FI117147B - Procedure for the correction of audio signal, uses of the procedure and computer software - Google Patents
Procedure for the correction of audio signal, uses of the procedure and computer software Download PDFInfo
- Publication number
- FI117147B FI117147B FI20000523A FI20000523A FI117147B FI 117147 B FI117147 B FI 117147B FI 20000523 A FI20000523 A FI 20000523A FI 20000523 A FI20000523 A FI 20000523A FI 117147 B FI117147 B FI 117147B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- signal
- error
- computer
- signals
- impulse response
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 48
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 title claims description 20
- 238000012937 correction Methods 0.000 title description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 23
- 238000013213 extrapolation Methods 0.000 claims description 7
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 claims 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 12
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000007799 cork Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 101000891649 Homo sapiens Transcription elongation factor A protein-like 1 Proteins 0.000 description 1
- 102100040250 Transcription elongation factor A protein-like 1 Human genes 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 230000001364 causal effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 210000005069 ears Anatomy 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- 238000013024 troubleshooting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L19/00—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
- G10L19/005—Correction of errors induced by the transmission channel, if related to the coding algorithm
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
- G11B20/10—Digital recording or reproducing
- G11B20/18—Error detection or correction; Testing, e.g. of drop-outs
- G11B20/1876—Interpolating methods
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
- G11B20/24—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor for reducing noise
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Computational Linguistics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Complex Calculations (AREA)
- Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
Description
Menetelmä audiosignaalin korjaamiseksi, menetelmän käytöt sek jelmistotuote — Förfarande för korrigering av audiosignal, anväi förfarandet samt datorprogramvara 5 Keksinnön kohteena on jäljempänä esitettyjen itsenäisten patenttm danto-osien mukainen menetelmä audiosignaalin koijaamiseksi ja mistotuote.FIELD OF THE INVENTION The invention relates to a method for stitching an audio signal according to the independent patents below and to a mystery product. The invention relates to a method for correcting an audio signal, a method utilization and a software product.
Keksinnön mukainen menetelmä audiosignaalin koqaamiseksi sov 10 hyvin audiosignaalin lyhytaikaisten virheiden koqaamiseen, kuten es levyissä olevien erilaisten virheiden koqaamiseen tallennettaessa LP-seen muotoon.The method of coining the audio signal according to the invention is well suited for co-ordinating transient errors in an audio signal, such as coaxializing various errors in the pre-discs when recorded in LP format.
Tyypillinen ongelma tallennettaessa LP-levyä digitaaliseen muotoon 15 ko laatu siinä olevien naarmujen tai muiden virheiden seurauksena, leiksi mekaaninen virhe LP-levyn pinnassa aiheuttaa levysoittimen n< sen liikkeen.A typical problem when burning an LP disc to digital format 15 due to scratches or other errors therein, a mechanical error on the surface of the LP disc causes the player to move.
·· · • · · * « • · * # •/‘l Yksinkertaisin tapa häiriön koqaamiseksi on koostaminen eli häiriö • « • i « 1 20 poisleikkaaminen. Tyhjä kohta poistetaan jatkamalla signaalia häiriö] * · • · suoraan häiriön jälkeisellä signaalilla. Tällöin kuitenkin signaaliin tul « » virheestä aiheutuva hyppy, joka ilmenee uutena virheenä signaaliss telmällä voidaan koqata vain muutaman datan mittaisia virheitä. Virh Ha voidaan koqata myös suodattamalla joko ennalta määrätyn taajui 2 1 muistuttavat toisiaan, kopioidaan tarvittavan mittainen jakso signaali; ympäriltä ja sijoitetaan se virhekohtaan. Toinen tapa kopioinnissa or signaalista sellainen virheetön kohta, jonka alku ja loppuosa vastaava molemmin puolin olevia jaksoja, Kopiointimenetelmien heikkou 5 signaaliin syntyy helposti epäjatkuvuuskohtia, jotka aiheuttavat si virheitä. [1]The simplest way to coalesce a disorder is to compile, ie, cut off the disorder. The blank is removed by continuing the signal] * · • · directly with the post-disturbance signal. However, in this case, a jump in the signal due to an error that occurs as a new error in the signal method can only be used to compute errors of a few data. The error Ha can also be co-filtered by filtering either of a predetermined frequency 2 1 resembling each other, copying a signal of the required length; and place it at the point of error. Another way of copying or out of a signal is a flawless point whose beginning and end correspond to periods on both sides, weak points in the copying methods easily create discontinuities which cause si errors. [1]
Poistetun häiriökohdan jättämä aukko signaaliin voidaan j interpoloimalla. Interpolointia voidaan kuitenkin käyttää vain mi 10 mittaisen virheen korjaamiseen. [2]The gap left by the removed interference point in the signal can be interpolated. However, interpolation can only be used to correct an error of mi 10 mm. [2]
Muitakin menetelmiä on esitetty kiijallisuudessa. Esimerkiksi S. V.Other methods have been described in the literature. For example, S.V.
Frayling-Cork esittävät julkaisussaan [3] LP-levyjen signaaleiden virheiden poistamismenetelmän. Menetelmässä impulsiiviselle virh 15 malli, joka koostuu usean saman tapaisen oikean virheen keskiarvos olevasta impulsiivisesta virheestä voidaan värähtelevä os vähennyslaskulla impulsiivisen virheen mallin avulla. Terävän pi . . vähennyslasku auta, koska piikki on vaurioittanut signaalia palai ϊ * ! ]·/· Piikin vaurioittaman alueen virheelliset datat korjataan julkaisuss; • ♦* • ♦ : 20 iteratiivisen interpolaatiomenetelmän avulla. Tässä menetelmässä viri • · · :***: käytetään kuitenkin korjaavien datojen laskemiseen.In [3], Frayling-Cork discloses a method for correcting errors in LP discs. In the method, for an impulse error 15, a model consisting of an impulse error averaged over several similar correct errors can be oscillated by a subtraction using an impulse error model. Sharp pi. . subtraction help because spike has damaged signal Palai ϊ *! ] · / · Invalid data in the area affected by the peak is corrected in the publication; • ♦ * • ♦: 20 iterative interpolation methods. In this method, tune • · ·: ***: however, is used to calculate correction data.
* 9 m * 9 n 9 99* 99* 9 9 **··" Myös muiden tunnettujen menetelmien ongelmana on virheellisen ali ... pituus. Tunnetuilla menetelmillä pystytään muutamien kymmeniä * · 3* 9 m * 9 n 9 99 * 99 * 9 9 ** ·· "Other known methods also have the problem of incorrectly under ... length. Known methods can produce a few dozen * · 3
Nyt esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa yllä mainitut c kaansaada aikaisempia parempi menetelmä audiosignaalin koqaami non mukainen menetelmä on tarkka ja yksinkertainen tunnettuihin m< rattuna.It is an object of the present invention to eliminate the aforementioned methods of obtaining an improved method according to the audio signal coaxial method is precise and simple to the prior art.
55
Keksinnön mukaiselle menetelmälle audiosignaalin koijaamiseksi, 1 kaisille tämän menetelmän käytöille sekä keksinnön mukaiselle tietok tuotteelle on tunnusomaista se, mikä on määritelty jäljempänä esitetty patenttivaatimusten tunnusmerkkiosissa.The method of the invention for echoing an audio signal, the uses of this method, and the computer product of the invention are characterized by what is defined in the following claims.
1010
Keksinnön mukaisen menetelmän mukaan audiosignaalin koijaamir tyypillisesti siten, että lasketaan ensin virhealuetta edeltävästä ja jälki tömästä alueesta signaalien impulssivasteet. Tämän jälkeen ekstrapoli virhealueen alusta eteenpäin ja virhealueen lopusta taakse päin. Virhe 15 li korvataan ekstrapoloimalla saatujen signaalien lineaarikombinaati loimalla signaali molemmista suunnista virhealuetta ja korvaamalla v naali ekstrapoloimalla saatujen signaalien lineaarikombinaatiolla est< M * : vuuskohtien syntyminen virhealueen päissä. Lisäksi virhealueella olle telut muuttuvat luonnollisesti liukumalla painotusfunktion ansiosta.According to the method according to the invention, the audio signal is coaxially characterized by first calculating the impulse responses of the signals from the pre-error and non-error areas. Then extrapolate from the beginning of the error area to the front and back to the end of the error area. Error 15 li is replaced by extrapolating the linear combination of the received signals by generating a signal in both directions of the error range and replacing the vial by a linear combination of the resulting signals to prevent the occurrence of error points at the ends of the error range. In addition, the talks in the error area naturally change by sliding due to the weighting function.
* 20 * 4 • ·* 20 * 4 • ·
Eräässä edullisessa keksinnön mukaisessa menetelmässä ekstrapoloit m daan virhealuetta edeltäneen signaalin ja sen impulssivasteen konvolu • 9 ·In a preferred method of the invention, the convolution of the pre-error signal and its impulse response is extrapolated • 9 ·
Keksinnön mukaisessa menetelmässä sovelletaan suoraa ekstrapoloi m 9 9 4 1In the method according to the invention, a direct extrapolation of 9 9 4 1 is applied
Eräässä edullisessa keksinnön mukaisessa menetelmässä käyteti impulssivastepistettä, tyypillisesti 500-2000 impulssivastepistettä ja e impulssivastepistettä. Tällöin ekstrapoloinnin pohjana on riittävästi signaalin sisältämistä voimakkaimmista taajuuksista 5 amplitudikäyttäytymisistä.In a preferred method of the invention, an impulse response point, typically 500-2000 impulse response points and e impulse response points were used. The extrapolation is then based sufficiently on the amplitude behavior of the strongest frequencies contained in the signal.
Eräässä edullisessa keksinnön mukaisessa menetelmässä menetelmää levyjen tallennuksessa digitaaliseen muotoon. Keksinnön mukaise avulla LP-levyn digitaalisen tallentamisen yhteydessä LP-levyssä 10 voidaan nopeasti ja yksinkertaisesti korjata. Keksinnön mukaist voidaan käyttää myös puhesignaalin, kuten esimerkiksi mobiil radioiden lähettämän puhesignaalin sisältämien virheiden korjaamiseeIn a preferred method of the invention, there is a method of recording discs in digital format. By means of the invention, digital recording of an LP disc in LP 10 can be quickly and simply repaired. The invention may also be used to correct errors in a speech signal such as a speech signal transmitted by mobile radios.
Tyypillisesti keksinnön mukainen menetelmä 15 tietokoneohjelmistotuotteella, mikä on suoraan ladattavissa keskusmuistiin tai tietokoneohjelmistotuotteella, joka on tallenneti luettavissa olevaan välineeseen, mikä tietokoneohjelmistot] . . ohjelmakoodielementit keksinnön mukaisen menetelmän suoritti 4 « t • m \\ sanottua tietokoneohjelmistotuotetta ajetaan * · m « : 20 Tietokoneohjelmistotuotteella tarkoitetaan tässä yhteydess ·«« * tietokoneohjelmistoa tai tietokoneohjelmiston osaa, joka voi käsii ·· « useamman ohjelmakoodielementin. Ohjelmakoodielementillä tarkoi • i# t · tai useammasta tietokoneen luettavassa muodossa olevasta käskystä t ... koostuvaa elementtiä. Tietokoneen luettavissa olevalla välineellä tar] * · • * 5 1Typically, the method of the invention is provided with a computer software product that is directly downloadable to central memory or a computer software product stored on a readable medium, which computer software]. . program code elements The method according to the invention was carried out by 4 "said software software product run * · m": 20 A computer software product as used herein refers to a computer software or piece of computer software that can handle ·· «several program code elements. A program code element means an element consisting of • i # t · or more t ... commands in a computer readable form. Computer readable medium tar] * · • * 5 1
Eräs tyypillinen edellä mainittu tietokoneohjelmistotuote, joka < tietokoneen luettavissa olevaan välineeseen käsittää ainak ohjelmakoodielementit: - ohjelmakoodielementin tietokoneen saattamiseksi laskemaan 5 edeltävästä alueesta impulssivasteen, - ohjelmakoodielementin tietokoneen saattamiseksi laskemaan jälkeisestä alueesta impulssivasteen, - ohjelmakoodielementin tietokoneen saattamiseksi ekstrapoloim virhealueen alusta eteenpäin, 10 - ohjelmakoodielementin tietokoneen saattamiseksi ekstrapoloim virhealueen lopusta taaksepäin, - ohjelmakoodielementin tietokoneen saattamiseksi laskemaan ek saatujen signaalien lineaarikombinaation, ja - ohjelmakoodielementin tietokoneen saattamiseksi korvaamaai 15 ekstrapoloimalla saatujen signaalien lineaarikombinaatiolla, kun tietokoneohjelmistotuotetta ajetaan tietokoneessa. Tietokoneohje avulla keksinnön mukaista menetelmää audiosignaalin koijaami: käyttää tietokoneessa tai osana jotakin muuta laitetta, joka sis tietokoneohjelmistotuotteen tallentamiseksi, siten että sen avulla mene • · : : 20 automatisoida hyödyntäen automaattista tietojenkäsittelyä.A typical above-mentioned computer software product which <computer readable medium comprises at least program code elements: - a program code element to cause the computer to calculate an impulse response from the preceding region, end of error area, - a program code element for calculating a linear combination of signals received by ek, and - a program code element for replacing the computer with a linear combination of extrapolated signals when running a computer software product on a computer. Computer Help Using the Method of the Invention The audio signal coam: uses on a computer or as part of some other device that includes a computer software product to store it so that it can be automated using automated data processing.
• ♦ • · · • · · »·· · ♦ 4* • 4 ::: Eräs edullinen keksinnön mukainen tietokoneohjelmistotuote ki ♦ · /·’··. ohjelmakoodielementin tietokoneen saattamiseksi tunnistamaan sign * ♦ • « · virhealueen tai virhealueet. Tunnistaminen voi perustua esimerkik 6 1 virhealueiden etsintä voidaan automatisoida ja siten tehdä korjauksesta nopeampaa ja tarkempaa.A preferred computer software product according to the invention is ♦ · / · '··. a program code element to cause the computer to recognize the sign * ♦ • «· error area (s). Identification can be based on, for example, 6 1 searching for error areas can be automated and thus make repairs faster and more accurate.
Edellä olevan keksinnön mukaisen menetelmän suurimpana etuna on, 5 mukaisen menetelmän avulla pystytään korjaamaan useita tuhans pitkiä virhealueita luotettavasti, nopeasti ja tarkasti.The major advantage of the method of the present invention is that the method of 5 is capable of correcting several thousand long error areas reliably, quickly and accurately.
Lisäksi keksinnön etuna on, että menetelmä vaatii huomattavai laskentakapasiteettia kuin monet tunnetun tekniikan menetelmät, joll 10 soveltaminen on mahdollista melko yksinkertaisinkin välinein. Talloi käyttävien laitteiden valmistuskustannukset eivät nouse kohtuuttomanA further advantage of the invention is that the method requires considerably more computational capacity than many prior art methods, whereby application is possible with relatively simple means. The cost of manufacturing the devices using the store does not rise unreasonably
Keksintöä selitetään seuraavassa oheisiin kuvioihin viittaamalla, joissa 15 Kuvioi esittää audiosignaalissa olevien virheiden tunnistamista,The invention will now be described with reference to the accompanying figures, in which the figure illustrates the identification of errors in an audio signal,
Kuvio 2 esittää kaaviokuvan audiosignaalissa olevan virheen korji aarisella ennustamisella, missä ylimpänä on virheellim alimpana korjattu signaali, V-s 20 ♦ · * · · · Kuvio 3 esittää kaaviokuvan lineaarisesta painotusfunktiosta, • * • * a * · * · ♦ · # · · ·. Kuvio 4 esittää kaaviokuvan yleisestä painotusfunktiosta, j a a * • m · ·«· —. - t . « — * t . . - 4« < 1* 7 1Fig. 2 shows a graph of an error in an audio signal by correcting for arithmetic prediction, where the highest is the lowest corrected signal, V-s 20 ♦ · * · · · Fig. 3 is a diagram of a linear weighting function, * • * * ♦ #. Fig. 4 is a diagram showing the general weighting function of * • m · · «· -. - t. «- * t. . - 4 «<1 * 7 1
Kuviossa 1 on esitetty esimerkinomaisesti alkuperäisestä analogise tietokoneen muistiin audiosignaaliksi 1 A/D-muunnettu osa. Mekääni levyn pinnassa aiheuttaa levysoittimen neulaan äkillisen liikkeen. Av 1 tämä aiheuttaa nopeaa amplitudiarvojen muutosta ajassa. Tähän 5 virheiden paikallistamiseksi syytä tarkastella audiosignaalin 1 signaalidatojen muutosnopeutta ajassa eli signaalin derivaattaa Käytännössä derivaatta d j saadaan derivaatan määritelmän mukaise kahden peräkkäisen signaalidatan erotus ja jakamalla se niiden välisell 10 d, =Sj" ~Sj (Yhtälö 1) ‘ Δ1Figure 1 shows, by way of example, an A / D converted part of the original analog computer memory into an audio signal 1. The mecca on the surface of the disc causes a sudden movement of the needle of the turntable. For Av 1 this causes a rapid change in amplitude values over time. In order to locate the errors here, one should look at the rate of change of the signal data of the audio signal 1 over time, i.e. the signal derivative. In practice, the derivative d j is the difference between two consecutive signal data defined by the derivative and divided by 10 d, = Sj "~ Sj (Equation 1) '
Tarkkaan ottaen tämä antaa signaalin derivaatan näiden kahden Soveltamalla yhtälön (1) mukaista derivaattaa useasti peräkkäin siir paikka joka kierroksella puolen näytteenottovälin Δ/ verran taaksepi 15 signaalin derivaatasta itseisarvo 1^1=¾^ (Yhtälö 2) 9 * · m · ♦ · • i • · · • · * ft ♦ ; saadaan käyrä, joka antaa sitä korkeamman positiivisen arvon n ··« 20 signaalin muutosnopeus on. Derivoimalla signaalin derivaattakä »·· · 'lii saadaan selkeämpi piikki signaalin kohtaan, jossa on suuri r * · * * Käytännön kokeissa on osoittautunut, että neljäs derivaatta on i **·- erottamaan selvästi nienimmätlnn korvalla kuultavat ransahHnki 8 ^ = (Yhtäiö3) joka on siirretty eteenpäin diskreettisyydestä aiheutuvan derivaa kompensoimiseksi. Piirtämällä neljännen derivaatan itseisarvosignaali 5 näyttöruudulle audiosignaalin 1 alapuolelle voidaan audiosignaal virheet paikallistaa yhden datan tarkkuudella. Kuvion 1 mukaisesti vi menetelmää voidaan soveltaa myös siten, että menetelmä audiosignaalin 1 alueet 3, joissa neljännen derivaatan itseisarvo 2 kerroinluvulla kerrotun neljännen derivaatan neliöllisen keskiarvon 10 kerroinluku voi olla käyttäjän valittavissa. Virhealueiden etsintä voi tietokoneessa olevan tai tietokoneen keskusmuistiin ladattavan ohje! joka suorittaa edellä mainitut laskennat ohjelmistoa ajettaessa.Strictly speaking, this provides a signal to the derivative of the two applying the derivative of the equation (1) several times in succession SIIR place in every round of half the sampling interval Δ / backwards 15 signal the derivative of the absolute value of 1 ^ 1 = ¾ ^ (Equation 2) 9 * · m · ♦ · • i • · · • · * ft ♦; a curve is obtained which gives a higher positive value n ·· «20 the signal change rate is. Derivating a signal derivative »·· ·'i gives a clearer peak at a signal with a large r * · * * In practical experiments it has been shown that the fourth derivative is i ** · - to clearly distinguish the earliest ears to be heard 8 ^ = (Equation3) which has been moved forward to compensate for the derivative due to discretion. By drawing the absolute value signal 5 of the fourth derivative on the display screen below the audio signal 1, the errors of the audio signal can be located to the accuracy of one data. According to Fig. 1, method vi may also be applied such that the method 3 ranges 3 of the audio signal 1 in which the absolute value of the fourth derivative multiplied by a quotient number of the quadratic mean 10 of the fourth derivative may be user selectable. Troubleshooting can be help on your computer or downloaded into your computer's main memory! which performs the above calculations while running the software.
Kuviossa 2 esitetyn mukaisesti yksittäisen virheen korjaamina 15 ennustamisen avulla digitaalisessa muodossa olevasta audiosignaalis siten, että lasketaan ensin virhealuetta 22 edeltävästä virheettömäs impulssivaste h ja virhealueen 22 jälkeisestä virheettömästä impulssivaste h\ Tämän jälkeen ekstrapoloidaan signaalia 21 ed t » impulssivasteita käyttäen eli jatketaan signaalia 21 lineaarisella i • · : 20 virhealueen 22 alusta loppuun käyttäen impulssivastetta h, jolloin s «** ennustettu signaali ja virhealueen 22 lopusta alkuun käyttäen impu • t· • · *;·;* jolloin saadaan takaa ennustettu signaali s". Virheellinen signaali ko • j *** ja takaa ennustettujen signaalien s’ ja ,’’ painotetulla keskiarvolla 25.As illustrated in Figure 2, a single error corrected 15 by prediction of an audio signal in digital form by first calculating the error impulse response h preceding the error region 22 and the error impulse response h after error region 22 are then extrapolated using the signal 21 ed t »impulse responses ·: 20 error ranges 22 from beginning to end using impulse response h, where s «** predicted signal, and error region 22 from beginning to end using impu • t · • · *; ·; * to obtain predicted signal s". * and gives a weighted average of the predicted signals s' and, '' 25.
4 94 9
Sj = P(t)s) + [l-/KO]s; (Yhtälö 4) jossa s) on eteenpäin ennustettu signaali, s’) on taaksepäin ennusti painotusfunktio p(t) täyttää ehdon 0 < p(t) < 1. Yksinkertaista olisi va 5 painotusfunktio p(i) = ^~ (Yhtälö 5) jossa ta on virhealueen alkuajankohta ja ti on virhealueen loppuajank 10 esitetty kuviossa 3. Lineaarinen painotusfunktio ei kuitenkaan ole koska ennustuksen hyvyys heikkenee eksponentiaalisesti ennustu suhteen. Toinen ääripää painotusfunktiolle olisi sellainen, mi ennustettua signaalia s ) käytettäisiin yksistään virhealueen 22 puolee ja sen jälkeen yksistään taaksepäin ennustettua signaalia s’). Paino 15 olisi tällöin askelfunktio, joka muuttuisi ykkösestä nollaan virhealuee Tämä saattaisi kuitenkin aiheuttaa virhealueen 22 epäjatkuvuuskohdan, joka olisi taas uusi virhe signaalissa. Näiden • · • \! mainitun tapauksen välistä löytyvä edullisin painotusfunktio on esite * j !: Painotusfunktiolle voidaan kirjoittaa yleinen muoto 5 20Sj = P (t) s) + [l- / KO] s; (Equation 4) where s) is a forward predicted signal, s') is a backward predicted weighting function p (t) satisfies 0 <p (t) <1. It would be simple to have a weighting function p (i) = ^ ~ (Equation 5). where ta is the start time of the error area and ti is the end time of the error area 10 in Figure 3. However, the linear weighting function is not because the goodness of the prediction decreases exponentially with respect to the prediction. The other extreme of the weighting function would be that the predicted signal s) would only be applied to the side of the error area 22, and then only the predicted signal s'). The weight 15 would then be a step function that would change from one to zero in the error range. However, this could result in a discontinuity in the error area 22 which would again be a new error in the signal. These • · • \! the most advantageous weighting function found between the above mentioned cases is the brochure * j!: The general form of the weighting function can be written 5 20
Ml • β « «4« f O 1--(2 u)", u <— />(0 = 1, 2 \ (Yhtälö 6) i(2-2„)\ u>X- [2 2 * * * 10Ml • β «« 4 «f O 1 - (2 u)", u <- /> (0 = 1, 2 \ (Equation 6) i (2-2 ") \ u> X- [2 2 * * * 10
VV
Molemmat ääritapaukset saadaan valitsemalla yhtälöstä (6) n = 1, j lineaarinen painotus tai n —» «>, jolloin saadaan askelfunktio. Jos sij taajuus muuttuu virhekohdan keskellä esimerkiksi korkeamm matalampi taajuus edestäpäin ennustettuun osaan ja korkeampi taa 5 ennustettuun osaan. Painotusfunktion, jossa n > 1, ansiosta taajuus mi ikään kuin luonnollisesti liukumalla.Both extreme cases are obtained by choosing from the equation (6) n = 1, j linear weighting or n - »«> to obtain the step function. If the frequency of the insert changes at the center of the error, for example, a higher lower frequency for the predicted part and a higher frequency for the predicted part. Thanks to the weighting function, where n> 1, the frequency mi as if naturally sliding.
Kuvioissa 5a - 5d on esitetty esimerkinomaisesti tietokoneohjc soveltaminen audiosignaalin korjaamisessa. Kuviossa 5a esitetyn n 10 levyltä tallennetussa stereosignaalissa havaitaan silmin virhealue 51 esitetyn mukaisesti tämä alue valitaan korjauksen kohteeksi kursorilli Kuviossa 5c esitetyn mukaisesti valitaan impulssivasteiden laskent Burgin menetelmä ja valitaan impulssivasteiden pituudet ja niid käytettyjen virheettömien datojen määrät. Ohjelma laskee edel] 15 valintojen mukaisesti korvaavat signaalidatat ja korvaa virheelliset di Mainittu laskenta ja korvausoperaatio tehdään molempiin kana Kuviossa 5d on esitetty korjattu stereosignaali.Figures 5a-5d illustrate, by way of example, the application of computer instructions for correcting an audio signal. In the stereo signal recorded from the disc 10 shown in Fig. 5a, an error area 51 is detected, as shown in Fig. 5c, the Burg method of calculating the impulse responses is selected and the length of impulse responses and the amount of error data used are selected. The program calculates the replacement signal data according to the choices above and replaces the erroneous di Said calculation and substitution operation is performed on both channels Figure 5d shows the corrected stereo signal.
\ V Seuraava tarkemmin esitettävä matemaattinen malli perustuu siihen, ei * Y 1 2 3: 20 on itsensä j a sen impulssi vasteen h(t) konvoluutio • · • · · • · « **· · · 2 • · 3 s(t) = h(t)1s(t)=\h(u)s(t-u)du (Yhtälö 8) I ♦ • · *·· " 1 missä hk = h(kAt), näytteenottotaajuus At = l/(2fmax) ja fnax on i esiintyvä maksimitaajuus. Käytännössä audiosignaalista mitataan äa signaalidataa sp missä j = 0, 1, 2,N, Signaalin eteenpäin ekstrapol uusien signaalidatojen Sj laskemista, missä j = N+l, N+2, 5 signaaliarvoista. Tämä ei ole mahdollista ei-kausaalisella impulssivas k- oo. Sen sijaan tämä tulee tehdä kausaalisella impu] missä k = 1, 2, .... M. Siten yhden pisteen diskreetti ekstrapolointiyl on\ V The following more detailed mathematical model is based on the fact that * Y 1 2 3: 20 is a convolution of itself and its impulse response h (t). = h (t) 1s (t) = \ h (u) s (tu) du (Equation 8) I ♦ • · * ·· "1 where hk = h (kAt), the sampling frequency At = l / (2fmax) and In practice, fnax is the maximum frequency occurring in i.In practice, the signal data is measured as the signal data sp where j = 0, 1, 2, N, The signal forward extrapol from the computation of new signal data Sj, where j = N + 1, N + 2, 5. instead, this should be done with a causal impu] where k = 1, 2, .... M. Thus, a single point discrete extrapolation over is
MM
10 (Yhtälö 10) k=\ missä s ) on eteenpäin ekstrapoloitu signaaUdata. Yhden pisteen ekstr diskreetissä muodossa taaksepäin on 15 η =Δ/]Γ/!Λα (Yhtälöll) k=l ,v. missä s”j on taaksepäin ekstrapoloitu signaalidata. Laskemalla uusi c * * tai 11 avulla ja asettamalla saatu uusi data tunnetuksi signaalids * * : yhtälöä 10 tai 11 uudelleen käyttämällä laskea seuraava data. Kun i10 (Equation 10) k = \ where s) is the extrapolated signal data. One point extr in discrete backward is 15 η = Δ /] Γ /! Λα (Equation) k = l, v. where s' j is the extrapolated signal data backward. By recalculating the new c * * or 11 and making the new data obtained known by the signals * *: recalculate using the 10 or 11 equation, calculate the next data. When i
Ml 20 prosessia jatketaan, voidaan signaalia ekstrapoloida rajoittamattom • « *···* amphtudi-informaatio eteenpäin ekstrapoloituun signaaliin tulee • · t · ’'* signaahsta ennen virhettä ja taajuus- ja ampUtudien muutosinformaatiWhen the 20 process is continued, the signal can be extrapolated with unlimited • «* ··· * amphthy information forward to the extrapolated signal comes from the · · t · '' * signal before the error and frequency and amp path change information
... oliiaacto caoHncta iTTmiilccurqrtPPctq T... oliiaacto caoHncta iTTmiilccurqrtPPctq T
12 112 1
Laskennassa käytettävät impulssivasteet hk ja h \ voidaan last signaalille monella eri tavalla. Esimerkiksi yhtälöistä 10 ja 11 voi signaalin tapauksessa asettaa s ) = sj . Toisin sanoen tunnettu signaali + l:n edellisen tunnetun signaalidatan avulla. Jos tunnettuja on 2M-5 voidaan yhtälöistä 10 ja 11 ratkaista h\ ja hk . Mukaan voidaz ylimääräisiä tunnettuja datoja, jolloin M:n impulssivasteen datan käytetään pienimmän neliösumman sovitusta. Edellä mainittu men matriisimenetelmä. Toinen menetelmä impulssivasteen laskentaa menetelmä [5, 6], joka tehokkaan laskennan ja hyvän stabiilisu 10 soveltuu käytännössä hyvin audiosignaalille.The impulse responses hk and h \ used in the calculation can be applied to the last signal in many different ways. For example, equations 10 and 11 can be set to s) = sj in the case of a signal. In other words, a known signal with + 1 of the previous known signal data. If 2M-5 is known, equations 10 and 11 can be solved for h1 and hk. According to voidaz, additional known data is used, whereby the least squares fit of the M impulse response data is used. The above mentioned matrix method. Another method of calculating the impulse response method [5, 6], which in practice is efficient in computing and has a good stability, is well suited to the audio signal.
Keksintöä ei ole tarkoitus rajoittaa yllä esimerkinomaise: suoritusmuotoon, vaan sitä on päinvastoin tarkoitus voida laajasti tuli; esitettyjen patenttivaatimusten määrittelemän suojapiirin puitteissa.The invention is not intended to be limited to the exemplary embodiment above but, on the contrary, is intended to be extensively fire; within the scope defined by the claims.
15 • · * * · a · a a a « · a . a · • * aa· a a « a a a a a aa a a * a aa · ·«« a a a a a a · a aa • » a a aa· 1315 • · * * · a · a a a «· a. a · • * aa · a a «a a a a aa a a * a aa · ·« «a a a a a · a aa •» a aa · 13
Kirjallisuusviitteet: [1] L. Backman, Numerot ja ääni, osa 2, Hifi 4/91, Helsinki Media Co 34-36, 1991.References: [1] L. Backman, Numbers and Sound, Part 2, Hifi 4/91, Helsinki Media Co 34-36, 1991.
5 [2] L. Backman, Numerot ja ääni, osa 1, Hifi 1/91, Helsinki Media Co 28-30, 1991.5 [2] L. Backman, Numbers and Sound, Volume 1, Hifi 1/91, Helsinki Media Co 28-30, 1991.
[3] S. V. Vaseghi, R. Frayling-Cork, Restoration of old gramophone π Journal of the Audio Engineering Society, Volume 40, number 10,' 10 1992.[3] S. V. Vaseghi, R. Frayling-Cork, Restoration of Old Gramophone π Journal of the Audio Engineering Society, Volume 40, Number 10, '10 1992.
[4] S. V, Vaseghi, P. J. W. Rayner, Detection and suppression of impu speech communication systems, Proc, IEE, Volume 137, pt I, 1990.[4] S. V, Vaseghi, P. J. W. Rayner, Detection and Suppression of Impulse Speech Communication Systems, Proc, IEE, Volume 137, pt I, 1990.
15 [5] S. Haykin, Nonlinear methods of spectral analysis, Springer-Verlaj 1983.15 [5] S. Haykin, Nonlinear methods of spectral analysis, Springer-Verlaj 1983.
[6] J. G. Proakis, D. G. Manolakis, "Digital Signal Prosessing”, Prentice Hall, New Jersey, 1996.[6] J.G. Proakis, D.G. Manolakis, Digital Signal Processing, Prentice Hall, New Jersey, 1996.
20 » t • ♦ t « · • » • · • · • · • · · t · · ··♦ * ·*· » · « · «·» ·*· » · • # M · ·« « » • ·20 »t • ♦ t« · • • • • • • • • • • • • • • • • • # M · · «« »• ·
Claims (6)
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20000523A FI117147B (en) | 2000-03-07 | 2000-03-07 | Procedure for the correction of audio signal, uses of the procedure and computer software |
PCT/FI2001/000213 WO2001067451A1 (en) | 2000-03-07 | 2001-03-05 | A method for reconstruction of audio signal |
AU2001244235A AU2001244235A1 (en) | 2000-03-07 | 2001-03-05 | A method for reconstruction of audio signal |
EP01917133A EP1277208A1 (en) | 2000-03-07 | 2001-03-05 | A method for reconstruction of audio signal |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20000523 | 2000-03-07 | ||
FI20000523A FI117147B (en) | 2000-03-07 | 2000-03-07 | Procedure for the correction of audio signal, uses of the procedure and computer software |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI20000523A0 FI20000523A0 (en) | 2000-03-07 |
FI20000523A FI20000523A (en) | 2001-09-08 |
FI117147B true FI117147B (en) | 2006-06-30 |
Family
ID=8557865
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI20000523A FI117147B (en) | 2000-03-07 | 2000-03-07 | Procedure for the correction of audio signal, uses of the procedure and computer software |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1277208A1 (en) |
AU (1) | AU2001244235A1 (en) |
FI (1) | FI117147B (en) |
WO (1) | WO2001067451A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8701491B2 (en) | 2008-04-25 | 2014-04-22 | Stichting Voor De Technische Wetenschapen | Acoustic holography |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6386163A (en) * | 1986-09-30 | 1988-04-16 | Toshiba Corp | Correcting device for error of digital data |
GB8808208D0 (en) * | 1988-04-08 | 1988-05-11 | British Library Board | Impulse noise detection & suppression |
US5673210A (en) * | 1995-09-29 | 1997-09-30 | Lucent Technologies Inc. | Signal restoration using left-sided and right-sided autoregressive parameters |
-
2000
- 2000-03-07 FI FI20000523A patent/FI117147B/en not_active IP Right Cessation
-
2001
- 2001-03-05 WO PCT/FI2001/000213 patent/WO2001067451A1/en not_active Application Discontinuation
- 2001-03-05 EP EP01917133A patent/EP1277208A1/en not_active Withdrawn
- 2001-03-05 AU AU2001244235A patent/AU2001244235A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2001067451A1 (en) | 2001-09-13 |
FI20000523A (en) | 2001-09-08 |
FI20000523A0 (en) | 2000-03-07 |
AU2001244235A1 (en) | 2001-09-17 |
EP1277208A1 (en) | 2003-01-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1917074B (en) | Evaluating device, reproducing device, and evaluating method | |
EP1098313A2 (en) | Data reproduction apparatus and method with improved performance by adjusting filter coefficients of equalizer | |
JP3632622B2 (en) | Optical disk device | |
CN101047676B (en) | Low-latency baseline-wander compensation systems and methods | |
FI117147B (en) | Procedure for the correction of audio signal, uses of the procedure and computer software | |
TWI229326B (en) | Optimal power calibration method for an optical disc | |
CN100359591C (en) | Disk device and disk reproduction method | |
KR950034108A (en) | Servo address mark detection compensation circuit | |
KR100732439B1 (en) | Optical disk device and reproduction method of information on optical disk | |
FR2472892A1 (en) | INCREMENTAL DATA CORRECTION CIRCUIT | |
CN1989695A (en) | Discrete signal processing device and processing method | |
US7391687B2 (en) | Method of determining recording power for recordable optical disk in optical disk system | |
JP3702015B2 (en) | Frame number correcting apparatus and method | |
US20030214331A1 (en) | Digital phase-locked loop device for synchronizing signal and method for generating stable synchronous signal | |
JP2006505818A (en) | Method and apparatus for generating audio components | |
US6683922B1 (en) | Data decoding apparatus and data decoding method | |
US20120014232A1 (en) | Device for accessing address information in an optical disc | |
US5210727A (en) | Compact disk players | |
JP2003178537A5 (en) | ||
JP2003085874A (en) | Scrambling method for data frame | |
JPH01125737A (en) | Optical disk recording and reproducing device | |
KR100595502B1 (en) | Sensing and compensating method for twist of disc | |
KR100555815B1 (en) | Method for distinguishing between dvd single disc and dvd rewritable disc | |
TWI333650B (en) | System and method for generating output signals indicating specific areas on an optical disc utilizing a protection means | |
KR960002291A (en) | Decoding Method and Apparatus in High Density Storage Devices |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Ref document number: 117147 Country of ref document: FI |
|
MM | Patent lapsed |