CN101882441B - 利用复调制滤波器组的高效滤波 - Google Patents

Abstract

一种对时域输入信号进行滤波以获得时域输出信号的滤波器装置，所述时域输出信号是使用具有不均匀幅度/频率特性的滤波器特性进行滤波后的时域输入信号的表示，所述滤波器装置包括：复分析滤波器组(101)，用于从时域输入信号产生多个复子带信号；多个中间滤波器，其中所述多个中间滤波器中的至少一个中间滤波器(102)具有不均匀幅度/频率特性，所述多个中间滤波器具有与具有滤波器特性的滤波器的脉冲响应相比较更短的脉冲响应，以及所述多个中间滤波器的不均匀幅度/频率特性共同表示不均匀滤波器特性；以及复合成滤波器组(103)，用于合成所述中间滤波器的输出以获得时域输出信号。

Description

利用复调制滤波器组的高效滤波

本专利申请是申请日为2006年9月1日、申请号为200680053841.2的发明专利申请“利用复调制滤波器组的高效滤波”的分案申请。 

技术领域

本发明涉及对时域输入信号进行滤波的滤波器装置和方法、用于产生中间滤波器定义信号的滤波器产生器和方法，特别涉及音频信号的编码、解码、处理以及滤波的领域，例如HRTF(头部相关传递函数(head relatedtransfer function))的领域。 

背景技术

如[P.Ekstrand，“Bandwidth extension of audio signals by spectral band replication”，Proc.1^st IEEE Benelux Workshop on Model based Processing and Coding of Audio(MPCA-2002)，pp.53-58，Leuven，Belgium，2002]中所示，复指数调制滤波器组对于音频信号的频谱包络调整而言是极好的工具。这种特点的一个应用是基于谱带复制(SBR)的音频编码。复滤波器组的其他有效的应用包括：针对参数立体声的频率选择性扫调(panning)和空间化，见[E.Schuijers，J.Breebart，H.Purnhagen，J. 

：“Low complexity parametric stereo coding”，Proc.116^th AES convention，2004，paper 6073]；以及参数多通道编码，见[J.Herre et al.：“The reference model architecture for MPEG spatial audio coding”，Proc.118^th AES convention，2005，paper 6447]。在这些应用中，在低频处通过子带滤波来进一步增强复滤波器组的频率分辨率。组合的混合滤波器组由此实现了以下的频率分辨率，即该频率分辨率使得能够以紧跟双声道立体声听觉系统频谱分辨率的频谱分辨率处理空间线索。 

然而，在一些应用中，滤波器组的分辨率仍然不足，每个子带中的简单增益修改不足以如实地对给定滤波器的操作进行建模。对于通过HRTF (头部相关传递函数)相关滤波的多通道音频的双声道立体声呈现，滤波器的复杂的相位特性对感觉到的音频质量而言就很重要。当然，可以基于DFT(离散傅立叶变换)将快速卷积方法作为后处理而应用于多通道呈现，但如果呈现设备已包含复指数调制滤波器组的子带域中的信号，则在子带域中执行HRTF导出滤波时，在计算复杂性和算法集成方面会有显著的优点，这会在后文中更详细地显示出来。由于取决于虚拟源和/或可以例如由控制信号、用户界面或其他描述信号改变的收听者位置，HRTF中每一个对于各个导出滤波器而不同，所以能够有效地将给定的HRTF相关滤波器变换为子带域滤波器也是很重要的。 

所以，本发明的目的是提供一种用于对时域输入信号进行滤波的滤波器装置、一种用于对时域输入信号进行滤波的方法、用于提供中间滤波器定义信号的滤波器产生器或方法，这使得以更好的质量对时域输入信号进行更有效或更灵活的操作。 

发明内容

本发明的实施例涉及一种对时域输入信号进行滤波以获得时域输出信号信号的滤波器装置，所述时域输出信号是使用具有不均匀幅度/频率特性的滤波器特性进行滤波后的时域输入信号的表示，所述滤波器装置包括：复分析滤波器组，用于从时域输入信号产生多个复子带信号；多个中间滤波器，其中为每个复子带信号提供一个中间滤波器，其中所述多个中间滤波器中的至少一个中间滤波器具有不均匀幅度/频率特性，其中所述多个中间滤波器具有与具有滤波器特性的滤波器的脉冲响应相比较更短的脉冲响应，以及其中所述多个中间滤波器的不均匀幅度/频率特性共同表示不均匀滤波器特性；以及复合成滤波器组，用于合成所述中间滤波器的输出以获得时域输出信号。 

在第二方面，本发明的另一实施例是一种用于提供中间滤波器定义信号的滤波器产生器，所述滤波器产生器包括：复调制滤波器组，用于对指示幅度/频率滤波器特性的脉冲响应信号进行滤波以获得多个复值子带信号作为中间滤波器定义信号，其中复调制滤波器组的每个复值子带信号与用于子带信号的中间滤波器的脉冲响应相对应，其中复值子带信号中的至少一个包括至少两个不同的非零值，以及其中每个复值子带信号都比脉冲响应信号短。 

本发明第一方面的实施例是基于以下发现的，即可以在子带域中实现对时域输入信号的更高效和/或更灵活的滤波(或操作)，所述子带域有时还被称为QMF域(正交镜像滤波器)，其具有比其他操作方案更好的质量。相对于效率特别是计算效率的增益是与在具有不均匀滤波器特性的滤波器的时域中的脉冲响应相比较更短的中间滤波器的脉冲响应、以及子带信号可被彼此独立地处理这一事实的共同结果。由于所述更短的脉冲响应，滤波器装置的实施例可以分别独立地处理由复分析滤波器组输出的每个复子带信号。因此，可以并行执行滤波，由于所述更短的脉冲响应，这就相比于直接操作时域输入信号而言显著加快了对时域输入信号的处理。 

就平衡计算效率和质量的方面而论，根据本发明第一方面的实施例是尤其有利的。虽然可以通过对具有不均匀幅度/频率特性的滤波器的脉冲响应进行卷积来实现在时域中对时域输入信号的直接处理，并且这通常也会有很好的质量，但是由于时域中滤波器的脉冲响应的长度，卷积需要很高的计算工作量。另一方面，通过执行傅立叶变换来将音频信号变换为频域信号表现出极大的缺点，即在傅立叶域中无法以较高的质量高效地执行现代声学系统中必要的其他操作。 

因此，通过采用多个中间滤波器，每个具有与具有相应滤波器的滤波器特性的滤波器的时域中的脉冲响应相比较更短的脉冲响应，其中至少一个中间滤波器具有至少包含两个非零值的脉冲响应，这表现出在计算效率方面与质量方面之间非常有利的折衷。因而，本发明滤波器装置的实施例表现出在对时域输入信号进行直接处理与采用傅立叶变换之间极好的折衷，所述直接处理例如通过对具有指示不均匀滤波器特性的更长脉冲响应的时域输入信号进行卷积，这会导致庞大的计算工作量，而所述采用傅立 叶变换会导致处理信号的另外路径中更多的问题。 

本发明第一方面的实施例的优点尤其表现在FIR滤波器(有限脉冲响应)的环境中，这是由于多个中间滤波器中的每个中间滤波器都具有与时域中的FIR滤波器的脉冲响应相比明显更短的脉冲响应。因此，通过并行处理由复分析滤波器组输出的不同的子带信号，可以显著提高计算效率。该方面对于具有较长脉冲响应的滤波器领域尤其重要。具有很长脉冲响应的滤波器频繁出现的一个应用领域是HRTF相关应用(HRTF＝头部相关传递函数)，例如馈入到耳机、其他头部相关扬声器系统或立体声音响系统的向下混频多通道音频信号。 

在许多具体应用中，当音频信号已存在于(复)子带或QMF域中时，甚至可以更加提高计算效率。因此，在许多具体的实施方式中，用于从时域输入信号产生多个复子带信号的复分析滤波器组和用于合成时域输出信号的复合成滤波器组是已经存在的。 

关于第二方面，本发明的实施例是基于以下发现的，即可以通过提供中间滤波器定义信号来实现以更好的质量对时域输入信号进行更灵活和更高效的滤波，所述中间滤波器定义信号例如可被提供到根据第一方面的滤波器装置以定义所述信号的中间滤波器。 

根据本发明第二方面的实施例的显著优点在于，通过为本发明的滤波器产生器实施例提供滤波器定义信号来获得用于中间滤波器组的中间滤波器定义信号，所述的滤波器定义信号例如是指示时域中滤波器的幅度/频率滤波器特性的脉冲响应信号或其他滤波器定义信号。因此，滤波器产生器的实施例在几乎不引入混叠影响的情况下将用于中间滤波器组的滤波器定义信号提供到与由滤波器定义信号定义的时域中的滤波器相同的高效滤波。因而，本发明的滤波器产生器实施例实现了子带域中的任意滤波器几乎无混叠的性能。通过利用本发明的滤波器产生器实施例，可以将任意滤波器特性从时域转换到子带信号域，如几乎无混叠的均衡化、低通滤波器特性、高通滤波器特性、带通滤波器特性、带阻滤波器特性、共振滤波器特性、陷波滤波器特性或更多复滤波器特性。在所述更多复滤波器特性当中，多种特性以及HRTF相关滤波器特性的结合是很重要的，值得一提。 

特别地，在多通道音频系统领域中的HRTF相关应用以及其他高质量应用的环境中，必须注意，本发明的滤波器产生器实施例能够在子带域中如实地对时域中给定的滤波器的操作进行建模。由于时域中滤波器的相位特性被(几乎)理想地转换到子带域中，所以对于HRTF相关应用特别重要的几乎无混叠的性能就成为可能。将这一点示出的示例将会在本申请的其他内容中显示。 

在本发明第二方面的实施例的优点当中，比较特别的是相对于可达到的计算效率的显著增益。本发明的滤波器产生器实施例的复调制滤波器组生成多个复值子带信号作为中间滤波器定义信号，其中每个复值子带信号都比指示幅度/频率滤波器特性的时域中脉冲响应信号短。因此，滤波器产生器生成中间滤波器定义信号，所述中间滤波器定义信号包括复调制滤波器组的输出，所述输出具有多个较短的复值子带信号，这不仅在滤波器装置的实施例的框架中实现了在对时域输入信号进行滤波以获得时域输出信号方面的快速、高效和并行的计算，而且实现了中间滤波器定义信号本身的快速、高效和并行的计算。与通过将脉冲响应信号与时域输入信号卷积来直接应用指示幅度/频率滤波器特性的时域中脉冲响应信号相比较，根据本发明第二方面的本发明滤波器产生器的实施例的应用实现了简化、快速且更高效的计算，结果是与更复杂的卷积方法相比较在听觉上无差别。 

此外，本发明的滤波器产生器实施例还提出了在应用于子带域的可能的滤波器特性方面的显著增强的灵活性的优点。由于通过本发明的滤波器产生器实施例可以将任意滤波器特性从时域转换到子带域，所以将极高的灵活性引入到音频信号处理和操作。例如，本发明的滤波器产生器实施例能够提供与HRTF相关滤波器的各自独立改变的滤波器特性相对应的中间滤波器定义信号。在HRTF领域中，这提供了根据个人的需要和听觉能力来单独修改HRTF滤波器的机会。此外，还可以调整相对于彼此和相对于(仿真的或计算出的)环境(例如音乐厅、露天场所、体育场)的源位置以及收听者位置。这提供了为收听者提供声学条件方面的极高灵活性的极大优势。因此，本发明滤波器产生器实施例提供了在不需要在时域、子带域和/或频域之间转换音频信号的情况下虚拟地从体育场切换到音乐厅或露天场地的可能性。通过采用本发明的滤波器产生器实施例，可以在子带 域内以非常高的质量执行对音频信号的所有这些操作，这在感觉上与时域中的信号处理无差别，但这提供了计算效率方面的巨大改进。 

这种灵活性不仅仅局限于从一个环境到另一个环境的切换(例如从体育场到音乐厅的切换)，反之亦然。本发明的滤波器产生器实施例提供了以准连续方式改变多个中间滤波器的滤波器特性的可能性。HRTF领域中的应用是滤波器产生器实施例的应用和/或头部跟踪(head tracking)应用中对滤波器装置的应用，其中例如收听者相对于不同声源的位置以准连续方式变化。可能的应用包括例如具有非常高质量的仿真和计算机游戏。 

滤波器产生器实施例的另一个优点是：由于为滤波器产生器的复调制滤波器组提供的脉冲响应信号通常是实值信号，而中间滤波器定义信号是具有大约相同总长度的复值信号，所以滤波器产生器实施例的应用在存储器使用方面更加有效。因而，将与中间滤波器定义信号(或中间滤波器的滤波器抽头)相比较的脉冲响应信号存储，节省了存储器，大致说来阶数为2。由于快速且高效的并行计算的可能性，尤其在包括关于可能的脉冲响应信号的极大的参数空间在内的存储器敏感的应用领域中，这就表现出重要的优点。 

在本发明的滤波器产生器的一个实施例中，为滤波器产生器提供了滤波器定义信号，所述滤波器产生器实施例可包括例如时域中数字滤波器的滤波器抽头，或通过频域中传递函数，所述滤波器产生器实施例可包括滤波器的幅度/频率特性和/或相位/频率特性。在这些情况下，滤波器产生器实施例还包括脉冲响应信号产生器，其将指示所得到的幅度/频率滤波器特性的适当的时域中脉冲响应信号提供给滤波器产生器的复调制滤波器组。因此，在本发明的滤波器产生器的一些实施例中包括脉冲响应信号产生器，这提供了在提供中间滤波器定义信号方面甚至更高的灵活性，这不仅是因为可以将脉冲响应信号以离散时间信号的形式提供给滤波器产生器的实施例，还因为滤波器抽头或时域中滤波器的频域描述可通过滤波器产生器的适当的实施例转换到子带域中。 

附图说明

现在，在不限制本发明的范围或精神的情况下参考附图、通过说明性 的示例来描述本发明。 

图1a示出了通过在包括滤波器产生器和滤波器装置的系统中进行子带滤波对数字音频信号的处理； 

图1b示出了复分析滤波器组的一种可能解决方案； 

图1c示出了复合成滤波器组的一种可能解决方案； 

图1d示出了复合成滤波器组的另一种可能解决方案； 

图1e示出了滤波器产生器实施例与滤波器装置实施例的多个中间滤波器的相互作用； 

图2示出了通过直接形式的滤波对数字音频信号的处理； 

图3示出了具有滤波器变换器的系统的优选实施例； 

图4示出了给定的滤波器脉冲响应； 

图5示出了通过子带的复增益调整而获得的脉冲响应； 

图6示出了给定的滤波器的幅度响应； 

图7示出了通过子带的复增益调整而获得的滤波器幅度响应； 

图8将本发明的性能与子带的复增益调整相比较； 

图9示出了包括滤波器产生器和其他组件的任选实施例在内的滤波器装置的优选实施例； 

图10示出了滤波器特性以及针对不同子带的若干频带；以及 

图11示出了滤波器产生器的优选实施例。 

具体实施方式

下述实施例仅为说明具有复调制滤波器组情况下的高效滤波的本发明原理。需要理解，此处描述的布置和细节的修改和变更对于本领与技术人员而言是显而易见的。所以，本发明的意图仅由所附权利要求的范围所限定，而不被经由对此处实施例的描述和说明所示出的特定细节所限定。 

以下，具有相同或相似功能属性的对象以相同的参考标记来表示。除非清晰可见，否则关于具有相似或等价功能属性的对象的描述可彼此互换。 

图1a以包括滤波器装置和滤波器产生器的实施例在内的系统的形式示出了根据本发明通过子带滤波对数字音频信号的处理。该信号路径例如 可以表示空间音频呈现系统的一部分，其中输入是接收的音频信道，输出是在右耳处播放的信号分量。复分析滤波器组101通过使用L个分析滤波器构成的组进行滤波，紧接着通过以因子L下采样，来分析输入信号(数字音频信号或时域输入信号)，其中L是正数，优选地大于1。通常因子L为2的幂，优选地L＝64。通常通过对原型滤波器p(v)进行复调制来获得分析滤波器，其中v是正数，指示数据数组中的索引或没有经因子L下采样的信号中的值的索引。滤波器组的输出由L个子带信号构成，所述L个子带信号由子带滤波102处理。该子带滤波包括诸如根据所接收的控制数据的子带增益调整之类的操作以及在每个子带中分别应用的有限脉冲响应滤波器的应用。子带滤波器的滤波器抽头是从滤波器产生器实施例的(本发明的)滤波器变换器104获得的，所述滤波器变换器104将由直接形式滤波器抽头、频域描述或脉冲响应(信号)所描述的滤波器作为输入。复合成滤波器组103通过以因子L上采样、由L个合成滤波器进行滤波、将所有结果相加并提取实部来重建输出信号。将所有结果相加和提取实部还可以彼此交换顺序，如将会关于图1c和1d更细致地显示的那样。 

图1b更详细地显示了复分析滤波器组101。复分析滤波器组101包括针对复分析滤波器组101要输出的每个子带的数量为L个的多个中间分析滤波器120。更确切地说，L个中间分析滤波器120中的每一个都并行连接到节点130，待处理的时域输入信号也被提供到所述节点130。中间分析滤波器中的每一个都适于相对于每个子带的中心频率对复分析滤波器组101的输入信号进行滤波。根据不同子带的中心频率，每个子带以子带索引或索引n来标记，其中n是非负整数，典型地在0到L-1的范围内。复分析滤波器组101的中间分析滤波器120是可以根据中间分析滤波器120所应用的子带的子带索引n，通过复调制从原型滤波器p(v)推导得到的。以下描述涉及原型滤波器复调制的更多细节。 

直接通过中间分析滤波器120或通过可选的下采样器140(在图1b中用点线表示)，将中间分析滤波器组120输出的信号的采样频率以因子L减小。如前所述，提供给由相应的中间分析滤波器120输出的每个子带信号的下采样器140是可选的，这是因为，根据具体的实施方式，还可以在中间分析滤波器120的框架中执行下采样。原则上并不需要对由中间分析 滤波器120输出的信号进行下采样。然而，由于由复分析滤波器组101提供的数据的量可备选地以因子L增大，这会导致数据显著冗余，所以存在显式或隐式的下采样器140是优选的。 

图1c示出了复合成滤波器组103的可能解决方案。复合成滤波器组103包括L个中间合成滤波器，来自子带滤波102的L个子带信号被提供到所述L个中间合成滤波器。根据在中间合成滤波器150框架中的滤波之前的复合成滤波器组103的具体实施方式，子带信号被L个上采样器160上采样，所述上采样器160通过以因子L增大采样频率来重建子带信号的采样频率。换句话说，可选的上采样器160重建或重组提供到上采样器160子带信号，，从而在采样频率以因子L增大的同时，保留每个子带信号中所包含的信息。然而，如已在图1b的上下文中说明的，上采样器160是可选的组件，这是因为还可以在中间合成滤波器150的框架中执行上采样。因此，由上采样器160执行的对子带信号的上采样的步骤可以同时在中间合成滤波器150的框架中处理。然而，如果下采样器140既不是显式也不是隐式实现的，则上采样器160也不必显式或隐式实现。 

中间合成滤波器150通过输出连接到加法器170，所述加法器170将由L个中间合成滤波器150输出的滤波后的子带信号相加。加法器170还连接到实部提取器180，所述实部提取器180基于由加法器170提供的复值信号提取或形成实值信号或确切地说是(实值)时域输出信号。实部提取器180可以例如通过提取由加法器170提供的复值信号的实部、通过计算由加法器170提供的复值信号的绝对值或者通过基于复值输入信号形成实值输出信号的其他方法来执行这项任务。在图1a中所示系统的情况下，由实部提取器180输出的信号是由本发明的滤波器装置实施例输出的时域输出信号。 

图1d中所示的复合成滤波器组103的第二种可能解决方案与仅涉及实部提取器180和加法器170的图1c中所示的第一种可能解决方案有所不同。更确切地说，中间合成滤波器150的输出从每个子带分别连接到实部提取器180，所述实部提取器180基于由中间合成滤波器150输出的复值信号提取或形成实值信号。实部提取器180然后连接到加法器170，所述加法器170将根据L个滤波后的子带信号推导得到的L个实值信号相 加，以形成由加法器170提供的实值输出信号，所述实值输出信号在图1a中所示系统的情况下是时域输出信号。 

图1e更详细地显示了子带滤波102以及子带滤波102与滤波器变换器104的相互作用。子带滤波102包括多个中间滤波器190，其中将提供到子带滤波102的每一个复值子带信号提供给一个中间滤波器190。因此，子带滤波102包括L个中间滤波器190。 

滤波器变换器104连接到中间滤波器190的每一个。因而，滤波器变换器104能够为子带滤波102的每个中间滤波器190提供滤波器抽头。涉及由中间滤波器190完成的滤波的更多细节将会在本申请的其他内容中说明。因此，提供到不同的中间滤波器190的且由滤波器变换器104输出的滤波器抽头形成中间滤波器定义信号。 

此外，应当注意，实施例、解决方案和实施方式可包括用于对信号或信号子集中的任何一个进行延迟的附加的和/或可选的延迟，为了简明，所述延迟在图1a至1e中被省略。此外在图2至11中，为了简明，也省略了可选的延迟。然而，在所有的实施例中，根据实施例的具体实施方式，延迟或延迟器可被包括在作为可选元件示出(例如滤波器)或添加的元件中。 

图2示出了通过直接形式的滤波201对数字音频信号的处理。如果给定相同的滤波器作为通向图1的滤波器变换器104以及直接滤波201的输入，则滤波器变换器104的设计目的是：如果复分析滤波器组101和直接滤波201的数字音频输入相同，且直接滤波102中的处理仅由固定(stationary)的子带滤波构成，则数字音频输出103应当在感觉上(或听觉上)与直接滤波201的数字音频输出无差别。 

在图1a至图1e中所示系统的实施例中，滤波器变换器104的滤波器输入作为滤波器定义信号给出，所述滤波器定义信号例如可包括相应的时域滤波器的滤波器抽头、频域描述(幅度/频率特性和相位/频率特性)或适当的滤波器的脉冲响应信号。 

在直接滤波201的情况下，原则上可以使用相同的滤波器定义信号。根据具体实施方式和滤波器定义信号，可以通过在数字滤波器的框架中直接应用滤波器抽头、通过离散傅里叶变换以及传递函数或其他频域描述、 或者通过对脉冲响应信号进行卷积来执行滤波。 

图3示出了根据本发明滤波器变换器104的优选实施例作为滤波器产生器实施例。滤波器假定是其脉冲响应给出的。将该脉冲响应视作离散时间信号，由L频带复分析(滤波器)组301进行分析。而后，得到的子带信号输出正是分别应用于子带滤波102中每个子带中的滤波器的脉冲响应。在图3中所示的优选实施例中，提供给滤波变换器104及其复分析滤波器组或复分析滤波器组301的滤波器定义信号是指示滤波器幅度/频率特性的脉冲响应信号，所述幅度/频率特性将被转换到子带域。因此，L个子带中的每一个的复分析(滤波器)组301的输出表示子带滤波102中包括的中间滤波器的脉冲响应。 

复分析滤波器组301原则上是从分析滤波器组101推导而来的，但复分析滤波器组301具有不同的原型滤波器和略有不同的调制结构，所述调制结构的细节将会在以下描述中说明。用于复分析滤波器组101的实施的相同快速算法可重新用于复分析滤波器组301，这会带来非常快和非常高效的变换处理。 

此外，原型滤波器q(v)的长度可设计为仅为原型滤波器p(v)的长度的一部分。由于以因子L进行了下采样，子带滤波器的长度以因子L小于给定的时域滤波器与原型滤波器q(v)长度之和。计算工作量从而与直接形式滤波201相比降低了大约L/4。偏移因子4是由于以复滤波代替实滤波。另一偏移是复分析和合成滤波器组101和103的计算成本。对于高效的实施方式，该成本可与相当短的FIR滤波器比较，因此可忽略不计，如前所述。此外，计算成本降低的这种偏移在已采用了这两个滤波器组101和103的系统中并不存在。 

图4示出了给定滤波器脉冲响应400的示例。所述脉冲响应由192(64·3)个非零抽头构成。换句话说，图4中所示的脉冲响应400包括192个非零值。 

在本申请中，非零抽头或值是理想情况下不等于零的抽头或值。然而，由于在本申请的框架中的实施方式的约束，非零值或抽头是绝对值大于预定阈值的实值或复值的抽头或值，所述阈值例如10^-s或2^-s，其中s是取决于具体实施的需求的正整数。在数字系统中，优选地，该阈值在二进制系 统(基数为2)中定义，其中整数s具有取决于特定实施方式的预定值。典型地，值s为4、5、6、7、8、10、12、14、16或32。 

在应用具有长度640(＝64·10)的原型滤波器的L＝64个频带滤波器组，且长度为192(＝64·3)的原型滤波器用于图3的滤波器变换器104的情况下，对于图像的分辨率，图1系统的脉冲响应400与该给定的脉冲响应无差别。相应的中间子带滤波器中每一个仅具有5(＝3+3-1)个抽头，如后文中所说明的。 

图5示出了在与包络调整和均衡化的现有技术使用相对应的特殊情况下具有64频带滤波器组的图1系统的脉冲响应410。在这种情况下，子带滤波器或确切地说是中间滤波器190全部都是仅有一个抽头的滤波器，从而将恒定的复增益应用于每个频带。对于每个频带，选择相应的增益，使该增益等于在特定子带的中心频率处评估的图4滤波器的复频率响应。如结果中可见，有严重的预回声伪像(pre-echo artefact)，并且在该滤波器响应的应用与图4的目标脉冲响应400之间会有显著的感觉差异。 

图6示出了图4滤波器的幅度响应420。图6的频率标度调整到64频带滤波器组(L＝64)的分辨率。 

图7示出了在图5所示脉冲响应410底层的滤波器幅度响应430。如图所示，每个子带仅有一个增益，这种使用导致对所希望的频率响应的较差逼近。造成这种情况的主要原因是目标相位谱的快速变化。实际上，该现有技术方法更适合于对线性相位响应进行模拟。 

图8最终将本发明实施例的性能与子带的复增益调整的现有技术方法的性能作比较。点曲线是对图6的目标幅度响应420的重绘。长划曲线440是目标滤波器的复频率响应与由现有技术方法对该复频率响应的逼近之间的差异的幅度响应。实曲线450是目标滤波器的复频率响应与由具有在图4描述期间所述参数的本发明教授的方法对该复频率响应的逼近之间的差异的幅度响应。如图所示，现有技术方法的误差仅在滤波器组子带的64个中点(midpoint)处较小，而本发明的方法可带来50dB范围内的逼近质量。应当指出，对于任意输入信号，本发明系统的输出与参考系统的输出相比较时测量的性能水平都是如此。 

如图8中的两条曲线440与450的比较所示，本发明的滤波器装置的 实施例、滤波器产生器的实施例和包括这两个实施例在内的系统提供了与对输入信号的操作质量有关的显著的优点。以上所显示的与对输入信号的滤波(或操作)质量有关的显著差异是以下事实的结果，所述事实即至少一个中间滤波器190具有包含两个或更多个非零值的脉冲响应。换句话说，至少一个中间滤波器190包括至少两个非零的滤波器抽头。此外，必须注意，由滤波器装置的实施例处理的子带的数量L大于或至少等于2。然而，如果基于傅里叶变换的滤波与由作为滤波器传递函数的幅度/频率特性和/或相位/频率特性主要描述的滤波器相结合，子带的数量L明显小于在这种情况下的相当的质量所需的频带的数量。 

由于中间滤波器190的脉冲响应明显短于底层滤波器特性的时域中脉冲响应这一事实，所以可以明显更快地执行关于每个子带的计算。此外，由于可以独立处理不同的子带信号，所以滤波器装置的实施例以及滤波器产生器104的实施例都可以以快速且并行的方式非常高效地处理各自的输入信号。因此，可以以并行方式非常高效地执行对作为输入信号的数字音频输入以及指示滤波器特性的脉冲响应这两者的处理。如前所示，由于在对信号进行滤波的处理中每个频带仅与(复或实)抽头相乘，所以本发明的滤波器装置实施例以及本发明的滤波器产生器实施例结合了以下两者的优点，所述以下两者为：在时域中对音频信号进行直接处理，这带来了非常高的质量；以及使用傅里叶变换与频域中传递函数相结合，这提供了很高的效率。 

另一方面，可以将完全在时域中处理输入信号从而导致庞大计算工作量、以及傅里叶变换两者的缺点显著地降低并抑制到以下水平，即滤波器装置实施例的输出在感觉上与时域中的直接处理的质量无差别。 

这两个优点为对具有变化的滤波器特性的数字信号进行滤波提供了极大的灵活性。这在HRTF领域尤其重要，这是由于HRTF相关滤波器通常具有非常长的脉冲响应。因此，由于可以对子带信号进行并行处理，包括复分析滤波器组101、子带滤波102中的多个中间滤波器190以及复合成滤波器组103在内的本发明的滤波器装置实施例特别在HRTF相关应用的领域中提供了显著的计算上的优点。 

滤波器产生器实施例和包括滤波器装置和滤波器产生器在内的系统 的实施例还提供了以下优点，即滤波器可容易地调整以适合特定的环境、参数或当前应用的其他特定需要。尤其在HRTF相关应用方面，这种系统的实施例可用在头部跟踪应用中，该应用中声音和噪声的多个来源以及收听者的位置随时间变化。所以，包括滤波器装置和滤波器产生器在内的系统的这种实施例提供了非常高效且灵活的方式，以便通过耳机或其他头部相关的音响系统(立体声音响系统)来呈现相对于假想的收听者的变化的位置和方位的声源的三维布置的音频印象。 

如最后示例所示，本发明的滤波器装置以及本发明的滤波器产生器的实施例不仅提供了用于极佳质量的音频操作的非常高效的系统，而且提供了以高效方式引入发生改变的音频印象的非常灵活的方式。 

复调制滤波器组

在下文中，令 

为离散时间信号z(v)的离散时间傅里叶变换。如前所述，v是指示索引或时间信号的时间索引的整数，而ω＝2π·f是与频率f相关联的角频率(circular frequency)，π是圆周率(π＝3.1415926)且 

是虚数单位。 

复指数调制L频带滤波器组是根据有限长度的实值原型滤波器p(v)定义的。对于以下计算，通过以零扩展来假定原型滤波器是针对所有整数v定义的。给定实值离散时间信号x(v)，如前所述，分析滤波器组101应用复调制原型滤波器，然后是由因子L的下采样，从而输出子带信号， 

$c_n\left(k\right)=\underset{v=-\∞}{\overset{\∞}{\mathrm{\Σ}}}x(v+\mathrm{kL})p\left(v\right)\exp (-i\frac{\mathrm{\π}}{L}(n+\frac{1}{2})(v+\mathrm{\θ}))---\left(1\right)$

上式针对每个子带索引n＝0，1，...，L-1以及整数时间索引k。考虑到k是指下采样信号而整数v减缩至具有完全采样频率的信号这一事实，时间索引k与时间索引v不同。 

给定复值子带信号d_n(k)，合成滤波器组103应用滤波，然后是由因子L的采样以及实值提取，从而如前所述输出实值信号，获得输出信号 

$y\left(v\right)=\mathrm{Re}\left\{2L\underset{k=-\∞}{\overset{\∞}{\mathrm{\Σ}}}\underset{n=0}{\overset{L-1}{\mathrm{\Σ}}}{d}_n\left(k\right)p(v-\mathrm{kL})\exp \left(i\frac{\mathrm{\π}}{L}(n+\frac{1}{2})(v-\mathrm{kL}+\mathrm{\ψ})\right)\right\}---\left(2\right)$

在方程(1)和(2)中，θ和ψ表示用于将实值离散时间信号x(v)滤 波为复值子带信号y(v)并用于从复值子带信号d_n(k)重建实值输出样本y(v)的(恒定的)相位因子。众所周知，在d_n(k)＝c_n(k)的情况下，即当子带信号不变时，可以选择原型滤波器和固定相位因子θ和ψ以便给出理想的重建y(v)＝x(v)。实际上，所述理想重建属性对于延迟(和/或符号变化)也成立，但在紧接下来的计算中，通过允许使用无因果(acausal)原型滤波器可忽略该细节。本发明适用于由PCT/SE02/00626“Aliasing reduction using complex exponential modulated filter banks”所教授的伪QMF类型的设计。此处，原型滤波器是对称的，p(-v)＝p(v)，且其离散时间傅立叶变换P(ω)在区间|ω|≤π/L之外基本为零。所述理想重建也由近似理想的重建属性替换。对于紧接下来的推导，为了简明，假定理想重建成立并且在π/L＜|ω|≤π时P(ω)＝0。此外，假定相位因子满足ψ-θ等于4L的整数倍的条件。 

在临界采样(critically sampled)的滤波器组中，合成之前的子带信号的变化通常导致引入混叠伪像。此处，这一点得到克服，这是由于通过使用复值信号引入了以因子2的过采样这一事实。虽然子带采样的总采样速率等于离散时间输入信号的采样速率，但是输入信号是实值的，而子带采样是复值的。如下文所示，没有混叠为高效的时间不变信号处理提供了方便。 

复调制滤波器组中的子带滤波

考虑在由复合成(滤波器)组103执行合成(2)之前，通过对来自脉冲响应为g_n(k)的滤波器的所属复分析滤波器组101的分析采样c_n(k)进行滤波而获得的每个子带信号的子带滤波102的修改 

$d_n\left(k\right)=\underset{l}{\mathrm{\Σ}}{g}_n\left(l\right)c_n(k-l)---\left(3\right)$

基本计算显示了在假定原型滤波器的频率响应的情况下得到的对重建时间信号的影响是离散时间滤波的频率响应 

Y(ω)＝G(ω)X(ω)    (4) 

其中 

$G\left(\mathrm{\ω}\right)=\underset{n=-L}{\overset{L-1}{\mathrm{\Σ}}}{G}_n\left(\mathrm{L\ω}\right){\left|P(\mathrm{\ω}-\frac{\mathrm{\π}}{L}(n+\frac{1}{2}))\right|}^2---\left(5\right)$

此处，G_n(ω)＝∑_kg_n(k)exp(-ikω)是n≥0时在子带n中应用的滤波器的离散时间傅立叶变换，且 

对于n＜0，G_n(ω)＝G_-1-n(-ω)^*    (6) 

其中*表示复共轭。此处，注意由于假定的原型p(v)的特殊设计，在(5)中G_n(ω)＝1导致G(ω)＝1的特殊情况，这意味着 

$\underset{n=-L}{\overset{L-1}{\mathrm{\Σ}}}{\left|P(\mathrm{\ω}-\frac{\mathrm{\π}}{L}(n+\frac{1}{2}))\right|}^2=1---\left(7\right)$

所关心的另一种情况是G_n(ω)＝exp(-iω)，这导致G(ω)＝exp(-iLω)，以便y(v)＝x(v-L)。 

通过子带滤波对给定的滤波器响应进行逼近

令H(ω)为具有实值脉冲响应h(v)的给定的滤波器(例如传递函数)。该数据被认为是滤波器变换器104的输入。鉴于(5)和(7)，得到所希望的响应G(ω)＝H(ω)的子带滤波器的平凡(trivial)选择由下式给出 

G_n(ω)＝H(ω/L)，对于|ω-π(n+1/2)|≤π    (8) 

该公式的缺点是：虽然H(ω)是ω的光滑函数，但是由(8)定义的H(ω)的周期性分段显示出跳变，并且子带滤波器的脉冲响应会不必要地长。用于均衡划或包络调整的复伪QMF组的现有技术使用包括在每个子带中应用单个增益g_n，这可得到传递函数 

$G\left(\mathrm{\ω}\right)=\underset{n=-L}{\overset{L-1}{\mathrm{\Σ}}}{g}_n{\left|P(\mathrm{\ω}-\frac{\mathrm{\π}}{L}(n+\frac{1}{2}))\right|}^2---\left(9\right)$

其中根据(6)定义了对于n＜0的扩展 

鉴于(7)，可获得 

$\begin{array}{cc}G\left(\frac{\mathrm{\π}}{L}(n+\frac{1}{2})\right)=g_n,& n=\mathrm{0,1},...,L-1---\left(10\right)\end{array}$

且传递函数内插在这些频率之间。所以对于作为频率ω的函数而缓慢变化的目标滤波器响应H(ω)，通过选择下式来获得逼近滤波器的第一种方法 

$G_n\left(\mathrm{\ω}\right)=H\left(\frac{\mathrm{\π}}{L}(n+\frac{1}{2})\right)---\left(11\right)$

该过程的所得质量的示例在图5和7中给出。 

根据本发明的实施例，滤波器产生器或滤波器变换器104用于说明使用第二种分析滤波器组301将滤波器(由其脉冲响应定义)h(v)变换为中间子带滤波器190，所述第二种分析滤波器组301采用实值原型滤波器q(v)， 

$g_n\left(k\right)=\underset{v=-\∞}{\overset{\∞}{\mathrm{\Σ}}}h(v+\mathrm{kL})q\left(v\right)\exp (-i\frac{\mathrm{\π}}{L}(n+\frac{1}{2})v)---\left(12\right)$

根据傅立叶变换，此式可表示为 

$G_n\left(\mathrm{\ω}\right)=\frac{1}{L}\underset{l=0}{\overset{L-1}{\mathrm{\Σ}}}H\left(\frac{\mathrm{\ω}+2\mathrm{\πl}}{L}\right)Q{(\frac{\mathrm{\ω}+2\mathrm{\πl}}{L}-\frac{\mathrm{\π}}{L}(n+\frac{1}{2}))}^{*}---\left(13\right)$

该过程的优点是：任何给定的滤波器h(v)都可高效地变换为中间子带滤波器响应。如果q(v)具有K_Q·L个抽头，则K_H·L个抽头的时域滤波器h(v)变换为具有K_H+K_Q-1个抽头的子带域滤波器(12)，其中K_H和K_Q是正整数。关于图4的描述的上下文中给出的示例数目，K_H和K_Q每个都等于3且都具有与长度3·64＝192(L＝64)相对应的原型滤波器长度和脉冲响应。因此，每个中间子带滤波器190仅具有3+3-1＝5个抽头的脉冲响应长度。 

针对滤波器变换器的原型滤波器设计

将(13)代入(5)中得到 

$G\left(\mathrm{\ω}\right)=\underset{l=0}{\overset{L-1}{\mathrm{\Σ}}}H(\mathrm{\ω}+\frac{2\mathrm{\π}}{L}l)\underset{n=-L}{\overset{L-1}{\mathrm{\Σ}}}\frac{1}{L}Q{(\mathrm{\ω}+\frac{2\mathrm{\π}}{L}l-\frac{\mathrm{\π}}{L}(n+\frac{1}{2}))}^{*}{\left|P(\mathrm{\ω}-\frac{\mathrm{\π}}{L}(n+\frac{1}{2}))\right|}^2---\left(14\right)$

因此，G(ω)＝H(ω)成立的条件是 

$\underset{n=-L}{\overset{L-1}{\mathrm{\Σ}}}\frac{1}{L}Q{(\mathrm{\ω}+\frac{2\mathrm{\π}}{L}l-\frac{\mathrm{\π}}{L}(n+\frac{1}{2}))}^{*}{\left|P(\mathrm{\ω}-\frac{\mathrm{\π}}{L}(n+\frac{1}{2}))\right|}^2=\mathrm{\δ}\left[l\right]---\left(15\right)$

其中对于l＝0有δ[l]＝1，且对于l≠0有δ[l]＝0。(15)的简单解由如下砖墙式滤波器(brick wall filter)给出 

$Q\left(\mathrm{\&omega;}\right)=\left\{\begin{array}{cc}L,& \mathrm{for}\left|\mathrm{\&omega;}\right|\&le;\mathrm{\&pi;}/L;\\ 0,& \mathrm{for\&pi;}/L<\left|\mathrm{\&omega;}\right|\&le;\mathrm{\&pi;}.\end{array}\right.$

该原型滤波器与选择(8)相对应且具有缺点，即具有无限且缓慢衰 变的脉冲响应q(v)。取而代之，本发明利用有限脉冲响应滤波器q(v)来近似(例如最小二乘逼近)求解(15)。(15)的时域等效方程是对于n＝0，1，...，L-1且对于所有整数k的线性方程系统， 

$\underset{v=-\&infin;}{\overset{\&infin;}{\mathrm{\&Sigma;}}}{p}_2(n+\mathrm{vL}-2\mathrm{kL})q(n+\mathrm{vL})=\frac{1}{2L}\mathrm{\&delta;}\left[k\right]---\left(16\right)$

其中 

$p_2\left(v\right)=\underset{l=-\&infin;}{\overset{\&infin;}{\mathrm{\&Sigma;}}}p\left(l\right)p(l+v)---\left(17\right)$

是p(v)的自相关。对于任何给定的支承长度(support length)，可以在对于原型滤波器p(v)的最小二乘逼近意义下求解线性方程系统(16)。希望使用明显短于最初滤波器组原型滤波器p(v)的支承长度的支承长度，在这种情况下线性系统(16)是过度确定的(over-determined)。还可通过联合优化(joint optimization)在给定的逼近的质量与其他所希望的特性之间进行权衡取舍。这种特性的一个示例是低通类型的频率响应Q(ω)。 

在下文中，描述了对HRTF滤波器的多时隙QMF表示(子带域)的确定。从时域到复QMF子带域的滤波器变换由图1a的滤波器变换器104中的FIR滤波器执行。更确切地说，以下描述概述了在复QMF子带域中实现长度为N_h的给定的FIR滤波器h(v)的方法。在还包括本发明的滤波器装置实施例的系统的情况下，操作的原理在图1a中示出。 

子带滤波本身由子带滤波102内部的一组或多个中间滤波器190来执行。更确切地说，子带滤波包括对于索引为n＝0，1，...，63的每个QMF子带分别应用一个复值FIR中间滤波器g_n(l)。换句话说，在以下描述中，将会对具有L＝64个不同子带信号的实施例作出具体参考。然而，这种特定的的子带信号数目不是必要的，适当的方程会以更一般的形式给出。 

图1a中所示系统的关键组件之一是滤波器变换器104，所述滤波器变换器104将给定的时域FIR滤波器h(v)变换为复子带域滤波器g_n(l)。滤波器变换器104包括与QMF分析组101相似的复分析组301。针对L＝64个子带信号的特定情况的、长度为192(＝3·64)的滤波器变换器104q(v)的复分析滤波器组301的原型滤波器是通过在最小二乘意义下求解过度确定的方程系统(16)来创建的。滤波器系数q(v)或确切地说是这些系数满 足的关系将会在后文中对于L＝64个子带信号的情况更详细地描述。 

在数学描述方面更准确地说，时域FIR滤波器中的零扩展由下式来定义 

所得到的中间子带域滤波器是基于方程(12)的并可在一般情况下表示为 

$g_n\left(l\right)=\underset{v=0}{\overset{N_q-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}\tilde{h}(\mathrm{\&upsi;}+L\&CenterDot;(l-l_0))\&CenterDot;q\left(\mathrm{\&upsi;}\right)\&CenterDot;\exp (-i\frac{\mathrm{\&pi;}}{L}(n+\frac{1}{2})(\mathrm{\&upsi;}-{\mathrm{\&upsi;}}_0))---\left(19\right)$

其中l0和v₀是延迟，l是指示滤波器抽头索引的整数，且N_q(＝N_Q)是原型滤波器q(v)的脉冲响应的长度。 

应当注意，在方程是基于另一方程的情况下的本申请的框架中，可以理解对附加延迟(比较l₀和v₀)因子、附加系数的引入以及对窗函数或另一简单函数的引入。 

在L＝64的情况下，子带域滤波器或中间滤波器190的表达式变为 

$g_n\left(l\right)=\underset{v=0}{\overset{191}{\mathrm{\&Sigma;}}}\tilde{h}(\mathrm{\&upsi;}+64\&CenterDot;(l-2))\&CenterDot;q\left(\mathrm{\&upsi;}\right)\&CenterDot;\exp (-i\frac{\mathrm{\&pi;}}{64}(n+\frac{1}{2})(\mathrm{\&upsi;}-95))---\left(20\right)$

这些子带域滤波器具有长度L_q＝K_h+2，其中 

且N_h是要转换到子带域的滤波器特性的脉冲响应h(v)的长度。 

在这种情况下，整数n＝0，1，...，63同样是子带的索引，且l＝0，1，...，(K_h+1)是指示所得到的中间滤波器190的抽头的整数。 

方程(20)相比于方程(12)有额外的加数(-2)，这是由于方程(12)是在与任何滤波器因果无关的情况下提出的。实际实施方式总会引入延迟。因此，根据具体的实施方式，可以在图1a至1e以及图2至11中所示的实施例中实现附加的延迟器或延迟，为了简明，这一点在所述各图中被省略。 

如前所述，在许多情况下，线性方程系统(16)是过度确定的。然而，关于原型滤波器系数q(v)可以在最小二乘意义下求解或逼近该系统。在最小二乘意义下求解线性方程系统(16)可得到对于从0到191的整数v满 足以下关系的原型滤波器q(v)的滤波器抽头： 

-0.204≤q[0]≤-0.202 

-0.199≤q[1]≤-0.197 

-0.194≤q[2]≤-0.192 

-0.189≤q[3]≤-0.187 

-0.183≤q[4]≤-0.181 

-0.178≤q[5]≤-0.176 

-0.172≤q[6]≤-0.170 

-0.166≤q[7]≤-0.164 

-0.160≤q[8]≤-0.158 

-0.154≤q[9]≤-0.152 

-0.148≤q[10]≤-0.146 

-0.142≤q[11]≤-0.140 

-0.135≤q[12]≤-0.133 

-0.129≤q[13]≤-0.127 

-0.122≤q[14]≤-0.120 

-0.116≤q[15]≤-0.114 

-0.109≤q[16]≤-0.107 

-0.102≤q[17]≤-0.100 

-0.096≤q[18]≤-0.094 

-0.089≤q[19]≤-0.087 

-0.082≤q[20]≤-0.080 

-0.075≤q[21]≤-0.073 

-0.068≤q[22]≤-0.066 

-0.061≤q[23]≤-0.059 

-0.054≤q[24]≤-0.052 

-0.046≤q[25]≤-0.044 

-0.039≤q[26]≤-0.037 

-0.032≤q[27]≤-0.030 

-0.024≤q[28]≤-0.022 

-0.017≤q[29]≤-0.015 

-0.009≤q[30]≤-0.007 

-0.002≤q[31]≤0.000 

0.006≤q[32]≤0.008 

0.014≤q[33]≤0.016 

0.021≤q[34]≤0.023 

0.029≤q[35]≤0.031 

0.037≤q[36]≤0.039 

0.045≤q[37]≤0.047 

0.054≤q[38]≤0.056 

0.062≤q[39]≤0.064 

0.070≤q[40]≤0.072 

0.079≤q[41]≤0.081 

0.087≤q[42]≤0.089 

0.096≤q[43]≤0.098 

0.105≤q[44]≤0.107 

0.113≤q[45]≤0.115 

0.122≤q[46]≤0.124 

0.132≤q[47]≤0.134 

0.141≤q[48]≤0.143 

0.150≤q[49]≤0.152 

0.160≤q[50]≤0.162 

0.170≤q[51]≤0.172 

0.180≤q[52]≤0.182 

0.190≤q[53]≤0.192 

0.200≤q[54]≤0.202 

0.210≤q[55]≤0.212 

0.221≤q[56]≤0.223 

0.232≤q[57]≤0.234 

0.243≤q[58]≤0.245 

0.254≤q[59]≤0.256 

0.266≤q[60]≤0.268 

0.278≤q[61]≤0.280 

0.290≤q[62]≤0.292 

0.303≤q[63]≤0.305 

0.902≤q[64]≤0.904 

0.909≤q[65]≤0.911 

0.917≤q[66]≤0.919 

0.924≤q[67]≤0.926 

0.930≤q[68]≤0.932 

0.936≤q[69]≤0.938 

0.942≤q[70]≤0.944 

0.947≤q[71]≤0.949 

0.952≤q[72]≤0.954 

0.957≤q[73]≤0.959 

0.961≤q[74]≤0.963 

0.965≤q[75]≤0.967 

0.969≤q[76]≤0.971 

0.972≤q[77]≤0.974 

0.975≤q[78]≤0.977 

0.978≤q[79]≤0.980 

0.981≤q[80]≤0.983 

0.984≤q[81]≤0.986 

0.986≤q[82]≤0.988 

0.988≤q[83]≤0.990 

0.990≤q[84]≤0.992 

0.992≤q[85]≤0.994 

0.993≤q[86]≤0.995 

0.995≤q[87]≤0.997 

0.996≤q[88]≤0.998 

0.997≤q[89]≤0.999 

0.998≤q[90]≤1.000 

0.999≤q[91]≤1.001 

0.999≤q[92]≤1.001 

1.000≤q[93]≤1.002 

1.000≤q[94]≤1.002 

1.000≤q[95]≤1.002 

1.000≤q[96]≤1.002 

1.000≤q[97]≤1.002 

0.999≤q[98]≤1.001 

0.999≤q[99]≤1.001 

0.998≤q[100]≤1.000 

0.997≤q[101]≤0.999 

0.996≤q[102]≤0.998 

0.995≤q[103]≤0.997 

0.993≤q[104]≤0.995 

0.992≤q[105]≤0.994 

0.990≤q[106]≤0.992 

0.988≤q[107]≤0.990 

0.986≤q[108]≤0.988 

0.984≤q[109]≤0.986 

0.981≤q[110]≤0.983 

0.978≤q[111]≤0.980 

0.975≤q[112]≤0.977 

0.972≤q[113]≤0.974 

0.969≤q[114]≤0.971 

0.965≤q[115]≤0.967 

0.961≤q[116]≤0.963 

0.957≤q[117]≤0.959 

0.952≤q[118]≤0.954 

0.947≤q[119]≤0.949 

0.942≤q[120]≤0.944 

0.936≤q[121]≤0.938 

0.930≤q[122]≤0.932 

0.924≤q[123]≤0.926 

0.917≤q[124]≤0.919 

0.909≤q[125]≤0.911 

0.902≤q[126]≤0.904 

0.893≤q[127]≤0.895 

0.290≤q[128]≤0.292 

0.278≤q[129]≤0.280 

0.266≤q[130]≤0.268 

0.254≤q[131]≤0.256 

0.243≤q[132]≤0.245 

0.232≤q[133]≤0.234 

0.221≤q[134]≤0.223 

0.210≤q[135]≤0.212 

0.200≤q[136]≤0.202 

0.190≤q[137]≤0.192 

0.180≤q[138]≤0.182 

0.170≤q[139]≤0.172 

0.160≤q[140]≤0.162 

0.150≤q[141]≤0.152 

0.141≤q[142]≤0.143 

0.132≤q[143]≤0.134 

0.122≤q[144]≤0.124 

0.113≤q[145]≤0.115 

0.105≤q[146]≤0.107 

0.096≤q[147]≤0.098 

0.087≤q[148]≤0.089 

0.079≤q[149]≤0.081 

0.070≤q[150]≤0.072 

0.062≤q[151]≤0.064 

0.054≤q[152]≤0.056 

0.045≤q[153]≤0.047 

0.037≤q[154]≤0.039 

0.029≤q[155]≤0.031 

0.021≤q[156]≤0.023 

0.014≤q[157]≤0.016 

0.006≤q[158]≤0.008 

-0.002≤q[159]≤0.000 

-0.009≤q[160]≤-0.007 

-0.017≤q[161]≤-0.015 

-0.024≤q[162]≤-0.022 

-0.032≤q[163]≤-0.030 

-0.039≤q[164]≤-0.037 

-0.046≤q[165]≤-0.044 

-0.054≤q[166]≤-0.052 

-0.061≤q[167]≤-0.059 

-0.068≤q[168]≤-0.066 

-0.075≤q[169]≤-0.073 

-0.082≤q[170]≤-0.080 

-0.089≤q[171]≤-0.087 

-0.096≤q[172]≤-0.094 

-0.102≤q[173]≤-0.100 

-0.109≤q[174]≤-0.107 

-0.116≤q[175]≤-0.114 

-0.122≤q[176]≤-0.120 

-0.129≤q[177]≤-0.127 

-0.135≤q[178]≤-0.133 

-0.142≤q[179]≤-0.140 

-0.148≤q[180]≤-0.146 

-0.154≤q[181]≤-0.152 

-0.160≤q[182]≤-0.158 

-0.166≤q[183]≤-0.164 

-0.172≤q[184]≤-0.170 

-0.178≤q[185]≤-0.176 

-0.183≤q[186]≤-0.181 

-0.189≤q[187]≤-0.187 

-0.194≤q[188]≤-0.192 

-0.199≤q[189]≤-0.197 

-0.204≤q[190]≤-0.202 

-0.209≤q[191]≤-0.207 

更确切地说，滤波器系数q(v)服从以下关系： 

-0.20294≤q[0]≤-0.20292 

-0.19804≤q[1]≤-0.19802 

-0.19295≤q[2]≤-0.19293 

-0.18768≤q[3]≤-0.18766 

-0.18226≤q[4]≤-0.18224 

-0.17668≤q[5]≤-0.17666 

-0.17097≤q[6]≤-0.17095 

-0.16514≤q[7]≤-0.16512 

-0.15919≤q[8]≤-0.15917 

-0.15313≤q[9]≤-0.15311 

-0.14697≤q[10]≤-0.14695 

-0.14071≤q[11]≤-0.14069 

-0.13437≤q[12]≤-0.13435 

-0.12794≤q[13]≤-0.12792 

-0.12144≤q[14]≤-0.12142 

-0.11486≤q[15]≤-0.11484 

-0.10821≤q[16]≤-0.10819 

-0.10149≤q[17]≤-0.10147 

-0.09471≤q[18]≤-0.09469 

-0.08786≤q[19]≤-0.08784 

-0.08095≤q[20]≤-0.08093 

-0.07397≤q[21]≤-0.07395 

-0.06694≤q[22]≤-0.06692 

-0.05984≤q[23]≤-0.05982 

-0.05269≤q[24]≤-0.05267 

-0.04547≤q[25]≤-0.04545 

-0.03819≤q[26]≤-0.03817 

-0.03085≤q[27]≤-0.03083 

-0.02345≤q[28]≤-0.02343 

-0.01598≤q[29]≤-0.01596 

-0.00845≤q[30]≤-0.00843 

-0.00084≤q[31]≤-0.00082 

0.00683≤q[32]≤0.00685 

0.01458≤q[33]≤0.01460 

0.02240≤q[34]≤0.02242 

0.03030≤q[35]≤0.03032 

0.03828≤q[36]≤0.03830 

0.04635≤q[37]≤0.04637 

0.05451≤q[38]≤0.05453 

0.06275≤q[39]≤0.06277 

0.07110≤q[40]≤0.07112 

0.07954≤q[41]≤0.07956 

0.08809≤q[42]≤0.08811 

0.09675≤q[43]≤0.09677 

0.10552≤q[44]≤0.10554 

0.11442≤q[45]≤0.11444 

0.12344≤q[46]≤0.12346 

0.13259≤q[47]≤0.13261 

0.14189≤q[48]≤0.14191 

0.15132≤q[49]≤0.15134 

0.16091≤q[50]≤0.16093 

0.17066≤q[51]≤0.17068 

0.18058≤q[52]≤0.18060 

0.19067≤q[53]≤0.19069 

0.20095≤q[54]≤0.20097 

0.21143≤q[55]≤0.21145 

0.22211≤q[56]≤0.22213 

0.23300≤q[57]≤0.23302 

0.24412≤q[58]≤0.24414 

0.25549≤q[59]≤0.25551 

0.26711≤q[60]≤0.26713 

0.27899≤q[61]≤0.27901 

0.29117≤q[62]≤0.29119 

0.30364≤q[63]≤0.30366 

0.90252≤q[64]≤0.90254 

0.91035≤q[65]≤0.91037 

0.91769≤q[66]≤0.91771 

0.92457≤q[67]≤0.92459 

0.93101≤q[68]≤0.93103 

0.93705≤q[69]≤0.93707 

0.94270≤q[70]≤0.94272 

0.94800≤q[71]≤0.94802 

0.95295≤q[72]≤0.95297 

0.95758≤q[73]≤0.95760 

0.96190≤q[74]≤0.96192 

0.96593≤q[75]≤0.96595 

0.96968≤q[76]≤0.96970 

0.97317≤q[77]≤0.97319 

0.97641≤q[78]≤0.97643 

0.97940≤q[79]≤0.97942 

0.98217≤q[80]≤0.98219 

0.98472≤q[81]≤0.98474 

0.98706≤q[82]≤0.98708 

0.98919≤q[83]≤0.98921 

0.99113≤q[84]≤0.99115 

0.99288≤q[85]≤0.99290 

0.99444≤q[86]≤0.99446 

0.99583≤q[87]≤0.99585 

0.99704≤q[88]≤0.99706 

0.99809≤q[89]≤0.99811 

0.99896≤q[90]≤0.99898 

0.99967≤q[91]≤0.99969 

1.00023≤q[92]≤1.00025 

1.00062≤q[93]≤1.00064 

1.00086≤q[94]≤1.00088 

1.00093≤q[95]≤1.00095 

1.00086≤q[96]≤1.00088 

1.00062≤q[97]≤1.00064 

1.00023≤q[98]≤1.00025 

0.99967≤q[99]≤0.99969 

0.99896≤q[100]≤0.99898 

0.99809≤q[101]≤0.99811 

0.99704≤q[102]≤0.99706 

0.99583≤q[103]≤0.99585 

0.99444≤q[104]≤0.99446 

0.99288≤q[105]≤0.99290 

0.99113≤q[106]≤0.99115 

0.98919≤q[107]≤0.98921 

0.98706≤q[108]≤0.98708 

0.98472≤q[109]≤0.98474 

0.98217≤q[110]≤0.98219 

0.97940≤q[111]≤0.97942 

0.97641≤q[112]≤0.97643 

0.97317≤q[113]≤0.97319 

0.96968≤q[114]≤0.96970 

0.96593≤q[115]≤0.96595 

0.96190≤q[116]≤0.96192 

0.95758≤q[117]≤0.95760 

0.95295≤q[118]≤0.95297 

0.94800≤q[119]≤0.94802 

0.94270≤q[120]≤0.94272 

0.93705≤q[121]≤0.93707 

0.93101≤q[122]≤0.93103 

0.92457≤q[123]≤0.92459 

0.91769≤q[124]≤0.91771 

0.91035≤q[125]≤0.91037 

0.90252≤q[126]≤0.90254 

0.89416≤q[127]≤0.89418 

0.29117≤q[128]≤0.29119 

0.27899≤q[129]≤0.27901 

0.26711≤q[130]≤0.26713 

0.25549≤q[131]≤0.25551 

0.24412≤q[132]≤0.24414 

0.23300≤q[133]≤0.23302 

0.22211≤q[134]≤0.22213 

0.21143≤q[135]≤0.21145 

0.20095≤q[136]≤0.20097 

0.19067≤q[137]≤0.19069 

0.18058≤q[138]≤0.18060 

0.17066≤q[139]≤0.17068 

0.16091≤q[140]≤0.16093 

0.15132≤q[141]≤0.15134 

0.14189≤q[142]≤0.14191 

0.13259≤q[143]≤0.13261 

0.12344≤q[144]≤0.12346 

0.11442≤q[145]≤0.11444 

0.10552≤q[146]≤0.10554 

0.09675≤q[147]≤0.09677 

0.08809≤q[148]≤0.08811 

0.07954≤q[149]≤0.07956 

0.07110≤q[150]≤0.07112 

0.06275≤q[151]≤0.06277 

0.05451≤q[152]≤0.05453 

0.04635≤q[153]≤0.04637 

0.03828≤q[154]≤0.03830 

0.03030≤q[155]≤0.03032 

0.02240≤q[156]≤0.02242 

0.01458≤q[157]≤0.01460 

0.00683≤q[158]≤0.00685 

-0.00084≤q[159]≤-0.00082 

-0.00845≤q[160]≤-0.00843 

-0.01598≤q[161]≤-0.01596 

-0.02345≤q[162]≤-0.02343 

-0.03085≤q[163]≤-0.03083 

-0.03819≤q[164]≤-0.03817 

-0.04547≤q[165]≤-0.04545 

-0.05269≤q[166]≤-0.05267 

-0.05984≤q[167]≤-0.05982 

-0.06694≤q[168]≤-0.06692 

-0.07397≤q[169]≤-0.07395 

-0.08095≤q[170]≤-0.08093 

-0.08786≤q[171]≤-0.08784 

-0.09471≤q[172]≤-0.09469 

-0.10149≤q[173]≤-0.10147 

-0.10821≤q[174]≤-0.10819 

-0.11486≤q[175]≤-0.11484 

-0.12144≤q[176]≤-0.12142 

-0.12794≤q[177]≤-0.12792 

-0.13437≤q[178]≤-0.13435 

-0.14071≤q[179]≤-0.14069 

-0.14697≤q[180]≤-0.14695 

-0.15313≤q[181]≤-0.15311 

-0.15919≤q[182]≤-0.15917 

-0.16514≤q[183]≤-0.16512 

-0.17097≤q[184]≤-0.]7095 

-0.17668≤q[185]≤-0.17666 

-0.18226≤q[186]≤-0.18224 

-0.18768≤q[187]≤-0.18766 

-0.19295≤q[188]≤-0.19293 

-0.19804≤q[189]≤-0.19802 

-0.20294≤q[190]≤-0.20292 

-0.20764≤q[191]≤-0.20762 

甚至更准确地说，对从0到191范围内的整数v可以通过以下方程来表达滤波器系数q(v)，其中根据特殊实施方式的需求和规范，原型滤波器 系数可能单独地或以最大绝对值偏离以下方程，典型的是以10％、5％或2％，优选地以1％或0.1％而偏离： 

q[0]＝-0.2029343380 

q[1]＝-0.1980331588 

q[2]＝-0.1929411519 

q[3]＝-0.1876744222 

q[4]＝-0.1822474011 

q[5]＝-0.1766730202 

q[6]＝-0.1709628636 

q[7]＝-0.1651273005 

q[8]＝-0.1591756024 

q[9]＝-0.1531160455 

q[10]＝-0.1469560005 

q[11]＝-0.1407020132 

q[12]＝-0.1343598738 

q[13]＝-0.1279346790 

q[14]＝-0.1214308876 

q[15]＝-0.1148523686 

q[16]＝-0.1082024454 

q[17]＝-0.1014839341 

q[18]＝-0.0946991783 

q[19]＝-0.0878500799 

q[20]＝-0.0809381268 

q[21]＝-0.0739644174 

q[22]＝-0.0669296831 

q[23]＝-0.0598343081 

q[24]＝-0.0526783466 

q[25]＝-0.0454615388 

q[26]＝-0.0381833249 

q[27]＝-0.0308428572 

q[28]＝-0.0234390115 

q[29]＝-0.0159703957 

q[30]＝-0.0084353584 

q[31]＝-0.0008319956 

q[32]＝0.0068418435 

q[33]＝0.0145885527 

q[34]＝0.0224107648 

q[35]＝0.0303113495 

q[36]＝0.0382934126 

q[37]＝0.0463602959 

q[38]＝0.0545155789 

q[39]＝0.0627630810 

q[40]＝0.0711068657 

q[41]＝0.0795512453 

q[42]＝0.0881007879 

q[43]＝0.0967603259 

q[44]＝0.1055349658 

q[45]＝0.1144301000 

q[46]＝0.1234514222 

q[47]＝0.1326049434 

q[48]＝0.1418970123 

q[49]＝0.1513343370 

q[50]＝0.1609240126 

q[51]＝0.1706735517 

q[52]＝0.1805909194 

q[53]＝0.1906845753 

q[54]＝0.2009635191 

q[55]＝0.2114373458 

q[56]＝0.2221163080 

q[57]＝0.2330113868 

q[58]＝0.2441343742 

q[59]＝0.2554979664 

q[60]＝0.2671158700 

q[61]＝0.2790029236 

q[62]＝0.2911752349 

q[63]＝0.3036503350 

q[64]＝0.9025275713 

q[65]＝0.9103585196 

q[66]＝0.9176977825 

q[67]＝0.9245760683 

q[68]＝0.9310214581 

q[69]＝0.9370596739 

q[70]＝0.9427143143 

q[71]＝0.9480070606 

q[72]＝0.9529578566 

q[73]＝0.9575850672 

q[74]＝0.9619056158 

q[75]＝0.9659351065 

q[76]＝0.9696879297 

q[77]＝0.9731773547 

q[78]＝0.9764156119 

q[79]＝0.9794139640 

q[80]＝0.9821827692 

q[81]＝0.9847315377 

q[82]＝0.9870689790 

q[83]＝0.9892030462 

q[84]＝0.9911409728 

q[85]＝0.9928893067 

q[86]＝0.9944539395 

q[87]＝0.9958401318 

q[88]＝0.9970525352 

q[89]＝0.9980952118 

q[90]＝0.9989716504 

q[91]＝0.9996847806 

q[92]＝1.0002369837 

q[93]＝1.0006301028 

q[94]＝1.0008654482 

q[95]＝1.0009438063 

q[96]＝1.0008654482 

q[97]＝1.0006301028 

q[98]＝1.0002369837 

q[99]＝0.9996847806 

q[100]＝0.9989716504 

q[101]＝0.9980952118 

q[102]＝0.9970525352 

q[103]＝0.9958401318 

q[104]＝0.9944539395 

q[105]＝0.9928893067 

q[106]＝0.9911409728 

q[107]＝0.9892030462 

q[108]＝0.9870689790 

q[109]＝0.9847315377 

q[110]＝0.9821827692 

q[111]＝0.9794139640 

q[112]＝0.9764156119 

q[113]＝0.9731773547 

q[114]＝0.9696879297 

q[115]＝0.9659351065 

q[116]＝0.9619056158 

q[117]＝0.9575850672 

q[118]＝0.9529578566 

q[119]＝0.9480070606 

q[120]＝0.9427143143 

q[121]＝0.9370596739 

q[122]＝0.9310214581 

q[123]＝0.9245760683 

q[124]＝0.9176977825 

q[125]＝0.9103585196 

q[126]＝0.9025275713 

q[127]＝0.8941712974 

q[128]＝0.2911752349 

q[129]＝0.2790029236 

q[130]＝0.2671158700 

q[131]＝0.2554979664 

q[132]＝0.2441343742 

q[133]＝0.2330113868 

q[134]＝0.2221163080 

q[135]＝0.2114373458 

q[136]＝0.2009635191 

q[137]＝0.1906845753 

q[138]＝0.1805909194 

q[139]＝0.1706735517 

q[140]＝0.1609240126 

q[141]＝0.1513343370 

q[142]＝0.1418970123 

q[143]＝0.1326049434 

q[144]＝0.1234514222 

q[145]＝0.1144301000 

q[146]＝0.1055349658 

q[147]＝0.0967603259 

q[148]＝0.0881007879 

q[149]＝0.0795512453 

q[150]＝0.0711068657 

q[151]＝0.0627630810 

q[152]＝0.0545155789 

q[153]＝0.0463602959 

q[154]＝0.0382934126 

q[155]＝0.0303113495 

q[156]＝0.0224107648 

q[157]＝0.0145885527 

q[158]＝0.0068418435 

q[159]＝-0.0008319956 

q[160]＝-0.0084353584 

q[161]＝-0.0159703957 

q[162]＝-0.0234390115 

q[163]＝-0.0308428572 

q[164]＝-0.0381833249 

q[165]＝-0.0454615388 

q[166]＝-0.0526783466 

q[167]＝-0.0598343081 

q[168]＝-0.0669296831 

q[169]＝-0.0739644174 

q[170]＝-0.0809381268 

q[171]＝-0.0878500799 

q[172]＝-0.0946991783 

q[173]＝-0.1014839341 

q[174]＝-0.1082024454 

q[175]＝-0.1148523686 

q[176]＝-0.1214308876 

q[177]＝-0.1279346790 

q[178]＝-0.1343598738 

q[179]＝-0.1407020132 

q[180]＝-0.1469560005 

q[181]＝-0.1531160455 

q[182]＝-0.1591756024 

q[183]＝-0.1651273005 

q[184]＝-0.1709628636 

q[185]＝-0.1766730202 

q[186]＝-0.1822474011 

q[187]＝-0.1876744222 

q[188]＝-0.1929411519 

q[189]＝-0.1980331588 

q[190]＝-0.2029343380 

q[191]＝-0.2076267137 

因此，本发明涉及在设计复指数调制滤波器组以给出对一些操作几乎无混叠的性能时，将任意滤波器应用于在所述复指数调制滤波器组的变换域中可用的信号，所述一些操作例如均衡化、频谱包络调整、对音频信号的频率选择性扫调或频率选择性空间化。 

本发明允许将时域中的给定的有限脉冲响应(FIR)滤波器高效地变换为一组更短的FIR滤波器，对于滤波器组的每个子带应用所述更多的FIR滤波器组中的一个滤波器。 

本发明还教授了如何将给定的离散时域滤波器变换为一组子带域滤波器。结果，在复指数调制滤波器组的子带域中可以以高精确度实现任何给定的滤波器。在优选实施例中，滤波器变换器由第二种复指数调制分析滤波器组构成。对于实现纯延迟(pure delay)的滤波器的特殊情况，本发明的方法与PCT/EP2004/004607”Advanced processing based on a complex-exponential modulated filterbank and adaptive time framing”的方法一致。 

此外，本发明包括以下特征： 

-一种用于对利用给定滤波器的离散时间输入信号的滤波进行高质量逼近的方法，所述方法包括以下步骤： 

-利用下采样复分析滤波器组来分析输入信号，以获得多个子带信号， 

-利用子带滤波器对每个子带信号进行滤波，其中使用滤波器变换器从给定的滤波器得到多个子带滤波器， 

-利用下采样复合成滤波器组从滤波后的子带信号合成输出信号。 

-一种根据上述方法中滤波器变换器包括下采样复分析滤波器组的情况下的方法。 

-一种用于对利用给定滤波器的离散时间输入信号的滤波的进行高质量逼近的方法的执行装置，所述方法包括以下步骤： 

-利用下采样复分析滤波器组来分析输入信号，以获得多个子带信号， 

-利用子带滤波器对每个子带信号进行滤波，其中使用滤波器变换器从给定的滤波器得到多个子带滤波器， 

-利用下采样复合成滤波器组从滤波后的子带信号合成输出信号。 

-一种具有指令的计算机程序，所述指令用于在计算机上运行时执行以下方法，所述方法对利用给定滤波器的离散时间输入信号的滤波的进行高质量逼近，所述方法包括以下步骤： 

-利用下采样复分析滤波器组来分析输入信号，以获得多个子带信号， 

-利用子带滤波器对每个子带信号进行滤波，其中使用滤波器变换器从给定的滤波器得到多个子带滤波器， 

-利用下采样复合成滤波器组从滤波后的子带信号合成输出信号。 

针对实余弦调制滤波器组的调整

鉴于上述推导是基于复调制滤波器组的，此处要注意由余弦调制滤波 器组获得的临界采样实表示，其中所述余弦调制滤波器组是通过取出针对合适的相位因子θ的子带采样(1)的实部来定义的。在这种情况下，使用带内子带滤波方法(3)来获得对给定滤波器的良好逼近不再可行。然而，由于对原型滤波器响应的假定，所以对如下类型的多频带滤波器的概括将会适用(对最先和最后几个子带有明显的修改) 

$d_n\left(k\right)=\underset{r=-1}{\overset{1}{\mathrm{\&Sigma;}}}\underset{l}{\mathrm{\&Sigma;}}{g}_n^r\left(l\right)c_{n+r}(k-l)---\left(22\right)$

由于是临界采样，所以在滤波器掩模(mask) 

的构造中的自由度小得多。必须完成以下步骤，这对本领域技术人员而言是显而易见的。对于m＝0，1，...，L-1中的每一个，使用基本子带信号d_n(k)＝δ[n-m]δ[k]作为实合成组的输入，并利用滤波器h(v)对得到的输出y(v)进行滤波以取得滤波后的合成波形z(v)。现在使用该滤波后波形作为实分析组的输入。得到的子带信号携带对于n+r＝m的掩模 的系数。对于滤波器而言一些必要的操作缩减是通过如下观察而获得的，即对于m＝3κ+ε，ε＝0，1，2三种情况，可以通过将对于每种情况的所有相应的基本子带信号馈入第一种合成组来并行处理这三种情况。因此，实值滤波器变换器包括三种实合成和三种实分析组操作。该并行计算表示在具有良好的旁瓣(side lope)抑制的QMF频带的情况下实值滤波器变换器的实施捷径。 

图9示出了用于对本发明的滤波器装置的时域输入信号进行滤波以获得时域输出信号的本发明滤波器装置的实施例。如图1a的上下文中所述，图9的滤波器装置包括复分析滤波器组101、子带滤波102和复合成滤波器组103，所述复合成滤波器组103输出时域输出信号。 

虽然图1显示了包括本发明滤波器装置实施例以及滤波器产生器104的实施例在内的系统，但图9中所示的滤波器装置仅可选地包括滤波器变换器104，所述滤波器变换器104为子带滤波102提供中间滤波器定义信号，例如以针对子带滤波102的中间滤波器190中的每一个的滤波器抽头或脉冲响应的形式提供。图9中所示的滤波器装置包括附加的可选组件，所述附加可选组件可为子带滤波102提供针对子带滤波102的多个中间滤波器190的滤波器抽头。 

例如，滤波器抽头还可从可选的数据库500中获取，所述可选数据库 500连接到子带滤波102。在一个实施例中，数据库500包括中间滤波器190的复值滤波器抽头。数据库可实现为存储器系统，例如根据具体实施方式以非易失性存储器系统或易失性存储器系统的形式实现。因此，数据库500的存储器解决方案包括ROM(ROM＝只读存储器)、RAM(RAM＝随机存取存储器)、闪速存储器、磁存储器、光存储器或其他存储器系统。 

根据具体实施方式，处理器或CPU(CPU＝中央处理单元)510可访问数据库并为子带滤波102提供滤波器抽头，或者还可访问数据库以便为子带滤波102的中间滤波器提供相应的滤波器抽头。因此，该实施例包括数据库500，从所述数据库500中可以获取子带滤波102的滤波器抽头。 

在同样可选地示于图9中的本发明的滤波器装置的另一个实施例中，CPU 510能够在线计算滤波器抽头。在该实施例中，CPU 510根据由用户提供的参数集且/或根据基于另外情况的参数集来访问数据库500，读取子带滤波102的中间滤波器的一组或更多组滤波器抽头，并计算(可选地，伴随内插方案或另一估计方案)希望的中间滤波器抽头，并且将所述抽头提供给子带滤波102。在另一个实施例中，CPU 510或另一处理器或计算机系统在不访问数据库500的情况下将中间滤波器190的滤波器抽头提供给子带滤波102。在该实施例中，CPU 510或另一处理器计算滤波器抽头并将所述抽头提供给子带滤波102。该实施例的示例将会相对于图10更细致地加以说明。 

在图9中示出的另一实施例中，CPU 510访问另一数据库520，读取一个或更多个滤波器定义信号(例如以与滤波器特性相对应的时域中脉冲响应信号的形式)，计算诸如合适的脉冲响应之类的有效的滤波器定义信号，并将该计算的结果提供给滤波器变换器104。在该实施例中，滤波器变换器104然后为子带滤波102提供针对中间滤波器190的合适的滤波器抽头。因此，在该实施例中，滤波器变换器104产生要在子带滤波102内的每个单独子带信号的每个单独子带滤波器中应用的有效的子带滤波器或中间滤波器，从而带来与应用于时域输入信号(图中输入信号)的相应滤波器在听觉上无差别的滤波效应。因而，该实施例还能够通过滤波器变换器104在线计算滤波器抽头。 

示例可以是例如以下设备，所述设备根据例如由用户提供的参数集来 计算子带滤波器102的中间滤波器190的抽头，其中参数基础很大，从而对滤波器抽头的有效预先确定(可选地，伴随有某种内插方案)不会带来希望的结果。 

一种更具体的应用是例如在待变换到子带或QMF域的一个域中的HRTF滤波器的动态可能性(dynamic chance)领域。如前所述，例如，这与包括头部跟踪器在内的应用有关，其中数据库520是包括HRTF滤波器的时间脉冲响应的HRTF数据库。由于HRTF滤波器通常具有非常长的脉冲响应，所以该方案的使用是尤其令人感兴趣，这是因为中间滤波器190的抽头或QMF抽头是复值的。存储该域中的数据库的存储器需求是存储时域中脉冲响应的存储器需求的二倍。然而，还可以采用在不具有用于计算提供给滤波变换器504的脉冲响应的的CPU 510的情况下降低存储器需求的优点。取而代之，可以简单地提示数据库520以输出相应的定义信号，所述定义信号可以是对滤波器变换器140的时域脉冲响应。 

在图10中，幅度/频率特性550在频域中示出。在某些应用中，如前所述，子带滤波102的中间滤波器190的滤波器系数或滤波器抽头可被存储在诸如图9的数据库500之类的数据库中。备选地或附加地，对于某些应用，还可以由图9的CPU 510计算中间滤波器的滤波器抽头。在特效滤波或低质量信号处理的情况下，其中混叠影响可能可以接受(至少在某种程度上)，可以在没有滤波器变换器104或滤波器产生器另一实施例的情况下来估计子带滤波102之后的中间滤波器190的滤波器抽头。可能的应用特别包括经由低质量线路的语音传输，例如电话或小频带无线通信。因此，在这些应用中，可以在不采用本发明的滤波器变换器的情况下对执行滤波器抽头的确定，所述确定将图10的传递函数550或另一幅度/频率特性对应到具有不同子带频率的多个子带560中。 

图11显示了本发明的滤波器变换器104的实施例。如先前在图3的上下文中所示，滤波器变换器104包括复分析滤波器组301，其中可以通过输入104a以及通过可选开关600为所述复分析滤波器组301提供指示幅度/频率滤波器特性的(实值)脉冲响应信号。如前所示，复分析滤波器组301将脉冲响应信号变换为多个复值子带信号以及在滤波变换器的输出104b处输出的中间滤波器定义信号。如图1a和图9中所示，滤波器变换 器104的输出104b可连接到子带滤波102。 

如前所述，复调制滤波器组301的复值子带信号中的每一个与中间滤波器190之一的脉冲响应相对应，所述中间滤波器190是针对图1a和图9中所示的子带滤波102中的子带信号的。典型地，复值子带信号比在输入104a处提供的滤波器特性的时域中脉冲响应信号短很多。此外，典型地，在输出104b处输出的复值子带信号中的至少一个包括至少两个不同的非零值。特别地，最后这个特征将滤波器变换器104的输出与在使用直接傅立叶变换过程的滤波框架中的简单增益调整区别开来。 

然而，如果没有为滤波器变换器104提供指示幅度/频率滤波器特性的脉冲响应信号，但提供了包括幅度/频率滤波器特性、相位/频率滤波器特性、或者滤波器的时域或另一个域中的滤波器抽头中的至少一个在内的滤波器定义信号，则滤波器变换器104包括用于将滤波器定义信号变换为脉冲响应信号的脉冲响应产生器610，然后，所述脉冲响应信号通过可选开关600被提供给复分析滤波器组301。在具体实施方式中，脉冲响应产生器610可以例如通过将实值振荡叠加(傅立叶合成)来计算提供给复分析滤波器组301的脉冲响应信号，其中要转换到复子带域的期望滤波器的幅度特性和相位特性被视作由提供给输入104c的定义信号所定义。换句话说，如果幅度/频率特性和相位/频率特性中的至少一个应用于脉冲响应产生器610，则在考虑到由滤波器定义信号定义的幅度和相位关系的情况下，可以由脉冲响应产生器610通过将(谐波)振荡叠加来计算脉冲响应信号。 

滤波器装置和滤波器产生器两者的实施例的可以应用在特别是在高质量音频编码和解码的领域中。 

音频编码近来的发展提供了通过立体声听筒(headphone)获得多通道信号印象的手段。这一般通过使用原始多通道信号和HRTF滤波器将多通道信号向下混频到立体声来完成。现有技术显示，参数多通道音频解码器可与双声道立体声向下混频算法相组合，这可以使得以下情况成为可能，即在不必要首先根据发送的向下混频信号来重新创建多通道信号并随后使用HRTF滤波器再次将所述通道道信号向下混频的情况下，通过听筒来呈现多通道信号。然而，这需要用于重新创建多通道信号的参数(例如IID、CLD参数)与HRTF滤波器相组合，从而需要对HRTF滤波器的参 数化。由于HRTF滤波器可能很长从而难于以参数方法正确地建模，所以对于HRTF滤波器参数化的这种需要会对系统造成较大限制。该限制使得不可能将较长的HRTF滤波器用于组合的参数多通道及双声道立体声向下混频解码器。获得多通道参数与HRTF滤波器的合适组合所需的关键算术组件可以使用由空间参数假定的子带域中的给定HRTF滤波器的表示。这恰是本发明实施例所提供的。一旦该表示可以得到，HRTF滤波器可被组合进作为参数多通道表示的函数的2N个滤波器。这给出了在计算复杂度方面超过首先重新创建M个信道然后应用2M个滤波操作的方法的显著优点。 

本发明实施例所采用的方法的不同应用的示例为：对以MPEGHE-AAC格式[ISO/IEC 14496-3：2001/AMD1：2003]编码的音频内容的非理想音频呈现设备的有效补偿。可能包括串扰消除在内的这种高级滤波步骤可在时域合成之前直接应用于子带域中。 

音频编码的其他发展已使得可用的方法可以基于立体声(或单声道)信号以及相应的控制数据来重新创建音频信号的多通道表示。这些方法与诸如 

Prologic之类的较老的基于矩阵的解决方法实质不同，这是因为附加的控制数据被发送以便基于发送的单声道或立体声通道来控制环绕通道的重新创建，所述重新创建还称为向上混频。 

因此，诸如MPEG环绕之类的这种参数多通道音频解码器基于M个已发送通道和附加控制数据来重建N个信道，其中N＞M。附加控制数据表示比发送所有N个通道所需的数据速率低很多的数据速率，这在保证了与M个通道设备和N个通道设备的兼容性的同时使编码非常有效。[J.Breebaart et al.“MPEG spatial audio coding/MPEG Surround：overview and current status”，Proc.119th AES convention，New York，USA，October 2005，Preprint 6447]。 

这些参数环绕编码方法通常包括基于通道等级差异(CLD)和通道间一致性/交叉相关(ICC)的环绕信号的参数化。这些参数描述了在向上混频处理中通道对之间的功率比和相关。在现有技术中还使用其他信道预测系数(CPC)来在向上混频过程中预测中间或输出通道。 

根据本发明方法的特定实施方式需求，本发明方法可以硬件或软件实 现。可以使用数字存储介质来执行实施方式，特别地使用其上具有电子可读控制信号的盘、CD或DVD，所述数字存储介质与可编程计算机系统协作以执行本发明方法的实施例。通常，本发明的一种实施例因此就是具有存储于计算机可读载体上的程序代码的计算机程序产品，所述程序代码操作用于在计算机程序产品运行于计算机或处理器上时执行本发明方法。换句话说，本发明的一种实施例因此就是具有程序代码的计算机程序，所述程序代码用于在计算机程序运行于计算机上时执行本发明的方法中的至少一个。 

虽然参考前述的特定实施例已显示并描述了前述内容，但本领域技术人员应理解，可能在不背离前述的精神范围的情况下作出形式和细节上的各种其他变更。需要理解，可以在不背离此处公开的和所附权利要求包括的更宽概念范围的情况下作出适于不同实施例的各种变更。 

Claims (17)

1.一种滤波器产生器，用于提供中间滤波器定义信号，

所述滤波器产生器包括：

复调制滤波器组，用于对指示幅度/频率滤波器特性的时域中的脉冲响应信号进行滤波以获得多个复值子带信号作为所述中间滤波器定义信号，

其中复调制滤波器组的每个复值子带信号与针对子带信号的中间滤波器的脉冲响应相对应；

复值子带信号中的至少一个包括至少两个不同的非零值；以及

每个复值子带信号都比脉冲响应信号短。

2.根据权利要求1所述的滤波产生器，其中复调制滤波器组适于输出作为脉冲响应信号的至少两个值的线性组合的至少一个复值子带信号。

3.根据权利要求1所述的滤波器产生器，其中复调制滤波器组(301)适于对不均匀幅度/频率滤波器特性的脉冲响应信号进行滤波。

4.根据权利要求1所述的滤波器产生器，其中复调制滤波器组对脉冲响应信号进行滤波，以及脉冲响应信号是基于HRTF相关脉冲响应的。

5.根据权利要求1所述的滤波器产生器，其中复调制滤波器组(301)适于输出L个复值子带信号，L是大于1的正整数。

6.根据权利要求5所述的滤波器产生器，其中复调制滤波器组(301)适于提供以因子L进行下采样后的L个复值子带信号。

7.根据权利要求5所述的滤波器产生器，其中复调制滤波器组(301)适于输出L＝64个复值子带信号。

8.根据权利要求5所述的滤波器产生器，其中复调制滤波器组适于提供具有基于以下方程的值g_n(k)的复值子带信号

$g_n\left(k\right)=\underset{\mathrm{\&nu;}=-\&infin;}{\overset{\&infin;}{\mathrm{\&Sigma;}}}h(\mathrm{\&nu;}+\mathrm{kL})q\left(\mathrm{\&nu;}\right)\exp (-i\frac{\mathrm{\&pi;}}{L}(n+\frac{1}{2})\mathrm{\&nu;})---\left(12\right)$

其中n是从0到(L-1)范围内的整数，用于指示复值子带信号的索引，k和υ是整数，h(υ)是具有所述滤波器特性的滤波器的响应，π＝3.1415926…是圆周率，

是复数单位，以及q(υ)是实值原型滤波器的滤波器抽头。

9.根据权利要求5所述的滤波器产生器，其中复调制滤波器组适于提供具有基于以下方程的值g_n(l)的复值子带信号

$g_n\left(l\right)=\underset{v=0}{\overset{191}{\mathrm{\&Sigma;}}}\tilde{h}(\mathrm{\&upsi;}+64\&CenterDot;(l-2))\&CenterDot;q\left(\mathrm{\&upsi;}\right)\&CenterDot;\exp (-i\frac{\mathrm{\&pi;}}{64}(n+\frac{1}{2})(\mathrm{\&upsi;}-95))---\left(20\right)$

其中

其中N_h是具有所述滤波器特性的滤波器的脉冲响应h(υ)的长度，π＝3.1415926…是圆周率，是复数单位，l是整数，以及q(υ)是实值原型滤波器的滤波器抽头。

10.根据权利要求8所述的滤波器产生器，其中适配所述复调制滤波器组以使实值原型滤波器的滤波器抽头q(υ)对于从0到191的整数υ满足以下关系：

-0.204≤q[0]≤-0.202

-0.199≤q[1]≤-0.197

-0.194≤q[2]≤-0.192

-0.189≤q[3]≤-0.187

-0.183≤q[4]≤-0.181

-0.178≤q[5]≤-0.176

-0.172≤q[6]≤-0.170

-0.166≤q[7]≤-0.164

-0.160≤q[8]≤-0.158

-0.154≤q[9]≤-0.152

-0.148≤q[10]≤-0.146

-0.142≤q[11]≤-0.140

-0.135≤q[12]≤-0.133

-0.129≤q[13]≤-0.127

-0.122≤q[14]≤-0.120

-0.116≤q[15]≤-0.114

-0.109≤q[16]≤-0.107

-0.102≤q[17]≤-0.100

-0.096≤q[18]≤-0.094

-0.089≤q[19]≤-0.087

-0.082≤q[20]≤-0.080

-0.075≤q[21]≤-0.073

-0.068≤q[22]≤-0.066

-0.061≤q[23]≤-0.059

-0.054≤q[24]≤-0.052

-0.046≤q[25]≤-0.044

-0.039≤q[26]≤-0.037

-0.032≤q[27]≤-0.030

-0.024≤q[28]≤-0.022

-0.017≤q[29]≤-0.015

-0.009≤q[30]≤-0.007

-0.002≤q[31]≤0.000

0.006≤q[32]≤0.008

0.014≤q[33]≤0.016

0.021≤q[34]≤0.023

0.029≤q[35]≤0.031

0.037≤q[36]≤0.039

0.045≤q[37]≤0.047

0.054≤q[38]≤0.056

0.062≤q[39]≤0.064

0.070≤q[40]≤0.072

0.079≤q[41]≤0.081

0.087≤q[42]≤0.089

0.096≤q[43]≤0.098

0.105≤q[44]≤0.107

0.113≤q[45]≤0.115

0.122≤q[46]≤0.124

0.132≤q[47]≤0.134

0.141≤q[48]≤0.143

0.150≤q[49]≤0.152

0.160≤q[50]≤0.162

0.170≤q[51]≤0.172

0.180≤q[52]≤0.182

0.190≤q[53]≤0.192

0.200≤q[54]≤0.202

0.210≤q[55]≤0.212

0.221≤q[56]≤0.223

0.232≤q[57]≤0.234

0.243≤q[58]≤0.245

0.254≤q[59]≤0.256

0.266≤q[60]≤0.268

0.278≤q[61]≤0.280

0.290≤q[62]≤0.292

0.303≤q[63]≤0.305

0.902≤q[64]≤0.904

0.909≤q[65]≤0.911

0.917≤q[66]≤0.919

0.924≤q[67]≤0.926

0.930≤q[68]≤0.932

0.936≤q[69]≤0.938

0.942≤q[70]≤0.944

0.947≤q[71]≤0.949

0.952≤q[72]≤0.954

0.957≤q[73]≤0.959

0.961≤q[74]≤0.963

0.965≤q[75]≤0.967

0.969≤q[76]≤0.971

0.972≤q[77]≤0.974

0.975≤q[78]≤0.977

0.978≤q[79]≤0.980

0.981≤q[80]≤0.983

0.984≤q[81]≤0.986

0.986≤q[82]≤0.988

0.988≤q[83]≤0.990

0.990≤q[84]≤0.992

0.992≤q[85]≤0.994

0.993≤q[86]≤0.995

0.995≤q[87]≤0.997

0.996≤q[88]≤0.998

0.997≤q[89]≤0.999

0.998≤q[90]≤1.000

0.999≤q[91]≤1.001

0.999≤q[92]≤1.001

1.000≤q[93]≤1.002

1.000≤q[94]≤1.002

1.000≤q[95]≤1.002

1.000≤q[96]≤1.002

1.000≤q[97]≤1.002

0.999≤q[98]≤1.001

0.999≤q[99]≤1.001

0.998≤q[100]≤1.000

0.997≤q[101]≤0.999

0.996≤q[102]≤0.998

0.995≤q[103]≤0.997

0.993≤q[104]≤0.995

0.992≤q[105]≤0.994

0.990≤q[106]≤0.992

0.988≤q[107]≤0.990

0.986≤q[108]≤0.988

0.984≤q[109]≤0.986

0.981≤q[110]≤0.983

0.978≤q[111]≤0.980

0.975≤q[112]≤0.977

0.972≤q[113]≤0.974

0.969≤q[114]≤0.971

0.965≤q[115]≤0.967

0.961≤q[116]≤0.963

0.957≤q[117]≤0.959

0.952≤q[118]≤0.954

0.947≤q[119]≤0.949

0.942≤q[120]≤0.944

0.936≤q[121]≤0.938

0.930≤q[122]≤0.932

0.924≤q[123]≤0.926

0.917≤q[124]≤0.919

0.909≤q[125]≤0.911

0.902≤q[126]≤0.904

0.893≤q[127]≤0.895

0.290≤q[128]≤0.292

0.278≤q[129]≤0.280

0.266≤q[130]≤0.268

0.254≤q[131]≤0.256

0.243≤q[132]≤0.245

0.232≤q[133]≤0.234

0.221≤q[134]≤0.223

0.210≤q[135]≤0.212

0.200≤q[136]≤0.202

0.190≤q[137]≤0.192

0.180≤q[138]≤0.182

0.170≤q[139]≤0.172

0.160≤q[140]≤0.162

0.150≤q[141]≤0.152

0.141≤q[142]≤0.143

0.132≤q[143]≤0.134

0.122≤q[144]≤0.124

0.113≤q[145]≤0.115

0.105≤q[146]≤0.107

0.096≤q[147]≤0.098

0.087≤q[148]≤0.089

0.079≤q[149]≤0.081

0.070≤q[150]≤0.072

0.062≤q[151]≤0.064

0.054≤q[152]≤0.056

0.045≤q[153]≤0.047

0.037≤q[154]≤0.039

0.029≤q[155]≤0.031

0.021≤q[156]≤0.023

0.014≤q[157]≤0.016

0.006≤q[158]≤0.008

-0.002≤q[159]≤0.000

-0.009≤q[160]≤-0.007

-0.017≤q[161]≤-0.015

-0.024≤q[162]≤-0.022

-0.032≤q[163]≤-0.030

-0.039≤q[164]≤-0.037

-0.046≤q[165]≤-0.044

-0.054≤q[166]≤-0.052

-0.061≤q[167]≤-0.059

-0.068≤q[168]≤-0.066

-0.075≤q[169]≤-0.073

-0.082≤q[170]≤-0.080

-0.089≤q[171]≤-0.087

-0.096≤q[172]≤-0.094

-0.102≤q[173]≤-0.100

-0.109≤q[174]≤-0.107

-0.116≤q[175]≤-0.114

-0.122≤q[176]≤-0.120

-0.129≤q[177]≤-0.127

-0.135≤q[178]≤-0.133

-0.142≤q[179]≤-0.140

-0.148≤q[180]≤-0.146

-0.154≤q[181]≤-0.152

-0.160≤q[182]≤-0.158

-0.166≤q[183]≤-0.164

-0.172≤q[184]≤-0.170

-0.178≤q[185]≤-0.176

-0.183≤q[186]≤-0.181

-0.189≤q[187]≤-0.187

-0.194≤q[188]≤-0.192

-0.199≤q[189]≤-0.197

-0.204≤q[190]≤-0.202

-0.209≤q[191]≤-0.207。

11.根据权利要求8所述的滤波器产生器，其中适配所述复调制滤波器组以使实值原型滤波器的滤波器抽头q(υ)对于从0到191的整数υ满足以下关系：

-0.20294≤q[0]≤-0.20292

-0.19804≤q[1]≤-0.19802

-0.19295≤q[2]≤-0.19293

-0.18768≤q[3]≤-0.18766

-0.18226≤q[4]≤-0.18224

-0.17668≤q[5]≤-0.17666

-0.17097≤q[6]≤-0.17095

-0.16514≤q[7]≤-0.16512

-0.15919≤q[8]≤-0.15917

-0.15313≤q[9]≤-0.15311

-0.14697≤q[10]≤-0.14695

-0.14071≤q[11]≤-0.14069

-0.13437≤q[12]≤-0.13435

-0.12794≤q[13]≤-0.12792

-0.12144≤q[14]≤-0.12142

-0.11486≤q[15]≤-0.11484

-0.10821≤q[16]≤-0.10819

-0.10149≤q[17]≤-0.10147

-0.09471≤q[18]≤-0.09469

-0.08786≤q[19]≤-0.08784

-0.08095≤q[20]≤-0.08093

-0.07397≤q[21]≤-0.07395

-0.06694≤q[22]≤-0.06692

-0.05984≤q[23]≤-0.05982

-0.05269≤q[24]≤-0.05267

-0.04547≤q[25]≤-0.04545

-0.03819≤q[26]≤-0.03817

-0.03085≤q[27]≤-0.03083

-0.02345≤q[28]≤-0.02343

-0.01598≤q[29]≤-0.01596

-0.00845≤q[30]≤-0.00843

-0.00084≤q[31]≤-0.00082

0.00683≤q[32]≤0.00685

0.01458≤q[33]≤0.01460

0.02240≤q[34]≤0.02242

0.03030≤q[35]≤0.03032

0.03828≤q[36]≤0.03830

0.04635≤q[37]≤0.04637

0.05451≤q[38]≤0.05453

0.06275≤q[39]≤0.06277

0.07110≤q[40]≤0.07112

0.07954≤q[41]≤0.07956

0.08809≤q[42]≤0.08811

0.09675≤q[43]≤0.09677

0.10552≤q[44]≤0.10554

0.11442≤q[45]≤0.11444

0.12344≤q[46]≤0.12346

0.13259≤q[47]≤0.13261

0.14189≤q[48]≤0.14191

0.15132≤q[49]≤0.15134

0.16091≤q[50]≤0.16093

0.17066≤q[51]≤0.17068

0.18058≤q[52]≤0.18060

0.19067≤q[53]≤0.19069

0.20095≤q[54]≤0.20097

0.21143≤q[55]≤0.21145

0.22211≤q[56]≤0.22213

0.23300≤q[57]≤0.23302

0.24412≤q[58]≤0.24414

0.25549≤q[59]≤0.25551

0.26711≤q[60]≤0.26713

0.27899≤q[61]≤0.27901

0.29117≤q[62]≤0.29119

0.30364≤q[63]≤0.30366

0.90252≤q[64]≤0.90254

0.91035≤q[65]≤0.91037

0.91769≤q[66]≤0.91771

0.92457≤q[67]≤0.92459

0.93101≤q[68]≤0.93103

0.93705≤q[69]≤0.93707

0.94270≤q[70]≤0.94272

0.94800≤q[71]≤0.94802

0.95295≤q[72]≤0.95297

0.95758≤q[73]≤0.95760

0.96190≤q[74]≤0.96192

0.96593≤q[75]≤0.96595

0.96968≤q[76]≤0.96970

0.97317≤q[77]≤0.97319

0.97641≤q[78]≤0.97643

0.97940≤q[79]≤0.97942

0.98217≤q[80]≤0.98219

0.98472≤q[81]≤0.98474

0.98706≤q[82]≤0.98708

0.98919≤q[83]≤0.98921

0.99113≤q[84]≤0.99115

0.99288≤q[85]≤0.99290

0.99444≤q[86]≤0.99446

0.99583≤q[87]≤0.99585

0.99704≤q[88]≤0.99706

0.99809≤q[89]≤0.99811

0.99896≤q[90]≤0.99898

0.99967≤q[91]≤0.99969

1.00023≤q[92]≤1.00025

1.00062≤q[93]≤1.00064

1.00086≤q[94]≤1.00088

1.00093≤q[95]≤1.00095

1.00086≤q[96]≤1.00088

1.00062≤q[97]≤1.00064

1.00023≤q[98]≤1.00025

0.99967≤q[99]≤0.99969

0.99896≤q[100]≤0.99898

0.99809≤q[101]≤0.99811

0.99704≤q[102]≤0.99706

0.99583≤q[103]≤0.99585

0.99444≤q[104]≤0.99446

0.99288≤q[105]≤0.99290

0.99113≤q[106]≤0.99115

0.98919≤q[107]≤0.98921

0.98706≤q[108]≤0.98708

0.98472≤q[109]≤0.98474

0.98217≤q[110]≤0.98219

0.97940≤q[111]≤0.97942

0.97641≤q[112]≤0.97643

0.97317≤q[113]≤0.97319

0.96968≤q[114]≤0.96970

0.96593≤q[115]≤0.96595

0.96190≤q[116]≤0.96192

0.95758≤q[117]≤0.95760

0.95295≤q[118]≤0.95297

0.94800≤q[119]≤0.94802

0.94270≤q[120]≤0.94272

0.93705≤q[121]≤0.93707

0.93101≤q[122]≤0.93103

0.92457≤q[123]≤0.92459

0.91769≤q[124]≤0.91771

0.91035≤q[125]≤0.91037

0.90252≤q[126]≤0.90254

0.89416≤q[127]≤0.89418

0.29117≤q[128]≤0.29119

0.27899≤q[129]≤0.27901

0.26711≤q[130]≤0.26713

0.25549≤q[131]≤0.25551

0.24412≤q[132]≤0.24414

0.23300≤q[133]≤0.23302

0.22211≤q[134]≤0.22213

0.21143≤q[135]≤0.21145

0.20095≤q[136]≤0.20097

0.19067≤q[137]≤0.19069

0.18058≤q[138]≤0.18060

0.17066≤q[139]≤0.17068

0.16091≤q[140]≤0.16093

0.15132≤q[141]≤0.15134

0.14189≤q[142]≤0.14191

0.13259≤q[143]≤0.13261

0.12344≤q[144]≤0.12346

0.11442≤q[145]≤0.11444

0.10552≤q[146]≤0.10554

0.09675≤q[147]≤0.09677

0.08809≤q[148]≤0.08811

0.07954≤q[149]≤0.07956

0.07110≤q[150]≤0.07112

0.06275≤q[151]≤0.06277

0.05451≤q[152]≤0.05453

0.04635≤q[153]≤0.04637

0.03828≤q[154]≤0.03830

0.03030≤q[155]≤0.03032

0.02240≤q[156]≤0.02242

0.01458≤q[157]≤0.01460

0.00683≤q[158]≤0.00685

-0.00084≤q[159]≤-0.00082

-0.00845≤q[160]≤-0.00843

-0.01598≤q[161]≤-0.01596

-0.02345≤q[162]≤-0.02343

-0.03085≤q[163]≤-0.03083

-0.03819≤q[164]≤-0.03817

-0.04547≤q[165]≤-0.04545

-0.05269≤q[166]≤-0.05267

-0.05984≤q[167]≤-0.05982

-0.06694≤q[168]≤-0.06692

-0.07397≤q[169]≤-0.07395

-0.08095≤q[170]≤-0.08093

-0.08786≤q[171]≤-0.08784

-0.09471≤q[172]≤-0.09469

-0.10149≤q[173]≤-0.10147

-0.10821≤q[174]≤-0.10819

-0.11486≤q[175]≤-0.11484

-0.12144≤q[176]≤-0.12142

-0.12794≤q[177]≤-0.12792

-0.13437≤q[178]≤-0.13435

-0.14071≤q[179]≤-0.14069

-0.14697≤q[180]≤-0.14695

-0.15313≤q[181]≤-0.15311

-0.15919≤q[182]≤-0.15917

-0.16514≤q[183]≤-0.16512

-0.17097≤q[184]≤-0.17095

-0.17668≤q[185]≤-0.17666

-0.18226≤q[186]≤-0.18224

-0.18768≤q[187]≤-0.18766

-0.19295≤q[188]≤-0.19293

-0.19804≤q[189]≤-0.19802

-0.20294≤q[190]≤-0.20292

-0.20764≤q[191]≤-0.20762。

12.根据权利要求8所述的滤波器产生器，其中适配所述复调制滤波器组以使实值原型滤波器的滤波器抽头q(υ)对于从0到191范围内的整数υ是由以下各式给出的：

q[0]＝-0.2029343380

q[1]＝-0.1980331588

q[2]＝-0.1929411519

q[3]＝-0.1876744222

q[4]＝-0.1822474011

q[5]＝-0.1766730202

q[6]＝-0.1709628636

q[7]＝-0.1651273005

q[8]＝-0.1591756024

q[9]＝-0.1531160455

q[10]＝-0.1469560005

q[11]＝-0.1407020132

q[12]＝-0.1343598738

q[13]＝-0.1279346790

q[14]＝-0.1214308876

q[15]＝-0.1148523686

q[16]＝-0.1082024454

q[17]＝-0.1014839341

q[18]＝-0.0946991783

q[19]＝-0.0878500799

q[20]＝-0.0809381268

q[21]＝-0.0739644174

q[22]＝-0.0669296831

q[23]＝-0.0598343081

q[24]＝-0.0526783466

q[25]＝-0.0454615388

q[26]＝-0.0381833249

q[27]＝-0.0308428572

q[28]＝-0.0234390115

q[29]＝-0.0159703957

q[30]＝-0.0084353584

q[31]＝-0.0008319956

q[32]＝0.0068418435

q[33]＝0.0145885527

q[34]＝0.0224107648

q[35]＝0.0303113495

q[36]＝0.0382934126

q[37]＝0.0463602959

q[38]＝0.0545155789

q[39]＝0.0627630810

q[40]＝0.0711068657

q[41]＝0.0795512453

q[42]＝0.0881007879

q[43]＝0.0967603259

q[44]＝0.1055349658

q[45]＝0.1144301000

q[46]＝0.1234514222

q[47]＝0.1326049434

q[48]＝0.1418970123

q[49]＝0.1513343370

q[50]＝0.1609240126

q[51]＝0.1706735517

q[52]＝0.1805909194

q[53]＝0.1906845753

q[54]＝0.2009635191

q[55]＝0.2114373458

q[56]＝0.2221163080

q[57]＝0.2330113868

q[58]＝0.2441343742

q[59]＝0.2554979664

q[60]＝0.2671158700

q[61]＝0.2790029236

q[62]＝0.2911752349

q[63]＝0.3036503350

q[64]＝0.9025275713

q[65]＝0.9103585196

q[66]＝0.9176977825

q[67]＝0.9245760683

q[68]＝0.9310214581

q[69]＝0.9370596739

q[70]＝0.9427143143

q[71]＝0.9480070606

q[72]＝0.9529578566

q[73]＝0.9575850672

q[74]＝0.9619056158

q[75]＝0.9659351065

q[76]＝0.9696879297

q[77]＝0.9731773547

q[78]＝0.9764156119

q[79]＝0.9794139640

q[80]＝0.9821827692

q[81]＝0.9847315377

q[82]＝0.9870689790

q[83]＝0.9892030462

q[84]＝0.9911409728

q[85]＝0.9928893067

q[86]＝0.9944539395

q[87]＝0.9958401318

q[88]＝0.9970525352

q[89]＝0.9980952118

q[90]＝0.9989716504

q[91]＝0.9996847806

q[92]＝1.0002369837

q[93]＝1.0006301028

q[94]＝1.0008654482

q[95]＝1.0009438063

q[96]＝1.0008654482

q[97]＝1.0006301028

q[98]＝1.0002369837

q[99]＝0.9996847806

q[100]＝0.9989716504

q[101]＝0.9980952118

q[102]＝0.9970525352

q[103]＝0.9958401318

q[104]＝0.9944539395

q[105]＝0.9928893067

q[106]＝0.9911409728

q[107]＝0.9892030462

q[108]＝0.9870689790

q[109]＝0.9847315377

q[110]＝0.9821827692

q[111]＝0.9794139640

q[112]＝0.9764156119

q[113]＝0.9731773547

q[114]＝0.9696879297

q[115]＝0.9659351065

q[116]＝0.9619056158

q[117]＝0.9575850672

q[118]＝0.9529578566

q[119]＝0.9480070606

q[120]＝0.9427143143

q[121]＝0.9370596739

q[122]＝0.9310214581

q[123]＝0.9245760683

q[124]＝0.9176977825

q[125]＝0.9103585196

q[126]＝0.9025275713

q[127]＝0.8941712974

q[128]＝0.2911752349

q[129]＝0.2790029236

q[130]＝0.2671158700

q[131]＝0.2554979664

q[132]＝0.2441343742

q[133]＝0.2330113868

q[134]＝0.2221163080

q[135]＝0.2114373458

q[136]＝0.2009635191

q[137]＝0.1906845753

q[138]＝0.1805909194

q[139]＝0.1706735517

q[140]＝0.1609240126

q[141]＝0.1513343370

q[142]＝0.1418970123

q[143]＝0.1326049434

q[144]＝0.1234514222

q[145]＝0.1144301000

q[146]＝0.1055349658

q[147]＝0.0967603259

q[148]＝0.0881007879

q[149]＝0.0795512453

q[150]＝0.0711068657

q[151]＝0.0627630810

q[152]＝0.0545155789

q[153]＝0.0463602959

q[154]＝0.0382934126

q[155]＝0.0303113495

q[156]＝0.0224107648

q[157]＝0.0145885527

q[158]＝0.0068418435

q[159]＝-0.0008319956

q[160]＝-0.0084353584

q[161]＝-0.0159703957

q[162]＝-0.0234390115

q[163]＝-0.0308428572

q[164]＝-0.0381833249

q[165]＝-0.0454615388

q[166]＝-0.0526783466

q[167]＝-0.0598343081

q[168]＝-0.0669296831

q[169]＝-0.0739644174

q[170]＝-0.0809381268

q[171]＝-0.0878500799

q[172]＝-0.0946991783

q[173]＝-0.1014839341

q[174]＝-0.1082024454

q[175]＝-0.1148523686

q[176]＝-0.1214308876

q[177]＝-0.1279346790

q[178]＝-0.1343598738

q[179]＝-0.1407020132

q[180]＝-0.1469560005

q[181]＝-0.1531160455

q[182]＝-0.1591756024

q[183]＝-0.1651273005

q[184]＝-0.1709628636

q[185]＝-0.1766730202

q[186]＝-0.1822474011

q[187]＝-0.1876744222

q[188]＝-0.1929411519

q[189]＝-0.1980331588

q[190]＝-0.2029343380

q[191]＝-0.2076267137。

13.根据权利要求1所述的滤波器产生器，其中复调制滤波器组还包括：增益调整器，用于关于至少一个复值子带信号的值来调整该复值子带信号，之后输出增益调整后的复值子带信号作为所述中间滤波器定义信号。

14.根据权利要求1所述的滤波器产生器，其中复调制滤波器组还包括：脉冲响应产生器(610)，用于基于提供给滤波器产生器的滤波器定义信号来产生脉冲响应信号，

由脉冲响应产生器(610)输出的脉冲响应信号被提供给复调制滤波器组。

15.根据权利要求14所述的滤波器产生器，其中滤波器定义信号包括如下中的至少一个：幅度/频率滤波器特性，相位/频率滤波器特性，以及包括指示幅度/频率滤波器特性的一组滤波器抽头在内的时域信号。

16.一种滤波器系统，用于对时域输入信号进行滤波以获得时域输出信号，

所述滤波器系统包括：

滤波器装置，用于对时域输入信号进行滤波以获得时域输出信号，所述时域输出信号是使用具有不均匀幅度/频率特性的滤波器特性进行滤波后的时域输入信号的表示，所述滤波器装置包括：

复分析滤波器组(101)，用于从时域输入信号产生多个复子带信号；

多个中间滤波器(190)，其中所述多个中间滤波器(190)中的至少一个中间滤波器(190)具有不均匀幅度/频率特性，所述多个中间滤波器(190)具有比具有所述滤波器特性的滤波器的脉冲响应短的脉冲响应，以及所述多个中间滤波器的不均匀幅度/频率特性共同表示不均匀滤波器特性；以及

复合成滤波器组(103)，用于合成所述中间滤波器(190)的输出以获得所述时域输出信号；

其中，向滤波器装置提供时域输入信号作为所述时域输入信号，并获得时域输出信号作为所述滤波器系统的所述时域输出信号；以及

根据权利要求1所述的滤波器产生器，其中滤波器产生器耦合到滤波器装置以为多个中间滤波器(190)提供中间滤波器定义信号，

其中滤波器装置的多个中间滤波器(190)适配为具有基于中间滤波器定义信号的脉冲响应。

17.一种用于提供中间滤波器定义信号的方法，

所述方法包括：

对指示幅度/频率滤波器特性的时域中的脉冲响应信号进行滤波，以获得多个复值子带信号作为中间滤波器定义信号；

其中每个复值子带信号与针对子带信号的中间滤波器的脉冲响应相对应；

复值子带信号中的至少一个包括至少两个不同的非零值；以及

每个复值子带信号都比脉冲响应信号短。

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