專利名稱：用于處理音頻信號的方法和用于實現(xiàn)該方法的音頻處理系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于處理音頻信號的方法以及適于實現(xiàn)該方法的音頻處理系統(tǒng)。
背景技術：
音頻信號可以在例如互聯(lián)網(wǎng)上電傳輸。為了降低傳輸帶寬的需要的原因，音頻信號也可以以例如MP3，MP3Pro，WMA或者REAL音頻格式的壓縮格式傳輸。壓縮比例可以是變化的，從而造成了音頻信號流比特率的變化，例如從16kbit/s向上變化到196kbit/s，采樣頻率從8kHz向上變化到48kHz。在許多情況下，解碼的音頻信號在知覺上與源材料并不相同。通常，對于較低的比特率，例如廣泛使用的標準128bit/s，假象變得可聽見。例如64kbit/s的較低比特率，會表現(xiàn)出相當大的假象。假象可以在相關信號(M信號)或者不相關信號(S信號)中發(fā)生。相關信號通常表現(xiàn)為一個降低的帶寬，例如降低到10kHz，因此在高音區(qū)域(高頻區(qū)域)會損失細節(jié)，而不相關信號在1kHz以上表現(xiàn)出嚴重的不規(guī)則漏失(比特損失)。這些漏失會引起立體圖像的不穩(wěn)定以及完全(立體聲)聲場內(nèi)的明顯的假聲。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是避免這些缺點并且提供一種處理音頻信號的方法以及一種音頻處理系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中實現(xiàn)對聲場中的漏失結(jié)果的補償。
因此，根據(jù)本發(fā)明，建議一種處理音頻信號的方法，其中由左(L)和右(R)音頻信號導出合成音頻信號(L+R)和(L-R)，測量大于一個預定的頻率值的合成(L-R)音頻信號的能量內(nèi)容，該能量與一個預定的門限值相比較，之后，當該能量內(nèi)容落在所述的門限值之下時，從合成(L+R)音頻信號導出的并且與合成(L+R)音頻信號去相關的信號被加到合成(L-R)信號從而獲得一個改進的合成(L-R)信號，并且再次根據(jù)合成的(L+R)音頻信號和改進的(L-R)音頻信號獲得左(L)右(R)音頻信號。這意味著，由于漏失所損失的部分，即合成(L-R)信號由部分合成(L+R)信號補償。
已經(jīng)說明，本發(fā)明也涉及一種音頻處理系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明，該音頻處理系統(tǒng)具有第一合并裝置，用于從左(L)和右(R)音頻信號導出合成音頻信號(L+R)和(L-R)，檢測和比較裝置，用于測量大于一個預定的頻率值的合成(L-R)音頻信號的能量內(nèi)容，并且將該能量與一個預定的門限值相比較，第二合并裝置，用于當該能量內(nèi)容落在所述的門限值之下時，從根據(jù)合成(L+R)音頻信號和合成(L-R)音頻信號獲得的并且與合成(L+R)音頻信號和合成(L-R)音頻信號去相關的信號導出一個改進的合成(L-R)信號，以及第三合并裝置，用于再次根據(jù)合成的(L+R)音頻信號和改進的(L-R)音頻信號獲得左(L)右(R)音頻信號。
在下面參照附圖中所描述的實施例進行的闡述中，本發(fā)明將變得清楚明了。


在附圖中，該圖表明了根據(jù)本發(fā)明的一個音頻處理系統(tǒng)的一個實施例。
該圖表明了用于從左(L)和右(R)音頻信號導出合成音頻信號(L+R)和(L-R)的第一合并裝置1和2。
具體實施例方式
合成(L-R)信號被提供給檢測和比較裝置3，用于測量高于一個預定的能量值的合成(L-R)信號的能量內(nèi)容，并且將該能量內(nèi)容與一個預定的門限值相比較。為實現(xiàn)此，檢測和比較裝置3包括一個濾波器4，濾波器4是一個具有截止頻率為大約3kHz的第2順序巴特沃斯高通濾波器，還包括一個能量測量裝置5，用于測量濾波的合成(L-R)信號的能量內(nèi)容，以及一個比較器6，用于表明測量的能量內(nèi)容是否高于所述的預定門限值。比較器6將一個控制信號P提供給轉(zhuǎn)換裝置7。如果測量的能量內(nèi)容高于該門限值，P＝0，而如果測量的能量內(nèi)容高于該值，P＝1。
合成(L+R)音頻信號被提供給裝置8，裝置8包括一個延遲單元9以及由具有截止頻率為大約1kHz的高通第4順序巴特沃斯濾波器10和具有截止頻率為大約6kHz的低通第1順序巴特沃斯濾波器11構(gòu)成的帶通濾波裝置，從而獲得一個高頻信號Lhd+Rhd，該信號是與合成(L+R)輸入音頻信號去相關的信號。該高頻信號Lhd+Rhd被提供給轉(zhuǎn)換裝置7，并且如果P＝1，進一步將其提供給第二合并裝置12，并且在那里將其提供給合成(L-R)音頻信號。第二合并裝置12的輸出形成了一個改進的合成(L-R)音頻信號。
如果P＝0，將合成(L+R)音頻信號和第二合并裝置的輸出信號，即合成(L-R)信號，或者如果P＝1，將和成(L-R)音頻信號提供給第三合并裝置13和14從而再次獲得左L’和右R’信號。這些信號L’和R’能夠例如被提供給揚聲器。
音頻處理系統(tǒng)的操作如下-在能量測量裝置5的輸出信號高于預定的門限值的情況下，即P＝0，L’＝2，R’＝2R。
-在能量測量裝置5的輸出信號低于預定的門限值，并且沒有應用根據(jù)本發(fā)明的測量的情況下，對于低頻，即低于1kHz的頻率，可以用下面的等式描述L’和R’Ll’＝(Ll+Rl)+(Ll-Rl)＝2Ll，以及Rl’＝(Ll+Rl)-(Ll-Rl)＝2Rl，其中腳標l表示低頻(＜1kHz)，而對于低高頻，就是高于1kHz的頻率，可以用下面的等式描述L’和R’Lh’＝(Lh+Rh)+0＝(Lh+Rh)，以及Rh’＝(Lh+Rh)-0＝(Lh+Rh)，其中腳標h表示高頻(＞1kHz)，這樣L’＝2Ll+(Lh+Rh)，以及R’＝2Rl+(Lh+Rh)。
高頻信號可以在單聲道再生，換句話說，由于漏失結(jié)果，立體聲信號比編碼之前窄。
-在能量測量裝置5的輸出信號低于預定的門限值并且應用根據(jù)本發(fā)明的測量的情況下，對于低頻，可以用下面的等式描述L’和R’Ll’＝2Ll，以及Rl’＝2Rl，而對于高頻，L’和R’被表示為Lh’＝(Lh+Rh)+(Lhd+Rhd)，以及Rh’＝(Lh+Rh)-(Lhd+Rhd)，
這樣L’＝2Ll+(Lh+Rh)+(Lhd+Rhd)，以及R’＝2Rl+(Lh+Rh)-(Lhd+Rhd)。
現(xiàn)在高頻信號可以立體再生，換句話說，盡管存在漏失，立體聲質(zhì)量也能夠被充分保持。
本發(fā)明并不局限于上述的實施例；在下列的權(quán)利要求范圍內(nèi)作出各種改變都是可能的。特別是，可以選擇不同的濾波器，并且截止頻率的各種變化也是可能的。也可以使用一個Lauridsen去相關器或者一些梳狀濾波器來代替一個延遲單元來生成一個將被提供給轉(zhuǎn)換裝置7的去相關信號。而且，應當注意，當利用立體聲信號L’和R’作為輸入信號，用于一個例如使用2-5個解碼器的更為復雜的環(huán)繞聲再生時，假象會更為嚴重。這樣本發(fā)明的設備將更為重要。
權(quán)利要求
1.一種處理音頻信號的方法，其中從左右音頻信號導出合成音頻信號，測量大于一個預定的頻率值的合成音頻信號的能量內(nèi)容，比較將該能量內(nèi)容與一個預定的門限值比較，之后，當該能量內(nèi)容落在所述的門限值之內(nèi)下時，從合成音頻信號導出的，并且與合成音頻信號去相關的信號被加入到合成信號從而獲得一個改進的合成音頻信號，然后再次從合成信號和改進的合成音頻信號獲得左右音頻信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，特征在于去相關信號是通過延遲和濾波合成信號獲得的。
3.一種音頻處理系統(tǒng)，具有第一合成裝置合并裝置，用于從左右音頻信號導出合成的音頻信號，以及檢測和比較裝置，用于測量高于一個預定的頻率值的合成音頻信號的能量內(nèi)容并且將該能量內(nèi)容與一個預定的門限值像比較，第二合成裝置合并裝置，與哦努當該能量直落在所述的門限值之內(nèi)下時，從一個根據(jù)合成音頻信號和合成信號獲得的，并且與上述信號去相關的信號中導出一個改進的合成音頻信號，以及第三合成裝置合并裝置，用于從合成信號和改進的合成信號再次獲得左右音頻信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的音頻處理系統(tǒng)，特征在于檢測和比較裝置包括一個高通濾波器，一個用于檢測濾波的合成音頻信號的能量內(nèi)容的能量測量裝置，以及一個用于表明測量的能量內(nèi)容是否高于所述的預定門限值的比較器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的音頻處理系統(tǒng)，特征在于高通濾波器具有一個大約3kHz的截止頻率。
6.根據(jù)權(quán)利要求3-5所述的音頻處理系統(tǒng)，特征在于該裝置包括一個延遲單元和帶通濾波器，用于從合成音頻信號導出所述的改進合成音頻信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的音頻處理裝置，特征在于帶通濾波器裝置由一個具有大于1kHz的截止頻率的高通濾波器以及一個具有大約6kHz的低通濾波器構(gòu)成。
全文摘要
在一種用于處理音頻信號的方法中，由左(L)和右(R)音頻信號導出合成音頻信號(L+R)和(L－R)。測量大于一個預定的頻率值的合成(L－R)音頻信號的能量內(nèi)容，并且將其與一個預定的門限值相比較。之后，當該能量內(nèi)容落在所述的門限值之下時，從合成(L+R)音頻信號導出的并且與合成(L+R)音頻信號去相關的信號被加到合成(L－R)信號從而獲得一個改進的合成(L－R)音頻信號，并且再次根據(jù)合成的(L+R)音頻信號和改進的(L－R)音頻信號獲得左(L)右(R)音頻信號。
文檔編號H04S1/00GK1685764SQ03822892
公開日2005年10月19日 申請日期2003年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月26日
發(fā)明者S·M·J·維勒姆斯 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司