DE60031767T2

DE60031767T2 - Verfahren zur qualitätsüberwachung von einem digitaltonsignal das mit einem rundfunkprogramm übertragen wird

Info

Publication number: DE60031767T2
Application number: DE60031767T
Authority: DE
Inventors: Catherine Colomes; Eric Monteux; Stephane Pefferkorn; Thierry Alpert
Original assignee: Telediffusion de France ets Public de Diffusion; France Telecom SA
Current assignee: Tdf Montrouge Fr
Priority date: 1999-03-08
Filing date: 2000-03-06
Publication date: 2007-09-20
Anticipated expiration: 2020-03-07
Also published as: EP1159795B1; ES2276671T3; EP1159795A1; FR2790900B3; DE60031767D1; WO2000054441A1; FR2790900A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen der Qualität eines Digitaltonsignals, das durch Ausstrahlen eines Video- oder Audioprogramms verteilt wird.
Aufgrund der Vervielfachung der Datenaustausche und -verteilung haben es die Verfahren zum digitalen Codieren, die von den Funk²diensten verwendet werden, erlaubt, die Menge an Informationen zu verringern, die durch ein Programm zu übertragen sind, und daher die Anzahl der auf den Funkübertragungskanälen verteilten Programme zu steigern. Diese Verringerung kann hingegen einen unwiderruflichen Verlust der Qualität der Informationen nach sich ziehen, das heißt des Tons im Vergleich zur Quelle. Das Ausmaß der eingeführten Mängel hängt gleichzeitig von dem Durchsatz, der dem Codierer zugeordnet ist, von der Komplexheit des Tonsignals sowie von Problemen in Zusammenhang mit der Übertragung des Signals ab.
Aus technischen und/oder Verantwortungsgründen in Zusammenhang mit dem Funkübertragungsprozess ist es, um die Forderungen der Benutzer zu erfüllen, erforderlich, das Qualitätsniveau des Tonsignals zu beurteilen.
Derzeit werden subjektive Bewertungsverfahren von Ausstattungen durch Einschätzen oder Überwachen durch den Menschen verwendet. Diese Verfahren sind jedoch umständlich umzusetzen und nicht sehr zuverlässig. Ferner ist die Umsetzung solcher Verfahren ununterbrochen nicht sehr einfach, und zwar aufgrund der subjektiven Implikationen gegenüber dem Personal, das die Ausführung sicherzustellen hat.
Verfahren durch Differenzialanalyse wurden ferner entwickelt. Diese Verfahren beruhen auf einem menschlichen Gehörwahrnehmungssystem und verwenden eine Referenztonquelle und die zu bewertende Tonquelle. Eine solche Lösung erweist sich jedoch als unpraktisch, denn man muss über die Referenzquelle verfügen.
Andere Vorgehensweisen, die auf der A Priori-Kenntnis der Mängel beruhen, die von der Kette der Prozesse des Codierens/Übertragens/Decodierens hervorgerufen werden, können es anhand statistischer Methoden ermöglichen, die Qualität des übertragenen Digitaltonsignals einzuschätzen, indem man den Prozentsatz des Vorkommens misst.
Solche Vorgehensweisen wurde von den Dokumenten WO 98/06196, DE 3 034 582 oder DE 3 311 645 beschrieben.
Das Verfahren WO 98/06196 beschreibt ein Beurteilungsverfahren der Qualität eines übertragenen Sprachsignals ausgehend von einer Analyse der Transferfunktion des Kommunikationssystems und der Spektralleistungen von Signalen bei bestimmten Frequenzen. Das oben genannte Verfahren wendet in keiner Weise das Erfassen spezifischer Geräusche an.
Die Dokumente DE 3 034 582 und DE 3 311 645 schlagen ein Verarbeiten des Krachens, das durch einen Codierungsfehler eingeführt wird, durch Analogverarbeitung vor dem Analog-Digital-Umwandlungsprozess vor.
Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, den Nachteilen der oben genannten Methoden durch das Umsetzen eines vollautomatischen Verfahrens zum Überwachen der Qualität eines Digitaltonsignals ohne Einsatz einer Referenzquelle abzuhelfen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ferner das Umsetzen eines automatisierten Überwachungsverfahrens der Qualität eines Digitaltonsignals, das kontinuierlich oder pseudokontinuierlich umgesetzt werden kann, wobei sich der pseudokontinuierliche Charakter dieser Umsetzung auf eine periodische Umsetzung mit einer ausreichend geringen Wiederholungsperi ode versteht, um sicherzustellen, dass die Benutzer eine Funkübertragung mit konstanten Qualitäten im Laufe der Funkübertragung eines oder mehrerer aufeinander folgender Programme wahrnehmen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist auch das Umsetzen eines kontinuierlichen Verfahrens zum Überwachen der Qualität eines Digitaltonsignals, das es ferner erlaubt, ausgehend von getrennten Qualitätsprüfprozessen dieses Signals, da sie sich auf getrennte Mängel dieses Signals beziehen, eine globale Qualitätskontrolle sicherzustellen, die sich durch einen Hörkomfort ohne seinesgleichen der Funkprogramme ausdrückt.
Das Verfahren zum Überwachen der Qualität eines Digitaltonsignals, das Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, ist dadurch bemerkenswert, dass es darin besteht, an einem monophonen oder Stereo-Digitaltonsignal mindestens Störsignale wie zum Beispiel eine kurze Unterbrechung, ein Pfeifen, Brummen, eine relative Phasenverschiebung des linken und des rechten Kanals dieses Digitaltonsignals zu erfassen, was es erlaubt, ein Alarmsignal bei Gegenwart mindestens eines der Störsignale zu erzeugen.
Gemäß einem Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht der Schritt, der darin besteht, in diesem Digitaltonsignal ein Störsignal, wie zum Beispiel eine kurze Unterbrechung zu erfassen, darin, an einer Folge aufeinander folgender Abtastwerte dieses digitalen Signals ein schnelles Verringern des Energieniveaus dieses Digitaltonsignals zu einer Energie gleich Null zu erfassen und dadurch ein Fehlen von Nachhallen dieses Digitaltonsignals zu erkennen.
Gemäß einem weiteren Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht der Schritt, der darin besteht, in diesem Digitaltonsignal ein Störsignal, wie zum Beispiel ein Pfeifen zu erfassen, darin, in diesem Digi taltonsignal eine plötzliche und vorübergehende Steigerung der Spektralenergie dieses Digitaltonsignals in einem Frequenzband zu erfassen, dessen niedrige Frequenz zwischen 4,5 kHz und 6,5 kHz liegt, und dessen hohe Frequenz bis zu 20 kHz gehen kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht der Schritt, der darin besteht, in diesem Digitaltonsignal ein Störsignal, wie zum Beispiel ein Brummen zu erfassen, darin, in diesem Störsignal ein Rosa-Rauschen in einem Frequenzband zu erfassen, das zwischen 0 und 1100 Hz liegt, und das ein im Wesentlichen konstantes Niveau in diesem Frequenzband hat.
Gemäß einem weiteren Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht der Schritt, der darin besteht, in diesem Digitaltonsignal ein Störsignal, wie zum Beispiel eine Phasenverschiebung zwischen Kanälen des Digitaltonsignals zu erfassen, darin, den Phasenverschiebungswert zwischen Kanälen des Digitaltonsignals ausgehend von der Interkorrelationsfunktion des Digitaltonsignals, das auf jedem der Kanäle gegenwärtig ist, zu berechnen und den berechneten Phasenverschiebungswert mit einem Schwellenwert zu vergleichen.
Gemäß einem weiteren Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht der Schritt, der darin besteht, den Mono- oder Stereomodus des übertragenen Signals zu unterscheiden, darin, plötzliche und kurze Änderungen des Mono- oder Stereomoduskontexts des übertragenen Signals zu erfassen oder reziprok, ausgehend von einem Vergleich der Energien des rechten und des linken Kanals.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Überwachen eines Digitaltonsignals kann an jeden Typ von Digitaltonsignal angewandt werden, das einem Codier-, Übertragungs- und dann Decodierprozess unterworfen wird, wobei die Codier-/Decodiervorgänge Kompressions-/Dekompressionsvorgängen gleichgestellt werden können, insbesondere an digitalen Rundfunksendesignalen, wie zum Beispiel D. A. B., oder zum Beispiel an Signalen des Tonfrequenzsignals eines digitalen Funkübertragungssignals.
Es wird bei der Lektüre der folgenden Beschreibung und bei der Beobachtung der folgenden Zeichnungen besser verstanden, in welchen neben 1, die sich auf frühere Techniken bezieht,
2a beispielhaft und nicht einschränkend ein allgemeines Organigramm darstellt, das die Schritte veranschaulicht, die das Umsetzen des erfindungsgemäßen Verfahrens erlauben,
2b beispielhaft und nicht einschränkend ein allgemeines Organigramm darstellt, das die Schritte veranschaulicht, die das Umsetzen des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einer Variante der 2a erlauben, bei der ein Erfassen des mono- oder stereophonen Charakters des übertragenen Digitaltonsignals ausgeführt wird,
3a beispielhaft und nicht einschränkend ein allgemeines Organigramm darstellt, das Schritte veranschaulicht, die das Umsetzen des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einer nicht einschränkenden Variante veranschaulichen, bei der eine globale Qualität des Signals aufgezeigt wird,
3b beispielhaft und nicht einschränkend ein allgemeines Organigramm darstellt, das die Schritte veranschaulicht, die das Umsetzen des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einer Variante der in 3a veranschaulichten veranschaulicht, bei welcher getrennte Vorrangsreihenfolgen für die verschiedenen Störsignale, die das Digitaltonsig nal befallen können, eingeführt werden,
3c beispielhaft und nicht einschränkend ein spezifisches Verfahren zum Verwalten der Vorrangsreihenfolgen darstellt, die den Störsignalen zugewiesen werden, wie zum Beispiel Pfeifen, Phasenverschiebung und Brummen, das im Rahmen der in 3a oder 3b dargestellten Ausführungsvariante umgesetzt werden kann,
4 beispielhaft und nicht einschränkend ein Organigramm in Zusammenhang mit dem Unterscheidungsprozess des mono- oder stereophonen Charakters des übertragenen Digitaltonsignals darstellt,
5a beispielhaft und nicht einschränkend ein Verfahren darstellt, das zum Sicherstellen des Erfassens einer kurzen Unterbrechung des Digitaltonsignals umgesetzt werden kann,
5b beispielhaft und nicht einschränkend ein Organigramm in Zusammenhang mit den Schritten darstellt, die das Umsetzen des Erfassens einer kurzen Unterbrechung des Digitaltonsignals gemäß dem in 5a veranschaulichten Prozess erlauben,
6a beispielhaft und nicht einschränkend ein Verfahren darstellt, das umgesetzt werden kann, um das Erfassen eines Pfeifens sicherzustellen, das das Digitaltonsignal beeinträchtigt,
6b beispielhaft und nicht einschränkend ein Organigramm in Zusammenhang mit den Schritten darstellt, die das Umsetzen des Erfassens eines Pfeifens erlauben, dass das Digitaltonsignal beeinträchtigt, gemäß dem in 6a veranschaulichten Prozess,
7a beispielhaft und nicht einschränkend einen Prozess darstellt, der umgesetzt werden kann, um das Erfassen eines Brummens sicherzustellen, das das Digitaltonsignal beeinträchtigt,
7b beispielhaft und nicht einschränkend ein Organigramm in Zusammenhang mit den Schritten darstellt, die das Umsetzen des Erfassens eines Brummens, das das Digitaltonsignal beeinträchtigt, gemäß dem Prozess, der in 7a veranschaulicht ist, erlauben,
8a beispielhaft ein Organigramm in Zusammenhang mit den Schritten darstellt, die das Umsetzen des Erfassens einer Phasenverschiebung erlauben, die den rechten und linken Kanal des Digitaltonsignals beeinträchtigt,
8b beispielhaft und nicht einschränkend ein Detail der Umsetzung eines Schritts des Organigramms der 8a darstellt,
8c rein beispielhaft einen Schritt des Berechnens darstellt, der im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens, das in 8b dargestellt ist, umgesetzt wird,
9 eine erfindungsgemäße Vorrichtung darstellt.
Vor der eigentlichen Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden in Zusammenhang mit 1 verschiedene Elemente hinsichtlich der Übertragungs- und Verteilungsbedingungen von Digitaltonsignalen beschrieben.
Im Allgemeinen und unter Bezugnahme auf die oben genannte Figur, wird angegeben, dass die Programme, digitale Audioprogramme oder Videoprogramm-Audiokanal oder digitales Fernsehen, die Programme Pr₁, Pr₂, Pr₃ einem Kompressionsprozess unterzogen werden und nach dem MUX-Multiplexen einer eigentlichen Übertragung durch Funkübertragung zum Beispiel durch Funkübertragung.
Beim Empfang wird das Digitaltonsignal zuerst gedemultiplext DMUX und dann einem Dekompressionsprozess unterzogen, der die Programme wiederherstellt, wonach die Programme, die aufeinander folgenden Kompressions-, Multiplex-, Übertragungs-, Demultiplex-, Dekompressionsoperation unterzogen wurden, das heißt eigentlich codierte/decodierte Digitaltonsignale mit der Bezeichnung P ~r₁,
,
, der Verteilung bei den Benutzern unterzogen werden. Im Rahmen einer Übertragung des Typs DAB (für Digital Audio Broadcasting) wird das Digitaltonsignal in Rahmen unterteilt, die zum Beispiel für eine Kompression des Typs MPEG1 LII 1152 Abtastwerte aufweisen, und die Länge des übertragenen Rahmens hängt von der verwendeten Kompressionsrate oder dem verwendeten Codierdurchsatz ab. Der codierte Rahmen weist Synchronisationsbits S_ync, Fehlerkorrekturbits CRC und schließlich die eigentlichen digitalen Datenbits auf. Im Allgemeinen ist das oben genannte Digitaltonsignal für jedes betreffende Programm Pr₁ bis Pr₃ entweder ein monophones Signal oder ein Stereosignal. Wenn das Signal monophon ist, ist dieses Signal identisch auf dem rechten und dem linken Kanal des Digitaltonkanals gegenwärtig, gegebenenfalls bis auf einen Phasenverschiebungswert genau. Wenn das Signal hingegen ein Stereosignal ist, übertragen der linke und der rechte Kanal des Digitaltonkanals ein Digitaltonsignal, das ihnen jeweils eigen ist, um die Studioaufzeichnungsbedingungen wiederzugeben.
Das Verfahren zum Überwachen der Qualität eines Digitaltonsignals beim Verteilen gemäß dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung wird an einem codierten/decodierten Digitaltonsignal umgesetzt, das heißt an einem Digitaltonsignal, das den ganzen oben in Zusammenhang mit 1 beschriebenen aufeinander folgenden Verarbeitungen unterzogen wird. Es wird unten zuerst in Zusammenhang mit den 2a und 2b beschrieben.
Wie in 2a dargestellt, wird das erfindungsgemäße Verfahren an das oben genannte codierte/decodierte Digitaltonsignal, ADS genannt, angewandt, wobei dieses Signal den Programmen P ~r₁,
, P ~r₃, die oben genannt wurden, entspricht.
Gemäß einem weiteren besonders vorteilhaften Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht dieses darin, in diesem Digitaltonsignal mindestens eines der Störsignale zu erfassen, wie zum Beispiel das Signal einer kurzen Unterbrechung, eines Pfeifens, Brummens, einer relativen Phasenverschiebung des linken und rechten Kanals dieses Digitaltonsignals. Es wird in Erinnerung gerufen, dass das Störsignal kurze Unterbrechung im Angelsächsischen als „Mute" bezeichnet wird.
In 2a wurden rein beispielhaft die Operationen des Erfassens eines Signals des kurzen Unterbrechens im Schritt 101, des Erfassens eines Pfeifens im Schritt 102, des Erfassens eines Brummens im Schritt 103 und des Erfassen einer Phasenverschiebung im Schritt 104 dargestellt, wobei sich die Phasenverschiebung natürlich als eine relative Phasenverschiebung zwischen dem linken und dem rechten Kanal G, D des Digitaltonkanals versteht.
Das Erfassen dieser Störsignale erstreckt sich vorzugsweise auf ein unabhängiges Erfassen jedes einzelnen Störsignals, wobei der Erfassungsvorgang das Erstellen einer logischen Variablen erlauben kann, die für die Gegenwart beziehungsweise das Fehlen dieses Störsignals repräsentativ ist. In 2a sind rein veranschaulichend die entsprechenden logischen Variablen mit P₁, P₂, P₃, P₄ für die Operationen 101, 102, 103, 104 des Erfas sens der oben genannten Störsignale bezeichnet, wobei die komplementierten Werte dieser logischen Variablen das Fehlen zum Beispiel eines Störsignals darstellen.
Ferner und gemäß einem besonders bemerkenswerten Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens und wie in 2a dargestellt, erlaubt das Erfassen mindestens eines der oben genannten Signale das Auslösen eines Alarmsignals, wobei dieser Vorgang in den Schritten 105, 106 der 2a dargestellt ist.
Beispielhaft und nicht einschränkend und bei einem veranschaulichenden Modus kann das Signal A, Steuersignal eines Leistungsalarmsignals, zum Beispiel wie in Schritt 105 dargestellt einer logischen ODER-Kombination der Einheit der Signale P₁, P₂, P₃, P₄ entsprechen, wobei das eigentliche Leistungsalarmsignal, wie zum Beispiel ein akustisches, visuelles oder anderes Signal im darauf folgenden Schritt 106 gesendet wird.
In 2a ist angezeigt, dass gemäß einem besonders bemerkenswerten Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens das Erfassen eines der oben genannten Störsignale zum Beispiel das Senden des betreffenden Alarmsignals erlaubt.
Man versteht insbesondere, dass beim Senden dieses Alarmsignals der Betreiber des Funkübertragungsnetzes über das Existieren eines Störsignals informiert wird, das die Funkübertragungsbedingungen signifikant stört, und er kann daher alle Maßnahmen treffen, um zum Beispiel das Codieren des Übertragungskanals zu ändern oder jeden anderen Vorgang, den er für nützlich hält.
Gemäß einem weiteren besonders bemerkenswerten Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens, wie es in 2b dargestellt ist, kann es ferner darin bestehen, den Mono- oder Stereoübertragungsmodus des Digitaltonsignals ADS zu unterscheiden.
Wie rein veranschaulichend in 2b dargestellt, kann das erfindungsgemäße Verfahren daher einen Schritt 100 aufweisen, der darin besteht, den Mono- oder Stereocharakter des oben genannten Signals ADS zu unterscheiden. Vorzugsweise aber nicht einschränkend wird dieser Schritt des Unterscheidens des Mono- oder Stereocharakters des Signals ADS vor dem Umsetzen der Schritte 101, 102, 103, 104 der Störsignale ausgeführt. In Abhängigkeit von dem Mono- oder Stereocharakter des übertragenen Digitaltonsignals ADS, können nämlich verschiedene Bedingungen für das Umsetzen des Erfassens der Störsignale angewandt werden, insbesondere im Schritt 104, der darin besteht, die relative Phasenverschiebung zwischen dem linken und dem rechten Kanal des Digitaltonkanals zu erfassen.
Unter diesen Bedingungen und wie in 2b dargestellt, kann der Schritt 105 des Bildens eines logischen Alarmsteuersignals darin bestehen, ein Signal zu erstellen, das die Beziehung A₁ = P₁ ODER P₂ ODER P₃ ODER P₄ prüft, wenn das Signal ein monophones Signal ist, oder A₂ = P₁ ODER P₂ ODER P₃ ODER P'₄, wenn das Signal ein Stereosignal ist.
Man versteht zum Beispiel, dass die Signale P₄ und P'₄ logische Signale sein können, die Bedingungen mit unterschiedlichem Phasenverschiebungswert je nachdem unterliegen, ob das Signal mono- oder stereophon ist. Das Alarmsteuersignal A₁, A₂ erlaubt daher das Auslösen des Leistungssignals im Schritt 106, wie oben in der Beschreibung beschrieben.
Natürlich muss es das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise erlauben, eine Überwachung der globalen Qualität des Digitaltonsignals ADS auszuführen. Unter globaler Qualität des Digitaltonsignals versteht man eine Qualität, die den besten Hörkomfort für die Benutzer erlaubt, unter Berücksichtigung der Beschaffenheit der Störsignale und gegebenenfalls natürlich des Mono- oder Stereocharakters des übertragenen Digitaltonsignals ADS.
Man versteht insbesondere, dass die oben genannten Störsignale in Abhängigkeit von den Übertragungsbedingungen nicht das gleiche Ausmaß in Bezug auf die Verschlechterung aufweisen können, die an den Hörbedingungen des übertragenen Digitaltonsignals eingeführt wird.
Mit diesem Ziel ist in 3a angegeben, dass das erfindungsgemäße Verfahren zum Erstellen einer globalen Überwachung des Digitaltonsignals darin bestehen kann, in einem gleitenden Zeitfenster mit bestimmter Länge, das heißt über eine Folge aufeinander folgender Abtastwerte des Digitaltonsignals, das auf diesem gleitenden Fenster beobachtet wird, kombiniert verschiedene Operationen auszuführen, die darauf abzielen, den relativen Wert jedes erfassten Störsignals im Vergleich zu der Verschlechterung zu gewichten, die an den oben genannten Hörbedingungen entsteht.
Wie in 3a dargestellt, kann das erfindungsgemäße Verfahren daher darin bestehen, die Anzahl Vorkommen N_M von Störsignalen einer kurzen Unterbrechung während einer Beobachtungsdauer T_M dieses Digitaltonsignals auszuzählen und die Anzahl Vorkommen N_M mit einem bestimmten Schwellenwert S_M zu vergleichen. In 3a wurde der oben genannte Vorgang dargestellt, der darin besteht, ausgehend von dem oben in Verbindung mit den 2a und 2b beschriebenen Erfassungsschritt 101 einer kurzen Unterbrechung und einem Schritt 101a des Initialisierens der Anzahl Vorkommen N_M auf den Wert Null beim Existieren einer kurzen Unterbrechung als Reaktion auf den Schritt 101 den Übergang auf den Wert N_M = N_M + 1 im Schritt 101b durch Inkrementieren um eine Einheit im Anschluss an dieses Erfassen auszulösen, und zwar während der ganzen Beobachtungsdauer T_M des Digitaltonsignals. Am Ende dieser Dauer wird im Schritt 101c ein Vergleichstest des inkrementierten finalen Werts N_M mit dem oben genannten Schwellenwert S_M durchgeführt. Bei positiver Reaktion auf den Vergleichsschritt 101c, wird daher ein Fehlersignal P₁* erzeugt, wobei dieses Fehlersignal einer Verschlechterung der globalen Qualität des Digitaltonsignals entspricht.
Ferner und wie in der oben genannten 3a dargestellt, besteht das erfindungsgemäße Verfahren auch im Auszählen der Anzahl Vorkommen N_S von Pfeifstörsignalen während einer Beobachtungsdauer T_S des Digitaltonsignals ADS, und im Vergleichen der Anzahl Vorkommen N_S mit einem vorbestimmten Schwellenwert S_S. In 3a und analog zum Erfassungsprozess der kurzen Unterbrechung bezeichnet der Schritt 102a für das Pfeifstörsignal das Initialisieren von N_S auf den Wert Null, 102b bezeichnet das Inkrementieren von N_S auf den Wert N_S + 1 und 102c bezeichnet das Vergleichen von N_S mit dem Schwellenwert S_S. Bei positivem Vergleich im Schritt 102c wird daher ein logisches Signal P₂*, das der Verschlechterung der globalen Qualität des Signals durch ein Pfeifgeräusch entspricht, erzeugt.
Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, ebenso für die Brummstörrauschen und das Phasenverschiebungsrauschen vorzugehen.
Unter diesen Bedingungen und wie in 3a dargestellt, besteht es darin, während einer Dauer t_n den Phasenverschiebungswert f und die Anzahl Vorkommen, die mindestens gleich N_D sein muss, dieser Phasenverschiebungswerte auf einer bestimmten Anzahl D von Phasenverschiebungsberechnungen zu erfassen und dann den berechneten Phasenverschiebungswert f mit einem bestimmten Schwellenwert S_D zu vergleichen.
Das gilt auch für die Brummstörsignale, wobei das erfindungsgemäße Verfahren darin besteht, die Anzahl Vorkommen N_B von Brummstörsignalen während einer Beobachtungsdauer t_B dieses Digitaltonsignals auszuzählen und die Anzahl Vorkommen N_B mit einem Schwellenwert S_B zu vergleichen.
In 3a und analog zu den Störsignalen der kurzen Unterbrechung und des Pfeifens, bezeichnet 103a für das Brummstörsignal das Initialisieren des Werts N_B auf den Wert Null, 103b das Inkrementieren dieses Werts N_B auf den Wert N_B + 1, 103c das Vergleichen der Anzahl Vorkommen von Brummen N_B mit dem bestimmten Schwellenwert S_B. Bei positiver Antwort auf den Test 103c wird ein Signal P₃* der Gegenwart eines Brummsignals, das die globale Qualität des Digitaltonsignals beeinträchtigt, erzeugt. Ebenso bezeichnet 104a das Initialisieren von N_D auf den Wert Null, 104b bezeichnet das Inkrementieren von N_D auf den wert N_D + 1, 104c bezeichnet das Vergleichen des berechneten Phasenverschiebungswerts f mit dem bestimmten Schwellenwert S_D. Bei positiver Antwort auf den Test 104c wird ein Signal P₄* erzeugt, das die Gegenwart eines Phasenverschiebungsstörsignals, das die globale Qualität des Signals ADS verschlechtert, darstellt.
Natürlich und nicht einschränkend und wie in 3a dargestellt, können alle Signale P₁*, P₂*, P₃* und P₄* in Schritt 105 gleich wie im Fall der 2a kombiniert werden. Das Alarmsteuersignal A prüft die Beziehung: A = P₁* ODER P₂* ODER P₃* ODER P₄*, wobei das Leistungsalarmsignal im Schritt 106 gesendet wird.
Bei der Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wie es in 3a dargestellt ist, spielt jedes Signal, das aus den Vergleichstests 101c, 102c, 103c und 104c hervorgeht, was die Umsetzung des Alarmsteuersignals A in Schritt 105 betrifft, im Wesentlichen die gleiche Rolle. Es ist jedoch natürlich möglich, die Rolle jedes dieser Signale entweder ausgehend von den Fensterwerten oder von der Beobachtungsdauer des Digitaltonsignals ADS oder ausgehend von jedem Schwellenwert im Vergleich zu dem der Vergleich in den oben genannten Schritten erfolgt, anzupassen.
Gemäß einem besonders bemerkenswerten Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens hängt der Schritt, der darin besteht, das Alarmsignal zu senden, um eine Überwachung der globalen Qualität des Signals ADS zu erstellen, vorzugsweise von einer Vorrangsreihenfolge der Überschreitungen der oben genannten Schwellenwerte ab.
Eine solche bevorzugte Ausführungsform wird unten in Verbindung mit 3b beschrieben. In 3b bezeichnen natürlich die gleichen Bezugszeichen die gleichen Elemente wie in dem Fall der 3a.
Im Allgemeinen und wie nicht einschränkend in 3b dargestellt, kann das Abhängigmachen der Überschreitungen jedes der oben genannten Störsignale von einer Vorrangsreihenfolge zum Beispiel ausgeführt werden, indem einem der Störsignale hinsichtlich seines Beitrags zum Alarmsteuersignal A in Schritt 105 ein Vorteil eingeräumt wird und schließlich dem Beitrag dieses Störsignals zur Verschlechterung der globalen Qualität des Digitaltonsignals ADS. In 3b wird beispielhaft das Störsignal der kurzen Unterbrechung P₁* als störender betrachtet als eines der anderen Störsignale P₂*, P₃* oder P₄* in Zusammenhang mit dem Pfeifen, Brummen und der Phasenverschiebung. Unter diesen Bedingungen kann das Alarmsteuersignal A die logische Beziehung prüfen:
A = P₁* UND (P₂* ODER P₃* ODER P₄*)
Natürlich können die sinkenden Vorrangsreihenfolgen den oben genannten Überschreitungen durch die Anzahl Vorkommen der Störsignale in Abhängigkeit von der relativen sinkenden Bedeutung dieser Störsignale im Hinblick auf die Verschlechterung der globalen Hörqualität des Digitaltonsignals zugeordnet werden. Eine solche nicht einschränkende Ausführungsform wird unten in Verbindung mit 3c zum Beispiel in Zusammenhang mit den Störsignalen Pfeifen, Brummen und Phasenverschiebung beschrieben, wobei natürlich das Störsignal der kurzen Unterbrechung zum Beispiel als vorrangig betrachtet wird. Unter diesen Bedingungen kann die Ausführungsform der 3c nicht einschränkend einer spezifischen Verwaltung der Störsignale Pfeifen P₂*, Brummen P₃* oder Phasenverschiebung P₄* bei der Ausführungsform der 3b entsprechen, wobei das Signal der kurzen Unterbrechung als einen maximalen Vorrang aufweisend betrachtet wird.
Wie in 3c dargestellt, kann für eine Abfolge laufender Abtastwerte des Digitaltonsignals ADS das Verfahren in einem Schritt 200 darin bestehen, die Pfeifstörsignale auf einem gleitenden Zeitfenster mit der Dauer T_S zu beobachten und dann in einem Schritt 201 ein Erfassen von mindestens S_S Pfeifen während einer Beobachtungsdauer durchzuführen. Natürlich können diese Operationen 200 und 201 den Operationen 102, 102a, 102b, 102c der 3b entsprechen. Bei positiver Antwort auf den Test 201 wird das Störsignal P₂* erzeugt.
Wie in 3c dargestellt, kann das Erfassen der Phasenverschiebung im Schritt 203 jedoch von der Gegenwart eines Pfeifstörsignals abhängig gemacht werden, das heißt von der negativen Antwort auf den oben genannten Test 201. Im Schritt 203 wird daher die Phasenverschiebung D Mal über die Dauer T_D berechnet. Bei positiver Antwort auf den Vergleichsschritt 203 wird ein Schritt 205 ausgeführt, bei dem ein Phasenverschiebungswert f N_D Mal über die bestimmte Anzahl von Berechnungen D auftritt. Bei positiver Antwort auf den Schritt 205 wird der Vergleich des Werts von f mit dem Schwellenwert S_D im Schritt 206 ausgeführt. Die Schritte 203, 205 und 206 können den Schritten 104, 104a, 104b und 104c der 3b entsprechen. Bei positiver Ant wort auf den Vergleichsschritt 206 wird daher das Signal P₄* erzeugt.
Umgekehrt, bei negativer Antwort auf den Schritt 203, wird ein Schritt 204 ausgeführt, der darin besteht, das Brummstörsignal zu erfassen. Der Schritt 204 kann den Schritten 103, 103a, 103b und 103c der 3b entsprechen. Bei negativer Antwort auf den oben genannten Schritt 204 wird das Verfahren für die darauf folgende Abfolge von Abtastwerten des Digitaltonsignals ADS aktualisiert.
Umgekehrt, bei positiver Antwort auf den Schritt 204, wird das Pfeifstörsignal P₃* erzeugt, wobei dieses Signal das Alarmsteuersignal A erzeugen kann.
Beim Beobachten der 3c, stellt man daher fest, dass die sinkenden Vorrangsreihenfolgen nacheinander dem Pfeif-, Phasenverschiebungs- und Brummsignal zugewiesen werden.
Natürlich kann die Verwaltung des Blocks der oben genannten Störsignale mit ihren jeweiligen relativen Prioritäten entweder gemäß dem Schritt 105, der in 3b dargestellt ist, ausgeführt werden, oder, gegebenenfalls gemäß dem Schritt 105, der in 3a dargestellt ist.
Natürlich gibt man an, dass in den 3a und 3b der Schritt 100 zum Erfassen des Mono- oder Stereocharakters des Digitaltonsignals ADS nicht dargestellt wurde, um die Zeichnung nicht zu überladen. Es ist klar, dass das Erfassen des Mono- oder Stereocharakters des Signals in den Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß den 3b und 3c ausgeführt werden kann.
Verschiedene Ausführungsformen des Erfassungsprozesses der Störsignale und des Mono- oder Stereocharakters des Digitaltonsignals ADS, die oben erwähnt wurden, werden unten in Verbindung mit 4 und den darauf folgenden Figuren beschrieben.
4 betrifft eine spezifische Vorgehensweise des Erfassens des Mono- oder Stereocharakters des oben genannten Digitaltonsignals.
Wenn ein Digitaltonsignal ADS auf zwei Kanälen, nämlich dem rechten und linken Kanal eines Digitaltonkanals und im monophonen Modus übertragen wird, sind die Signale, die auf dem rechten und dem linken Kanal gegenwärtig sind, bis auf den Wert einer Phasenverschiebung mit geringem Wert identisch. Die Identität des Signals auf den zwei Kanälen wird im Allgemeinen während einer gewissen Zeit aufrechterhalten. Eine Experimentalbeobachtung der Beschaffenheit dieser Signale auf diesen zwei Kanälen konnte zeigen, dass, wenn ein plötzlicher und kurzer Wechsel des Übertragungsmodus des Digitaltonsignals existiert, wie zum Beispiel der Übergang vom monophonen Modus auf den Stereomodus und Rückkehr zum monophonen Modus, solche Änderungen die Gegenwart von Fehlern aufzeigen. In dem umgekehrten Fall entwickelt sich der Übertragungskontext nicht ständig im Laufe der Zeit. Unter Bezugnahme auf 4 besteht daher der Schritt, der darin besteht, den Mono- oder Stereoübertragungsmodus des Digitaltonsignals ADS zu unterscheiden, darin, plötzliche und kurze Kontextänderungen des Mono- oder Stereoübertragungsmodus oder umgekehrt zu erfassen, indem die Energieschwankungen des linken und des rechten Kanals verglichen werden.
In 4 wurde ein Schritt dargestellt, der in einer Berechnung des Mono- oder Stereoübertragungskontexts gefolgt von einem Prüfschritt dieses Kontexts besteht, der es erlaubt, dem übertragenem Digitaltonsignal entweder den monophonen Charakter oder den Stereocharakter zuzuweisen.
Bei einer spezifischen, besonders vorteilhaften und nicht einschränkenden Ausführungsform, wie in 4 dargestellt, kann das Unterscheiden des Mono- oder Stereoübertragungsmodus für jede Abfolge von aufeinander folgenden Abtastwerten mit dem Rang n, wobei jede Abfolge von Abtastwerten durch ein Aufteilen in Abfolgen von N Abtastwerten in einem Schritt 300 auf dem linken und dem rechten Kanal des Digitaltonsignals ADS bestimmt wird, einen Schritt 301 des Berechnens der jeweiligen Energien des rechten und des linken Kanals des Übertragungssignals aufweisen, wobei diese Energien mit E_n,g für den linken Kanal und E_n,d für den rechten Kanal bezeichnet werden. Der Index n bezeichnet den Rang der jeweiligen laufenden Abfolge von Abtastwerten.
Auf den oben genannten Schritt 301 folgt daher ein Schritt 302, der darin besteht, das Verhältnis M_n der rechten und der linken Energie mit Mn = E_n,g/E_n,d zu berechnen.
Auf diesen Schritt 302 folgen wiederum Schritte 303, 304 und 305, die das Berechnen einer binären Variablen Cn erlauben, nämlich einer Kontextvariablen, die für den Sendekontext in Mono- oder Stereomodus repräsentativ ist.
Der Schritt 303 besteht darin, den Wert des Verhältnisses der Energie M_n mit einem ersten und einem zweiten Schwellenwert, Seuil₁ und Seuil₂ genannt, gemäß der Beziehung Seuil₁ < M_n < Seuil₂ zu vergleichen. Bei positiver Antwort auf den oben genannten Vergleichstest 303 wird der Kontextvariablen C_n im Schritt 304 der Wert 0 gewiesen, der für einen monophonen Moduskontext repräsentativ ist, und der Kontextvariablen C_n wird umgekehrt im Schritt 305 der Wert 1 zugewiesen. Der Wert 1 der Kontextsvariablen C_n ist für einen Stereomoduskontext repräsentativ. Die Schritte 300, 301, 302, 303, 304, 305, die in Verbindung mit 4 beschrieben sind, bilden den oben in der Beschreibung genannten Kontextberechnungsschritt.
Der oben genannte Schritt des Prüfens besteht daher zum Beispiel, wie in 4 dargestellt, aus einem Schritt 306, der darin besteht, an einer bestimmten Anzahl aufeinander folgender Abtastwerte das Berechnen einer Summierung des Werts der aufeinander folgenden binären Kontextvariablen Cn über eine Anzahl C von Abfolgen aufeinander folgender Abtastwerte durchzuführen. Diese Summierung ist für die arithmetische Summe der Kontextvariablen über die Anzahl C von Abtastwertfolgen repräsentativ. Auf den Schritt 306 folgt daher ein Schritt 307, der darin besteht, durch Überlegenheitsvergleich den Wert dieser Summe, das heißt den Wert dieser Summierung mit einem Grenzwert, Limite genannt, der einen Referenzwert bildet, zu vergleichen. Bei positiver Antwort auf den oben genannten Überlegenheitsvergleich im Schritt 307, wird dem Übertragungsmodus des Digitaltonsignals ADS der Stereomodus zugewiesen, während in diesem Übertragungsmodus bei negativer Antwort der monophone Modus zugewiesen wird. Die Vorgehensweise des in Verbindung mit 4 beschriebenen Prozesses kann wie unten gezeigt nachgewiesen werden.
Wenn sich das Signal im Stereomodus befindet, ist der Unterschied zwischen den Energien des linken und des rechten Kanals nicht gleich Null. Um daher den Mono- oder Stereokontext zu bestimmen, wird die Entfernung zwischen der Energie des linken und des rechten Kanals berechnet. Die jeweiligen Energien können daher die folgende Beziehung prüfen:
In diesen Beziehungen stellen D_n,i und G_n,i den Amplitudenwert jedes Abtastwerts des Rangs i der Abfolge von Abtastwerten des Rangs n des Digitaltonsignals ADS dar.
Um ein Stereosignal, das durch Null durchgeht, nicht als ein monophones Signal zu betrachten, wird die Kontextvariable C_n über eine Anzahl C von Abfolgen aufeinander folgender Abtastwerte bei dem Kontextprüfvorgang summiert. Der Übertragungsmodus ist daher stereophon, wenn die Summe der Kontextvariablen mindestens gleich dem Grenzwert ist, der den Referenzwert bildet.
Ein Beispiel für einen Zahlenwert wird unten für eine Anwendung an das digitale Codieren des Typs MPEG1 LII, übertragen über einen digitalen Rundfunkkanal gegeben. Bei einem solchen Anwendungsbeispiel kann die Anzahl jeder Abfolge von Abtastwerten N zwischen 256 und 1024 Abtastwerten liegen, wobei die Schwellenwerte Seuil₁ und Seuil₂ zwischen folgenden Werten liegen können:
Seuil₁ ∊ [0,95; 0,9999]
Seuil₂ ∊ [1,0001; 1,05]
C ∊ [20; 60]
und wobei der Vergleichsgrenzwert beim Test 307 folgender ist:
Limite ∊ [15; 45].
Ein bevorzugter Erfassungsprozess eines Störsignals, wie zum Beispiel einer kurzen Unterbrechung, wird unten verbunden mit den 5a und 5b beschrieben.
Zuerst wird in Erinnerung gerufen, dass eine kurze Unterbrechung eine sehr kurze Unterbrechung des Digitaltonsignals ist, die eine digitale Pause bildet, wobei das Digitaltonsignal ADS in diesem Fall durch Nullen oder sehr niedrige Werte aufgrund eines Übertragungsproblems, wie zum Beispiel eines Synchronisationsverlusts, der den Decodierer, das heißt, den Dekompressionsoperator daran hindert, die Abfolge von Abtastwerten, die das Digitaltonsignal bildet, wiederherzustel len, ersetzt wird.
Daher und unter Bezugnahme auf 5a, die die Amplitude der Abtastwerte des Digitaltonsignals für eine übertragene Jazzmusiksequenz darstellt und an der Grenze der Servicezone aufgenommen ist, ist eine kurze Unterbrechung oder Mute durch ein totales Fehlen von Ton während mehrerer Millisekunden, 25 ms in 5a gekennzeichnet.
Umgekehrt besitzt jedes Klangvolumen, das zum Hören bestimmt ist, ein Minimum an Nachhall. Die Nachhallerscheinung ist eine Erscheinung, die auf mehrfache Reflexionen des Tons an den Wänden zurückzuführen ist, wie zum Beispiel an den Wänden und Decken, die irgendeine Tonquelle umgeben. Die Nachhallerscheinung existiert immer, aber im freien Feld in einem geringen Ausmaß.
Gemäß einem besonders bemerkenswerten Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht der Schritt, der darin besteht, in einem Digitaltonsignal ADS ein Störsignal, wie zum Beispiel eine kurze Unterbrechung zu erfassen, darin, an einer Abfolge aufeinander folgender Abtastwerte dieses Digitalsignals ein schnelles Sinken des Energieniveaus dieses Digitaltonsignals zu einer Energie gleich Null zu erfassen. Eine solche Signalform zeigt nämlich das Fehlen von Nachhall dieses Digitaltonsignals auf und daher das Einführen einer kurzen Unterbrechung.
Daher und bei einer spezifischen, besonders vorteilhaften und nicht einschränkenden Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wie sie in 5b dargestellt ist, umfasst der Schritt des Erfassens in dem Digitaltonsignal eines Störsignals, wie zum Beispiel einer kurzen Unterbrechung, einen Schritt, der darin besteht, getrennt auf dem linken und auf dem rechten Kanal des Digitaltonkanals für mehrere Abfolgen von N aufeinander folgender Abtastwerte die mittlere Energie E_n des von diesem Kanal transportierten Signals zu bestimmen, wobei n den Rang jeder Abfolge von Abtastwerten bezeichnet.
In 5b wird angegeben, dass das Unterteilen jedes Kanals auf dem Digitaltonsignal ADS in einem Schritt 400 erfolgt, auf den ein Schritt 401 des Berechnens der Zeitenergie E_n der betreffenden Abfolge von Abtastwerten folgt.
Die mittlere Energie E_n auf jedem Kanal prüft daher die folgende Beziehung:
In der oben genannten Beziehung wird angezeigt, dass x[i] den Zeitabtastwert des Rangs i der Abfolge von N Abtastwerten darstellt, wobei n den Rang dieser Abtastwertrangfolge bezeichnet. In diesem Fall sind die Zeitfenster, das heißt die Abfolgen aufeinander folgender Abtastwerte ohne Überlappung.
Auf den Schritt 401 der 5b folgt daher ein Schritt 402, der darin besteht, die Entwicklung der mittleren Energie für Abfolgen N aufeinander folgender Abtastwerte zu vergleichen, wobei der Schritt 402 zum Beispiel einem Prüfen einer Unterlegenheitsbeziehung des mittleren Energiewerts E_n gegenüber dem Wert Seuil₁ entsprechen kann.
Die Existenz eines Störsignals einer kurzen Unterbrechung 405 wird aufgezeigt, wenn mindestens eine der mittleren Energien kleiner ist als Seuil₁ und wenn, wie im Schritt 403 dargestellt, eine oder mehrere mittlere benachbarte Energien dieser mittleren Energie gleich Null größer sind als ein bestimmter Schwellenwert. Der Schritt 403 entspricht einem Vergleichsschritt der mittleren Energie der Abfolge von Abtastwerten mit dem Rang n – k, E_n-x genannt, mit einem Schwellenwert Δ, Δ = 31 dB. E_n-k bezeichnet die eine oder mehreren benachbarten mittleren Energien.
Ist die Antwort auf den Vergleichsschritt 402 umgekehrt jedoch negativ, wird der Prozess durch Rückkehr zum Schritt 401 für eine Abfolge von Abtastwerten mit dem Rang n + 1 durch die Rückkehrschleife 404 wiederholt. Der Wert jeder mittleren Energie E_n wird dabei für eine Vielzahl von Abfolgen aufeinander folgender Abtastwerte gespeichert, um das Fortsetzen der Berechnungen zu erlauben.
Ein Anwendungsbeispiel an das Digitaltoncodieren des Typs MPEG1 LII wird unten gegeben.
Bei diesem Codiertyp entsprechen die kurzen Unterbrechungen digitalen Pausen mit einer vielfachen Länge von 1152 digitalen Abtastwerten. In diesem Fall entspricht der Parameter N, die Anzahl von Abtastwerten, die eine Abfolge von Abtastwerten bildet, 256, was es erlaubt, das Erfassen der kleinsten Zone der Abtastwerte mit niedrigen Werten sicherzustellen, das heißt Seuil₁ = 3, Δ = 31 dB mit k = 2. In diesem Fall kann der Vergleich im Schritt 403 durch Berechnen des folgenden Werts erfolgen: ΔE = 10·LOG10[En-2] – 31.
Wenn der Wert ΔE größer ist als Null, ΔE > 0, existiert ein Störsignal einer kurzen Unterbrechung.
Eine ausführlichere Beschreibung eines spezifischen Prozesses zum Erfassen eines Störsignal, wie zum Beispiel eines Pfeifens P wird unten verbunden mit den 6a und 6b gegeben.
In einer besonderen Art, wie in 6a dargestellt, wird angegeben, dass die Gegenwart eines solchen Stör signals einer plötzlichen und vorübergehenden Steigerung der Spektralenergie des Digitaltonsignals auf einem relativ breitem Frequenzband entspricht, das jedoch nicht 15 bis 16 kHz überschreitet. Vorzugsweise und gemäß einem bemerkenswerten Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht der Schritt des Erfassens eines Störsignals in dem Digitaltonsignal ADS, wie zum Beispiel eines Pfeifens, darin, in diesem Digitaltonsignal eine plötzliche und vorübergehende Steigerung der Spektralenergie dieses Digitaltonsignals in einem Band von Frequenzen zu erfassen, deren niedrige Frequenz zwischen 4,5 und 6,5 kHz liegt, und deren hohe Frequenz bis zu 20 kHz gehen kann. Dieses Pfeifstörsignal wird von Fehlern des Fehlerkorrekturcodes bei der Wiederherstellung der Abfolge von Digitaltonabtastwerten verursacht. Eine spezifische Ausführungsform eines Prozesses zum Erfassen von Pfeifstörsignalen wird unten verbunden mit 6b beschrieben, wobei dieser Prozess auf dem Erfassen von Spektralenergievariationen des Digitaltonsignals beruht.
Wie in der oben genannten 6b dargestellt, wird das Digitaltonsignal ADS zuerst in aufeinander folgende Abfolgen von N Abtastwerten aufgeteilt, wobei jede Abfolge eine gegebene Abfolge mit Rang n ist, die einem Prüfen der mittleren Energie jeder Abfolge unterworfen wird, wie im Schritt 500 in 6b dargestellt. Mit diesem Ziel wird der Schritt 500 in einen Schritt 500a des Aufteilens des Signals in Abfolgen mit dem Rang n, von welchen jede N Abtastwerte aufweist, unterteilt, wobei die Abtastwerte jeder Abfolge mit e(i) bezeichnet werden.
Auf den Schritt 500a folgt ein Schritt 500b, der darin besteht, die mittlere Zeitenergie jeder Abfolge des Rangs n,
zu berechnen. Die mittlere Energie jeder Abfolge von Abtastwerten wird durch Überlegenheitsbeziehung mit einem ersten Schwellenwert, Seuil₁, Beziehung:
Emoy_n > Seuil₁
beim darauf folgenden Schritt 500c verglichen.
Bei negativer Antwort auf den Schritt 500c wird der Prozess zu dem Schritt 500b zurückgebracht, wobei die Energie mindestens einer aktuellen Abfolge mit Rang n als unzureichend betrachtet wird. Umgekehrt, bei positiver Antwort auf den Schritt 500c, wird ein Schritt 500d durchgeführt, der darin besteht, gemäß einem Überlegenheitsvergleich das Verhältnis der Energie der aktuellen Abfolge und der Energie der sofort darauf folgenden benachbarten, nicht daneben liegenden Abfolge mit Rang n – 2 mit einem zweiten Schwellenwert, Seuil₂, gemäß der folgenden Beziehung zu vergleichen:
Bei negativer Antwort auf den Vergleich des Tests 500d, wird der Prozess zu dem Schritt des Berechnens der mittleren Zeitenergie zurückgeführt, wobei die Energie der aktuellen Abfolge und der benachbarten Abfolge ähnlich ist.
Bei positiver Antwort auf den Vergleich des Tests 500d, wobei die mittlere Energie der zwei benachbarten Rahmen zunehmend und das Verhältnis größer als der zweite Schwellenwert ist, wird der Pfeiferfassungsprozess fortgesetzt, weil der Schritt 500 erfüllt wurde. Auf den oben genannten Schritt 500 folgt daher ein Schritt, der darin besteht, an einer Abfolge von Abtastwerten des Digitaltonsignals die Spektralzusammensetzung dieses Signals zu berechnen, die als der Wert der Frequenzkomponenten in Unterbändern der Zentralenfrequenz f_i definiert ist, wobei der Wert der Frequenzkomponenten mit S_n(i) bezeichnet wird, wobei n den Rang der betreffenden Abtastwertabfolge bezeichnet. Die Werte S_n(i) haben eine Bandbreite df. Der oben genannte Schritt wird in 6b durch die Schritte 501, die im Berechnen des Spektrums des Signals durch Fourier-Transformierte bestehen, ausgeführt und dargestellt, wobei die Komponenten in Unterbändern die Bezeichnung S_n(i) haben. Im Schritt 502 beschränkt man in diesem Spektrum den Wert der Frequenz auf einen Wert über den Wert F kHz hinaus, das heißt den Wert 4,5 kHz, und man führt ein Aufteilen des Intervalls 4,5 kHz bis 20 kHz in Frequenzbereiche mit einer Breite, die ein Vielfaches von df kHz ist, durch.
Auf den Schritt 502 folgt ein Schritt 503, der darin besteht, das Unterband df mit maximaler Energie in jedem der oben genannten Bereiche, die zuvor in Schritt 502 definiert wurden, zu suchen. Dieses Unterband df wird mit S_n(imax) bezeichnet und erlaubt es, alle im Schritt 502 definierten Bereiche neu um das betreffende Unterband mit maximaler Energie zu zentrieren.
Auf den Schritt 503 folgt wiederum ein Schritt 504, der darin besteht, die mittlere Energie jedes neu um das Band mit maximaler Energie zentrierten Bereichs für die betreffende Abfolge von Abtastwerten mit Rang n zu berechnen.
Im Schritt 504 wird die Energie jedes Bereichs mit E_n(sb) bezeichnet und prüft die Beziehung: En(sb) = Σ(Sn(imax +/– δf/2))
Auf Schritt 504 folgt ein Schritt 505, der darin besteht, das Verhältnis zwischen der Energie E_n(sb) der Bereiche für die aktuelle Abfolge von Abtastwerten und für mehrere vorhergehende Abfolgen aufeinander folgender Abtastwerte E_n-s(sb) zu berechnen. Das oben beschriebene Verhältnis wird wie folgt ausgedrückt:
In der oben stehenden Beziehung gibt s die Zeitvergangenheit bezüglich s Frequenzspektren in Zusammenhang mit einer gegebenen Anzahl entsprechender Abfolgen von Abtastwerten an.
Auf den oben stehenden Schritt 505 folgt ein Schritt 506, der darin besteht, einen Hörkontrastwert, C_n,sb genannt, zu berechnen. Der Hörkontrastwert prüft die folgende Beziehung:
In dieser Beziehung bezeichnet R_n(sb + i) mit i = –ν und i ≠ –p, –(p – 1), ..., 0, ..., p – 1, p, wobei p einen willkürlichen Wert bezeichnet, den Wert des Verhältnisse für die benachbarten Bereiche der gleichen Abfolge von Abtastwerten mit dem Rang n und des gleichen Spektrums S_n.
Im Schritt 506 wird der Hörkontrast C_n,sb mit einem ersten Pfeifschwellenwert, S₁ genannt, durch Überlegenheitsvergleich verglichen. Bei negativer Antwort auf den oben genannten Vergleich bringt ein Rückkehrschritt 508 zu der drauffolgenden Abfolge von Abtastwerten mit Rang n + 1 zurück, und insbesondere zum Schritt 501 des Berechnens des Spektrums des Signals durch Fourier- Transformierte.
Umgekehrt ist bei positiver Antwort auf den oben genannten Vergleichsschritt des Schritts 506 ein Schritt 507 vorgesehen, der darin besteht, einen Näheparameter mit der Bezeichnung P_n,sb zu berechnen, der die folgende Beziehung prüft:
Der Schritt 507 weist daher einen Schritt des Vergleichens des Näheparameters P_n,sb mit einem zweiten Pfeifschwellenwert S₂, P_n,sb > S₂ auf. Bei negativer Antwort auf den Vergleich des oben genannten Schritts 507 erlaubt es eine Rückkehrschleife 509, zu dem Schritt 501 des Berechnens des Spektrums des Signals durch Fourier-Transformierte für die darauf folgende Abfolge von Abtastwerten mit dem Rang n + 1 zurückzukehren.
Umgekehrt wird bei positiver Antwort auf den Vergleichtest des Schritts 507 die Gegenwart eines Pfeifstörsignals aufgezeigt. Schließlich ist klar, dass die Gegenwart des Pfeifstörsignals im Schritt 510 aufgezeigt wird, wenn die Überlegenheitsvergleiche des Hörkontrastwerts C_n,sbund des Näheparameters P_n,sb im Vergleich zum ersten Schwellenwert S₁ beziehungsweise zweiten Schwellenwert S₂ beide wahr sein.
Ein Nachweis der Ausführungsform des Erfassens der Pfeifstörungen in der Ausführungsform der 6b wird unten gegeben.
Das Berechnen des Spektrums des Signals im Schritt 501 kann ausgehend von schnellen Fourier-Transformierten erfolgen.
Die Werte der Frequenzkomponenten S_n(i) der Aufteilung in Unterbänder der Abfolge von Abtastwerten mit Rang n werden auf Frequenzbereichen mit einer vielfachen Breite von df kHz beobachtet, und ihre zeitliche Entwicklung wird daher auf einer Zeitvergangenheit von s Spektren untersucht. Diese Operationen erfolgen in den Schritten 502, 503, 504 und 505.
Auf jedem der Bereiche, die aus dem Aufteilen hervorgehen, wird das Maximum der Energie eines Unterbands mit gegebenem Rang gesucht. Die Bereiche werden daher um die Frequenz neu zentriert, das heißt den Rang i, der dieses Maximum trägt, und die Durchschnitte der Energie E_n(sb) werden für die betreffende Abfolge von Abtastwerten mit Rang n berechnet. Die Entwicklung der Energie für jeden dieser neuen Bereiche wird ausgehend von dem Verhältnis R_n(sb) beobachtet, und das Hörkontrastkriterium C_n,sb wird durch Beobachten des Verhaltens des oben genannten Verhältnisses im Vergleich zur Nähe berechnet. Die Gegenwart eines Pfeifens ist bestätigt, wenn der Hörkontrastwert größer ist als der erste Schwellenwert, und wenn der Näheparameter größer ist als der zweite Schwellenwert.
Bei den vorhergehenden Beziehungen zeigt ν den Index der benachbarten Bereiche des gleichen Spektrums S_n in Bezug auf die gleiche Abfolge von Abtastwerten n an, p bezeichnet die Anzahl von Unterbändern zu beiden Seiten des Maximums, die in der Berechnung des Kontrastwerts nicht berücksichtigt wird, und k bezeichnet die Anzahl von Bereichen.
Für ein Digitaltoncodieren des Typs MPEG1 LII, das in Digitalfunkausstrahlung übertragen wird, kann das Berechnen der Fourier-Transformierten über eine Länge von 256 bis 4096 Abtastwerten durchgeführt werden, wobei die Mindestüberlappung 25 bis 75% beträgt. Die Bereiche haben eine Frequenzbreite ΔF ∊ [500 Hz, 1500 Hz], die Beobachtungszeitvergangenheit ist s ∊ [1,4] in Anzahl aufeinander folgender Spektren, das heißt aufeinander folgender Abfolgen von Abtastwerten.
Die Nähe beträgt ν ∊ [1,6] und p ∊ [0,4]. Die Schwellenwerte sind S₁ ∊ [50, 1000] und S₂ ∊ [2, 20].
Ferner und nicht einschränkend kann das erfindungsgemäße Verfahren zum Durchführen des Pfeiferfassungsprozesses auch darin bestehen, einen Filterschritt der Spektralkomponenten für das menschliche Ohr nicht in hörbaren Unterbändern durchzuführen. Unter diesen Bedingungen erlaubt es die Vorgehensweise, die psychoakustischen Eigenschaften des Digitaltonsignals zu berücksichtigen, wobei die Energiespektren zuvor mit dem absoluten Hörschwellenwert gemäß der Formulierung der französischen Norm ISO 226 von 1987, über 12,5 kHz hinaus verlängert multipliziert werden.
Eine ausführlichere Beschreibung eines Erfassungsprozesses eines Störsignals, wie zum Beispiel eines Brummens, wird unten in Verbindung mit den 7a und 7b gegeben.
Die Brummstörung, die an den Digitaltonsignalen eingeführt wird, ist auf den Schutzunterschied im Digitaltonrahmen, der den sensiblen Bits, wie zum Beispiel den Synchronisationsbits und den Fehlerkorrekturcodebits gewährt wird, zurückzuführen, während die restlichen Bits des Rahmens weniger gut geschützt sind. Wenn daher der Rahmen nach dem Dekomprimieren wiederhergestellt wird, können die Digitaltondaten dennoch aufgrund dieses weniger guten Schutzes fehlerhaft sein.
Bei der Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens haben es Untersuchungen, die bei Gegenwart von Brummrauschen durchgeführt wurden, erlaubt festzustellen, dass beim Auftreten dieses Fehlers ein Rosa-Rauschen in Niederfrequenz zu dem Spektrum des Signals hinzugefügt wird.
Daher und gemäß einem besonders vorteilhaften Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens und unter Bezugnahme auf 7a, besteht der Schritt, der im Erfassen eines Störsignals, wie zum Beispiel eines Brummens im Digitaltonsignal besteht, darin, in diesem Störsignal ein Rosa-Rauschen in einem Frequenzband zu erfassen, das zwischen 0 und 1100 Hz liegt und mit im Wesentlichen konstantem Pegel in diesem Frequenzband besteht. In 7a ist angezeigt, dass der im Wesentlichen konstante Pegel des Rosa-Rauschens, das beim Auftreten dieses Fehlers eingeführt wird, in der Größenordnung von 40 dB liegt. 7a stellt daher das Spektrum eines Digitaltonsignals vor dem Erscheinen des Rosa-Rauschens gestrichpunktet dar, während des Erscheinens des Rosa-Rauschens gepunktet und nach dem Erscheinen des Rosa-Rauschens in kontinuierlichem Strich dar. Ein spezifischer Erfassungsmodus des Brummstörsignals, der das Erfassen des oben genannten Rosa-Rauschens erlaubt, wird unten veranschaulichend verbunden mit 7b beschrieben.
Der oben genannte Erfassungsprozess wird an mindestens einem linken oder rechten Digitaltonkanal ausgeführt. Er besteht, wie in der oben genannten Figur dargestellt, darin, in einem Schritt 700 das Digitaltonsignal ADS in Abfolgen von N Abtastwerten zu unterteilen und, in einem Schritt 701, an der betreffenden Abtastwertabfolge die Spektralzusammensetzung dieses Digitaltonsignals, definiert als der Frequenzkomponentenwert S_n(i) in Unterbändern mit zentraler Frequenz f_i definiert zu berechnen, wobei n den Rang der Abfolge von Abtastwerten bezeichnet. Es ist insbesondere klar, dass der in 7b dargestellte Schritt 701 vorteilhafterweise gleich wie der Schritt 501 der 6b ausgeführt werden kann, wobei eine einzige Aufschlüsselung durch Fourier-Transformierte für die zwei Erfassungsprozesse ausgeführt wird. Auf den oben erwähnten Schritt 701 folgt daher ein Schritt 702, der darin besteht, für eine bestimmte Anzahl k zentraler Frequenzen f_i des Niederfrequenzbereichs, das heißt zwischen 0 und 1100 Hz, ein erstes Verhältnis a_i,n und ein zweites Verhältnis β_i,n der Frequenzkomponentenwerte in Unterbändern für die laufende Abfolge von Abtastwerten und die vorhergehende Abfolge von Abtastwerten, jeweils für die laufende Folge von Abtastwerten und die darauf folgende Folge von Abtastwerten zu berechnen. Daher prüft das erste Verhältnis a_i,n die Beziehung,
und die zweite Beziehung β_i,n prüft die Beziehung
In den vorhergehenden Beziehungen bezieht sich S_n-1(i) auf die Abfolge vorhergehenden Abtastwerte und S_n+1(i) bezieht sich auf die Folge darauf folgender Abtastwerte im Vergleich zu der laufenden Folge von Abtastwerten S_n(i). In Schritt 702 werden daher das erste Verhältnis a_i,n und das zweite Verhältnis β_i,n mit einem ersten Brummschwellenwert, S'₁ genannt, verglichen. Bei negativer Antwort auf den Vergleich des Schritts 702 erfolgt eine Rückkehr 703 zur Umsetzung des Schritts 702 für die entsprechende Unterbandkomponente mit Rang i der gleichen Abfolge von Abtastwerten mit Rang n.
Bei positiver Antwort auf den Vergleichstest des Schritts 702, wird ein Schritt 704 ausgeführt, wobei dieser Schritt darin besteht, den Vergleich des ersten und des zweiten Verhältnisses einem Proportionskriterium p/k der Anzahl p bestätigter Vergleiche in Bezug auf alle k für die k zentralen Frequenzen f_i der betreffenden Unterbandkomponenten durchgeführten Vergleiche zu unterwerfen. Das Verhältnis p/k kann in Werten von P% ausgedrückt werden. Bei negativer Antwort des Vergleichs des ersten und zweiten Verhältnisses mit dem oben genannten Proportionskriterium, erfolgt eine Rückkehr durch eine Schleife 708 zu dem Schritt 701 zum Berechnen des Spektrums des Signals für die darauf folgende Abfolge von Abtastwerten mit Rang n + 1.
Umgekehrt erfolgt auf positive Antwort auf den Vergleich des Schritts 704 ein Schritt 705, der darin besteht, unter den Unterbandwerten S_n(i) der Unterbandfrequenzkomponenten den maximalen Wert S_n(i_max) für die Unterbandkomponenten der Frequenzkomponentenwerte in Bezug auf die laufende Abfolge von Abtastwerten mit Rang n zu unterscheiden. Auf den Schritt 705 folgt daher ein Schritt 706, der darin besteht, das Verhältnis des oben genannten maximalen Werts zu dem Frequenzlinienwert auf dem gleichen Index i_max des Spektrums der Abfolge n – 1 von Abtastwerten zu berechnen, wobei dieses Verhältnis die folgende Beziehung prüft:
Das oben genannte Verhältnis wird daher mit einem zweiten Brummschwellenwert, S'₂ genannt, verglichen. Der Vergleich mit dem zweiten Brummschwellenwert S'₂ ist ein Unterlegenheitsvergleich. Bei negativer Antwort auf den oben genannten Vergleich, führt eine Rückkehrschleife 709 zum dem Schritt 701 für die Abfolge von Abtastwerten des darauf folgenden Rangs n + 1 zurück.
Die Schritte 702, 704, 705 und 706 bei positiver Antwort auf die Vergleiche mit den Brummschwellenwerten S'₁ und S'₂, der Überlegenheitsvergleich gegenüber S'₁ und der Unterlegenheitsvergleich gegenüber S'₂ der Verhältnisse a_i,n und β_i,n des Verhältnisses M_n,i erlauben es daher, auf eine mögliche Existenz eines Brummstörsignals zu schließen. Auf den Schritt 706 folgt in diesem Fall ein Schritt 707 mit der statistischen Analyse, der zum Beispiel darin besteht, das mehrfache Vorkommen eines möglichen Brummstörsignals über eine gegebene Beobachtungsdauer t_b von s Sekunden zu bestimmen.
Zum Durchführen des Schritts 707 kann dieser darin bestehen, die vorhergehenden Operationen des Unterscheidens der Existenz eines Überlegenheitsvergleichs des ersten und zweiten Verhältnisses mit dem ersten Brummschwellenwert S'₁ und der Existenz eines Unterlegenheitsvergleichs des Verhältnisses M_n,i mit dem zweiten Schwellenwert S'₂ zu wiederholen. Im Laufe der Wiederholung dieser Operationen im Schritt 707 wird eine binäre Voraussagevariable der Existenz eines Brummstörsignals gespeichert. Dieser binären Variablen wird der Wert 1 zugewiesen, wenn die Überlegenheits- und Unterlegenheitsvergleichskriterien erfüllt werden, anderenfalls der Wert 0.
Ferner wird ein Auszählen in der Dauer t_b = s Sekunden der Anzahl Vorkommen der binären Voraussagevariablen mit dem Wert 1 ausgeführt. Diese Anzahl, NV_pd genannt, wird mit einem dritten Brummschwellenwert S'₃ durch Überlegenheitsvergleichen verglichen. Bei negativer Antwort auf diesen Vergleich, NV_pd > S'₃, erfolgt eine Rückkehr 710 durch eine Schleife zu dem Schritt 701 für die darauf folgende Abfolge von Abtastwerten mit Rang n + 1.
Bei positiver Antwort auf den Test gegenüber dem dritten Brummschwellenwert S'₃ und ausgeführt im Schritt 707, wird umgekehrt ein Brummstörsignal nachgewiesen, wenn dieser Vergleich mit dem dritten Brummschwellenwert bestätigt wird. Die Gegenwart des Brummstörsignals wird im Schritt 711 erzielt.
Ein Nachweis des Erfassungsprozesses der Brummstörsignale wird unten gegeben.
Einerseits wird angezeigt, dass, wenn die Proportion der Frequenzlinien, für die die ersten Verhältnisse a_i,n und β_i,n größer sind als der gleiche Brummschwellenwert S'₁ und größer als der oben genannte Wert P%, ein Brummstörrauschen auf der betreffenden Abfolge von Abtastwerten von Rang n existieren kann. Auch wenn diese Bedingung erforderlich scheint, scheint sie nicht ausreichend.
Damit ein Brummstörsignal erfasst wird, müssen andere Bedingungen geprüft werden, insbesondere der Vergleich, der an der energiereichsten Linie des Abschnitts des untersuchten Frequenzenspektrums eingreift. Diese zweite Bedingung betrifft den Vergleich des Verhältnisses M_n,i mit dem zweiten Brummschwellenwert S'₂.
Schließlich wird die Eigenschaft des Signals verbunden mit dem Stereomodus dieses Letzteren beim dritten Vergleich mit dem dritten Schwellenwert umgesetzt. Es kann nur dann ein Erfassen eines Brummstörsignals geben, wenn die zwei Vergleiche in Bezug auf die Brummschwellenwerte S'₁ und S'₂ auf einem einzigen der zwei Kanäle des Digitaltonsignals für die laufende Abfolge von Abtastwerten von Rang n erfüllt sind.
Die statistische Analyse erfolgt im Schritt 707, und die Beschlüsse werden entlang eines Zeitfensters mit der Länge t_b = s Sekunden gespeichert. Wenn in diesem Zeitfenster die Erfassungsanzahl aller Kanäle gemeinsam den Schwellenwert S'₃ überschreitet, besteht tatsächlich ein Brummstörsignal. Die Werte der zuvor beschriebenen Parameter werden unten in dem Fall eines Digitaltoncodierens MPEG1 LII übertragen über einen Digitalfunksendekanal gegeben.
In diesem Fall kann die Berechnung der Fourier-Transformierten gleich wie oben in der Beschreibung beschrieben ausgeführt werden. Die Breite des beobachteten Spektrums kann von 500 Hz bis 1,5 kHz in Niederfrequenzen gehen, wobei die Anzahl der gespeicherten Spektren gleich 3 ist, das heißt für die vorhergehende Abfolge von Abtastwerten mit Rang n – 1, die laufende Abfolge von Abtastwerten mit Rang n und die darauf folgende Abfolge von Abtastwerten mit Rang n + 1:

– das Frequenzband kann zwischen [0 Hz, 1500 Hz] liegen.
– der erste Brummschwellenwert S'₁ ∊ [1, 2]
– P% = 25
– der zweite Brummwert S'₂ ∊ [1, 2]
– t_b = S, S ∊ [1 s, 10 s]
– der dritte Brummschwellenwert S'₃ ∊ [1, 10].

Eine ausführlichere Beschreibung eines Prozesses, der das Erfassen eines Störsignals, wie zum Beispiel einer Phasenverschiebung zwischen Kanälen des digitalen Signals erlaubt, wird unten in Verbindung mit den 8a und 8c beschrieben.
Die Gegenwart eines Störsignals, wie zum Beispiel einer Phasenverschiebung zwischen dem linken und dem rechten Kanal, relative Phasenverschiebung zwischen den oben genannten Kanälen eines Digitaltonsignals, wird durch das Phasengleiten des auf jedem der Kanäle gegenwärtigen Signals verursacht. Ein solcher Mangel und das entsprechende Störsignal können nur vor dem Digitaltoncodieren und dem Signalkomprimieren auftreten, er wirkt sich jedoch manchmal während der ganzen Sendekette aus.
Wenn das Digitaltonsignal ADS monophon ist, kann ein gewisser Phasenversatz zwischen dem rechten und dem linken Kanal toleriert werden. Bestimmte Programmlieferanten behaupten, dass sie so den Stereoeffekt simulieren. Über einen bestimmten Phasenversatzwert hinaus ist der Effekt jedoch für die Zuhörer nicht mehr akzeptabel. Wenn das Signal hingegen stereophon ist, kann der Phasenwert, der nicht zu überschreiten ist, unterschiedlich sein.
Unter Bezugnahme auf 8a kann daher der Schritt, der darin besteht, in dem Digitaltonsignal ein Störsignal, wie zum Beispiel eine Phasenverschiebung zwischen dem rechten und dem linken Kanal des Digitalsignals zu erfassen, darin bestehen, in einem Schritt A den Phasenverschiebungswert zwischen den Kanälen des Digitaltonsignals ausgehend von der Interkorrelationsfunktion des Digitaltonsignals, das auf jedem der Kanäle rechts und links des Digitaltonsignals gegenwärtig ist, zu berechnen. Auf den oben genannten Schritt A folgt ein Schritt B, der darin besteht, den berechneten Phasenverschiebungswert mit einem Schwellenwert zu vergleichen. Die relative Phasenverschiebung zwischen den Kanälen wird mit f bezeichnet, und der Schwellenwert mit f_max, wobei dieser Wert in Abhängigkeit von dem Mono- oder Stereoübertragungsmodus des Signals abhängt.
Eine spezifische und nicht einschränkende Umsetzung des Erfassungsprozesses des Phasenverschiebungsstörsignals wird unten in Verbindung mit den 8b und 8c gegeben.
In 8b wird angezeigt, dass das erfindungsgemäße Verfahren in einem Schritt 800 darin besteht, das Digitaltonsignal in Abfolgen von Abtastwerten zu N Abtastwerten zu unterteilen, wobei jede Abfolge den Rang n aufweist. Dieses Aufteilen erfolgt natürlich auf dem linken und dem rechten Kanal des Digitaltonsignals ADS. Auf den oben genannten Schritt 800 folgt ein Schritt, der darin besteht, auf der oben genannten Abfolge von Abtastwerten, Anzahl N gegebener Abtastwerte, die Interkorrelationsfunktion zwischen dem Digitaltonsignal, das auf dem linken und auf dem rechten Kanal gegenwärtig ist, zu berechnen. Der oben genannte Schritt des Berechnens der Interkorrelationsfunktion kann dank eines Schritts 801 mit dem Berechnen der komplexen Spektren des linken und des rechten Kanals durch Fourier-Transformierte, Wert der Frequenzkomponente i der Abfolge von Abtastwerten mit Rang n erfolgen. Auf diesen Schritt 801 folgt ein Schritt 802 des Multiplizierens eines Spektrums eines Kanals durch die Konjugierte K des Spektrums des anderen Kanals, dann ein Schritt 803 des eigentlichen Berechnens der umgekehrten Fourier-Transformierten, um die Interkorrelationsfunktion zu erzielen. Die in den Schritten 801, 802, 803 durchgeführten Operationen werden nicht detailliert beschrieben, denn sie entsprechen herkömmli chen Operationen der Verarbeitung des digitalen Signals. Auf den oben genannten Schritt nach dem Schritt 803 folgt ein Schritt 804, der darin besteht, den Rang i des Abtastwerts der Interkorrelationsfunktion, Abtastwert bezeichnet als corr(i), der dem maximalen Wert corr(i) dieser Interkorrelationsfunktion entspricht, zu bestimmen. Dieser Schritt der Maximumerforschung kann ausgehend von einer Sortierfunktion auf dem Wert der Abtastwerte der Interkorrelationsfunktion erfolgen.
Auf den Schritt 804 folgt daher ein Schritt 805, der darin besteht, ausgehend von einem bestimmten Dämpfungswert A, den gedämpftem Rang i_inf, i_sup der Abtastwerte corr(i), i_inf und corr(i_sup) der Interkorrelationsfunktion, die zu beiden Seiten des Rangs i des maximalen Abtastwerts corr(i) verteilt sind, und einem gedämpften Wert mit dem Wert A im Vergleich zu dem maximalen Wert dieser Interkorrelationsfunktion entsprechen, zu bestimmen.
Der Schritt 805 besteht auch darin, ein erstes Verhältnis des maximalen Werts mit dem unteren gedämpften Wert zu berechnen, wobei dieses erste Verhältnis ausgedrückt wird als
dann ein zweites Verhältnis des maximalen Werts zu dem oberen gedämpften Wert, wobei dieses zweite Verhältnis die Beziehung
prüft.
Der Schritt 805 besteht schließlich darin, den Wert des ersten und des zweiten oben genannten Verhältnisses mit einem ersten Schwellenwert, S''₁ zu vergleichen. Beim Gleichheits- oder Überlegenheitsvergleichen mit diesem Schwellenwert wird der Links/Rechts-Kontrast des Digitaltonsignals zwischen dem linken und dem rechten Kanal als signifikant betrachtet. Dieser Kontrast ist signi fikant, denn die Indexe mit kleinerem und größerem Wert, die zu beiden Seiten des Maximums der Interkorrelationsfunktion verteilt sind, existieren, sowie der Wert ihres Verhältnisses, wobei diese Werte dann mit dem ersten Phasenverschiebungswert S''₁ verglichen werden können. In dem Fall, in dem diese Indexe nicht existieren, führt bei negativer Antwort auf den Vergleichstest, der im Schritt 805 ausgeführt wird, eine Rückkehrschleife 806 das Verfahren zum Schritt 801 für die darauf folgende Abfolge von Abtastwerten mit Rang n + 1 zurück.
Bei positiver Antwort auf den Vergleich, der im Schritt 805 ausgeführt wird, wobei die unteren und oberen Indexe existieren, folgt auf diesen Schritt 805 ein Schritt 807, der darin besteht, den mit j bezeichneten Rang des zweiten relativen Maximums corr(j) der Interkorrelationsfunktion zu bestimmen.
Unter Bezugnahme auf 8c, wurde die Amplitude der Interkorrelationsfunktion in Abhängigkeit von der Zeit dargestellt, das heißt der aufeinander folgenden Abtastwerte, die diese Interkorrelationsfunktion darstellen. Es wurde das erste Maximum dargestellt, das dem Abtastwert i entspricht, das heißt corr(i), die gedämpften Werte des Werts A und mit entsprechendem Index i_inf und i_sup, sowie der zweite maximale Wert mit Index j. Der Wert des Dämpfens R entspricht dem Unterschied zwischen dem Maximum Maximorum der Interkorrelationsfunktion und diesem zweiten Maximum. Der Index j des zweiten Maximums der Interkorrelationsfunktion wird an den Intervallen [0, i_inf [und] i_sup; i_fin] gesucht.
Auf den Schritt 807 folgt daher ein Schritt 808, der darin besteht, einen Links/Rechts-Kontrastparameter C_g,d, Verhältnis zwischen dem maximalen Wert corr(i) und dem Wert des zweiten Maximums corr(j) zu berechnen. Der Links/Rechts-Kontrastwert prüft die Beziehung:
Der Schritt 808 weist ferner einen Vergleich des Werts des Kontrastparameters C_g,d, der oben genannt wurde, mit einem zweiten Phasenverschiebungsschwellenwert, S'₂ genannt, auf. Bei negativer Antwort auf den oben genannten Vergleich erfolgt eine Rückkehr durch eine Rückkehrschleife zu dem Schritt 801 für die darauf folgende Abfolge von Abtastwerten mit Rang n + 1.
Umgekehrt werden bei positiver Antwort auf den oben genannten Vergleich des Schritts 808 die vorhergehenden auf den Vergleich des ersten und des zweiten Verhältnisses mit dem ersten maximalen Wert der Interkorrelationsfunktion folgenden Operationen, das heißt die Schritte 805, 807 und 808 so wiederholt, dass in den aufeinander folgenden Rängen der Rang bestimmt wird, der die meistens Vorkommen aufweist. Diese Operationen erfolgen zum Beispiel in einem Schritt 809, wobei das Ergebnis in Bezug auf den Wert i des Maximums der Interkorrelationsfunktion in einer Tabelle eingestuft wird, und in einem Schritt 810, in dem die statistische Analyse an der Anzahl Vorkommen in dieser Tabelle vorgenommen wird. Im Schritt 810 und wenn der Wert i ein Vorkommen größer oder gleich einem dritten Phasenverschiebungsschwellenwert S''₃ hat, wird bei einer positiven Antwort auf diesen Überlegenheitsvergleich der relativen Phasenverschiebung des linken und des rechten Kanals des Digitaltonkanals ein Wert zugewiesen, der dem des Rangs entspricht, der die meisten Vorkommen aufweist, das heißt der Wert des Rangs i. Diese Zuweisung erfolgt im Schritt 811. Wenn umgekehrt kein Vorkommen größer oder gleich dem dritten Phasenverschiebungsschwellenwert S''₃ ist, führt eine Schleife 812 zu der darauf folgenden Abfolge von Abtastwerten mit dem Rang n + 1 zurück. Ein Nachweis der Vorgehensweise, die in Verbindung mit den 8b und 8c beschrieben ist, wird unten gegeben.
Was das Berechnen der Interkorrelationsfunktion betrifft, kann diese zwischen den Signalen geschätzt werden, die auf dem linken und dem rechten Kanal vorhanden sind, und zwar durch einen zeitlichen Durchschnitt, der die folgende Beziehung prüft:
In dieser Beziehung bezeichnet Γ(k) den Wert der Interkorrelationsfunktion in Punkt k, G(q) und D(q + k) bezeichnen jeweils den linken und den rechten Abtastwert mit Rang q und q + k. In diesem Verhältnis variiert k von 0 bis N – 1.
Die Komplexheit hinsichtlich der Rechenzeit dieses Schätzers gemäß dem oben genannten Verhältnis ist proportional zu N². Die Berechnung der Kreiskonvolution durch komplexe FFT, wie in den Schritten 801, 802 und 803 beschrieben, erlaubt es, die Berechnungskomplexheit auf den Wert (2N)·Log₂ (2N) zurückzubringen.
Für ein Digitaltoncodieren des Typs MPEG1 LII, übertragen durch einen Digitalfunksendekanal, können die Beobachtungs- und die Berechnungslänge N und K beide gleich 32768 sein, wobei ein Mindestwert gleich 1024 ist.
Der Schwellenwert der Phasenverschiebungsberechnung S''₁ liegt zwischen S''₁ ∊ [2, 100].
Der Wert des zweiten Schwellenwerts der Phasenverschiebungsberechnung S''₂ liegt zwischen S''₂ ∊ [1, 5].
Die Größe der Resultatetabelle, die im Schritt 810 zum Durchführen der statistischen Analyse des Rangs i, der dem Maximum der Interkorrelationsfunktion entspricht, ausgeführt wird, kann 10 aufeinander folgende Werte betragen.
Der Wert des dritten Schwellenwerts der Phasenverschiebungsberechnung S''₃ kann zum Beispiel gleich 5 angenommen werden.
Eine Vorrichtung zum Überwachen der Qualität eines Digitaltonsignals, die das erfindungsgemäße, oben in der Beschreibung beschriebene Verfahren umsetzt, wird unten in Verbindung mit 9 beschrieben.
Unter Bezugnahme auf die oben genannte Figur wird angezeigt, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Überwachen der Qualität eines Digitaltonsignals mindestens ein Modul 1 zum Umwandeln des Digitaltonsignals ADS in ein Digitalsignal mit spezialisiertem Format aufweist. Beispielhaft und nicht einschränkend wird angegeben, dass das Modul 1 zum Umwandeln des Digitaltonsignals in ein digitales Signal mit spezialisiertem Format mittels einer IRD-Schaltung in professioneller Qualität ausgeführt werden kann, die das Digitaltonsignal ADS ausgehend von einem Eingang des Typs BIS für Intersatellitenband empfängt, oder ausgehend von einem Eingang des Typs MPEG2 TS. Natürlich ist die Umsetzung eines solchen Moduls nicht unerlässlich, denn es kann zum Beispiel durch einen DAB-Empfänger (Digital Audio Broadcasting) ersetzt werden. Das Modul zum Umwandeln 1 des Digitaltonsignals in ein digitales Signal mit spezialisiertem Format liefert dieses Signal im Format UER/AES.
Ferner weist die erfindungsgemäße Vorrichtung, wie sie in 9 dargestellt ist, eine Einheit des Typs tragbarer Computer auf, der mindestens ein Modul 2 zum Erfassen der linken und der rechten Tonfrequenzkomponenten aufweist, wobei dieses Erfassungsmodul 2 das digitale Signal im spezialisiertem Format, das von dem Modul 1 zum Umwandeln des Digitaltonsignals in ein digitales Signal mit spezialisiertem Format geliefert wird, empfängt. Das Modul 2 zum Erfassen der linken und der rechten Tonfrequenzkomponente liefert daher ein spezialisiertes Digitaltonsignal für den linken und den rechten Kanal, in 9 jeweils RL genannt.
Auf das Modul 2 zum Erfassen der Tonfrequenzkomponenten folgt wiederum ein Modul 3 zum Erfassen des Codier- und Übertragungsfehlers, das das spezialisierte Digitaltonsignal für den linken und den rechten Kanal, das von dem oben genannten Modul 2 geliefert wird, empfängt. Es erlaubt, mindestens eines der Störsignale, wie zum Beispiel kurze Unterbrechung, Pfeifen, Brummen, relative Phasenverschiebung des linken und des rechten Kanals zu erfassen und daher ein Erfassungssignal gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zu liefern.
Ferner empfängt ein Verwaltungsmodul 4 des Typs Bediener- Maschinenschnittstelle das Erfassungssignal und erlaubt es, bei Gegenwart mindestens eines der oben genannten Störsignale ein Alarmsignal zu erzeugen.
Wie in 9 dargestellt, wird angezeigt, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung ein Modul 5 zum Berechnen und Erfassen komplementärer Parameter aufweisen kann, wobei dieses Rechenmodul das digitale Signal im spezialisierten Format, das von dem Modul 1 geliefert wird, empfängt und ein Signal liefert, das für komplementäre Parameter repräsentativ ist, wie zum Beispiel Mono- oder Stereomodus, Werte der Bitrate des Digitaltonsignals. Es wird von dem Modul 3 zum Erfassen von Codier- und Übertragungsfehlern gesteuert.
Allgemein wird angegeben, dass die Einheit der Module 2, 3, 4 und 5 anhand eines Mikrocomputers ausgeführt werden kann, der aus diesem Grund gestrichelt in 9 dargestellt ist. Insbesondere erlaubt es das Verwaltungssystem des Typs Bediener-Maschine-Schnittstellenplattform, eine dezentrale Überwachung des Moduls 1 zum Umwandeln des Digitaltonsignals in ein digitales Signal mit spezialisiertem Format sicherzustellen.
Daher führt das aus dem Mikrocomputer bestehende System die Verarbeitung der Daten aus, liefert die Ergebnisse und ordnet das Ganze und erlaubt gleichzeitig das Verwalten der verschiedenen von dem Modul 1 zum Umwandeln in das spezialisierte Format zu verarbeitenden Signale.
Daher kann das Modul 2 zum Erfassen der Komponenten aus einer dedizierten Karte des Typs PCI hergestellt werden, die mit dem Modul 1 zum Formatumformen verbunden ist. Das Erfassen der Tonkomponenten des linken und des rechten Kanals erfolgt daher ausgehend von dem Digitaltonsignal im spezialisierten Format UER/AES. Die von dem Modul 2 und daher von der Karte des Typs PCI gelieferten digitalen Daten werden von dem Modul 3 zum Fehlererfassen verarbeitet, das natürlich das Umsetzen in Softwareform der verschiedenen erfindungsgemäßen wie oben in der Beschreibung beschriebenen Verfahrensschritte erlaubt.
Beispielhaft und nicht einschränkend kann die Einheit der entsprechenden Softwareelemente im Totspeicher untergebracht, in den Lebendspeicher des Mikrocomputers gerufen und ausgehend von dem Verwaltungsmodul 4, das die oben genannte Bediener-Maschinenschnittstelle IHM bildet, gesteuert werden.
Alle oben genannten Softwareelemente erlauben das Erfassen in dem Digitaltonsignal mindestens eines der Störsignale, wie zum Beispiel kurze Unterbrechung, Pfeifen, Brummen, relative Phasenverschiebung des linken und des rechten Signals dieses Digitaltonsignals und das Erzeugen eines Alarmsignals bei Gegenwart mindestens eines der Störsignale.
Schließlich liefert das Modul 5 ergänzende Ergebnisse, wie zum Beispiel das Erfassen des Mono- oder Stereo übertragungsmodus, die Bitrate des Digitaltonsignals ausgehend von den von dem Modul 3 und den von dem Modul 1 gelieferten UER/AES-Signalen.

Claims

Verfahren zum Überwachen der Qualität eines Digitaltonsignals, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren darin besteht, in diesem Digitaltonsignal zumindest eines der Störsignale wie eine kurze Unterbrechung, ein Pfeifen, Brummen, eine relative Phasenverschiebung des linken und des rechten Kanals dieses Digitaltonsignals zu erfassen, was es erlaubt, ein Alarmsignal bei Gegenwart mindestens eines der Störsignale zu erzeugen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieses darin besteht, ferner den Mono- oder Stereophonieübertragungsmodus dieses Signals zu unterscheiden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Ziel der Umsetzung einer globalen Qualitätsüberwachung des Digitaltonsignals dieses darin besteht, kombiniert auf einem gleitenden Zeitfenster, das das Beobachten einer Abfolge aufeinander folgender Abtastwerte des Digitaltonsignals erlaubt, – die Anzahl von Vorkommen N_M von Störsignalen kurzer Unterbrechung während einer Beobachtungsdauer T_M dieses Digitaltonsignals auszuzählen und die Anzahl von Vorkommen N_M mit einem Schwellenwert S_M zu vergleichen; – die Anzahl von Vorkommen N_S von Pfeifstörsignalen während einer Beobachtungsdauer TS dieses Digitaltonsignals auszuzählen und die Anzahl von Vorkommen NS mit einem bestimmten S_S zu vergleichen; – während einer Dauer τ_D den Phasenverschiebungswert φ und die Anzahl von Vorkommen N_D dieser Phasenverschiebungswerte auf einer bestimmten Anzahl D von Phasenverschiebungsberechnungen zu erfassen und den berechneten Phasenverschiebungswert φ mit einem bestimmten Schwellenwert S_D zu vergleichen, – die Anzahl von Vorkommen N_B von Brummstörsignalen während einer Beobachtungsdauer τB dieses Digitaltonsignals auszuzählen und die Anzahl Vorkommen N_B mit einem Schwellenwert S_B zu vergleichen; – ein Verschlechterungsalarmsignal der Übertragungsqualität des Digitaltonsignals beim Überschreiten mindestens eines der Schwellenwerte, die durch die entsprechende ausgezählte Anzahl von Vorkommen bestimmt werden, zu senden.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt, der im Senden des Alarmsignals besteht, einer Vorrangsreihenfolge der Überschreitungen unterliegt.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass den Überschreitungen sinkende Vorrangsreihenfolgen durch die Anzahl der jeweiligen Vorkommen der Störsignale kurze Unterbrechung, Pfeifen, Phasenverschiebung und Brummen zugewiesen sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt, der im Unterscheiden des Mono- oder Stereophoniemodus des übertragenen Signals besteht, darin besteht, plötzliche und kurze Änderungen des Mono- oder Stereophoniemoduskontexts oder reziprok des übertragenen Signals zu erfassen.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt, der im Unterscheiden des Mono- oder Stereophonieübertragungsmodus für eine Übertragung des Digitaltonsignals im Mono- oder Stereomodus für jede Abfolge aufeinander folgender Abtastwerte des Rangs n besteht, Folgendes umfasst: – einen Schritt des Berechnens der jeweiligen Energien des rechten und des linken Kanals des Übertragungskanals, – einen Schritt des Berechnens des Verhältnisses M_n der rechten und der linken Energie; – einen Schritt des Berechnens einer binären Kontextvariable C_n, wobei der binären Kontextvariable C_n der Wert 0 zugewiesen wird, der für einen Monophoniekontext repräsentativ ist, wenn das Verhältnis M_n der Energien zwischen einem ersten und einem zweiten Schwellenwert liegt, und anderenfalls ein Wert 1, der für einen Stereophoniemodus repräsentativ ist; – einen Schritt des Prüfens des Kontexts, der darin besteht, auf einer bestimmten Anzahl aufeinander folgender Abtastwerte eine Summe des Werts der binären aufeinander folgenden Variablen C_n zu berechnen und den Wert dieser Summierung mit einem Referenzwert zu vergleichen, und nach Vergleichen der Überlegenheit dieser Summierung mit diesem Referenzwert dem Übertragungsmodus den Stereophoniemodus und anderenfalls den Monophoniemodus zuzuweisen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt, der darin besteht, in diesem Digitaltonsignal ein Störsignal zu erfassen, wie zum Beispiel eine kurze Unterbrechung, darin besteht, auf einer Abfolge aufeinander folgender Abtastwerte dieses Digitaltonsignals ein schnelles Verringern des Energieniveaus dieses Digitaltonsignals zu einer Energie zu erfassen, die im Wesentlichen gleich Null ist, die ein Fehlen von Nachhallen dieses Digitaltonsignals aufzeigt.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt, der darin besteht, in diesem Digitaltonsignal ein Störsignal, wie zum Beispiel eine kurze Unterbrechung zu erfassen, Folgendes umfasst – einen Schritt, der darin besteht, getrennt auf jedem Stereophoniekanal für eine Vielzahl von Abfolgen von N aufeinander folgenden Abtastwerten die mittlere Energie E_n des von diesem Kanal transportierten Signals zu bestimmen, wobei n den Rang jeder Abtastwertabfolge bezeichnet; – einen Schritt, der darin besteht, die Entwicklung der mittleren Energien für Abfolgen von N aufeinander folgenden Abtastwerten zu vergleichen, wobei die Existenz eines Kurzunterbrechungsstörsignals aufgezeigt wird, wenn mindestens eine der mittleren Energien im Wesentlichen gleich Null ist, und wenn eine oder mehrere mittlere Energien neben dieser mittleren Energie, die im Wesentlichen gleich Null ist, größer sind als ein bestimmter Schwellenwert.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt, der darin besteht in diesem Digitaltonsignal ein Störsignal zu erfassen, wie zum Beispiel ein Pfeifen, darin besteht, in diesem Digitaltonsignal eine plötzliche und vorübergehende Steigerung der Spektralenergie dieses Digitaltonsignals in einem Frequenzband zu erfassen, dessen niedrige Frequenz zwischen 4,5 kHz und 6,5 kHz liegt, und dessen hohe Frequenz bis zu 20 kHz gehen kann.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt, der darin besteht, in diesem Digitaltonsignal ein Störsignal, wie zum Beispiel ein Pfeifen zu erfassen, mindestens Folgendes umfasst: – einen Schritt, der darin besteht, auf einer Abfolge von Abtastwerten des Digitaltonsignals die spektrale Zusammensetzung dieses Digitaltonsignals zu berechnen, die als der Wert S_n(i) von Frequenzkomponenten in Unterbändern mit einer zentralen Frequenz f_i und Bandbreite δf definiert ist, wobei n den Rang der Abtastwertabfolge bezeichnet; – einen Schritt, der darin besteht, den mittleren Wert der Energie E_n(sb) eines Bereichs der Unterbänder für die Abtastwertabfolge mit gegebenem Rang n zu berechnen; – einen Berechnungsschritt eines Hörkontrastwerts C_n,sb ausgehend von dem Wert des Verhältnisses
zwischen der Energie E_n(sb) dieses Bereichs für die aktuelle Abfolge und für eine Vielzahl vorhergehender Abfolgen E_n-S(sb) von Abtastwerten, wobei der Hörkontrastwert C_n,sb der folgenden Gleichung entspricht:
wobei R_n(sb + i), i = –ν den Wert des Verhältnisses für die Unterbänder neben der gleichen Abtastwertabfolge mit Rang n und des gleichen Spektrums S_n bezeichnen; – einen Schritt des Vergleichens des Hörkontrastwerts C_n,sb, mit einem ersten Pfeifschwellenwert S₁, C_n,sb > S₁; – einen Schritt des Berechnens eines Näheparameters P_n,sb, der der folgenden Gleichung entspricht:
– einen Schritt des Vergleichens des Näheparameters P_n,sb mit einem zweiten Pfeifschwellenwert S₂, P_n,sb > S₂, wobei die Gegenwart eines Pfeifstörsignals aufgezeigt wird, wenn die Vergleiche der Überlegenheit des Hörkontrastwerts C_n,sb und des Näheparameters P_n,sb beide wahr sind.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner vor dem Schritt des Berechnens auf einer Abtastwertabfolge des Digitaltonsignals der Spektralzusammensetzung dieses Signals Folgendes aufweist: – einen Schritt des Berechnens auf dieser Abtastwertabfolge e(i) der mittleren zeitlichen Energie
– einen ersten Schritt des Vergleichens der Überlegenheit des berechneten Werts dieser mittleren zeitlichen Energie mit einem ersten Schwellenwert, Schwelle₁, wobei der Prozess auf den Schritt des Berechnens der mittleren zeitlichen Energie zurückgebracht wird, da die Energie mindestens einer aktuellen Abfolge mit Rang n als unzureichend betrachtet wird, und bei positiver Reaktion auf den ersten Vergleichsschritt, – einen zweiten Schritt des Vergleichens der Überlegenheit des Verhältnisses der Energie der aktuellen Abfolge mit der Energie einer unmittelbaren Nachbarabfolge, nicht benachbarten Abfolge, mit Rang n – 2, mit einem zweiten Schwellenwert, Schwelle₂, wobei der Prozess bei negativer Reaktion auf diesen zweiten Vergleichsschritt auf den Berechnungsschritt der mittleren zeitlichen Energie zurückgebracht wird, da die Energie der aktuellen Abfolge und der Nachbarabfolge ähnlich ist, wobei der Prozess bei positiver Reaktion auf diesen zweiten Vergleichsschritt fortgesetzt wird, da die Energie der zwei benachbarten Abfolgen zunehmend ist.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner einen Schritt des Filterns der Spektralkomponenten in für das menschliche Ohr nicht wahrnehmbaren Unterbändern aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt, der darin besteht, in diesem Digitaltonsignal ein Störsignal, wie zum Beispiel ein Brummen zu erfassen, darin besteht, in diesem Störsignal ein Rosa-Rauschen in einem Frequenzband zu erfassen, das zwischen 0 und 1100 Hz liegt, und das ein im Wesentlichen konstantes Niveau in diesem Frequenzband hat.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt, der darin besteht, in diesem Digitaltonsignal ein Störsignal, wie zum Bei spiel ein Brummen zu erfassen, auf mindestens einem linken oder rechten Kanal dieses Signals Folgendes aufweist: – einen Schritt, der darin besteht, auf einer Abtastwertabfolge des Digitaltonsignals die Spektralzusammensetzung dieses Digitaltonsignals zu berechnen, die als Wert S_n(i) von Frequenzkomponenten in Unterbändern mit zentraler Frequenz f_i definiert ist, wobei n den Rang der Abtastwertabfolge bezeichnet; – Berechnen für eine bestimmte Anzahl k zentraler Frequenzen f_i des Niederfrequenzbereichs eines ersten und eines zweiten Verhältnisses der Werte der Frequenzkomponente in Unterbändern für die aktuelle Abtastwertabfolge und die vorhergehende Abtastwertabfolge
respektive die aktuelle Abtastwertabfolge und die nächste Abtastwertabfolge
– Vergleichen des Werts des ersten und des zweiten Verhältnisses mit einem ersten Brummschwellenwert S'₁; – Anwenden auf den Vergleich des ersten und des zweiten Verhältnisses eines Anteilskriteriums p/k der Anzahl p von Vergleichen, die in Bezug auf die Gesamtheit k für die k zentralen Frequenzen f_i durchgeführten Vergleiche geprüft wurden und, wenn das Anteilskriterium wahr ist, – Unterscheiden unter den Werten S_n(i) von Frequenzkomponenten in Unterbändern des maximalen Werts S_n(i_max) der Frequenzkomponentenwerte in Zusammenhang mit der aktuellen Abtastwertabfolge; – Berechnen des Verhältnisses des maximalen Werts mit dem Wert, der dem Index i_max des Spektrums der vorhergehenden Abfolge S_n-1(i_max),
entspricht, und Vergleichen des Werts dieses Verhältnisses mit einem zweiten Brummschwellenwert S'₂; – Unterscheiden auf mindestens einem Übertragungskanal in Stereophoniemodus des Digitaltonsignals der Existenz eines Vergleichs der Überlegenheit des ersten Verhältnisses α_i,n und des zweiten Verhältnisses β_i,n zu dem ersten Brummschwellenwert S'₁ und der Existenz eines Vergleichs der Unterlegenheit des Verhältnisses der maximalen Werte M_n,i zu dem zweiten Brummschwellenwert S'₂; – Wiederholen der vorhergehenden Operationen und periodisches Speichern über eine bestimmte Dauer s einer binären Vorerfassungsvariablen der Existenz eines Brummstörsignals, wobei der binären Vorerfassungsvariablen der Wert 1 zugewiesen wird, wenn die Überlegenheits- und Unterlegenheitsvergleichskriterien erfüllt werden, und anderenfalls der Wert 0; – Auszählen in der bestimmten Dauer s der Anzahl NV_pd der binären Vorerfassungsvariablen n auf dem Wert 1 und Vergleichen dieser Anzahl mit einem dritten Brummschwellenwert S'₃, NV_pd > S'₃, wobei die Gegenwart eines Brummstörsignals aufgezeigt wird, wenn der Vergleich der Überlegenheit der Anzahl NV_pd der binären Vorerfassungsvariablen mit diesem dritten Brummschwellenwert wahr ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt, der darin besteht, in diesem Digitaltonsignal ein Störsignal, wie zum Beispiel eine Phasenverschie bung zwischen den Kanälen des Digitaltonsignals zu erfassen, darin besteht: – den Phasenverschiebungswert zwischen Kanälen des Digitaltonsignals ausgehend von der Interkorrelationsfunktion des Digitaltonsignals, das auf jedem der Kanale gegenwärtig ist, zu berechnen, – den berechneten Phasenverschiebungswert mit einem Schwellenwert zu vergleichen.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt, der darin besteht, in diesem Digitaltonsignal ein Störsignal, wie zum Beispiel eine relative Phasenverschiebung des linken und des rechten Kanals des Digitaltonsignals zu erfassen, die folgenden Schritte aufweist: – auf einer gegebenen Abtastwertanzahl Berechnen der Interkorrelationsfunktion zwischen dem Digitaltonsignal, das auf dem linken und dem rechten Kanal gegenwärtig ist, – Bestimmen des Rangs i des Abtastwerts corr(i), das dem maximalen Wert corr(i) dieser Interkorrelationsfunktion entspricht, – ausgehend von einem bestimmten Dämpfungswert A Bestimmen des gedämpften Rangs (i_inf), (i_sup) der Abtastwerte der Interkorrelationsfunktion, die zu beiden Seiten des Rangs des maximalen Abtastwerts corr(i) verteilt sind und einem gedämpften Wert corr(i_inf), corr(i_sup) des Werts A im Vergleich zu dem maximalen Wert der Interkorrelationsfunktion entsprechen, – Berechnen eines ersten Verhältnisses
und eines zweiten Verhältnisses
des maximalen Werts mit jeweils dem gedämpften unteren und dem gedämpften oberen Wert, – Vergleichen des Werts des ersten und des zweiten Verhältnisses mit einem Phasenverschiebungsschwellenwert S''₁ und, nach Vergleichen der Gleichheit oder Unterlegenheit bezüglich dieses Schwellenwerts, wobei der Kontrast des Digitaltonsignals zwischen dem linken und dem rechten Kanal signifikant ist, – Bestimmen des Rangs (j) des zweiten relativen Maximums corr(j) der Interkorrelationsfunktion, – Berechnen eines Kontrastparameters C, Verhältnis des Rangs maximalen Werts und des Rangs zweitmaximalen Werts der Interkorrelationsfunktion, – Vergleichen des Werts des Kontrastparameters C mit einem zweiten Schwellenwert der Phasenverschiebung S''₂ und auf einem Vergleichskriterium der Überlegenheit zu diesem zweiten Schwellenwert, – Wiederholen der vorhergehenden Vorgänge im Anschluss an den Vergleich des ersten und des zweiten Verhältnisses mit dem ersten maximalen Wert der Interkorrelationsfunktion und Bestimmen in den aufeinander folgenden Rängen des Rangs, der am meisten Vorkommen aufweist, wobei der relativen Phasenverschiebung des linken und des rechten Kanals ein Wert zugewiesen wird, der dem Rang entspricht, der die meisten Vorkommen aufweist.
Vorrichtung zur Überwachung der Qualität eines Digitaltonsignals, das mindestens Folgendes aufweist: – ein Konversionsmodul (1) des Digitaltonsignals in ein Digitalsignal mit spezialisiertem Format, – ein Erfassungsmodul (2) der linken und rechten Tonfrequenzkomponenten, das das Digitalsignal mit spezialisiertem Format empfängt, das ein spezialisiertes Digitaltonsignal für jeweils den linken und den rechten Kanal liefert, – ein Codierfehlererfassungs- und Übertragungsmodul (3), das das spezialisierte Digitaltonsignal für jeweils den linken und den rechten Kanal empfängt und es erlaubt, mindestens eines der Störsignale zu erfassen, wie zum Beispiel kurzes Unterbrechen, Pfeifen, Brummen, relative Phasenverschiebung des linken und des rechten Kanals, und ein Erfassungssignal zu liefern, – ein Verwaltungsmodul (4) des Typs Bediener-Maschinenschnittstelle, das das Erfassungssignal empfängt und es erlaubt, ein Alarmsignal bei Gegenwart mindestens eines der Störsignale zu erzeugen.
Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner ein Modul zum Berechnen und Erfassen ergänzender Parameter aufweist, wobei dieses Berechnungs- und Erfassungsmodul das Digitalsignal mit spezialisiertem Format und das Erfassungssignal empfängt und ein Signal liefert, das für ergänzende Parameter, wie zum Beispiel Mono oder Stereo, Wert des Bitdurchgangs repräsentativ ist.
Programm, das Anweisungen enthält, die es erlauben, in einem Digitaltonsignal mindestens eines der Störsignale, wie zum Beispiel kurze Unterbrechung, Pfeifen, Brummen oder relative Phasenverschiebung des linken und des rechten Kanals dieses Digitaltonsignals zu erfassen und bei Gegenwart mindestens eines der Störsignale ein Warnsignal zu erzeugen.