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Technisches
Gebiet der Erfindung
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Diese
Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der akustischen Kommunikation
und spezieller Sprachcodierung und Kanalcodierung.
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Stand der
Technik
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In
einem Klang-Kommunikationssystem wird ein encodiertes Signal über einen Übertragungskanal zu
einem Empfänger
gesendet, wobei das eingehende Signal von dem Sprach-Decodierer
verwendet wird, um Klang bzw. Ton zu synthetisieren. Kanalfehler
können
synthetisierte Sprache, die von dem Empfänger bereitgestellt werden,
nachteilig beeinflussen und es gibt nach dem Stand der Technik verschiedene
Verfahren solche Kanalfehler zu verbergen.
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Das
gebräuchlichste
Verfahren um Kanalfehler zu verbergen ist es, eine zyklische Block-Prüfung (CRC)
zu verwenden, um die Fehler in den wichtigsten Bits zu erfassen
und dann eine Handhabung für fehlerhafte
Rahmen in dem Sprachdecoder durchzuführen. Dies bedeutet gewöhnlicherweise,
Ersetzen der fehlerhaften Parameter mit vorher empfangenen guten
oder mit etwas modifizierten Versionen der vorherigen Guten.
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Jedoch
ist dieses einfache Verfahren von Fehlererfassung und Handhabung
von fehlerhaften Rahmen manchmal nicht genug, um zu verhindern, dass
große
akustische Fehler auftauchen. Es gibt grundsätzlich zwei Gründe dafür. Der erste
Grund ist, dass der Fehlernachweiscode, der in der CRC verwendet,
oft nicht zu 100% zuverlässig
ist und deshalb einige fehlerhafte Rahmen nicht als fehlerhaft in
dem Kanaldecoder markiert werden; diese Rahmen, die nicht erfassten
fehlerhaften Rahmen (UBF) genannt werden, werden dann in der normalen
Sprachsynthese in dem Sprachdecoder verwendet. Diese Situation kann
sehr laute und akustische Artefakte in der synthetisierten Sprache
erzeugen. Der zweite Grund für das
Auftauchen von akustischen Fehlern ist, dass, sogar nachdem fehlerhafte
Parameter durch vorher empfangene fehlerfreie Parameter ersetzt
wurden, die anschließende
Handhabung von fehlerhaften Rahmen manchmal nicht erfolgreich ist
und akustische Artefakte erzeugen kann.
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Ein
typisches Verfahren nach dem Stand der Technik, um Kanalfehler in
soeben beschriebenen Situationen zu verbergen ist es, synthetisierte
Sprache auf untypische Sprachrahmen zu untersuchen und dann diese
vorher nicht nachgewiesenen oder nicht erfolgreich gehandhabten
fehlerhaften Rahmen zu verbergen. Diese Art von System nach Stand
der Technik zum Untersuchen und Korrigieren der synthetisierten
Sprache zieht oft Verbergungseinheiten in Kombination mit Kanaldecodern
(einschließlich Fehlererfassung)
und Handhabung von fehlerhaften Rahmen nach sich, aber die Verbergungseinheiten können auch
selbstständig
(d. h. getrennt von den Kanaldecodern und Handhabung von fehlerhaften Rahmen)
implementiert werden.
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Ein
Hauptproblem des Algorithmus nach Stand der Technik zum Verbergen
von Fehlern in der synthetisierten Sprache ist der, dass dieser
Algorithmus auch unbeabsichtigt einige fehlerfreie Signale verbirgt,
was akustische Artifakte trotz Verbergungsmaßnahmen verursacht. Das ist
wegen der eher ortsveränderlichen
Natur der Sprachsignale, die es eher schwierig machen, den fehlerhaften
Teil der synthetisierten Sprache zu trennen. Ein weiteres Problem
mit dem Stand der Technik ist, dass die Verbergungsverfahren typischerweise
wenig mehr als Signalschwächung
einschließen,
was lediglich das Volumen eines fehlerhaften Klangfragments reduziert.
Ein typischer Algorithmus nach Stand der Technik ist der Folgende.
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Wie
in 1 gezeigt, wird ein encodiertes Signal auf einer
Leitung 12 über
eine Übertragungskanal
zu einem Empfänger 10 gesendet,
wo es einem Kanaldecoder 14 zur Verarbeitung bereitgestellt
wird. Der Kanaldecoder findet und korrigiert Datenbitfehler und
stellt dann ein kanaldecodiertes Signal auf einer Leitung 16 bereit,
einschließend
eines Sprachparametersignals auf eines Leitung 18 und eines
Indikator-Signals für
fehlerhafte Rahmen auf einer Leitung 20. Der Indikator
für fehlerhafte
Rahmen kann auf jedem der verschiedenen sinnvollen Faktoren (CRC, Kanal-SNR,
Signalpegel, usw.) basieren. Ein Sprachdecoder mit einer Einrichtung
zum Ersetzten von fehlerhaften Rahmen 22 wird durch das
eingehende Indikator-Signal für
fehlerhafte Rahmen angewiesen, die fehlerhaften Parameter ganz oder
teilweise mit vorherigen guten Parametern zu ersetzen. Anschließend stellt
der Sprachdecoder mit der Einrichtung zum Ersetzten von fehlerhaften
Rahmen 22 einer Signalfehler-Analyseeinheit 26, die das
synthetisierte Signal auf fehlerhafte Klangcharakteristiken untersucht,
die atypisch für
menschliche Sprache sind, siehe WO 9813941, ein synthetisiertes
Signal 24 bereit (die typischen Standards sind nicht mit
der Qualität
des Übertragungskanals
korreliert). Wenn die Signalfehler-Analyseeinheit keine atypischen
Klangcharakteristiken findet, stellt sie einer Modifiziereinrichtung
für synthetisierte
Signale 28 ein Modifikations-Befehls-Signal auf der Leitung 30 bereit,
das auf das Modifikations-Befehls-Signal entweder durch Verbergen
von Fehlern in dem synthetisierten Signal auf der Leitung 24,
oder durch Ermöglichen,
dass das synthetisierte Signal unverändert durchläuft, wenn die
Signalfehler-Analyseeinheit keine wesentlichen Fehler nachweist,
reagiert. Das Verbergen von akustischen Fehlern durch die Modifiziereinrichtung
für synthetisierte
Signale wird durch Erniedrigung der Signalschwelle (Dämpfung)
oder manchmal durch zusätzliche
Aktivitäten
erhalten, die sich aus einem synthetisierten Ausgabesignal auf der
Leitung 32 ergeben.
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Wie
erwähnt
ist ein Problem mit den Algorithmen nach dem Stand der Technik,
dass sie manchmal unbeabsichtigt auch fehlerfreie Signale nachweisen
und verbergen, was Artefakte verursacht, die den akustischen Qualitätgrad der
ausgegebenen Sprachsignale herabsetzten. Deshalb bindet der Stand
der Technik einen Kompromiss zwischen zwei gegensätzlichen
Zielen mit ein: Vermeidung von Veränderungen von jeglichen fehlerfreien
Signalen, während Sicherstellung
von Veränderungen
von allen Signalfehlern. Wann immer der Stand der Technik versucht eines
dieser Ziele zu erreichen, tut er das auf Kosten des Erreichens
des anderen Ziels.
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Ein
weiteres Problem mit dem Algorithmus nach Stand der Technik ist
die Ineffektivität
ihrer Verfahren zum Verbergen von akustischen Fehlern. Zum Beispiel
wenn ein Kanalfehler einen pfeifenden Ton verursacht, kann die anschließende fehlerbehebende
Modifikation noch einen akustischen Pfeifton liefern, wenn gleich
mit einer niedrigeren und weniger störenden Lautstärke.
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US 6230125 betrifft eine
Verarbeitung von Sprachcodierparametern in einem Telekommunikationssystem.
Die Sprachcodierparameter eines Rahmens, der durch Sprachencoder
erzeugt wurde, werden in Gruppen aufgeteilt, d. h. in sogenannte
virtuelle Kanäle,
in denen Fehlerkorrektur von Sprachparametern, Kanalcodierung und
Verarbeitung von fehlerfreien oder fehlerhaften Sprachparametern
unabhängig
voneinander durchgeführt
werden.
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An
dem Empfangsende kann daher die Verarbeitung von fehlerhaften und
fehlerfreien Sprachparametern unabhängig voneinander auf jedem
virtuellen Übertragungskanal
gesteuert werden. Die Sprachparameter der virtuellen Kanäle hoher
Qualität
von Sprachrahmen können
daher fehlerfrei verarbeitet werden, indem nur die Sprachcodierparameter der
virtuellen Kanäle
niedriger Qualität
ausgetauscht werden. Die unabhängig
verarbeiteten Sprachparameter der virtuellen Kanäle werden deshalb wieder in Sprachrahmen
zusammengebaut, was zum Decodieren angewandt wird. Da ein Teil der
Information von auch fehlerhaften Sprachrahmen verwendet wird, kann
die Verwendung von Sprachinformationen, die von einem Übertragungskanal
empfangen wurde, in Sprachdecodierung gesteigert werden, was zum
Beispiel die Unterbrechungen, die in der Sprache auftauchen, reduziert,
verglichen mit einer Situation, wo alle Sprache die fehlerhaft,
sogar zu einem geringen Grad, eingerahmt ist, verworfen wird. Die gesteigerte
und mehr konzentrierte Fehleranzeige verringert die Anzahl der nicht
nachgewiesenen Fehler und verringert daher wesentlich die fehlerhaftesten
akustischen Störungen.
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Offenbarung
der Erfindung
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung wie in Anspruch 1 und 13 beansprucht,
ist es, den Nachweis und das Verbergen der Audiofehler, die als
Ergebnis der mangelhaften Übertragungskanalqualität entstehen,
zu verbessern. Die Erfindung befasst sich effektiver mit den beiden
Hauptproblemen, nämlich akustische
Fehler die durch nicht erfasste fehlerhafte Rahmen verursacht werden
und akustische Fehler, die durch erfolglose Handhabung von fehlerhaften Rahmen
entstehen. Demgemäß erfasst
und untersucht die vorliegende Erfindung atypischen Klang mit einer
Stärke,
die von der Kanalqualität
abhängt.
Je unzureichender die Kanalqualität ist, desto höher werden
die Typ- bzw. Typicality-Standards sein. Diese Verwendung von Kanalqualität ist ein
Vorteil gegenüber
Stand der Technik, die nicht Typ-Standards mit
der Kanalqualität
korreliert. Die vorliegende Erfindung befasst sich mit perfekter
Kanalqualität
durch komplette gelockerte Typstandards, und deshalb wird die vorliegende
Erfindung nicht versuchen, fehlerfreien Klang zu reparieren, wie
nach Stand der Technik. Außerdem
wird diese Erfindung mehr dazu neigen, korrigierende Aktivitäten zu unternehmen, wenn
die Kanalqualität
niedrig ist. Diese Erfindung vermeidet außerdem sehr dramatische akustische Artefakte,
die fälschlicherweise
dadurch verursacht werden, dass es dem fehlerhafte Rahmen ermöglicht wird,
zu dem Hörer
durchzukommen.
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Die
vorliegende Erfindung verbirgt Fehler durch iteratives Synthetisieren
des eingehenden Signals und/oder Modifikation der Signale, auf eine
Weise, die von der Kanalqualität
abhängt.
Dies ist ein Vorteil gegenüber
dem Stand der Technik, indem Signalsynthese oder Modifikation nicht
mit Standards, die von der Kanalqualität abhängen, korreliert ist. Je schlechter
die Kanalqualität
in dieser Erfindung ist, desto höher
sind die Standards, denen das Signal unterliegt. In andere Worten,
je höher
die Mangelhaftigkeit der Kanalqualität, desto höher die Typstandards. Die vorliegende
Erfindung kann zum Beispiel in einer Mobilkommunikations-Vorrichtung
oder in einer Basisstation in einem kabellosen Kommunikationsnetzwerk
oder in beidem eingesetzt werden.
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In
dieser Erfindung ist es einem iterativen Prozessor möglich, ein
synthetisiertes Signal bereitzustellen, das mit der Mangelhaftigkeit
der Kanalqualität
variiert. Der iterative Prozessor führt dieses neue Ergebnis durch
Resynthetisierung des Signals aus. Jedoch, wenn nur eine Iteration
verwendet wird (was bedeutet, dass Resynthese nicht stattfindet
oder fehlt), dann wird diese Erfindung immer noch eine Modifikation
des synthetisierten Signals bereitstellen, um die Standards zu erfüllen, die
mit der Mangelhaftigkeit der Kanalqualität variieren, und das ist wieder ein
Vorteil gegenüber
dem Stand der Technik, wo Fehlererfassungs-Standards und Modifikationsmaß nicht
von der Kanalqualität
abhängen.
Jedoch ist gemäß der vorliegenden
Erfindung entweder ein iterativer Syntheseprozess oder ein anschließender Signal-Umwandlungsprozess
korreliert, um Audio-Typstandards zu erreichen, die mit der Mangelhaftigkeit der
Kanalqualität
variieren oder diese beiden Prozesse sind alternativ korreliert,
um Audio-Typstandards zu erfüllen,
die mit der Mangelhaftigkeit der Kanalqualität variieren. Diese Erfindung
löst im
Wesentlichen das Problem des unbeabsichtigten Verbergens von fehlerfreien
Signalen, mit effektivem Verbergen von Signalfehlern.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine schematische Darstellung eines typischen Algorithmus nach Stand
der Technik zum Erkennen und Steuern akustischer Fehler.
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2 ist
eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zum Erkennen und Steuern akustischer Fehler.
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3 ist
eine schematische Darstellung des iterativen Prozessors, in der
Details gezeigt werden, die in 2 nicht
gezeigt werden.
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Beste Betriebsart
zur Durchführung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung verwendet iterative Synthese eines encodierten
Klangsignals, das über
einen Übertragungskanal
empfangen wurde. Die Erfindung stellt dann ein Ausgabeklangsignal
bereit, das akustisch gesteigerte Genauigkeit im Vergleich zu konventionellen
Verfahren aufweist.
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Wie
in 2 gezeigt, empfängt eine Empfängervorrichtung 40 ein
encodiertes Signal auf einer Leitung 42, die über einen Übertragungskanal
empfangen wurde und erzeugt letztlich ein synthetisiertes Ausgabesignal
auf der Leitung 62. Diese Erfindung arbeitet zunächst durch
Empfangen des encodierten Signals auf der Leitung 42 über den Übertragungskanal.
Dieses eingehende Signal wird durch einen Kanaldecoder 44 verarbeitet,
der Datenbitfehler findet und korrigiert, und stellt dann ein kanaldecodiertes Signal
auf der Leitung 46 bereit, das Standarddaten enthält und auch
weiter Daten enthalten kann, die Kanalqualitäts-Informationen enthalten.
Ein iterativer Prozessor 52 spricht auf das kanaldecodierte
Signal 46 an und kann auch auf messbare Kanalqualitäts-Informationen
ansprechen, die direkt von dem Übertragungskanal
empfangen wurden.
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Ein
iterativer Prozessor 52 stellt ein synthetisiertes Sprachsignal
auf der Leitung 54 bereit und kann auch ein Modifizierungsbefehlssignal
auf einer Leitung 60 einer Modifizierungseinrichtung für synthetisierte
Signale 58 bereitstellen. Die Modifizierungseinrichtung
für synthetisierte
Signale 58 modifiziert dann Klangfragment des synthetisierten
Signals in dem Maß,
das von dem Modifizierungsbefehlssignal auf der Leitung 60 angegeben
wird und stellt daher das synthetisierte Ausgabesignals auf der
Leitung 62 bereit. Das synthetisierte Ausgabesignal 62 kann
direkt von dem Empfänger 40 an
den Benutzer verarbeitet werden oder kann weitere Übertragungen und/oder
Verarbeitung (möglicherweise
einschließlich
weiterer iterativer Synthesen) zwischen dem Empfänger 40 und dem Benutzer,
der in 2 gezeigt ist, enthalten. Ein Empfänger 40 kann
sich zum Beispiel an einer Basisstation in einem kabellosen Kommunikationsnetzwerk
befinden und/oder sich an einer Mobil-Kommunikations-Vorrichtung
befinden und/oder sich bei anderen Netzwerkelementen in einem kabellosen
Kommunikations-Netzwerk befinden. Deshalb kann ein Signal von einem
ersten mobilen Benutzer, das endlich einen zweiten mobilen Benutzer
erreicht durch mehr als einen Empfänger des Typs, der in 2 dargestellt
wird, verarbeitet werden; in diesem Fall könnte sich ein iterativer Prozessor
an der Basisstation befinden, die Signale von dem ersten mobilen
Benutzer empfängt,
und ein weiterer iterativer Prozessor könnte sich an einer zweiten
Mobilvorrichtung befinden, so würde
das Signal zweimal iterativ während
seiner Reise von einem ersten mobilen Benutzer zu einem zweiten
mobilen Benutzer verarbeitet werden.
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Bevorzugte
Modifikationsmaße,
die von der Modifizierungseinrichtung für synthetisierte Signale 58 durchgeführt werden,
schließen
die folgenden Maße
ein, um atypische Klänge
zu verbergen: Signalabschwächung,
Spreizung des Signalspektrums und Schwächung der größten Spitze
in dem synthetisierten Signalspektrum. Jedoch sollte wahrgenommen
werden, dass keine Modifikationen nötig sein könnte, wegen der hohen Leistung
des iterativen Prozessors 52, kombiniert mit hoher Kanalqualität.
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Der
iterative Prozessor 52 ist nicht darauf begrenzt, ein einziges
Klangfragment nur einmal zu synthetisieren, sondern kann eher das
Signal iterativ synthetisieren, bis entweder eine konstante obere Grenze
der Iterationen erreicht wird oder bis das Signal typisch für die Art
des herauskommenden Klangs (z. B. Sprache) wird. In anderen Worten,
statt lediglich fehlerhafte Rahmen auszutauschen, wie durch das
Kanaldecodiersignal 46 angezeigt und dann Durchführung einer
einzigen Synthese, kann die konstante Anzahl von Iterationen ein
Wert sein, der größer als
eins ist, sodass der iterative Prozessor 52 auch fehlerhafte
Rahmen austauscht, die als atypisch von dem iterativen Prozessor 52 selbst
identifiziert wurden. Bei jeder Iteration variiert der Austausch
der fehlerhaften Rahmen, sodass jede Iteration geringfügig verschiedene
synthetisierte Sprachsignale erzeugt. Der Austausch der fehlerhafte
Rahmen kann zwischen den Iterationen zum Beispiel durch Ändern des
Dämpfungsfaktors
der Energieparameter geändert
werden oder durch Manipulation spektraler Parameter, um die spektralen
Spitzen abzuflachen oder anzuspitzen oder dadurch, dass einige der
Parameter eines fehlerhaften Rahmens auf Grundlage von einem iterationsabhängigen Vergleich zwischen
der momentanen Anzahl von Parametern und der Anzahl von Parametern
von der originalen Iteration verwendet werden.
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Die
Iteration wird gestoppt, wenn das Sprachsignal augenscheinlich den
momentan aktiven Typstandard erfüllt,
oder wenn die Iterationsgrenze erreicht wird. Nur wenn die konstante
obere Iterationsgrenze erreicht ist, wird die Modifizierungseinrichtung
für synthetisierte
Signale 58 eine Modifikation des Signals durchführen, die
nicht null ist, was gegensätzlich
daran ist, dem Signal einfach zu ermöglichen, ohne Modifikation
durch die Modifizierungseinrichtung für synthetisierte Signale 58 durchzulaufen.
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Zu
jedem Zeitpunkt, an dem ein Klangfragment auf Typstandard in dem
iterativen Prozessor hin untersucht wird, wird die Genauigkeit der
Analyse durch die Verwendung von Kanalqualitäts-Daten erhöht. Die
Kanalqualitäts-Daten
sind entscheidend, um verlässlich
die Klangpegelfehler gemäß der Erfindung
anzuzeigen.
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Kanalqualitäts-Informationen
können
in den iterativen Prozessor 52, die in dem kanaldecodierten Signal
auf der Leitung 46 eingeschlossen ist, eintreten, zum Beispiel
als pseudo Bitfehlerrate (BER), die in dem Kanaldecoder 44 berechnet
wird. Messbare Kanalqualitäts-Informationen
können
auch direkt in den iterativen Prozessor 52 der Erfindung
eintreten, als nicht decodierte Kanalqualitäts-Informationen in dem encodierten
Signal auf der Leitung 42, die über den Übertragungskanal empfangen
werden. Die Qualität
des verwendeten Übertragungskanals
kann, zusätzlich
zu BER, durch verschiedene Wege abgeschätzt werden (z. B. Rahmenfehlerrate,
Pseudo BER, Signal/Rausch-Verhältnis,
usw.).
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Wenn
es keine Mangelhaftigkeit der Kanalqualität gibt, wird der Fehlererfassungs-Prozess deaktiviert,
was bedeutet, dass der iterative Prozessor 52 seine Standards
für typischen
Klang bis zum Punkt der Nichtexistenz lockert. Dies stellt sicher,
neben weiteren Dingen, dass die Erfindung nicht fälschlicherweise
synthetisierte Signale, die momentan fehlerfrei sind, ändert.
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Diese
Erfindung basiert im Wesentlichen auf dem Prinzip, dass ein einziger
fehlerhafter Rahmen, der als guter Rahmen verkannt wird, der Ausgabe-Sprachqualität mehr Schaden
anrichten kann, als viele Fehler, in denen ein guter Rahmen als
fehlerhafter Rahmen fehlinterpretiert wird. Je fehlerhafter deshalb
die eingehenden Daten sind (d. h. je niedriger die Qualität), desto
mehr sollte der Empfänger
dazu neigen, jeden einzigen Rahmen als fehlerhaft zu interpretieren.
Dies wird durch die vorliegende Erfindung erfüllt, in der der iterative Prozessor
größere Strenge
für Klängtypstandards
auferlegt, wenn die Kanalqualitäts-Daten
eine geringere Kanalqualität zeigen.
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Wie
in 3 gezeigt, schließt diese Erfindung einen Mechanismus
innerhalb des iterativen Prozessors 52 ein, um die gerade
beschriebene Zielsetzung zu erfüllen.
Innerhalb des iterativen Prozessors 52 spricht ein Sprachdecoder
mit einer Einrichtung zum Ersetzen von fehlerhaften Rahmen 70, durch
Ersetzen von fehlerhaften Parametern mit vorher empfangenen guten
Parametern, auf das kanaldecodierte Signal auf der Leitung 46 an
(was ein Sprachparametersignal auf der Leitung 78 beinhaltet).
Dann synthetisiert der Sprachdecoder mit einer Einrichtung zum Ersetzen
von fehlerhaften Rahmen 70 das Signal und stellt dieses
synthetisierte Sprachsignal auf einer Leitung 54 der Signalfehler-Analyseeinheit 90 bereit,
die das synthetisierte Sprachsignal untersucht, um zu sehen, ob
es Fragmente gibt, die atypisch für Sprache sind.
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Diese
Untersuchung nach Nicht-Typstandards, die innerhalb der Signalfehler-Analyseeinheit auftauchen,
ist korreliert mit Kanalqualitäten
mit strengeren Typstandards, die niedrigeren Dienstqualitäten entsprechen.
Wie oben diskutiert sind die Kanalqualitäts-Informationen von Kanalqualitäts-Informationen
messbar, die in dem encodierten Signal auf der Leitung 42,
das über
einen Übertragungskanal empfangen
wird, enthalten sind und/oder Kanalqualitäts-Informationen werden durch das kanaldecodierte
Signal auf der Leitung 46 (z. B. pseudo BER) bereitgestellt.
Es ist auch für
die Signalfehler-Analyseeinheit möglich, durch Anzeige-Informationen für fehlerhafte
Rahmen beeinflusst zu werden und sprachcodierte Parameter (weiter
unten diskutiert) zu empfangen. In jedem Fall setzt die Signalfehler-Analyseeinheit 90 die
Typstandards an das synthetisierte Sprachsignal und das kann auf
mehrere Weisen geschehen, einschließlich, zum Beispiel, Untersuchung absoluter
und relativer Energiepegel-Änderungen zwischen
aufeinanderfolgenden Sprachrahmen.
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Gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ersetzt der Sprachdecoder mit der Einrichtung
zum Ersetzen von fehlerhaften Rahmen 70 weiter fehlerhafte
Rahmen mit vorher empfangene fehlerfreie Parameter und resynthetisiert
das Signal, wenn die Signalfehler-Analyseeinheit 90 atypische
Klang- oder Sprachfragmente findet. Dieser iterative Prozess wiederholt
sich, bis der Klang typisch wird oder bis eine obere Grenze (N) von
Iterationen erreicht wird. Dann kann die Signalfehler-Analyseeinheit 90 ein
Modifikationsbefehlsignal auf der Leitung 60 bereitstellen,
das von der Modifiziereinrichtung für modifizierte Signale 58,
wie vorher beschrieben, außerhalb
des iterativen Prozessors 52 verwendet wird, um zu erfassen,
ob und wie das synthetisierte Sprachsignal auf der Leitung 54 modifiziert
wird.
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In
einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist die obere Grenze an Iterationen N
einfach die Zahl eins (N = 1) und Resynthetisierung taucht nicht
auf oder findet nicht statt. Jedoch ist das noch eine sehr unterschiedliche
Situation gegenüber Stand
der Technik, da die Signalfehler-Analyseeinheit 90 ein
Modifikationsbefehlsignal auf der Leitung 60 zu der der
Modifiziereinrichtung für
modifizierte Signale 58 sendet, die dieses zu modifizierende
Signal abhängig
von der Kanalqualität
anfordert, wobei Typstandards mit der Mangelhaftigkeit der Kanalqualität variiert.
Demgegenüber
verwendet Signalmodifikation im Stand der Technik keine Kanalqualitäts-Informationen
auf diese Weise. Es ist zu bemerken, dass die erste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die oben diskutiert wurde, auch Signalmodifikation
einsetzt, die Kanalqualitäts-Informationen
auf dieselbe Weise wie die zweite Ausführungsform verwendet, in welchem
Fall der Unterschied zwischen den beiden der Ausführungsformen
ist, dass Resynthese in der zweiten Ausführungsform nicht auftaucht.
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In
der ersten Ausführungsform
dieser Erfindung wird der Sprachdecoder mit der Einrichtung zum
Ersetzen von fehlerhaften Rahmen 70 Rahmen ersetzen, die
von der Signalfehler-Analyseeinheit 26 als
atypisch für
Sprache erfasst wurden, anstatt nur fehlerhafte Rahmen, die von
dem Kanaldecoder 44 identifiziert wurden, zu ersetzten
und diese Erfindung beinhaltet einen detaillierten Prozess, um das
zu erreichen. Wann immer einer neuer Parametersatz über das
Sprachparametersignal auf der Leitung 78 ankommt, wird
der Sprachdecoder mit der Einrichtung zum Ersetzen von fehlerhaften
Rahmen 70 einem Decoderspeicher 102 sofort ein
Zustandssignal auf einer Leitung 104 bereitstellen, was
dem Decoderspeicher 102 ermöglicht, den internen Zustand des
Sprachdecoders mit der Einrichtung zum Ersetzen von fehlerhaften
Rahmen 70 zur Verwendung in folgenden Iterationen zu erhalten.
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In
der ersten Iteration verwendet der Sprachdecoder mit der Einrichtung
zum Ersetzen von fehlerhaften Rahmen 70 nur Parameter von
dem Sprachparametersignal auf der Leitung 78, wenn kein
fehlerhafter Rahmen durch den Kanaldecoder angezeigt wird. Wenn
ein fehlerhafter Rahmen erfasst wird, dann werden gewöhnlich Parameter
von dem Decoderspeicher 102 in der ersten Iteration verwendet oder
alternativ werden Teile der Parameter von der Leitung 78 genommen
und Teile werden von dem Speicher 102 genommen. In den
folgenden Iterationen verwendet der Sprachdecoder mit der Einrichtung
zum Ersetzen von fehlerhaften Rahmen 70 Parameter von dem
Decoderspeicher 102, ungeachtet ob ein fehlerhafter Rahmen
durch den Kanaldecoder angezeigt wird.
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Bevor
der Sprachdecoder mit der Einrichtung zum Ersetzen von fehlerhaften
Rahmen 70 jede Synthese oder Resynthese innerhalb des Iterationszyklus
beginnt, empfängt
er ein Austauschsignal für fehlerhafte
Rahmen auf der Leitung 88, die ihn anweisen, ob er vor
der Synthese Rahmen austauschen soll oder nicht. Wenn der Austausch
nicht benötigt
wird, dann zeigt das Austauschsignal auf der Leitung 88 null
Austausch an, aber wenn ein Austausch benötigt wird, dann wird das Austauschsignal auf
der Leitung 88 einen Austausch anzeigen. Dieses Austauschsignal
für fehlerhafte
Rahmen auf der Leitung 88 kommt von dem Zähler für fehlerhafte
Rahmen 82 und die Natur dieses Signals ist dadurch festgelegt,
ob der Zähler
für fehlerhafte
Rahmen 82 einen Wert null oder einen Wert eins hat.
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Der
Zähler
für fehlerhafte
Rahmen 82 wird sofort nach jeder Syntheseiteration als
Reaktion auf ein Zurücksetzsignal
auf der Leitung 84 zurück
zu null gesetzt. Der Zähler
für fehlerhafte
Rahmen 82 wird auf den Wert eins gesetzt wenn der Kanaldecoder 44 einen
fehlerhaften Rahmen anzeigt und keine Synthese bisher aufgetaucht
ist. Der Zähler
für fehlerhafte
Rahmen 82 wird auch auf den Wert eins gesetzt, wenn der
Kanaldecoder 44 einen guten Rahmen anzeigt, aber die Signalfehler-Analyseeinheit 90 einen
atypischen Rahmen anzeigt. Diese beiden Situationen erzeugen dasselbe
Ergebnis, indem beide den Zähler
für fehlerhafte
Rahmen 82 dazu bringen, den Wert von null auf eins zu setzen.
Dieses Zählen von
null zu eins erfolgt in Reaktion auf ein Zählsignal auf der Leitung 86 von
einem logischen Port 94. Der logische Port 94 führt eine
logische OR-Opertion als Reaktion auf zwei Faktoren durch: ob die
Signalfehler-Analyseeinheit 90 einen
atypischen Rahmen antrifft oder ob der Kanaldecoder 44 einen
fehlerhaften Rahmen erfasst hat, und diese Faktoren werden durch
ein charakteristisches Fehlersignal auf der Leitung 92 von
der Signalfehler-Analyseeinheit 90 und einem Indikatorsignal
für fehlerhafte
Rahmen auf der Leitung 96 dargestellt, das in dem kanaldecodierten Signal
auf der Leitung 46 enthalten ist.
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Wie
vorher erwähnt,
können
die Kanalqualitäts-Informationen
in den iterativen Prozessor 52, die in dem kanaldecodierten
Signal auf der Leitung 46 enthalten sind, eingehen, zum
Beispiel als pseudo BER und können
auch direkt in den iterativen Prozessor der Erfindung als Kanalqualitäts-Informationen, die
in dem encodierten Signal enthalten sind, das über einen Übertragungskanal auf der Leitung 42 empfangen
wurde, eingehen. In beiden Fällen
würde die
Kanalinformation in die Signalfehler-Analyseeinheit 90 eingegeben,
die die Kanalqualitäts-Informationen interpretiert,
um Strengestandards für
typische Sprache einzuführen
(höhere
Standards für
niedriger Qualität).
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Das
synthetisierte Sprachsignal auf der Leitung 54, das durch
den iterativen Prozessor 52 erzeugt wird, kann direkt in
die Modifiziereinrichtung für synthetisierte
Signale 58 von dem Sprachdecoder mit der Einrichtung zum
Ersetzen von fehlerhaften Rahmen 70 eingehen, in welchem
Fall das Modifikationsbefehlsignal auf der Leitung 60 die
Modifiziereinrichtung für
synthetisierte Signale 58 anweist, die synthetisierten
Signale, die sich noch in dem Prozess der iterativen Resynthese
befinden, zu verwerfen. Jedoch enthält diese Erfindung einen einfachen Schalter 98,
um sicherzustellen, dass nur ein synthetisiertes Sprachsignal 54,
das komplett resynthetisiert ist, in die Modifiziereinrichtung für synthetisierte Signale 58 eingeht.
Die Arbeit des Schalters wird durch ein Schaltsteuersignal auf der
Leitung 100 von der Signalfehler- Analyseeinheit 90 gelenkt,
sodass der Schalter so ausgewählt
wird, um kein Signal durchzulassen, bis dass das Schaltsteuersignal
anzeigt, dass die Iteration komplett ist. Daher wird wegen der Schalter,
die der Modifiziereinrichtung für synthetisierte
Signale 58 gewöhnlicherweise
das empfangene Signal durchlassen, ohne irgendeine Aktivität zu unternehmen,
um es zu modifizieren, da der Iterationsprozess gewöhnlich ein
Klangsignal innerhalb des typischen Bereichs erzeugt haben wird.
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Die
vorliegende Erfindung hat zahlreiche mögliche Anwendungen und kann
an einem Empfängerende
eines digitalen kabellosen Telekommunikationssystem verwendet werden,
im Speziellen ein kabelloses Telefonsystem. In dieser Anwendung
werden die Standards, die auf Klangsignale angewendet werden menschlicher
Sprache entsprechen.
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Es
sollte bemerkt werden, dass jedes in dieser Offenbarung beschriebene
Signal breit in einer begründeten
und bewirkenden Beziehung beschrieben wird. Das Signal kann direkt
oder indirekt sein, kann jede Anzahl von Zwischenschritten enthalten und
kann zusammen mit anderen Signalen eingebaut werden, was von dem
Fachmann verstanden werden wird.