KR100959971B1 - 복소 변조된 필터뱅크를 이용한 효율적인 필터링 - Google Patents
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Abstract
비-균일 진폭/주파수 특성을 가지는 필터 특성을 이용해 필터링된 시간 영역 입력 신호의 표현인, 시간 영역 출력 신호를 획득하기 위하여 시간 영역 입력 신호를 필터링하는 필터 장치는, 시간 영역 입력 신호로부터 복수의 복소 서브밴드 신호를 생성하는 복소 분석 필터 뱅크(101), 복수의 중간 필터로서, 복수의 중간 필터의 적어도 하나의 중간 필터는 비-균일 진폭/주파수 특성을 가지고, 복수의 중간 필터는 필터 특성을 가지는 필터의 임펄스 응답과 비교하여 짧은 임펄스 응답을 가지며, 상기 복수의 중간 필터의 비-균일 진폭/주파수 특성은 함께 비-균일 필터 특성을 나타내는, 복수의 중간 필터, 및 시간 영역 출력 신호를 획득하기 위해 중간 필터의 출력을 합성하는 복소 합성 필터 뱅크(103)를 포함한다.
Description
본 발명은 시간 영역 입력 신호를 필터링하는 방법 및 필터 장치, 중간 필터 정의 신호를 생성하는 방법 및 필터 생성기에 관한 것으로, 구체적으로는, 예를 들어, HRTF(head related transfer function, 머리전달함수) 분야에서의 오디오 신호의 인코딩, 디코딩, 조작 및 필터링 분야에 관한 것이다.
[P. Ekstrand, "Bandwidth extension of audio signals by spectral band replication", 오디오의 모델 기반 프로세싱 및 코딩(Model based Processing and Coding of Audio) (MPCA-2002)에 대한 Proc. 1st IEEE 베네룩스(Benelux) 워크샵, 제53 내지 58면, 루벤(Leuven), 벨기에, 2002)]에서, 복소-지수 변조된(complex-exponential modulated) 필터 뱅크가 오디오 신호의 스펙트럼 포락선 조절을 위한 훌륭한 도구임이 제시되어 왔다. 이러한 특징의 적용 중 하나가 스펙트럼 대역 복사(Spectral Band Replication, SBR)에 기초하는 오디오 코딩이다. 복소 필터 뱅크의 다른 유효한 어플리케이션들은 파라메트릭 스테레오, [E. Schuijers, J. Breebart, H. Purnhagen, J. Engde: "Low complexity parametric stereo coding", Proc. 116th AES 컨벤션, 2004, 페이퍼 6073] 참조, 및 파라메트릭 멀티채널 코딩, [J. Herre et al.: "The reference model architecture for MPEG spatial audio coding", Proc. 118th AES 컨벤션, 2005, 페이퍼 6447] 참조, 을 위한 주파수 선택적 패닝(pannning) 및 공간화(spatialization)를 포함한다. 이러한 응용물들에서, 복소 필터 뱅크의 주파수 분해능(resolution)은 서브-서브밴드 필터링에 의해 저 주파수에서 더 향상된다. 이로써, 결합 하이브리드(combined hybrid) 필터 뱅크는 바이노럴 청각 시스템(binaural auditory system)의 스펙트럴 분해능을 근사하게 따르는 스펙트럴 분해능에서의 공간 큐(spatial cue)의 프로세싱을 가능하게 하는 주파수 분해능을 달성하게 된다.
그러나, 어떤 응용물에서는, 각 서브밴드 내의 간단한 이득 변형이 주어진 필터의 동작을 충실히 모델링하기에 충분하지 못하다는 점에서, 필터 뱅크의 분해능은 여전히 불충분하다. HRTF(head related transfer function, 머리전달함수) 관련 필터링에 의한 멀티-채널 오디오의 바이노럴(binaural) 렌더링(rendering)에 있어서, 필터의 복잡한 위상 특성은 인지되는 오디오 품질 면에서 중요하다. 멀티-채널 렌더링에 대한 후-처리로서 DFT(Discrete Fourier Transform)에 기초한 고속 컨벌루션(fast convolution) 방법을 적용하는 것이 물론 가능하지만, 렌더링 장치가 복소 지수 변조된 필터 뱅크의 서브밴드 영역에서의 신호를 이미 포함하고 있다면, 서브밴드 영역에서 HRTF 파생 필터링을 수행함에 있어 계산적인 복잡성 및 알고리즘적 통합 측면에서 큰 장점들이 있는데, 이는 이후 보다 자세히 설명될 것이다. HRTF들이 각 개인별로 다르고 파생 필터들이, 예를 들어, 제어 신호, 사용자 인터페이스 혹은 다른 기술(description) 신호에 의해 변화될 수 있는 가상 소스 및/또는 청취자 위치에 좌우되기 때문에, 주어진 HRTF 관련 필터를 서브밴드 영역 필터로 효율적으로 변환시킬 수 있는 것 또한 중요하다.
따라서, 본 발명의 목적은 시간 영역 입력 신호를 필터링하는 필터 장치, 시간 영역 입력 신호를 필터링하는 방법, 중간 필터 정의 신호를 제공하는 방법 또는 필터 생성기를 제공하는 것에 있으며, 이들은 시간 영역 입력 신호의 보다 효율적이거나 보다 유연한 조작을, 더 좋은 품질로 제공해 준다.
이러한 목적은 청구항 1에 따른 필터 장치에 의해, 청구항 41에 따른 시간 영역 입력 신호 필터링 방법, 청구항 25에 따른 필터 생성기, 청구항 42에 따른 중간 필터 정의 제공 방법, 청구항 40에 따른 시스템 또는 청구항 43에 따른 컴퓨터 프로그램에 의해 달성된다.
본 발명의 일 실시예는, 비-균일 진폭/주파수 특성을 가지는 필터 특성을 이용해 필터링된 시간 영역 입력 신호의 표현인, 시간 영역 출력 신호를 획득하기 위하여 시간 영역 입력 신호를 필터링하는 필터 장치로서, 시간 영역 입력 신호로부터 복수의 복소 서브밴드 신호를 생성하는 복소 분석 필터 뱅크, 복수의 중간 필터로서, 하나의 중간 필터가 각 복소 서브밴드 신호에 대해 제공되고, 복수의 중간 필터의 적어도 하나의 중간 필터는 비-균일 진폭/주파수 특성을 가지고, 복수의 중간 필터는 필터 특성을 가지는 필터의 임펄스 응답과 비교하여 짧은 임펄스 응답을 가지며, 상기 복수의 중간 필터의 비-균일 진폭/주파수 특성은 함께 비-균일 필터 특성을 나타내는, 복수의 중간 필터, 및 시간 영역 출력 신호를 획득하기 위해 중간 필터의 출력을 합성하는 복소 합성 필터 뱅크를 포함하는 필터 장치에 관한 것이다.
제2 측면으로서, 본 발명의 다른 실시예는, 중간 필터 정의 신호로서 복수의 복소 값의 서브밴드 신호를 획득하기 위해 시간 영역에서의 진폭/주파수 필터 특성을 표시하는 임펄스 응답 신호를 필터링하는 복소 변조된 필터 뱅크를 포함하고, 상기 복소 변조된 필터 뱅크의 각 복소 값의 서브밴드 신호는 하나의 서브밴드 신호를 위한 하나의 중간 필터에 대한 임펄스 응답에 상응하고, 상기 복소 값의 서브밴드 신호 중 적어도 하나는 적어도 2개의 다른 비-소멸 값을 포함하며, 각 복소 값의 서브밴드 신호는 상기 임펄스 응답 신호보다 짧은 것을 특징으로 하는, 중간 필터 정의 신호를 제공하는 필터 생성기이다.
본 발명의 제1 측면의 실시예들은, 다른 조작 스킴(scheme)에 비교하여 더 나은 품질을 가지는, 시간 영역 입력 신호의 보다 효율적이고 및/또는 보다 유연한 필터링이, 때로는 또한 QMF(quadrature mirror filter, 직각위상 거울 필터) 영역이라고 칭해지는, 서브밴드 영역에서 얻어질 수 있음에 대한 깨달음에 기초한다. 효율성, 특히 계산적인 효율성에 대한 이득은, 시간 영역에서의 비-균일 필터 특성을 가지는 필터의 임펄스 응답과 비교한 중간 필터의 보다 짧은 임펄스 응답 및 서브밴드 신호들이 상호 독립적으로 처리될 수 있다는 사실의 결과이다. 보다 짧은 임펄스 응답으로 인해, 필터 장치의 일 실시예는 복소 분석 필터 뱅크에 의해 출력되는 각 복소 서브밴드 신호를 개별적으로 처리할 수 있다. 따라서, 필터링은 병렬적으로 수행될 수 있는데, 이는 보다 짧은 임펄스 응답으로 인해 시간 영역 입력 신호를 직접적으로 조작하는 것에 비해 시간 영역 입력 신호의 처리 속도가 놀라울 정도로 빨라진다.
본 발명의 제1 측면에 따른 실시예들은, 한편으로는 계산적인 효율성 그리고 다른 한편으로는 품질을 균형 잡는 데 있어 특히 유리하다. 시간 영역에서의 시간 영역 입력 신호의 직접적인 처리는 주로 좋은 품질을 이끌어내는, 비-균일 진폭/주파수 특성을 가지는 필터의 임펄스 응답을 이용한 컨벌루션에 의해 얻어질 수 있는 반면, 컨벌루션은 시간 영역에서의 필터의 임펄스 응답의 길이 때문에 높은 계산 노력을 필요로 한다.
한편, 푸리에 변환을 수행함으로써 오디오 신호를 주파수 영역으로 변환하는 것은, 현대의 음향 시스템에서 필수적인 다른 조작들이 고품질을 가지고 푸리에 영역에서 효율적으로 수행될 수 없다는 엄청난 결점을 나타낸다.
따라서, 복수의 중간 필터를 채용함으로써, 적어도 하나는 적어도 2개의 비-소멸 값을 가지는 임펄스 응답을 가지는, 시간 영역에서 상응하는 필터의 필터 특성을 가지는 필터의 임펄스 응답과 비교하여 보다 짧은 임펄스 응답을 가지는 각각은, 한편에서의 계산적인 효율성 및 다른 한편에서의 품질 사이의 매우 바람직한 타협을 의미한다. 결과적으로, 발명적인 필터 장치의 실시예들은, 예를 들어, 방대한 계산 노력을 야기하는, 비-균일 필터 특성을 나타내는 보다 긴 임펄스 응답으로 시간 영역 입력 신호를 컨벌루션 함에 의한 시간 영역 입력 신호의 직접적인 처리, 및 처리 신호의 추가적인 코스에서 더 많은 문제들을 야기하는, 푸리에 변환을 채용하는 것 사이의 훌륭한 타협을 나타낸다.
본 발명의 제1 측면의 실시예들의 이점이 특히 FIR 필터(최종 임펄스 응답)의 측면에서 나타나는데, 복수의 중간 필터의 각 중간 필터가 시간 영역에서의 FIR-필터의 임펄스 응답에 비해 매우 짧은 임펄스 응답을 가지기 때문이다. 따라서, 복소 분석 필터 뱅크에 의해 출력된 여러 서브밴드 신호를 병렬로 처리함으로써, 계산 노력이 매우 향상될 수 있다. 이러한 측면은 긴 임펄스 응답을 가지는 필터 분야에서 특히 중요하다. 매우 긴 임펄스 응답을 가지는 필터가 자주 발생하는 어플리케이션의 한 분야로, 예를 들어, 헤드폰, 다른 머리-관련(head-related) 스피커 시스템 또는 스테레오 사운드 시스템에 공급하기 위한 다수의 채널 오디오 신호를 다운-믹싱하는 것과 같은 HRTF-관련 어플리케이션(HRTF = head related transfer function, 머리 관련 전달 함수)을 들 수 있다.
많은 구체적인 어플리케이션들에서, 오디오 신호가 (복소) 서브밴드 또는 QMF 영역에서 이미 제시됨으로 인해 계산 효율성이 보다 더 증가된다. 따라서, 많은 구체적인 실현에서, 시간 영역 입력 신호로부터 복수의 복소 서브밴드 신호를 생성하고, 시간 영역 출력 신호를 합성하는 복소 합성 필터 뱅크 및 복소 분석 필터 뱅크가 이미 제시되어 있다.
제2 측면과 관련하여, 본 발명의 실시예들은 보다 좋은 품질을 가지는 시간 영역 입력 신호의 보다 유연하고 보다 효율적인 필터링이, 예를 들어 그 중간 필터를 정의하기 위해 제1 측면에 따른 필터 장치에 제공될 수 있는, 중간 필터 정의 신호를 제공함으로써, 얻어질 수 있음을 알아내는 것에 기초한다.
본 발명의 제2 측면에 따른 실시예들의 엄청난 이점이, 중간 필터 세트를 위한 중간 필터 정의 신호가, 예를 들어 타임 영역에서의 필터의 진폭/주파수 필터 특성을 나타내는 임펄스 응답 신호 또는 다른 필터 정의 신호와 같은, 필터 정의 신호를 가지는 발명적인 필터 생성기의 일 실시예를 제공함으로써 얻어질 수 있다. 따라서, 필터 생성기의 일 실시예는, 실질적으로 에일리어징 효과를 출현시키지 않고 필터 정의 신호에 의해 정의된 시간 영역에서의 필터와 실제로 동일한 필터링에 대해 중간 필터 세트를 위해 필터 정의 신호를 제공한다. 결과적으로, 발명적인 필터 생성기의 실시예들은 서브밴드 영역에서 임의의 필터의 실질적인 에일리어스 프리 성능(alias free performance)을 가능하도록 한다. 발명적인 필터 생성기의 일 실시예를 활용함으로써, 임의의 필터 특성이 시간 영역으로부터 서브밴드 신호 영역으로 변환될 수 있는데, 실질적인 에일리어스 프리 등화, 로우 패스(low pass) 필터 특성, 하이 패스(high pass) 필터 특성, 대역 통과(band pass) 필터 특성, 대역 제거(band rejection) 필터 특성, 공진 필터 특성, 노치(notch) 필터 특성 또는 보다 복합적인 필터 특성과 같은 것들이 있다. 보다 복합적인 필터 특성들 중에, HRTF- 관련 필터 특성과 더불어 여러 특성들의 조합 또한 언급할 만큼 중요하다.
다중-채널 오디오 시스템 및 다른 고품질 어플리케이션의 분야에서의 HRTF-관련 어플리케이션의 배경에서는 특히, 발명적인 필터 생성기의 실시예들이 서브밴드 영역의 시간 영역에서의 주어진 필터의 동작을 사실적으로 모델링할 수 있도록 한다는 점을 알아두는 것이 중요하다. HRTF-관련 어플리케이션에서 특히 중요한, 실질적인 에일리어스 프리 성능(alias free performance)은, 시간 영역에서의 필터의 위상 특성이 완벽하게 서브밴드 영역으로 변환되므로, 가능하게 되었다. 이러한 것을 도시하는 실시예들이 본 명세서의 앞으로의 진행에서 약술될 것이다.
본 발명의 제2 측면의 실시예들의 이점들 중 성취가능한 계산 효율과 관련한 특별히 막대한 이득이다. 발명적인 필터 생성기의 실시예들의 복조 변조된 필터 뱅크는 중간 필터 정의 신호로서 복수의 복소 값의 서브밴드 신호를 생성하는데, 여기서, 각각의 복소 값의 서브밴드 신호는 시간 영역에서의 진폭/주파수 필터 특성을 나타내는 임펄스 응답 신호보다 짧다. 필터 생성기는, 따라서, 복수의 짧은 복소 값의 서브밴드 신호를 가지는 복소 변조된 필터 뱅크의 출력을 포함하는, 중간 필터 정의 신호를 생성하는데, 이것은 필터 장치의 일 실시예의 프레임 워크의 시간 영역 출력 신호를 얻기 위해 시간 영역 입력 신호를 필터링하는 것과 관련한 빠르고 효율적이고, 병렬적인 계산을 가능하게 할 뿐 아니라, 중간 필터 정의 신호 자체의 빠르고 효율적이고, 병렬적인 계산도 가능하게 한다. 시간 영역 입력 신호를 이용해 임펄스 응답 신호를 컨벌루션함에 의해 시간 영역에서의 진폭/주파수 필터 특성을 나타내는 임펄스 응답 신호의 직접 어플리케이션과 비교하여, 본 발명의 제2 측면에 따른 발명적인 필터 생성기의 일 실시예의 어플리케이션은 간단화되고, 더 빠르고, 더 효율적인 계산을 가능하게 하며, 이는 보다 복합적인 컨벌루션 방법에 비해 청각적으로 구별 가능한 결과를 가져온다.
또한, 발명적인 필터 생성기의 일 실시예는 서브밴드 영역 내에 적용된 가능한 필터 특성과 관련하여 상당히 향상된 유연성의 이점도 제공한다. 임의의 필터 특성은, 발명적인 필터 생성기의 일 실시예에 의해 시간 영역으로부터 서브밴드 영역으로 전송될 수 있으므로, 오디오 신호 처리 및 조작에 막대한 유연성이 제공된다. 예를 들어, 발명적인 필터 생성기의 일 실시예는 HRTF-관련 필터의 개별적으로 변경된 필터 특성에 상응하는 중간 필터 정의 신호를 제공하는 것이 가능하다. HRTF 분야에서 이것은 수요 및 개인의 듣기 능력에 따라 HRTF 필터를 개별적으로 개조할 수 있는 기회를 제공한다. 더불어, (시뮬레이션된 또는 계산된) 환경(예를 들어, 콘서트 홀, 개방된 공간, 스타디움)에 대해 및 서로에 대해 청취자의 위치뿐 아니라 소스 위치가 조절될 수 있다. 이것은 음향 조건과 관련하여 큰 유연성을 청취자에게 제공한다는 큰 이점을 부여한다. 따라서, 발명적인 필터 생성기의 일 실시예는, 시간 영역, 서브밴드 영역 및/또는 주파수 영역 사이의 오디오 신호의 전송을 필요로 하지 않고, 스타디움으로부터 콘서트 홀 또는 다른 개방된 필드로의 실질적인 전환 가능성을 제공한다. 발명적인 필터 생성기의 일 실시예를 채용함으로써, 오디오 신호의 이러한 모든 조작은, 매우 높은 품질로 서브밴드 영역 내에서 수행될 수 있는데, 이는 시간 영역의 신호 처리로부터 감각적으로 구별되지 않지만, 막대한 계산상의 효율 향상을 제공한다.
이러한 유연성은 하나의 환경으로부터 다른 것으로의 전환, 예를 들어 스타디움으로부터 콘서트 홀로의 전환 및 그 역,에만 국한되지 않는다. 발명적인 필터생성기의 일 실시예는, 유사-연속적인(quasi-continuous) 방법으로 복수의 중간 필터의 필터 특성을 변경할 가능성을 제공한다. 가능한 어플리케이션은, 예를 들어 매우 높은 품질을 가진 시뮬레이션 및 컴퓨터 게임을 포함한다.
필터 생성기의 일 실시예의 다른 이점은, 중간 필터 정의 신호는 거의 동일한 전체 길이의 복소 값의 신호인 반면, 필터 생성기의 복소 변조된 필터 뱅크로 제공된 임펄스 응답 신호가 일반적으로 실수 값의 신호이므로, 필터 생성기의 일 실시예의 어플리케이션이 메모리 사용과 관련하여 보다 효율적이라는 점이다. 따라서, 중간 필터 정의 신호 (또는 중간 필터의 필터 탭)에 비해 임펄스 응답 신호를 저장하는 것은 대략 말해, 2배의 메모리를 절약한다.
빠르고 효율적인 병렬 계산의 가능성 때문에, 특히, 가능한 임펄스 응답 신호에 대해 큰 파라미터 공간을 포함하는 메모리-센시티브(memory sensitive) 어플리케이션의 분야에서는, 이것이 큰 장점을 의미한다.
발명적인 필터 생성기에서의 하나의 실시예에서, 필터 생성기에는 필터 정의 신호가 제공되는데, 예를 들어, 시간 영역에서의 디지털 필터의 필터 탭을 포함할 수 있고, 필터의 진폭/주파수 특성 및/또는 위상/주파수 특성을 포함할 수 있다. 이러한 경우에서, 필터 생성기의 일 실시예는 임펄스 응답 신호 생성기를 포함하는데, 이것은 시간 영역에서의 결과적인 진폭/주파수 필터 특성을 나타내는 적절한 임펄스 응답 신호를, 필터 생성기의 복조 변조된 필터 뱅크에 제공한다. 따라서, 발명적인 필터 생성기의 어떤 실시예들에서의 임펄스 응답 신호의 포함은, 중간 필터 정의 신호의 제공과 관련하여 보다 많은 유연성을 제공하는데, 이것은, 이산 시간 신호 형태의 임펄스 응답 신호가 필터 생성기의 일 실시예로 제공될 수 있을뿐 아니라, 시간 영역에서의 필터의 필터 탭 또는 주파수 영역 설명이, 필터 생성기의 적절한 실시예에 의해, 서브밴드 영역으로 전송될 수 있기 때문이다.
본 발명은 이제, 아래와 같은 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 사상 또는 범위를 제한하지 않으면서, 예시적인 예를 들어 설명될 것이다.
도 1a는 필터 생성기 및 필터 장치를 포함하는 시스템에서 서브밴드 필터링 방법에 의한 디지털 오디오 신호의 프로세싱을 도시한다.
도 1b는 복소 분석 뱅크를 위한 가능한 솔루션을 도시한다.
도 1c는 복소 합성 필터 뱅크를 위한 가능한 솔루션을 도시한다.
도 1d는 복소 합성 필터 뱅크를 위한 다른 가능한 솔루션을 도시한다.
도 1e는 필터 장치의 일 실시예의 복수의 중간 필터를 가지는 필터 생성기의 일 실시예의 상호동작을 도시한다.
도 2는 직접 방식 필터링에 의한 디지털 오디오 신호의 프로세싱을 도시한다.
도 3은 필터 컨버터를 가지는 시스템의 바람직한 일 실시예를 도시한다.
도 4는 주어진 필터 임펄스 응답을 도시한다.
도 5는 서브밴드의 복소 이득 조절에 의해 얻어지는 임펄스 응답을 도시한다.
도 6은 주어진 필터의 크기 응답을 도시한다.
도 7은 서브밴드의 복소 이득 조절에 의해 얻어지는 필터의 크기 응답을 도시한다.
도 8은 본 발명의 성능을 서브밴드의 복소이득 조절과 비교한다.
도 9는 필터 생성기의 선택적인 실시예와 다른 부품들을 포함하는 필터 장치의 바람직한 일 실시예를 도시한다.
도 10은 여러 서브밴드를 위한 여러 주파수 밴드와 함께 필터 특성을 도시한다.
도 11은 필터 생성기의 바람직한 일 실시예를 도시한다.
아래 서술된 실시예들은 복소 변조된 필터뱅크를 이용한 효율적인 필터링의 본 발명의 원리를 예시할 뿐이다. 여기 서술된 장치와 세부 사항의 변형 및 변경이 기술 분야의 숙련자에게 명백한 것임이 이해될 것이다. 그러므로, 본 발명은 첨부되는 특허 청구항들의 범위에 의해서만 특정되며, 여기서의 실시예들에서의 기술이나 설명에 의해 제시되는 특정 사항들에 의해 제한하려는 것이 아니다.
이하에서는, 동일 또는 유사한 기능적 특성들을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용한다. 특별히 명시적으로 나타내지 않는 이상, 동일 또는 유사한 기능적 특성들을 가지는 구성요소들에 대한 설명은 서로에 대해 상호 교환될 수 있다.
도 1a는 필터 장치 및 필터 생성기 모두의 실시예들을 포함하는 시스템의 형태에서, 본 발명에 따른 서브밴드 필터링에 의한 디지털 오디오 신호의 프로세싱 을 도시한다. 이 신호 경로는 예를 들어, 입력이 수신된 오디오 채널이고 출력이 오른쪽 귀에서 재생될 신호의 요소인, 공간적 오디오 렌더링 시스템의 일부를 나타 낼 수 있다. 입력 신호(디지털 오디오 신호 또는 시간 영역 입력 신호)는 L 개의 분석 필터의 세트를 사용한 필터링 이후에 팩터 L의 다운샘플링에 의해 복소 분석 뱅크(101)에 의해 분석된다. 여기서, L은 바람직하게 1보다 큰 양의 정수이다. 통상적으로 팩터 L은 2의 배수이며, 바람직하게는 L=64이다. 분석 필터는 통상 프로토타입 필터 p(v)의 복소 변조에 의해 얻어지는데, 여기서 v 는 팩터 L에 의해 다운샘플되지 않은 신호 내의 값의 인덱스 혹은 데이터 어레이 내의 인덱스를 나타내는 양의 정수이다. 필터 뱅크의 출력은 서브밴드 필터링(102)에 의해 처리된 L 개의 서브밴드 신호들로 이루어져 있다. 이 서브밴드 필터링부는 수신된 제어 데이터에 따른 서브밴드 이득 조절과 같은 조작 및 각 서브밴드 내에 개별적으로 적용된 유한 임펄스 응답 필터들의 적용의 조합으로 구성된다. 서브밴드 필터의 필터 탭(tap)은 직접 방식 필터 탭에 의해 기술되는 필터, 주파수 영역 기술자 또는 임펄스 응답 (신호)를 입력으로 취하는 필터 생성기의 일 실시예로서의 (발명적인) 필터 컨버터(104)로부터 얻어진다. 복소 합성 뱅크(103)는 팩터 L에 의한 업샙플링, L 개의 합성 필터들에 의한 필터링, 모든 결과물들의 합, 및 실수부의 추출을 통하여 출력 신호를 재구성한다. 모든 결과물들의 합 및 실수부의 추출은 또한 그 순서가 서로 바뀔 수 있으며, 도 1c 및 1d와 관련하여 보다 자세하게 서술될 것이다.
도 1b는 복소 분석 뱅크(101)를 보다 자세히 보여준다. 복소 분석 뱅크(101)는 복소 분석 뱅크(101)에 의해 출력될 각 서브밴드를 위한 복수의 L 중간 분석 필터(120)를 포함한다. 좀더 정확하게는 L 개의 중간 분석 필터(120) 각각이 처리될 시간 영역 입력 신호가 제공되는 노드(130)에 병렬로 연결된다. 각 중간 분석 필터(120)는 각 서브밴드의 중심 주파수에 대하여 복소 분석 뱅크(101)의 입력 신호를 필터링하기 위해 적용된다. 여러 서브밴드들의 중심 주파수에 따라, 각 서브밴드가 서브밴드 인덱스 또는 인덱스 n(여기서, n은 음이 아닌 정수, 통상적으로 0 내지 L-1의 범위 내)에 의해 레이블 붙여진다. 복소 분석 뱅크(101)의 중간 분석 필터(120)는, 중간 분석 필터(120)가 적용되는 서브밴드의 서브밴드 인덱스 n에 따라 복소 변조에 의해 프로토타입 필터 p(v)로부터 도출될 수 있다. 프로토타입 필터의 복소 변조와 관련한 보다 자세한 사항은 아래에서 설명된다.
중간 분석 필터(120)에 의해 직접적으로 혹은 선택적인 다운샘플러(140)(도 1b의 점선으로 표시)에 의해, 중간 분석 필터 뱅크(120)에 의해 출력되는 신호의 샘플링 주파수는 팩터 L에 의해 감소된다. 앞서 언급한 바와 같이, 다운샘플링이 중간 분석 필터(120)의 프레임 워크 내에서 수행될 수 있으므로, 상응하는 중간 분석 필터(120)에 의해 출력되는 각 서브밴드 신호에 공급되는 다운샘플러(140)는, 구체적 구현에 따라 선택적이다. 원칙적으로는, 중간 분석 필터(120)에 의해 출력되는 신호를 다운샘플링하는 것은 불필요하다. 그럼에도 불구하고, 대신 복소 분석 뱅크(101)에 의해 제공되는 데이터의 양이 팩터 L에 의해 증가할 것이고 막대한 데이터 잉여(data redundancy)를 발생시키므로, 명시적인 혹은 암시적인 다운샘플러(140)의 존재는 바람직한 옵션이다.
도 1c는 복소 합성 필터 뱅크(103)를 위한 가능한 솔루션을 도시한다. 복소 합성 뱅크(103)는 서브밴드 필터링(102)으로부터의 L개의 서브밴드 신호가 제공되 는 L개의 중간 합성 필터를 포함한다. 중간 합성 필터(150)의 프레임 워크 내에서의 필터링 전에, 복소 합성 뱅크(103)의 구체적인 구현에 따라, 서브밴드 신호는 L 업샘플러(160)에 의해 업샘플되는데, 이는 팩터 L에 의해 샘플링 주파수를 증가시킴으로써 서브밴드 신호의 샘플된 주파수를 재구성한다. 달리 표현하자면, 샘플링 주파수가 팩터 L에 의해 증가되는 동안 각 서브밴드 신호에 포함된 정보가 유지되는 방식으로, 선택적 업샘플러(160)가 업샘플러(160)에 제공되는 서브밴드 신호를 재구성 또는 재형성한다. 그럼에도 불구하고, 도 1b의 내용을 통해 이미 설명한 바와 같이, 업샘플링이 중간 합성 필터(150)의 프레임 워크 내에서도 수행될 수 있으므로, 업샘플러(160)는 선택적인 요소이다. 따라서, 업샘플러(160)에 의해 수행되는 서브밴드 신호를 업샘플링하는 단계는, 중간 합성 필터(150)의 프레임 워크 내에서 동시에 처리될 수 있다. 하지만, 만약, 다운샘플러(190)가 명시적으로도 암시적으로도 구현되지 않는다면, 업샘플러(160)는 명시적으로 혹은 암시적으로 구현될 필요가 없다.
중간 합성 필터(150)는 출력을 통해, L 개의 중간 합성 필터(150)에 의해 출력되는 필터된 서브밴드 신호들을 더하는 가산기(170)에 연결된다. 가산기(170)는 또한 실수부 추출기(180)로 연결되는데, 이것은 가산기(170)에 의해 제공되는 복소 값의 신호에 기초하여 실수 값의 신호 혹은 그보다는 (실수 값의) 시간 영역 출력 신호를 추출하거나 형성한다. 실수부 추출기(180)는, 예를 들어, 가산기(170)에 의해 제공되는 복소 값의 신호의 실수부를 추출함으로써, 또는 가산기(170)에 의해 제공되는 복소 값의 신호의 절대치를 계산함으로써, 또는 복소 값의 입력 신호에 기초하여 실수 값의 출력 신호를 형성하는 다른 방법에 따라, 이러한 일을 수행할 수 있다. 도 1a에 도시된 시스템의 경우에, 실수부 추출기(180)에 의해 출력된 신호는 발명적인 필터 장치의 실시예에 의해 출력된 시간 영역 출력 신호이다.
도 1d에 도시된 복소 합성 뱅크(103)를 위한 제2 가능한 솔루션은, 실수부 추출기(180) 및 가산기(170)만을 고려하는 도 1c에 도시된 제1 가능한 솔루션과는 다르다. 좀더 자세하게는, 중간 합성 필터(150)의 출력은 각 서브밴드로부터, 중간 합성 필터(150)에 의해 출력되는 복소 값의 신호에 기초하여 실수 값의 신호를 추출하거나 형성하는 실수부 추출기(180)에 개별적으로 연결되어 있다. 그리고, 실수부 추출기(180)는 가산기(170)에 의해 제공되는 실수 값의 출력 신호, 도 1a에 도시된 시스템의 경우에는 시간 영역 출력 신호,를 형성하기 위해 L 개의 필터된 서브밴드 신호들로부터 도출된 L 개의 실수 값의 신호들을 합하는 가산기에 연결된다.
도 1e는 서브밴드 필터링(102) 및 필터 컨버터(104)와의 상호 작용을 보다 자세히 도시한다. 서브밴드 필터링(102)은 복수의 중간 필터(190)를 포함하는데, 여기서 하나의 중간 필터(190)가 서브밴드 필터링(102)에 제공되는 각 복소 값의 서브밴드 신호를 위해 제공된다. 그러므로, 서브밴드 필터링(102)는 L 개의 중간 필터(190)를 포함한다.
필터 컨버터(104)는 각 중간 필터(190)로 연결된다. 결과적으로, 필터 컨버터(104)는 서브밴드 필터링(102)의 각 중간 필터(190)를 위한 필터 탭을 제공할 수 있다. 중간 필터(190)에 의해 행해지는 필터링과 관련한 보다 자세한 사항은 본 명 세서의 다른 부분에서 설명될 것이다. 그러므로, 여러 중간 필터(190)로 제공되고 필터 컨버터(104)에 의해 출력되는 필터 탭은 중간 필터 정의 신호를 형성한다.
또한, 실시예, 솔루션 및 실행물들은, 도 1a 내지 1e에서는 단순화를 위해 생략되긴 하였으나, 신호들 또는 신호들의 서브셋 중 어느 것을 지연시키기 위한 추가적인 및/또는 선택적인 지연(delays)을 포함할 수 있다. 또한, 도 2 내지 11에서, 단순화를 위해 선택적인 지연은 생략되었다. 그렇지만, 지연 또는 지연기는, 그 구체적인 구현에 따라 모든 실시예들에서 선택적 요소로 추가되거나 도시된 요소들(예를 들어, 필터들) 내에 포함될 수 있다.
도 2는 직접 방식 필터링(direct form filtering, 201)에 의한 디지털 오디오 신호처리를 도시한다. 만일 동일한 필터가 도 1의 필터 컨버터(104) 및 직접 필터링(201)에 입력으로 주어진다면 필터 컨버터(104)의 설계 목적은, 만일 복소 분석 뱅크(101) 및 직접 필터링(201)으로의 디지털 오디오 입력이 동일하고 직접 필터링(102)의 프로세싱이 순수한 고정(pure stationary) 서브밴드 필터링으로 구성된다면, 103의 디지털 오디오 출력이 지각적으로(또는 들릴 수 있도록) 직접 필터링(201)의 디지털 오디오 출력과 식별 불가능하도록 해야 한다는 것이다.
도 1a 내지 1e에 도시된 시스템의 실시예에서는 필터 컨버터(104)에 대한 필터 입력이, 예를 들어 대응하는 시간 영역 필터의 필터 탭, 주파수 영역 상세(진폭/주파수 특성 및/또는 위상/주파수 특성), 또는 적절한 필터의 임펄스 응답 신호를 포함하는, 필터 정의 신호로 주어진다.
직접 필터링(201)의 경우 원칙적으로 동일한 필터 정의 신호가 사용될 수 있 다. 구체적 구현 및 필터 정의 신호에 기초하여, 필터링은 디지털 필터의 프레임 워크 내의 필터 탭들(filter tabs)의 직접 적용에 의해, 다른 주파수 도메인 기술(frequency domain description) 또는 전달 함수와 함께 이산 푸리에 변환(Discrete Fourier Transform)에 의해, 또는 임펄스 응답 신호와의 컨벌루션에 의해 수행될 수 있다.
도 3은 필터 생성기의 일 실시예로서 본 발명에 따른 필터 컨버터(104)의 바람직한 실시예를 도시한다. 필터는 그 임펄스 응답에 의해 주어지는 것으로 가정된다. 이산 시간 신호로서 이 임펄스 응답을 보면, L-밴드 복소 분석 (필터) 뱅크(301)에 의해 분석된다. 그러면, 결과적인 서브밴드 신호 출력은 정확히, 서브밴드 필터링(102) 내의 각 서브밴드 내에서 개별적으로 적용될 필터의 임펄스 응답이다. 도 3에 도시된 바람직한 실시예에서, 필터 컨버터(104), 그 복소 분석 뱅크 또는 복소 분석 필터 뱅크(301)로 제공되는 필터 정의 신호는 필터의 진폭/주파수 특성을 나타내는 임펄스 응답 신호인데, 이것은 서브밴드 영역 내로 전송될 것이다. 그러므로, L 개의 서브밴드 각각의 복소 분석 (필터) 뱅크(301)의 출력은 서브밴드 필터링(102) 내에 포함된 중간 필터의 임펄스 응답을 나타낸다.
복소 분석 뱅크(301)는 원칙적으로 분석 뱅크(101)로부터 도출되나, 다른 프로토타입 필터 및 약간 다른 변조 구조를 가진다. 그 상세 사항은 아래에서 설명될 것이다. 복소 분석 뱅크(101)의 구현에 사용되는 동일한 고속 알고리즘이 복소 분석 뱅크(301)에 재사용될 수 있고, 매우 빠르고 매우 효율적인 변환 처리를 얻을 수 있다.
더불어, 프로토타입 필터 q(v)의 길이는 프로토타입 필터 p(v)의 길이의 일부만이 되도록 디자인될 수 있다. 팩터 L에 의한 다운샘플링으로 인해, 서브밴드 필터의 길이는 또한, 주어진 시간 영역 필터 및 프로토타입 필터 q(v)의 길이의 합보다 팩터 L만큼 작다. 따라서, 직접 방식 필터링(201)과 비교하면, 계산 노력은 약 L/4 팩터만큼 줄어들 수 있다. 오프셋(offset) 팩터 4는 실수 필터링을 복소 필터링으로 대체함에 따른 것이다. 다른 오프셋은 복소 분석 및 합성 뱅크(101 및 103)의 계산 비용이다. 효율적인 구현을 위해 이러한 비용은 보다 짧은 FIR 필터의 비용에 비교가능하며, 따라서, 앞서 약술한 바와 같이 무시할 수 있다. 무엇보다, 이러한 계산 비용의 감소라는 오프셋은 두 필터 뱅크(101 및 103)를 이미 채용하는 시스템에 대해서는 존재하지 않는다.
도 4는 주어진 필터 임펄스 응답(400)의 일 실시예를 도시한다. 이것은 192 (=64*3)개의 비-제로(nonzero) 탭으로 구성된다. 다시 말하면, 도 4에 도시된 임펄스 응답(400)은 192 개의 비-소멸 값들을 가진다.
본 명세서에서, 비-소멸 탭 또는 값은 이상적으로 0이 아닌 탭 또는 값이다. 그럼에도 불구하고, 본 명세서의 프레임 워크 내에서의 구현 제한으로 인해 비-소멸 값 또는 탭은, 미리 설정된 임계치, 예를 들어, 10- s 또는 2- s (여기서 s는 구체적 구현의 요구사항에 기초하는 양의 정수) 보다 큰 절대 값을 가지는 실수 값의 혹은 복소 값의 탭 혹은 값이다. 디지털 시스템에서 이러한 임계치는 바람직하게는 2진 시스템(베이시스(basis) 2)으로 정의되며, 여기서 정수 s는 구현의 구체 사항에 기 초하여 미리 설정된 값이다. 일반적으로 값 s는 4, 5, 6, 7, 8, 10, 12, 14, 16 또는 32이다.
길이 640 (=64*10)의 프로토타입 필터를 가지는 L = 64 밴드 필터뱅크가 적용되고, 길이 192 (=64*3)의 프로토타입 필터가 도 3의 필터 컨버터(104)에 사용되는 경우에 있어서, 도 1의 시스템의 임펄스 응답(400)은, 이미지의 해상도에서 주어진 이러한 임펄스 응답과 구별되지 않는다. 대응하는 중간 서브밴드 필터는 각각 5(=3+3-1) 개의 탭만을 가지는데, 이는 이후 설명될 것이다.
도 5는 포락선 조절 및 등화에 사용되는 선행기술에 대응되는 특별한 경우에 있어서, 64 밴드 필터뱅크를 가지는 도 1의 시스템의 임펄스 응답을 도시한다. 이 경우, 서브밴드 필터 또는 그보다 중간 필터(190)는 모두 하나의 탭만이고, 따라서 일정한 복소 이득이 각 서브밴드에 적용된다. 각 서브밴드에 대해, 대응 이득은 특정 서브밴드의 중심 주파수에서 평가된 도 4의 필터의 복소 주파수 응답과 동일하게 선택된다. 결과로부터 보여질 수 있는 바와 같이, 심각한 프리-에코(pre-echo)라는 결과물이 있으며 도 4의 목적(target) 임펄스 응답(400)에 비교하여 이 필터 응답의 적용에는 중대한 인지적인 차이가 있을 것이다.
도 6은 도 4의 필터의 크기 응답(420)을 도시한다. 도 6의 주파수 스케일은 64 밴드 필터 뱅크 (L=64)의 해상도에 맞춰져 있다.
도 7은 도 5에 도시된 임펄스 응답(410)에 기초하는 필터의 크기 응답(430)을 도시한다. 보여지는 바와 같이, 서브밴드마다 단지 하나의 이득만을 사용하는 것은 희망하는 주파수 응답으로의 열악한 근사화를 초래한다. 이것의 주요한 이유 는 목적 위상 스펙트럼의 빠른 변화이다. 사실, 이러한 선행 기술 방법이 선형 위상 응답을 모델링하기에 더 적당하다.
도 8은 드디어 서브밴드의 복소 이득 조절의 선행 기술 방법과 본 발명의 일 실시예의 성능을 비교한다. 점선으로 표시된 곡선은 도 6의 목적 크기 응답(420)을 다시 그린 것이다. 대쉬(dashed) 곡선(440)은 목적 필터(target filter)의 복소 주파수 응답 및 선행 기술 방법에 의한 목적 필터의 주파수 응답의 근사치의 차이의 크기 응답이다. 실선(450)은 목적 필터 및 도 4의 설명에서 논의된 파라미터를 가지는 본 발명에 의해 제시된 방법에 의한 목적 필터의 근사치의 복소 주파수 응답들간의 차이의 크기 응답이다. 보여지는 바와 같이, 선행 기술 방법의 에러는 필터 뱅크 서브밴드의 64 중간포인트에서만 작지만 본 발명의 방법은 50 dB 범위 내에서 근사 품질에 이른다. 이것은 또한 임의의 입력 신호에 대해서, 본 발명의 시스템의 출력을 기준 시스템의 출력에 비교하여 측정할 때의 성능의 레벨임이 지적되어야 할 것이다.
도 8에서의 두 곡선(440 및 450)의 비교가 보여주듯이, 본 발명의 필터 장치의 일 실시예, 필터 생성기의 일 실시예, 및 두 실시예를 포함하는 시스템은 입력 신호의 조작 품질과 관련하여 중요한 이점을 제공한다. 위에 설명된 입력 신호의 필터링( 또는 조작) 품질과 관련한 중요한 차이는, 중간 필터(190) 중 적어도 하나는 2 이상의 비-소멸 값들을 가지는 임펄스 응답을 가진다는 사실의 결과이다. 다시 말해, 중간 필터(190)의 적어도 하나는 적어도 두 개의 비-소멸 필터 탭을 가진다는 것이다. 또한, 필터 장치의 일 실시예에 의해 처리되는 서브밴드 L의 숫자가 2보다 크거나 적어도 2와 동일하다는 것이 중요하다. 그렇지만, 서브밴드 L의 개수는 필터의 전달 함수로서의 진폭/주파수 특성 및/또는 위상/주파수 특성에 의해 주로 설명되는 필터와 결합되는 푸리에 변환-기반 필터링의 경우에서의 비교 가능한 품질에 요구되는 주파수 밴드의 개수에 비하면 매우 작다.
중간 필터(190)의 임펄스 응답이 시간 영역에서 기본적인 필터 특성의 임펄스 응답보다 매우 짧다는 사실로 인해, 각 서브밴드에 대한 계산은 매우 빨리 수행될 수 있다. 또한, 여러 서브밴드 신호들이 독립적으로 처리될 수 있기 때문에, 필터 생성기(140)의 실시예뿐 아니라 필터 장치의 실시예 양쪽이 각 입력 신호를 빠르고 병렬적인 방식으로 매우 효과적으로 처리할 수 있다. 따라서, 필터 특성을 나타내는 임펄스 응답뿐 아니라 입력 신호로서의 디지털 오디오 입력 양쪽의 처리가 병렬적 방식으로 매우 효과적으로 수행될 수 있다. 앞서 약술한 바와 같이, 발명적인 필터 생성기의 일 실시예뿐만 아니라 발명적인 필터 장치의 일 실시예가, 각 주파수 밴드가 신호를 필터링하는 처리에서 (복소 또는 실수의 값의) 탭을 사용해 단지 곱해지므로, 고효율을 제공하는 주파수 영역에서의 전달 함수와 함께 푸리에 변환의 결합의 사용과 매우 고품질로 이끄는 시간 영역에서의 오디오 신호의 직접 처리라는 양쪽의 이점들을 결합한다.
한편, 막대한 계산 노력이 발생되는, 시간 영역에서의 입력 신호의 순수 처리, 그리고 푸리에 변환의 그것들 모두의 단점들은 막대하게 줄어들 수 있으며, 필터 장치의 일 실시예의 출력이 시간 영역에서의 직접 처리의 품질과 지각적으로 구별 불가능한 레벨까지 억제될 수 있다.
이러한 두 이점들은 변화하는 필터링 특성들을 가지는 디지털 신호들을 필터링 하는 데 큰 유연성을 제공한다. HRTF-관련 필터는 보통 긴 임펄스 응답을 가지므로, 이것은 HRTF 분야에서 특히 중요하다. 따라서, 복소 분석 필터 뱅크(101)를 포함하는 발명적인 필터 장치의 실시예, 서브밴드 필터링(102)에서의 복수의 중간 필터(190), 및 복소 합성 필터 뱅크(103)는, 서브밴드 신호의 가능한 병렬 프로세싱으로 인해 특히 HRTF-관련 어플리케이션 분야에서 중대한 계산적 이점을 제공한다.
필터 생성기의 실시예, 그리고 필터 장치 및 필터 생성기를 모두 포함하는 시스템의 실시예는 또한 필터들이 당면한 어플리케이션의 특정 환경, 파라미터 또는 다른 특정 요구에 쉽게 적응될 수 있다는 장점을 제공한다. 특히 HRTF-관련 어플리케이션 측면에서, 이러한 시스템의 일 실시예는, 청취자의 위치뿐 아니라 사운드 및 노이즈의 여러 소스가 시간에 따라 변화하는 헤드-트랙킹(head-tracking) 어플리케이션에서 사용될 수 있다. 그러므로, 필터 장치 및 필터 생성기를 포함하는 시스템의 이러한 실시예는, 헤드폰 또는 다른 헤드-관련(head-related) 사운드 시스템(스테레오 사운드 시스템)을 통해 변화하는 가상 청취자의 위치 및 방위(orientation)과 관련하여 사운드 소스의 3차원 배열의 오디오 효과(audio impression)를 표현하기 위해, 매우 효율적이고 유연한 방법을 제공한다.
이 마지막 예가 도시하듯이, 발명적인 필터 생성기와 함께하는 발명적인 필터 장치의 일 실시예는 훌륭한 품질을 가지는 오디오 조작을 위한 고효율 시스템뿐 아니라, 효율적인 방법으로 오디오 효과를 변경하는 것을 소개하는 매우 유연한 방 법을 제공한다.
복소
변조된 필터 뱅크들
아래에서는, 
를 이산 시간 신호 z(v) 의 이산 시간 푸리에 변환으로 하기로 한다. 전과 같이, v 는 시간 신호의 인덱스 혹은 시간 인덱스를 나타내는 정수이고, ω= 2πㆍｆ는 주파수 ｆ에 관한 순환 주파수(circular frequency)이고, π는 순환수(circular number)(π = 3.1415926 ... )이며, i = j = 
은 허수 유닛이다.
복소 지수 변조된 L-밴드 필터뱅크는 유한한 길이의 실수 값의 프로토타입 필터 p(v)로부터 정의된다. 아래의 계산을 위해 프로토타입 필터는 0을 포함하는 모든 정수 v를 위해 정의되는 것으로 가정된다. 실수 값의 이산 시간 신호 x(v)가 주어진 상태에서 분석 필터 뱅크(101)는 이미 설명한 바와 같이, 서브밴드 신호(각 서브밴드 인덱스 n = 0,1,..., L-1, 정수 시간 인덱스 k에 대해),
를 출력하기 위해 복소 변조된 프로토타입 필터를 적용하고 이후 팩터 L에 의한 다운샘플링이 이어진다. 시간 인덱스 k는 다운샘플된 신호에 적용되는 반면, 정수 v는 풀 샘플(full sample) 주파수를 가지는 신호에 적용된다는 사실과 관련하여, 시간 인덱스 k는 시간 인덱스 v와 다르다.
복조 값의 서브밴드 신호 d n (k)가 주어진 상태에서, 합성 필터 뱅크(103)는 이미 설명한 바와 같이, 출력 신호,
를 획득하려고, 실수 값의 신호를 출력하기 위해 필터링을 적용하고 팩터 L에 의한 업샘플링 및 실수 값 추출이 이후 이어진다.
식 (1) 및 (2)에서, θ 및 ψ는 실수 값의 이산 시간 신호 x(v)를 복소 값의 서브밴드 신호로 필터링하기 위해 그리고 복소 값의 서브밴드 신호 d n (k)로부터 실수 값의 출력 샘플 y(v)를 재구성하기 위한 (일정한) 위상 팩터를 나타낸다. d n (k) = c n (k), 즉 서브밴드 신호가 변경될 때, 프로토타입 필터 및 고정(fixed) 위상 팩터 θ 및 ψ 가 완전한 재구성, y(v) = x(v) 을 부여하기 위해 선택될 수 있음은 널리 알려져 있다. 실제로는, 완벽한 재구성 특성은 지연 (및/또는 싸인(sign) 변화)까지 효력이 있겠지만, 아래의 계산에서는, 이러한 디테일(detail)은 어코절(acausal) 프로토타입 필터의 사용을 사용함으로써 무시될 것이다. 본 발명은 PCT/SE02/00626 "Aliasing reduction using complex exponential modulated filter banks"에 의해 제시된 슈도(pseudo) QMF 타입의 디자인에 적용 가능하다. 여기서, 프로토타입 필터는 대칭적(symmetric) p(-v) = p(v) 이고, 그 이산 시간 푸리에 변환 P(ω)은 
구간 밖에서는 본질적으로 소멸한다. 완벽한 재구성은 또한 완벽에 가까운 재구성 특성에 의해 대체된다. 아래의 전개에서는, 간략화를 위해 완벽한 재구성이 유효하고 
에 대해서 P(ω) = 0 인 것 모두를 가정하기로 한다. 뿐만 아니라, 위상 팩터들은,ψ-θ가 4L의 배수인 정수와 동일하다는 조건을 만족하는 것으로 가정된다.
임계적으로 샘플된 필터 뱅크에서, 합성에 앞선 서브밴드 신호의 변경이 에일리어징 산물(aliasing artifacts)의 출현으로 이끈다. 여기서는, 복소 값의 신호를 이용함으로써 팩터 2만큼의 오버샘플링이 나타난다는 사실로 인해, 이것이 극복된다. 서브밴드 샘플의 총 샘플링 레이트(sampling rate)가 이산 시간 입력 신호의 샘플링 레이트와 동일하지만, 입력 신호는 실수 값이고, 서브밴드 샘플들은 복소 값이다. 아래에서 약술되는 바와 같이, 에일리어스(alias)의 부재는 효율적인 시간 불변 신호 프로세싱을 향한 문을 연다.
복소
변조된 필터 뱅크에서의 서브밴드
필터링
복소 합성 (필터) 뱅크(103)에 의해 수행되는 합성 식 (2)에 앞서 임펄스 응답 g n (k)를 가지는 필터를 가지는 복소 분석 뱅크(101)로부터의 분석 샘플 c n (k)를 필터링함으로써 얻어지는 각 서브밴드 신호의 서브밴드 필터링(102)의 변조를 고려한다.
기본적인 계산이, 프로토타입 필터의 주파수 응답에 대한 가정들이 주어진 상태에서, 재구성된 시간 신호에 대한 결과적인 효과가 이산 시간 필터링
의 효과임을 나타내는데,
여기서,
이다.
여기서, 
은 서브밴드 n(n≥0) 내에 적용되는 필터의 이산 시간 푸리에 변환이고,
이며, 여기서, *은 복소 컨쥬게이션(complex conjugation)을 나타낸다. 
인 특별한 경우는, 프로토타입 p(v)의 가정된 특별한 디자인으로 인해 식 (5)에서 G(ω)=1 이 되는데, 이것은
을 의미한다.
관심이 되는 또 다른 경우로 
가 
이 되고, 따라서 
이 되는 경우를 들 수 있다.
서브밴드
필터링에
의한 주어진 필터 응답 근사화
H(ω)를, 실수 값의 임펄스 응답 h(v)를 가지는 주어진 필터(예를 들어, 전달 함수)라고 하자. 이 데이터는 필터 컨버터(104)로의 입력으로서 고려된다. 식 (5) 및 (7)의 관점에서, 희망하는 응답 G(ω) = H(ω) 에 이르게 하는 서브밴드 필터를 위한 명백한 선택은
에 의해 주어진다. 이 공식의 결점은 비록 H(ω)가 ω의 스무드(smooth) 함수라 하더라도, 식 (8)에 의해 정의된 것의 주기화된 세그먼트가 점프를 나타낼 것이고 서브밴드 필터의 임펄스 응답이 불필요하게 길어질 것이라는 점이다.
등화 또는 포락선 조절을 위한 복소 슈도 QMF 뱅크의 선행 기술 사용은 각 서브밴드 내에 단일 이득 gn을 적용하는 것으로 구성되는데, 식 (6)에 따라 정의된 확장 
(n<0에 대해) 을 가지는 전달 함수
를 초래한다. 식 (7)의 관점에서,
이 얻어지고, 전달 함수는 이러한 주파수들 사이에 삽입된다. 주파수 ω의 함수로 느리게 변하는 목적 필터 응답 H(ω)을 위해 필터를 근사화하는 제1 방법은그러므로,
을 선택함으로써 획득된다. 이러한 절차의 결과적인 품질의 예가 도 5 및 7에서 주어진다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 필터 생성기 또는 필터 컨버터(104)는, 실수 값의 프로토타입 필터 q(v),
를 도입하는 제2 분석 필터 뱅크(301)에 의하여 필터(그 임펄스 응답에 의해 정의되는) h(v) 를 중간 서브밴드 필터(190)로 변환하는 것을 시사하는 데 사용된다.
푸리에 변환의 측면에서 이것은
을 의미한다.
이러한 절차의 장점은 어떠한 주어진 필터 h(v)라도 효과적으로 중간 서브밴드 필터 응답으로 변환될 수 있다는 것이다. 만일 q(v)가 K Q ㆍL 개의 탭을 가진다 면, K H ㆍL 탭의 시간 영역 필터 h(v) 는 K H + K Q -1 개의 탭을 가지는 서브밴드 영역 필터(12)로 변환되는데, 여기서 K H 및 K Q 는 양의 정수이다. 도 4의 설명의 내용에서 주어진 예시적인 숫자들과 관련하여, K H 및 K Q 는 3과 동일하고, 프로토타입 필터 길이를 사용하면 임펄스 응답은 3ㆍ64 = 192 (L=64)의 길이에 상응한다. 따라서, 각 중간 서브밴드 필터(190)는 단지 각각 3 + 3 - 1 = 5 탭의 임펄스 응답 길이를 가진다.
필터 컨버터를 위한
프로토타입
필터 설계
식 (13)을 식(5)에 삽입하면,
를 얻을 수 있다. 따라서, G(ω) = H(ω)이 유효하기 위한 조건은,
(여기서, l = 0 에 대해 δ[l] = 1 및 l ≠ 0에 대해 δ[l] = 0)이 된다. 식 (15)에 대한 간단한 해결책은 브릭 월(brick wall) 필터,
에 의해 주어진다. 이 프로토타입 필터는 선택 (8)에 대응되며, 무한의 서서히 쇠퇴하는 임펄스 응답 q(v)를 가진다는 단점이 있다. 대신, 본 발명은 유한 임펄스 응답 필터 q(v)를 이용해 식 (15)를 대략(예를 들어, 최소-제곱 방식least-square sense))으로 해결하도록 가르쳐준다. 식 (15)의 시간 영역 등가물은 선형 방정식( n = 0,1,..., L-1, 모든 정수 k에 대해)
의 시스템이다.
여기서,
는 p(v)의 자기 상관(auto-correlation)이다. 어떤 주어진 공급 길이에 대해서도, 선형 방정식의 시스템(16)은 프로토타입 필터 q(v)에 대해 최소 제곱 방식으로 해결될 수 있다. 원래의 필터 뱅크 프로토타입 필터 p(v)의 것보다 훨씬 짧은 공급을 사용하는 것이 바람직하며, 그리고, 그 경우 선형 시스템 (16)은 완전히 결정되어(over-determined) 있다. 근사화의 주어진 품질은 접속(joint) 최적화를 통해 다른 희망하는 특성들을 위해 교환될 수 있다. 이러한 특성 중 한 예가 주파수 응답 Q(ω)의 로우 패스 타입이다.
HRTF 필터의 멀티-슬롯 QMF 표현(서브밴드 영역)을 결정하는 것이 아래에서 설명된다. 시간 영역으로부터 복소 QMF 서브밴드 영역으로의 필터 변환은 도 1a의 필터 컨버터(104) 내의 FIR 필터에 의해 수행된다. 보다 정확하게는, 아래의 설명은 복소 QMF 서브밴드 영역에서 길이 N h 의 주어진 FIR 필터 h(v)를 구현하는 방법을 약술한다. 발명적인 필터 장치의 일 실시예를 또한 포함하는 시스템의 경우에 있어서 동작의 원리는 도 1a에 도시되어 있다.
서브밴드 필터링 자체는 서브밴드 필터링(102) 내의 복수의 또는 세트의 중간 필터(190)에 의해 수행된다. 보다 정확하게는, 서브밴드 필터링은 인텍스 n = 0,1,..., 63을 가지는 각 QMF 서브밴드를 위한 하나의 복소 값의 FIR 중간 필터 g n (1) 의 개별 적용으로 구성된다. 즉, 아래의 설명에서 L = 64의 여러 서브밴드 신호들을 가지는 실시예들에 대해 특별한 참조가 이루어질 것이다. 그렇지만, 이러한 서브밴드 신호들의 특정 숫자가 필수적인 것은 아니며, 또한 보다 일반적인 형태로 적당한 식이 주어질 것이다.
도 1a에 도시된 시스템의 키 요소들 중 하나가, 주어진 시간 영역 FIR 필터 h(v) 를 복소 서브밴드 영역 필터 g n (1) 로 변환하는 필터 컨버터(104)이다. 필터 컨버터(104)는 QMF 분석 뱅크(101)와 유사한 복소 분석 뱅크(301)을 포함한다. L = 64 서브밴드 신호의 특별한 경우에 대한 길이 192 (= 3ㆍ64)의 필터 컨버터(104) q(v)의 복소 분석 뱅크(301)의 프로토타입 필터는 식 (16)의 완전히 결정된(over-determined) 시스템을 최소 제곱 방식(least square sense)으로 해결함으로써 생성된다. L = 64 서브밴드 신호의 경우에 대해 필터 계수들 또는 그보다는 그들이 달성하는 관계들이 이후 보다 자세히 설명될 것이다.
수학적 설명 측면에서 보다 정확하게는, 시간 영역 FIR 필터에서 제로를 가진 확장은,
에 의해 정의된다.
결론적인 중간 서브밴드 영역 필터는 식 (12)에 기초하며 일반적인 경우에,
와 같이 표현된다. 여기서, l 0 및 v 0 는 지연이고, l 은 필터 탭의 인덱스를 가리키며, 
은 프로토타입 필터 q(v)의 임펄스 응답의 길이다.
하나의 식에 기초하는 하나의 식 하에서 본 어플리케이션의 프레임 워크에서의 추가적인 지연(l 0 및 v 0 ) 팩터들, 부가적인 계수들의 등장 및 및 윈도우 함수 또는 다른 간단한 함수의 등장이 이해되어야 할 것이다.
L = 64의 경우, 서브밴드 영역 필터 또는 중간 필터(190)는
이 된다. 이러한 서브영역 필터는 
의 길이를 가진다. 여기서,
이고, Nh는 서브밴드 영역으로 전송될 필터 특성 중 임펄스 응답 h(v)의 길이를 나타낸다.
이 경우, 정수 n = 0, 1, ..., 63은 다시 한번 서브밴드의 인덱스이고, l = 0, 1, ..., (Kh + 1) 은 결과적인 중간 필터(190)의 탭을 나타내는 정수이다.
식 (12)와 비교하여, 여분의 종점(extra endpoint) (-2)가 식 (20)에 존재하는데, 이는 식 (12)가 필터의 임의성에 대한 어떤 고려도 없이 개발되었기 때문이다. 실질적인 구현에는 항상 지연이 등장한다. 따라서, 구체적인 구현에 따라, 추가적인 지연이나 지연이 도 1a 내지 1e 및 도 2 내지 11에 도시된 실시예들에서 구현될 수 있는데, 이러한 것들은 언급된 도면들에서는 단순화를 위해 생략되었다.
이전에 약술한 바와 같이, 많은 경우에 선형 방정식의 시스템 (16)은 완전히 결정되어 있다. 그렇지만 프로토타입 필터 계수들 q(v)과 관련하여 최소 제곱 방식(least square sense)으로 해결되거나 근사화될 수 있다. 최소 제곱 방식으로 선형 방정식의 시스템(16)을 푸는 것은, 0 내지 191의 정수 v에 대한 아래의 관계식을 만족하는 프로토타입 필터의 필터 탭에 이르게 한다.
-0.204 ≤ q[0] ≤ -0.202
-0.199 ≤ q[1] ≤ -0.197
-0.194 ≤ q[2] ≤ -0.192
-0.189 ≤ q[3] ≤ -0.187
-0.183 ≤ q[4] ≤ -0.181
-0.178 ≤ q[5] ≤ -0.176
-0.172 ≤ q[6] ≤ -0.170
-0.166 ≤ q[7] ≤ -0.164
-0.160 ≤ q[8] ≤ -0.158
-0.154 ≤ q[9] ≤ -0.152
-0.148 ≤ q[10] ≤ -0.146
-0.142 ≤ q[11] ≤ -0.140
-0.135 ≤ q[12] ≤ -0.133
-0.129 ≤ q[13] ≤ -0.127
-0.122 ≤ q[14] ≤ -0.120
-0.116 ≤ q[15] ≤ -0.114
-0.109 ≤ q[16] ≤ -0.107
-0.102 ≤ q[17] ≤ -0.100
-0.096 ≤ q[18] ≤ -0.094
-0.089 ≤ q[19] ≤ -0.087
-0.082 ≤ q[20] ≤ -0.080
-0.075 ≤ q[21] ≤ -0.073
-0.068 ≤ q[22] ≤ -0.066
-0.061 ≤ q[23] ≤ -0.059
-0.054 ≤ q[24] ≤ -0.052
-0.046 ≤ q[25] ≤ -0.044
-0.039 ≤ q[26] ≤ -0.037
-0.032 ≤ q[27] ≤ -0.030
-0.024 ≤ q[28] ≤ -0.022
-0.017 ≤ q[29] ≤ -0.015
-0.009 ≤ q[30] ≤ -0.007
-0.002 ≤ q[31] ≤ 0.000
0.006 ≤ q[32] ≤ 0.008
0.014 ≤ q[33] ≤ 0.016
0.021 ≤ q[34] ≤ 0.023
0.029 ≤ q[35] ≤ 0.031
0.037 ≤ q[36] ≤ 0.039
0.045 ≤ q[37] ≤ 0.047
0.054 ≤ q[38] ≤ 0.056
0.062 ≤ q[39] ≤ 0.064
0.070 ≤ q[40] ≤ 0.072
0.079 ≤ q[41] ≤ 0.081
0.087 ≤ q[42] ≤ 0.089
0.096 ≤ q[43] ≤ 0.098
0.105 ≤ q[44] ≤ 0.107
0.113 ≤ q[45] ≤ 0.115
0.122 ≤ q[46] ≤ 0.124
0.132 ≤ q[47] ≤ 0.134
0.141 ≤ q[48] ≤ 0.143
0.150 ≤ q[49] ≤ 0.152
0.160 ≤ q[50] ≤ 0.162
0.170 ≤ q[51] ≤ 0.172
0.180 ≤ q[52] ≤ 0.182
0.190 ≤ q[53] ≤ 0.192
0.200 ≤ q[54] ≤ 0.202
0.210 ≤ q[55] ≤ 0.212
0.221 ≤ q[56] ≤ 0.223
0.232 ≤ q[57] ≤ 0.234
0.243 ≤ q[58] ≤ 0.245
0.254 ≤ q[59] ≤ 0.256
0.266 ≤ q[60] ≤ 0.268
0.278 ≤ q[61] ≤ 0.280
0.290 ≤ q[62] ≤ 0.292
0.303 ≤ q[63] ≤ 0.305
0.902 ≤ q[64] ≤ 0.904
0.909 ≤ q[65] ≤ 0.911
0.917 ≤ q[66] ≤ 0.919
0.924 ≤ q[67] ≤ 0.926
0.930 ≤ q[68] ≤ 0.932
0.936 ≤ q[69] ≤ 0.938
0.942 ≤ q[70] ≤ 0.944
0.947 ≤ q[71] ≤ 0.949
0.952 ≤ q[72] ≤ 0.954
0.957 ≤ q[73] ≤ 0.959
0.961 ≤ q[74] ≤ 0.963
0.965 ≤ q[75] ≤ 0.967
0.969 ≤ q[76] ≤ 0.971
0.972 ≤ q[77] ≤ 0.974
0.975 ≤ q[78] ≤ 0.977
0.978 ≤ q[79] ≤ 0.980
0.981 ≤ q[80] ≤ 0.983
0.984 ≤ q[81] ≤ 0.986
0.986 ≤ q[82] ≤ 0.988
0.988 ≤ q[83] ≤ 0.990
0.990 ≤ q[84] ≤ 0.992
0.992 ≤ q[85] ≤ 0.994
0.993 ≤ q[86] ≤ 0.995
0.995 ≤ q[87] ≤ 0.997
0.996 ≤ q[88] ≤ 0.998
0.997 ≤ q[89] ≤ 0.999
0.998 ≤ q[90] ≤ 1.000
0.999 ≤ q[91] ≤ 1.001
0.999 ≤ q[92] ≤ 1.001
1.000 ≤ q[93] ≤ 1.002
1.000 ≤ q[94] ≤ 1.002
1.000 ≤ q[95] ≤ 1.002
1.000 ≤ q[96] ≤ 1.002
1.000 ≤ q[97] ≤ 1.002
0.999 ≤ q[98] ≤ 1.001
0.999 ≤ q[99] ≤ 1.001
0.998 ≤ q[100] ≤ 1.000
0.997 ≤ q[101] ≤ 0.999
0.996 ≤ q[102] ≤ 0.998
0.995 ≤ q[103] ≤ 0.997
0.993 ≤ q[104] ≤ 0.995
0.992 ≤ q[105] ≤ 0.994
0.990 ≤ q[106] ≤ 0.992
0.988 ≤ q[107] ≤ 0.990
0.986 ≤ q[108] ≤ 0.988
0.984 ≤ q[109] ≤ 0.986
0.981 ≤ q[110] ≤ 0.983
0.978 ≤ q[111] ≤ 0.980
0.975 ≤ q[112] ≤ 0.977
0.972 ≤ q[113] ≤ 0.974
0.969 ≤ q[114] ≤ 0.971
0.965 ≤ q[115] ≤ 0.967
0.961 ≤ q[116] ≤ 0.963
0.957 ≤ q[117] ≤ 0.959
0.952 ≤ q[118] ≤ 0.954
0.947 ≤ q[119] ≤ 0.949
0.942 ≤ q[120] ≤ 0.944
0.936 ≤ q[121] ≤ 0.938
0.930 ≤ q[122] ≤ 0.932
0.924 ≤ q[123] ≤ 0.926
0.917 ≤ q[124] ≤ 0.919
0.909 ≤ q[125] ≤ 0.911
0.902 ≤ q[126] ≤ 0.904
0.893 ≤ q[127] ≤ 0.895
0.290 ≤ q[128] ≤ 0.292
0.278 ≤ q[129] ≤ 0.280
0.266 ≤ q[130] ≤ 0.268
0.254 ≤ q[131] ≤ 0.256
0.243 ≤ q[132] ≤ 0.245
0.232 ≤ q[133] ≤ 0.234
0.221 ≤ q[134] ≤ 0.223
0.210 ≤ q[135] ≤ 0.212
0.200 ≤ q[136] ≤ 0.202
0.190 ≤ q[137] ≤ 0.192
0.180 ≤ q[138] ≤ 0.182
0.170 ≤ q[139] ≤ 0.172
0.160 ≤ q[140] ≤ 0.162
0.150 ≤ q[141] ≤ 0.152
0.141 ≤ q[142] ≤ 0.143
0.132 ≤ q[143] ≤ 0.134
0.122 ≤ q[144] ≤ 0.124
0.113 ≤ q[145] ≤ 0.115
0.105 ≤ q[146] ≤ 0.107
0.096 ≤ q[147] ≤ 0.098
0.087 ≤ q[148] ≤ 0.089
0.079 ≤ q[149] ≤ 0.081
0.070 ≤ q[150] ≤ 0.072
0.062 ≤ q[151] ≤ 0.064
0.054 ≤ q[152] ≤ 0.056
0.045 ≤ q[153] ≤ 0.047
0.037 ≤ q[154] ≤ 0.039
0.029 ≤ q[155] ≤ 0.031
0.021 ≤ q[156] ≤ 0.023
0.014 ≤ q[157] ≤ 0.016
0.006 ≤ q[158] ≤ 0.008
-0.002 ≤ q[159] ≤ 0.000
-0.009 ≤ q[160] ≤ -0.007
-0.017 ≤ q[161] ≤ -0.015
-0.024 ≤ q[162] ≤ -0.022
-0.032 ≤ q[163] ≤ -0.030
-0.039 ≤ q[164] ≤ -0.037
-0.046 ≤ q[165] ≤ -0.044
-0.054 ≤ q[166] ≤ -0.052
-0.061 ≤ q[167] ≤ -0.059
-0.068 ≤ q[168] ≤ -0.066
-0.075 ≤ q[169] ≤ -0.073
-0.082 ≤ q[170] ≤ -0.080
-0.089 ≤ q[171] ≤ -0.087
-0.096 ≤ q[172] ≤ -0.094
-0.102 ≤ q[173] ≤ -0.100
-0.109 ≤ q[174] ≤ -0.107
-0.116 ≤ q[175] ≤ -0.114
-0.122 ≤ q[176] ≤ -0.120
-0.129 ≤ q[177] ≤ -0.127
-0.135 ≤ q[178] ≤ -0.133
-0.142 ≤ q[179] ≤ -0.140
-0.148 ≤ q[180] ≤ -0.146
-0.154 ≤ q[181] ≤ -0.152
-0.160 ≤ q[182] ≤ -0.158
-0.166 ≤ q[183] ≤ -0.164
-0.172 ≤ q[184] ≤ -0.170
-0.178 ≤ q[185] ≤ -0.176
-0.183 ≤ q[186] ≤ -0.181
-0.189 ≤ q[187] ≤ -0.187
-0.194 ≤ q[188] ≤ -0.192
-0.199 ≤ q[189] ≤ -0.197
-0.204 ≤ q[190] ≤ -0.202
-0.209 ≤ q[191] ≤ -0.207
좀더 자세하게는, 필터 계수들 q(v)는 아래의 관계식을 따른다.
-0.20294 ≤ q[0] ≤ -0.20292
-0.19804 ≤ q[1] ≤ -0.19802
-0.19295 ≤ q[2] ≤ -0.19293
-0.18768 ≤ q[3] ≤ -0.18766
-0.18226 ≤ q[4] ≤ -0.18224
-0.17668 ≤ q[5] ≤ -0.17666
-0.17097 ≤ q[6] ≤ -0.17095
-0.16514 ≤ q[7] ≤ -0.16512
-0.15919 ≤ q[8] ≤ -0.15917
-0.15313 ≤ q[9] ≤ -0.15311
-0.14697 ≤ q[10] ≤ -0.14695
-0.14071 ≤ q[11] ≤ -0.14069
-0.13437 ≤ q[12] ≤ -0.13435
-0.12794 ≤ q[13] ≤ -0.12792
-0.12144 ≤ q[14] ≤ -0.12142
-0.11486 ≤ q[15] ≤ -0.11484
-0.10821 ≤ q[16] ≤ -0.10819
-0.10149 ≤ q[17] ≤ -0.10147
-0.09471 ≤ q[18] ≤ -0.09469
-0.08786 ≤ q[19] ≤ -0.08784
-0.08095 ≤ q[20] ≤ -0.08093
-0.07397 ≤ q[21] ≤ -0.07395
-0.06694 ≤ q[22] ≤ -0.06692
-0.05984 ≤ q[23] ≤ -0.05982
-0.05269 ≤ q[24] ≤ -0.05267
-0.04547 ≤ q[25] ≤ -0.04545
-0.03819 ≤ q[26] ≤ -0.03817
-0.03085 ≤ q[27] ≤ -0.03083
-0.02345 ≤ q[28] ≤ -0.02343
-0.01598 ≤ q[29] ≤ -0.01596
-0.00845 ≤ q[30] ≤ -0.00843
-0.00084 ≤ q[31] ≤ -0.00082
0.00683 ≤ q[32] ≤ 0.00685
0.01458 ≤ q[33] ≤ 0.01460
0.02240 ≤ q[34] ≤ 0.02242
0.03030 ≤ q[35] ≤ 0.03032
0.03828 ≤ q[36] ≤ 0.03830
0.04635 ≤ q[37] ≤ 0.04637
0.05451 ≤ q[38] ≤ 0.05453
0.06275 ≤ q[39] ≤ 0.06277
0.07110 ≤ q[40] ≤ 0.07112
0.07954 ≤ q[41] ≤ 0.07956
0.08809 ≤ q[42] ≤ 0.08811
0.09675 ≤ q[43] ≤ 0.09677
0.10552 ≤ q[44] ≤ 0.10554
0.11442 ≤ q[45] ≤ 0.11444
0.12344 ≤ q[46] ≤ 0.12346
0.13259 ≤ q[47] ≤ 0.13261
0.14189 ≤ q[48] ≤ 0.14191
0.15132 ≤ q[49] ≤ 0.15134
0.16091 ≤ q[50] ≤ 0.16093
0.17066 ≤ q[51] ≤ 0.17068
0.18058 ≤ q[52] ≤ 0.18060
0.19067 ≤ q[53] ≤ 0.19069
0.20095 ≤ q[54] ≤ 0.20097
0.21143 ≤ q[55] ≤ 0.21145
0.22211 ≤ q[56] ≤ 0.22213
0.23300 ≤ q[57] ≤ 0.23302
0.24412 ≤ q[58] ≤ 0.24414
0.25549 ≤ q[59] ≤ 0.25551
0.26711 ≤ q[60] ≤ 0.26713
0.27899 ≤ q[61] ≤ 0.27901
0.29117 ≤ q[62] ≤ 0.29119
0.30364 ≤ q[63] ≤ 0.30366
0.90252 ≤ q[64] ≤ 0.90254
0.91035 ≤ q[65] ≤ 0.91037
0.91769 ≤ q[66] ≤ 0.91771
0.92457 ≤ q[67] ≤ 0.92459
0.93101 ≤ q[68] ≤ 0.93103
0.93705 ≤ q[69] ≤ 0.93707
0.94270 ≤ q[70] ≤ 0.94272
0.94800 ≤ q[71] ≤ 0.94802
0.95295 ≤ q[72] ≤ 0.95297
0.95758 ≤ q[73] ≤ 0.95760
0.96190 ≤ q[74] ≤ 0.96192
0.96593 ≤ q[75] ≤ 0.96595
0.96968 ≤ q[76] ≤ 0.96970
0.97317 ≤ q[77] ≤ 0.97319
0.97641 ≤ q[78] ≤ 0.97643
0.97940 ≤ q[79] ≤ 0.97942
0.98217 ≤ q[80] ≤ 0.98219
0.98472 ≤ q[81] ≤ 0.98474
0.98706 ≤ q[82] ≤ 0.98708
0.98919 ≤ q[83] ≤ 0.98921
0.99113 ≤ q[84] ≤ 0.99115
0.99288 ≤ q[85] ≤ 0.99290
0.99444 ≤ q[86] ≤ 0.99446
0.99583 ≤ q[87] ≤ 0.99585
0.99704 ≤ q[88] ≤ 0.99706
0.99809 ≤ q[89] ≤ 0.99811
0.99896 ≤ q[90] ≤ 0.99898
0.99967 ≤ q[91] ≤ 0.99969
1.00023 ≤ q[92] ≤ 1.00025
1.00062 ≤ q[93] ≤ 1.00064
1.00086 ≤ q[94] ≤ 1.00088
1.00093 ≤ q[95] ≤ 1.00095
1.00086 ≤ q[96] ≤ 1.00088
1.00062 ≤ q[97] ≤ 1.00064
1.00023 ≤ q[98] ≤ 1.00025
0.99967 ≤ q[99] ≤ 0.99969
0.99896 ≤ q[100] ≤ 0.99898
0.99809 ≤ q[101] ≤ 0.99811
0.99704 ≤ q[102] ≤ 0.99706
0.99583 ≤ q[103] ≤ 0.99585
0.99444 ≤ q[104] ≤ 0.99446
0.99288 ≤ q[105] ≤ 0.99290
0.99113 ≤ q[106] ≤ 0.99115
0.98919 ≤ q[107] ≤ 0.98921
0.98706 ≤ q[108] ≤ 0.98708
0.98472 ≤ q[109] ≤ 0.98474
0.98217 ≤ q[110] ≤ 0.98219
0.97940 ≤ q[111] ≤ 0.97942
0.97641 ≤ q[112] ≤ 0.97643
0.97317 ≤ q[113] ≤ 0.97319
0.96968 ≤ q[114] ≤ 0.96970
0.96593 ≤ q[115] ≤ 0.96595
0.96190 ≤ q[116] ≤ 0.96192
0.95758 ≤ q[117] ≤ 0.95760
0.95295 ≤ q[118] ≤ 0.95297
0.94800 ≤ q[119] ≤ 0.94802
0.94270 ≤ q[120] ≤ 0.94272
0.93705 ≤ q[121] ≤ 0.93707
0.93101 ≤ q[122] ≤ 0.93103
0.92457 ≤ q[123] ≤ 0.92459
0.91769 ≤ q[124] ≤ 0.91771
0.91035 ≤ q[125] ≤ 0.91037
0.90252 ≤ q[126] ≤ 0.90254
0.89416 ≤ q[127] ≤ 0.89418
0.29117 ≤ q[128] ≤ 0.29119
0.27899 ≤ q[129] ≤ 0.27901
0.26711 ≤ q[130] ≤ 0.26713
0.25549 ≤ q[131] ≤ 0.25551
0.24412 ≤ q[132] ≤ 0.24414
0.23300 ≤ q[133] ≤ 0.23302
0.22211 ≤ q[134] ≤ 0.22213
0.21143 ≤ q[135] ≤ 0.21145
0.20095 ≤ q[136] ≤ 0.20097
0.19067 ≤ q[137] ≤ 0.19069
0.18058 ≤ q[138] ≤ 0.18060
0.17066 ≤ q[139] ≤ 0.17068
0.16091 ≤ q[140] ≤ 0.16093
0.15132 ≤ q[141] ≤ 0.15134
0.14189 ≤ q[142] ≤ 0.14191
0.13259 ≤ q[143] ≤ 0.13261
0.12344 ≤ q[144] ≤ 0.12346
0.11442 ≤ q[145] ≤ 0.11444
0.10552 ≤ q[146] ≤ 0.10554
0.09675 ≤ q[147] ≤ 0.09677
0.08809 ≤ q[148] ≤ 0.08811
0.07954 ≤ q[149] ≤ 0.07956
0.07110 ≤ q[150] ≤ 0.07112
0.06275 ≤ q[151] ≤ 0.06277
0.05451 ≤ q[152] ≤ 0.05453
0.04635 ≤ q[153] ≤ 0.04637
0.03828 ≤ q[154] ≤ 0.03830
0.03030 ≤ q[155] ≤ 0.03032
0.02240 ≤ q[156] ≤ 0.02242
0.01458 ≤ q[157] ≤ 0.01460
0.00683 ≤ q[158] ≤ 0.00685
-0.00084 ≤ q[159] ≤ -0.00082
-0.00845 ≤ q[160] ≤ -0.00843
-0.01598 ≤ q[161] ≤ -0.01596
-0.02345 ≤ q[162] ≤ -0.02343
-0.03085 ≤ q[163] ≤ -0.03083
-0.03819 ≤ q[164] ≤ -0.03817
-0.04547 ≤ q[165] ≤ -0.04545
-0.05269 ≤ q[166] ≤ -0.05267
-0.05984 ≤ q[167] ≤ -0.05982
-0.06694 ≤ q[168] ≤ -0.06692
-0.07397 ≤ q[169] ≤ -0.07395
-0.08095 ≤ q[170] ≤ -0.08093
-0.08786 ≤ q[171] ≤ -0.08784
-0.09471 ≤ q[172] ≤ -0.09469
-0.10149 ≤ q[173] ≤ -0.10147
-0.10821 ≤ q[174] ≤ -0.10819
-0.11486 ≤ q[175] ≤ -0.11484
-0.12144 ≤ q[176] ≤ -0.12142
-0.12794 ≤ q[177] ≤ -0.12792
-0.13437 ≤ q[178] ≤ -0.13435
-0.14071 ≤ q[179] ≤ -0.14069
-0.14697 ≤ q[180] ≤ -0.14695
-0.15313 ≤ q[181] ≤ -0.15311
-0.15919 ≤ q[182] ≤ -0.15917
-0.16514 ≤ q[183] ≤ -0.16512
-0.17097 ≤ q[184] ≤ -0.17095
-0.17668 ≤ q[185] ≤ -0.17666
-0.18226 ≤ q[186] ≤ -0.18224
-0.18768 ≤ q[187] ≤ -0.18766
-0.19295 ≤ q[188] ≤ -0.19293
-0.19804 ≤ q[189] ≤ -0.19802
-0.20294 ≤ q[190] ≤ -0.20292
-0.20764 ≤ q[191] ≤ -0.20762
좀더 자세하게는, 필터 계수 q(v)는 0 내지 191 사이의 범위 내에서 정수 v를 위한 아래의 식에 의해 표현될 수 있다. 여기서, 특정 구현에서의 요구사항들 또는 상세사항들에 따르면, 프로토타입 필터 계수들은 아래의 식으로부터, 개별적으로 혹은 최대 절대값으로부터, 일반적으로 10%, 5%, 혹은 2%, 및 바람직하게는 1% 또는 0.1% 정도 편차가 있다.
q[0] = -0.2029343380
q[1] = -0.1980331588
q[2] = -0.1929411519
q[3] = -0.1876744222
q[4] = -0.1822474011
q[5] = -0.1766730202
q[6] = -0.1709628636
q[7] = -0.1651273005
q[8] = -0.1591756024
q[9] = -0.1531160455
q[10] = -0.1469560005
q[11] = -0.1407020132
q[12] = -0.1343598738
q[13] = -0.1279346790
q[14] = -0.1214308876
q[15] = -0.1148523686
q[16] = -0.1082024454
q[17] = -0.1014839341
q[18] = -0.0946991783
q[19] = -0.0878500799
q[20] = -0.0809381268
q[21] = -0.0739644174
q[22] = -0.0669296831
q[23] = -0.0598343081
q[24] = -0.0526783466
q[25] = -0.0454615388
q[26] = -0.0381833249
q[27] = -0.0308428572
q[28] = -0.0234390115
q[29] = -0.0159703957
q[30] = -0.0084353584
q[31] = -0.0008319956
q[32] = 0.0068418435
q[33] = 0.0145885527
q[34] = 0.0224107648
q[35] = 0.0303113495
q[36] = 0.0382934126
q[37] = 0.0463602959
q[38] = 0.0545155789
q[39] = 0.0627630810
q[40] = 0.0711068657
q[41] = 0.0795512453
q[42] = 0.0881007879
q[43] = 0.0967603259
q[44] = 0.1055349658
q[45] = 0.1144301000
q[46] = 0.1234514222
q[47] = 0.1326049434
q[48] = 0.1418970123
q[49] = 0.1513343370
q[50] = 0.1609240126
q[51] = 0.1706735517
q[52] = 0.1805909194
q[53] = 0.1906845753
q[54] = 0.2009635191
q[55] = 0.2114373458
q[56] = 0.2221163080
q[57] = 0.2330113868
q[58] = 0.2441343742
q[59] = 0.2554979664
q[60] = 0.2671158700
q[61] = 0.2790029236
q[62] = 0.2911752349
q[63] = 0.3036503350
q[64] = 0.9025275713
q[65] = 0.9103585196
q[66] = 0.9176977825
q[67] = 0.9245760683
q[68] = 0.9310214581
q[69] = 0.9370596739
q[70] = 0.9427143143
q[71] = 0.9480070606
q[72] = 0.9529578566
q[73] = 0.9575850672
q[74] = 0.9619056158
q[75] = 0.9659351065
q[76] = 0.9696879297
q[77] = 0.9731773547
q[78] = 0.9764156119
q[79] = 0.9794139640
q[80] = 0.9821827692
q[81] = 0.9847315377
q[82] = 0.9870689790
q[83] = 0.9892030462
q[84] = 0.9911409728
q[85] = 0.9928893067
q[86] = 0.9944539395
q[87] = 0.9958401318
q[88] = 0.9970525352
q[89] = 0.9980952118
q[90] = 0.9989716504
q[91] = 0.9996847806
q[92] = 1.0002369837
q[93] = 1.0006301028
q[94] = 1.0008654482
q[95] = 1.0009438063
q[96] = 1.0008654482
q[97] = 1.0006301028
q[98] = 1.0002369837
q[99] = 0.9996847806
q[100] = 0.9989716504
q[101] = 0.9980952118
q[102] = 0.9970525352
q[103] = 0.9958401318
q[104] = 0.9944539395
q[105] = 0.9928893067
q[106] = 0.9911409728
q[107] = 0.9892030462
q[108] = 0.9870689790
q[109] = 0.9847315377
q[110] = 0.9821827692
q[111] = 0.9794139640
q[112] = 0.9764156119
q[113] = 0.9731773547
q[114] = 0.9696879297
q[115] = 0.9659351065
q[116] = 0.9619056158
q[117] = 0.9575850672
q[118] = 0.9529578566
q[119] = 0.9480070606
q[120] = 0.9427143143
q[121] = 0.9370596739
q[122] = 0.9310214581
q[123] = 0.9245760683
q[124] = 0.9176977825
q[125] = 0.9103585196
q[126] = 0.9025275713
q[127] = 0.8941712974
q[128] = 0.2911752349
q[129] = 0.2790029236
q[130] = 0.2671158700
q[131] = 0.2554979664
q[132] = 0.2441343742
q[133] = 0.2330113868
q[134] = 0.2221163080
q[135] = 0.2114373458
q[136] = 0.2009635191
q[137] = 0.1906845753
q[138] = 0.1805909194
q[139] = 0.1706735517
q[140] = 0.1609240126
q[141] = 0.1513343370
q[142] = 0.1418970123
q[143] = 0.1326049434
q[144] = 0.1234514222
q[145] = 0.1144301000
q[146] = 0.1055349658
q[147] = 0.0967603259
q[148] = 0.0881007879
q[149] = 0.0795512453
q[150] = 0.0711068657
q[151] = 0.0627630810
q[152] = 0.0545155789
q[153] = 0.0463602959
q[154] = 0.0382934126
q[155] = 0.0303113495
q[156] = 0.0224107648
q[157] = 0.0145885527
q[158] = 0.0068418435
q[159] = -0.0008319956
q[160] = -0.0084353584
q[161] = -0.0159703957
q[162] = -0.0234390115
q[163] = -0.0308428572
q[164] = -0.0381833249
q[165] = -0.0454615388
q[166] = -0.0526783466
q[167] = -0.0598343081
q[168] = -0.0669296831
q[169] = -0.0739644174
q[170] = -0.0809381268
q[171] = -0.0878500799
q[172] = -0.0946991783
q[173] = -0.1014839341
q[174] = -0.1082024454
q[175] = -0.1148523686
q[176] = -0.1214308876
q[177] = -0.1279346790
q[178] = -0.1343598738
q[179] = -0.1407020132
q[180] = -0.1469560005
q[181] = -0.1531160455
q[182] = -0.1591756024
q[183] = -0.1651273005
q[184] = -0.1709628636
q[185] = -0.1766730202
q[186] = -0.1822474011
q[187] = -0.1876744222
q[188] = -0.1929411519
q[189] = -0.1980331588
q[190] = -0.2029343380
q[191] = -0.2076267137
따라서, 본 발명은 복소 지수 변조된 필터 뱅크의 변환 영역에서 유효한 신호에 대한 임의의 필터의 어플리케이션에 관한 것이고, 이러한 필터 뱅크가 실질적으로 오디오 신호의 등화, 스펙트럼 포락선 조절, 주파수 선택적 패닝, 또는 주파수 선택적인 공간화와 같은 동작의 에일리어스 프리 성능(alias free performance)을 제공하기 위해 설계되었을 때에 관한 것이다. 본 발명은, 필터 뱅크의 각 서브밴드를 위한 하나의 필터와 적용되기 위해, 주어진 시간 영역에서의 유한 임펄스 응답(FIR) 필터를 더 짧은 FIR 필터 세트로 효율적으로 변환하게 해준다.
본 발명은 또한 주어진 이산 시간 영역 필터를 서브밴드 영역 세트로 변환하는 방법을 제시한다. 결과는 어떤 주어진 필터라도 복소 지수 변조된 필터 뱅크의 서브밴드 영역에서 고도의 정확도를 가지도록 구별될 수 있다는 것이다. 바람직한 일 실시예에서, 필터 컨버터는 제1 복소 지수 변조된 분석 필터 뱅크로 구성된다. 순수한 지연을 구현하는 특별한 필터의 경우에 대해서는, 본 발명의 방법은 PCT/EP2004/004607 "Advanced processing based on a complex-exponential modulated filterbank and adaptive time framing"의 그것과 일치한다.
또한, 본 발명은 아래의 특성들을 포함한다.
- 주어진 필터를 이용해 이산-시간 입력 신호의 필터링에 대한 고품질 근사화를 획득하는 방법으로서,
- 다수의 서브밴드 신호를 획득하기 위해 다운샘플된 복소 분석 필터 뱅크를 이용해 입력 신호를 분석하는 단계,
- 서브밴드 필터를 이용해 각 서브밴드 신호를 필터링하는 단계로서, 다수의 서브밴드 필터는 필터 컨버터에 의해 상기 주어진 필터로부터 획득되는, 단계,
- 다운샘플된 복조 합성 필터 뱅크를 이용해 필터링된 서브밴드 신호로부터 출력 신호를 합성하는 단계를 포함하는 방법.
- 필터 컨버터가 다운샘플된 복소 분석 필터로 구성되는, 상기 방법에 따른 방법.
- 주어진 필터를 이용해 이산-시간 입력 신호의 필터링에 대한 고품질 근사화를 획득하는 방법을 수행하는 장치로서, 상기 방법은,
- 다수의 서브밴드 신호를 획득하기 위해 다운샘플된 복소 분석 필터 뱅크를 이용해 입력 신호를 분석하는 단계,
- 서브밴드 필터를 이용해 각 서브밴드 신호를 필터링하는 단계로서, 다수의 서브밴드 필터는 필터 컨버터에 의해 주어진 필터로부터 획득되는, 단계,
- 다운샘플된 복조 합성 필터 뱅크를 이용해 필터링된 서브밴드 신호로부터 출력 신호를 합성하는 단계를 포함하는, 장치.
- 컴퓨터 구동시, 주어진 필터를 이용해 이산-시간 입력 신호의 필터링에 대 한 고품질 근사화를 획득하는 방법을 수행하는 명령어들을 가지는 컴퓨터 프로그램으로서, 상기 방법은,
- 다수의 서브밴드 신호를 획득하기 위해 다운샘플된 복소 분석 필터 뱅크를 이용해 입력 신호를 분석하는 단계,
- 서브밴드 필터를 이용해 각 서브밴드 신호를 필터링하는 단계로서, 다수의 서브밴드 필터는 필터 컨버터에 의해 주어진 필터로부터 획득되는, 단계,
- 다운샘플된 복조 합성 필터 뱅크를 이용해 필터링된 서브밴드 신호로부터 출력 신호를 합성하는 단계를 포함하는, 컴퓨터 프로그램.
실수 코사인 변조 필터 뱅크를 위한 적용
앞의 전개가 복소 변조된 필터 뱅크에 기초하는 반면, 시간 영역 출력 신호를 출력하는, 적절한 위상 팩터 θ에 대한 서브밴드 샘플들 (1)의 실수부를 취함으로써 정의되는 코사인 변조된 필터 뱅크에 의해 획득된 임계적으로 샘플된 실수 표현에 대한 주의사항이 여기서 언급된다. 이 경우, 주어진 필터에 대한 양호한 근사화를 획득하기 위해 인-밴드(in-band) 서브밴드 필터링 방법 (3)을 사용하는 것이 더이상 가능하지 않다. 그런데, 프로토타입 필터 응답에 대해 이루어진 가정들로 인해, 타입
의 멀티밴드 필터에 대한 일반화가 (첫번째 및 마지막 서브밴드에 대한 명백 한 변형과 함께) 적용 가능해질 것이다. 임계적 샘플링으로 인해, 필터 마스크 
의 재구성에 훨씬 작은 자유가 존재한다. 해당 분야에서 숙련된 기술자에게 명백한 아래의 서술에 따라야 할 것이다. 각 m = 0,1,..., L-1에 대해, 실수 합성 뱅크에 대한 입력으로서 기본 서브밴드 신호 
를 사용하고, 필터링된 합성 파형 z(v)를 얻기 위해 필터 h(v)를 이용해 최종 출력 y(v)를 필터링하라. 이제 이 필터링된 서브밴드 파형을 실수 합성 뱅크에 대한 입력으로 사용하라. 최종 서브밴드 신호는 n + r = m 에 대한 마스크 
의 계수들을 지닌다. 각 경우에 대한 모든 상응하는 기본적인 서브밴드 신호를 제1 합성 뱅크에 공급함으로써ε=0,1,2에 대한 m = 3К + ε의 세 경우가 병렬로 처리될 수 있음을 알게되면, 필터에 필요한 일이 어느 정도 감소된다. 따라서 실수 값의 필터 컨버터는 세 개의 실수 합성 및 세 개의 실수 분석 뱅크 동작을 포함한다. 이 병렬적인 계산은, 양호한 측면 로프 억제(side lope suppression)를 가지는 QMF 밴드의 경우에 있어서 실수 값의 필터 컨버터에 대한 지름길의 구현을 의미한다.
도 9는 시간 영역 출력 신호를 얻기 위해 발명적인 필터 장치의 시간 영역 입력 신호를 필터링하기 위한 발명적인 필터 장치의 일 실시예를 도시한다. 도 1a의 문맥에서 이미 언급된 바와 같이, 도 9의 필터 장치는 복소 분석 필터 뱅크(101), 서브밴드 필터링(102) 및 시간 영역 출력 신호를 출력하는 복소 합성 필터 뱅크(103)를 포함한다.
도 1은 필터 생성기((104)의 일 실시예와 함께 발명적인 필터 장치의 일 실 시예를 포함하는 시스템을 나타내는 반면, 도 9에 도시된 필터 장치는, 예를 들어 서브밴드 필터링(102)의 각 중간 필터(190)에 대한 임펄스 응답 또는 필터 탭의 형태로, 중간 필터 정의 신호와 함께 서브밴드 필터링(102)을 제공하는, 필터 컨버터(104)를 선택사항으로서만 포함한다. 도 9에 도시된 필터 장치는, 추가적인 선택적 구성요소들을 포함하는데, 이들은 서브밴드 필터링(102)의 복수의 중간 필터를 위한 필터 탭을 서브밴드 필터링(102)에 제공할 수 있다.
일 예로서, 필터 탭은, 서브밴드 필터링(102)에 연결되어 있는 선택적인 데이터베이스(500)로부터 또한 취해질 수 있다. 일 실시예에서, 데이터베이스(500)는 중간 필터(190)의 복소 실수값의 필터 탭을 포함한다. 데이터베이스는 메모리 시스템으로서 구현될 수 있는데, 예를 들어, 구체적 구현에 따라 비휘발성 메모리 시스템 또는 휘발성 메모리 시스템의 형태로 구현된다. 따라서, 데이터베이스(500)에 대한 메모리 솔루션은 ROM(read only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리(flash memory), 마그네틱 메모리(magnetic memory), 광 메모리(optical memory) 또는 다른 메모리 시스템을 포함한다.
구체적 실시예에 따라, 프로세서 또는 CPU(central processing unit)(510)가 데이터베이스에 액세스하고 서브밴드 필터링(102)으로 필터 탭을 제공할 수 있거나, 또는 서브밴드 필터링(102)의 중간 필터에 상응하는 필터 탭을 제공하기 위해 또한 데이터베이스에 액세스할 수도 있다. 따라서, 이러한 실시예는 서브밴드 필터링(102)를 위한 필터 탭이 취해질 수 있는 데이터베이스(500)를 포함한다.
도 9에서 선택사항으로 또한 지적된 바 있는 발명적인 필터 장치의 다른 실 시예에서, CPU(510)는 필터 탭의 온-라인 계산이 가능하다. 이러한 실시예에서, CPU(510)는 다른 환경에 기초하는 파라미터의 세트에 따라 및/또는 사용자에 의해 제공되는 파라미터의 세트에 따라 데이터베이스(500)를 액세스하여, 서브밴드 필터링(102)의 중간 필터를 위한 하나 이상의 필터 세트를 읽고, 희망하는 중간 필터 탭을, 보간법 스킴(interpolation scheme) 또는 다른 계산 스킴을 선택적으로 수반하여, 계산하고 이를 서브밴드 필터링(102)으로 제공한다. 또 다른 실시예에서는, CPU(510) 또는 다른 프로세서 또는 컴퓨터 시스템이 데이터베이스(500)에 액세스하지 않고 서브밴드 필터링(102)으로 중간 필터(190)의 필터 탭을 공급한다. 이러한 실시예에서, CPU(510) 또는 다른 프로세서는 필터 탭을 계산하고 이들을 서브밴드 필터링(102)으로 제공한다. 이러한 일 실시예에 대한 예들이 도 10과 관련하여 보다 자세히 설명될 것이다.
도 9에 도시된 다른 실시예에서, CPU(510)는 또 다른 데이터베이스(520)를 액세스하고, 하나 이상의 필터 정의 신호(예를 들어, 시간 영역에서의 필터 특성에 상응하는 임펄스 응답 신호의 형태로)를 읽어, 효율적인 필터 정의 신호, 예를 들어 적절한 임펄스 응답을 계산하고, 이 계산의 결과를 필터 컨버터(104)로 제공한다. 이 실시예에서, 필터 컨버터(104)는 그 후, 서브밴드 필터링(102)으로 중간 필터(190)를 위한 적절한 필터 탭을 공급한다. 따라서, 이 실시예에서는, 시간 영역 입력 신호(입력 신호)에 적용되는 대응하는 필터와 청각적으로 구별 가능한 필터링 효과를 이끄는, 필터 컨버터(104)가 서브밴드 필터링(102) 내부의 각 개별 서브밴드 신호의 각 개별 서브밴드 필터에 적용된 중간 필터 또는 효율적인 서브밴드 필 터를 생성한다. 결과적으로, 이러한 실시예는 필터 컨버터(104)를 통해 필터 탭을 온-라인 계산하는 것이 가능하다.
일 예는, 예를 들어 사용자에 의해 제공되는 파라미터의 세트에 따라 서브밴드 필터링(102)의 중간 필터(190)의 탭을 계산하는 장치가 될 수 있으며, 여기서 파라미터 베이스는 매우 크고 따라서, 선택적으로 보간법 스킴과 같은 것을 수반하는, 필터 탭을 효율적으로 미리 설정하는 것이 바람직한 결과를 초래하지 못한다.
보다 구체적인 적용은, 서브밴드 또는 QMF 영역으로 변환될 하나의 영역 내의 HRTF 필터의 동적 기회(dynamic chance)의 분야의 경우에 나타난다. 앞서 언급된 바와 같이, 이것은 데이터베이스(520)가 HRTF 필터의 시간 임펄스 응답을 포함하는 HRTF 데이터베이스인 헤드-트랙커(head-tracker)와 관련된 어플리케이션에서의 관련 경우를 위한 것이다. 보통 HRTF 필터가 매우 긴 임펄스 응답을 가지므로, 중간 필터(190)를 위한 탭 또는 QMF 탭이 복소수(complex)이기 때문에, 이러한 스킴의 사용은 특히 흥미롭다. 이러한 영역에서의 데이터베이스의 저장은 시간 영역에서 임펄스 응답을 저장하는 데 있어서의 메모리 요구사항과 비교하여 대략 두 배 정도의 메모리 요구사항이 요구된다. 하지만, 필터 컨버터(504)에 제공되는 임펄스 응답을 계산하는 CPU(510)를 가지지 않고, 감소된 메모리 요구사항의 이점이 또한 사용될 수 있다. 대신, 데이터베이스(520)는 단순히, 필터 컨버터(104)에 대해 시간 영역에서의 임펄스 응답일 수 있는, 대응하는 정의 신호를 출력하기 위해 프롬프트(prompted)될 수 있다.
도 10에서, 진폭/주파수 특성(500)이 주파수 영역에서 도시된다. 어떤 어플 리케이션들에서는, 이전에 설명된 바와 같이, 필터 계수들 또는 필터 탭들이 도 9의 데이터베이스(500)와 같은 데이터베이스에 저장될 수 있는 서브밴드 필터링(102)의 중간 필터(190)이다. 대체적으로 또는 추가적으로, 어떤 어플리케이션들에서는, 중간 필터의 필터 탭이 또한 도 9의 CPU(510)에 의해 계산될 수 있다. 에일리어징 효과가 (적어도 어느 한계까지는) 허용 가능한, 특별한 효과 필터링 또는 더 낮은 품질의 신호 프로세싱의 경우에, 서브밴드 필터링(102) 이후의 중간 필터의 필터 탭이, 필터 컨버터(104) 또는 필터 생성기의 다른 실시예 없이 계산될 수 있다. 가능한 어플리케이션들은 특별히, 전화 또는 협대역 라디오 통신과 같이, 낮은 품질 라인상의 음성 전송을 포함한다. 따라서, 이러한 어플리케이션들에서 도 10의 전달 함수(550)와 관련된 필터 탭의 결정 또는 다른 서브밴드 주파수들을 이용한 다른 진폭/주파수 특성의 여러 서브밴드(560)로의 결정이 발명적인 필터 컨버터의 채용 없이 수행될 수 있다.
도 11은 발명적인 필터 컨버터(104)의 일 실시예를 도시한다. 도 3의 문맥에서 이미 약술한 바와 같이, 필터 컨버터(104)는, 진폭/주파수 필터 특성을 나타내는 임펄스 응답 신호가 입력(104a) 및 선택적인 스위치(600)를 통해 공급될 수 있는 복소 분석 필터 뱅크(301)를 포함한다. 앞서 약술한 바와 같이, 복소 분석 필터 뱅크(301)는 임펄스 응답 신호를, 필터 컨버터의 출력(104a)에서 출력되는 복수의 복소 값의 서브밴드 신호 및 중간 필터 정의 신호로 변환한다. 도 1a 및 도 9에 나타난 바와 같이, 필터 컨버터(104)의 출력(104b)은 서브밴드 필터링(102)으로 연결될 수 있다.
앞서 설명된 바와 같이, 복소 변조된 필터 뱅크(301)의 복소 값의 서브밴드 신호 각각은, 도 1a 및 9에 나타난 서브밴드 필터링(102)에서의 서브밴드 신호에 대한 중간 필터들(190) 중의 하나에 대한 임펄스 응답에 대응한다. 일반적으로 복소 값의 서브밴드 신호는 시간 영역의 입력(104a)에서 제공되는 필터 특성의 임펄스 응답 신호보다 훨씬 짧다. 또한, 통상적으로 출력(104a)에서 출력되는 적어도 하나의 복소 값의 서브밴드 신호는 적어도 2개의 다른 비-소멸 값들을 포함한다. 특히 마지막 특성은, 필터 컨버터(104)의 출력을, 직접 푸리에 변환 처리를 이용한 필터링의 프레임 워크에서의 간단한 이득 조절과 구별해 준다.
그러나, 만일, 필터 컨버터(104)에 진폭/주파수 필터 특성을 표시하는 임펄스 응답 신호가 제공되지 않고, 진폭/주파수 필터 특성, 위상/주파수 필터 특성 또는 필터의 시간 영역 또는 다른 영역에서의 필터 탭 중 적어도 하나를 포함하는 필터 정의 신호가 제공된다면, 필터 컨버터(104)는 필터 정의 신호를 임펄스 응답 신호로 변환하는 임펄스 응답 생성기(610)를 포함하는데, 이는 이후 선택적인 스위치(600)를 통해 복소 분석 필터 뱅크(301)로 제공된다. 구체적인 구현에서, 임펄스 응답 생성기(610)가, 예를 들어, 복소 서브밴드 영역으로 변환될 의도된 필터의 위상 특성 및 진폭 특성이 입력(104a)에 제공되는 정의 신호에 의해 정의되는 것으로 간주되는, 실수 값의 진동(푸리에 합성)의 겹침(superposition)에 의해 복소 분석 필터 뱅크(301)에 제공된 임펄스 응답 신호를 계산할 수 있다. 다시 말해, 진폭/주파수 특성 및 위상/주파수 특성 중 적어도 하나가 임펄스 응답 생성기(610)로 인가된다면, 임펄스 응답 신호는 필터 정의 신호에 의해 정의되는 진폭 및 위상 관계를 고려한 (하모닉) 진동을 추정함으로써 임펄스 응답 생성기(610)에 의해 계산될 수 있다.
필터 장치 및 필터 생성기의 두 실시예의, 그리고 특히 고품질 오디오 코딩 및 디코딩의 분야에서의 가능한 어플리케이션들.
오디오 코딩에서의 최근의 개발은 스테레오 헤드폰을 통한 멀티-채널 신호 감동을 얻는 수단을 제공해 왔다. 이것은 일반적으로, 원래의 멀티-채널 신호 및 HRTF 필터를 이용해 멀티-채널 신호를 스테레오로 다운믹싱(downmixing) 함으로써 행해진다. 선행 기술에서는 파라메트릭 멀티-채널 오디오 디코더가 바이노럴(binaural) 다운믹스 알고리즘과 결합될 수 있어, 전송된 다운믹스 신호로부터 멀티-채널 신호를 처음 재-생성하고, HRTF 필터에 의해 이것을 다시 이어서 다운믹싱할 필요없이, 헤드폰을 통해 멀티-채널 신호를 렌더링하는 것이 가능하다. 하지만, 이것은 멀티-채널 신호(예를 들어, IID, CLD 파라미터)를 재생하기 위한 파라미터가 HRTF 필터와 결합될 것을 필요로 하고, 이는 차례로 HRTF 필터의 파라미터화를 필요로 한다. HRTF 필터의 파라미터화에 대한 이러한 요구는, HRTF 필터가 길 수 있고, 따라서 파라미터적 접근으로는 정확하게 모델링하기 매우 어려우므로, 시스템 상의 높은 제한을 내포한다. 이러한 제한은 결합된 파라메트릭 멀티-채널 및 바이노럴 다운믹스 디코더에 긴 HRTF 필터를 사용하는 것을 불가능하게 만든다. 멀티-채널 파라미터와 HRTF의 적절한 결합을 얻는 데 필요한 중대한 알고리즘적인 요소는, 공간적 파라미터에 의해 가정되는 서브밴드 영역 내에서 주어진 HRTF 필터의 표현에 대한 액세스를 가질 것이다. 이것이 바로 본 발명의 일시예에 의해 제공 되는 것이다. 이러한 표현이 유효한 이상, HRTF 필터는 파라메트릭 멀티-채널 표현의 함수로서 2N 필터로 결합될 수 있다. 이것은, 먼저 M 채널을 재생하고, 그리고 나서 2M 필터링 동작을 적용하는 방법에 있어서의 계산적인 복잡성 측면에서 중요한 이점을 부여한다.
현재의 발명의 실시예에 의해 채용된 방법의 다른 어플리케이션의 개발은, MPEG-HE-AAC 포멧 [ISO/IEC 14496-3:2001/AMD1:2003]으로 코딩된 오디오 콘텐트를 위한 비-완벽 오디오 렌더링 장치를 위한 효율적인 보상이다. 이러한 앞서가는, 가능하게는 크로스 톡(cross talk) 제거를 포함하는, 필터링 스텝은 시간 영역 합성 전에 서브밴드 영역에 직접적으로 적용될 수 있다.
오디오 코딩에서의 다른 개발들은 스테레오 (또는 모노) 신호 및 상응하는 제어 데이터에 기초한 오디오 신호의 멀티-채널 표현을 재생할 수 있는 방법들을 만들어 왔다. 이러한 방법들은 Dolbyⓡ 프로로직(prologic)과 같은 더 오래된 매트릭스 기반 솔루션과 실질적으로 구별되는데, 추가적인 제어 데이터가 전송된 모노 또는 스테레오 채널에 기초하는 서라운드 채널의 재생(또한 업-믹스라고 불리워짐) 을 제어하기 위해 전송되기 때문이다.
따라서, 이러한 파라메트릭 멀티-채널 오디오 디코더, 예를 들어, MPEG 서라운드는 M 전송된 채널에 기초한 N 채널(여기서, N > M) 및 추가적인 제어 데이터를 재구성한다. 추가적인 제어 데이터는 모든 N 채널의 전송에 필요한 것보다 훨씬 낮은 데이터 레이트를 나타내는데, 이는 코딩을 매우 효율적으로 만드는 동시에 M 채널 장치들 및 N 채널 장치들 모두에 대해 호환성을 보장한다. [J. Breebaart 외 "MPEG spatial audio coding / MPEG Surround: overview and current status", Proc. 119번째 AES 컨벤션, 뉴욕, 미국, 2005년 10월, 프리프린트 6447].
이러한 파라메트릭 서라운드 코딩 방법은 주로 채널 레벨 차이(CLD) 및 인터-채널 코히어런스/크로스-상관(ICC)에 기초하는 서라운드 신호의 파라미터화를 포함한다. 이러한 파라미터는 파워 비(power ratio) 및 업-믹스 프로세스의 채널 쌍 사이의 상관을 서술한다. 또한, 채널 예측 계수(CPC) 또한 업-믹스 처리 동안 중간 또는 출력 채널을 예측하기 위해 선행 기술에서 사용된다.
발명적인 방법의 특정 구현 요구사항에 따라, 발명적인 방법은 하드웨어로 또는 소프트웨어로 구현될 수 있다. 구현은 디지털 저장 매체, 특히 디스크, 전기적으로 판독 가능한 제어 신호 스톱을 가지는 CD 또는 DVD를 사용하여 수행될 수 있는데, 이는 발명적인 방법의 실시예가 수행되는 방식으로 프로그램 가능한 컴퓨터 시스템과 협력한다. 일반적으로, 본 발명의 일 실시예는, 따라서, 머신(machine)-판독 가능한 매체(carrier) 상에 저장된 프로그램 코드를 가지는 컴퓨터 프로그램 제품인데, 여기서 프로그램 코드는 컴퓨터 프로그램 제품이 컴퓨터 또는 프로세서 상에서 동작할 때, 본 발명을 수행하기 위해 동작하는 것이다. 다시 말해, 본 발명의 방법의 실시예들은, 따라서, 컴퓨터 프로그램이 컴퓨터에서 동작시 본 발명의 방법들 중 적어도 하나를 실행하는 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램이다.
비록 앞서에서는 특정 실시예를 참조하여 특별히 도시 및 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 사상적 범위로부터 벗어나지 않는 범 위 내에서 본 발명의 형태 및 세부사항을 다양하게 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 여기에 개시되고 하기의 특허 청구의 범위에 의해 이해되는 보다 넓은 개념을 벗어나지 않으면서, 다른 실시예들에 적용되기 위해 여러 변경이 이루어질 수 있음 또한 이해되어야 할 것이다.
Claims (43)
- 비-균일 진폭/주파수 특성을 가지는 필터 특성을 이용해 필터링된 시간 영역 입력 신호의 표현인, 시간 영역 출력 신호를 획득하기 위하여 시간 영역 입력 신호를 필터링하는 필터 장치로서,상기 시간 영역 입력 신호로부터 L 개의 복소 서브밴드 신호를 생성하는 복소 분석 필터 뱅크(101);복수의 중간 필터(190)로서, 각 중간 필터(190)는 (KH + KQ -1) 개의 필터 탭을 포함하는 유한 임펄스 응답을 가지고, 하나의 중간 필터가 각 복소 서브밴드 신호에 제공되는, 복수의 중간 필터(190);상기 시간 영역 출력 신호를 획득하기 위해 상기 중간 필터(190)의 출력을 합성하는 복소 합성 필터 뱅크(103);중간 필터 정의 신호인 L 개의 복소 값의 서브밴드 신호들을 획득하기 위해 KH ㆍL 개의 필터 탭을 포함하고 시간 영역에서의 진폭/주파수 필터 특성을 나타내는 유한 임펄스 응답 신호를 필터링하기 위해 KQㆍL 개의 탭을 포함하는 프로토타입 필터에 기초하는 복소 변조된 필터 뱅크(301)를 포함하는 필터 탭 생성기(104)를 포함하고,상기 필터 탭 생성기의 복소 변조된 필터 뱅크의 각 복소 값의 서브밴드 신호가 ( KH + KQ -1 ) 개의 필터 탭을 포함하는 하나의 중간 필터(190)에 대한 임펄스 응답에 대응하며,상기 필터 탭 생성기의 복소 변조된 필터 뱅크의 복소 값의 서브밴드 신호들 중 적어도 하나는 적어도 2개의 다른 비-소멸 값들을 포함하고,(KH + KQ -1) 개의 필터 탭을 포함하는 상기 필터 탭 생성기의 변조된 필터 뱅크의 각 복소 값의 서브밴드 신호는, 상기 필터 탭 생성기에 제공되는 KH ㆍL 개의 필터 탭을 포함하는 상기 임펄스 응답 신호보다 짧으며,상기 복수의 중간 필터는 상기 필터 탭 생성기(104)로부터 중간 필터 정의 신호를 수신하도록 동작하고,상기 복수의 중간 필터의 각 중간 필터(190)는 상기 중간 필터 정의 신호에 따라 임펄스 응답을 가지도록 동작하며,상기 복수의 중간 필터(190)의 적어도 하나의 중간 필터(190)는 비-균일 진폭/주파수 특성을 가지며,상기 복수의 중간 필터의 비균일 진폭/주파수 특성들은 함께 비-균일 필터 특성을 나타내며,여기서, L, KQ, 및 KH 는 양의 정수인, 필터 장치.
- 청구항 1에 있어서,적어도 하나의 상기 중간 필터(190)는, 로우 패스(low pass) 필터 특성, 하이 패스(high pass) 필터 특성, 대역 통과(band pass) 필터 특성, 대역 제거(band rejection) 필터 특성 또는 노치(notch) 필터 특성을 포함하는, 필터 장치.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,상기 복수의 중간 필터(190)의 중간 필터(190)는 유한 임펄스 응답 필터인, 필터 장치.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,상기 복수의 중간 필터(190)는 데이터베이스(500) 또는 프로세서(510)로부터 상기 중간 필터 정의 신호를 수신하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 필터 장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 복소 분석 필터 뱅크(101)는 L 개의 복소 서브밴드 신호를 출력하도록 동작하고, 상기 복수의 중간 필터(190)는 L 개의 중간 필터(190)를 포함하고, 상기 복소 합성 필터 뱅크(103)는 L 개의 중간 필터(190)의 출력을 합성하도록 동작하며, 여기서 L은 1보다 큰 양의 정수인 것을 특징으로 하는 필터 장치.
- 청구항 5에 있어서,상기 복소 분석 필터 뱅크(101), 상기 복수의 중간 필터(190) 및 상기 복소 합성 필터 뱅크(103)는 L = 64 를 가지도록 동작하는 필터 장치.
- 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,상기 복수의 중간 필터(190)는, 식(3)
에 기초하여 복소 서브밴드 신호를 필터링하도록 동작하고,여기서, n은 서브밴드 신호의 인덱스를 나타내는 0 내지 (L-1)의 범위 내의 정수이고, L 및 k는 정수이고, dn(k)는 인덱스 n을 가지는 서브밴드 신호의 중간 필터(190)의 출력이고, cn(k)는 인덱스 n을 가지는 서브밴드 신호이고, gn(l)은 인덱스 n을 가지는 서브밴드 신호에 대한 중간 필터(190)의 임펄스 응답인 것을 특징으로 하는 필터 장치. - 청구항 5에 있어서,인덱스 n을 가지는 상기 중간 필터(190)는 임펄스 응답 gn(k)를 가지고, 이것은 식(12)
에 기초하며,여기서, n은 서브밴드 신호의 인덱스를 나타내는 0 내지 (L-1)의 범위 내의 정수이고, k 및 v는 정수이고, h(v)는 필터 특성을 가지는 필터의 응답이고, π = 3.1415926...은 순환수(circular number)이고 i =은 복소 유닛이며, q(v)는 실수 값의 프로토타입 필터의 필터 탭인 것을 특징으로 하는 필터 장치.
- 청구항 5에 있어서,인덱스 n을 가지는 적어도 하나의 상기 중간 필터(190)는 임펄스 응답 gn(k)를 가지고, 이것은 식(20)
에 기초하고, 여기서(18)
이며, Nh는 필터 특성을 가지는 필터의 임펄스 응답 h(v)의 길이이고, π = 3.1415926...는 순환수이고 i =은 복소 유닛이며, q(v)는 실수 값의 프로토타입 필터의 필터 탭인 것을 특징으로 하는 필터 장치.
- 청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,상기 중간 필터(190)는, 프로토타입 필터 탭 q(v)가 0 내지 191의 정수 v 에 대해 관계식:-0.204 ≤ q[0] ≤ -0.202-0.199 ≤ q[1] ≤ -0.197-0.194 ≤ q[2] ≤ -0.192-0.189 ≤ q[3] ≤ -0.187-0.183 ≤ q[4] ≤ -0.181-0.178 ≤ q[5] ≤ -0.176-0.172 ≤ q[6] ≤ -0.170-0.166 ≤ q[7] ≤ -0.164-0.160 ≤ q[8] ≤ -0.158-0.154 ≤ q[9] ≤ -0.152-0.148 ≤ q[10] ≤ -0.146-0.142 ≤ q[11] ≤ -0.140-0.135 ≤ q[12] ≤ -0.133-0.129 ≤ q[13] ≤ -0.127-0.122 ≤ q[14] ≤ -0.120-0.116 ≤ q[15] ≤ -0.114-0.109 ≤ q[16] ≤ -0.107-0.102 ≤ q[17] ≤ -0.100-0.096 ≤ q[18] ≤ -0.094-0.089 ≤ q[19] ≤ -0.087-0.082 ≤ q[20] ≤ -0.080-0.075 ≤ q[21] ≤ -0.073-0.068 ≤ q[22] ≤ -0.066-0.061 ≤ q[23] ≤ -0.059-0.054 ≤ q[24] ≤ -0.052-0.046 ≤ q[25] ≤ -0.044-0.039 ≤ q[26] ≤ -0.037-0.032 ≤ q[27] ≤ -0.030-0.024 ≤ q[28] ≤ -0.022-0.017 ≤ q[29] ≤ -0.015-0.009 ≤ q[30] ≤ -0.007-0.002 ≤ q[31] ≤ 0.0000.006 ≤ q[32] ≤ 0.0080.014 ≤ q[33] ≤ 0.0160.021 ≤ q[34] ≤ 0.0230.029 ≤ q[35] ≤ 0.0310.037 ≤ q[36] ≤ 0.0390.045 ≤ q[37] ≤ 0.0470.054 ≤ q[38] ≤ 0.0560.062 ≤ q[39] ≤ 0.0640.070 ≤ q[40] ≤ 0.0720.079 ≤ q[41] ≤ 0.0810.087 ≤ q[42] ≤ 0.0890.096 ≤ q[43] ≤ 0.0980.105 ≤ q[44] ≤ 0.1070.113 ≤ q[45] ≤ 0.1150.122 ≤ q[46] ≤ 0.1240.132 ≤ q[47] ≤ 0.1340.141 ≤ q[48] ≤ 0.1430.150 ≤ q[49] ≤ 0.1520.160 ≤ q[50] ≤ 0.1620.170 ≤ q[51] ≤ 0.1720.180 ≤ q[52] ≤ 0.1820.190 ≤ q[53] ≤ 0.1920.200 ≤ q[54] ≤ 0.2020.210 ≤ q[55] ≤ 0.2120.221 ≤ q[56] ≤ 0.2230.232 ≤ q[57] ≤ 0.2340.243 ≤ q[58] ≤ 0.2450.254 ≤ q[59] ≤ 0.2560.266 ≤ q[60] ≤ 0.2680.278 ≤ q[61] ≤ 0.2800.290 ≤ q[62] ≤ 0.2920.303 ≤ q[63] ≤ 0.3050.902 ≤ q[64] ≤ 0.9040.909 ≤ q[65] ≤ 0.9110.917 ≤ q[66] ≤ 0.9190.924 ≤ q[67] ≤ 0.9260.930 ≤ q[68] ≤ 0.9320.936 ≤ q[69] ≤ 0.9380.942 ≤ q[70] ≤ 0.9440.947 ≤ q[71] ≤ 0.9490.952 ≤ q[72] ≤ 0.9540.957 ≤ q[73] ≤ 0.9590.961 ≤ q[74] ≤ 0.9630.965 ≤ q[75] ≤ 0.9670.969 ≤ q[76] ≤ 0.9710.972 ≤ q[77] ≤ 0.9740.975 ≤ q[78] ≤ 0.9770.978 ≤ q[79] ≤ 0.9800.981 ≤ q[80] ≤ 0.9830.984 ≤ q[81] ≤ 0.9860.986 ≤ q[82] ≤ 0.9880.988 ≤ q[83] ≤ 0.9900.990 ≤ q[84] ≤ 0.9920.992 ≤ q[85] ≤ 0.9940.993 ≤ q[86] ≤ 0.9950.995 ≤ q[87] ≤ 0.9970.996 ≤ q[88] ≤ 0.9980.997 ≤ q[89] ≤ 0.9990.998 ≤ q[90] ≤ 1.0000.999 ≤ q[91] ≤ 1.0010.999 ≤ q[92] ≤ 1.0011.000 ≤ q[93] ≤ 1.0021.000 ≤ q[94] ≤ 1.0021.000 ≤ q[95] ≤ 1.0021.000 ≤ q[96] ≤ 1.0021.000 ≤ q[97] ≤ 1.0020.999 ≤ q[98] ≤ 1.0010.999 ≤ q[99] ≤ 1.0010.998 ≤ q[100] ≤ 1.0000.997 ≤ q[101] ≤ 0.9990.996 ≤ q[102] ≤ 0.9980.995 ≤ q[103] ≤ 0.9970.993 ≤ q[104] ≤ 0.9950.992 ≤ q[105] ≤ 0.9940.990 ≤ q[106] ≤ 0.9920.988 ≤ q[107] ≤ 0.9900.986 ≤ q[108] ≤ 0.9880.984 ≤ q[109] ≤ 0.9860.981 ≤ q[110] ≤ 0.9830.978 ≤ q[111] ≤ 0.9800.975 ≤ q[112] ≤ 0.9770.972 ≤ q[113] ≤ 0.9740.969 ≤ q[114] ≤ 0.9710.965 ≤ q[115] ≤ 0.9670.961 ≤ q[116] ≤ 0.9630.957 ≤ q[117] ≤ 0.9590.952 ≤ q[118] ≤ 0.9540.947 ≤ q[119] ≤ 0.9490.942 ≤ q[120] ≤ 0.9440.936 ≤ q[121] ≤ 0.9380.930 ≤ q[122] ≤ 0.9320.924 ≤ q[123] ≤ 0.9260.917 ≤ q[124] ≤ 0.9190.909 ≤ q[125] ≤ 0.9110.902 ≤ q[126] ≤ 0.9040.893 ≤ q[127] ≤ 0.8950.290 ≤ q[128] ≤ 0.2920.278 ≤ q[129] ≤ 0.2800.266 ≤ q[130] ≤ 0.2680.254 ≤ q[131] ≤ 0.2560.243 ≤ q[132] ≤ 0.2450.232 ≤ q[133] ≤ 0.2340.221 ≤ q[134] ≤ 0.2230.210 ≤ q[135] ≤ 0.2120.200 ≤ q[136] ≤ 0.2020.190 ≤ q[137] ≤ 0.1920.180 ≤ q[138] ≤ 0.1820.170 ≤ q[139] ≤ 0.1720.160 ≤ q[140] ≤ 0.1620.150 ≤ q[141] ≤ 0.1520.141 ≤ q[142] ≤ 0.1430.132 ≤ q[143] ≤ 0.1340.122 ≤ q[144] ≤ 0.1240.113 ≤ q[145] ≤ 0.1150.105 ≤ q[146] ≤ 0.1070.096 ≤ q[147] ≤ 0.0980.087 ≤ q[148] ≤ 0.0890.079 ≤ q[149] ≤ 0.0810.070 ≤ q[150] ≤ 0.0720.062 ≤ q[151] ≤ 0.0640.054 ≤ q[152] ≤ 0.0560.045 ≤ q[153] ≤ 0.0470.037 ≤ q[154] ≤ 0.0390.029 ≤ q[155] ≤ 0.0310.021 ≤ q[156] ≤ 0.0230.014 ≤ q[157] ≤ 0.0160.006 ≤ q[158] ≤ 0.008-0.002 ≤ q[159] ≤ 0.000-0.009 ≤ q[160] ≤ -0.007-0.017 ≤ q[161] ≤ -0.015-0.024 ≤ q[162] ≤ -0.022-0.032 ≤ q[163] ≤ -0.030-0.039 ≤ q[164] ≤ -0.037-0.046 ≤ q[165] ≤ -0.044-0.054 ≤ q[166] ≤ -0.052-0.061 ≤ q[167] ≤ -0.059-0.068 ≤ q[168] ≤ -0.066-0.075 ≤ q[169] ≤ -0.073-0.082 ≤ q[170] ≤ -0.080-0.089 ≤ q[171] ≤ -0.087-0.096 ≤ q[172] ≤ -0.094-0.102 ≤ q[173] ≤ -0.100-0.109 ≤ q[174] ≤ -0.107-0.116 ≤ q[175] ≤ -0.114-0.122 ≤ q[176] ≤ -0.120-0.129 ≤ q[177] ≤ -0.127-0.135 ≤ q[178] ≤ -0.133-0.142 ≤ q[179] ≤ -0.140-0.148 ≤ q[180] ≤ -0.146-0.154 ≤ q[181] ≤ -0.152-0.160 ≤ q[182] ≤ -0.158-0.166 ≤ q[183] ≤ -0.164-0.172 ≤ q[184] ≤ -0.170-0.178 ≤ q[185] ≤ -0.176-0.183 ≤ q[186] ≤ -0.181-0.189 ≤ q[187] ≤ -0.187-0.194 ≤ q[188] ≤ -0.192-0.199 ≤ q[189] ≤ -0.197-0.204 ≤ q[190] ≤ -0.202-0.209 ≤ q[191] ≤ -0.207을 만족시키도록 조절되는 필터 장치.
- 청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,상기 중간 필터(190)는, 프로토타입 필터 탭 q(v)가 0 내지 191의 정수 v 에 대해 관계식:-0.20294 ≤ q[0] ≤ -0.20292-0.19804 ≤ q[1] ≤ -0.19802-0.19295 ≤ q[2] ≤ -0.19293-0.18768 ≤ q[3] ≤ -0.18766-0.18226 ≤ q[4] ≤ -0.18224-0.17668 ≤ q[5] ≤ -0.17666-0.17097 ≤ q[6] ≤ -0.17095-0.16514 ≤ q[7] ≤ -0.16512-0.15919 ≤ q[8] ≤ -0.15917-0.15313 ≤ q[9] ≤ -0.15311-0.14697 ≤ q[10] ≤ -0.14695-0.14071 ≤ q[11] ≤ -0.14069-0.13437 ≤ q[12] ≤ -0.13435-0.12794 ≤ q[13] ≤ -0.12792-0.12144 ≤ q[14] ≤ -0.12142-0.11486 ≤ q[15] ≤ -0.11484-0.10821 ≤ q[16] ≤ -0.10819-0.10149 ≤ q[17] ≤ -0.10147-0.09471 ≤ q[18] ≤ -0.09469-0.08786 ≤ q[19] ≤ -0.08784-0.08095 ≤ q[20] ≤ -0.08093-0.07397 ≤ q[21] ≤ -0.07395-0.06694 ≤ q[22] ≤ -0.06692-0.05984 ≤ q[23] ≤ -0.05982-0.05269 ≤ q[24] ≤ -0.05267-0.04547 ≤ q[25] ≤ -0.04545-0.03819 ≤ q[26] ≤ -0.03817-0.03085 ≤ q[27] ≤ -0.03083-0.02345 ≤ q[28] ≤ -0.02343-0.01598 ≤ q[29] ≤ -0.01596-0.00845 ≤ q[30] ≤ -0.00843-0.00084 ≤ q[31] ≤ -0.000820.00683 ≤ q[32] ≤ 0.006850.01458 ≤ q[33] ≤ 0.014600.02240 ≤ q[34] ≤ 0.022420.03030 ≤ q[35] ≤ 0.030320.03828 ≤ q[36] ≤ 0.038300.04635 ≤ q[37] ≤ 0.046370.05451 ≤ q[38] ≤ 0.054530.06275 ≤ q[39] ≤ 0.062770.07110 ≤ q[40] ≤ 0.071120.07954 ≤ q[41] ≤ 0.079560.08809 ≤ q[42] ≤ 0.088110.09675 ≤ q[43] ≤ 0.096770.10552 ≤ q[44] ≤ 0.105540.11442 ≤ q[45] ≤ 0.114440.12344 ≤ q[46] ≤ 0.123460.13259 ≤ q[47] ≤ 0.132610.14189 ≤ q[48] ≤ 0.141910.15132 ≤ q[49] ≤ 0.151340.16091 ≤ q[50] ≤ 0.160930.17066 ≤ q[51] ≤ 0.170680.18058 ≤ q[52] ≤ 0.180600.19067 ≤ q[53] ≤ 0.190690.20095 ≤ q[54] ≤ 0.200970.21143 ≤ q[55] ≤ 0.211450.22211 ≤ q[56] ≤ 0.222130.23300 ≤ q[57] ≤ 0.233020.24412 ≤ q[58] ≤ 0.244140.25549 ≤ q[59] ≤ 0.255510.26711 ≤ q[60] ≤ 0.267130.27899 ≤ q[61] ≤ 0.279010.29117 ≤ q[62] ≤ 0.291190.30364 ≤ q[63] ≤ 0.303660.90252 ≤ q[64] ≤ 0.902540.91035 ≤ q[65] ≤ 0.910370.91769 ≤ q[66] ≤ 0.917710.92457 ≤ q[67] ≤ 0.924590.93101 ≤ q[68] ≤ 0.931030.93705 ≤ q[69] ≤ 0.937070.94270 ≤ q[70] ≤ 0.942720.94800 ≤ q[71] ≤ 0.948020.95295 ≤ q[72] ≤ 0.952970.95758 ≤ q[73] ≤ 0.957600.96190 ≤ q[74] ≤ 0.961920.96593 ≤ q[75] ≤ 0.965950.96968 ≤ q[76] ≤ 0.969700.97317 ≤ q[77] ≤ 0.973190.97641 ≤ q[78] ≤ 0.976430.97940 ≤ q[79] ≤ 0.979420.98217 ≤ q[80] ≤ 0.982190.98472 ≤ q[81] ≤ 0.984740.98706 ≤ q[82] ≤ 0.987080.98919 ≤ q[83] ≤ 0.989210.99113 ≤ q[84] ≤ 0.991150.99288 ≤ q[85] ≤ 0.992900.99444 ≤ q[86] ≤ 0.994460.99583 ≤ q[87] ≤ 0.995850.99704 ≤ q[88] ≤ 0.997060.99809 ≤ q[89] ≤ 0.998110.99896 ≤ q[90] ≤ 0.998980.99967 ≤ q[91] ≤ 0.999691.00023 ≤ q[92] ≤ 1.000251.00062 ≤ q[93] ≤ 1.000641.00086 ≤ q[94] ≤ 1.000881.00093 ≤ q[95] ≤ 1.000951.00086 ≤ q[96] ≤ 1.000881.00062 ≤ q[97] ≤ 1.000641.00023 ≤ q[98] ≤ 1.000250.99967 ≤ q[99] ≤ 0.999690.99896 ≤ q[100] ≤ 0.998980.99809 ≤ q[101] ≤ 0.998110.99704 ≤ q[102] ≤ 0.997060.99583 ≤ q[103] ≤ 0.995850.99444 ≤ q[104] ≤ 0.994460.99288 ≤ q[105] ≤ 0.992900.99113 ≤ q[106] ≤ 0.991150.98919 ≤ q[107] ≤ 0.989210.98706 ≤ q[108] ≤ 0.987080.98472 ≤ q[109] ≤ 0.984740.98217 ≤ q[110] ≤ 0.982190.97940 ≤ q[111] ≤ 0.979420.97641 ≤ q[112] ≤ 0.976430.97317 ≤ q[113] ≤ 0.973190.96968 ≤ q[114] ≤ 0.969700.96593 ≤ q[115] ≤ 0.965950.96190 ≤ q[116] ≤ 0.961920.95758 ≤ q[117] ≤ 0.957600.95295 ≤ q[118] ≤ 0.952970.94800 ≤ q[119] ≤ 0.948020.94270 ≤ q[120] ≤ 0.942720.93705 ≤ q[121] ≤ 0.937070.93101 ≤ q[122] ≤ 0.931030.92457 ≤ q[123] ≤ 0.924590.91769 ≤ q[124] ≤ 0.917710.91035 ≤ q[125] ≤ 0.910370.90252 ≤ q[126] ≤ 0.902540.89416 ≤ q[127] ≤ 0.894180.29117 ≤ q[128] ≤ 0.291190.27899 ≤ q[129] ≤ 0.279010.26711 ≤ q[130] ≤ 0.267130.25549 ≤ q[131] ≤ 0.255510.24412 ≤ q[132] ≤ 0.244140.23300 ≤ q[133] ≤ 0.233020.22211 ≤ q[134] ≤ 0.222130.21143 ≤ q[135] ≤ 0.211450.20095 ≤ q[136] ≤ 0.200970.19067 ≤ q[137] ≤ 0.190690.18058 ≤ q[138] ≤ 0.180600.17066 ≤ q[139] ≤ 0.170680.16091 ≤ q[140] ≤ 0.160930.15132 ≤ q[141] ≤ 0.151340.14189 ≤ q[142] ≤ 0.141910.13259 ≤ q[143] ≤ 0.132610.12344 ≤ q[144] ≤ 0.123460.11442 ≤ q[145] ≤ 0.114440.10552 ≤ q[146] ≤ 0.105540.09675 ≤ q[147] ≤ 0.096770.08809 ≤ q[148] ≤ 0.088110.07954 ≤ q[149] ≤ 0.079560.07110 ≤ q[150] ≤ 0.071120.06275 ≤ q[151] ≤ 0.062770.05451 ≤ q[152] ≤ 0.054530.04635 ≤ q[153] ≤ 0.046370.03828 ≤ q[154] ≤ 0.038300.03030 ≤ q[155] ≤ 0.030320.02240 ≤ q[156] ≤ 0.022420.01458 ≤ q[157] ≤ 0.014600.00683 ≤ q[158] ≤ 0.00685-0.00084 ≤ q[159] ≤ -0.00082-0.00845 ≤ q[160] ≤ -0.00843-0.01598 ≤ q[161] ≤ -0.01596-0.02345 ≤ q[162] ≤ -0.02343-0.03085 ≤ q[163] ≤ -0.03083-0.03819 ≤ q[164] ≤ -0.03817-0.04547 ≤ q[165] ≤ -0.04545-0.05269 ≤ q[166] ≤ -0.05267-0.05984 ≤ q[167] ≤ -0.05982-0.06694 ≤ q[168] ≤ -0.06692-0.07397 ≤ q[169] ≤ -0.07395-0.08095 ≤ q[170] ≤ -0.08093-0.08786 ≤ q[171] ≤ -0.08784-0.09471 ≤ q[172] ≤ -0.09469-0.10149 ≤ q[173] ≤ -0.10147-0.10821 ≤ q[174] ≤ -0.10819-0.11486 ≤ q[175] ≤ -0.11484-0.12144 ≤ q[176] ≤ -0.12142-0.12794 ≤ q[177] ≤ -0.12792-0.13437 ≤ q[178] ≤ -0.13435-0.14071 ≤ q[179] ≤ -0.14069-0.14697 ≤ q[180] ≤ -0.14695-0.15313 ≤ q[181] ≤ -0.15311-0.15919 ≤ q[182] ≤ -0.15917-0.16514 ≤ q[183] ≤ -0.16512-0.17097 ≤ q[184] ≤ -0.17095-0.17668 ≤ q[185] ≤ -0.17666-0.18226 ≤ q[186] ≤ -0.18224-0.18768 ≤ q[187] ≤ -0.18766-0.19295 ≤ q[188] ≤ -0.19293-0.19804 ≤ q[189] ≤ -0.19802-0.20294 ≤ q[190] ≤ -0.20292-0.20764 ≤ q[191] ≤ -0.20762을 만족시키도록 조절되는 필터 장치.
- 청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,상기 중간 필터(190)는, 0 내지 191 범위의 정수 v 에 대한 실수 값의 프로토타입 필터 계수 q(v)가,q[0] = -0.2029343380q[1] = -0.1980331588q[2] = -0.1929411519q[3] = -0.1876744222q[4] = -0.1822474011q[5] = -0.1766730202q[6] = -0.1709628636q[7] = -0.1651273005q[8] = -0.1591756024q[9] = -0.1531160455q[10] = -0.1469560005q[11] = -0.1407020132q[12] = -0.1343598738q[13] = -0.1279346790q[14] = -0.1214308876q[15] = -0.1148523686q[16] = -0.1082024454q[17] = -0.1014839341q[18] = -0.0946991783q[19] = -0.0878500799q[20] = -0.0809381268q[21] = -0.0739644174q[22] = -0.0669296831q[23] = -0.0598343081q[24] = -0.0526783466q[25] = -0.0454615388q[26] = -0.0381833249q[27] = -0.0308428572q[28] = -0.0234390115q[29] = -0.0159703957q[30] = -0.0084353584q[31] = -0.0008319956q[32] = 0.0068418435q[33] = 0.0145885527q[34] = 0.0224107648q[35] = 0.0303113495q[36] = 0.0382934126q[37] = 0.0463602959q[38] = 0.0545155789q[39] = 0.0627630810q[40] = 0.0711068657q[41] = 0.0795512453q[42] = 0.0881007879q[43] = 0.0967603259q[44] = 0.1055349658q[45] = 0.1144301000q[46] = 0.1234514222q[47] = 0.1326049434q[48] = 0.1418970123q[49] = 0.1513343370q[50] = 0.1609240126q[51] = 0.1706735517q[52] = 0.1805909194q[53] = 0.1906845753q[54] = 0.2009635191q[55] = 0.2114373458q[56] = 0.2221163080q[57] = 0.2330113868q[58] = 0.2441343742q[59] = 0.2554979664q[60] = 0.2671158700q[61] = 0.2790029236q[62] = 0.2911752349q[63] = 0.3036503350q[64] = 0.9025275713q[65] = 0.9103585196q[66] = 0.9176977825q[67] = 0.9245760683q[68] = 0.9310214581q[69] = 0.9370596739q[70] = 0.9427143143q[71] = 0.9480070606q[72] = 0.9529578566q[73] = 0.9575850672q[74] = 0.9619056158q[75] = 0.9659351065q[76] = 0.9696879297q[77] = 0.9731773547q[78] = 0.9764156119q[79] = 0.9794139640q[80] = 0.9821827692q[81] = 0.9847315377q[82] = 0.9870689790q[83] = 0.9892030462q[84] = 0.9911409728q[85] = 0.9928893067q[86] = 0.9944539395q[87] = 0.9958401318q[88] = 0.9970525352q[89] = 0.9980952118q[90] = 0.9989716504q[91] = 0.9996847806q[92] = 1.0002369837q[93] = 1.0006301028q[94] = 1.0008654482q[95] = 1.0009438063q[96] = 1.0008654482q[97] = 1.0006301028q[98] = 1.0002369837q[99] = 0.9996847806q[100] = 0.9989716504q[101] = 0.9980952118q[102] = 0.9970525352q[103] = 0.9958401318q[104] = 0.9944539395q[105] = 0.9928893067q[106] = 0.9911409728q[107] = 0.9892030462q[108] = 0.9870689790q[109] = 0.9847315377q[110] = 0.9821827692q[111] = 0.9794139640q[112] = 0.9764156119q[113] = 0.9731773547q[114] = 0.9696879297q[115] = 0.9659351065q[116] = 0.9619056158q[117] = 0.9575850672q[118] = 0.9529578566q[119] = 0.9480070606q[120] = 0.9427143143q[121] = 0.9370596739q[122] = 0.9310214581q[123] = 0.9245760683q[124] = 0.9176977825q[125] = 0.9103585196q[126] = 0.9025275713q[127] = 0.8941712974q[128] = 0.2911752349q[129] = 0.2790029236q[130] = 0.2671158700q[131] = 0.2554979664q[132] = 0.2441343742q[133] = 0.2330113868q[134] = 0.2221163080q[135] = 0.2114373458q[136] = 0.2009635191q[137] = 0.1906845753q[138] = 0.1805909194q[139] = 0.1706735517q[140] = 0.1609240126q[141] = 0.1513343370q[142] = 0.1418970123q[143] = 0.1326049434q[144] = 0.1234514222q[145] = 0.1144301000q[146] = 0.1055349658q[147] = 0.0967603259q[148] = 0.0881007879q[149] = 0.0795512453q[150] = 0.0711068657q[151] = 0.0627630810q[152] = 0.0545155789q[153] = 0.0463602959q[154] = 0.0382934126q[155] = 0.0303113495q[156] = 0.0224107648q[157] = 0.0145885527q[158] = 0.0068418435q[159] = -0.0008319956q[160] = -0.0084353584q[161] = -0.0159703957q[162] = -0.0234390115q[163] = -0.0308428572q[164] = -0.0381833249q[165] = -0.0454615388q[166] = -0.0526783466q[167] = -0.0598343081q[168] = -0.0669296831q[169] = -0.0739644174q[170] = -0.0809381268q[171] = -0.0878500799q[172] = -0.0946991783q[173] = -0.1014839341q[174] = -0.1082024454q[175] = -0.1148523686q[176] = -0.1214308876q[177] = -0.1279346790q[178] = -0.1343598738q[179] = -0.1407020132q[180] = -0.1469560005q[181] = -0.1531160455q[182] = -0.1591756024q[183] = -0.1651273005q[184] = -0.1709628636q[185] = -0.1766730202q[186] = -0.1822474011q[187] = -0.1876744222q[188] = -0.1929411519q[189] = -0.1980331588q[190] = -0.2029343380q[191] = -0.2076267137에 의해 주어지도록 조절되는 필터 장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 비-균일 진폭/주파수 특성을 가지는 필터 특성은 HRTF 필터 특성에 기초하는 필터 장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 복소 분석 필터 뱅크(101)는 복소 분석 필터 뱅크(101)에 의해 출력되는 각 서브밴드 신호에 대한 다운샘플러(140)를 포함하는 필터 장치.
- 청구항 14에 있어서,상기 복소 분석 필터 뱅크(101)는 L개의 복소 서브밴드 신호를 출력하도록 조절되며, L은 1보다 큰 양의 정수이고, 상기 각 다운샘플러(140)는 팩터 L에 의해 상기 서브밴드 신호를 다운샘플하도록 조절되는 것을 특징으로 하는 필터 장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 복소 분석 필터 뱅크(101)는, 프로토타입 필터에 기초하는 각 복소 서브밴드 신호를 위한 복소 변조된 필터를 포함하는 필터 장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 복소 합성 필터 뱅크(103)는 각 서브밴드 신호를 위한 업샘플러(160)를 포함하는 필터 장치.
- 청구항 17에 있어서,상기 복소 합성 필터 뱅크(103)는 상기 중간 필터들의 L 개의 신호를 합성하여 시간 영역 출력 신호를 획득하도록 동작하며, L은 1보다 큰 양의 정수이고, 상기 복소 합성 필터 뱅크(103)는 L 개의 업샘플러들(160)을 포함하고, 각 업샘플러(160)는 팩터 L에 의해 중간 필터들(190)의 출력을 업샘플링하도록 조절되는 필터 장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 복소 합성 필터 뱅크(103)는, 각 서브밴드 신호에 대해 하나의 중간 합성 필터를 포함하며, 상기 복소 합성 필터 뱅크(103)는 중간 합성 필터(150)에 의해 출력되는 각 신호를 위한 실수부 추출기(180)를 포함하고, 상기 복소 합성 필터 뱅크(103)는 시간 영역 출력 신호를 획득하기 위해 각 실수부 추출기(180)의 출력을 가산하는 가산기(170)를 더 포함하는 필터 장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 복소 합성 필터 뱅크(103)는 상기 중간 필터(190)에 의해 출력되는 각 서브밴드 신호에 대한 중간 합성 필터(150)를 포함하고, 상기 복소 합성 필터 뱅크(103)는 각 중간 합성 필터(150)의 출력을 총합하는 가산기(170)를 더 포함하고, 상기 복소 합성 필터 뱅크(103)는 상기 가산기(170)의 출력으로부터의 시간 영역 출력 신호로서의 실수 값의 신호를 추출하는 실수부 추출기(180)를 더 포함하는 필터 장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 필터 장치는 이득을 조절하기 위해, 중간 필터(190)에 의해 출력되는 적어도 하나의 신호 또는 적어도 하나의 서브밴드 신호에 대한 이득 조절기를 더 포함하는 필터 장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 필터 장치는, 상기 중간 필터(190) 중 하나에 의해 출력되는 적어도 하나의 신호를 필터링하거나 적어도 하나의 복소 값의 서브밴드 신호를 필터링하는 다른 중간 필터를 더 포함하는 필터 장치.
- 시간 영역에서의 진폭/주파수 필터 특성을 표시하는 임펄스 응답 신호에 기초하는 중간 서브밴드 필터를 위한 필터 탭을 포함하는 중간 필터 정의 신호를 제공하는 필터 생성기(104)로서,상기 중간 필터 정의 신호로서 64 개의 복소 값의 서브밴드 신호를 획득하기 위해 임펄스 응답 신호를 필터링하는 복소 변조된 필터 뱅크(301)를 포함하고,상기 복소 변조된 필터 뱅크(301)는, 식(20)
에 기초하는 값들 gn(k)를 가지는 복소 값의 서브밴드 신호를 제공하도록 조절되고, 여기서,(18)
이며, Nh는 필터 특성을 가지는 필터의 임펄스 응답 h(v)의 길이이고, π = 3.1415926...는 순환수이고 i =은 복소 유닛이며, q(v)는 실수 값의 프로토타입 필터의 필터 탭이며,
상기 복소 변조된 필터 뱅크(301)의 각 복소 값의 서브밴드 신호는 서브밴드 신호를 위한 중간 필터에 대한 임펄스 응답에 상응하고,상기 복소 값의 서브밴드 신호 중 적어도 하나는 적어도 2개의 다른 비-소멸 값을 포함하며,각 복소 값의 서브밴드 신호는 (Kh + 2) 필터 탭을 포함하며,여기서, Kh 는, Kh = [Nh /64] 에 의해 주어지며,프로토타입 필터 탭 q(v)가 0 내지 191의 정수 v 에 대해 관계식:-0.204 ≤ q[0] ≤ -0.202-0.199 ≤ q[1] ≤ -0.197-0.194 ≤ q[2] ≤ -0.192-0.189 ≤ q[3] ≤ -0.187-0.183 ≤ q[4] ≤ -0.181-0.178 ≤ q[5] ≤ -0.176-0.172 ≤ q[6] ≤ -0.170-0.166 ≤ q[7] ≤ -0.164-0.160 ≤ q[8] ≤ -0.158-0.154 ≤ q[9] ≤ -0.152-0.148 ≤ q[10] ≤ -0.146-0.142 ≤ q[11] ≤ -0.140-0.135 ≤ q[12] ≤ -0.133-0.129 ≤ q[13] ≤ -0.127-0.122 ≤ q[14] ≤ -0.120-0.116 ≤ q[15] ≤ -0.114-0.109 ≤ q[16] ≤ -0.107-0.102 ≤ q[17] ≤ -0.100-0.096 ≤ q[18] ≤ -0.094-0.089 ≤ q[19] ≤ -0.087-0.082 ≤ q[20] ≤ -0.080-0.075 ≤ q[21] ≤ -0.073-0.068 ≤ q[22] ≤ -0.066-0.061 ≤ q[23] ≤ -0.059-0.054 ≤ q[24] ≤ -0.052-0.046 ≤ q[25] ≤ -0.044-0.039 ≤ q[26] ≤ -0.037-0.032 ≤ q[27] ≤ -0.030-0.024 ≤ q[28] ≤ -0.022-0.017 ≤ q[29] ≤ -0.015-0.009 ≤ q[30] ≤ -0.007-0.002 ≤ q[31] ≤ 0.0000.006 ≤ q[32] ≤ 0.0080.014 ≤ q[33] ≤ 0.0160.021 ≤ q[34] ≤ 0.0230.029 ≤ q[35] ≤ 0.0310.037 ≤ q[36] ≤ 0.0390.045 ≤ q[37] ≤ 0.0470.054 ≤ q[38] ≤ 0.0560.062 ≤ q[39] ≤ 0.0640.070 ≤ q[40] ≤ 0.0720.079 ≤ q[41] ≤ 0.0810.087 ≤ q[42] ≤ 0.0890.096 ≤ q[43] ≤ 0.0980.105 ≤ q[44] ≤ 0.1070.113 ≤ q[45] ≤ 0.1150.122 ≤ q[46] ≤ 0.1240.132 ≤ q[47] ≤ 0.1340.141 ≤ q[48] ≤ 0.1430.150 ≤ q[49] ≤ 0.1520.160 ≤ q[50] ≤ 0.1620.170 ≤ q[51] ≤ 0.1720.180 ≤ q[52] ≤ 0.1820.190 ≤ q[53] ≤ 0.1920.200 ≤ q[54] ≤ 0.2020.210 ≤ q[55] ≤ 0.2120.221 ≤ q[56] ≤ 0.2230.232 ≤ q[57] ≤ 0.2340.243 ≤ q[58] ≤ 0.2450.254 ≤ q[59] ≤ 0.2560.266 ≤ q[60] ≤ 0.2680.278 ≤ q[61] ≤ 0.2800.290 ≤ q[62] ≤ 0.2920.303 ≤ q[63] ≤ 0.3050.902 ≤ q[64] ≤ 0.9040.909 ≤ q[65] ≤ 0.9110.917 ≤ q[66] ≤ 0.9190.924 ≤ q[67] ≤ 0.9260.930 ≤ q[68] ≤ 0.9320.936 ≤ q[69] ≤ 0.9380.942 ≤ q[70] ≤ 0.9440.947 ≤ q[71] ≤ 0.9490.952 ≤ q[72] ≤ 0.9540.957 ≤ q[73] ≤ 0.9590.961 ≤ q[74] ≤ 0.9630.965 ≤ q[75] ≤ 0.9670.969 ≤ q[76] ≤ 0.9710.972 ≤ q[77] ≤ 0.9740.975 ≤ q[78] ≤ 0.9770.978 ≤ q[79] ≤ 0.9800.981 ≤ q[80] ≤ 0.9830.984 ≤ q[81] ≤ 0.9860.986 ≤ q[82] ≤ 0.9880.988 ≤ q[83] ≤ 0.9900.990 ≤ q[84] ≤ 0.9920.992 ≤ q[85] ≤ 0.9940.993 ≤ q[86] ≤ 0.9950.995 ≤ q[87] ≤ 0.9970.996 ≤ q[88] ≤ 0.9980.997 ≤ q[89] ≤ 0.9990.998 ≤ q[90] ≤ 1.0000.999 ≤ q[91] ≤ 1.0010.999 ≤ q[92] ≤ 1.0011.000 ≤ q[93] ≤ 1.0021.000 ≤ q[94] ≤ 1.0021.000 ≤ q[95] ≤ 1.0021.000 ≤ q[96] ≤ 1.0021.000 ≤ q[97] ≤ 1.0020.999 ≤ q[98] ≤ 1.0010.999 ≤ q[99] ≤ 1.0010.998 ≤ q[100] ≤ 1.0000.997 ≤ q[101] ≤ 0.9990.996 ≤ q[102] ≤ 0.9980.995 ≤ q[103] ≤ 0.9970.993 ≤ q[104] ≤ 0.9950.992 ≤ q[105] ≤ 0.9940.990 ≤ q[106] ≤ 0.9920.988 ≤ q[107] ≤ 0.9900.986 ≤ q[108] ≤ 0.9880.984 ≤ q[109] ≤ 0.9860.981 ≤ q[110] ≤ 0.9830.978 ≤ q[111] ≤ 0.9800.975 ≤ q[112] ≤ 0.9770.972 ≤ q[113] ≤ 0.9740.969 ≤ q[114] ≤ 0.9710.965 ≤ q[115] ≤ 0.9670.961 ≤ q[116] ≤ 0.9630.957 ≤ q[117] ≤ 0.9590.952 ≤ q[118] ≤ 0.9540.947 ≤ q[119] ≤ 0.9490.942 ≤ q[120] ≤ 0.9440.936 ≤ q[121] ≤ 0.9380.930 ≤ q[122] ≤ 0.9320.924 ≤ q[123] ≤ 0.9260.917 ≤ q[124] ≤ 0.9190.909 ≤ q[125] ≤ 0.9110.902 ≤ q[126] ≤ 0.9040.893 ≤ q[127] ≤ 0.8950.290 ≤ q[128] ≤ 0.2920.278 ≤ q[129] ≤ 0.2800.266 ≤ q[130] ≤ 0.2680.254 ≤ q[131] ≤ 0.2560.243 ≤ q[132] ≤ 0.2450.232 ≤ q[133] ≤ 0.2340.221 ≤ q[134] ≤ 0.2230.210 ≤ q[135] ≤ 0.2120.200 ≤ q[136] ≤ 0.2020.190 ≤ q[137] ≤ 0.1920.180 ≤ q[138] ≤ 0.1820.170 ≤ q[139] ≤ 0.1720.160 ≤ q[140] ≤ 0.1620.150 ≤ q[141] ≤ 0.1520.141 ≤ q[142] ≤ 0.1430.132 ≤ q[143] ≤ 0.1340.122 ≤ q[144] ≤ 0.1240.113 ≤ q[145] ≤ 0.1150.105 ≤ q[146] ≤ 0.1070.096 ≤ q[147] ≤ 0.0980.087 ≤ q[148] ≤ 0.0890.079 ≤ q[149] ≤ 0.0810.070 ≤ q[150] ≤ 0.0720.062 ≤ q[151] ≤ 0.0640.054 ≤ q[152] ≤ 0.0560.045 ≤ q[153] ≤ 0.0470.037 ≤ q[154] ≤ 0.0390.029 ≤ q[155] ≤ 0.0310.021 ≤ q[156] ≤ 0.0230.014 ≤ q[157] ≤ 0.0160.006 ≤ q[158] ≤ 0.008-0.002 ≤ q[159] ≤ 0.000-0.009 ≤ q[160] ≤ -0.007-0.017 ≤ q[161] ≤ -0.015-0.024 ≤ q[162] ≤ -0.022-0.032 ≤ q[163] ≤ -0.030-0.039 ≤ q[164] ≤ -0.037-0.046 ≤ q[165] ≤ -0.044-0.054 ≤ q[166] ≤ -0.052-0.061 ≤ q[167] ≤ -0.059-0.068 ≤ q[168] ≤ -0.066-0.075 ≤ q[169] ≤ -0.073-0.082 ≤ q[170] ≤ -0.080-0.089 ≤ q[171] ≤ -0.087-0.096 ≤ q[172] ≤ -0.094-0.102 ≤ q[173] ≤ -0.100-0.109 ≤ q[174] ≤ -0.107-0.116 ≤ q[175] ≤ -0.114-0.122 ≤ q[176] ≤ -0.120-0.129 ≤ q[177] ≤ -0.127-0.135 ≤ q[178] ≤ -0.133-0.142 ≤ q[179] ≤ -0.140-0.148 ≤ q[180] ≤ -0.146-0.154 ≤ q[181] ≤ -0.152-0.160 ≤ q[182] ≤ -0.158-0.166 ≤ q[183] ≤ -0.164-0.172 ≤ q[184] ≤ -0.170-0.178 ≤ q[185] ≤ -0.176-0.183 ≤ q[186] ≤ -0.181-0.189 ≤ q[187] ≤ -0.187-0.194 ≤ q[188] ≤ -0.192-0.199 ≤ q[189] ≤ -0.197-0.204 ≤ q[190] ≤ -0.202-0.209 ≤ q[191] ≤ -0.207을 만족시키는 특징으로 하는 필터 생성기(104). - 청구항 23에 있어서,상기 복소 변조된 필터 뱅크(301)는, 상기 임펄스 응답 신호의 적어도 2개의 값의 선형 조합으로서 적어도 하나의 복소 값의 서브밴드 신호를 출력하도록 조절되는 것을 특징으로 하는 필터 생성기(104).
- 청구항 23 또는 청구항 24에 있어서,상기 복소 변조된 필터 뱅크(301)는, 비-균일 진폭/주파수 필터 특성의 임펄스 응답 신호를 필터링하도록 조절되는 것을 특징으로 하는 필터 생성기(104).
- 청구항 23 또는 청구항 24에 있어서,상기 복소 변조된 필터 뱅크(301)는, 상기 임펄스 응답 신호를 필터링하도록 동작되며, 상기 임펄스 응답 신호는 HRTF-관련 임펄스 응답에 기초하는 것을 특징으로 하는 필터 생성기(104).
- 청구항 23에 있어서,상기 복소 변조된 필터 뱅크(301)는 L 개의 복소 값의 서브밴드 신호를 출력하도록 조절되며, 여기서 L은 1보다 큰 양의 정수인 것을 특징으로 하는 필터 생성기(104).
- 청구항 27에 있어서,상기 복소 변조된 필터 뱅크(301)는, 팩터 L에 의해 다운샘플된 L개의 복소 값의 서브밴드 신호를 제공하도록 조절되는 것을 특징으로 하는 필터 생성기(104).
- 청구항 27 또는 청구항 28에 있어서,상기 복소 변조된 필터 뱅크(301)는, L = 64 개의 복소 값의 서브밴드 신호를 출력하도록 조절되는 것을 특징으로 하는 필터 생성기(104).
- 청구항 23 또는 청구항 24에 있어서,상기 복소 변조된 필터 뱅크(301)는 식,(12)
에 기초하는 값들 gn(k)를 가지는 복소 값의 서브밴드 신호를 제공하도록 조절되고,여기서, n 은 복소 값의 서브밴드 신호의 인덱스를 나타내는 0 내지 (L-1)의 범위 내의 정수이고, k 및 v 는 정수이고, h(v)는 필터 특성을 가지는 필터의 응답이고, π = 3.1415926...는 순환수이고 i =은 복소 유닛이며, q(v)는 실수 값의 프로토타입 필터의 필터 탭인 것을 특징으로 하는 필터 생성기(104).
- 청구항 23 또는 청구항 24에 있어서,상기 복소 변조된 필터 뱅크(301)는, 프로토타입 필터 q(v)가 0 내지 191의 정수 v 에 대해 관계식:-0.20294 ≤ q[0] ≤ -0.20292-0.19804 ≤ q[1] ≤ -0.19802-0.19295 ≤ q[2] ≤ -0.19293-0.18768 ≤ q[3] ≤ -0.18766-0.18226 ≤ q[4] ≤ -0.18224-0.17668 ≤ q[5] ≤ -0.17666-0.17097 ≤ q[6] ≤ -0.17095-0.16514 ≤ q[7] ≤ -0.16512-0.15919 ≤ q[8] ≤ -0.15917-0.15313 ≤ q[9] ≤ -0.15311-0.14697 ≤ q[10] ≤ -0.14695-0.14071 ≤ q[11] ≤ -0.14069-0.13437 ≤ q[12] ≤ -0.13435-0.12794 ≤ q[13] ≤ -0.12792-0.12144 ≤ q[14] ≤ -0.12142-0.11486 ≤ q[15] ≤ -0.11484-0.10821 ≤ q[16] ≤ -0.10819-0.10149 ≤ q[17] ≤ -0.10147-0.09471 ≤ q[18] ≤ -0.09469-0.08786 ≤ q[19] ≤ -0.08784-0.08095 ≤ q[20] ≤ -0.08093-0.07397 ≤ q[21] ≤ -0.07395-0.06694 ≤ q[22] ≤ -0.06692-0.05984 ≤ q[23] ≤ -0.05982-0.05269 ≤ q[24] ≤ -0.05267-0.04547 ≤ q[25] ≤ -0.04545-0.03819 ≤ q[26] ≤ -0.03817-0.03085 ≤ q[27] ≤ -0.03083-0.02345 ≤ q[28] ≤ -0.02343-0.01598 ≤ q[29] ≤ -0.01596-0.00845 ≤ q[30] ≤ -0.00843-0.00084 ≤ q[31] ≤ -0.000820.00683 ≤ q[32] ≤ 0.006850.01458 ≤ q[33] ≤ 0.014600.02240 ≤ q[34] ≤ 0.022420.03030 ≤ q[35] ≤ 0.030320.03828 ≤ q[36] ≤ 0.038300.04635 ≤ q[37] ≤ 0.046370.05451 ≤ q[38] ≤ 0.054530.06275 ≤ q[39] ≤ 0.062770.07110 ≤ q[40] ≤ 0.071120.07954 ≤ q[41] ≤ 0.079560.08809 ≤ q[42] ≤ 0.088110.09675 ≤ q[43] ≤ 0.096770.10552 ≤ q[44] ≤ 0.105540.11442 ≤ q[45] ≤ 0.114440.12344 ≤ q[46] ≤ 0.123460.13259 ≤ q[47] ≤ 0.132610.14189 ≤ q[48] ≤ 0.141910.15132 ≤ q[49] ≤ 0.151340.16091 ≤ q[50] ≤ 0.160930.17066 ≤ q[51] ≤ 0.170680.18058 ≤ q[52] ≤ 0.180600.19067 ≤ q[53] ≤ 0.190690.20095 ≤ q[54] ≤ 0.200970.21143 ≤ q[55] ≤ 0.211450.22211 ≤ q[56] ≤ 0.222130.23300 ≤ q[57] ≤ 0.233020.24412 ≤ q[58] ≤ 0.244140.25549 ≤ q[59] ≤ 0.255510.26711 ≤ q[60] ≤ 0.267130.27899 ≤ q[61] ≤ 0.279010.29117 ≤ q[62] ≤ 0.291190.30364 ≤ q[63] ≤ 0.303660.90252 ≤ q[64] ≤ 0.902540.91035 ≤ q[65] ≤ 0.910370.91769 ≤ q[66] ≤ 0.917710.92457 ≤ q[67] ≤ 0.924590.93101 ≤ q[68] ≤ 0.931030.93705 ≤ q[69] ≤ 0.937070.94270 ≤ q[70] ≤ 0.942720.94800 ≤ q[71] ≤ 0.948020.95295 ≤ q[72] ≤ 0.952970.95758 ≤ q[73] ≤ 0.957600.96190 ≤ q[74] ≤ 0.961920.96593 ≤ q[75] ≤ 0.965950.96968 ≤ q[76] ≤ 0.969700.97317 ≤ q[77] ≤ 0.973190.97641 ≤ q[78] ≤ 0.976430.97940 ≤ q[79] ≤ 0.979420.98217 ≤ q[80] ≤ 0.982190.98472 ≤ q[81] ≤ 0.984740.98706 ≤ q[82] ≤ 0.987080.98919 ≤ q[83] ≤ 0.989210.99113 ≤ q[84] ≤ 0.991150.99288 ≤ q[85] ≤ 0.992900.99444 ≤ q[86] ≤ 0.994460.99583 ≤ q[87] ≤ 0.995850.99704 ≤ q[88] ≤ 0.997060.99809 ≤ q[89] ≤ 0.998110.99896 ≤ q[90] ≤ 0.998980.99967 ≤ q[91] ≤ 0.999691.00023 ≤ q[92] ≤ 1.000251.00062 ≤ q[93] ≤ 1.000641.00086 ≤ q[94] ≤ 1.000881.00093 ≤ q[95] ≤ 1.000951.00086 ≤ q[96] ≤ 1.000881.00062 ≤ q[97] ≤ 1.000641.00023 ≤ q[98] ≤ 1.000250.99967 ≤ q[99] ≤ 0.999690.99896 ≤ q[100] ≤ 0.998980.99809 ≤ q[101] ≤ 0.998110.99704 ≤ q[102] ≤ 0.997060.99583 ≤ q[103] ≤ 0.995850.99444 ≤ q[104] ≤ 0.994460.99288 ≤ q[105] ≤ 0.992900.99113 ≤ q[106] ≤ 0.991150.98919 ≤ q[107] ≤ 0.989210.98706 ≤ q[108] ≤ 0.987080.98472 ≤ q[109] ≤ 0.984740.98217 ≤ q[110] ≤ 0.982190.97940 ≤ q[111] ≤ 0.979420.97641 ≤ q[112] ≤ 0.976430.97317 ≤ q[113] ≤ 0.973190.96968 ≤ q[114] ≤ 0.969700.96593 ≤ q[115] ≤ 0.965950.96190 ≤ q[116] ≤ 0.961920.95758 ≤ q[117] ≤ 0.957600.95295 ≤ q[118] ≤ 0.952970.94800 ≤ q[119] ≤ 0.948020.94270 ≤ q[120] ≤ 0.942720.93705 ≤ q[121] ≤ 0.937070.93101 ≤ q[122] ≤ 0.931030.92457 ≤ q[123] ≤ 0.924590.91769 ≤ q[124] ≤ 0.917710.91035 ≤ q[125] ≤ 0.910370.90252 ≤ q[126] ≤ 0.902540.89416 ≤ q[127] ≤ 0.894180.29117 ≤ q[128] ≤ 0.291190.27899 ≤ q[129] ≤ 0.279010.26711 ≤ q[130] ≤ 0.267130.25549 ≤ q[131] ≤ 0.255510.24412 ≤ q[132] ≤ 0.244140.23300 ≤ q[133] ≤ 0.233020.22211 ≤ q[134] ≤ 0.222130.21143 ≤ q[135] ≤ 0.211450.20095 ≤ q[136] ≤ 0.200970.19067 ≤ q[137] ≤ 0.190690.18058 ≤ q[138] ≤ 0.180600.17066 ≤ q[139] ≤ 0.170680.16091 ≤ q[140] ≤ 0.160930.15132 ≤ q[141] ≤ 0.151340.14189 ≤ q[142] ≤ 0.141910.13259 ≤ q[143] ≤ 0.132610.12344 ≤ q[144] ≤ 0.123460.11442 ≤ q[145] ≤ 0.114440.10552 ≤ q[146] ≤ 0.105540.09675 ≤ q[147] ≤ 0.096770.08809 ≤ q[148] ≤ 0.088110.07954 ≤ q[149] ≤ 0.079560.07110 ≤ q[150] ≤ 0.071120.06275 ≤ q[151] ≤ 0.062770.05451 ≤ q[152] ≤ 0.054530.04635 ≤ q[153] ≤ 0.046370.03828 ≤ q[154] ≤ 0.038300.03030 ≤ q[155] ≤ 0.030320.02240 ≤ q[156] ≤ 0.022420.01458 ≤ q[157] ≤ 0.014600.00683 ≤ q[158] ≤ 0.00685-0.00084 ≤ q[159] ≤ -0.00082-0.00845 ≤ q[160] ≤ -0.00843-0.01598 ≤ q[161] ≤ -0.01596-0.02345 ≤ q[162] ≤ -0.02343-0.03085 ≤ q[163] ≤ -0.03083-0.03819 ≤ q[164] ≤ -0.03817-0.04547 ≤ q[165] ≤ -0.04545-0.05269 ≤ q[166] ≤ -0.05267-0.05984 ≤ q[167] ≤ -0.05982-0.06694 ≤ q[168] ≤ -0.06692-0.07397 ≤ q[169] ≤ -0.07395-0.08095 ≤ q[170] ≤ -0.08093-0.08786 ≤ q[171] ≤ -0.08784-0.09471 ≤ q[172] ≤ -0.09469-0.10149 ≤ q[173] ≤ -0.10147-0.10821 ≤ q[174] ≤ -0.10819-0.11486 ≤ q[175] ≤ -0.11484-0.12144 ≤ q[176] ≤ -0.12142-0.12794 ≤ q[177] ≤ -0.12792-0.13437 ≤ q[178] ≤ -0.13435-0.14071 ≤ q[179] ≤ -0.14069-0.14697 ≤ q[180] ≤ -0.14695-0.15313 ≤ q[181] ≤ -0.15311-0.15919 ≤ q[182] ≤ -0.15917-0.16514 ≤ q[183] ≤ -0.16512-0.17097 ≤ q[184] ≤ -0.17095-0.17668 ≤ q[185] ≤ -0.17666-0.18226 ≤ q[186] ≤ -0.18224-0.18768 ≤ q[187] ≤ -0.18766-0.19295 ≤ q[188] ≤ -0.19293-0.19804 ≤ q[189] ≤ -0.19802-0.20294 ≤ q[190] ≤ -0.20292-0.20764 ≤ q[191] ≤ -0.20762을 만족시키도록 조절되는 것을 특징으로 하는 필터 생성기(104).
- 청구항 23 또는 청구항 24에 있어서,상기 복소 변조된 필터 뱅크(301)는, 0 내지 191 범위의 정수 v 에 대한 실수 값의 프로토타입 필터 계수 q(v)가,q[0] = -0.2029343380q[1] = -0.1980331588q[2] = -0.1929411519q[3] = -0.1876744222q[4] = -0.1822474011q[5] = -0.1766730202q[6] = -0.1709628636q[7] = -0.1651273005q[8] = -0.1591756024q[9] = -0.1531160455q[10] = -0.1469560005q[11] = -0.1407020132q[12] = -0.1343598738q[13] = -0.1279346790q[14] = -0.1214308876q[15] = -0.1148523686q[16] = -0.1082024454q[17] = -0.1014839341q[18] = -0.0946991783q[19] = -0.0878500799q[20] = -0.0809381268q[21] = -0.0739644174q[22] = -0.0669296831q[23] = -0.0598343081q[24] = -0.0526783466q[25] = -0.0454615388q[26] = -0.0381833249q[27] = -0.0308428572q[28] = -0.0234390115q[29] = -0.0159703957q[30] = -0.0084353584q[31] = -0.0008319956q[32] = 0.0068418435q[33] = 0.0145885527q[34] = 0.0224107648q[35] = 0.0303113495q[36] = 0.0382934126q[37] = 0.0463602959q[38] = 0.0545155789q[39] = 0.0627630810q[40] = 0.0711068657q[41] = 0.0795512453q[42] = 0.0881007879q[43] = 0.0967603259q[44] = 0.1055349658q[45] = 0.1144301000q[46] = 0.1234514222q[47] = 0.1326049434q[48] = 0.1418970123q[49] = 0.1513343370q[50] = 0.1609240126q[51] = 0.1706735517q[52] = 0.1805909194q[53] = 0.1906845753q[54] = 0.2009635191q[55] = 0.2114373458q[56] = 0.2221163080q[57] = 0.2330113868q[58] = 0.2441343742q[59] = 0.2554979664q[60] = 0.2671158700q[61] = 0.2790029236q[62] = 0.2911752349q[63] = 0.3036503350q[64] = 0.9025275713q[65] = 0.9103585196q[66] = 0.9176977825q[67] = 0.9245760683q[68] = 0.9310214581q[69] = 0.9370596739q[70] = 0.9427143143q[71] = 0.9480070606q[72] = 0.9529578566q[73] = 0.9575850672q[74] = 0.9619056158q[75] = 0.9659351065q[76] = 0.9696879297q[77] = 0.9731773547q[78] = 0.9764156119q[79] = 0.9794139640q[80] = 0.9821827692q[81] = 0.9847315377q[82] = 0.9870689790q[83] = 0.9892030462q[84] = 0.9911409728q[85] = 0.9928893067q[86] = 0.9944539395q[87] = 0.9958401318q[88] = 0.9970525352q[89] = 0.9980952118q[90] = 0.9989716504q[91] = 0.9996847806q[92] = 1.0002369837q[93] = 1.0006301028q[94] = 1.0008654482q[95] = 1.0009438063q[96] = 1.0008654482q[97] = 1.0006301028q[98] = 1.0002369837q[99] = 0.9996847806q[100] = 0.9989716504q[101] = 0.9980952118q[102] = 0.9970525352q[103] = 0.9958401318q[104] = 0.9944539395q[105] = 0.9928893067q[106] = 0.9911409728q[107] = 0.9892030462q[108] = 0.9870689790q[109] = 0.9847315377q[110] = 0.9821827692q[111] = 0.9794139640q[112] = 0.9764156119q[113] = 0.9731773547q[114] = 0.9696879297q[115] = 0.9659351065q[116] = 0.9619056158q[117] = 0.9575850672q[118] = 0.9529578566q[119] = 0.9480070606q[120] = 0.9427143143q[121] = 0.9370596739q[122] = 0.9310214581q[123] = 0.9245760683q[124] = 0.9176977825q[125] = 0.9103585196q[126] = 0.9025275713q[127] = 0.8941712974q[128] = 0.2911752349q[129] = 0.2790029236q[130] = 0.2671158700q[131] = 0.2554979664q[132] = 0.2441343742q[133] = 0.2330113868q[134] = 0.2221163080q[135] = 0.2114373458q[136] = 0.2009635191q[137] = 0.1906845753q[138] = 0.1805909194q[139] = 0.1706735517q[140] = 0.1609240126q[141] = 0.1513343370q[142] = 0.1418970123q[143] = 0.1326049434q[144] = 0.1234514222q[145] = 0.1144301000q[146] = 0.1055349658q[147] = 0.0967603259q[148] = 0.0881007879q[149] = 0.0795512453q[150] = 0.0711068657q[151] = 0.0627630810q[152] = 0.0545155789q[153] = 0.0463602959q[154] = 0.0382934126q[155] = 0.0303113495q[156] = 0.0224107648q[157] = 0.0145885527q[158] = 0.0068418435q[159] = -0.0008319956q[160] = -0.0084353584q[161] = -0.0159703957q[162] = -0.0234390115q[163] = -0.0308428572q[164] = -0.0381833249q[165] = -0.0454615388q[166] = -0.0526783466q[167] = -0.0598343081q[168] = -0.0669296831q[169] = -0.0739644174q[170] = -0.0809381268q[171] = -0.0878500799q[172] = -0.0946991783q[173] = -0.1014839341q[174] = -0.1082024454q[175] = -0.1148523686q[176] = -0.1214308876q[177] = -0.1279346790q[178] = -0.1343598738q[179] = -0.1407020132q[180] = -0.1469560005q[181] = -0.1531160455q[182] = -0.1591756024q[183] = -0.1651273005q[184] = -0.1709628636q[185] = -0.1766730202q[186] = -0.1822474011q[187] = -0.1876744222q[188] = -0.1929411519q[189] = -0.1980331588q[190] = -0.2029343380q[191] = -0.2076267137에 의해 주어지도록 조절되는 것을 특징으로 하는 필터 생성기(104).
- 청구항 23 또는 청구항 24에 있어서,상기 복소 변조된 필터 뱅크(301)는, 중간 필터 정의 신호로서 이득 조절된 복소 값의 서브밴드 신호를 출력하기 전에, 적어도 하나의 복소 값의 서브밴드 신호를 그 값에 대하여 조절하는 이득 조절기를 더 포함하는 필터 생성기(104).
- 청구항 23 또는 청구항 24에 있어서,상기 복소 변조된 필터 뱅크(301)는 상기 필터 생성기(104)에 제공되는 필터 정의 신호에 기초하여 임펄스 응답 신호를 생성하는 임펄스 응답 생성기(610)를 더 포함하고, 상기 임펄스 응답 생성기(610)에 의해 출력되는 임펄스 응답 신호가 상기 복소 변조된 필터 뱅크(301)로 공급되는 것을 특징으로 하는 필터 생성기(104).
- 청구항 34에 있어서,상기 임펄스 응답 생성기(610)는, 진폭/주파수 필터 특성, 위상/주파수 필터 특성, 및 필터 정의 신호로서의 시간 영역에서의 진폭/주파수 필터 특성을 나타내는 필터 탭의 세트를 포함하는 신호 중 적어도 하나에 기초하는 임펄스 응답 신호를 생성하도록 조절되는 것을 특징으로 하는 필터 생성기(104).
- 비-균일 진폭/주파수 특성을 가지는 필터 특성을 이용해 필터링된 시간 영역 입력 신호의 표현인 시간 영역 출력 신호를 획득하기 위하여 시간 영역 입력 신호를 필터링하는 방법에 있어서,중간 필터 정의 신호인 L 개의 복소 값의 서브밴드 신호를 획득하기 위해 KQ ㆍL 개의 탭을 포함하는 프로토타입 필터에 기초하여 비-균일 진폭/주파수 특성의 필터 특성을 나타내고, KHㆍL 개의 필터 탭을 포함하는 유한 임펄스 응답 신호를 필터링하는 단계로서,상기 중간 필터 정의 신호의 각 복소 값의 서브밴드 신호가 (KH + KQ -1) 개의 필터 탭을 포함하는 하나의 서브밴드에 대한 필터 임펄스 응답에 대응하고,상기 중간 필터 정의 신호의 복소 값의 서브밴드 신호들 중 적어도 하나는 적어도 2개의 다른 비-소멸 값들을 포함하고,상기 중간 필터 정의 신호의 복소 값의 서브밴드 신호들 중 적어도 하나는 상기 비-균일 진폭/주파수 특성에 대응하는, 유한 임펄스 응답 신호의 필터링 단계;L 개의 복소 서브밴드 신호들을 획득하기 위해 시간 영역 입력 신호를 분석하는 단계;분석된 상기 복소 서브밴드 신호 각각을 필터링하는 단계로서,적어도 하나의 복소 서브밴드 신호는 비-균일 진폭/주파수 특성을 이용해 필터링되고,각 복소 서브밴드 신호는 중간 필터 정의 신호의 필터 임펄스 응답에 기초하여 필터링되고,(KH + KQ -1) 개의 필터 탭을 포함하는 상기 중간 필터 정의 신호의 필터 임펄스 응답 각각은 KHㆍL 개의 탭을 포함하는 상기 필터 특성을 가지는 필터의 임펄스 응답보다 짧으며,복수의 복소 서브밴드 신호를 필터링하는 데 사용되는 상기 임펄스 응답의 비-균일 진폭/주파수 특성이 함께 비-균일 필터 특성을 나타내는, 분석된 복소 서브밴드 신호의 필터링 단계; 및상기 분석된 복소 서브밴드 신호들의 필터링의 출력으로부터 시간 영역 출력 신호를 합성하는 단계를 포함하고,여기서, L, KQ, 및 KH 는 양의 정수인, 필터링 방법.
- 시간 영역에서 진폭/주파수 필터 특성을 나타내는 임펄스 응답 신호에 기초하는 중간 서브밴드 필터를 위한 필터 탭을 포함하는 중간 필터 정의 신호를 제공하는 방법으로서,중간 필터 정의 신호로서 64 개의 복소 값의 서브밴드 신호를 획득하기 위해, 시간 영역에서 진폭/주파수 필터 특성을 표시하는 상기 임펄스 응답 신호를 필터링하는 단계를 포함하고,복소 값의 서브밴드 신호 각각은, 식(20)
에 기초하는 값들 gn(k)를 포함하고,여기서,(18)
이며, Nh 는 상기 필터 특성을 가지는 필터의 임펄스 응답 h(v) 의 길이이고, π = 3.1415926...는 순환수이고 i =은 복소 유닛이며, q(v)는 실수 값의 프로토타입 필터의 필터 탭이며,
각 복소 값의 서브밴드 신호는 서브밴드 신호를 위한 중간 필터에 대한 임펄스 응답에 대응하고,상기 복소 값의 서브밴드 신호 중 적어도 하나는 적어도 2개의 다른 비-소멸 값을 포함하며,각 복소 값의 서브밴드 신호는 (Kh + 2) 개의 필터 탭을 포함하며,여기서, Kh 는 Kh = [Nh /64] 에 의해 주어지며,상기 프로토타입 필터 탭 q(v)가 0 내지 191의 정수 v 에 대해 관계식:-0.204 ≤ q[0] ≤ -0.202-0.199 ≤ q[1] ≤ -0.197-0.194 ≤ q[2] ≤ -0.192-0.189 ≤ q[3] ≤ -0.187-0.183 ≤ q[4] ≤ -0.181-0.178 ≤ q[5] ≤ -0.176-0.172 ≤ q[6] ≤ -0.170-0.166 ≤ q[7] ≤ -0.164-0.160 ≤ q[8] ≤ -0.158-0.154 ≤ q[9] ≤ -0.152-0.148 ≤ q[10] ≤ -0.146-0.142 ≤ q[11] ≤ -0.140-0.135 ≤ q[12] ≤ -0.133-0.129 ≤ q[13] ≤ -0.127-0.122 ≤ q[14] ≤ -0.120-0.116 ≤ q[15] ≤ -0.114-0.109 ≤ q[16] ≤ -0.107-0.102 ≤ q[17] ≤ -0.100-0.096 ≤ q[18] ≤ -0.094-0.089 ≤ q[19] ≤ -0.087-0.082 ≤ q[20] ≤ -0.080-0.075 ≤ q[21] ≤ -0.073-0.068 ≤ q[22] ≤ -0.066-0.061 ≤ q[23] ≤ -0.059-0.054 ≤ q[24] ≤ -0.052-0.046 ≤ q[25] ≤ -0.044-0.039 ≤ q[26] ≤ -0.037-0.032 ≤ q[27] ≤ -0.030-0.024 ≤ q[28] ≤ -0.022-0.017 ≤ q[29] ≤ -0.015-0.009 ≤ q[30] ≤ -0.007-0.002 ≤ q[31] ≤ 0.0000.006 ≤ q[32] ≤ 0.0080.014 ≤ q[33] ≤ 0.0160.021 ≤ q[34] ≤ 0.0230.029 ≤ q[35] ≤ 0.0310.037 ≤ q[36] ≤ 0.0390.045 ≤ q[37] ≤ 0.0470.054 ≤ q[38] ≤ 0.0560.062 ≤ q[39] ≤ 0.0640.070 ≤ q[40] ≤ 0.0720.079 ≤ q[41] ≤ 0.0810.087 ≤ q[42] ≤ 0.0890.096 ≤ q[43] ≤ 0.0980.105 ≤ q[44] ≤ 0.1070.113 ≤ q[45] ≤ 0.1150.122 ≤ q[46] ≤ 0.1240.132 ≤ q[47] ≤ 0.1340.141 ≤ q[48] ≤ 0.1430.150 ≤ q[49] ≤ 0.1520.160 ≤ q[50] ≤ 0.1620.170 ≤ q[51] ≤ 0.1720.180 ≤ q[52] ≤ 0.1820.190 ≤ q[53] ≤ 0.1920.200 ≤ q[54] ≤ 0.2020.210 ≤ q[55] ≤ 0.2120.221 ≤ q[56] ≤ 0.2230.232 ≤ q[57] ≤ 0.2340.243 ≤ q[58] ≤ 0.2450.254 ≤ q[59] ≤ 0.2560.266 ≤ q[60] ≤ 0.2680.278 ≤ q[61] ≤ 0.2800.290 ≤ q[62] ≤ 0.2920.303 ≤ q[63] ≤ 0.3050.902 ≤ q[64] ≤ 0.9040.909 ≤ q[65] ≤ 0.9110.917 ≤ q[66] ≤ 0.9190.924 ≤ q[67] ≤ 0.9260.930 ≤ q[68] ≤ 0.9320.936 ≤ q[69] ≤ 0.9380.942 ≤ q[70] ≤ 0.9440.947 ≤ q[71] ≤ 0.9490.952 ≤ q[72] ≤ 0.9540.957 ≤ q[73] ≤ 0.9590.961 ≤ q[74] ≤ 0.9630.965 ≤ q[75] ≤ 0.9670.969 ≤ q[76] ≤ 0.9710.972 ≤ q[77] ≤ 0.9740.975 ≤ q[78] ≤ 0.9770.978 ≤ q[79] ≤ 0.9800.981 ≤ q[80] ≤ 0.9830.984 ≤ q[81] ≤ 0.9860.986 ≤ q[82] ≤ 0.9880.988 ≤ q[83] ≤ 0.9900.990 ≤ q[84] ≤ 0.9920.992 ≤ q[85] ≤ 0.9940.993 ≤ q[86] ≤ 0.9950.995 ≤ q[87] ≤ 0.9970.996 ≤ q[88] ≤ 0.9980.997 ≤ q[89] ≤ 0.9990.998 ≤ q[90] ≤ 1.0000.999 ≤ q[91] ≤ 1.0010.999 ≤ q[92] ≤ 1.0011.000 ≤ q[93] ≤ 1.0021.000 ≤ q[94] ≤ 1.0021.000 ≤ q[95] ≤ 1.0021.000 ≤ q[96] ≤ 1.0021.000 ≤ q[97] ≤ 1.0020.999 ≤ q[98] ≤ 1.0010.999 ≤ q[99] ≤ 1.0010.998 ≤ q[100] ≤ 1.0000.997 ≤ q[101] ≤ 0.9990.996 ≤ q[102] ≤ 0.9980.995 ≤ q[103] ≤ 0.9970.993 ≤ q[104] ≤ 0.9950.992 ≤ q[105] ≤ 0.9940.990 ≤ q[106] ≤ 0.9920.988 ≤ q[107] ≤ 0.9900.986 ≤ q[108] ≤ 0.9880.984 ≤ q[109] ≤ 0.9860.981 ≤ q[110] ≤ 0.9830.978 ≤ q[111] ≤ 0.9800.975 ≤ q[112] ≤ 0.9770.972 ≤ q[113] ≤ 0.9740.969 ≤ q[114] ≤ 0.9710.965 ≤ q[115] ≤ 0.9670.961 ≤ q[116] ≤ 0.9630.957 ≤ q[117] ≤ 0.9590.952 ≤ q[118] ≤ 0.9540.947 ≤ q[119] ≤ 0.9490.942 ≤ q[120] ≤ 0.9440.936 ≤ q[121] ≤ 0.9380.930 ≤ q[122] ≤ 0.9320.924 ≤ q[123] ≤ 0.9260.917 ≤ q[124] ≤ 0.9190.909 ≤ q[125] ≤ 0.9110.902 ≤ q[126] ≤ 0.9040.893 ≤ q[127] ≤ 0.8950.290 ≤ q[128] ≤ 0.2920.278 ≤ q[129] ≤ 0.2800.266 ≤ q[130] ≤ 0.2680.254 ≤ q[131] ≤ 0.2560.243 ≤ q[132] ≤ 0.2450.232 ≤ q[133] ≤ 0.2340.221 ≤ q[134] ≤ 0.2230.210 ≤ q[135] ≤ 0.2120.200 ≤ q[136] ≤ 0.2020.190 ≤ q[137] ≤ 0.1920.180 ≤ q[138] ≤ 0.1820.170 ≤ q[139] ≤ 0.1720.160 ≤ q[140] ≤ 0.1620.150 ≤ q[141] ≤ 0.1520.141 ≤ q[142] ≤ 0.1430.132 ≤ q[143] ≤ 0.1340.122 ≤ q[144] ≤ 0.1240.113 ≤ q[145] ≤ 0.1150.105 ≤ q[146] ≤ 0.1070.096 ≤ q[147] ≤ 0.0980.087 ≤ q[148] ≤ 0.0890.079 ≤ q[149] ≤ 0.0810.070 ≤ q[150] ≤ 0.0720.062 ≤ q[151] ≤ 0.0640.054 ≤ q[152] ≤ 0.0560.045 ≤ q[153] ≤ 0.0470.037 ≤ q[154] ≤ 0.0390.029 ≤ q[155] ≤ 0.0310.021 ≤ q[156] ≤ 0.0230.014 ≤ q[157] ≤ 0.0160.006 ≤ q[158] ≤ 0.008-0.002 ≤ q[159] ≤ 0.000-0.009 ≤ q[160] ≤ -0.007-0.017 ≤ q[161] ≤ -0.015-0.024 ≤ q[162] ≤ -0.022-0.032 ≤ q[163] ≤ -0.030-0.039 ≤ q[164] ≤ -0.037-0.046 ≤ q[165] ≤ -0.044-0.054 ≤ q[166] ≤ -0.052-0.061 ≤ q[167] ≤ -0.059-0.068 ≤ q[168] ≤ -0.066-0.075 ≤ q[169] ≤ -0.073-0.082 ≤ q[170] ≤ -0.080-0.089 ≤ q[171] ≤ -0.087-0.096 ≤ q[172] ≤ -0.094-0.102 ≤ q[173] ≤ -0.100-0.109 ≤ q[174] ≤ -0.107-0.116 ≤ q[175] ≤ -0.114-0.122 ≤ q[176] ≤ -0.120-0.129 ≤ q[177] ≤ -0.127-0.135 ≤ q[178] ≤ -0.133-0.142 ≤ q[179] ≤ -0.140-0.148 ≤ q[180] ≤ -0.146-0.154 ≤ q[181] ≤ -0.152-0.160 ≤ q[182] ≤ -0.158-0.166 ≤ q[183] ≤ -0.164-0.172 ≤ q[184] ≤ -0.170-0.178 ≤ q[185] ≤ -0.176-0.183 ≤ q[186] ≤ -0.181-0.189 ≤ q[187] ≤ -0.187-0.194 ≤ q[188] ≤ -0.192-0.199 ≤ q[189] ≤ -0.197-0.204 ≤ q[190] ≤ -0.202-0.209 ≤ q[191] ≤ -0.207을 만족시키는 중간 필터 정의 신호 제공 방법. - 컴퓨터 상에서 동작시, 청구항 36 또는 37에 기재된 방법 중 하나에 따른 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 매체.
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