CN105765655A - 高频带译码中的选择性相位补偿 - Google Patents

高频带译码中的选择性相位补偿 Download PDF

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Abstract

一种方法包含在编码器处基于高频带残差信号而确定相位调整参数。所述方法还包含将所述相位调整参数插入到所述音频信号的经编码版本中以在从所述音频信号的所述经编码版本重构所述音频信号期间实现相位调整。

Description

高频带译码中的选择性相位补偿
相关申请案的交叉参考
本申请案主张来自共同拥有的2013年11月22日申请的第61/907,674号美国临时专利申请案及2014年11月21号申请的第14/550,589号美国非临时专利申请案的优先权，所述申请案的内容以全文引用的方式明确地并入本文中。
技术领域
本发明通常涉及信号处理。
背景技术
技术的进步已经产生了更小且更强大的计算装置。举例来说，当前存在多种便携式个人计算装置，包含无线计算装置，例如便携式无线电话、个人数字助理(PDA)和寻呼装置，其体积小，重量轻，且易于由用户携带。更确切地说，例如蜂窝电话和因特网协议(IP)电话等便携式无线电话可经由无线网络传送语音和数据包。另外，许多此类无线电话包含并入其中的其它类型的装置。举例来说，无线电话还可包含数字静态相机、数码摄像机、数字记录器和音频文件播放器。
在传统电话系统(例如，公共交换电话网路(PSTN))中，信号带宽限于300赫兹(Hz)至3.4千赫兹(kHz)的频率范围。在例如蜂窝式电话及因特网通信协议语音(VoIP)等宽带(WB)应用中，信号带宽可横跨50Hz至7kHz的频率范围。超宽带(SWB)译码技术支持扩展到16kHz左右的带宽。将信号带宽从3.4kHz的窄带电话扩展到16kHz的SWB电话可改进信号重建的质量、智能性和自然度。
SWB译码技术通常涉及编码和发射信号的较低频率部分(例如，50Hz到7kHz，也被称为“低频带”)。举例来说，可使用滤波器参数及/或低频带激励信号表示低频带。然而，为了改进译码效率，信号的较高频率部分(例如，7kHz到16kHz，也被称为“高频带”)可不完全经编码和发射。替代地，接收器可利用信号建模以预测高频带。在一些实施方案中，可将与高频带相关联的数据提供到接收器以辅助预测。此数据可被称为“旁侧信息”，且可包含增益信息、线谱频率(LSF，也被称为线谱对(LSP))等。低频带信号的性质可用于产生旁侧信息；然而，旁侧信息可表示不了高频带，因为低频带信号的性质可不正确地表征高频带的一或多个特性。不准确的旁侧信息可在接收器处的高频带信号重构期间产生可听假影。
发明内容
揭示用于执行相位失配补偿以用于改进对高频带时间特性的跟踪的系统和方法。语音编码器可使用第一信号(例如，音频信号的低频带部分)的性质产生用于在解码器处重构音频信号的高频带部分的信息(例如，旁侧信息)。第一信号的实例可包含低频带或高频带激发的经变换(例如，非线性)激发，基于所述经变换激发以产生旁侧信息。
相位分析器可基于表征音频信号的高频带的高频带残差信号而确定调整第一信号的相位调整参数。例如，相位分析器可利用域变换(例如，快速傅里叶变换(FFT))确定选择性频率分量的相位分量(例如，第一信号中及高频带残差信号中的音高峰值)。对应于相位分量的值可经量化为相位调整参数且提供给相位调整器以基于高频带残差信号调整第一信号的相位。作为另一实例，相位分析器可产生俘获高频带残差信号的能量的频谱峰值的正弦波形。俘获能量的频谱峰值可为近似高频带残差信号的相位的有效方式。正弦波形的分量(例如相位、频率及/或振幅)可经量化为相位调整参数且提供给相位调整器以重构高频带残差信号。可将相位调整参数与其它旁侧信息一起发射到解码器以重构音频信号的高频带部分。
在特定实施例中，一种方法包含在编码器处基于高频带残差信号而确定相位调整参数。所述方法还包含基于所述相位调整参数而调整第一信号的相位。所述第一信号可与音频信号的低频带部分相关联。所述方法还包含将相位调整参数插入到音频信号的经编码版本中以在从音频信号的经编码版本重构音频信号期间实现相位调整。所述方法进一步包含将相位调整参数作为位流的部分发射到语音解码器。
在另一特定实施例中，一种设备包含经配置以基于高频带残差信号而确定相位调整参数的相位分析器。所述设备还包含经配置以基于相位调整参数而调整第一信号的相位的相位调整器。所述第一信号可与音频信号的低频带部分相关联。所述设备还包含多路复用器，其经配置以将相位调整参数插入到音频信号的经编码版本中以在从音频信号的经编码版本重构音频信号期间实现相位调整。
在另一特定实施例中，一种非暂时性计算机可读媒体包含在由处理器执行时致使所述处理器基于高频带残差信号而确定相位调整参数的指令。所述指令还可执行以致使所述处理器基于相位调整参数而调整第一信号的相位。所述第一信号可与音频信号的低频带部分相关联。所述指令还可执行以致使所述处理器将相位调整参数插入到音频信号的经编码版本中以在从音频信号的经编码版本重构音频信号期间实现相位调整。
在另一特定实施例中，一种设备包含用于基于高频带残差信号而确定相位调整参数的装置。所述设备还包含用于基于所述相位调整参数而调整第一信号的相位的装置，所述第一信号与音频信号的低频带部分相关联。所述设备还包含用于将相位调整参数插入到音频信号的经编码版本中以在从音频信号的经编码版本重构音频信号期间实现相位调整的装置。所述设备进一步包含用于将相位调整参数作为位流的部分发射到语音解码器的装置。
在另一特定实施例中，一种方法包含在解码器处从编码器接收经编码音频信号。所述经编码音频信号包含基于在编码器处产生的高频带残差信号的相位调整参数。所述方法进一步包含基于所述经编码音频信号而产生经重构第一信号，所述经重构第一信号对应于在编码器处产生的与音频信号的低频带部分相关联的第一信号的经重构版本。所述方法还包含将相位调整参数应用到所述经重构第一信号以调整经重构第一信号的相位。所述方法进一步包含基于相位经调整的经重构第一信号而重构音频信号。
在另一特定实施例中，一种设备包含经配置以从编码器接收经编码音频信号的解码器。所述经编码音频信号包含基于在编码器处产生的高频带残差信号的相位调整参数。所述解码器进一步经配置以基于所述经编码音频信号而产生经重构第一信号，所述经重构第一信号对应于在编码器处产生的与音频信号的低频带部分相关联的第一信号的经重构版本。所述解码器还经配置以将相位调整参数应用到所述经重构第一信号以调整经重构第一信号的相位。所述解码器进一步经配置以基于相位经调整的经重构第一信号而重构音频信号。
在另一特定实施例中，一种设备包含用于从编码器接收经编码音频信号的装置。所述经编码音频信号包含基于在编码器处产生的高频带残差信号的相位调整参数。所述设备还包含用于基于所述经编码音频信号而产生经重构第一信号的装置，所述经重构第一信号对应于在编码器处产生的与音频信号的低频带部分相关联的第一信号的经重构版本。所述设备进一步包含用于将相位调整参数应用到所述经重构第一信号以调整经重构第一信号的相位的装置。所述设备还包含用于基于相位经调整的经重构第一信号而重构音频信号的装置。
在另一特定实施例中，一种非暂时性计算机可读媒体包含在由处理器执行时致使所述处理器从编码器接收经编码音频信号的指令。所述经编码音频信号包含基于在编码器处产生的高频带残差信号的相位调整参数以调整在语音编码器处产生的第一信号的相位。所述指令进一步可执行以致使所述处理器基于经编码音频信号而产生经重构第一信号，所述经重构第一信号对应于在编码器处产生的与音频信号的低频带部分相关联的第一信号的经重构版本。所述指令还可执行以致使所述处理器将相位调整参数应用到所述经重构第一信号以调整经重构第一信号的相位。所述指令进一步可执行以基于相位经调整的经重构第一信号而重构音频信号。
由所揭示的实施例中的至少一者提供的特定优点包含减少高频带残差信号与用于产生描述高频带的旁侧信息的第一信号之间的相位失配。例如，所揭示的实施例可减少高频带残差信号与谐波扩展信号之间或高频带残差信号与由谐波扩展信号产生的高频带激发信号之间的相位失配。本发明的其它方面、优点和特征将在审阅全部申请案之后变得显而易见，所述全部申请案包含以下章节：附图说明、具体实施方式和权利要求书。
附图说明
图1是说明可操作以确定高频带重构的相位调整参数的系统的特定实施例的图；
图2为说明相位分析器及相位调整器的特定实施例的图；
图3是说明相位分析器及相位调整器的其它特定实施例的图；
图4是说明可操作以确定高频带重构的相位调整参数的系统的特定实施例的图；
图5是说明可操作以确定高频带重构的相位调整参数的系统的另一特定实施例的图；
图6是说明可操作以使用相位调整参数重构音频信号的系统的特定实施例的图；
图7描绘说明使用相位调整参数以用于高频带重构的方法的特定实施例的流程图；及
图8是可操作以执行根据图1到7的系统和方法的信号处理操作的无线装置的框图。
具体实施方式
参看图1，展示可操作以确定用于高频带重构的相位调整参数的系统的特定实施例且整体标示为100。在特定实施例中，系统100可集成到编码系统或设备(例如，无线电话或译码器/解码器(CODEC))中。在其它实施例中，系统100可集成到机顶盒、音乐播放器、视频播放器、娱乐单元、导航装置、通信装置、PDA、固定位置数据单元或计算机中。
应注意，在以下描述中，将由图1的系统100执行的各种功能经描述为由某些组件或模块执行。然而，组件和模块的此划分仅为了说明。在替代实施例中，由特定组件或模块执行的功能可改为在多个组件或模块之间进行划分。此外，在替代实施例中，图1的两个或更多个组件或模块可集成为单一组件或模块。图1中说明的每一组件或模块可使用硬件(例如，现场可编程栅极阵列(FPGA)装置、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、控制器等)、软件(例如，可由处理器执行的指令)或其任何组合来实施。
系统100包含经配置以接收输入音频信号102的分析滤波器组110。举例来说，输入音频信号102可由麦克风或其它输入装置提供。在特定实施例中，输入音频信号102可包含话音。输入音频信号102可为SWB信号，所述SWB信号包含在从约50Hz到约16kHz的频率范围中的数据。分析滤波器组110可基于频率将输入音频信号102滤波成多个部分。举例来说，分析滤波器组110可产生低频带信号122及高频带信号124。低频带信号122及高频带信号124可具有相等或不相等的带宽，且可重叠或不重叠。在替代实施例中，分析滤波器组110可产生两个以上输出。
在图1的实例中，低频带信号122及高频带信号124占用不重叠的频带。例如，低频带信号122及高频带信号124可分别占用50Hz到7kHz及7kHz到16kHz的不重叠频带。在替代实施例中，低频带信号122及高频带信号124可分别占用50Hz到8kHz及8kHz到16kHz的不重叠频带。在另一替代实施例中，低频带信号122及高频带信号124重叠(例如，分别是50Hz到8kHz及7kHz到16kHz)，其可使得分析滤波器组110的低通滤波器及高通滤波器能够具有平滑的高低频规律性衰减，其可简化设计并降低低通滤波器及高通滤波器的成本。重叠低频带信号122及高频带信号124还可在接收器处实现低频带及高频带信号的平滑混合，其可产生更少的可听假影。
应注意，虽然图1的实例说明SWB信号的处理，但此仅用于说明。在替代实施例中，输入音频信号102可为具有约50Hz到约8kHz的频率范围的WB信号。在此实施例中，低频带信号122可对应于约50Hz到约6.4kHz的频率范围且高频带信号124可对应于约6.4kHz到约8kHz的频率范围。
系统100可包含经配置以接收低频带信号122的低频带分析模块130。在特定实施例中，低频带分析模块130可表示码激励线性预测(CELP)编码器的实施例。低频带分析模块130可包含线性预测(LP)分析及译码模块132、线性预测系数(LPC)到LSP变换模块134及量化器136。LSP也可被称作LSF，且所述两个术语(LSP及LSF)在本文中可互换地使用。LP分析及译码模块132可将低频带信号122的频谱包络编码为一组LPC。对于音频的每一帧(例如，对应于16kHz的取样速率下的320个样本的20毫秒(ms)音频)、音频的每一子帧(例如，5ms音频)或其任何组合可产生LPC。可由所执行的LP分析的“阶数”确定每一帧或子帧所产生的LPC的数目。在特定实施例中，LP分析及译码模块132可产生对应于十阶LP分析的一组十一个LPC。
LPC到LSP变换模块134可将由LP分析及译码模块132产生的所述组LPC变换成对应组LSP(例如，使用一对一变换)。或者，所述组LPC可经一对一变换成对应一组部分自相关系数、对数面积比率值、导谱对(ISP)或导谱频(ISF)。所述组LPC与所述组LSP之间的变换可为可逆的而不存在误差。
量化器136可量化由变换模块134产生的所述组LSP。例如，量化器136可包含或耦合到包含多个条目(例如，向量)的多个码簿。为量化所述组LSP，量化器136可识别“最靠近”(例如，基于失真度量，例如最小平方或均方误差)所述组LSP的码簿的条目。量化器136可输出对应于码簿中的所识别条目的位置的索引值或一连串索引值。因此，量化器136的输出可表示包含于低频带位流142中的低频带滤波器参数。
低频带分析模块130还可产生低频带激励信号144。举例来说，低频带激励信号144可为通过量化LP残差信号产生的经编码信号，在由低频带分析模块130执行的LP过程期间产生所述LP残差信号。LP残差信号可表示预测误差。
系统100可进一步包含高频带分析模块150，其经配置以从分析滤波器组110接收高频带信号124且从低频带分析模块130接收低频带激发信号144。高频带分析模块150可基于高频带信号124及低频带激发信号144而产生高频带旁侧信息172。例如，高频带旁侧信息172可包含高频带LSP、增益信息及/或相位信息(例如，相位调整参数)。在特定实施例中，所述相位信息可包含基于高频带残差信号182的相位调整参数，所述相位调整参数用于调整第一信号180的相位，如本文进一步描述。
如所说明，高频带分析模块150可包含LP分析及译码模块152、LPC到LSP变换模块154及量化器156。LP分析及译码模块152、变换模块154及量化器156中的每一者可如上文参考低频带分析模块130的对应组件所描述但以相对减小的分辨率(例如，针对每一系数、LSP等使用更少的位)起作用。LP分析及译码模块152可产生一组LPC，其由变换模块154变换为LSP且由量化器156基于码簿163进行量化。例如，LP分析及译码模块152、变换模块154及量化器156可使用高频带信号124确定包含在高频带旁侧信息172中的高频带过滤器信息(例如，高频带LSP)。高频带残差信号182可对应于LP分析及译码模块152的残差。
量化器156可经配置以量化一组频谱频率值，例如由变换模块154提供的LSP。在其它实施例中，量化器156可接收并量化多组一或多个其它类型的频谱频率值以作为LSF或LSP的补充或替代。例如，量化器156可接收并量化由LP分析及译码模块152产生的一组LPC。其它实例包含可在量化器156处接收并量化的多组部分自相关系数、对数面积比率值、及ISF。量化器156可包含向量量化器，其将输入向量(例如，呈向量格式的一组频谱频率值)编码为到表或码簿(例如码簿163)中的对应条目的索引。作为另一实例，量化器156可经配置以确定一或多个参数，可在解码器处(例如在稀疏码簿实施例中)从所述一或多个参数动态地产生输入向量，而非从存储装置检索。为了说明，可在例如CELP等译码方案及根据业界标准的编解码器(例如3GPP2(第三代合作伙伴2)EVRC(增强型可变速率编解码器))中应用稀疏码簿实例。在另一实施例中，高频带分析模块150可包含量化器156且可经配置以使用若干码簿向量产生合成信号(例如，根据一组滤波器参数)，且例如在感知加权域中选择与合成信号相关联的码簿向量中的与高频带信号124最佳匹配的一个码簿向量。
高频带分析模块150可包含相位分析器190。相位分析器190可经配置以基于高频带残差信号182而确定相位调整参数以调整第一信号180的相位。在第一特定实施例中，相位分析器190可经配置以对高频带残差信号182执行变换操作以将高频带残差信号182从时域转换为频域。例如，相位分析器190可对高频带残差信号182执行FFT操作。对高频带残差信号182执行变换操作可包含产生描述高频带残差信号182的对应数目的频率(例如，128个频率)的一定数目的变换系数(例如，128个傅里叶变换系数)。每一变换系数可包含在特定频率下的高频带残差信号182的相位信息及振幅信息。相位信息可经量化以产生相位调整参数。例如，量化器(未图示)可将相位信息量化为相位调整参数。可将相位调整参数提供给相位调整器192(以将第一信号180的相位调整为更紧密模拟高频带残差信号182的相位)及多路复用器(MUX)170以作为高频带旁侧信息172。
相位分析器190可经配置以产生每一频率的相位调整参数，或相位分析器190可经配置以产生选择性频率(例如，与高频带残差信号182的频谱峰值相关联的频率)的相位调整参数。可通过分析高频带残差信号182的能量的外围(例如，相对高及/或相对低)的峰值而确定频谱峰值。作为说明性非限制性实例，相位分析器190可产生对应于高频带(例如，7kHz到16kHz)中的有声帧的基本音高频率的倍数的频率的相位调整参数。例如，话音帧可具有1.5kHz的基本音高频率。相位分析器190可产生1.5kHz的倍数(例如，7.5kHz、9kHz、10.5kHz等)处的相位调整参数。作为另一说明性非限制性实例，相位分析器190可产生对应于变换系数的规则的间隔的频率的相位调整参数。作为非限制性实例，相位分析器190可产生对应于第10个变换系数、第20个变换系数、第30个变换系数等的频率的相位调整参数。在另一特定实施例中，相位分析器190可产生对应于第5个变换系数、第10个变换系数、第15个变换系数等的频率的相位调整参数。随着间隔减小(例如，随着产生更多的变换系数)，可俘获高频带残差信号182的增加(及更准确)的相位分量。
在第二特定实施例中，相位分析器190可经配置以产生近似高频带残差信号182的能级的正弦波形。例如，相位分析器190可迭代地搜索近似高频带残差信号182的频谱峰值处的能级的“主要”正弦波形。可基于近似准确度(例如，减小正弦波形与高频带残差信号182之间的均方误差)及与增加数目的正弦波形相关联的增加的位速率之间的权衡而确定用于近似能级的正弦波形的数目。每一正弦波形的相位分量、振幅分量及频率分量可经量化且提供给相位调整器192及多路复用器170以作为高频带旁侧信息174。经量化相位分量可对应于相位调整参数。
相位调整器192可经配置以基于相位调整参数而调整第一信号180的相位。根据上文描述的第一实施例，相位调整器192可经配置以对第一信号180执行变换操作(例如，FFT操作)以将第一信号180从时域转换为频域。相位调整器192可根据由相位分析器190产生的相位调整参数而取代或调整第一信号180的相位分量(在频域中)。例如，可将高频带残差信号182的选定频率的相位调整参数应用到第一信号180的对应频率。将相位调整参数应用到第一信号180的对应频率可使用从高频带残差信号182提取的分量取代第一信号180的相位分量。
根据上文描述的第二实施例，相位调整器192可经配置以产生近似第一信号180的能量的正弦波形。相位调整器192还可经配置以基于第一信号180与近似第一信号180的能级的正弦波形之间的能量差而产生残差正弦波形。例如，残差波形可对应于第一信号180的未由近似第一信号180的能级的正弦波形俘获的剩余能量。相位调整器192可使用由相位分析器190产生的相位调整参数而重构由相位分析器190产生的正弦波形。残差正弦波形可与经重构正弦波形的经缩放版本组合，如相对于图3所描述，以基于高频带残差信号182的相位而调整第一信号180的相位。
如本文中所描述，第一信号180可为低频带信号122的低频带激发的谐波经扩展版本(例如，非线性经扩展版本)。例如，低频带激发信号144可经受绝对值操作或正方形操作以产生低频带信号122的低频带激发的谐波经扩展版本。或者，第一信号180可为由低频带信号122的低频带激发的谐波经扩展版本产生的高频带激发信号。例如，白噪声可与低频带信号122的低频带激发的谐波经扩展版本混合以产生高频带激发信号。
在特定实施例中，高频带旁侧信息172可包含高频带LSP以及相位调整参数。例如，高频带旁侧信息172可包含由相位分析器190产生的相位调整参数。
低频带位流142及高频带旁侧信息172可由多路复用器170多路复用以产生输出位流199。输出位流199可表示对应于输入音频信号102的经编码音频信号。例如，多路复用器170可经配置以将包含在高频带旁侧信息172中的相位调整参数插入到输入音频信号102的经编码版本中以在输入音频信号102的重构期间实现相位调整。输出位流199可由发射器198发射(例如，在有线、无线或光学通道上)及/或存储。在接收器处，可通过多路分用器(DEMUX)、低频带解码器、高频带解码器及滤波器组执行反向操作以产生音频信号(例如，提供到扬声器或其它输出装置的输入音频信号102的经重构版本)。用于表示低频带位流142的位的数目可大体上大于用于表示高频带旁侧信息172的位的数目。因此，输出位流199中的大多数位可表示低频带数据。可在接收器处使用高频带旁侧信息172以根据信号模型从低频带数据重新产生高频带激发信号。例如，所述信号模型可表示低频带数据(例如，低频带信号122)与高频带数据(例如，高频带信号124)之间的一组预期关系或相关性。因此，不同信号模型可以用于不同种类的音频数据(例如，语音、音乐等)，且使用中的特定信号模型可在传送经编码音频数据之前由发射器及接收器进行协商(或通过业界标准界定)。通过使用所述信号模型，发射器处的高频带分析模块150可能够产生高频带旁侧信息172，使得接收器处的对应的高频带分析模块能够使用所述信号模型从输出位流199重构高频带信号124。
图1的系统100可减少高频带残差信号182与第一信号180之间的相位失配。例如，系统100可减少高频带残差信号182与谐波扩展信号之间或高频带残差信号182与由谐波扩展信号产生的高频带激发信号之间的失配。减少相位失配可提高增益形状估计并减少输入音频信号102的高频带重构期间的可听假影。例如，减少相位失配可提高第一信号180(例如，用于产生高频带信号124的合成版本的输入音频信号102的低频带部分)与高频带残差信号182的时序对准。对准第一信号180与高频带残差信号182可实现第一信号180与高频带残差信号182之间的更准确的增益形状估计。可将相位调整参数发射到解码器以减少输入音频信号102的高频带重构期间的可听假影。
参看图2，展示相位分析器290及相位调整器292的特定实施例。相位分析器290可对应于图1的相位分析器190且相位调整器292可对应于图1的相位调整器192。相位分析器290包含相位确定模块204，且相位调整器292包含相位调整模块210。在特定实施例中，相位分析器290还可包含第一变换模块202及第一反变换模块206。虽然在图2的相位分析器290中描绘反变换模块206，但在替代实施例中，相位分析器290可不存在反变换模块206。在特定实施例中，相位调整器292第二变换模块208及第二反变换模块212。
第一变换模块202可经配置以将图1的高频带残差信号182从时域转换为频域(例如，变换域)。例如，第一变换模块202可对高频带残差信号182执行FFT操作以将高频带残差信号182转换为频域高频带残差信号282。
可通过表示特定频带(例如，频率)内的信号特性的变换系数来表示频域高频带残差信号282。每一变换系数可包含特定频率的相位信息及特定频率的振幅信息。作为说明性非限制性实例，频域高频带残差信号282可包含范围从7kHz到16kHz的频率且可使用128个FFT系数表示。每一FFT系数可包含在7kHz与16kHz之间的不同频率下与高频带残差信号182相关联的相位信息。所述相位信息可由量化器(未图示)量化为相位调整参数242且提供给相位调整器292。
在一些实施方案中，相位确定模块204可经配置以确定对应于选择性FFT系数(例如，特定变换系数)的频率的相位调整参数242，这与确定对应于每一FFT系数的频率的相位调整参数形成对比。例如，相位确定模块204可确定对应于高频带(例如，7kHz到16kHz)中的有声帧的基本音高频率的整数倍数的频率的相位调整参数242。
作为另一实例，相位确定模块204可针对对应于FFT系数的频率以特定间隔确定相位调整参数242。作为非限制性实例，可针对对应于每第10个FFT系数的频率的第一间隔而确定相位调整参数242，且相位确定模块204可确定使用所述第一间隔是否俘获高频带残差信号182的频谱峰值的特定阈值(例如，频谱峰值的50％)。响应于不满足特定阈值的确定，可针对频率的第二间隔(例如，对应于每第4个FFT系数(例如，较高分辨率))而确定相位调整参数242，以满足特定阈值。因此，可调整频率的间隔以产生俘获频谱峰值的特定阈值的相位调整参数242。对应于所述间隔的数据还可经量化并与相位调整参数242一起发射到相位调整器292(及多路复用器170)。
第一反变换模块206可经配置以将频域高频带残差信号282转换回时域。例如，第一反变换模块206可对频域高频带残差信号282执行快速傅里叶反变换(IFFT)操作以将频域高频带残差信号282转换回为高频带残差信号182(例如，时域信号)。或者，在(未经变换的)高频带残差信号182可用于额外处理时，相位分析器290可不包含第一反变换模块206。
第二变换模块208可以与第一变换模块202大体上类似的方式操作。例如，第二变换模块208可经配置以将第一信号180从时域转换为频域以产生频域第一信号281。可将频域第一信号281与来自相位确定模块204的相位调整参数242一起提供给相位调整模块210。相位调整模块210可经配置以根据相位调整参数242取代频域第一信号281的相位分量。例如，相位调整模块210可使用选定频率(例如，选定间隔)下的频域高频带残差信号的相位取代频域第一信号281的相位以产生经调整的频域第一信号283。可通过使用频域第一信号281的相位分量(例如，第一信号180的FFT表示)取代高频带残差信号182的FFT表示的相位分量而取代频域第一信号281的分量的相位。
第二反变换模块212可以与第一反变换模块206大体上类似的方式操作。例如，第二反变换模块212可经配置以将经调整的频域第一信号283从频域转换为时域以产生相位经调整的信号244。
分别使用变换模块202、208将高频带残差信号182及第一信号180从时域转换为频域使得能够确定高频带残差信号182的特定频率下的相位分量(例如，相位调整参数242)且将所述相位分量应用到第一信号180。将高频带残差信号182的相位分量应用到第一信号180可补偿高频带残差信号182与第一信号180之间的相位失配，所述相位失配可原本导致可听假影。
在另一特定实施例中，相位分析器290可确定第一信号180与高频带残差信号182之间的相位失配。例如，第一变换模块202可确定第一信号182的变换系数及高频带残差信号182的对应变换系数。相位确定模块204可确定选择性频率分量(例如，第一信号180及高频带残差信号182中的音高峰值)的相位失配的量值。相位失配的量值可被量化为相位调整参数242且被提供给相位调整器292以基于所述相位失配来调整第一信号180的相位。
在特定实施例中，相位调整器292可调整多个频率下的第一信号180的相位。例如，相位调整器292可基于对应于第一信号180及高频带残差信号的第一变换系数的第一频率下的高频带残差信号182的相位而调整第一信号180的相位。相位调整器292还可基于对应于第一信号180及高频带残差信号182的第二变换系数的第二频率下的高频带残差信号182的相位而调整第一信号180的相位。
参看图3，展示相位分析器390及相位调整器392的特定实施例。相位分析器390可对应于图1的相位分析器190，且相位调整器392可对应于图1的相位调整器192。相位分析器390包含第一正弦曲线分析模块302及多路复用器(MUX)304。相位调整器392包含第二正弦曲线分析模块308、第一正弦曲线重构模块310、多路分用器(DeMUX)312及第二正弦曲线重构模块314。
可将高频带残差信号182提供给第一正弦曲线分析模块302。第一正弦曲线分析模块302可经配置以检测高频带残差信号182的特定时间实例(例如，时域分析)处或特定频率(例如，频域分析)处的能级。基于所检测到的能级，第一正弦曲线分析模块302可经配置以产生近似所述能级的正弦波形。例如，第一正弦曲线分析模块302可产生可经组合以俘获所检测到的能级的特定部分(例如，频谱峰值)的正弦波形。如本文中所用，“主要”正弦波形可对应于俘获被近似的信号的频谱峰值的正弦波形。第一正弦曲线分析模块302可经配置以产生主要正弦曲线的相位信息322。在特定实施例中，第一正弦曲线分析模块302还可产生主要正弦曲线的振幅信息324及频率信息326。所述信息322到326可由量化器(未图示)量化且由多路复用器304组合为相位调整参数342。
可将第一信号180提供到第二正弦曲线分析模块308及第一混频器352。第二分析模块308可以与正弦曲线分析模块302大体上类似的方式操作。例如，第二正弦曲线分析模块308可产生具有近似第一信号180的能级的能级的正弦曲线的相位信息332、振幅信息334及频率信息336。可将信息322到336提供给第一正弦曲线重构模块310。
第一正弦曲线重构模块310可经配置以将第一信号182重构为正弦波形338。例如，正弦波形338可基于信息322到336近似第一信号180的能级。将正弦波形338提供到第一混频器352。第一混频器352可从第一信号180减去正弦波形338的分量以产生接近正弦波形338与第一信号180之间的能量差的残差波形340。
可将相位调整参数342提供到多路分用器312。多路分用器312可产生近似高频带残差信号182的能量水平的占主导正弦波形的相位信息322、振幅信息324及频率信息326。可将信息322到326提供到第二正弦曲线重构模块314。第二正弦曲线重构模块314可以与第一正弦曲线重构模块310大体上类似的方式操作。例如，第二重构模块314可经配置以基于信息322到326重构近似高频带残差信号182的能级的正弦波形，且可将经重构正弦波形提供到第二混频器354(例如，缩放器/倍增管)。第二混频器354可基于缩放因数而缩放经重构正弦波形以产生经缩放经重构的正弦波形。所述缩放因数通常用于规格化与第一信号180(即，低频带信号的低频带激发的谐波经扩展版本或高频带激发)相关联的经重构正弦曲线的能量，及与高频带残差信号182相关联的经重构正弦曲线的能量。残差波形340在混频器356处与经缩放经重构的正弦波形混合以产生相位经调整的第一信号344。
图3的相位分析器390及相位调整器392可减少高频带残差信号182与第一信号180之间的相位失配。相位调整参数342可包含在描述高频带的旁侧信息中。减少相位失配可提高增益形状估计且减少输入音频信号102的高频带重构期间的可听假影。例如，减少相位失配可提高第一信号180(例如，用于产生高频带信号124的合成版本的输入音频信号102的低频带部分)与高频带残差信号182的时序对准。对准第一信号180与高频带残差信号182可实现第一信号180与高频带残差信号182之间的更准确的增益形状估计。
参看图4，展示可操作以确定用于高频带重构的相位调整参数的系统400的特定实施例。系统400包含线性预测分析滤波器404、非线性变换产生器407、相位分析器490及相位调整器492。
可将低频带激发信号144提供到非线性变换产生器407。如相对于图1所描述，可使用低频带分析模块130由低频带信号122(例如，输入音频信号102的低频带部分)产生低频带激发信号144。非线性变换产生器407可经配置以基于低频带激发信号144而产生谐波扩展信号480。例如，非线性变换产生器407可对低频带激发信号144的帧(或子帧)执行绝对值操作或平方操作以产生谐波扩展信号480。
为了说明，非线性变换产生器407可将低频带激发信号144(例如，范围从约0kHz到8kHz的8kHz信号)上取样以产生范围从约0kHz到16kHz的16kHz信号(例如，具有低频带激发信号144的约两倍带宽的信号)。16kHz信号的低频带部分(例如，约从0kHz到8kHz)可具有与低频带激发信号144大体上类似的谐波，且16kHz信号的高频带部分(例如，约从8kHz到16kHz)可基本上不含谐波。非线性变换产生器407可将16kHz信号的低频带部分中的“主要”谐波扩展到16kHz信号的高频带部分以产生谐波扩展信号480。因此，谐波扩展信号480可为使用非线性操作(例如，平方操作及/或绝对值操作)扩展到高频带中的低频带激发信号144的谐波经扩展版本。可将谐波扩展信号480提供到相位调整器492。谐波扩展信号480可对应于图1的第一信号180。
可将高频带信号124提供到线性预测分析滤波器404。线性预测分析滤波器404可经配置以基于高频带信号124(例如，输入音频信号102的高频带部分)产生高频带残差信号482。例如，线性预测分析滤波器404可将高频带信号124的频谱包络编码为用于预测高频带信号124的未来样本的一组LPC。可将高频带残差信号482提供到相位分析器490。高频带残差信号482可对应于图1的高频带残差信号182。
相位分析器490可对应于图1的相位分析器190、图2的相位分析器290或图3的相位分析器390且可以与其大体上类似的方式操作。例如，相位分析器490可基于高频带残差信号482而产生相位调整参数442。相位调整参数442可对应于图2的相位调整参数242或图3的相位调整参数342。可将相位调整参数442提供到相位调整器492及图1的多路复用器170以作为高频带旁侧信息172。
相位调整器492可对应于图1的相位调整器192、图2的相位调整器292或图3的相位调整器392且可以与其大体上类似的方式操作。例如，相位调整器492可基于相位调整参数442而调整谐波扩展信号480的相位以产生经调整的谐波扩展信号444。可将经调整的谐波扩展信号444提供到包络跟踪器402及第一组合器454。
包络跟踪器402可经配置以接收经调整的谐波扩展信号444且计算对应于经调整的谐波扩展信号444的低频带时域包络403。例如，包络跟踪器402可经配置以计算经调整的谐波扩展信号444的帧的每一样本的平方以产生平方值序列。包络跟踪器402可经配置以对平方值序列执行平滑操作，例如通过向平方值序列应用一阶无限脉冲响应(IIR)低通滤波器。包络跟踪器402可经配置以将平方根函数应用到平滑序列的每一样本以产生低频带时域包络403。可将低频带时域包络403提供到噪声组合器440。
噪声组合器440可经配置以将低频带时域包络403与由白噪声产生器(未图示)产生的白噪声405进行组合以产生经调制噪声信号420。例如，噪声组合器440可经配置以根据低频带时域包络403对白噪声405进行振幅调制。在特定实施例中，噪声组合器440可实施为倍增器，其经配置以根据低频带时域包络403缩放白噪声405以产生经调制噪声信号420。可将经调制噪声信号420提供到第二组合器456。
第一组合器454可实施为倍增器，其经配置以根据混合因数(α)缩放经调整的谐波扩展信号444以产生第一经缩放信号。第二组合器456可实施为倍增器，其经配置以基于混合因数(α)缩放经调制噪声信号420以产生第二经缩放信号。例如，第二组合器456可基于1减去混合因数(例如，1-α)的差而缩放经调制噪声信号420。可将第一经缩放信号及第二经缩放信号提供到混频器411。
混频器411可基于混合因数(α)、经调整的谐波扩展信号444及经调制噪声信号420而产生高频带激发信号461。例如，混频器411可混合第一经缩放信号及第二经缩放信号以产生高频带激发信号461。
图4的系统400可基于相位调整参数442而调整谐波扩展信号480的相位以改进高频带重构。调整谐波扩展信号480的相位可减少高频带残差信号482与谐波扩展信号480之间的相位失配。减少相位失配可提高增益形状估计且减少高频带重构期间的可听假影。例如，减少相位失配可提高谐波扩展信号480与高频带残差信号482的时序对准。对准谐波扩展信号480与高频带残差信号482可实现谐波扩展信号480与高频带残差信号482之间的更准确的增益形状估计。
参看图5，展示可操作以确定高频带重构的相位调整参数的系统500的特定说明性实施例。系统500可包含相对于图4描述的组件，例如非线性变换产生器407、包络跟踪器402、噪声组合器440、第一组合器454、第二组合器456及混频器411。相对于图4描述的组件可基于谐波扩展信号480而产生高频带激发信号580，而不是基于经调整的谐波扩展信号444而产生高频带激发信号461。高频带激发信号580可对应于图1的第一信号180。
系统500还可包含图4的线性预测分析滤波器404。可将高频带信号124提供到线性预测分析滤波器404，且线性预测分析滤波器404可经配置以基于高频带信号124而产生高频带残差信号482。高频带残差信号482可对应于图1的高频带残差信号182。
系统500还可包含相位分析器590。相位分析器590可对应于图1的相位分析器190、图2的相位分析器290或图3的相位分析器390且可以与其大体上类似的方式操作。例如，相位分析器590可基于高频带残差信号482而产生相位调整参数542。相位调整参数542可对应于图2的相位调整参数242或图3的相位调整参数342。可将相位调整参数542提供到相位调整器592及图1的多路复用器170以作为高频带旁侧信息172。
相位调整器592可对应于图1的相位调整器192、图2的相位调整器292或图3的相位调整器392且可以与其大体上类似的方式操作。例如，相位调整器592可基于相位调整参数542而调整高频带激发信号580的相位以产生经调整的高频带激发信号544。
图5的系统500可通过基于相位调整参数542调整高频带激发信号580的相位而改进高频带重构。调整高频带激发信号580的相位可减少高频带残差信号482与高频带激发信号580之间的相位失配。调整高频带激发信号580的相位(而不是图4的谐波扩展信号480的相位)可减少由噪声(例如，图4的白噪声405)引起的相位降级。减少相位失配可提高增益形状估计且减少高频带重构期间的可听假影。
参看图6，展示可操作以使用相位调整参数重构音频信号的系统600的特定实施例。系统600包含第一信号重构电路602及相位调整器692。在特定实施例中，系统600可集成到解码系统或设备中(例如，无线电话或CODEC中)。在其它特定实施例中，系统600可集成到机顶盒、音乐播放器、视频播放器、娱乐单元、导航装置、通信装置、PDA、固定位置数据单元或计算机中。
第一信号重构电路602可接收图1的低频带位流142且可经配置以基于低频带位流142而产生经重构第一信号680(例如，图1到3的第一信号180的经重构版本、图4的谐波扩展信号480的经重构版本、图5的高频带激发信号580的经重构版本，或其任何组合)。例如，第一信号重构电路602可包含与包含在图1的低频带分析模块130中的分量类似的分量。另外，第一信号重构电路602可包含图1的高频带分析模块150的一或多个分量。可将经重构第一信号680提供到相位调整器692。
第一信号重构电路602的第一实施例650可包含低频带分析模块671及非线性变换产生器673。低频带分析模块671可包含与包含在图1的低频带分析模块130中的分量类似的分量且可以大体上类似的方式操作。例如，低频带分析模块671可基于低频带位流142而产生低频带激发信号672。可将低频带激发信号672提供到非线性变换产生器673。非线性变换产生器673可以与图4的非线性变换产生器407大体上类似的方式操作。例如，非线性变换产生器673可产生谐波扩展信号674(例如，根据第一信号重构电路602的第一实施例650的经重构第一信号680)。
第一信号重构电路602的第二实施例652可包含低频带分析模块671、非线性变换产生器643及高频带激发产生器675。可将谐波扩展信号674提供到高频带激发产生器675。高频带激发产生器675可基于谐波扩展信号674而产生高频带激发信号676(例如，根据第一信号重构电路602的第二实施例652的经重构第一信号680)。
还可将相位调整参数642提供到相位调整器692。相位调整参数642可对应于图2到5的相位调整参数242到542中的任一者。例如，图1的高频带旁侧信息172可包含表示相位调整参数642的数据，且可将表示相位调整参数642的数据发射到系统600。相位调整器692可经配置以基于相位调整参数642而调整经重构第一信号680以产生经调整的经重构第一信号644。在特定实施例中，相位调整器692可以与图1到5的相位调整器192到592中的任一者大体上类似的方式操作。可将经调整的经重构第一信号644提供到高频带信号重构电路696。高频带信号重构电路696可执行时间/帧增益调整、合成滤波，或其任何组合，以产生经重构高频带信号624。经重构高频带信号624可为图1的高频带信号124的经重构版本。
图6的系统600可使用第一信号180及相位调整参数642重构高频带信号124。使用相位调整参数642可通过基于在语音编码器处检测到的高频带残差信号182的能量的时间演化调整经重构第一信号680而提高重构的准确度。例如，经调整的经重构第一信号644的相位可近似高频带残差信号182的相位。在经调整的经重构第一信号644及高频带残差信号182的相位大致相等时，高频带信号重构电路696可基于与经由高频带旁侧信息172提供的高频带相关联的增益形状参数(未图示)而更准确地调整经调整的经重构第一信号644的增益。
参看图7，展示使用用于高频带重构的相位调整参数的方法700、710的特定实施例的流程图。可通过图1的系统100、图1到5的相位分析器190到590、图1到5的相位调整器192到592及图4到5的系统400到500执行第一方法700。可通过图6的系统600执行第二方法710。
第一方法700包含在702处在编码器处基于高频带残差信号而确定相位调整参数。例如，参看图1，相位分析器190可基于高频带残差信号182而确定相位调整参数以调整第一信号180的相位。在第一特定实施例中，相位分析器190可经配置以对高频带残差信号182执行变换操作以将高频带残差信号182从时域转换为频域。经转换的高频带残差信号182的变换系数可包含相应的频率下的高频带残差信号182的相位信息及振幅信息。相位信息可经量化以产生相位调整参数，且可将相位调整参数提供到相位调整器192(以将第一信号180的相位调整为模拟选择性频率下的高频带残差信号182的相位)。
在第二特定实施例中，相位分析器190可产生近似高频带残差信号182的能级的正弦波形。例如，相位分析器190可迭代地搜索俘获例如相对于图3描述的高频带残差信号182的频谱峰值的能级的主要正弦波形。每一正弦波形的相位分量、振幅分量及频率分量可经量化且提供给相位调整器192及多路复用器170以作为高频带旁侧信息174。经量化的相位分量可对应于相位调整参数。
在704处，可基于相位调整参数而调整第一信号的相位。第一信号可与音频信号的低频带部分相关联。例如，参看图1，相位调整器192可将第一信号180的相位调整为更紧密地模拟高频带残差信号182的相位。
在706处，可将相位调整参数插入到音频信号的经编码版本中以在从音频信号的经编码版本重构音频信号期间实现相位调整。例如，图1的高频带旁侧信息172可包含图2到5的相位调整参数242到542中的一或多者。多路复用器170可将相位调整参数插入到位流199中。
在708处，可将相位调整参数作为位流的部分发射到语音解码器。例如，参看图1，可将位流199(包含相位调整参数)发射到解码器(例如，图6的系统600)。
第一方法700可产生相位调整参数，所述相位调整参数与低频带激发信号一起被提供到解码器。解码器可基于所述相位调整参数及所述低频带激发信号而产生图1的高频带信号124的经重构版本。例如，将高频带信号124提供到解码器可利用相对大量的带宽；然而，提供低频带激发信号及相位调整参数可利用较小量的带宽。解码器可使用相位调整参数来调整由低频带激发信号(例如，如相对于图4在编码器处所描述的谐波扩展信号及/或如相对于图5在编码器处所描述的高频带激发信号)产生的信号以模拟高频带信号124的相位。模拟高频带信号124的相位可改进解码器处的时序对准。所述改进的时序对准可实现解码器处的更准确的增益调整以产生高频带信号124的经重构版本。当第一方法700针对于编码器功能时，第二方法710针对于解码器功能。
第二方法710可包含在712处在解码器处从语音编码器接收经编码音频信号。经编码音频信号可包含基于在语音编码器处产生的高频带残差信号182的相位调整参数642(例如，图2到5的相位调整参数242到542中的一或多者)以调整在语音编码器处产生的第一信号180的相位。
在714处，可基于经编码音频信号而产生经重构第一信号。经重构第一信号可对应于在编码器处产生的与音频信号的低频带部分相关联的第一信号的经重构版本。例如，参看图6，第一信号重构电路602可基于来自编码器的低频带位流142而产生经重构第一信号680。
在716处，可将相位调整参数应用到经重构第一信号以调整经重构第一信号的相位。例如，参看图6，相位调整器692可将相位调整参数642应用到经重构第一信号680以调整经重构第一信号680的相位。
在718处，可基于相位经调整的经重构第一信号而重构音频信号。例如，图6的相位调整器692可基于相位调整参数642而调整经重构第一信号680的相位以产生相位经调整的经重构第一信号644。可将相位经调整的经重构第一信号644提供到高频带信号重构电路696。高频带信号重构电路696可执行时间/帧增益调整、合成滤波或其任何组合，以产生经重构高频带信号624。经重构高频带信号624可为图1的高频带信号124的经重构版本。
图7的方法700、710可减少高频带残差信号182与用于产生高频带旁侧信息172的第一信号180之间的相位失配。例如，系统100可减少高频带残差信号182与谐波扩展信号之间或高频带残差信号182与由谐波扩展信号产生的高频带激发信号之间的相位失配。减少相位失配可提高增益形状估计且减少输入音频信号102的高频带重构期间的可听假影。可将相位调整参数发射到解码器以减少输入音频信号102的高频带重构期间的可听假影。
在特定实施例中，可经由处理单元(例如中央处理单元(CPU)、DSP或控制器)的硬件(例如，FPGA装置、ASIC等)经由固件装置或其任何组合而实施图7的方法700、710。作为实例，可通过执行指令的处理器执行图7的方法700、710，如相对于图8所描述。
参看图8，描绘无线通信装置的特定说明性实施例的框图且整体标示为800。装置800包含耦合到存储器832的处理器810(例如，CPU)。存储器832可包含可由处理器810及/或CODEC834执行以执行本文中揭示的方法及过程(例如，图7的方法700、710)的指令860。
在特定实施例中，CODEC834可包含相位经调整的编码系统882及相位经调整的解码系统884。在特定实施例中，相位经调整的编码系统882包含图1的系统100的一或多个组件、图2的相位分析器290、图2的相位调整器292、图3的相位分析器390、图3的相位调整器392及/或图4到5的系统400到500的一或多个组件。例如，相位经调整的编码系统882可执行与图1的系统100、图2的相位分析器290、图2的相位调整器292、图3的相位分析器390、图3的相位调整器392、图4到5的系统400到500及图7的方法700相关联的编码操作。在特定实施例中，相位经调整的解码系统884可包含图6的系统600的一或多个组件。例如，相位经调整的解码系统884可执行与图6的系统600及图7的方法710相关联的解码操作。
可经由专用硬件(例如，电路)通过处理器执行指令以执行一或多个任务或其组合而实施相位经调整的编码系统882及/或相位经调整的解码系统884。作为一实例，存储器832或CODEC834中的存储器890可为存储器装置，例如随机存取存储器(RAM)、磁阻随机存取存储器(MRAM)、自旋力矩转移MRAM(STT-MRAM)、快闪存储器、只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、寄存器、硬盘、可装卸式磁盘或压缩光盘只读存储器(CD-ROM)。存储器装置可包含指令(例如，指令860或指令885)，其在被计算机(例如，CODEC834中的处理器及/或处理器810)执行时可致使所述计算机执行图7的方法700、710中的一者。作为实例，存储器832或CODEC834中的存储器890可为包含指令(例如，分别是指令860或指令885)的非暂时性计算机可读媒体，所述指令在被计算机(例如，CODEC834中的处理器及/或处理器810)执行时致使所述计算机执行图7的方法700、710中的一或多者。
装置800还可包含耦合到CODEC834及处理器810的DSP896。在特定实施例中，DSP896可包含相位经调整的编码系统897及相位经调整的解码系统898。在特定实施例中，相位经调整的编码系统897包含图1的系统100的一或多个组件、图2的相位分析器290、图2的相位调整器292、图3的相位分析器390、图3的相位调整器392及/或图4到5的系统400到500的一或多个组件。例如，相位经调整的编码系统897可执行与图1的系统100、图2的相位分析器290、图2的相位调整器292、图3的相位分析器390、图3的相位调整器392、图4到5的系统400到500及图7的方法700相关联的编码操作。在特定实施例中，相位经调整的解码系统898可包含图6的系统600的一或多个组件。例如，相位经调整的解码系统898可执行与图6的系统600及图7的方法710相关联的解码操作。
图8还展示耦合到处理器810及显示器828的显示器控制器826。CODEC834可耦合到处理器810，如图所示。扬声器836及麦克风838可耦合到CODEC834。举例来说，麦克风838可产生图1的输入音频信号102，且CODEC834可基于输入音频信号102产生用于发射到接收器的输出位流199。作为另一实例，扬声器836可用于输出由CODEC834从图1的输出位流199重构的信号，其中从另一装置接收输出位流199。图8还指示无线控制器840可耦合到处理器810及天线842。
在特定实施例中，处理器810、显示器控制器826、存储器832、CODEC834及无线控制器840包含在系统级封装或系统芯片装置(例如，移动台调制解调器(MSM))822中。在特定实施例中，输入装置830(例如触摸屏及/或小键盘)和电力供应器844耦合到系统芯片装置822。此外，在特定实施例中，如图8中所说明，显示装置828、输入装置830、扬声器836、麦克风838、天线842和电力供应器844在系统芯片装置822的外部。然而，显示装置828、输入装置830、扬声器836、麦克风838、天线842和电力供应器844中的每一者可耦合到系统芯片装置822的组件，例如，接口或控制器。
结合所描述的实施例，揭示第一设备，其包含用于基于高频带残差信号而确定相位调整参数以调整与音频信号的低频带部分相关联的第一信号的相位的装置。例如，所述用于确定相位调整参数的装置可包含以下各者中的任一者：图1到5的相位分析器190到590、图8的相位经调整的编码系统882、图8的CODEC834、图8的相位经调整的编码系统897、经配置以确定相位调整参数的一或多个装置(例如，执行非暂时性计算机可读存储媒体处的指令的处理器)，或其任何组合。
第一设备还可包含用于将相位调整参数插入到音频信号的经编码版本中以在从音频信号的经编码版本重构音频信号期间实现相位调整的装置。例如，所述用于将相位调整参数插入到音频信号的经编码版本中的装置可包含图1的多路复用器170、图8的相位经调整的编码系统882、图8的CODEC834、图8的相位经调整的编码系统897、经配置以将相位调整参数插入到音频信号的经编码版本中的一或多个装置(例如，执行非暂时性计算机可读存储媒体处的指令的处理器)，或其任何组合。
结合所描述的实施例，揭示第二设备，其包含用于从编码器接收经编码音频信号的装置，其中经编码音频信号包括基于在编码器处产生的高频带残差信号的相位调整参数。所述相位调整参数可用于调整在语音编码器处产生的第一信号的相位。例如，所述用于接收经编码音频信号的装置可包含图6的第一信号重构电路602、图6的相位调整器692、图8的相位经调整的解码系统884、接收器、图8的CODEC834、图8的相位经调整的解码系统898、经配置以接收经编码音频信号的一或多个装置(例如，执行非暂时性计算机可读存储媒体处的指令的处理器)，或其任何组合。
所述第二设备还可包含用于基于相位调整参数从经编码音频信号重构音频信号的装置。例如，所述用于重构音频信号的装置可包含图6的第一信号重构电路602、图6的相位调整器692、图6的高频带信号重构电路696、图8的相位经调整的解码系统884、图8的CODEC834、图8的相位经调整的解码系统898、经配置以重构音频信号的一或多个装置(例如，执行非暂时性计算机可读存储媒体处的指令的处理器)，或其任何组合。
所属领域的技术人员将进一步了解，结合本文所揭示的实施例所描述的各种说明性逻辑块、配置、模块、电路及算法步骤可实施为电子硬件、由例如硬件处理器等处理装置执行的计算机软件或两者的组合。上文已大体在其功能性方面描述各种说明性组件、块、配置、模块、电路和步骤。此功能性是实施为硬件还是可执行软件取决于特定应用和强加于整个系统的设计约束。熟练的技术人员可针对每一特定应用以不同方式实施所描述的功能性，但此类实施决策不应被解释为引起偏离本发明的范围。
结合本文所揭示的实施例而描述的方法或算法的步骤可直接体现在硬件、由处理器执行的软件模块或所述两者的组合中。软件模块可驻留于存储器装置中，所述存储器装置例如为随机存取存储器(RAM)、磁阻随机存取存储器(MRAM)、自旋扭矩转移MRAM(STT-MRAM)、快闪存储器、只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、寄存器、硬盘、可装卸式磁盘或压缩光盘只读存储器(CD-ROM)。示范性存储器装置耦合到处理器，使得处理器可从存储器装置读取信息并将信息写入到存储器装置。在替代方案中，存储器装置可与处理器成一体式。处理器及存储媒体可以驻留在ASIC中。ASIC可以驻留在计算装置或用户终端中。或者，处理器及存储媒体可作为离散组件驻留在计算装置或用户终端中。
提供对所揭示实施例的先前描述以使所属领域的技术人员能够制作或使用所揭示的实施例。所属领域的技术人员将容易对这些实施例的各种修改显而易见，并且可将本文定义的原理应用到其它实施例而不偏离本发明的范围。因此，本发明并不既定限于本文中展示的实施例，而将被赋予与如由所附权利要求书界定的原理及新颖特征一致的可能最广范围。

Claims (30)

1.一种方法，其包括：
在编码器处基于高频带残差信号而确定相位调整参数；
基于所述相位调整参数而调整第一信号的相位，所述第一信号与音频信号的低频带部分相关联；
将所述相位调整参数插入到所述音频信号的经编码版本中以在从所述音频信号的所述经编码版本重构所述音频信号期间实现相位调整；及
将所述相位调整参数作为位流的部分发射到语音解码器。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一信号是谐波扩展信号或由所述谐波扩展信号产生的高频带激发信号。
3.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述第一信号的特定相位调整参数包括确定特定频率下的所述高频带残差信号的特定相位，其中所述特定相位调整参数包含与所述特定频率下的所述高频带残差信号的所述特定相位相关联的经量化信息。
4.根据权利要求3所述的方法，其中确定所述特定频率下的所述高频带残差信号的所述特定相位包括：
对所述高频带残差信号执行变换操作以将所述高频带残差信号从时域转换为频域；及
选择所述经转换的高频带残差信号的特定变换系数，其中所述特定变换系数与所述特定频率相关联，且其中基于所述特定变换系数确定所述特定相位。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述变换操作对应于快速傅里叶变换操作。
6.根据权利要求3所述的方法，其中所述特定频率对应于所述音频信号的高频带部分中的语音基本音高频率的倍数。
7.根据权利要求3所述的方法，其中以规则频率间隔确定所述相位调整参数。
8.根据权利要求3所述的方法，其中调整所述第一信号的所述相位包括基于所述特定相位调整参数而调整所述特定频率下的所述第一信号的第一相位。
9.根据权利要求8所述的方法，其中调整所述特定频率下的所述第一信号的所述第一相位包括：
对所述第一信号执行变换操作以将所述第一信号从时域转换为频域；
当所述第一信号处于所述频域中时，使用对应于所述高频带残差信号的所述特定相位的经调整的相位取代所述特定频率下的所述第一信号的所述第一相位以产生相位经调整的信号；及
对所述相位经调整的信号执行反变换操作以将所述相位经调整的信号从所述频域转换为所述时域。
10.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
至少产生具有近似所述高频带残差信号的能级的第一能级的第一正弦波形；
确定所述至少一个正弦波形的特定相位，其中所述相位调整参数的特定相位调整参数至少部分基于所述第一正弦波形的所述特定相位；
至少产生具有近似所述第一信号的能级的第二能级的第二正弦波形；
产生近似所述第二正弦波形与所述第一信号之间的能量差的残差波形；
基于所述特定相位调整参数而重构所述第一正弦波形以产生经重构正弦波形；及
将所述残差波形与所述经重构正弦波形进行组合以产生相位经调整的第一信号。
11.一种设备，其包括：
相位分析器，其经配置以基于高频带残差信号而确定相位调整参数；
相位调整器，其经配置以基于所述相位调整参数而调整第一信号的相位，所述第一信号与音频信号的低频带部分相关联；及
多路复用器，其经配置以将所述相位调整参数插入到所述音频信号的经编码版本中以在从所述音频信号的所述经编码版本重构所述音频信号期间实现相位调整。
12.根据权利要求11所述的设备，其进一步包括发射器，所述发射器经配置以将所述相位调整参数作为位流的部分发射到语音解码器。
13.根据权利要求11所述的设备，其中所述第一信号是谐波扩展信号或由所述谐波扩展信号产生的高频带激发信号。
14.根据权利要求11所述的设备，其中所述相位分析器经配置以确定特定频率下的所述高频带残差信号的特定相位，其中特定相位调整参数包含与所述特定频率下的所述高频带残差信号的所述特定相位相关联的经量化信息。
15.根据权利要求14所述的设备，其中确定所述特定频率下的所述高频带残差信号的所述特定相位包括：
对所述高频带残差信号执行变换操作以将所述高频带残差信号从时域转换为频域；及
选择所述经转换的高频带残差信号的特定变换系数，其中所述特定变换系数与所述特定频率相关联，且其中基于所述特定变换系数确定所述特定相位。
16.根据权利要求15所述的设备，其中所述变换操作对应于快速傅里叶变换操作。
17.根据权利要求14所述的设备，其中所述特定频率对应于所述音频信号的高频带部分中的语音基本音高频率的倍数。
18.根据权利要求14所述的设备，其中所述相位分析器经配置而以规则频率间隔确定相位调整参数，且其中所述特定频率对应于由所述规则频率间隔的一间隔界定的频率。
19.根据权利要求14所述的设备，其中所述相位调整器经配置以基于所述特定相位调整参数而调整所述特定频率下的所述第一信号的第一相位。
20.根据权利要求19所述的设备，其中所述相位调整器进一步经配置以：
对所述第一信号执行变换操作以将所述第一信号从时域转换为频域；
当所述第一信号处于所述频域中时，使用所述特定频率下的所述高频带残差信号的所述特定相位取代所述特定频率下的所述第一信号的所述第一相位以产生相位经调整的信号；及
对所述相位经调整的信号执行反变换操作以将所述相位经调整的信号从所述频域转换为所述时域。
21.一种设备，其包括：
用于基于高频带残差信号而确定相位调整参数的装置；
用于基于所述相位调整参数而调整第一信号的相位的装置，所述第一信号与音频信号的低频带部分相关联；
用于将所述相位调整参数插入到所述音频信号的经编码版本中以在从所述音频信号的所述经编码版本重构所述音频信号期间实现相位调整的装置；及
用于将所述相位调整参数作为位流的部分发射到语音解码器的装置。
22.根据权利要求21所述的设备，其中所述第一信号是谐波扩展信号或由所述谐波扩展信号产生的高频带激发信号。
23.根据权利要求21所述的设备，其中所述用于确定所述第一信号的特定相位调整参数的装置包括用于确定特定频率下的所述高频带残差信号的特定相位的装置，且其中所述特定相位调整参数包含与所述特定频率下的所述高频带残差信号的所述特定相位相关联的经量化信息。
24.根据权利要求23所述的设备，其中所述用于确定所述特定频率下的所述高频带残差信号的所述特定相位的装置包括：
用于对所述高频带残差信号执行变换操作以将所述高频带残差信号从时域转换为频域的装置；及
用于选择所述经转换的高频带残差信号的特定变换系数的装置，其中所述特定变换系数与所述特定频率相关联，且其中基于所述特定变换系数确定所述特定相位。
25.根据权利要求24所述的设备，其中所述变换操作对应于快速傅里叶变换操作。
26.根据权利要求23所述的设备，其中所述特定频率对应于所述音频信号的高频带部分中的语音基本音高频率的倍数。
27.根据权利要求23所述的设备，其中以规则频率间隔确定所述相位调整参数。
28.一种设备，其包括：
解码器，其经配置以：
从编码器接收经编码音频信号，其中所述经编码音频信号包括基于在所述编码器处产生的高频带残差信号的相位调整参数；
基于所述经编码音频信号而产生经重构第一信号，所述经重构第一信号对应于在所述编码器处产生的与音频信号的低频带部分相关联的第一信号的经重构版本；
将所述相位调整参数应用到所述经重构第一信号以调整所述经重构第一信号的相位；及
基于所述相位经调整的经重构第一信号而重构所述音频信号。
29.根据权利要求28所述的设备，其中所述经重构第一信号是谐波扩展信号。
30.根据权利要求28所述的设备，其中所述经重构第一信号是由谐波扩展信号产生的高频带激发信号。
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