīng)調(diào)制的白噪聲184提供至圖1的輸出電路166。輸出電路166可將經(jīng)調(diào)制白噪聲184與噪聲增益434相乘來生成經(jīng)縮放的經(jīng)調(diào)制白噪聲438，如參考圖4的操作414所描述。

方法600進(jìn)一步包含在612處執(zhí)行高頻帶LPC合成。舉例來說，圖1的輸出電路166可合成代表性信號(hào)422來生成合成高頻帶信號(hào)614。可在時(shí)域中執(zhí)行合成。在特定實(shí)施例中，可通過擴(kuò)展低頻帶激勵(lì)信號(hào)來生成代表性信號(hào)422。輸出電路166可通過將使用高頻帶LPC的合成濾波器應(yīng)用于代表性信號(hào)422來生成合成的高頻帶信號(hào)614。

方法600也包含在616處將合成的高頻帶信號(hào)614與諧波增益436相乘。舉例來說，圖1的輸出電路166可將諧波增益436應(yīng)用于合成的高頻帶信號(hào)614來生成經(jīng)縮放的合成高頻帶信號(hào)640。在替代實(shí)施例中，圖1的調(diào)制器164可執(zhí)行操作612、操作616或所述兩者。

方法600進(jìn)一步包含在618處將經(jīng)縮放的經(jīng)調(diào)制白噪聲438與經(jīng)縮放的合成高頻帶信號(hào)640相加。舉例來說，圖1的輸出電路166可組合經(jīng)縮放的經(jīng)調(diào)制白噪聲438及經(jīng)縮放的合成高頻帶信號(hào)640來生成高頻帶激勵(lì)信號(hào)186。

因此，方法600可使得信號(hào)包絡(luò)的量能夠通過基于濁音因數(shù)236調(diào)整濾波器的系數(shù)而控制。在特定實(shí)施例中，可基于濁音因數(shù)236動(dòng)態(tài)地確定經(jīng)調(diào)制白噪聲184與合成高頻帶信號(hào)614的比例?？煽s放經(jīng)調(diào)制的白噪聲184及合成的高頻帶信號(hào)614，使得高頻帶激勵(lì)信號(hào)186的諧波與噪聲能量的比率近似輸入信號(hào)130的高頻帶信號(hào)的諧波與噪聲能量的比率。

在特定實(shí)施例中，可經(jīng)由處理單元(例如中央處理單元(CPU)、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)或控制器)的硬件(例如，現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)裝置、專用集成電路(ASIC)等)、經(jīng)由固件裝置或其任何組合來實(shí)施圖6的方法600。作為一實(shí)例，可由執(zhí)行指令的處理器(如關(guān)于圖9所描述)執(zhí)行圖6的方法600。

參考圖7，展示高頻帶激勵(lì)信號(hào)生成的方法的特定實(shí)施例的圖，且通常將其指定為700。方法700可對(duì)應(yīng)于通過控制在時(shí)域或變換(例如，頻率)域中表示的信號(hào)包絡(luò)的量來生成高頻帶激勵(lì)信號(hào)。

方法700包含方法400的操作404、406、412、414及416?？稍谧儞Q域或時(shí)域中表示代表性信號(hào)422。方法700也包含在710處確定信號(hào)包絡(luò)。舉例來說，圖1的包絡(luò)調(diào)整器162可通過將具有恒定系數(shù)的低通濾波器應(yīng)用于代表性信號(hào)422來生成信號(hào)包絡(luò)182。

方法700也包含在702處確定均方根值。舉例來說，圖1的調(diào)制器164可確定信號(hào)包絡(luò)182的均方根能量。

方法700進(jìn)一步包含在712處將均方根值與白噪聲156相乘。舉例來說，圖1的輸出電路166可將均方根值與白噪聲156相乘以生成未經(jīng)調(diào)制的白噪聲736。

圖1的調(diào)制器164可將信號(hào)包絡(luò)182與白噪聲156相乘以生成經(jīng)調(diào)制的白噪聲184，如參考方法400的操作412所描述?？稍谧儞Q域或時(shí)域中表示白噪聲156。

方法700也包含在704處確定經(jīng)調(diào)制及未經(jīng)調(diào)制的白噪聲的增益比例。舉例來說，圖1的輸出電路166可基于噪聲增益434及濁音因數(shù)236確定未經(jīng)調(diào)制的噪聲增益734及經(jīng)調(diào)制的噪聲增益732。如果濁音因數(shù)236指示經(jīng)編碼的音頻信號(hào)對(duì)應(yīng)于強(qiáng)濁音音訊，則經(jīng)調(diào)制的噪聲增益732可對(duì)應(yīng)于較高比例的噪聲增益434。如果濁音因數(shù)236指示經(jīng)編碼的音頻信號(hào)對(duì)應(yīng)于強(qiáng)清音音訊，則未經(jīng)調(diào)制的噪聲增益734可對(duì)應(yīng)于較高比例的噪聲增益434。

方法700進(jìn)一步包含在714處將未經(jīng)調(diào)制的噪聲增益734及未經(jīng)調(diào)制白噪聲736相乘。舉例來說，圖1的輸出電路166可將未經(jīng)調(diào)制的噪聲增益734應(yīng)用于未經(jīng)調(diào)制的白噪聲736來生成經(jīng)縮放的未經(jīng)調(diào)制的白噪聲742。

輸出電路166可將經(jīng)調(diào)制噪聲增益732應(yīng)用于經(jīng)調(diào)制的白噪聲184來生成經(jīng)縮放的經(jīng)調(diào)制白噪聲740，如參考方法400的操作414所描述。

方法700也包含在716處將經(jīng)縮放的未經(jīng)調(diào)制的白噪聲742與經(jīng)縮放的白噪聲744相加。舉例來說，圖1的輸出電路166可組合經(jīng)縮放的未經(jīng)調(diào)制的白噪聲742與經(jīng)縮放的經(jīng)調(diào)制白噪聲740來生成經(jīng)縮放的白噪聲744。

方法700進(jìn)一步包含在718處將經(jīng)縮放的白噪聲744與經(jīng)縮放的代表性信號(hào)440相加。舉例來說，輸出電路166可組合經(jīng)縮放的白噪聲744與經(jīng)縮放的代表性信號(hào)440來生成高頻帶激勵(lì)信號(hào)186。方法700可使用在變換(或時(shí)間)域中表示的代表性信號(hào)422及白噪聲156生成在變換(或時(shí)間)域中表示的高頻帶激勵(lì)信號(hào)186。

因此，方法700可使得未經(jīng)調(diào)制的白噪聲736及經(jīng)調(diào)制的白噪聲184的比例能夠基于濁音因數(shù)236通過增益因數(shù)(例如，未經(jīng)調(diào)制的噪聲增益734及經(jīng)調(diào)制的噪聲增益732)而動(dòng)態(tài)地確定。相比對(duì)應(yīng)于基于經(jīng)稀疏譯碼的低頻帶殘余調(diào)制的白噪聲的高頻帶信號(hào)，用于強(qiáng)清音音訊的高頻帶激勵(lì)信號(hào)186可對(duì)應(yīng)于具有較少偽影的未經(jīng)調(diào)制的白噪聲。

在特定實(shí)施例中，可經(jīng)由處理單元(例如中央處理單元(CPU)、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)或控制器)的硬件(例如，現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)裝置、專用集成電路(ASIC)等)、經(jīng)由固件裝置或其任何組合來實(shí)施圖7的方法700。作為一實(shí)例，可由執(zhí)行指令的處理器(如關(guān)于圖9所描述)執(zhí)行圖7的方法700。

參考圖8，展示高頻帶激勵(lì)信號(hào)生成的方法的特定實(shí)施例的流程圖，且通常將其指定為800?？捎蓤D1至3的系統(tǒng)100至300的一或多個(gè)組件執(zhí)行方法800。舉例來說，可通過圖1的高頻帶激勵(lì)信號(hào)生成模塊122的一或多個(gè)組件、圖2或圖3的激勵(lì)信號(hào)產(chǎn)生器222、圖2的濁音因數(shù)產(chǎn)生器208或其組合執(zhí)行方法800。

方法800包含在802處在裝置處確定輸入信號(hào)的濁音分類。所述輸入信號(hào)可對(duì)應(yīng)于音頻信號(hào)。舉例來說，圖1的濁音分類器160可確定輸入信號(hào)130的濁音分類180，如參考圖1所描述。輸入信號(hào)130可對(duì)應(yīng)于音頻信號(hào)。

方法800也包含在804處基于濁音分類控制輸入信號(hào)的表示的包絡(luò)的量。舉例來說，圖1的包絡(luò)調(diào)整器162可基于濁音分類180控制輸入信號(hào)130的表示的包絡(luò)的量，如參考圖1所描述。輸入信號(hào)130的表示可為位流(例如，圖2的位流232)的低頻帶部分、低頻帶信號(hào)(例如，圖3的低頻帶信號(hào)334)、通過擴(kuò)展低頻帶激勵(lì)信號(hào)(例如，圖2的低頻帶激勵(lì)信號(hào)244)生成的擴(kuò)展信號(hào)、另一信號(hào)或其組合。舉例來說，輸入信號(hào)130的表示可包含圖4至7的代表性信號(hào)422。

方法800進(jìn)一步包含在806處基于包絡(luò)的受控量調(diào)制白噪聲信號(hào)。舉例來說，圖1的調(diào)制器164可基于信號(hào)包絡(luò)182調(diào)制白噪聲156。信號(hào)包絡(luò)182可對(duì)應(yīng)于包絡(luò)的受控量。為了說明，調(diào)制器164可調(diào)制時(shí)域中的白噪聲156，例如圖4及6至7中。替代地，調(diào)制器164可調(diào)制在變換域中表示的白噪聲156，例如圖4至7中。

方法800也包含在808處基于經(jīng)調(diào)制的白噪聲信號(hào)生成高頻帶激勵(lì)信號(hào)。舉例來說，圖1的輸出電路166可基于經(jīng)調(diào)制的白噪聲184生成高頻帶激勵(lì)信號(hào)186，如參考圖1所描述。

因此，圖8的方法800可使得能夠基于輸入信號(hào)的包絡(luò)的受控量生成高頻帶激勵(lì)信號(hào)，其中基于濁音分類控制包絡(luò)的量。

在特定實(shí)施例中，可經(jīng)由處理單元(例如中央處理單元(CPU)、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)或控制器)的硬件(例如，現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)裝置、專用集成電路(ASIC)等)、經(jīng)由固件裝置或其任何組合來實(shí)施圖8的方法800。作為一實(shí)例，可由執(zhí)行指令的處理器(如關(guān)于圖9所描述)執(zhí)行圖8的方法800。

盡管圖1至8的實(shí)施例描述基于低頻帶信號(hào)生成高頻帶激勵(lì)信號(hào)，但在其它實(shí)施例中，可對(duì)輸入信號(hào)130進(jìn)行濾波以產(chǎn)生多個(gè)頻帶信號(hào)。舉例來說，多個(gè)頻帶信號(hào)可包含較低頻帶信號(hào)、中等頻帶信號(hào)、較高頻帶信號(hào)、一或多個(gè)額外頻帶信號(hào)，或其組合。中等頻帶信號(hào)可對(duì)應(yīng)于比較低頻帶信號(hào)更高的頻率范圍，且較高頻帶信號(hào)可對(duì)應(yīng)于比中等頻帶信號(hào)更高的頻率范圍。較低頻帶信號(hào)及中等頻帶信號(hào)可對(duì)應(yīng)于重疊或非重疊頻率范圍。中等頻帶信號(hào)及較高頻帶信號(hào)可對(duì)應(yīng)于重疊或非重疊頻率范圍。

激勵(lì)信號(hào)生成模塊122可使用第一頻帶信號(hào)(例如，較低頻帶信號(hào)或中等頻帶信號(hào))來生成對(duì)應(yīng)于第二頻帶信號(hào)(例如，中等頻帶信號(hào)或較高頻帶信號(hào))的激勵(lì)信號(hào)，其中第一頻帶信號(hào)對(duì)應(yīng)于比第二頻帶信號(hào)更低的頻率范圍。

在特定實(shí)施例中，激勵(lì)信號(hào)生成模塊122可使用第一頻帶信號(hào)來生成對(duì)應(yīng)于多個(gè)頻帶信號(hào)的多個(gè)激勵(lì)信號(hào)。舉例來說，激勵(lì)信號(hào)生成模塊122可使用較低頻帶信號(hào)來生成對(duì)應(yīng)于中等頻帶信號(hào)的中等頻帶激勵(lì)信號(hào)、對(duì)應(yīng)于較高頻帶信號(hào)的較高頻帶激勵(lì)信號(hào)、一或多個(gè)額外頻帶激勵(lì)信號(hào)，或其組合。

參考圖9，描繪裝置(例如，無線通信裝置)的特定說明性實(shí)施例的框圖，且通常將其指定為900。在各種實(shí)施例中，裝置900可具有比圖9中所說明的更少或更多的組件。在說明性實(shí)施例中，裝置900可對(duì)應(yīng)于圖1的移動(dòng)裝置104或第一裝置102。在說明性實(shí)施例中，裝置900可根據(jù)圖4至8的方法400至800中的一或多者操作。

在特定實(shí)施例中，裝置900包含處理器906(例如，中央處理單元(CPU))。裝置900可包含一或多個(gè)額外處理器910(例如，一或多個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器(DSP))。處理器910可包括話音及音樂譯碼解碼器(編解碼器)908及回音消除器912。話音及音樂編解碼器908可包含圖1的激勵(lì)信號(hào)生成模塊122、激勵(lì)信號(hào)產(chǎn)生器222、圖2的濁音因數(shù)產(chǎn)生器208、聲碼器編碼器936、聲碼器解碼器938，或聲碼器編碼器936及聲碼器解碼器938兩者。在特定實(shí)施例中，聲碼器編碼器936可包含圖1的高頻帶編碼器172、圖3的低頻帶編碼器304或所述兩者。在特定實(shí)施例中，聲碼器解碼器938可包含圖1的高頻帶合成器168、圖2的低頻帶合成器204或所述兩者。

如所說明，激勵(lì)信號(hào)生成模塊122、濁音因數(shù)產(chǎn)生器208及激勵(lì)信號(hào)產(chǎn)生器222可為可由聲碼器編碼器936及聲碼器解碼器938接入的共享組件。在其它實(shí)施例中，激勵(lì)信號(hào)生成模塊122、濁音因數(shù)產(chǎn)生器208和/或激勵(lì)信號(hào)產(chǎn)生器222中的一或多者可包含于聲碼器編碼器936及聲碼器解碼器938中。

盡管將話音及音樂編解碼器908說明為處理器910的組件(例如，專用電路和/或可執(zhí)行編程代碼)，但在其它實(shí)施例中，話音及音樂編解碼器908的一或多個(gè)組件(例如激勵(lì)信號(hào)生成模塊122)可包含于處理器906、編解碼器934、另一處理組件或其組合中。

裝置900可包含存儲(chǔ)器932及編解碼器934。裝置900可包含經(jīng)由收發(fā)器950耦合至天線942的無線控制器940。裝置900可包含耦合至顯示控制器926的顯示器928。揚(yáng)聲器948、麥克風(fēng)946或所述兩者可耦合至編解碼器934。在特定實(shí)施例中，揚(yáng)聲器948可對(duì)應(yīng)于圖1的揚(yáng)聲器142。在特定實(shí)施例中，麥克風(fēng)946可對(duì)應(yīng)于圖1的麥克風(fēng)146。編解碼器934可包含數(shù)/模轉(zhuǎn)換器(DAC)902及模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)904。

在特定實(shí)施例中，編解碼器934可自麥克風(fēng)946接收模擬信號(hào)，使用模/數(shù)轉(zhuǎn)換器904將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，及將數(shù)字信號(hào)提供至話音及音樂編解碼器908(例如，以脈碼調(diào)制(PCM)格式)。話音及音樂編解碼器908可處理數(shù)字信號(hào)。在特定實(shí)施例中，話音及音樂編解碼器908可將數(shù)字信號(hào)提供至編解碼器934。編解碼器934可使用數(shù)/模轉(zhuǎn)換器902將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)且可將模擬信號(hào)提供至揚(yáng)聲器948。

存儲(chǔ)器932可包含可由裝置900的處理器906、處理器910、編解碼器934、另一處理單元或其組合執(zhí)行以執(zhí)行本文中所揭示的方法及過程(例如，圖4至8的方法400至800中的一或多者)的指令956。

可經(jīng)由專用硬件(例如，電路)通過執(zhí)行指令以執(zhí)行一或多個(gè)任務(wù)的處理器或其組合來實(shí)施系統(tǒng)100至300的一或多個(gè)組件。作為一實(shí)例，存儲(chǔ)器932或處理器906、處理器910和/或編解碼器934的一或多個(gè)組件可為存儲(chǔ)器裝置，例如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、磁電阻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(MRAM)、自旋扭矩轉(zhuǎn)移MRAM(STT-MRAM)、閃速存儲(chǔ)器、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、可編程只讀存儲(chǔ)器(PROM)、可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)、電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)、寄存器、硬盤、可卸除式磁盤或光盤只讀存儲(chǔ)器(CD-ROM)。存儲(chǔ)器裝置可包含在由計(jì)算機(jī)(例如，編解碼器934中的處理器、處理器906和/或處理器910)執(zhí)行時(shí)可引起計(jì)算機(jī)執(zhí)行圖4至8的方法400至800中的一或多者的至少一部分的指令(例如，指令956)。作為一實(shí)例，存儲(chǔ)器932或處理器906、處理器910、編解碼器934的一或多個(gè)組件可為非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀媒體，其包含在由計(jì)算機(jī)(例如，編解碼器934中的處理器、處理器906和/或處理器910)執(zhí)行時(shí)引起計(jì)算機(jī)執(zhí)行圖4至8的方法400至800中的一或多者的至少一部分的指令(例如，指令956)。

在特定實(shí)施例中，裝置900可包含于系統(tǒng)級(jí)封裝或系統(tǒng)單芯片裝置(例如，移動(dòng)站調(diào)制解調(diào)器(MSM))922中。在特定實(shí)施例中，處理器906、處理器910、顯示控制器926、存儲(chǔ)器932、編解碼器934、無線控制器940及收發(fā)器950包含于系統(tǒng)級(jí)封裝或系統(tǒng)單芯片裝置922中。在特定實(shí)施例中，輸入裝置930(例如觸摸屏和/或小鍵盤)及電力供應(yīng)器944耦合至系統(tǒng)單芯片裝置922。此外，在特定實(shí)施例中，如圖9中所說明，顯示器928、輸入裝置930、揚(yáng)聲器948、麥克風(fēng)946、天線942及電力供應(yīng)器944在系統(tǒng)單芯片裝置922外部。然而，顯示器928、輸入裝置930、揚(yáng)聲器948、麥克風(fēng)946、天線942及電力供應(yīng)器944中的每一者可耦合至系統(tǒng)單芯片裝置922的組件，例如接口或控制器。

裝置900可包含移動(dòng)通信裝置、智能電話、蜂窩式電話、膝上型計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)、平板計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理、顯示裝置、電視、游戲機(jī)、音樂播放器、收音機(jī)、數(shù)字視頻播放器、數(shù)字影碟(DVD)播放器、調(diào)諧器、相機(jī)、導(dǎo)航裝置、解碼器系統(tǒng)、編碼器系統(tǒng)或其任何組合。

在說明性實(shí)施例中，處理器910可為可操作的以執(zhí)行參考圖1至8所描述的方法或操作的全部或一部分。舉例來說，麥克風(fēng)946可捕獲音頻信號(hào)(例如，圖1的輸入信號(hào)130)。ADC 904可將所捕獲音頻信號(hào)自模擬波形轉(zhuǎn)換成由數(shù)字音頻樣本組成的數(shù)字波形。處理器910可處理數(shù)字音頻樣本。增益調(diào)整器可調(diào)整數(shù)字音頻樣本?；匾粝?12可減少可已由揚(yáng)聲器948的輸出輸入麥克風(fēng)946所產(chǎn)生的回音。

聲碼器編碼器936可壓縮對(duì)應(yīng)于經(jīng)處理話音信號(hào)的數(shù)字音頻樣本且可形成發(fā)射包(例如，數(shù)字音頻樣本的經(jīng)壓縮位的表示)。舉例來說，發(fā)射包可對(duì)應(yīng)于圖1的位流132的至少一部分。發(fā)射包可存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器932中。收發(fā)器950可調(diào)制某一形式的發(fā)射包(例如，可將其它信息附于所述發(fā)射包)且可經(jīng)由天線942發(fā)射經(jīng)調(diào)制數(shù)據(jù)。

作為另一實(shí)例，天線942可接收包含接收包的傳入包?？捎闪硪谎b置經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)發(fā)送接收包。舉例來說，接收包可對(duì)應(yīng)于圖1的位流132的至少一部分。聲碼器解碼器938可解壓縮接收包。經(jīng)解壓縮波形可被稱作重新構(gòu)建的音頻樣本?；匾粝?12可去除來自經(jīng)重新構(gòu)建的音頻樣本的回音。

執(zhí)行話音及音樂編解碼器908的處理器910可生成高頻帶激勵(lì)信號(hào)186，如參考圖1至8所描述。處理器910可基于高頻帶激勵(lì)信號(hào)186生成圖1的輸出信號(hào)116。增益調(diào)整器可擴(kuò)增或抑制輸出信號(hào)116。DAC 902可將輸出信號(hào)116自數(shù)字波形轉(zhuǎn)換成模擬波形且可將經(jīng)轉(zhuǎn)換信號(hào)提供至揚(yáng)聲器948。

結(jié)合所描述的實(shí)施例，揭示一種包含用于確定輸入信號(hào)的濁音分類的裝置的設(shè)備。輸入信號(hào)可對(duì)應(yīng)于音頻信號(hào)。舉例來說，用于確定濁音分類的裝置可包含圖1的濁音分類器160、經(jīng)配置以確定輸入信號(hào)的濁音分類的一或多個(gè)裝置(例如，執(zhí)行在非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體處的指令的處理器)或其任何組合。

舉例來說，濁音分類器160可確定參數(shù)242，所述參數(shù)包含輸入信號(hào)130的低頻帶信號(hào)的零交叉率、第一反射系數(shù)、低頻帶激勵(lì)中的適應(yīng)性碼簿貢獻(xiàn)的能量與低頻帶激勵(lì)中的適應(yīng)性碼簿及固定碼簿貢獻(xiàn)的總和的能量的比率、輸入信號(hào)130的低頻帶信號(hào)的音調(diào)增益或其組合。在特定實(shí)施例中，濁音分類器160可基于圖3的低頻帶信號(hào)334確定參數(shù)242。在替代實(shí)施例中，濁音分類器160可自圖2的位流的低頻帶部分232提取參數(shù)242。

濁音分類器160可基于方程式確定濁音分類180(例如，濁音因數(shù)236)。舉例來說，濁音分類器160可基于方程式1及參數(shù)242確定濁音分類180。為了說明，濁音分類器160可通過計(jì)算零交叉率、第一反射系數(shù)、能量比率、音調(diào)增益、先前濁音決策、恒定值或其組合的加權(quán)總和來確定濁音分類180，如參考圖4所描述。

設(shè)備也包含用于基于濁音分類控制輸入信號(hào)的表示的包絡(luò)的量的裝置。舉例來說，用于控制包絡(luò)的量的裝置可包含圖1的包絡(luò)調(diào)整器162、經(jīng)配置以基于濁音分類控制輸入信號(hào)的表示的包絡(luò)的量的一或多個(gè)裝置(例如，執(zhí)行在非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體處的指令的處理器)或其任何組合。

舉例來說，包絡(luò)調(diào)整器162可通過將圖1的濁音分類180(例如圖2的濁音因數(shù)236)乘以截止頻率縮放因數(shù)來生成頻率濁音分類。截止頻率縮放因數(shù)可為默認(rèn)值。LPF截止頻率426可對(duì)應(yīng)于默認(rèn)截止頻率。包絡(luò)調(diào)整器162可通過調(diào)整LPF截止頻率426來控制信號(hào)包絡(luò)182的量，如參考圖4所描述。舉例來說，包絡(luò)調(diào)整器162可通過將頻率濁音分類與LPF截止頻率426相加來調(diào)整LPF截止頻率426。

作為另一實(shí)例，包絡(luò)調(diào)整器162可通過將圖1的濁音分類180(例如，圖2的濁音因數(shù)236)乘以帶寬縮放因數(shù)來生成帶寬擴(kuò)張因數(shù)526。包絡(luò)調(diào)整器162可確定與代表性信號(hào)422相關(guān)聯(lián)的高頻帶LPC極點(diǎn)。包絡(luò)調(diào)整器162可通過將帶寬擴(kuò)張因數(shù)526乘以極點(diǎn)縮放因數(shù)來確定極點(diǎn)調(diào)整因數(shù)。極點(diǎn)縮放因數(shù)可為默認(rèn)值。包絡(luò)調(diào)整器162可通過調(diào)整高頻帶LPC極點(diǎn)來控制信號(hào)包絡(luò)182的量，如參考圖5所描述。舉例來說，包絡(luò)調(diào)整器162可通過極點(diǎn)調(diào)整因數(shù)將高頻帶LPC極點(diǎn)調(diào)整至原始狀態(tài)。

作為另一實(shí)例，包絡(luò)調(diào)整器162可確定濾波器的系數(shù)。濾波器的系數(shù)可為默認(rèn)值。包絡(luò)調(diào)整器162可通過將帶寬擴(kuò)張因數(shù)526乘以濾波器縮放因數(shù)來確定濾波器調(diào)整因數(shù)。濾波器縮放因數(shù)可為默認(rèn)值。包絡(luò)調(diào)整器162可通過調(diào)整濾波器的系數(shù)來控制信號(hào)包絡(luò)182的量，如參考圖6所描述。舉例來說，包絡(luò)調(diào)整器162可將濾波器的系數(shù)中的每一者乘以濾波器調(diào)整因數(shù)。

設(shè)備進(jìn)一步包含用于基于包絡(luò)的受控量調(diào)制白噪聲信號(hào)的裝置。舉例來說，用于調(diào)制白噪聲信號(hào)的裝置可包含圖1的調(diào)制器164、經(jīng)配置以基于包絡(luò)的受控量調(diào)制白噪聲信號(hào)的一或多個(gè)裝置(例如，執(zhí)行在非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體處的指令的處理器)或其任何組合。舉例來說，調(diào)制器164可確定白噪聲156及信號(hào)包絡(luò)182是否在同一域中。如果白噪聲156在與信號(hào)包絡(luò)182不同的域中，則調(diào)制器164可將白噪聲156轉(zhuǎn)換成在與信號(hào)包絡(luò)182相同的域中或可將信號(hào)包絡(luò)182轉(zhuǎn)換成在與白噪聲156相同的域中。調(diào)制器164可基于信號(hào)包絡(luò)182調(diào)制白噪聲156，如參考圖4所描述。舉例來說，調(diào)制器164可將在時(shí)域中的白噪聲156及信號(hào)包絡(luò)182相乘。作為另一實(shí)例，調(diào)制器164可卷積頻域中的白噪聲156及信號(hào)包絡(luò)182。

設(shè)備也包含用于基于經(jīng)調(diào)制的白噪聲信號(hào)生成高頻帶激勵(lì)信號(hào)的裝置。舉例來說，用于生成高頻帶激勵(lì)信號(hào)的裝置可包含圖1的輸出電路166、經(jīng)配置以基于經(jīng)調(diào)制的白噪聲信號(hào)生成高頻帶激勵(lì)信號(hào)的一或多個(gè)裝置(例如，執(zhí)行在非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體處的指令處理器)或其任何組合。

在特定實(shí)施例中，輸出電路166可基于經(jīng)調(diào)制的白噪聲184生成高頻帶激勵(lì)信號(hào)186，如參考圖4至7所描述。舉例來說，輸出電路166可將經(jīng)調(diào)制白噪聲184與噪聲增益434相乘來生成經(jīng)縮放的經(jīng)調(diào)制白噪聲438，如參考圖4至6所描述。輸出電路166可組合經(jīng)縮放的經(jīng)調(diào)制白噪聲438及另一信號(hào)(例如，圖4的經(jīng)縮放的代表性信號(hào)440、圖5的經(jīng)縮放的經(jīng)濾波信號(hào)540或圖6的經(jīng)縮放的合成高頻帶信號(hào)640)來生成高頻帶激勵(lì)信號(hào)186。

作為另一實(shí)例，輸出電路166可將經(jīng)調(diào)制的白噪聲184與圖7的經(jīng)調(diào)制的噪聲增益732相乘來生成經(jīng)縮放的經(jīng)調(diào)制白噪聲740，如參考圖7所描述。輸出電路166可將經(jīng)縮放的經(jīng)調(diào)制白噪聲740及經(jīng)縮放的未經(jīng)調(diào)制的白噪聲742進(jìn)行組合(例如，相加)來生成經(jīng)縮放的白噪聲744。輸出電路166可組合經(jīng)縮放的代表性信號(hào)440及經(jīng)縮放的白噪聲744來生成高頻帶激勵(lì)信號(hào)186。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將進(jìn)一步了解，結(jié)合本文所揭示的實(shí)施例所描述的各種說明性邏輯塊、配置、模塊、電路及算法步驟可實(shí)施為電子硬件、由處理裝置(例如硬件處理器)執(zhí)行的計(jì)算機(jī)軟件或兩者的組合。上文已通常在功能性方面描述各種說明性組件、塊、配置、模塊、電路及步驟。此功能性經(jīng)實(shí)施為硬件或可執(zhí)行軟件取決于特定應(yīng)用及強(qiáng)加于整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)約束而定。對(duì)于每一特定應(yīng)用來說，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以變化的方式實(shí)施所描述的功能性，但不應(yīng)將所述實(shí)施決策解釋為導(dǎo)致脫離本發(fā)明的范圍。

結(jié)合本文中所揭示的實(shí)施例而描述的方法或算法的步驟可直接體現(xiàn)于硬件中、由處理器執(zhí)行的軟件模塊中，或兩者的組合中。軟件模塊可駐存于存儲(chǔ)器裝置中，例如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、磁電阻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(MRAM)、自旋扭矩轉(zhuǎn)移MRAM(STT-MRAM)、閃速存儲(chǔ)器、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、可編程只讀存儲(chǔ)器(PROM)、可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)、電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)、寄存器、硬盤、可卸除式磁盤或光盤只讀存儲(chǔ)器(CD-ROM)。示范性存儲(chǔ)器裝置耦合至處理器，使得處理器可從存儲(chǔ)器裝置讀取信息且將信息寫入至存儲(chǔ)器裝置。在替代方案中，存儲(chǔ)器裝置可與處理器成一體式。處理器及存儲(chǔ)媒體可駐存于專用集成電路(ASIC)中。ASIC可駐存于計(jì)算裝置或用戶終端中。在替代方案中，處理器及存儲(chǔ)媒體可作為離散組件駐存于計(jì)算裝置或用戶終端中。

提供所揭示的實(shí)施例的先前描述以使所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠制作或使用所揭示的實(shí)施例。對(duì)于所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，這些實(shí)施例的各種修改將易于顯而易見，且本文所定義的原理可在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下應(yīng)用于其它實(shí)施例。因此，本發(fā)明并非希望限于本文中所展示的實(shí)施例，而應(yīng)符合可能與如以下權(quán)利要求書所定義的原理及新穎特征相一致的最廣泛范圍。