CN103250146A - 用于基于代数不变式来分析和优化信号的设备和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及信号(例如音频信号),所述信号看来完全为随机原理所决定,然而对于所述信号要作出普遍有效的陈述,例如以平均来说合乎实际的参数化为形式的陈述,所述参数化仅可依据短的信号段来确定。不是例如对高斯过程的仿真,而是例如观察所述信号段的(位于实数平面或复数平面上的)的代数运算的投影,并且证明所述代数不变式令人惊讶得简单。这些不变式紧接着被用作“标签”,以便例如根据其频度进行选择。平均来说,本系统被证明为比目前已知的方法更有效。本系统的实际商业应用几乎涉及整个信号处理。在本文献中,尤其是深入研究了音频信号的随机观察,如其例如在数字音频广播领域中公知的那样。
Description
技术领域
本发明涉及信号(例如音频信号)和用于产生、传输、分析、变换和再现该信号的设备和方法。
本发明尤其是涉及一种方法和一种设备或者一种系统,以便基于一个或多个信号的一个任意映射(Abbildung)或多个任意映射或者也基于两个或更多个信号的一个组合(Verknuepfung)或多个组合能够进行推断。在立体声音频信号x(t)、y(t)的实例情况中,其中x(t)是左输入信号在时刻t的函数值,y(t)是右输入信号在时刻t的函数值,例如可观察到如下传递函数之和
以便能够推断出信号的特性。
尤其是要能够推断出两个不同信号的共同特性,这两个信号看来完全为随机原理所决定(譬如音频信号)。
背景技术
到目前为止的方法试图(在相对应大的困难的情况下)仿真随机原理并且这样被用于所观察的信号。例如在DAB(数字音频广播(DigitalAudio Broadcasting))中,高斯过程利用所谓的抽头延迟线模型(TappedDelay Line Modell)而被仿真,或者也为了仿真移动无线电信道而应用蒙特卡洛(Monte Carlo)方法(二维中的有色的复高斯噪声)。
EP0825800(Thomson Brandt股份有限公司)建议通过滤波由单声道输入信号形成不同类型的信号,由这些信号(例如利用劳瑞森(Lauridsen)建议的基于幅度校正和传播时间校正的方法根据录音情形(Aufnahmesituation))分离地生成虚拟单频带立体声信号,这些虚拟单频带立体声信号随后被组合成两个输出信号。
WO/2009/138205或EP2124486以及EP1850639例如描述了一种用于按一定方法评估待映射的声音事件的入射角的方法,所述入射角由麦克风主轴和声源的定向轴来包围,这在应用传播时间差和幅度校正的情况下被实现,所述传播时间差和幅度校正与原始录音情形(所述原始录音情形依据该系统能被插值)在功能上有关。WO/2009/138205或EP2124486以及EP1850639的内容特此被引入作为参考。
US5173944(Begault Durand)将与90度、120度、240度和270度方位角相关的HRTF(头部相关传递函数(Head Related TransferFunctions))分别应用于不同延迟的但被一致放大的单声道输入信号,其中最后又将所形成的信号与原始的单声道信号相叠加。在此,振幅校正以及传播时间校正都是独立于录音情形被选择的。
CH01159/09或PCT/EP2010/055876建议在根据WO/2009/138205或EP2124486或EP1850639的设备中在进行立体声转换之后(在经历过MS矩阵之后,对于该MS矩阵适用关系:
以及
)在下游连接一个或多个全景电位计或等效辅助装置,其不像在强度立体声信号中、也就是对于仅通过其电平而不是通过传播时间差或相位差或者不同频谱来区分的立体声信号那样导致所获得的立体声信号的映射宽度的按规定的限制或者映射方向的移动,而是更确切地说导致相关度的提高或者降低。
CH01776/09或PCT/EP2010/055877允许对产生立体声或伪立体声信号所基于的那些参数的最佳选择。向用户提供装置,以根据心理声学视角确定相关度、定义范围(Definitionsbereich)、音量以及最终得到的信号的其他参数并且因此防止伪像。
总之,对现有技术而言可以说,到目前为止的缺少相对应的基础的代数不变式决不会被考虑用于分析或者优化声事件或类似过程。
尽管自大卫·希尔伯特(David Hilbert)对代数不变式的开创性的工作起100多年来基本上曾猜想,尤其是对于高斯过程而言(并且尤其是对于音频信号而言)存在这样的代数不变式,但是从未成功证明过这些代数不等式。
发明内容
本发明不仅证明了这种代数不变式,而且也使这种代数不等式实际上在商业上可用于信号技术,例如用于对用于获得、改进或优化立体声或伪立体声音频信号的设备或者方法进行校准。
首先,在复数平面上的至少两个信号s1(t)、s2(t)、...、sm(t)或其传递函数t1(s1(t))、t2(s2(t))、...、tm(sm(t))的组合f^(t)或者多个组合f1^(t)、f2^(t)、...、fp^(t)(或者一个信号s#(t)或多个信号s1 #(t)、s2 #(t)、...、sΩ #(t)的可任意定义的映射f#(t)或可任意定义的映射f1 #(t)、f2 #(t)、...、fμ #(t))或其到起伏(Relief)的投影被观察,其中所述起伏通过复数平面的所有点的范数来定义(单位锥(Einheitskegels),所述单位锥的尖端在复数平面的原点而所述单位锥的对称轴与复数平面垂直)。
该锥的实轴、虚轴和对称轴现在被解释为带有坐标(x1,x2,x3)的笛卡尔坐标系。该锥的张开角的改变得到锥方程式
x1 2+x2 2-(1/g*2)*x3=0
或系数[1 1 -1/g-2]。现在观察两个锥方程式
S:=ax 2:=1*x1 2+1*x2 2-(1/g2)*x3 2=0
以及
S′:=a′x 2:=1*x1 2+1*x2 2-(1/g′2)*x3 2=0。
众所周知,不变式因此是
aa, 2:=1*12+1*12-(1/g2)*(1/g′4)。
当适用
(1/g2)*(1/g′4)=2
时,两个锥S、S′是非极性的。那么,S被调和地内切在S′中。
现在例如,在两个时间间隔t1、t2内观察上面的两个或更多个信号s1(t)、s2(t)、...、sm(t)或其传递函数t1(s1(t))、t2(s2(t))、...、tm(sm(t))的组合f^(t)或者多个组合f1^(t)、f2^(t)、...、fp^(t)(或者在两个时间间隔t1、t2内也观察一个信号s#(t)或多个信号s1 #(t)、s2 #(t)、...、sΩ #(t)的可任意定义的映射f#(t)或可任意定义的映射f1 #(t)、f2 #(t)、...、fμ #(t))以及观察映射S、S′和∑′,其中
∑′:=ua, 2:=A′u1 2+B′u2 2+C′u3 2+2F′u2u3
+2G′u3u1+2H′u1u2
=1*u1 2+1*u2 2+(1/g″2)*u3 2+2*1
*u2u3+2*1*u3u1+2*1*u1u2
=0。
应适用
aA′+bB′+cC′+2fF′+2gG′+2hH′=0,
并且S和∑′是非极性的:
1*1+1*1-(1/g2)*(1/g″2)=0
或者
(1/g2)*(1/g″2)=2。
因此,只要g′=g″=1并且g=1/√2适用,就保证了S连带S′和∑′的非极性。
单位锥S′=1*x1 2+1*x2 2-1*x3 2=0的观察因此允许同时观察关于如下S的相同等于零的不变式:
S=1*x1 2+1*x2 2-2*x3 2=0
或
∑′=1*u1 2+1*u2 2+1*u3 2+2*1*u2u3
+2*1*u3u1+2*1*u1u2
=0。
因此,关系
aa, 2:=1*12+1*12-2*12=0
在如下方程式的系数中是线性的:
S=1*x1 2+1*x2 2-2*x3 2=0
以及
∑′=1*u1 2+1*u2 2+1*u3 2+2*1*u2u3
+2*1*u3u1+2*1*u1u2
=0。
根据希尔伯特的关于不变式的著名定理(Hilbert,第291页,§2),在本系统中,线性组合
φ[1,1,-2]*[1,1,-1]2+
Θ[1,1,-2]*[1,1,1]2=0
又是不变式。因此,例如,f^(t1)和f^(t2)、ξ1和ξ2的在由向量(1,1,-2)和(1,1,1)所撑开的平面上观察到的任意贯穿直线(Durchstossungsgerade)对应于S和S′或S和∑′的无穷多的不变式。
在观察在复数平面上所反映的单位锥时,锥的张开角的改变得到锥方程式
-x1 2-x2 2+(1/g*2)*x3
或系数[-1 -1 1/g-2]。现在观察两个锥方程式
S:=ax 2:=-1*x1 2-1*x2 2+(1/g2)*x3 2=0
以及
S′:=a′x 2:=-1*x1 2-1*x2 2+(1/g′2)*x3 2=0。
众所周知,不变式因此是
aa, 2:=-1*(-1)2-1*(-1)2+(1/g2)*(1/g′4)。
当
(1/g2)*(1/g′4)=2
适用时,两个锥S、S′是非极性的。那么,S被调和地内切在S′中。
现在例如,在时间间隔t1、t2内观察上面的两个或更多个信号s1(t)、s2(t)、...、sm(t)或其传递函数t1(s1(t))、t2(s2(t))、...、tm(sm(t))的组合f^(t)或者多个组合f1^(t)、f2^(t)、...、fp^(t)(或者在两个时间间隔t1、t2内也观察一个信号s#(t)或多个信号s1 #(t)、s2 #(t)、...、sΩ #(t)的可任意定义的映射f#(t)或可任意定义的映射f1 #(t)、f2 #(t)、...、fμ #(t))以及观察映射S、S′和∑′,其中
∑′:=ua, 2:=A′u1 2+B′u2 2+C′u3 2+2F′u2u3
+2G′u3u1+2H′u1u2
=1*u1 2+1*u2 2+(1/g″2)*u3 2+2*1
*u2u3+2*1*u3u1+2*1*u1u2
=0。
应适用
aA′+bB′+cC′+2fF′+2gG′+2hH′=0,
并且S和∑′是非极性的:
-1*1-1*1+(1/g2)*(1/g″2)=0
或者
(1/g2)*(1/g″2)=2。
因此,又只要g′=g″=1并且g=1/√2适用,就保证S连带S′和∑′的非极性。
单位锥
S′=-1*x1 2-1*x2 2+1*x3 2=0
的观察因此允许同时考虑关于如下S的相同等于零的不变式:
S=-1*x1 2-1*x2 2+2*x3 2=0
或
∑′=1*u1 2+1*u2 2+1*u3 2+2*1*u2u3
+2*1*u3u1+2*1*u1u2
=0。
因此,关系
aa′ 2:=-1*(-1)2-1*(-1)2+2*12
=-1*1-1*1+2*1=0
在如下方程式的系数中是线性的:
S=-1*x1 2-1*x2 2+2*x3 2=0
以及
∑′=1*u1 2+1*u2 2+1*u3 2+2*1*u2u3
+2*1*u3u1+2*1*u1u2
=0。
根据希尔伯特的关于不变式的定理(Hilbert,第291页,§2),在本系统中,线性组合
φ[-1,-1,2]*[-1,-1,1]2+
Θ[-1,-1,2]*[1,1,1]2=0
又是不变式。因此,例如,f^(t1)和f^(t2)、ξ1和ξ2的在由向量(-1,-1,2)和(1,1,1)所撑开的平面上观察到的任意贯穿直线对应于S和S′或S和∑′的无穷多的不变式。
S、S′和∑′的位置的所有组合可能性如不难看到的那样因此就在相同平面中的结果而言被耗尽。
该事实情况在信号技术中的实际应用例如允许通过确定所述不变式来分析至少两个信号s1(t)、s2(t)、...、sm(t)或其传递函数t1(s1(t))、t2(s2(t))、...、tm(sm(t))的组合f^(t)或者多个组合f1^(t)、f2^(t)、...、fp^(t)(或者也分析一个信号s#(t)或多个信号s1 #(t)、s2 #(t)、...、sΩ #(t)的可任意定义的映射f#(t)或可任意定义的映射f1 #(t)、f2 #(t)、...、fμ #(t))。在这种情况下,至少两个信号s1(t)、s2(t)、...、sm(t)或其传递函数t1(s1(t))、t2(s2(t))、...、tm(sm(t))的组合f^(t)或者多个组合f1^(t)、f2^(t)、...、fp^(t)(或者一个信号s#(t)或多个信号s1 #(t)、s2 #(t)、...、sΩ #(t)的可任意定义的映射f#(t)或可任意定义的映射f1 #(t)、f2 #(t)、...、fμ #(t)也)例如被映射在复数平面上(x1-轴接着例如与实轴重合,x2-轴接着例如与虚轴重合),并且紧接着,这些映射的贯穿点在具有通过向量(1,1,-2)和(1,1,1)或者(-1,-1,2)和(1,1,1)所撑开的平面的本实例中被观察,这些贯穿点现在绝对地或者也在其统计学分布方面表示用于进一步分析、处理或者优化的精确基点(Anhaltspunkt)。例如,根据CH1159/09或PCT/EP2010/055876或者也根据CH01776/09或PCT/EP2010/055877能对伪立体声音频信号进行优化,并且紧接着利用通过向量(1,1,-2)和(1,1,1)或者(-1,-1,2)和(1,1,1)所撑开的平面确定传递函数 与之和的贯穿点(参见下文)。如果通过合适的方法(参见“具体实施方式”)对这些贯穿点进行加权,则根据CH1159/09或PCT/EP2010/055876或者也根据CH01776/09或PCT/EP2010/055877得到参数化(Parametrisierung),所述参数化被证明为特别有利于所观察的音频信号。
根据一个方面,合适的是使用(本身已知的)压缩算法或者数据缩减方法或观察表征性特征、譬如所观察的信号或者传递函数或者组合或者映射的最小值或者最大值,这用于被加速的根据本发明的对其的评估。
附图说明
在下文中示例性地描述了本发明的不同实施形式,其中参照如下附图:
-图1A示出了公知的全景电位计的电路原理。
-图2A是在不用提取超基区域(Ueberbasisbereich)和相对应的映射角的情况下的全景电位计的左声道和右声道的衰减曲线。
-图3A示出了根据CH01159/09或PCT/EP2010/055876的方法或者设备的第一实施形式,其中,由立体声转换得出的左声道L′和右声道R′在共同的总线(Sammelschiene)L和R中分别被输送给全景电位计。
-图4A示出了根据CH01159/09或PCT/EP2010/055876的方法或者设备的第二实施形式。
-图5A示出了根据CH01159/09或PCT/EP2010/055876的方法或者设备的第三实施形式。
-图6A示出了根据CH01159/09或PCT/EP2010/055876的方法或者设备的第四实施形式,其具有与图3A等同的、带有稍微修改的MS矩阵的电路,该稍微修改的MS矩阵使得不需要直接在下游连接全景电位计。
-图7A示出了与图3A或图6A等同的电路,只要对于图3A中所示的全景电位计的成反比的衰减λ和ρ适用关系式λ=ρ。
-图8A示出了按照图7A的扩展电路,用于对立体声转换器的输出信号的电平进行标准化。
-图10A示出了如下电路的例子:该电路作为图9A的扩展确定立体声信号的映射宽度。
-图11A示出了用于在递交给(用于确定信号的定位的)按照图12A的电路之前已经存在的立体声信号L°、R°的输入电路的例子,该输入电路将L°、也就是l(t)和R°、也就是r(t)作为传递函数 与之和映射到复数平面上。
-图12A示出了用于确定信号的定位的电路,该电路的输入可以与图10A的输出或图11A的输出相连接。
-图1B示出了用于对电平进行标准化和用于对立体声转换器(例如根据WO/2009/138205或EP2124486或者EP1850639的立体声转换器)的输出信号的相关度进行标准化的两个逻辑元件的电路的例子,其中输入信号M和S(在经历过被置于MS矩阵的上游的放大器之前)可选地可以被输送给根据图7B的电路,该根据图7B的电路可选地也被连接在图6bB的下游。
-图2B示出了借助于传递函数f*[x(t)]和g*[y(t)]将给出的信号x(t)、y(t)映射到复数平面上或确定所述传递函数之和f*[x(t)]+g*[y(t)]的幅角的电路的例子。
-图3aB示出了用于借助于参数a选择定义范围的电路的例子。
-图4aB示出了第三逻辑元件的电路的例子,该第三逻辑元件根据条件Re2{f*[x(t]+g*[y(t)]}*1/a2+Im2{f*[x(t]+g*[y(t)]}≤1在根据图3aB重新通过参数a定义的允许的定义范围方面检验在图1B中产生的、根据图2B映射到复数平面上的信号。
-图5aB示出了第四逻辑元件的电路的例子,该第四逻辑元件最后在函数f*[x(t)]+g*[y(t)]的函数值的最大化的意义上观察该函数的起伏,其中用户可以为该最大化自由地选择通过不等式(8aB)定义的极限值R*(或同样通过不等式(8aB)定义的偏差Δ)。
-图6aB示出了用于在递交给用于确定信号的定位的根据图6bB的电路之前已经存在的立体声信号的输入电路。
-图6bB示出了用于确定信号的定位的电路,该电路的输入与图5aB的输出或图6aB的输出相连接。
-图7B示出了用于对立体声或者伪立体声信号进行标准化的电路的另一例子,一旦参数z作为输入信号存在,则所述电路被激活,只要该电路被连接在图6bB的下游。放大系数λ的初始值在此对应于图1B的放大系数λ在传输参数z时的最终值。
-图8B示出了借助于传递函数f*[x(t)]和g*[y(t)]将给出的信号x(t)、y(t)映射到复数平面上的电路的例子。
-图9B示出了用于匹配音频信号的映射宽度的电路的例子。
-图1C示出了映射S、S′和∑′的非极性条件。
-图2C示出了笛卡尔坐标系x1=u1、x2=u2、x3=u3从相关复数平面的第一象限角度来看的映射S、S′和∑′。
-图3C示出了笛卡尔坐标系x1=u1、x2=u2、x3=u3同样从相关复数平面的第一象限角度来看的映射S、S′和∑′。
-图4C示出了笛卡尔坐标系x1=u1、x2=u2、x3=u3从相关复数平面的第四象限角度来看的映射S、S′和∑′。
-图5C示出了权重函数的收敛特性,该权重函数在此示例性地依据如下交点的平均值来优化参数f(或n)、α、β:所述交点是在第一象限中或者也在第三象限中的为三个在复数平面上所映射的伪立体声信号段(Signa1abschnitt)与通过向量(1,1,-2)和(1,1,1)或者也通过向量(-1,-1,2)和(1,1,1)所撑开的平面的交点。
-图6C示出了以下所描述的用于基于代数不变式来优化伪立体声信号的电路的例子,该电路可直接被连接在图5aB的下游,并且利用该电路接着形成在本例子中不可分的单元。图6C的输出在整个电路图之内在该情况下可以好像其是图5aB的那个电路那样被处理。图6C的电路引起现在对于音频信号的不同段而言经历过该电路的连接在上游的元件。结果是依据如下交点的平均值来优化的参数化f、α、β:所述交点是在第一象限中或者也在第三象限中的为这些在复数平面上所映射的信号段与通过向量(1,1,-2)和(1,1,1)或者也通过向量(-1,-1,2)和(1,1,1)所撑开的平面的交点。
-图7C示出了如下电路的例子:该电路依据确定输入信号s1(ti)、s2(ti)、...、sδ(ti)和可定义的权重G1、G2、...、Gδ的均方能量(meansquare energy)对这些输入信号进行标准化,并且紧接着确定这些输入信号的组合f^(t)或多个组合f1^(t)、f2^(t)、...、fp^(t)的不变式。
具体实施方式
首先依据图1C至4C阐明了本发明的代数基础。
图1C示出了S和S′或S和∑′的非极性条件。1001阐明针对S和S′的非极性条件(通过f~(g′)来表达),1002阐明针对S和∑′的非极性条件(通过f~(g″)来表达)。1001与第一象限的对角线1003的交点1004阐明了S与S′的重合,1001与1002的交点1005是所找寻的非极性条件本身;g′=g″=1能被直接读取。
图2C示出了映射S(2001)、S′(2002)和∑′(2003)以及由向量(1,1,-2)和(1,1,1)所撑开的平面2004,从相关的复数平面的第一象限角度来看,S和S′或S和∑′的所找寻的代数不变式在该平面2004上。2005、2006和2007示出了由笛卡尔坐标系x1=u1、x2=u2、x3=u3所撑开的平面。
图3C示出了映射S(2001)、S′(2002)和∑′(2003)以及由向量(1,1,-2)和(1,1,1)所撑开的平面2004,同样从相关的复数平面的第一象限角度来看,S和S′或S和∑′的所找寻的代数不变式在该平面2004上。2005、2006和2007示出了由笛卡尔坐标系x1=u1、x2=u2、x3=u3所撑开的平面。
图4C示出了映射S(2001)、S′(2002)和∑′(2003)以及由向量(1,1,-2)和(1,1,1)所撑开的平面2004,现在从相关的复数平面的第四象限来看,S和S′或S和∑′的所找寻的代数不变式在该平面2004上。2005、2006和2007示出了由笛卡尔坐标系x1=u1、x2=u2、x3=u3所撑开的平面。
普遍已知的是,只要通过两个或更多个扬声器发射的音频信号具有不同的幅度、频率、传播时间或者相差或者所述音频信号相对应地逐渐减弱,所述音频信号就让听众有空间印象。
这种去相关的信号一方面可以通过不同放置的声换能器系统(Schallwandelsystem)来产生,该声换能器系统的信号可选地被后处理,或者借助所谓的伪立体声技术来后处理,所述伪立体声技术(从单声道信号出发)产生这种合适的去相关。
CH01159/09或PCT/EP2010/055876在本申请的时刻尚未公开。因此以下为了理解本发明的如下应用例子而完整地复述了其内容:
一些伪立体声信号具有提高的“相位性(Phasigkeit)”,也就是说,两个通道之间的明显可察觉的传播时间差。在两个通道之间的相关程度也常常过低(缺少兼容性)或者过高(不期望地接近单声道声图(Monoklangbild))。伪立体声、但是也为立体声信号因此可以具有如下缺陷:这些缺陷能被归因于所发射的信号的去相关不足或过量。
因此,CH01159/09或PCT/EP2010/055876的目标是解决该问题并且平衡立体声(包括伪立体声的)信号,或者相反更强烈地区分这些信号。
另一目标是改进、产生、传输、变换或再现立体声和伪立体声的音频信号。
在CH01159/09或PCT/EP2010/055876中,这些问题尤其通过在用于转换伪立体声的设备中表面上不适宜地在下游连接全景电位计而被解决。
全景电位计(也称作声像电位器(Pan-Pot)、全景调节器或全景调整器)本身是公知的并且被用于强度立体声信号,也就是说用于如下立体声信号:所述立体声信号仅仅通过其电平而不是通过传播时间差或相位差或者不同的频谱进行区分。公知的全景电位计的电路原理在图1A中示出。该设备拥有输入101和两个输出202、203,所述两个输出202、203位于组声道L(左音频声道)和R(右音频声道)的总线204、205上。在中心位置(M),两个总线获得相同的电平,在左侧位置(L)和右侧位置(R),该信号仅被进一步引导到左总线和右总线上。在中间位置,全景电位计产生电平差,该电平差对应于幻象声源在扬声器底座上的不同位置。
图2A是在不用提取超基区域和相应的映射角的情况下的全景电位计的左声道和右声道的衰减曲线。在中心位置,每个声道内的衰减为3dB,由此通过声学叠加形成与在位置L或R上只会有一个声道存在时相同的音量印象。
全景电位计可以例如作为分压器以不同的、可选的比例将左声道分配到得出的左输出或右输出(这些输出也可以被称为总线)上,以及以相同的方式以不同的、可选的比例将右声道分配到同一个左输出或右输出(同一个总线)上。因此,可以在强度立体声信号中使映射宽度变窄并使其方向移动。
在利用传播时间差或相位差、不同的频谱或者交混回响的伪立体声信号中(以及一般地说在如此实现的立体声信号中),不能依据全景电位计进行这样的使映射宽度变窄或使映射方向移动。因此按照规定原则上不考虑全景电位计到这样的信号的应用。
但是,如在CH01159/09或PCT/EP2010/055876中所示,没有预计到并与迄今的经验相反地确定,以往未知的将全景电位计连接在用于伪立体声转换的电路的下游带来预计不到的优点。尽管这种在下游连接不会导致如上所提及的使所获得的立体声信号的映射宽度变窄或者导致所获得的立体声信号的映射方向的移动。但是利用这种全景电位计以这种方式可以提高或降低左信号和右信号之间的相关度。
在优选实施方式中,在用于获得伪立体声信号的电路的左输出和右输出中各在下游连接一个全景电位计。在此,优选共同地且优选相同地使用两个全景电位计的总线。
在此,每个全景电位计都具有输入和两个输出。第一全景电位计的输入与所述电路的第一输出连接,而第二全景电位计的输入与该电路的第二输出连接。第一全景电位计的第一输出与第二全景电位计的第一输出连接。第一全景电位计的第二输出与第二全景电位计的第二输出连接。
可替换地和等同地,不是利用全景电位计,而是也依据用于转换伪立体声的第一电路来匹配相关度,并且这在没有全景电位计的情况下实现,其中所述第一电路具有立体声转换器和连接在该立体声转换器的上游的用于放大该立体声转换器的输入信号的放大器。由此,能够以较少的组件实现等同的相关度匹配。
可替换地和等同地,不是利用全景电位计,而是也依据第二电路来改变相关度,这利用修改的立体声转换器来实现,该修改的立体声转换器包括加法器和减法器,用于将分别被放大到预定倍数的输入信号(M,S)进行相加或相减,以便产生与全景电位计的总线信号相同的信号。由此能够以还更少的组件实现等同的相关度匹配。
这些事实情况还可以被应用于产生通过两个以上的扬声器再现的信号的设备或者方法(例如属于现有技术的环绕设备)。
图3A至5A示出了刚才说明的电路原理的不同实施方式,其中,全景电位计311和312、411和412、511和512分别在下面直接被连接在伪转换电路309、409和509的下游。在这里所示出的每个例子中,伪转换电路309、409或509包括如在WO/2009/138205或EP2124486中以及在EP1850639中所描述的具有MS矩阵310、410或510的电路。
利用全景电位计311和312、411和412、511和512可以提高或者降低得出的总线L304、404、504和R305、405、505的相关度。因此,根据立体声转换(在经历过MS矩阵之后)得出的左声道L′302、402、502和右声道R′303、403、503分别被输送给在共同使用的总线L和R中的全景电位计。
如果将针对由设备309、409或509得出的立体声信号302、402、502的全景电位计311、411或511的左输入信号L′的衰减λ和针对由设备309、409或509得出的立体声信号303、403、503的全景电位计312、412、512的右输入信号R′的衰减ρ变窄到在0到3dB之间的范围,则可以成反比地引入关系
1≥λ≥0
以及
1≥ρ≥0
(其中1对应于值0dB,而0对应于值3dB)。
因此,λ和ρ对应于图3A至5A中所示的全景电位计的、被变窄到在0到3dB之间的范围的成反比的衰减。
因此,对于得出的立体声信号(总线)L和R(304和305、404和405、504和505)或全景电位计311、411、511的输出信号L″313、413、513以及R″314、414、514和全景电位计312、412、512的输出信号L″′315、415、515以及R″′316、416、516,得到以下关系:
(1A)L=L″+L″′=1/2*L′(1+λ)+1/2*R′(1-ρ)
以及
(2A)R=R″+R″′=1/2*L′(1-λ)+1/2*R′(1+ρ)。
图6A示出了另一实施方式,其具有带有稍微修改的MS矩阵的与图3A等同的电路,该稍微修改的MS矩阵使得不需要直接在下游连接全景电位计。在考虑等同的立体声转换(MS矩阵化)
以及
的情况下,得到关系
由此,总线L和R的信号也可以直接由立体声转换电路的输入信号M和S导出。
对于λ=ρ的情况(左声道和右声道中的衰减相同),适用:
也就是说,信号S的幅度的变化与在左声道和右声道中衰减相同的情况下分别在下游连接全景电位计等同。在这些前提下,输出信号L和R对应于图3A的总线信号L和R。
因此得到例如图6A的形式的电路或者方法(其中可能有不重要的改变),其由被放大到(2+λ-ρ)倍的M信号和被放大到(λ+ρ)倍的S信号形成和信号,以及形成由被放大到(2-λ+ρ)倍的M信号减去被放大到(λ+ρ)倍的S信号组成的差信号,其中,整体上要进行系数为的校正,以便获得等同于公式(1A)和(2B)的信号L和R。
图7A示出了与图3A或图6A等同的电路,只要对于图3A中所示的全景电位计的成反比的衰减λ和ρ适用关系λ=ρ。不要将该电路与由强度立体声(MS-麦克风方法)公知的用于改变录音角或张开角的装置(该装置在此不发生!)相混淆。
在此假定,对于立体声信号的平衡或区分来说,对于所建议的全景电位计或刚才示出的修改过的MS矩阵一致的衰减往往是足够的。那么,利用λ=ρ,可以将以上示出的设备根据以上的公式(3A)和(4A)简化为:
这等同于对S信号(717)的简单的幅度校正。
这种对S信号的幅度校正迄今仅公知于经典的MS麦克风方法,并在那里导致在理想区域中改变录音角或者张开角,这在此并没有发生。相同作用原理的转用是不可能的(并且因此将MS麦克风技术应用于本电路不是显而易见的)。
在图7A中,因此,在最后经历MS矩阵之前,发生对S信号补充地放大到λ(1≥λ≥0)倍。得出的立体声信号在衰减一致的情况下等同于图3A的总线信号304和305、图4A的总线信号404和405以及图5A的总线信号504和505,也等同于图6A的输出信号L和R,只要在那里λ=ρ适用。
在实践中,利用该电路或方法可以准确地确定相关度,即在衰减λ和相关度r之间存在直接的函数关系,对于其,在理想情况下适用:
0.2≤r≤0.7。
对于λ来说,在实验序列中,
0.07≤λ≤0.46
已被证实有利于大多数应用。
尤其是利用该设备或者方法可以不难地消除伪声(如干扰的传播时间差、相移,等等),不管是手动消除还是自动(在算法上)消除。
因此,由于在下游连接的全景电位计与一致的衰减和在最后的MS矩阵化之前对S信号的系数为λ(1≥λ≥0)的幅度校正的等同性,可以实现令人信服的伪立体声,该伪立体声从原始的单声道信号出发为听者提供了广泛的、虽然最简单的后处理可能性,这原则上保护了兼容性并避免了干扰的伪声。
该设备例如可以用于电话中,用于对音频信号的专业化的后处理领域中,或者还可以用于以最简单、但有效运用为目标的高价值的电子消费品的领域。
为了限制或扩展映射宽度:
对于该应用合适的是,附加地使用属于现有技术的压缩算法或数据缩减方法或对如例如所获得的伪立体声信号的最小值或最大值的表征性特征进行观察,这用于对其进行的按照本发明的被加速的评估。
(例如对于汽车中的立体声信号的再现)特别感兴趣的是,依据有针对性地改变得出的立体声信号的相关度r或(用于形成得出的立体声信号的)衰减λ或还有衰减ρ能够对所获得的立体声信号的映射宽度进行事后的限制或扩展。先前确定的、描述要立体声化的信号的方向特性曲线的参数f(或n),要手动地或用测量技术确定的、由主轴和声源包围的角虚构的左张开角α以及虚构的右张开角β在此可以被保留,并且有意义的是仅还需要最后的、例如按照图8A的逻辑元件120的振幅校正,只要对映射宽度的限制或扩展是手动进行的。
如果该限制或扩展要自动进行,则心理声学实验序列表明,对于立体声输出信号x(t)、y(t)或其复传递函数
来说恒定的映射宽度基本上与准则
(7A)0≤S*-ε≤max|Re{f*[x(t)]+g*[y(t)]}|
≤S*+ε≤1
以及与准则
有关(其中S*和ε以及U*和κ例如对于电话信号来说要不同于音乐录音地被确定)。因此为了进行确定,按照迭代的、基于反馈的运行原理仅还需要与得出的立体声信号的相关度r有关的或与(用于形成得出的立体声信号的)衰减λ或者还有衰减ρ有关的或与图8A的逻辑元件120有关的合适的函数值x(t)、y(t)。
因此,所示出的装置可以在例如图8A至10A中所示形式的装置的意义下如下被扩展:
在此,由按照图1A至7A的装置得出的输出信号被一致地放大到ρ*倍(图8的放大器118、119),使得这两个信号的最大值具有恰好为0dB的电平(在复数平面的单位圆上的标准化)。这例如通过在下游连接逻辑元件120实现,该逻辑元件120通过反馈121和122一直改变或校正放大器118和119的放大系数ρ*,直至对于左声道或对于右声道的最大电平为0dB。
在另一步骤中,现在将得出的信号x(t)(123)和y(t)(124)输送给如下矩阵:在该矩阵中在相应放大到1/√2倍之后(图9A的放大器229、230),将这些信号分别分解为相同的(gleichlautend)实部和虚部,其中,由借助229放大的信号x(t)构成的实部还要经历过具有放大系数-1的放大器231。因此得到传递函数
(5A)f*[x(t)]=[x(t)/√2]*(-1+i)
以及
(6A)g*[y(t)]=[y(t)/√2]*(1+i)。
现在将相应的实部和虚部相加,并且因此得到传递函数之和f*[x(t)]+g*[y(t)]的实部和虚部。
现在,要在下游连接例如按照图10A的逻辑元件640的装置,该装置针对由用户关于要实现的立体声信号的映射宽度而适当选择的极限值S*或针对适当选择的偏差ε(两者均通过不等式(7A)定义)来检查下述条件是否满足:
(7A)0≤S*-ε≤max|Re{f*[x(t)]+g*[y(t)]}|≤S*+ε≤1。
如果这不合乎实际,则通过反馈641为相关度r或为(用于形成得出的立体声信号的)衰减λ或者还有ρ确定新的优化值,并一直执行如在图8A至10A中所示的、刚才所描述的以前的步骤,直至上述条件(7A)得到满足。
现在,逻辑元件640的输入信号被传输到例如按照图10A的逻辑元件642的装置。该装置最后在要实现的立体声信号的映射宽度方面来优化函数值的意义下观察函数f*[x(t)]+g*[y(t)]的起伏,其中,用户可以关于要实现的立体声信号的映射宽度来适当选择极限值U*以及偏差κ(两者均通过不等式(8A)定义)。总体上须满足条件
(8A)0≤U*-κ≤∫|f*[x(t)]+g*[y(t)]|dt≤U*+κ。
如果这不合乎实际,则通过反馈643为相关度r或为(用于形成得出的立体声信号的)衰减λ或者还有ρ确定新的优化值,并一直执行如在图8A至10A中所示的、刚才所描述的以前步骤,直至函数f*[x(t)]+g*[y(t)]的起伏在考虑均由用户适当选择的极限值U*和偏差κ的情况下满足在映射宽度方面力求的函数值优化。
因此,信号x(t)(123)和y(t)(124)在(通过相关度r或(用于形成得出的立体声信号的)衰减λ或者还有ρ确定的)映射宽度方面对应于用户的预给定,并且表示刚才所描述的装置的输出信号L**和R**。
此处着手的思考总体上仍然有效,只要选择不同于虚平面的单位圆的参照系。例如,不是对各个函数值、而是还可以对轴长进行标准化,以便相对应地降低计算开销。
为了确定映射方向:
有时关于立体声化所基于的方向特性曲线的主轴来镜像所获得的立体声映射也是重要的,因为例如存在关于该主轴镜像反转的(spiegelverkehrt)映射。这可以手动地通过交换左声道和右声道来实现。
如果要通过本系统来映射已经存在的立体声信号L°、R°,则借助所示出的伪立体声方法形成的幻象声源例如也可以按照图12A来自动地确定正确的映射方向(图10A直接被连接在下游,其中用于确定已经存在的立体声信号L°、R°的复传递函数之和f*(l(ti))+g*(r(ti))的图11A同样可以接到图12A;参见对图9A的解释)。在这种情况下,在适当选择的时刻ti(对于这些时刻,传递函数f*(x(ti))+g*(y(ti)或f*(l(ti))+g*(r(ti))的不是所有在以下所述的相关的函数值都允许在至少一种情况下等于零),将已经按照图9A确定的传递函数f*(x(ti))+g*(y(tI))与原始立体声信号L°、R°的左信号l(t)以及右信号r(t)的传递函数f*(l(ti))+g*(r(ti))进行比较。如果这些传递函数在复数平面的相同的或斜对的象限中运动,则位于复数平面的相同的或斜对的象限中的所述传递函数的函数值的总数m分别被增加1。
可以经验为依据地(或统计学确定地)确定的数b现在确定所需要的命中(Treffer)的数目,该数b小于或等于传递函数f*(x(ti))+g*(y(tI)或f*(l(ti))+g*(r(ti))的进行相关的函数值的数目地不应等于零。在低于该数目的条件下将例如由按照图8A-10A的装置得出的立体声信号的左声道x(t)与右声道y(t)相交换。
如果要将原始立体声信号转码(umkodieren)为单声道信号加上描述方向特性曲线的函数f(或其进行简化的参数n)以及参数α、β、λ或ρ(例如为了数据压缩的目的)(例如对于可以被扩展参数z(见下方)的输出640a),则有意义的是将关于得出的左声道是否要与得出的右声道相交换的信息(例如通过采取数0或者1的参数z来表达)一起进行编码。
在稍微修改的情况下,可以与按照图11A和12A的电路类似地构建如下电路:所述电路能直接被连接在图3A或图4A或图5A或图6A或图7A的下游,或者在电回路或算法之内的其它位置被使用。
为了依据CH01159/09或PCT/EP2010/055876获得稳定的FM立体声信号作为用于分析现有立体声信号的例子(该立体声信号可以通过两个或更多个扬声器来再现):
CH01159/09或PCT/EP2010/055876与在不利的接收条件下(例如在汽车中)获得稳定的FM立体声信号有关联地也具有特别的意义。在这种情况下,在将主声道信号(L+R)作为输入信号的纯辅助下可以实现稳定的立体声,该主声道信号表示原始立体声信号的左声道与右声道之和。在此,可以一同使用表示将原始立体声信号的右声道从左声道减去的结果的完整或不完整的子声道信号(L-R),以便形成可使用的S信号或以便按照以上所描述的装置确定或优化:对要立体声化的信号的方向特性曲线进行描述的参数f(或n),要手动地或者用测量技术确定的并由主轴和声源包围的角虚构的左张开角α,虚构的右张开角β,用于形成得出的立体声信号的衰减λ或者还有ρ,或者由其得出的用于对根据MS矩阵化(例如类似于图8A的逻辑元件120确定的)或由按照本发明的其它装置得出的左和右声道在单位圆(在此,1对应于借助ρ*标准化的为0dB的最大电平,其中,x(t)表示由该标准化得出的左输出信号,而y(t)表示由该标准化得出的右输出信号)上进行标准化的放大系数ρ*,或者得出的立体声信号的相关度r,或者例如通过以下的不等式(9aA)定义的、用于定义得出的输出信号的传递函数(例如所述的复传递函数
以及
其中例如对于0≤a≤1适用
(9aA)Re2{f*[x(t]+g*[y(t)]}*1/a2+Im2{f*[x(t]+g*[y(t)]}≤1)之和的允许的值域的参数a,或者通过下面的不等式(11aA)定义的极限值R*,或者同样通过下面的不等式(11aA)定义的、用于确定或最大化这些传递函数之和的函数值的绝对值的偏差Δ(其中,对于该确定或最大化以及时间间隔[-T,T]和可能的输出信号xj(t)、yj(t)的总数,例如下式成立:
或者以上定义的极限值S*或以上定义的偏差ε(对于该偏差ε例如必须下式成立:
(7A)0≤S*-ε≤max|Re{f*[x(t)]+g*[y(t)]}|≤S*+ε≤1),
或者以上定义的极限值U*或以上定义的偏差κ(对于该偏差κ例如下式必须成立:
全都用于确定要实现的立体声信号的映射宽度,或者根据上面所描述的装置确定或优化所再现的声源的映射方向。在任何情况下,结果都是就FM信号而言恒定的立体声映射。
这里还尤其是合适的是,使用属于现有技术的压缩算法或数据缩减方法以及观察如例如最小值或最大值的表征性特征,以便加快按照以上所述的准则对立体声或者伪立体声信号的评估。
CH01776/09或PCT/EP2010/055877在本申请的时刻尚未公开。因此以下为了理解本发明的如下应用例子而完整地复述了其内容。
在根据WO/2009/138205或EP2124486、根据EP1850639和/或根据CH01159/09或PCT/EP2010/055876的装置中可以在立体声转换器中选择不同的参数,利用所述参数产生伪立体声信号。尽管可以用来获得伪立体声音频信号的多个参数或参数集常常是可能的,但是所述参数的选择对所感觉到的空间声图有影响。但是,在确定的位置或者对于确定的音频信号是最佳的参数的选择不是不重要的。
此外,参数的适配也常常对在左声道和右声道之间的相关度有影响。但是,在CH01776/09或PCT/EP2010/055877的范围中已确定了:有意义的会是为了评价或f(或进行简化的参数n)、α、β的不同参数化而确定一致的相关度。
在那,目的是,提供一种用于获得伪立体声信号的新方法和新设备或一种新方法和一种新设备,以便自动地和最佳地选择产生立体声或者伪立体声信号所基于的那些参数,或提供一种方法和一种设备,以便尤其是在该获得时最佳地和自动地确定参数(λ、ρ或f(或n)、α、β)。
利用这种方法或这种设备应该从多个去相关的、尤其是伪立体声的信号变型中选择其去相关被证明为是特别有益的那些信号变型。
尤其是应该能够以尽可能有效和紧凑的形式影响选择准则本身,以便能够将不同性质的信号(例如不同于音乐录音的语音记录)转化成其优化的再现。
在CH01776/09或PCT/EP2010/055877中,因此根据一方面,建议一种用于依据立体声转换器获得伪立体声输出信号x(t)和y(t)的设备和方法,其中x(t)表示得出的左输出声道在时刻t的函数值,并且y(t)表示得出的右输出声道在时刻t的函数值,其中以迭代方式优化所述获得,直至<x(t),y(t)>处于预先确定的定义范围之内。
但是,如果存在漏失(Drop-out)或类似的缺陷,则可能各个点以微不足道的量位于定义范围之外。在该情况下,以迭代的方式优化所述获得,直至<x(t),y(t)>的一部分处于预先确定的定义范围之内。
所期望的定义范围优选地通过唯一的数字参数a来确定,其中优选地0≤a≤1。该参数以及因此该定义范围可以例如通过不等式
Re2{f*[x(t]+g*[y(t)]}*1/a2+Im2{f*[x(t]+g*[y(t)]}≤1
有意义地来确定,其中对于输出信号x(t)、y(t)的复传递函数f*[x(t)]和g*[y(t)]},关系
以及
适用。
用户可以从复数平面或虚轴的单位圆(只要输出信号x(t)、y(t)的最大电平在该单元圆上被标准化)出发依据参数a(0≤a≤1)任意地确定这种定义范围。
该原理即使在将另一参考系选择为复数平面的单位圆并且定义另一新的定义范围时也保持有效。“定义范围”因此一般被理解为针对输出信号x(t)、y(t)的<x(t),y(t)>的允许的值域,该值域总的来说应该完全地或部分地(例如在具有所谓的漏失的有缺陷的录音情况下)包含<x(t),y(t)>。
在优选的变型方案中,输出信号(x(t)和y(t))的相关度被标准化。在优选的变型方案中,所得出的左和右声道的最大值的电平被标准化。通过这种方式可以以迭代的方式优化一定的参数,以便得到所希望的定义范围,而所述一定的参数不影响相关度或者得出的左和右声道的最大值的电平。
也有意义的是,对于或f(或n)、α、β的极其不同的参数化依据(与|<x(t),y(t)>|有关的)准则来确定。为此目的因此根据本发明对与|<x(t),y(t)>|有关的相对应的值域进行标准化,使得所述值域表示用于优化参数的准则。
因此,在一种实施形式中,建议一种用于依据转换器来获得伪立体声输出信号x(t)和y(t)的方法,其中x(t)表示得出的左输出声道在时刻t的函数值,其中y(t)表示得出的右输出声道在时刻t的函数值,其中定义输出信号的复传递函数f*[x(t)]和g*[y(t)]:
其中以迭代的方式优化所述获得,直至满足以下准则:
Re2{f*[x(t]+g*[y(t)]}*1/a2+Im2{f*[x(t]+g*[y(t)]}≤1,其中0≤a≤1确定所希望的定义范围。
在根据WO/2009/138205或EP2124486或者根据EP1850639的用于获得伪立体声信号的方法中引人注目的是以下事实:所述信号总是提供无瑕疵的中间信号。因此这里在时间间隔[-T,T]内以及针对左声道的输出信号x(t)或右声道的输出信号y(t)引入短时互相关
如已经提及的那样,有意义的是,对于或f(或n)、α、β的极其不同的参数化得到一致的相关度。为此目的,因此根据本发明对输出信号(x(t)和y(t))的相关度进行标准化。该标准化可以优选地通过有针对性地改变λ(左衰减)或ρ(右衰减)而被确定。
由于一致的相关度,可以使所得到的信号现在系统地经受可由用户影响的评定准则。
也有意义的是,对于或f(或n)、α、β的极其不同的参数化得到所得出的左和右声道的最大值的一致电平。为此目的,因此在所阐述的系统中对所得出的左和右声道的最大值的电平进行标准化,使得该电平不受参数的优化影响。
例如有意义的是,首先借助于第一逻辑元件将左信号L和右信号R的最大值的调制一致地确定到例如0dB。
也有意义的是,对于或f(或n)、α、β的极其不同的参数化依据(与<x(t)、y(t)>或者与|<x(t),y(t)>|有关的)准则来确定。为此目的,因此根据本发明分别对相对应的值域进行标准化,使得所述值域表示用于优化参数的准则。
x(t)和y(t)被映射到复数平面的单位圆之内。现在可以更详细地研究函数f*[x(t)]+g*[y(t)],以便推断出例如根据WO/2009/138205或EP2124486或者EP1850639的设备的相应输出信号的质量。这里在观察函数f*[x(t)]+g*[y(t)]的情况下,两个信号f*[x(t)]和g*[y(t)]的所有去相关都等于在实轴上的偏转(Ausschlag)
立体声转换器的优化因此例如根据用于|Re{f*[x(t)]+g*[y(t)]}|和用于|Im{f*[x(t)]+g*[y(t)]}|的所述准则进行。
该方法被证明为是特别有益的,因为利用单个参数(也即a)尤其是最佳地考虑根据WO/2009/138205或EP2124486或者EP1850639的设备或者方法的输出信号的不同性质。该参数可以优选地与音频信号的类型有关,例如以便手动地或者自动地不同地处理语音或者音乐。在语音情况下,通过a确定的定义范围由于干扰伪声(如例如在清晰发音时的高频杂音)而不同于在音乐录音的情况下地优选地被明显限制。
此外,在局限于唯一的参数a的情况下,可以从单位圆或虚轴出发而为f*[x(t)]+g*[y(t)]选择每个最佳的映射区域。
如果信号x(t)、y(t)不满足上面提及的条件,则根据本发明在优化的意义上重新确定参数或f(或n)或α或β(根据与函数值 和或和适配的迭代方式),并且执行迄今所示的步骤,直至x(t)和y(t)满足上面提及的条件为止。
在另一步骤中,现在例如在最大化函数f*[x(t)]+g*[y(t)]的函数值的意义上考虑该函数的起伏。可以表明,该方式等于
的最大化;该表达从他那方面来说保持小于或等于
的值。
只要用户可以为该最大化在(8aB)的范围中自由地选择极限值R*(或通过不等式(8aB)定义的偏差Δ,参见下面),这里也向用户提供工具。总地来说,对于可能的信号变型xi(t)、yj(t)的总数必须满足关系
R*和Δ与要得到的输出信号的音量(即听者也评定立体声映射的有效性所根据的那些参数)直接关联。
如果达不到极限值R*的通过Δ定义的邻域或所有可能的被积分的起伏的最大值,则在优化的意义上鉴于极限值R*和偏差Δ或鉴于所提及的最大值(根据适配到函数值和或和的迭代方式)确定新的参数或f或α或β,并且经历所有迄今所示的步骤,直至得出对应于最佳立体声化的信号x(t)、y(t)或参数或λ或ρ或f(或n)或α或β。
在相对应地选择相关度r、(确定所希望的相应定义范围的)参数a和极限值R*以及其偏差Δ的情况下,可以针对输入信号的相应的性质配置相应应用领域(例如语音或者音乐再现)的最佳系统。
此处着手的思考总体上仍然保持有效,只要选择不同于虚平面的单位圆的参照系。例如,不是各个函数值、而是还可以对轴长进行标准化,以便相对应地降低计算开销。
根据一个方面,合适的是使用(本身公知的)压缩算法或数据缩减方法或观察表征性特征、如例如针对根据WO/2009/138205或EP2124486或者EP1850639所获得的伪立体声信号的最小值或者最大值,这用于对其的被加速的评估。
不是所建议的观察|<x(t),y(t)>|,而是也可以考虑用于优化立体声化的|<x(t),y(t)>|2。计算开销由此被明显降低。
CH01776/09或PCT/EP2010/055877此外可以被应用于产生立体声信号的设备或者方法,所述立体声信号通过两个以上的扬声器来再现(例如属于现有技术的环绕设备)。
根据一个方面,CH01776/09或PCT/EP2010/055877建议了在(例如根据WO/2009/138205或EP2124486或者EP1850639的)立体声转换器的情况下级联地在下游连接多个、部分地就其参数来说可调准的(justierbar)装置(例如逻辑元件),其中如下存在关于所述设备或者方法的反馈:优化地改变参数或λ或ρ或f(或n)或α或β,直至满足逻辑元件的所有条件为止。
所述装置(逻辑元件)此外可以不同地被布置,并且(在限制的情况下)也可以完全或部分地被删去。
对于立体声转换器(例如在根据WO/2009/138205或EP2124486或者EP1850639的设备中),针对相同的成反比的衰减λ和ρ的情况确定优化的参数λ、f(或进行简化的参数n)、α、β,以便将单声道信号转化成相对应的伪立体声信号,所述相对应的伪立体声信号具有最佳的去相关和音量(听众按照其评定立体声信号的品质的那两个准则)。这种确定应利用尽可能少的技术装置来实现。
图1B示出了用于对电平进行标准化和用于对具有MS矩阵110的立体声转换器(例如根据WO/2009/138205或EP2124486或者EP1850639的立体声变换器)的输出信号的相关度进行标准化的这两个所描述的第一逻辑元件的电路原理,其中输入信号M和S(在经历位于MS矩阵之前的放大器之前)可选地可以被输送给根据图7B的电路,并且一旦从图6bB得出的参数z已被确定就被激活(见下),所述根据图7B的电路可选地和理想地被连接在图6bB的下游。
用于对电平进行标准化的第一逻辑元件120在此与具有放大系数ρ*的两个相同的放大器耦合并且负责左声道L和右声道R的被最大化到0dB的调制。
由装置110(例如根据WO/2009/138205或EP2124486或者EP1850639的MS矩阵)得出的信号L和R一致地被放大到ρ*倍(放大器118,119),使得这两个信号的最大值具有恰好为0dB的电平(在复数平面的单位圆上的标准化)。这例如通过在下游连接逻辑元件120来实现,所述逻辑元件120通过反馈121和122以及放大器118和119的放大系数ρ*的变化或校正来引起将L和R的最大值调制到0dB。
所得出的、在其振幅方面与L和R直接成比例的立体声信号x(t)(123)和y(t)(124)在第二步骤中被输送给另一逻辑元件125,该另一逻辑元件125借助于短时互相关
来确定相关度r。r可以被用户确定在范围-1≤r≤1中,并且理想地在0.2≤r≤0.7的范围中移动。
r的每个偏差都经由反馈126导致对于所述信号而言放大器117的放大系数λ的优化的适配。
所得出的信号L和R重新经历放大器118和119以及逻辑元件120,所述逻辑元件120又经由反馈121和122引起将L和R的最大值的重新调制到0dB,并且接着重新被输送给逻辑元件125。
该过程优化地被执行,直至达到由用户确定的相关度r为止。
得出参照复数平面的单位圆被标准化的立体声信号x(t)、y(t)。
图2B阐明了将输入信号x(t)、y(t)映射到复数平面上或确定其和f*[x(t)]+g*[y(t)]的幅角的电路原理。利用该电路,将所得出的信号x(t)和y(t)在图1B的输出处输送给矩阵,在该矩阵中在相应放大到倍之后(放大器229,230)将这些信号分别分解成相同的实部和虚部,其中由借助于229放大的信号x(t)构成的实部还经历具有放大系数-1的放大器231。因此得到传递函数
以及
相应的实部或虚部现在被求和并且因此得到传递函数的和f*[x(t)]+g*[y(t)]的实部或虚部。
通过元件232确定f*[x(t)]+g*[y(t)]的幅角。
图3aB能够通过参数a(0≤a≤1)实现对定义范围的选择,其中从复数平面的单位圆或虚轴出发经由a能够实现无级调整。因此,用户可以自由地确定在单位圆之内在复数平面上的通过a确定的定义范围。为此算出f*[x(t)]+g*[y(t)]的平方实部(333a)或平方虚部(334a)。由333a得出的信号紧接着被输送给放大器335a并且被放大到由用户可自由选择的放大系数1/a2。附加地算出传递函数的和f*[x(t]+g*[y(t)]的幅角的平方正弦。
图4aB(其要在图3aB的输出被连接在下游)示出了新第三逻辑元件的电路原理,该第三逻辑元件根据条件
(4aB)Re2{f*[x(t]+g*[y(t)]}*1/a2+Im2{f*[x(t]+g*[y(t)]}≤1
检验在图1B中产生的、根据图2B被映射在复数平面上的信号。
传递函数的和f*[x(t)]+g*[y(t)]的平方实部和平方虚部以及由334a和335a得出的信号这里被输送给另一逻辑元件436a,该另一逻辑元件436a检查是否满足上面的准则,因此检查传递函数的和f*[x(t)]+g*[y(t)]的值是否处于由用户借助于a定义的新的值域之内。
如果这不合乎实际,则经由反馈437a确定新的优化的值或f(或n)或α或β,并且重新经历整个迄今所描述的系统,直至传递函数的和f*[x(t)]+g*[y(t)]的值处于由用户借助于a定义的新的值域之内为止。逻辑元件436a的输出信号现在被递交给最后的逻辑元件538a(图5aB)。
该最后的逻辑元件538a最后在函数值的最大化的意义上观察函数f*[x(t)]+g*[y(t)]的起伏,其中用户可以为该最大化自由地选择通过不等式(8aB)确定的极限值R*(以及同样通过不等式(8aB)确定的偏差Δ)。总体上须满足条件
如果这不合乎实际,则经由反馈539a以迭代的方式确定新的优化的值或f(或n)或α或β,并且重新经历整个迄今所描述的系统,直至函数f*[x(t)]+g*[y(t)]的起伏在考虑极限值R*或偏差Δ(两者都由用户来定义)的情况下满足函数值的力求的最大化。
因此,利用例如根据在WO/2009/138205或EP2124486或者EP1850639中的实施形式之一(这里在假设相同的成反比的衰减λ和ρ的情况下)的最初的伪立体声转换器以迭代的方式确定新的参数或f(或n)或α或β,直至x(t)和y(t)满足上面提及的条件(4aB)和(8aB)。
信号x(t)(123)和y(t)(124)因此在兼容性(通过可选的相关度r确定)、定义范围(通过可选的放大系数a确定)和音量(通过可选的极限值R*或可选的偏差Δ确定)方面对应于用户的预给定并且表示所描述的装置的输出信号L*和R*。
为了确定映射方向:
有时,关于立体声化所基于的方向特性曲线的主轴来镜像所获得的立体声映射也是重要的,因为例如存在关于该主轴镜像反转的映射。这可以手动地通过交换左声道和右声道来实现。
如果要通过本系统来映射已经存在的立体声信号L°、R°,则也可以例如根据图6bB自动地确定借助于所示的伪立体声方法论所构成的幻象声源的正确映射方向(图5aB直接被连接在下游,其中为了确定图6bB的已经存在的立体声信号L°、R°的复传递函数的和f*(l(ti))+g*(r(ti))同样可以接到图6aB)。在这种情况下,在适当选择的时刻ti(对于该时刻ti,不是传递函数f*(x(ti))+g*(y(ti)或f*(l(ti))+g*(r(ti))的所有在下面所述的相关的函数值在至少一种情况下都允许等于零),将已经根据图2B确定的传递函数f*(x(ti))+g*(y(tI))与最初的立体声信号L°、R°的左信号l(t)或右信号r(t)的传递函数f*(l(ti))+g*(r(ti))进行比较(其依据根据图6aB的电路被确定,该根据图6aB的电路的结构对应于图2B的输入信号x(t)、y(t)的电路的第一部分)。如果这些传递函数在复数平面的相同的或者斜对的象限中运动,则位于复数平面的相同的或斜对的象限中的所述传递函数的函数值的总数m分别被增加1。
可以经验为依据地(或统计学确定地)确定的数b现在确定所需要的命中的数目,该数b小于或等于传递函数f*(x(ti))+g*(y(tI)或f*(l(ti))+g*(r(ti))的相关函数值的数目地应不等于零。在低于该数目的情况下,将例如由按照图1B、2B、3aB至5aB的装置得出的立体声信号的左声道x(t)与右声道y(t)相交换
如果应该将最初的立体声信号转码成单声道信号加上描述方向特性曲线的函数f(或其进行简化的参数n)以及参数α、β、λ或ρ(例如为了数据压缩目的)(输出640a的例子,该输出640a可以被扩展参数z,见下),则可以有意义地一起编码以下信息:所述信息是所得出的左声道是否能与所得出的右声道交换(例如通过参数z来表达,所述参数z采取数0或1并且只要希望,就可以同时激活根据图7B的电路)。
在稍微修改的情况下,可以构造与按照图6aB和6bB的电路类似的电路,这些电路也可以被使用在电路或者算法之内的其他部位处。
为了限制或扩展映射宽度:
对于该应用合适的是,附加地使用属于现有技术的压缩算法或者数据缩减方法以及对如例如所获得的伪立体声信号的最小值或者最大值的表征性特征进行观察,这用于对其进行按照本发明的被加速的评估。
(例如对于汽车中的立体声信号的再现)特别感兴趣的是,依据有针对性地改变得出的立体声信号的相关度r或(用于形成得出的立体声信号的)衰减λ或者还有ρ来对所获得的立体声信号的映射宽度进行事后的限制或者扩展。先前确定的、描述要立体声化的信号的方向特性曲线的参数f(或n)、要手动地或者用测量技术确定的、主轴和声源包围的角虚构的左张开角α以及虚构的右张开角β在此可以被保留,并且有意义的是仅还需要最后的、例如按照图1B的逻辑元件120的振幅校正,只要对映射宽度的限制或者扩展是手动进行的。
如果所述限制或者扩展要被自动化,则心理声学试验系列表明,恒定的映射宽度基本上与准则
(9B)0≤S*-ε≤max|Re{f*[x(t)]+g*[y(t)]}|≤S*+ε≤1
有关以及与准则
有关(其中S*和ε以及U*和κ例如对于电话信号来说要不同于音乐录音地被确定)。因此可以根据迭代的、基于反馈的运行原理来确定仅仍与所得出的立体声信号的相关度r有关的、或与衰减λ或者还有ρ(用于形成所得出的立体声信号)有关的、或必要时与图1B的逻辑元件120相同的逻辑元件有关的适当的函数值x(t)、y(t)。
因此,图1B、2B、3aB至5aB、6aB、6bB的装置可以在例如在图7B、8B和/或9B中所示的形式的装置的意义上被扩展。图7B在此示出用于对立体声或者伪立体声信号进行标准化的电路的另一例子,一旦参数z作为输入信号存在,所述电路只要连接在图6bB的下游就被激活。放大系数λ的初始值在此对应于在递交参数z时图1B的放大系数λ的最终值,并且图1B的输入信号在该递交的时刻直接作为输入信号被递交给图7B。
根据图7B至9B的电路此外还可以自主地应用于其他电路或者算法。
在本装置中,只要参数z等于1,就在MS矩阵110中依据逻辑元件110a(其只要参数z作为输入信号存在就同时激活MS矩阵)将左声道与右声道互换,要不然这种互换不发生。
MS矩阵110的得出的输出信号L和R显著被一致地放大到ρ*倍(放大器118、119),使得这两个信号的最大值具有恰好为0dB的电平(在复数平面的单位圆上的标准化)。这例如通过在下游连接逻辑元件120来实现,所述逻辑元件120通过反馈121和122以及放大器118和119的放大系数ρ*的变化或校正来引起将L和R的最大值调制到0dB。
在另一步骤中,现在将得出的信号x(t)(123)和y(t)(124)输送给根据图8B的矩阵,在该矩阵中在相应放大到1/√2倍(放大器229、230)之后将这些信号分别分解为相同的实部和虚部,其中,由借助229放大的信号x(t)构成的实部还要经历具有放大系数-1的放大器231。因此得到已经结合图2B所提及的复传递函数f*[x(t)]和g*[y(t)]。现在将相应的实部或虚部相加,并且因此得到这些传递函数之和f*[x(t)]+g*[y(t)]的实部或虚部。
现在例如在下游连接按照图9B的逻辑元件640的装置,该装置针对由用户关于要实现的立体声信号的映射宽度而适当选择的极限值S*或适当选择的偏差ε(这两者均通过不等式(9B)定义)来检查下述条件:
(9B)0≤S*-ε≤max|Re{f*[x(t)]+g*[y(t)]}|
≤S*+ε≤1
是否被满足。如果这不合乎实际,则通过反馈电路641为相关度r以及为(用于形成得出的立体声信号的)衰减λ或者还有ρ确定新的优化值,并一直经历如在图7B至9B中所示的、至此所描述的步骤,直至上述条件(9B)得到满足。
现在,逻辑元件640的输出信号被递交给例如按照图9B的逻辑元件642的装置。该装置最后在要实现的立体声信号的映射宽度方面来优化函数值的意义下观察函数f*[x(t)]+g*[y(t)]的起伏,其中,用户可以关于要实现的立体声信号的映射宽度来适当选择极限值U*以及偏差κ(两者均通过不等式(10B)来定义)。总体上须满足条件
(10B)0≤U*-κ≤∫|f*[x(t)]+g*[y(t)]|dt≤U*+κ。
如果这不合乎实际,则通过反馈电路643为相关度r以及为(用于形成得出的立体声信号的)衰减λ或者还有ρ确定新的优化值,并一直经历如在图7B至9B中所示的、至此所描述的步骤,直至函数f*[x(t)]+g*[y(t)]的起伏在考虑极限值U*或偏差κ(这两者均由用户来适当选择)的情况下满足在映射宽度方面力求的函数值优化。
因此,信号x(t)(123)和y(t)(124)在(通过相关度r或(用于形成得出的立体声信号的)衰减λ或者还有ρ确定的)映射宽度方面对应于用户的预给定,并且表示刚才所描述的装置的输出信号L**和R**。
已经存在的立体声信号可以在r或a或R*或Δ或映射方向(或下面描述的参数S*或ε或者U*或κ)方面被评估,并且紧接着鉴于根据WO/2009/138205或EP2124486或者EP1850639的设备或者方法同样重新依据参数f(或n)、α、β、λ或ρ被编码为单声道信号。
同样,可以使用刚刚描述的可能通过下述元件来补充的装置作为用于单声道信号的解码器。如果f(或n)、α、β、λ或ρ或映射方向(例如通过参数z表达,该参数z可以采取值0或1)是已知的,则这种解码器被减小到根据WO/2009/138205或EP2124486或者EP1850639的装置。
总地来说,可以到处在音频信号被记录、被转换、被传输或者被再现的地方使用这种编码器或者解码器。它们是多声道立体声技术的突出的替换方案。
具体的应用领域是电信(免提装置(Freisprecheinrichtung))、全局网络、计算机系统、发送和传输装置(尤其是卫星传输装置)、专业音频技术、电视、电影和无线电广播以及电子消费品。
本发明与在不利的接收条件(例如在汽车中)下获得稳定的FM立体声信号有关联地也具有特别的意义。在这种情况下,在将主声道信号(L+R)作为输入信号的纯辅助下可以实现稳定的立体声,该主声道信号表示原始立体声信号的左声道与右声道之和。表示从最初的立体声信号的左声道减去右声道的结果的完整或不完整的子声道信号(L-R)可以在此一起被用于形成可使用的S信号,或用于确定或优化:参数f(或n)(该参数f(或n)描述要立体声化的信号的方向特性曲线),包括要手动地或用测量技术确定的、主轴和声源包围的角度虚构的左张开角α,虚构的右张开角β、用于形成得出的立体声信号的衰减λ或者还有ρ或者由此得出的用于在单位圆上对由MS矩阵化或者由其他根据本发明的装置得出的左和右声道进行标准化的图1B的放大系数ρ*(1在此例如对应于为0dB的借助于ρ*被标准化的最大电平,其中x(t)表示由该标准化得出的左输出信号并且y(t)表示由该标准化得出的右输出信号)或者得出的立体声信号的相关度r或者用于定义所得出的输出信号的传递函数(例如复传递函数
以及
其中,例如对0≤a≤1,适用
(4aB)Re2{f*[x(t]+g*[y(t)]}*1/a2+Im2{f*[x(t]+g*[y(t)]}≤1)
的和的允许的值域的放大系数a或者极限值R*,或者用于确定或最大化这些传递函数的和的函数值的绝对值的偏差Δ(其中,对于该确定或最大化以及时间间隔[-T,T]和可能的输出信号xj(t)、yj(t)的总数,例如下式成立:
或者复制的声源的映射方向(例如通过确定用于最初的立体声信号的左声道和右声道的传递函数的例如根据图6aB所确定的和的函数值的所属象限)(所述映射方向例如可以通过紧接着互换所得出的左或右声道而得以优化,见上),或者极限值S*或者偏差ε(对于其例如必须适用的是,
(9B)0≤S*-ε≤max|Re{f*[x(t)]+g*[y(t)]}|≤S*+ε≤1)或者极限值U*或者偏差κ(对于其例如必须适用的是,
所有这些都用于确定要实现的立体声信号的映射宽度。在任何情况下,结果都是就FM信号而言恒定的立体声映射。
这里也可以附加地使用属于现有技术的压缩算法、数据缩减方法或观察表征性特征、如例如用于加速地评估存在的或获得的信号或信号分量的最小值和最大值。
在每个实施形式中并且在每幅图或每个元件的情况下可以例如通过等效的软件程序和被编程的处理器或DSP或者FPGA解决方案来实现所阐述的电路、转换器、装置或者逻辑元件。
要使用的符号:
(Phi)记录角度
α(阿尔法(Alpha))虚构的左张开角
β(贝塔(Beta))虚构的右张开角
λ用于左输入信号的衰减
ρ用于右输入信号的衰减
借助于衰减λ和ρ可以适配立体声信号的相关度。
ψ极角
f极距,该极距描述M信号的方向特性曲线
Pα、Pβ针对α或β的放大系数
Lα、Lβ针对α或β的延迟时间
SαS信号的所仿真的左信号分量
SβS信号的所仿真的右信号分量
x(t)左输出信号
y(t)右输出信号
f*[x(t)]复传递函数
g*[y(t)]复传递函数
a用于定义所得出的输出信号x(t)、y(t)的传递函数的和的允许的值域的放大系数
r从短时互相关导出的相关度
R*所得出的输出信号x(t)、y(t)的音量的极限值
Δ偏差
S*所得出的输出信号x(t)、y(t)的映射宽度的第一极限值
ε偏差
U*所得出的输出信号x(t)、y(t)的映射宽度的第二极限值
κ偏差
刚才开发的代数不变式的实际商业应用几乎涉及整个信号处理。尤其是,音频信号的随机观察是令人感兴趣的,如其例如在数字音频广播(DAB,Digital Audio Broadcasting)中常见的那样;目前在那里为了仿真高斯过程,例如如所谓的抽头延迟线模型或蒙特卡洛方法(二维中的有色的复高斯噪声)的方法曾被考虑,参见文献题录。如在CH01776/09或PCT/EP2010/055877中所描述的那样,所应用的运行原理转用于使优化过程稳定尽管会是可设想的,但是在实践中效率不高。
然而,依据本代数不变式可以(作为发明主题的部分)将例如加权如下定义:
为此,在长度t1的信号段上执行根据CH01776/09或PCT/EP2010/055877、图1B、2B、3aB至5aB的第一优化。图5aB的输出例如被输送给根据图6C的模块6001,并且(在复传递函数 和的和与(所示的代数模型的x1、u1的轴线在此与实轴重合,轴线x2、u2与虚轴重合)在复数平面的第一象限或者还有第三象限中的半平面(该半平面通过向量(1,1,-2)和(1,1,1)或者也通过向量(-1,-1,2)和(1,1,1)来撑开)的交点ξh1中被建起的)不变式就其统计学分布方面被观察。总数k1的所有ξh1被存放在针对所有其他所描述的运行过程有效的存储器(“堆栈(Stack)”)中;同样算出平均值
根据函数指令6004,现在在第二步骤中在任意长度的信号段t2上执行根据CH01776/09或PCT/EP2010/055877、图1B、图2B、图3aB至图5aB的第二优化。图5aB的输出又被输送给模块6001,并且(在复传递函数和 之和与(所示的代数模型的x1、u1的轴线在此与实轴重合,轴线x2、u2与虚轴重合)在复数平面的第一象限或者还有第三象限中的半平面(该半平面通过向量(1,1,-2)和(1,1,1)或者也通过向量(-1,-1,2)和(1,1,1)来撑开)的交点ξh2中被建起的)不变式就其统计学分布方面被观察。总数k2的所有ξh2被添加给在(针对所有其他所描述的运行过程有效的)存储器(“堆栈”)中的ξh1;同样算出平均值
该平均值又与依据所述的第二优化来确定的参数化f2(或n2)、α2、β2共同被添加给在(针对所有其他所描述的运行过程有效的)词典中的第一平均值ξ°1以及其参数化f1(或n1)、α1、β1。由于存储器(“堆栈”)现在包含一个以上的平均值,所以现在激活模块6002。
该模块6002计算所有在堆栈中存储的交点ξh1、ξh2的平均值ξ*2:
并且从该词典选择带有其相关的参数化的平均值ξ°1、ξ°2中的最接近ξ*2的那个平均值。如果这对于两个平均值ξ°1、ξ°2都合乎实际,则从该词典选择ξ°1或参数化f1(或n1)、α1、β1。从该字典选择的平均值紧接着与ξ*2共同被递交给模块6003。该模块6003检查,由模块6002所选的平均值是否在区间[-σ+ξ*2,ξ*2+σ]之内,其中σ>0表示虚构的在作为零点的ξ*2中被建起的高斯分布的可由用户任意选择的标准偏差
如果由模块6002选择的平均值在区间[-σ+ξ*2,ξ*2+σ]之内,则激活由模块6002选择的根据在图7A或图1B(其为了清楚的缘故再次绘出放大器717和MS矩阵,这两者要被经历仅仅一次)的装置中的6010的参数化或图1B的输出6006和6007,同样激活图2B的输出6008和6009。输出6006注入图6C的输入6006中,输出6007注入图6C的输入6007中,输出6008注入图6C的输入6008中,以及输出6009注入图6C的输入6009中。6006直接表示模块6003的输出信号x(t),6007直接表示模块6003的输出信号y(t),6008直接表示模块6003的输出信号Re f*[x(t)]+g*[y(t)],6009直接表示模块6003的输出信号Im f*[x(t)]+g*[y(t)]。这些信号在继续在上面示出的信号处理中被处理得好像这些信号是图5aB的输出信号,其中这些输出信号与图6C一起在本应用例子中形成不可分的单元。
如果由模块6002所选择的平均值在区间[-σ+ξ*2,ξ*2+σ]之外,则在第q步骤中在任意长度的信号段tq上执行根据CH01776/09或PCT/EP2010/055877、图1B、图2B、图3aB至图5aB的第q优化。图5aB的输出又被输送给模块6001,并且(在复传递函数 和的和与(所示的代数模型的x1、u1的轴线在此与实轴重合,轴线x2、u2与虚轴重合)在复数平面的第一象限或者还有第三象限中的半平面(该半平面通过向量(1,1,-2)和(1,1,1)或者也通过向量(-1,-1,2)和(1,1,1)来撑开)的交点ξhq中被建起的)不变式就其统计学分布方面被观察。总数kq的所有ξhq被添加给在(针对所有其他所描述的运行过程有效的)存储器(“堆栈”)中的ξh1、ξh2、...、ξhq-1;同样算出平均值
该平均值又与依据所述的第q优化来确定的参数化fq(或nq)、αq、βq共同被添加给在(对于所有其他所描述的运行过程有效的)词典中的平均值ξ°1、ξ°1、...、ξ°q-1及其相关的参数化f1(或n1)、α1、β1;f2(或n2)、α2、β2;...;fq-1(或nq-1)、αq-1、βq-1。由于存储器(“堆栈”)现在包含一个以上的平均值,所以激活模块6002。
该模块6002计算所有在堆栈中存储的交点ξh1,、ξh2,、...、ξhq的平均值ξ*q:
并且从该词典选择带有f(或n)、α、β的其相关的参数化的平均值ξ°1、ξ°2、...、ξ°q中的最接近ξ*q的那个平均值。在对于不同参数化的平均值相同的情况下,选择在词典中最频繁出现的那个参数化。如果多个参数化以相同频度出现,则选择在词典中显示最宽散布(Streuung)的那个参数化,也就是说,对于该最宽散布,差d-c变得最大,其中d是分别经历过的优化步骤的最后的索引号,c是分别经历过的优化步骤的第一索引号。如果这对于多个参数化也合乎实际,则选择首先出现的参数化。如果ξ°1、ξ°2、...、ξ°q中的两个平均值接近ξ*q,则只要在第q-1步骤中从词典中选择这两个平均值之一或其相关的参数化,就正是该平均值或其相关的参数化被保留。从该词典选择的平均值紧接着与ξ*q共同被递交给模块6003。该模块6003检查,由模块6002所选的平均值是否在区间[-σ+ξ*q,ξ*q+σ]之内,其中σ>0表示虚构地在作为零点的ξ*q中被建起的高斯分布的(在整个在这里所示的过程开始时可由用户任意选择的)标准偏差
如果由模块6002选择的平均值在区间[-σ+ξ*q,ξ*q+σ]之内,则激活由模块6002选择的根据在图7A或图1B的装置中的6010的参数化或图1B的输出6006和6007,同样激活图2B的输出6008和6009以及图6C的相关输入和输出。因此,6006又直接表示模块6003的输出信号x(t),6007直接表示模块6003的输出信号y(t),6008直接表示模块6003的输出信号Re f*[x(t)]+g*[y(t)],6009直接表示模块6003的输出信号Im f*[x(t)]+g*[y(t)]。这些信号在继续地在上面示出的信号处理中又被处理得好像这些信号是图5aB的输出信号,这些输出信号与图6C一起在本应用例子中形成不可分的单元。
如果由模块6002所选的平均值在区间[-σ+ξ*q,ξ*q+σ]之外,则在第q+1步骤中以与对于第q步骤和第q优化所示的相同形式执行第q+1优化。该过程一直继续,直至该词典的元素满足上述要求或达到允许的优化步骤的最高数。
图5C示出了针对如下三个优化步骤的刚刚建立的权重函数的收敛特性:5001在这种情况下是第一平均值ξ°1,5002是第二平均值ξ°2,5003是虚构地在作为零点的ξ*2中被建起的第一高斯分布
其中σ>0表示在整个所示的过程开始时可由用户任意选择的标准偏差,5004是第三平均值ξ°3,该第三平均值ξ°3保留在相同标准偏差的作为零点的ξ*3中被建起的虚构高斯分布5005的由σ定义的转折点之内,并且因此满足收敛准则。
在任何情况下,得出参数化f(或n)、α、β,这些参数化平均提供关于所有代数不变式最优的伪立体声映射。
随着信号段的数目的增加,带有的代数不变式的在分别被观察的半平面上的与复数平面的交点ξ的分布近似高斯分布。标准偏差σ被选择得越小,则得出的参数化就越理想。然而,在提供仅仅有限数目的信号段之后,σ不应被选择得过小。
尽管如此,该方法在其收敛方面在足够长的信号段中比所提及的仿真模型明显更迅速,因为代数不变式首次作为有效的“基点”而可供用于加权已经查明的参数化。
然而,原则上,所描述的不变式的使用并不强制受如图3A至12A或1B、2B、3aB、4aB、5aB、6aB、6bB、7B至9B或5C和6C那样的系统,而是可以将该不变式几乎任意地应用在整个信号技术中。所描述的在复数平面的单位圆上的标准化(其中例如两个信号x(t)和y(t)一致地被放大到ρ*倍(图1B的放大器118、119),使得两个信号的最大值具有正好为0dB的电平)在此是不必要的。因此,针对所观察的组合的或所观察的这些组合(或者也针对一个或多个信号的上述任意的一个或多个映射)的值域根据本发明可以包括实数平面或复数平面的整个值域并且因此不被限于单位圆。
如果至少两个信号s1(t)、s2(t)、...、sm(t)或其传递函数t1(s1(t))、t2(s2(t))、...、tm(sm(t))的组合f^(t)或者多个组合f1^(t)、f2^(t)、...、fp^(t)(或者也将一个信号s#(t)或者多个信号s1 #(t)、s2 #(t)、...、sΩ #(t)的可任意定义的映射f#(t)或者可任意定义的映射f1 #(t)、f2 #(t)、...、fμ #(t))尽管不存在对其的必要性仍要被标准化,则该标准化可以任意地定义。
这样,例如不是在本例中的将L和R的最大值有效调制到0db上(图1B的放大器118和119以及逻辑元件120),而是可以依据每两个通道的均方能量之和实现标准化,即依据
以及
的和zLi+zRi,针对L等于x#(ti)而R等于y#(ti)关于参考值zref根据如下原理引入标准化:x#(ti)和y#(ti)要分别与因数
zref/(zLi+zRi)
相乘。
如果该原理例如根据图7C来概括,则该原理可以延伸到总数δ的任意多的信号sj(ti)(7001),对于这些信号而言分别有均方能量被计算(7002):
其中Ti又为时间段ti的持续时间,并且这些均方能量紧接着与针对每个信号sj(t)定义的权重Gj相乘(7003)。
紧接着,这样获得的积Gj*Zsj(ti)根据7004被求和。该和被递交给7005的放大器,这些放大器分别单个地与原始信号输入s1(ti)、s2(ti)、...、sδ(ti)相连,并且信号s1(ti)、s2(ti)、...、sδ(ti)现在一致地被放大到如下倍:
并且例如被递交给模块7006,该模块7006根据本发明的公开内容确定至少两个信号s1(t)、s2(t)、...、sδ(t)或其传递函数t1(s1(t))、t2(s2(t))、...、tδ(sδ(t))的组合f^(t)或多个组合f1^(t)、f2^(t)、...、fp^(t)(或者也为一个信号s#(t)或多个信号s1 #(t)、s2 #(t)、...、sδ #(t)的可任意定义的映射f#(t)或可任意定义的映射f1 #(t)、f2 #(t)、...、fμ #(t))的不变式。
尤其是,类似考虑例如可以也被延伸到例如根据ITU-R BS.1770的音频信号上;模块7002至7005接着省去,并且这些信号可以直接被输送给模块7006。
甚至在观察用于至少两个信号s1(t)、s2(t)、...、sm(t)或其传递函数t1(s1(t))、t2(s2(t))、...、tm(sm(t))的组合f^(t)或者多个组合f1^(t)、f2^(t)、...、fp^(t)(或者也用于一个信号s#(t)或者多个信号s1 #(t)、s2 #(t)、...、sΩ #(t)的可任意定义的映射f#(t)或者可任意定义的映射f1 #(t)、f2 #(t)、...、fμ #(t))的唯一的足够长的时间段的情况下,可以根据本发明的公开内容确定不变式,并且有针对性地在商业技术上使用(例如用于分析各个信号或者用于处理任意信号或者传输参数的优化)。本发明主题的应用因此并不限于上述例子,而是原则上面向根据本发明的公开内容的针对任意信号或者任意长度的信号段的所描述的不变式确定。
文献题录
1.DavidHilbert:die vollen Invariantensysteme.(Mathematische Annalen,第42卷,第313-373页(1893年),Springer:Berlin,Heidelberg,1970年).
2.Henrik Schulze:Digital Audio Broadcasting.Dasim Mobilfunkkanal.(Seminarskriptum der-Gesamthochschule Paderborn(2002年)),www.fh-meschede.de/public/schulze/docs/dab-seminar.pdf
3.Rec.ITU-R BS.1770
Claims (24)
1.一种用于评估如下内容的方法,
-两个或更多个信号(s1(t)、s2(t)、...、sm(t))或其传递函数(t1(s1(t))、t2(s2(t))、...、tm(sm(t)))的组合(f^(t))或者多个组合(f1^(t)、f2^(t)、...、fp^(t)),其能够被表示在实数平面或复数平面上,其中(s1(t))是第一信号在时刻t的函数值,(s2(t))是第二信号在时刻t的函数值、...、(sm(t))是第m信号在时刻t的函数值,
或者
-一个信号(s#(t))或多个信号(s1 #(t)、s2 #(t)、...、sΩ #(t))的可任意定义的映射(f#(t))或多个可任意定义的映射(f1 #(t),f2 #(t),...,fμ #(t)),其能够被表示在实数平面或复数平面上,其中(s1 #(t))是第一信号在时刻t的函数值,(s2 #(t))是第二信号在时刻t的函数值、...、(sΩ #(t))是第Ω信号在时刻t的函数值,
其特征在于,
-针对一个或多个信号段(t1、t2,、...、tχ)确定所述组合(f^(t))或者所述多个组合(f1^(t)、f2^(t)、...、fp^(t))的一个映射或多个映射的不变式,
或者
-针对一个或多个信号段(t1、t2、...、tζ)确定所述可任意定义的映射(f#(t))或所述多个可任意定义的映射(f1 #(t)、f2 #(t)、...、fμ #(t))的一个映射或多个映射的不变式。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
-针对两个或更多个信号(s1(t)、s2(t)、...、sm(t))或其传递函数(t1(s1(t))、t2(s2(t))、...、tm(sm(t)))的组合(f^(t))或多个组合(f1^(t)、f2^(t)、...、fp^(t)),其能够被表示在实数平面或复数平面上,
或者
-针对一个信号(s#(t))或多个信号(s1 #(t)、s2 #(t)、...、sΩ #(t))的可任意定义的映射(f#(t))或多个可任意定义的映射(f1 #(t),f2 #(t),...,fμ #(t)),其能够被表示在实数平面或复数平面上,
-针对一个或多个信号段(t1、t2,、...、tχ)确定所述组合(f^(t))或所述多个组合(f1^(t)、f2^(t)、...、fp^(t))的一个映射或多个映射的不变式,所述不变式必要时在相对应的变换之后包含借助(Av1 2+Bv2 2+Cv3 2+2Fv2v3+2Gv3v1+2Hv1v2=0)形式的等式的映射,
或者
-针对一个或多个信号段(t1,t2,...,tζ)确定所述可任意定义的映射(f#(t))或所述多个可任意定义的映射(f1 #(t),f2 #(t),...,fμ #(t))的一个映射或多个映射的不变式,所述不变式必要时在相对应的变换之后包含借助(Av1 2+Bv2 2+Cv3 2+2Fv2v3+2Gv3v1+2Hv1v2=0)形式的等式的映射。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,不变式必要时在相对应的变换之后能够作为不变式或向量的线性组合而被表示在平面上,该平面必要时在相对应的变换之后垂直于实数平面或复数平面,并且该平面必要时在转动或者相对应的变换之后在第一象限和第三象限的对角线中穿过所述实数平面或复数平面。
4.根据上述权利要求之一所述的方法,其特征在于,使用所述不变式或向量与如下实数平面或复数平面的交点:
-所观察的组合(f^(t))或者所观察的多个组合(f1^(t)、f2^(t)、...、fp^(t)),
或者
-所观察的可任意定义的映射(f#(t))或者所观察的多个可任意定义的映射(f1 #(t)、f2 #(t)、...、fμ #(t)),
必要时在相对应的变换之后能够被表示在所述实数平面或复数平面上。
5.根据上述权利要求之一所述的方法,其特征在于,所述的信号(s1(t)、s2(t)、...、sm(t)或s#(t)或s1 #(t)、s2 #(t)、...、sΩ #(t)(或x(t)、y(t)或x#(t)、y#(t)))是音频信号。
6.根据上述权利要求之一所述的方法,其特征在于,依据所确定的不变式,或者必要时在相对应的变换之后,依据所述不变式或向量与如下实数平面或复数平面的交点:
-所观察的组合(f^(t))或者所观察的多个组合(f1^(t)、f2^(t)、...、fp^(t)),
或者
-所观察的可任意定义的映射(f#(t))或者所观察的多个可任意定义的映射(f1 #(t)、f2 #(t)、...、fμ #(t)),
必要时在相对应的变换之后位于所述实数平面或复数平面上,或者也依据所述不变式或交点的选择,根据统计学或其他准则作出选择。
7.根据上述权利要求之一所述的方法,其特征在于,
-所观察的组合(f^(t))或者所观察的多个组合(f1^(t)、f2^(t)、...、fp^(t))或者所使用的两个或更多个信号(s1(t)、s2(t)、...、sm(t))或者所使用的传递函数(t1(s1(t))、t2(s2(t))、...、tm(sm(t)))在其幅度或其他特性方面被标准化,所述信号或传递函数或组合能够被表示在实数平面或复数平面上,
或者
-所观察的可任意定义的映射(f#(t))或者所观察的多个可任意定义的映射(f1 #(t)、f2 #(t)、...、fμ #(t))或所使用的一个信号(s#(t))或者所使用的多个信号(s1 #(t)、s2 #(t)、...、sΩ #(t))在其幅度或其他特性方面被标准化,所述信号或可任意定义的映射能够被表示在实数平面或复数平面上。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,标准化依据信号电平来进行。
9.根据权利要求7或8所述的方法,其特征在于,标准化依据均方能量来进行。
10.根据上述权利要求之一所述的方法,其特征在于,
-确定两个或更多个信号(s1(t1)、s2(t1)、...、sm(t1))或其传递函数(t1(s1(t1))、t2(s2(t1))、...、tm(sm(t1)))的组合(f^(t1))或多个组合(f1^(t1)、f2^(t1)、...、fp^(t1))与必要时在相对应的变换之后位于复数或实数平面的第一象限中的半平面的交点(ξh1),所述信号或其传递函数或组合能够被表示在实数平面或复数平面上,
或者
-确定一个信号(s#(t1))或者多个信号(s1 #(t1)、s2 #(t1)、...、sΩ #(t1))的可任意定义的映射(f#(t1))或多个可任意定义的映射(f1 #(t1)、f2 #(t1)、...、fμ #(t1))与必要时在相对应的变换之后位于复数或实数平面的第一象限中的半平面的交点(ξh1),所述信号或可任意定义的映射能够被表示在实数平面或复数平面上,
其中所述半平面通过向量(1,1,-2)和(1,1,1)或者也通过向量(-1,-1,2)和(1,1,1)来撑开,其中在下面,所述实数平面的横坐标轴与所述复数平面的实轴相同,并且所述实数平面的纵坐标轴与所述复数平面的虚轴相同;
-确定两个或更多个信号(s1(t2)、s2(t2)、...、sm(t2))或其传递函数(t1(s1(t2))、t2(s2(t2))、...、tm(sm(t2)))的组合(f^(t2))或多个组合(f1^(t2)、f2^(t2)、...、fp^(t2))与必要时在相对应的变换之后位于复数或实数平面的第一象限中的半平面的交点(ξh2),所述信号或其传递函数或组合能够被表示在实数平面或复数平面上,
或者
-确定一个信号(s#(t2))或者多个信号(s1 #(t2)、s2 #(t2)、...、sΩ #(t2))的可任意定义的映射(f#(t2))或多个可任意定义的映射(f1 #(t2)、f2 #(t2)、...、fμ #(t2))与必要时在相对应的变换之后位于复数或实数平面的第一象限中的半平面的交点(ξh2),所述信号或可任意定义的映射能够被表示在实数平面或复数平面上,
以及算出所有交点
的平均值(ξ*2),其中所述半平面通过向量(1,1,-2)和(1,1,1)或者也通过向量(-1,-1,2)和(1,1,1)来撑开,并且,只要最接近(ξ*2)的平均值(ξ°υ)然后在区间[-σ+ξ*2,ξ*2+σ]之内,其中υ等于1或2,其中σ是可由用户任意确定的虚构的标准偏差σ>0,就在选择与(ξ°υ)相关的:
-组合(f^(tυ))或多个组合(f1^(tυ)或f2^(tυ)或...或fp^(tυ))或信号(s1(tυ)或s2(tυ)或...或sm(tυ))或传递函数(t1(s1(tυ))或t2(s2(tυ))或...或tm(sm(tυ))),它们能够被表示在实数平面或复数平面上,
或者
-可任意定义的映射(f#(tυ))或多个可任意定义的映射(f1 #(tυ)或f2 #(tυ)或...或fμ #(tυ))或信号(s#(tυ))或(s1 #(tυ)或s2 #(tυ)或...或sΩ #(tυ)),它们能够被表示在实数平面或复数平面上,
或所述信号或传递函数或组合或映射的参数或特性的情况下,整个过程结束,否则,只要两个平均值(ξ°1,ξ°2)距(ξ*2)有相同的间距,就选择(ξ°1),并且只要第一平均值(ξ°1)在区间[-σ+ξ*2,ξ*2+σ]之内,就在选择与(ξ°1)相关的:
-组合(f^(t1))或多个组合(f1^(t1)或f2^(t1)或...或fp^(t1))或信号(s1(t1)或s2(t1)或...或sm(t1))或传递函数(t1(s1(t1))或t2(s2(t1))或...或tm(sm(t1))),它们能够被表示在实数平面或复数平面上,
或者
-可任意定义的映射(f#(t1))或多个可任意定义的映射(f1 #(t1)或f2 #(t1)或...或fμ #(t1))或信号(s#(t1))或(s1 #(t1)或s2 #(t1)或...或sΩ #(t1)),它们能够被表示在实数平面或复数平面上,
或所述信号或传递函数或组合或映射的参数或特性的情况下,整个过程结束,否则在第q步骤中,
-确定两个或更多个信号(s1(tq)、s2(tq)、...、sm(tq))或其传递函数(t1(s1(tq))、t2(s2(tq))、...、tm(sm(tq)))的组合(f^(tq))或多个组合(f1^(tq)、f2^(tq)、...、fp^(tq))与必要时在相对应的变换之后位于复数平面或实数平面的第一象限中的半平面的交点(ξhq),所述信号或其传递函数或组合能够被表示在实数平面或复数平面上,
或者
-确定一个信号(s#(tq))或多个信号(s1 #(tq)、s2 #(tq)、...、sΩ #(tq))的可任意定义的映射(f#(tq))或多个可任意定义的映射(f1 #(tq)、f2 #(tq)、...、fμ #(tq))与必要时在相对应的变换之后位于复数平面或实数平面的第一象限中的半平面的交点(ξhq),所述信号或可任意定义的映射能够被表示在实数平面或复数平面上,
并且紧接着算出其平均值()
以及所有交点
的平均值(ξ*q),其中所述半平面通过向量(1,1,-2)和(1,1,1)或者也通过向量(-1,-1,2)和(1,1,1)来撑开,并且,只要最接近(ξ*q)的平均值然后在区间[-σ+ξ*q,ξ*q+σ]之内,其中等于1或2或...或q,其中σ是可由用户任意确定的虚构的标准偏差σ>0,就在选择与相关的:
或者
或所述信号或传递函数或组合或映射的参数或特性的情况下,整个过程结束,否则在不同的:
-组合(f^(ts))或多个组合(f1^(ts)、f2^(ts)、...、fp^(ts))或信号(s1(ts)、s2(ts)、...、sm(ts))或传递函数(t1(s1(ts))、t2(s2(ts))、...、tm(sm(ts))),它们能够被表示在实数平面或复数平面上,1≤s≤q,
或者
-可任意定义的映射(f#(tι))或多个可任意定义的映射(f1 #(tι)、f2 #(tι)、...、fμ #(tι))或信号(s#(tι))或多个信号(s1 #(tι)、s2 #(tι)、...、sΩ #(tι)),它们能够被表示在实数平面或复数平面上,1≤ι≤q,
或所述信号或传递函数或组合或映射的参数或特性的平均值相同时,选择目前为止最为频繁地出现的那些信号或那些传递函数或那些组合或那些映射或其特性或参数;否则,只要多个信号或传递函数或组合或映射或其特性或参数以相同频度出现,就选择展现出最宽散布的那些信号或传递函数或组合或映射或其特性或参数,即针对最宽散布而言,差d-c变得最大,其中d是分别经历过的优化步骤的最后的索引号,c是分别经历过的优化步骤的第一索引号;否则,这对于多个信号或传递函数或组合或映射或其特性或参数也合乎实际,选择首先出现的那个信号或传递函数或组合或映射或其特性或参数;否则,只要(ξ°1,ξ°2,...,ξ°q)中的两个平均值最接近(ξ*q),只要在第q-1步骤中曾选择这两个平均值之一或其相关的信号或传递函数或组合或映射或其特性或参数,就保持正好这个平均值或其相关的信号或传递函数或组合或映射或其特性或参数;并且只要这样选择的平均值然后在区间[-σ+ξ*q,ξ*q+σ]之内,其中σ是可由用户任意确定的虚构的标准偏差σ>0,就在选择与该平均值相关的信号或传递函数或组合或映射或其特性或参数的情况下,整个过程结束,否则执行与针对第q步骤所示的形式相同的形式的第q+1步骤,并且该过程继续,直至平均值满足上述要求或达到允许的优化步骤的最高数,
或者
-确定两个或更多个信号(s1(t1)、s2(t1)、...、sm(t1))或其传递函数(t1(s1(t1))、t2(s2(t1))、...、tm(sm(t1)))的组合(f^(t1))或多个组合(f1^(t1)、f2^(t1)、...、fp^(t1))与必要时在相对应的变换之后位于复数或实数平面的第三象限中的半平面的交点(ξh1),所述信号或其传递函数或组合能够被表示在实数平面或复数平面上,
或者
-确定一个信号(s#(t1))或者多个信号(s1 #(t1)、s2 #(t1)、...、sΩ #(t1))的可任意定义的映射(f#(t1))或多个可任意定义的映射(f1 #(t1)、f2 #(t1)、...、fμ #(t1))与必要时在相对应的变换之后位于复数或实数平面的第三象限中的半平面的交点(ξh1),所述信号或可任意定义的映射能够被表示在实数平面或复数平面上,
其中所述半平面通过向量(1,1,-2)和(1,1,1)或者也通过向量(-1,-1,2)和(1,1,1)来撑开,其中在下面,所述实数平面的横坐标轴与所述复数平面的实轴相同,并且所述实数平面的纵坐标轴与所述复数平面的虚轴相同;
-确定两个或更多个信号(s1(t2)、s2(t2)、...、sm(t2))或其传递函数(t1(s1(t2))、t2(s2(t2))、...、tm(sm(t2)))的组合(f^(t2))或多个组合(f1^(t2)、f2^(t2)、...、fp^(t2))与必要时在相对应的变换之后位于复数或实数平面的第三象限中的半平面的交点(ξh2),所述信号或其传递函数或组合能够被表示在实数平面或复数平面上,
或者
-确定一个信号(s#(t2))或者多个信号(s1 #(t2)、s2 #(t2)、...、sΩ #(t2))的可任意定义的映射(f#(t2))或多个可任意定义的映射(f1 #(t2)、f2 #(t2)、...、fμ #(t2))与必要时在相对应的变换之后位于复数或实数平面的第三象限中的半平面的交点(ξh2),所述信号或可任意定义的映射能够被表示在实数平面或复数平面上,
以及算出所有交点
的平均值(ξ*2),其中所述半平面通过向量(1,1,-2)和(1,1,1)或者也通过向量(-1,-1,2)和(1,1,1)来撑开,并且,只要最接近(ξ*2)的平均值(ξ°υ)然后在区间[-σ+ξ*2,ξ*2+σ]之内,其中υ等于1或2,其中σ是可由用户任意确定的虚构的标准偏差σ>0,就在选择与(ξ°υ)相关的:
-组合(f^(tυ))或多个组合(f1^(tυ)或f2^(tυ)或...或fp^(tυ))或信号(s1(tυ)或s2(tυ)或...或sm(tυ))或传递函数(t1(s1(tυ))或t2(s2(tυ))或...或tm(sm(tυ))),它们能够被表示在实数平面或复数平面上,
或者
-可任意定义的映射(f#(tυ))或多个可任意定义的映射(f1 #(tυ)或f2 #(tυ)或...或fμ #(tυ))或信号(s#(tυ))或(s1 #(tυ)或s2 #(tυ)或...或sΩ #(tυ)),它们能够被表示在实数平面或复数平面上,
或所述信号或传递函数或组合或映射的参数或特性的情况下,整个过程结束,否则,只要两个平均值(ξ°1,ξ°2)距(ξ*2)有相同的间距,就选择(ξ°1),并且只要第一平均值(ξ°1)在区间[-σ+ξ*2,ξ*2+σ]之内,就在选择与(ξ°1)相关的:
-组合(f^(t1))或多个组合(f1^(t1)或f2^(t1)或...或fp^(t1))或信号(s1(t1)或s2(t1)或...或sm(t1))或传递函数(t1(s1(t1))或t2(s2(t1))或...或tm(sm(t1))),它们能够被表示在实数平面或复数平面上,
或者
-可任意定义的映射(f#(t1))或多个可任意定义的映射(f1 #(t1)或f2 #(t1)或...或fμ #(t1))或信号(s#(t1))或(s1 #(t1)或s2 #(t1)或...或sΩ #(t1)),它们能够被表示在实数平面或复数平面上,
或所述信号或传递函数或组合或映射的参数或特性的情况下,整个过程结束,否则在第q步骤中,
-确定两个或更多个信号(s1(tq)、s2(tq)、...、sm(tq))或其传递函数(t1(s1(tq))、t2(s2(tq))、...、tm(sm(tq)))的组合(f^(tq))或多个组合(f1^(tq)、f2^(tq)、...、fp^(tq))与必要时在相对应的变换之后位于复数平面或实数平面的第三象限中的半平面的交点(ξhq),所述信号或其传递函数或组合能够被表示在实数平面或复数平面上,
或者
-确定一个信号(s#(tq))或多个信号(s1 #(tq)、s2 #(tq)、...、sΩ #(tq))的可任意定义的映射(f#(tq))或多个可任意定义的映射(f1 #(tq)、f2 #(tq)、...、fμ #(tq))与必要时在相对应的变换之后位于复数平面或实数平面的第三象限中的半平面的交点(ξhq),所述信号或可任意定义的映射能够被表示在实数平面或复数平面上,
以及所有交点
的平均值(ξ*q),其中所述半平面通过向量(1,1,-2)和(1,1,1)或者也通过向量(-1,-1,2)和(1,1,1)来撑开,并且,只要最接近(ξ*q)的平均值然后在区间[-σ+ξ*q,ξ*q+σ]之内,其中等于1或2或...或q,其中σ是可由用户任意确定的虚构的标准偏差σ>0,就在选择与相关的:
或者
或所述信号或传递函数或组合或映射的参数或特性的情况下,整个过程结束,否则在不同的:
-组合(f^(ts))或多个组合(f1^(ts)、f2^(ts)、...、fp^(ts))或信号(s1(ts)、s2(ts)、...、sm(ts))或传递函数(t1(s1(ts))、t2(s2(ts))、...、tm(sm(ts))),它们能够被表示在实数平面或复数平面上,1≤s≤q,
或者
-可任意定义的映射(f#(tι))或多个可任意定义的映射(f1 #(tι)、f2 #(tι)、...、fμ #(tι))或信号(s#(tι))或多个信号(s1 #(tι)、s2 #(tι)、...、sΩ #(tι)),它们能够被表示在实数平面或复数平面上,1≤ι≤q,
或所述信号或传递函数或组合或映射的参数或特性的平均值相同时,选择目前为止最为频繁地出现的那些信号或那些传递函数或那些组合或那些映射或其特性或参数;否则,只要多个信号或传递函数或组合或映射或其特性或参数以相同频度出现,就选择展现出最宽散布的那个信号或传递函数或组合或映射或其特性或参数,即针对最宽散布而言,差d-c变得最大,其中d是分别经历过的优化步骤的最后的索引号,c是分别经历过的优化步骤的第一索引号;否则,这对于多个信号或传递函数或组合或映射或其特性或参数也合乎实际,选择首先出现的那个信号或传递函数或组合或映射或其特性或参数;否则,只要(ξ°1,ξ°2,...,ξ°q)中的两个平均值最接近(ξ*q),只要在第q-1步骤中曾选择这两个平均值之一或其相关的信号或传递函数或组合或映射或其特性或参数,就保持正好这个平均值或其相关的信号或传递函数或组合或映射或其特性或参数;并且只要这样选择的平均值然后在区间[-σ+ξ*q,ξ*q+σ]之内,其中σ是可由用户任意确定的虚构的标准偏差σ>0,就在选择与该平均值相关的信号或传递函数或组合或映射或其特性或参数的情况下,整个过程结束,否则执行与针对第q步骤所示的形式相同的形式的第q+1步骤,并且该过程继续,直至平均值满足上述要求或达到允许的优化步骤的最高数。
11.根据上述权利要求之一所述的方法,其特征在于,
-确定成对信号(x(t1),y(t1))的复传递函数( 和)的和与位于复数平面或实数平面的第一象限中的半平面的交点(ξh1),所述信号或复传递函数必要时在相对应的变换之后能够被表示在实数平面或复数平面上,所述半平面通过向量(1,1,-2)和(1,1,1)或者也通过向量(-1,-1,2)和(1,1,1)来撑开,其中在下面,所述实数平面的横坐标轴与所述复数平面的实轴相同,并且所述实数平面的纵坐标轴与所述复数平面的虚轴相同,并且紧接着算出其平均值();
-确定成对信号(x(t2),y(t2))的复传递函数( 和)的和与位于复数平面或实数平面的第一象限中的半平面的交点(ξh2),所述信号或复传递函数必要时在相对应的变换之后能够被表示在实数平面或复数平面上,所述半平面通过向量(1,1,-2)和(1,1,1)或者也通过向量(-1,-1,2)和(1,1,1)来撑开,并且紧接着算出其平均值()
以及算出所有交点
的平均值(ξ*2),并且只要最接近(ξ*2)的平均值(ξ°υ)然后在区间[-σ+ξ*2,ξ*2+σ]之内,其中υ等于1或2,其中σ是可由用户任意确定的虚构的标准偏差σ>0,就在选择与(ξ°υ)相关的信号(x(tυ)或y(tυ))或传递函数(或 )或这些传递函数的和或这些信号或传递函数或和的特定特性或参数的情况下,整个过程结束;否则,只要两个平均值(ξ°1,ξ°2)距(ξ*2)有相同的间距,就选择(ξ°1),并且只要(ξ°1)在区间[-σ+ξ*2,ξ*2+σ]之内,就在选择与(ξ°1)相关的信号(x(t1)或y(t1))或传递函数( 或)或这些传递函数的和或这些信号或传递函数或和的特定特性或参数的情况下,整个过程结束,否则
-在第q步骤中,确定成对信号(x(tq),y(tq))的复传递函数(和)的和与位于复数平面或实数平面的第一象限中的半平面的交点(ξhq),所述信号或复传递函数必要时在相对应的变换之后能够被表示在复数平面或实数平面上,并且紧接着算出其平均值()
以及算出所有交点
的平均值(ξ*q),其中所述半平面通过向量(1,1,-2)和(1,1,1)或者也通过向量(-1,-1,2)和(1,1,1)来撑开,并且,只要最接近(ξ*q)的平均值然后在区间[-σ+ξ*q,ξ*q+σ]之内,其中等于1或2或...或q,其中σ是可由用户任意确定的虚构的标准偏差σ>0,就在选择与相关的信号(或)或传递函数( 或)或这些传递函数之和或这些信号或传递函数或和的特定特性或参数的情况下,整个过程结束;否则在不同信号(x(ts)或y(ts))或传递函数( 或)或这些传递函数之和或这些信号或传递函数或和的特定特性或参数的平均值相等时,其中1≤s≤q,选择目前为止最为频繁出现的那些信号(x(ts)或y(ts))或传递函数(或)或这些传递函数之和或这些信号或传递函数或和的特定特性或参数;否则只要多个信号(x(ts)或y(ts))或传递函数(或 )或这些传递函数之和或这些信号或传递函数或和的特定特性或参数以相同频度出现,就选择展现出最宽散布的那些信号(x(ts)或y(ts))或传递函数(或)或这些传递函数之和或这些信号或传递函数或和的特定特性或参数,即对于最宽的散布而言,差d-c变得最大,其中d是分别经历过的优化步骤的最后的索引号,c是分别经历过的优化步骤的第一索引号;否则,这对于多个信号(x(ts)或y(ts))或传递函数(或 )或这些传递函数之和或这些信号或传递函数或和的特定特性或参数也合乎实际,则选择首先出现的或其信号(x(ts)或y(ts))或传递函数(或 )或这些传递函数之和或这些信号或传递函数或和的特定特性或参数;否则,只要(ξ°1,ξ°2,...,ξ°q)中的两个平均值最接近(ξ*q),只要在第q-1步骤中曾选择这两个平均值之一或其相关的信号(x(t)或y(t))或传递函数(或)或这些传递函数之和或这些信号或传递函数或和的特定特性或参数,就保持正好这个平均值或其相关的信号(x(t)或y(t))或传递函数(或)或这些传递函数之和或这些信号或传递函数或和的特定特性或参数,并且只要这样所选择的平均值然后在区间[-σ+ξ*q,ξ*q+σ]之内,其中σ是可由用户任意确定的虚构的标准偏差σ>0,就在选择与该平均值相关的信号(x(t)或y(t))或传递函数(或 )或这些传递函数之和或这些信号或传递函数或和的特定特性或参数的情况下,整个过程结束;否则
-执行与针对第q步骤所示的形式相同的形式的第q+1步骤,并且该过程继续,直至平均值满足上述要求或达到允许的优化步骤的最高数,
或者
-确定成对信号(x(t1),y(t1))的复传递函数( 和)的和与位于复数平面或实数平面的第三象限中的半平面的交点(ξh1),所述信号或复传递函数必要时在相对应的变换之后能够被表示在实数平面或复数平面上,所述半平面通过向量(1,1,-2)和(1,1,1)或者也通过向量(-1,-1,2)和(1,1,1)来撑开,其中在下面,所述实数平面的横坐标轴与所述复数平面的实轴相同,并且所述实数平面的纵坐标轴与所述复数平面的虚轴相同,并且紧接着算出其平均值();
-确定成对信号(x(t2),y(t2))的复传递函数( 和)的和与位于复数平面或实数平面的第三象限中的半平面的交点(ξh2),所述信号或复传递函数必要时在相对应的变换之后能够被表示在实数平面或复数平面上,所述半平面通过向量(1,1,-2)和(1,1,1)或者也通过向量(-1,-1,2)和(1,1,1)来撑开,并且紧接着算出其平均值()
以及算出所有交点
的平均值(ξ*2),并且只要最接近(ξ*2)的平均值(ξ°υ)然后在区间[-σ+ξ*2,ξ*2+σ]之内,其中υ等于1或2,其中σ是可由用户任意确定的虚构的标准偏差σ>0,就在选择与(ξ°υ)相关的信号(x(tυ)或y(tυ))或传递函数(或 )或这些传递函数的和或这些信号或传递函数或和的特定特性或参数的情况下,整个过程结束;否则,只要两个平均值(ξ°1,ξ°2)距(ξ*2)有相同的间距,就选择(ξ°1),并且只要(ξ°1)在区间[-σ+ξ*2,ξ*2+σ]之内,就在选择与(ξ°1)相关的信号(x(t1)或y(t1))或传递函数( 或)或这些传递函数的和或这些信号或传递函数或和的特定特性或参数的情况下,整个过程结束,否则
-在第q步骤中,确定成对信号(x(tq),y(tq))的复传递函数(和)的和与位于复数平面或实数平面的第三象限中的半平面的交点(ξhq),所述信号或复传递函数必要时在相对应的变换之后能够被表示在复数平面或实数平面上,并且紧接着算出其平均值()
以及算出所有交点
的平均值(ξ*q),其中所述半平面通过向量(1,1,-2)和(1,1,1)或者也通过向量(-1,-1,2)和(1,1,1)来撑开,并且,只要最接近(ξ*q)的平均值然后在区间[-σ+ξ*q,ξ*q+σ]之内,其中等于1或2或...或q,其中σ是可由用户任意确定的虚构的标准偏差σ>0,就在选择与相关的信号(或)或传递函数( 或)或这些传递函数之和或这些信号或传递函数或和的特定特性或参数的情况下,整个过程结束;否则在不同的信号(x(ts)或y(ts))或传递函数( 或)或这些传递函数之和或这些信号或传递函数或和的特定特性或参数的平均值相等时,其中1≤s≤q,选择目前为止最为频繁出现的那些信号(x(ts)或y(ts))或传递函数(或)或这些传递函数之和或这些信号或传递函数或和的特定特性或参数;否则只要多个信号(x(ts)或y(ts))或传递函数(或 )或这些传递函数之和或这些信号或传递函数或和的特定特性或参数以相同频度出现,就选择展现出最宽散布的那些信号(x(ts)或y(ts))或传递函数(或)或这些传递函数之和或这些信号或传递函数或和的特定特性或参数,即对于最宽的散布而言,差d-c变得最大,其中d是分别经历过的优化步骤的最后的索引号,c是分别经历过的优化步骤的第一索引号;否则,这对于多个信号(x(ts)或y(ts))或传递函数(或 )或这些传递函数之和或这些信号或传递函数或和的特定特性或参数也合乎实际,选择首先出现的或其信号(x(ts)或y(ts))或传递函数(或 )或这些传递函数之和或这些信号或传递函数或和的特定特性或参数;否则,只要(ξ°1,ξ°2,...,ξ°q)中的两个平均值最接近(ξ*q),只要在第q-1步骤中曾选择这两个平均值之一或其相关的信号(x(t)或y(t))或传递函数(或)或这些传递函数之和或这些信号或传递函数或和的特定特性或参数,就保持正好这个平均值或其相关的信号(x(t)或y(t))或传递函数(或)或这些传递函数之和或这些信号或传递函数或和的特定特性或参数,并且只要这样所选择的平均值然后在区间[-σ+ξ*q,ξ*q+σ]之内,其中σ是可由用户任意确定的虚构的标准偏差σ>0,就在选择与该平均值相关的信号(x(t)或y(t))或传递函数(或 )或这些传递函数之和或这些信号或传递函数或和的特定特性或参数的情况下,整个过程结束;否则
-执行与针对第q步骤所示的形式相同的形式的第q+1步骤,并且该过程继续,直至平均值满足上述要求或达到允许的优化步骤的最高数。
12.根据上述权利要求之一所述的方法,其特征在于附加地应用压缩方法或者数据缩简方法或者其他选择性的分析方法。
13.一种设备,其具有:
-用于评估两个或更多个信号(s1(t)、s2(t)、...、sm(t))或其传递函数(t1(s1(t))、t2(s2(t))、...、tm(sm(t)))的组合(f^(t))或者多个组合(f1^(t)、f2^(t)、...、fp^(t))的装置,所述信号或其传递函数或组合能够被表示在实数平面或复数平面上,其中(s1(t))是第一信号在时刻t的函数值,(s2(t))是第二信号在时刻t的函数值、...、(sm(t))是第m信号在时刻t的函数值,
或者
-用于评估一个信号(s#(t))或多个信号(s1 #(t)、s2 #(t)、...、sΩ #(t))的可任意定义的映射(f#(t))或多个可任意定义的映射(f1 #(t),f2 #(t),...,fμ #(t))的装置,所述信号或可任意定义的映射能够被表示在实数平面或复数平面上,其中(s1 #(t))是第一信号在时刻t的函数值,(s2 #(t))是第二信号在时刻t的函数值、...、(sΩ #(t))是第Ω信号在时刻t的函数值,
其特征在于,
-用于针对一个或多个信号段(t1、t2、...、tχ)确定所述组合(f^(t))或者所述多个组合(f1^(t)、f2^(t)、...、fp^(t))的一个映射或多个映射的不变式的装置,
或者
-用于针对一个或多个信号段(t1、t2、...、tζ)确定所述可任意定义的映射(f#(t))或所述多个可任意定义的映射(f1 #(t)、f2 #(t)、...、fμ #(t))的一个映射或多个映射的不变式的装置。
14.根据权利要求13所述的设备,其具有,
-用于评估两个或更多个信号(s1(t)、s2(t)、...、sm(t))或其传递函数(t1(s1(t))、t2(s2(t))、...、tm(sm(t)))的组合(f^(t))或多个组合(f1^(t)、f2^(t)、...、fp^(t))的装置,所述信号或其传递函数或组合能够被表示在实数平面或复数平面上,
或者
-用于评估一个信号(s#(t))或多个信号(s1 #(t)、s2 #(t)、...、sΩ #(t))的可任意定义的映射(f#(t))或多个可任意定义的映射(f1 #(t)、f2 #(t)、...、fμ #(t))的装置,所述信号或可任意定义的映射能够被表示在实数平面或复数平面上,
其特征在于,
-用于针对一个或多个信号段(t1、t2、...、tχ)确定所述组合(f^(t))或所述多个组合(f1^(t)、f2^(t)、...、fp^(t))的一个映射或多个映射的不变式的装置,所述不变式必要时在相对应的变换之后包含借助(Av1 2+Bv2 2+Cv3 2+2Fv2v3+2Gv3v1+2Hv1v2=0)形式的等式的映射,
或
-用于针对一个或多个信号段(t1、t2、...、tζ)确定所述可任意定义的映射(f#(t))或所述多个可任意定义的映射(f1 #(t)、f2 #(t)、...、fμ #(t))的一个映射或多个映射的不变式的装置,所述不变式必要时在相对应的变换之后包含借助(Av1 2+Bv2 2+Cv3 2+2Fv2v3+2Gv3v1+2Hv1v2=0)形式的等式的映射。
15.根据权利要求13或14所述的设备,其特征在于,不变式必要时在相对应的变换之后能够作为不变式或向量的线性组合而被表示在平面上,该平面必要时在相对应的变换之后垂直于实数平面或复数平面,并且该平面必要时在转动或者相对应的变换之后在第一象限和第三象限的对角线中穿过所述实数平面或复数平面。
16.根据权利要求13至15之一所述的设备,其特征在于如下装置:所述装置使用不变式或向量与如下实数平面或复数平面的交点:
-所观察的组合(f^(t))或者所观察的多个组合(f1^(t)、f2^(t)、...、fp^(t)),
或者
-所观察的可任意定义的映射(f#(t))或者所观察的多个可任意定义的映射(f1 #(t)、f2 #(t)、...、fμ #(t)),
必要时在相对应的变换之后能够被表示在所述实数平面或复数平面上。
17.根据权利要求13至16之一所述的设备,其特征在于,所述的信号(s1(t)、s2(t)、...、sm(t)或s#(t)或s1 #(t)、s2 #(t)、...、sΩ #(t)(或x(t)、y(t)或x#(t)、y#(t)))是音频信号。
18.根据权利要求13至17之一所述的设备,其特征在于用于进行选择的装置,所述用于进行选择的装置依据所确定的不变式、或者必要时在相对应的变换之后依据所述不变式或向量与如下实数平面或复数平面的交点:
-所观察的组合(f^(t))或者所观察的多个组合(f1^(t)、f2^(t)、...、fp^(t)),
或者
-所观察的可任意定义的映射(f#(t))或者所观察的多个可任意定义的映射(f1 #(t),f2 #(t),...,fμ #(t)),
必要时在相对应的变换之后位于所述实数平面或复数平面上,或者也依据所述不变式或交点的选择而根据统计学或其他准则作出选择。
19.根据权利要求13至18之一所述的设备,其特征在于用于对如下内容在其幅度或其他特性方面进行标准化的装置:
-所观察的组合(f^(t))或者所观察的多个组合(f1^(t)、f2^(t)、...、fp^(t))或者所使用的两个或更多个信号(s1(t)、s2(t)、...、sm(t))或者所使用的传递函数(t1(s1(t))、t2(s2(t))、...、tm(sm(t))),所述信号或传递函数或组合能够被表示在实数平面或复数平面上,
或者
-所观察的可任意定义的映射(f#(t))或者所观察的多个可任意定义的映射(f1 #(t),f2 #(t),...,fμ #(t))或所使用的一个信号(s#(t))或者所使用的多个信号(s1 #(t)、s2 #(t)、...、sΩ #(t)),所述信号或可任意定义的映射能够被表示在实数平面或复数平面上。
20.根据权利要求19所述的设备,其特征在于用于依据信号电平进行标准化的装置。
21.根据权利要求19或20所述的设备,其特征在于用于依据均方能量进行标准化的装置。
22.根据权利要求13至21之一所述的设备,其特征在于,用于确定如下内容的装置:
-两个或更多个信号(s1(t1)、s2(t1)、...、sm(t1))或其传递函数(t1(s1(t1))、t2(s2(t1))、...、tm(sm(t1)))的组合(f^(t1))或多个组合(f1^(t1)、f2^(t1)、...、fp^(t1))与必要时在相对应的变换之后位于复数或实数平面的第一象限中的半平面的交点(ξh1),所述信号或其传递函数或组合能够被表示在实数平面或复数平面上,
或者
-一个信号(s#(t1))或者多个信号(s1 #(t1)、s2 #(t1)、...、sΩ #(t1))的可任意定义的映射(f#(t1))或多个可任意定义的映射(f1 #(t1)、f2 #(t1)、...、fμ #(t1))与必要时在相对应的变换之后位于复数或实数平面的第一象限中的半平面的交点(ξh1),所述信号或可任意定义的映射能够被表示在实数平面或复数平面上,
并且紧接着确定其平均值(),
其中所述半平面通过向量(1,1,-2)和(1,1,1)或者也通过向量(-1,-1,2)和(1,1,1)来撑开,其中在下面,所述实数平面的横坐标轴与所述复数平面的实轴相同,并且所述实数平面的纵坐标轴与所述复数平面的虚轴相同;
以及在于用于紧接着确定如下内容的装置:
-两个或更多个信号(s1(t2)、s2(t2)、...、sm(t2))或其传递函数(t1(s1(t2))、t2(s2(t2))、...、tm(sm(t2)))的组合(f^(t2))或多个组合(f1^(t2)、f2^(t2)、...、fp^(t2))与必要时在相对应的变换之后位于复数或实数平面的第一象限中的半平面的交点(ξh2),所述信号或其传递函数或组合能够被表示在实数平面或复数平面上,
或者
-一个信号(s#(t2))或者多个信号(s1 #(t2)、s2 #(t2)、...、sΩ #(t2))的可任意定义的映射(f#(t2))或多个可任意定义的映射(f1 #(t2)、f2 #(t2)、...、fμ #(t2))与必要时在相对应的变换之后位于复数或实数平面的第一象限中的半平面的交点(ξh2),所述信号或可任意定义的映射能够被表示在实数平面或复数平面上,
以及确定所有交点
的平均值(ξ*2),其中所述半平面通过向量(1,1,-2)和(1,1,1)或者也通过向量(-1,-1,2)和(1,1,1)来撑开,
以及在于如下装置:用于确定最接近(ξ*2)的平均值(ξ°υ)是否在区间[-σ+ξ*2,ξ*2+σ]之内,其中υ等于1或2,其中σ是可由用户同样通过装置任意确定的虚构的标准偏差σ>0;以及在肯定情况下用于选择与(ξ°υ)相关的:
-组合(f^(tυ))或多个组合(f1^(tυ)或f2^(tυ)或...或fp^(tυ))或信号(s1(tυ)或s2(tυ)或...或sm(tυ))或传递函数(t1(s1(tυ))或t2(s2(tυ))或...或tm(sm(tυ))),它们能够被表示在实数平面或复数平面上,
或者
-可任意定义的映射(f#(tυ))或多个可任意定义的映射(f1 #(tυ)或f2 #(tυ)或...或fμ #(tυ))或信号(s#(tυ))或(s1 #(tυ)或s2 #(tυ)或...或sΩ #(tυ)),它们能够被表示在实数平面或复数平面上,
或所述信号或传递函数或组合或映射的参数或特性;以及如下装置:用于在肯定情况下结束整个过程;以及用于确定两个平均值(ξ°1,ξ°2)距(ξ*2)必要时是否有相同的间距;以及用于在肯定情况下选择(ξ°1);以及用于确定第一平均值(ξ°1)是否在区间[-σ+ξ*2,ξ*2+σ]之内,其中σ是可由用户同样通过装置任意确定的虚构的标准偏差σ>0;以及在肯定情况下用于选择与(ξ°1)相关的:
-组合(f^(t1))或多个组合(f1^(t1)或f2^(t1)或...或fp^(t1))或信号(s1(t1)或s2(t1)或...或sm(t1))或传递函数(t1(s1(t1))或t2(s2(t1))或...或tm(sm(t1))),它们能够被表示在实数平面或复数平面上,
或者
-可任意定义的映射(f#(t1))或多个可任意定义的映射(f1 #(t1)或f2 #(t1)或...或fμ #(t1))或信号(s#(t1))或(s1 #(t1)或s2 #(t1)或...或sΩ #(t1)),它们能够被表示在实数平面或复数平面上,
或所述信号或传递函数或组合或映射的参数或特性;以及用于在肯定情况下结束整个过程的装置;以及用于针对第q步骤确定如下内容的装置:
-两个或更多个信号(s1(tq)、s2(tq)、...、sm(tq))或其传递函数(t1(s1(tq))、t2(s2(tq))、...、tm(sm(tq)))的组合(f^(tq))或多个组合(f1^(tq)、f2^(tq)、...、fp^(tq))与必要时在相对应的变换之后位于复数平面或实数平面的第一象限中的半平面的交点(ξhq),所述信号或其传递函数或组合能够被表示在实数平面或复数平面上,
或者
-一个信号(s#(tq))或多个信号(s1 #(tq)、s2 #(tq)、...、sΩ #(tq))的可任意定义的映射(f#(tq))或多个可任意定义的映射(f1 #(tq)、f2 #(tq)、...、fμ #(tq))与必要时在相对应的变换之后位于复数平面或实数平面的第一象限中的半平面的交点(ξhq),所述信号或可任意定义的映射能够被表示在实数平面或复数平面上,
以及所有交点
的平均值(ξ*q),其中所述半平面通过向量(1,1,-2)和(1,1,1)或者也通过向量(-1,-1,2)和(1,1,1)来撑开,以及如下装置:用于确定最接近(ξ*q)的平均值然后是否在区间[-σ+ξ*q,ξ*q+σ]之内,其中等于1或2或...或q,其中σ是可由用户同样通过装置任意确定的虚构的标准偏差σ>0;以及在肯定情况下用于选择与相关的:
或者
或所述信号或传递函数或组合或映射的参数或特性;以及用于在肯定情况下结束整个过程的装置;以及如下装置:用于确定在平均值相同时是否存在不同的:
-组合(f^(ts))或多个组合(f1^(ts)、f2^(ts)、...、fp^(ts))或信号(s1(ts)、s2(ts)、...、sm(ts))或传递函数(t1(s1(ts))、t2(s2(ts))、...、tm(sm(ts))),它们能够被表示在实数平面或复数平面上,1≤s≤q,
或者
-可任意定义的映射(f#(tι))或多个可任意定义的映射(f1 #(tι)、f2 #(tι)、...、fμ #(tι))或信号(s#(tι))或多个信号(s1 #(tι)、s2 #(tι)、...、sΩ #(tι)),它们能够被表示在实数平面或复数平面上,1≤ι≤q,
或所述信号或传递函数或组合或映射的参数或特性;以及在肯定情况下用于选择目前为止最为频繁地出现的那些信号或那些传递函数或那些组合或那些映射或所述信号或传递函数或组合或映射的特性或参数;以及用于确定多个信号或传递函数或组合或映射或所述信号或传递函数或组合或映射的特性或参数是否以相同频度出现;并且在肯定情况下用于选择展现出最宽散布的那些信号或那些传递函数或那些组合或那些映射或所述信号或传递函数或组合或映射的特性或参数,即针对最宽散布而言,差d-c变得最大,其中d是分别经历过的优化步骤的最后的索引号,c是分别经历过的优化步骤的第一索引号;以及在于如下装置:用于确定这对于多个信号或传递函数或组合或映射或所述信号或传递函数或组合或映射的特性或参数是否也合乎实际;以及在肯定情况下用于选择首先出现的那个信号或传递函数或组合或映射或所述信号或传递函数或组合或映射的特性或参数;以及用于确定是否(ξ°1,ξ°2,...,ξ°q)中的两个平均值最接近(ξ*q);以及在肯定情况下用于确定在第q-1步骤中是否曾选择这两个平均值之一或其相关的信号或传递函数或组合或映射或所述信号或传递函数或组合或映射的特性或参数;以及在肯定情况下用于保持正好那些信号或那些传递函数或那些组合或那些映射或所述信号或传递函数或组合或映射的特性或参数;以及如下装置:用于确定这样选择的平均值然后是否在区间[-σ+ξ*q,ξ*q+σ]之内,其中σ是可由用户同样通过装置任意确定的虚构的标准偏差σ>0,以及在肯定情况下用于选择与该平均值相关的信号或传递函数或组合或映射或所述信号或传递函数或组合或映射的特性或参数,以及用于在肯定情况下结束整个过程的装置,以及
装置,用于执行与针对第q步骤所示的形式相同的形式的第q+1步骤,并且用于继续该过程,以及用于确定平均值是否满足上述要求或是否达到允许的优化步骤的最高数,并且因此是否要结束该过程,以及在肯定情况下用于结束整个过程;
或者也在于用于确定如下内容的装置:
-两个或更多个信号(s1(t1)、s2(t1)、...、sm(t1))或其传递函数(t1(s1(t1))、t2(s2(t1))、...、tm(sm(t1)))的组合(f^(t1))或多个组合(f1^(t1)、f2^(t1)、...、fp^(t1))与必要时在相对应的变换之后位于复数或实数平面的第三象限中的半平面的交点(ξh1),所述信号或其传递函数或组合能够被表示在实数平面或复数平面上,
或者
-一个信号(s#(t1))或者多个信号(s1 #(t1)、s2 #(t1)、...、sΩ #(t1))的可任意定义的映射(f#(t1))或多个可任意定义的映射(f1 #(t1)、f2 #(t1)、...、fμ #(t1))与必要时在相对应的变换之后位于复数或实数平面的第三象限中的半平面的交点(ξh1),所述信号或可任意定义的映射能够被表示在实数平面或复数平面上,
其中所述半平面通过向量(1,1,-2)和(1,1,1)或者也通过向量(-1,-1,2)和(1,1,1)来撑开,其中在下面,所述实数平面的横坐标轴与所述复数平面的实轴相同,并且所述实数平面的纵坐标轴与所述复数平面的虚轴相同;
以及在于用于紧接着确定如下内容的装置:
-两个或更多个信号(s1(t2)、s2(t2)、...、sm(t2))或其传递函数(t1(s1(t2))、t2(s2(t2))、...、tm(sm(t2)))的组合(f^(t2))或多个组合(f1^(t2)、f2^(t2)、...、fp^(t2))与必要时在相对应的变换之后位于复数或实数平面的第三象限中的半平面的交点(ξh2),所述信号或其传递函数或组合能够被表示在实数平面或复数平面上,
或者
-一个信号(s#(t2))或者多个信号(s1 #(t2)、s2 #(t2)、...、sΩ #(t2))的可任意定义的映射(f#(t2))或多个可任意定义的映射(f1 #(t2)、f2 #(t2)、...、fμ #(t2))与必要时在相对应的变换之后位于复数或实数平面的第三象限中的半平面的交点(ξh2),所述信号或可任意定义的映射能够被表示在实数平面或复数平面上,
以及确定所有交点
的平均值(ξ*2),其中所述半平面通过向量(1,1,-2)和(1,1,1)或者也通过向量(-1,-1,2)和(1,1,1)来撑开,
以及在于如下装置:用于确定最接近(ξ*2)的平均值(ξ°υ)是否在区间[-σ+ξ*2,ξ*2+σ]之内,其中υ等于1或2,其中σ是可由用户同样通过装置任意确定的虚构的标准偏差σ>0;以及在肯定情况下用于选择与(ξ°υ)相关的:
-组合(f^(tυ))或多个组合(f1^(tυ)或f2^(tυ)或...或fp^(tυ))或信号(s1(tυ)或s2(tυ)或...或sm(tυ))或传递函数(t1(s1(tυ))或t2(s2(tυ))或...或tm(sm(tυ))),它们能够被表示在实数平面或复数平面上,
或者
-可任意定义的映射(f#(tυ))或多个可任意定义的映射(f1 #(tυ)或f2 #(tυ)或...或fυ #(tυ))或信号(s#(tυ))或(s1 #(tυ)或s2 #(tυ)或...或sΩ #(tυ)),它们能够被表示在实数平面或复数平面上,
或所述信号或传递函数或组合或映射的参数或特性;以及如下装置:用于在肯定情况下结束整个过程;以及用于确定两个平均值(ξ°1,ξ°2)距(ξ*2)必要时是否有相同的间距;以及用于在肯定情况下选择(ξ°1);以及用于确定第一平均值(ξ°1)是否在区间[-σ+ξ*2,ξ*2+σ]之内,其中σ是可由用户同样通过装置任意确定的虚构的标准偏差σ>0;以及在肯定情况下用于选择与(ξ°1)相关的:
-组合(f^(t1))或多个组合(f1^(t1)或f2^(t1)或...或fp^(t1))或信号(s1(t1)或s2(t1)或...或sm(t1))或传递函数(t1(s1(t1))或t2(s2(t1))或...或tm(sm(t1))),它们能够被表示在实数平面或复数平面上,
或者
-可任意定义的映射(f#(t1))或多个可任意定义的映射(f1 #(t1)或f2 #(t1)或...或fμ #(t1))或信号(s#(t1))或(s1 #(t1)或s2 #(t1)或...或sΩ #(t1)),它们能够被表示在实数平面或复数平面上,
或所述信号或传递函数或组合或映射的参数或特性;以及用于在肯定情况下结束整个过程的装置;以及用于针对第q步骤确定如下内容的装置:
-两个或更多个信号(s1(tq)、s2(tq)、...、sm(tq))或其传递函数(t1(s1(tq))、t2(s2(tq))、...、tm(sm(tq)))的组合(f^(tq))或多个组合(f1^(tq)、f2^(tq)、...、fp^(tq))与必要时在相对应的变换之后位于复数平面或实数平面的第三象限中的半平面的交点(ξhq),所述信号或其传递函数或组合能够被表示在实数平面或复数平面上,
或者
-一个信号(s#(tq))或多个信号(s1 #(tq)、s2 #(tq)、...、sΩ #(tq))的可任意定义的映射(f#(tq))或多个可任意定义的映射(f1 #(tq)、f2 #(tq)、...、fμ #(tq))与必要时在相对应的变换之后位于复数平面或实数平面的第三象限中的半平面的交点(ξhq),所述信号或可任意定义的映射能够被表示在实数平面或复数平面上,
以及确定所有交点
的平均值(ξ*q),其中所述半平面通过向量(1,1,-2)和(1,1,1)或者也通过向量(-1,-1,2)和(1,1,1)来撑开;以及如下装置:用于确定最接近(ξ*q)的平均值然后是否在区间[-σ+ξ*q,ξ*q+σ]之内,其中等于1或2或...或q,其中σ是可由用户同样通过装置任意确定的虚构的标准偏差σ>0,以及在肯定情况下用于选择与相关的:
或者
或所述信号或传递函数或组合或映射的参数或特性;以及用于在肯定情况下结束整个过程的装置;以及如下装置:用于确定在平均值相同时是否存在不同的:
-组合(f^(ts))或多个组合(f1^(ts)、f2^(ts)、...、fp^(ts))或信号(s1(ts)、s2(ts)、...、sm(ts))或传递函数(t1(s1(ts))、t2(s2(ts))、...、tm(sm(ts))),它们能够被表示在实数平面或复数平面上,1≤s≤q,
或者
-可任意定义的映射(f#(tι))或多个可任意定义的映射(f1 #(tι)、f2 #(tι)、...、fμ #(tι))或信号(s#(tι))或多个信号(s1 #(tι)、s2 #(tι)、...、sΩ #(tι)),它们能够被表示在实数平面或复数平面上,1≤ι≤q,
或所述信号或传递函数或组合或映射的参数或特性;以及在肯定情况下用于选择目前为止最为频繁地出现的那些信号或那些传递函数或那些组合或那些映射或所述信号或传递函数或组合或映射的特性或参数;以及用于确定多个信号或传递函数或组合或映射或所述信号或传递函数或组合或映射的特性或参数是否以相同频度出现;并且在肯定情况下用于选择展现出最宽散布的那些信号或那些传递函数或那些组合或那些映射或所述信号或传递函数或组合或映射的特性或参数,即针对最宽散布而言,差d-c变得最大,其中d是分别经历过的优化步骤的最后的索引号,c是分别经历过的优化步骤的第一索引号;以及在于如下装置:用于确定这对于多个信号或传递函数或组合或映射或所述信号或传递函数或组合或映射的特性或参数是否也合乎实际;以及在肯定情况下用于选择首先出现的信号或传递函数或组合或映射或所述信号或传递函数或组合或映射的特性或参数;以及用于确定是否(ξ°1,ξ°2,...,ξ°q)中的两个平均值最接近(ξ*q);以及在肯定情况下用于确定在第q-1步骤中是否曾选择这两个平均值之一或其相关的信号或传递函数或组合或映射或所述信号或传递函数或组合或映射的特性或参数;以及在肯定情况下用于保持正好那些信号或那些传递函数或那些组合或那些映射或所述信号或传递函数或组合或映射的特性或装置;以及如下装置:用于确定这样选择的平均值然后是否在区间[-σ+ξ*q,ξ*q+σ]之内,其中σ是可由用户同样通过装置任意确定的虚构的标准偏差σ>0;以及在肯定情况下用于选择与该平均值相关的信号或传递函数或组合或映射或所述信号或传递函数或组合或映射的特性或参数;以及用于在肯定情况下结束整个过程的装置,以及
装置,用于执行与针对第q步骤所示的形式相同的形式的第q+1步骤,并且用于继续该过程,以及用于确定平均值是否满足上述要求或是否达到允许的优化步骤的最高数,并且因此是否要结束该过程,以及在肯定情况下用于结束整个过程。
23.根据权利要求13至22之一所述的设备,其特征在于装置,
-用于确定成对信号(x(t1),y(t1))的复传递函数( 和)的和与位于复数平面或实数平面的第一象限中的半平面的交点(ξh1),所述信号或复传递函数必要时在相对应的变换之后能够被表示在实数平面或复数平面上,所述半平面通过向量(1,1,-2)和(1,1,1)或者也通过向量(-1,-1,2)和(1,1,1)来撑开,其中在下面,所述实数平面的横坐标轴与所述复数平面的实轴相同,并且所述实数平面的纵坐标轴与所述复数平面的虚轴相同,并且紧接着确定其平均值(
-用于紧接着确定成对信号(x(t2),y(t2))的复传递函数(和 )的和与位于复数平面或实数平面的第一象限中的半平面的交点(ξh2),所述信号或复传递函数必要时在相对应的变换之后能够被表示在实数平面或复数平面上,所述半平面通过向量(1,1,-2)和(1,1,1)或者也通过向量(-1,-1,2)和(1,1,1)来撑开,并且紧接着确定其平均值()
以及确定所有交点
的平均值(ξ*2),以及用于确定最接近(ξ*2)的平均值(ξ°υ)是否在区间[-σ+ξ*2,ξ*2+σ]之内,其中υ等于1或2,其中σ是可由用户同样通过装置任意确定的虚构的标准偏差σ>0,以及用于选择与(ξ°υ)相关的信号(x(tυ)或y(tυ))或传递函数(或)或这些传递函数的和或这些信号或传递函数或和的特定特性或参数并且在肯定情况下结束整个过程;以及用于确定两个平均值(ξ°1,ξ°2)距(ξ*2)是否有相同的间距,以及用于在肯定情况下选择(ξ°1),以及用于确定(ξ°1)是否在区间[-σ+ξ*2,ξ*2+σ]之内,其中σ是可由用户同样通过装置任意确定的虚构的标准偏差σ>0,以及用于选择与(ξ°1)相关的信号(x(t1)或y(t1))或传递函数(或 )或这些传递函数的和或这些信号或传递函数或和的特定特性或参数并且用于在肯定情况下结束整个过程,以及
-用于针对第q步骤确定成对信号(x(tq),y(tq))的复传递函数(和)的和与位于所述复数平面或实数平面的第一象限中的半平面的交点(ξhq),所述信号或复传递函数必要时在相对应的变换之后能够被表示在复数平面或实数平面上,并且紧接着确定其平均值()
以及确定所有交点
的平均值(ξ*q),其中所述半平面通过向量(1,1,-2)和(1,1,1)或者也通过向量(-1,-1,2)和(1,1,1)来撑开;以及用于确定最接近(ξ*q)的平均值是否在区间[-σ+ξ*q,ξ*q+σ]之内,其中等于1或2或...或q,其中σ是可由用户同样通过装置任意确定的虚构的标准偏差σ>0,以及用于选择与相关的信号(或)或传递函数(或)或这些传递函数的和或这些信号或传递函数或和的特定特性或参数并且在肯定情况下结束整个过程;以及用于在相同平均值的情况下确定是否存在不同的信号(x(ts)或y(ts))或传递函数(或 )或这些传递函数的和或这些信号或传递函数或和的特定特性或参数,其中1≤s≤q;以及在肯定情况下用于选择目前为止最为频繁出现的那些信号(x(ts)或y(ts))或传递函数( 或)或这些传递函数之和或这些信号或传递函数或和的特定特性或参数;以及用于确定多个信号(x(ts)或y(ts))或传递函数( 或)或这些传递函数的和或这些信号或传递函数或和的特定特性或参数是否以相同频度出现,并且在肯定情况下用于选择展现出最宽散布的那些信号(x(ts)或y(ts))或传递函数(或)或这些传递函数的和或这些信号或传递函数或和的特定特性或参数,即对于最宽的散布而言,差d-c变得最大,其中d是分别经历过的优化步骤的最后的索引号,c是分别经历过的优化步骤的第一索引号;以及用于确定这对于多个信号(x(ts)或y(ts))或传递函数(或 )或这些传递函数的和或这些信号或传递函数或和的特定特性或参数是否也合乎实际,以及在肯定情况下用于选择首先出现的或其信号(x(ts)或y(ts))或传递函数( 或)或这些传递函数的和或这些信号或传递函数或和的特定特性或参数;以及用于确定是否(ξ°1,ξ°2,...,ξ°q)中的两个平均值最接近(ξ*q),以及在肯定情况下用于确定在第q-1步骤中是否曾选择这两个平均值之一或其相关的信号(x(t)或y(t))或传递函数(或 )或这些传递函数之和或这些信号或传递函数或和的特定特性或参数,并且在肯定情况下用于保持正好那些信号(x(t)或y(t))或传递函数(或 )或这些传递函数的和或这些信号或传递函数或和的特定特性或参数,以及用于确定这样所选择的平均值然后是否在区间[-σ+ξ*q,ξ*q+σ]之内,其中σ是可由用户同样通过装置任意确定的虚构的标准偏差σ>0,以及在肯定情况下用于选择与该平均值相关的信号(x(t)或y(t))或传递函数(或)或这些传递函数的和或这些信号或传递函数或和的特定特性或参数并且用于结束整个过程;以及
-用于执行与针对第q步骤所示的形式相同的形式的第q+1步骤,并且用于继续该过程,以及用于确定平均值是否满足上述要求或达到允许的优化步骤的最高数,并且因此是否要结束该过程,以及在肯定情况下用于结束整个过程;
或者也在于装置
-用于确定成对信号(x(t1),y(t1))的复传递函数( 和)的和与位于复数平面或实数平面的第三象限中的半平面的交点(ξh1),所述信号或复传递函数必要时在相对应的变换之后能够被表示在实数平面或复数平面上,所述半平面通过向量(1,1,-2)和(1,1,1)或者也通过向量(-1,-1,2)和(1,1,1)来撑开,其中在下面,所述实数平面的横坐标轴与所述复数平面的实轴相同,并且所述实数平面的纵坐标轴与所述复数平面的虚轴相同,并且紧接着确定其平均值();
-用于紧接着确定成对信号(x(t2),y(t2))的复传递函数(和 )的和与位于复数平面或实数平面的第三象限中的半平面的交点(ξh2),所述信号或复传递函数必要时在相对应的变换之后能够被表示在实数平面或复数平面上,所述半平面通过向量(1,1,-2)和(1,1,1)或者也通过向量(-1,-1,2)和(1,1,1)来撑开,并且紧接着确定其平均值()
以及确定所有交点
的平均值(ξ*2),以及用于确定最接近(ξ*2)的平均值(ξ°υ)是否在区间[-σ+ξ*2,ξ*2+σ]之内,其中υ等于1或2,其中σ是可由用户同样通过装置任意确定的虚构的标准偏差σ>0,以及用于选择与(ξ°υ)相关的信号(x(tυ)或y(tυ))或传递函数(或)或这些传递函数的和或这些信号或传递函数或和的特定特性或参数并且在肯定情况下结束整个过程;以及用于确定两个平均值(ξ°1,ξ°2)距(ξ*2)是否有相同的间距,以及用于在肯定情况下选择(ξ°1),以及用于确定(ξ°1)是否在区间[-σ+ξ*2,ξ*2+σ]之内,其中σ是可由用户同样通过装置任意确定的虚构的标准偏差σ>0,以及用于选择与(ξ°1)相关的信号(x(t1)或y(t1))或传递函数(或 )或这些传递函数的和或这些信号或传递函数或和的特定特性或参数并且用于在肯定情况下结束整个过程,以及
-用于针对第q步骤确定成对信号(x(tq),y(tq))的复传递函数(和)的和与位于所述复数平面或实数平面的第三象限中的半平面的交点(ξhq),所述信号或复传递函数必要时在相对应的变换之后能够被表示在复数平面或实数平面上,并且紧接着确定其平均值()
以及确定所有交点
的平均值(ξ*q),其中所述半平面通过向量(1,1,-2)和(1,1,1)或者也通过向量(-1,-1,2)和(1,1,1)来撑开;以及用于确定最接近(ξ*q)的平均值是否在区间[-σ+ξ*q,ξ*q+σ]之内,其中等于1或2或...或q,其中σ是可由用户同样通过装置任意确定的虚构的标准偏差σ>0,以及用于选择与相关的信号(或)或传递函数(或)或这些传递函数的和或这些信号或传递函数或和的特定特性或参数并且在肯定情况下结束整个过程;以及用于在相同平均值的情况下确定是否存在不同的信号(x(ts)或y(ts))或传递函数(或 )或这些传递函数的和或这些信号或传递函数或和的特定特性或参数,其中1≤s≤q;以及在肯定情况下用于选择目前为止最为频繁出现的那些信号(x(ts)或y(ts))或传递函数( 或)或这些传递函数之和或这些信号或传递函数或和的特定特性或参数;以及用于确定多个信号(x(ts)或y(ts))或传递函数( 或)或这些传递函数的和或这些信号或传递函数或和的特定特性或参数是否以相同频度出现,并且在肯定情况下用于选择展现出最宽散布的那些信号(x(ts)或y(ts))或传递函数(或)或这些传递函数的和或这些信号或传递函数或和的特定特性或参数,即对于最宽的散布而言,差d-c变得最大,其中d是分别经历过的优化步骤的最后的索引号,c是分别经历过的优化步骤的第一索引号;以及用于确定这对于多个信号(x(ts)或y(ts))或传递函数(或 )或这些传递函数的和或这些信号或传递函数或和的特定特性或参数是否也合乎实际,以及在肯定情况下用于选择首先出现的或其信号(x(ts)或y(ts))或传递函数( 或)或这些传递函数的和或这些信号或传递函数或和的特定特性或参数;以及用于确定是否(ξ°1,ξ°2,...,ξ°q)中的两个平均值最接近(ξ*q),以及在肯定情况下用于确定在第q-1步骤中是否曾选择这两个平均值之一或其相关的信号(x(t)或y(t))或传递函数(或 )或这些传递函数之和或这些信号或传递函数或和的特定特性或参数,并且在肯定情况下用于保持正好那些信号(x(t)或y(t))或传递函数(或 )或这些传递函数的和或这些信号或传递函数或和的特定特性或参数,以及用于确定这样所选择的平均值然后是否在区间[-σ+ξ*q,ξ*q+σ]之内,其中σ是可由用户同样通过装置任意确定的虚构的标准偏差σ>0,以及在肯定情况下用于选择与该平均值相关的信号(x(t)或y(t))或传递函数(或)或这些传递函数的和或这些信号或传递函数或和的特定特性或参数并且用于结束整个过程;以及
-用于执行与针对第q步骤所示的形式相同的形式的第q+1步骤,并且用于继续该过程,以及用于确定平均值是否满足上述要求或达到允许的优化步骤的最高数,并且因此是否要结束该过程,以及在肯定情况下用于结束整个过程。
24.根据权利要求13至23之一所述的设备,其具有用于进行压缩或进行数据缩减或进行其他选择性分析的装置。
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