KR101610662B1 - 분해된 오디오 신호의 재구성 시스템 및 방법 - Google Patents

분해된 오디오 신호의 재구성 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

분해된 오디오 신호를 재구성하기 위한 시스템 및 방법이 제공된다. 실시예에서, 분해된 오디오 신호가 수신된다. 이러한 분해된 오디오 신호는 필터 뱅크로부터 주파수의 함수로서 연속 시프트되는 그룹 딜레이를 갖고 있는 복수의 서브밴드 신호를 포함할 수 있다. 그다음, 이러한 복수의 서브밴드 신호는 2개 이상의 그룹으로 그룹화될 수 있다. 이러한 2개 이상의 그룹중 적어도 하나에 딜레이 함수가 적용될 수 있다. 이어서, 2개 이상의 그룹은 조합되어, 출력될 수 있는 오디오 신호를 재구성할 수 있다.

Description

분해된 오디오 신호의 재구성 시스템 및 방법{SYSTEMS AND METHODS FOR RECONSTRUCTING DECOMPOSED AUDIO SIGNALS}
본 발명은 일반적으로 오디오 처리에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 분해된 오디오 신호의 재구성에 관한 것이다.
현재, 필터 뱅크는 신호 처리에서 보통 분해된 신호를 서브 컴포넌트로 분해하기 위해 사용된다. 이러한 서브 컴포넌트는 별개로 수정된 후에, 수정된 신호로서 재구성될 수 있다. 필터 뱅크의 캐스케이드 특성 때문에, 상술된 신호의 서브 컴포넌트는 연속 래그를 가질 수 있다. 이러한 서브 컴포넌트를 재구성을 위해 재정렬하기 위해, 각 서브컴포넌트에 딜레이가 적용될 수 있다. 서브컴포넌트는 가장 큰 래그를 갖고 있는 서브컴포넌트와 정렬될 수 있다. 불행하게도, 이러한 프로세스는 수정된 신호와 오리지널 신호 사이에 레이턴시를 유발하고, 이러한 레이턴시는 최소한 가장 큰 래그와 동일하다.
예를 들어, 통신과 같은 실시간 적용에서, 과도한 레이턴시는 성능을 저해하여 수용될 수 없다. 3세대 파트너 프로젝트(3GPP)에 의해 특정된 것과 같은 표준은 특정 레벨 아래의 레이턴시를 요구한다. 레이턴시를 줄이기 위해, 종래 시스템에서 성능을 희생하면서 기술이 개발되어 왔다.
본 발명의 실시예는 분해된 오디오 신호를 재구성하기 위한 시스템 및 방법을 제공한다. 실시예에서, 분해된 오디오 신호는 필터 뱅크로부터 수신된다. 이러한 분해된 오디오 신호는 주파수의 함수로서 연속으로 시프트된 그룹 딜레이를 갖고 있는 복수의 서브밴드 신호를 포함할 수 있다. 복수의 서브밴드 신호는 2개 이상의 그룹으로 그룹화될 수 있다. 실시예에 따라, 2개 이상의 그룹이 오버랩핑하지 않을 수 있다.
딜레이 함수는 2개 이상의 그룹중 적어도 하나에 적용될 수 있다. 실시예에서, 딜레이 함수를 적용하는 단계는 2개 이상의 그룹중 적어도 하나의 서브밴드 신호의 그룹 딜레이를 재정렬시킬 수 있다. 일부 실시예에서, 딜레이 함수는 음향 심리학 모델에 적어도 부분적으로 기초할 수 있다. 또한, 딜레이 함수는 딜레이 표를 사용하여 정의될 수 있다.
그다음, 2개 이상의 그룹은 조합되어 오디오 신호를 재구성할 수 있다. 일부 실시예에서, 복수의 서브밴드 신호의 각각의 위상 또는 진폭중 하나 이상이 조정될 수 있다. 이러한 조합 단계는 2개 이상의 그룹을 합산하는 단계를 포함할 수 있다. 최종적으로 오디오 신호가 출력될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예를 채용하는 시스템의 블록도의 예이다.
도 2는 재구성 모듈의 예를 상세하게 도시한 도면이다.
도 3은 실시에에 따른 재구성 모듈내의 신호 흐름을 설명하는 도면이다.
도 4는 딜레이 함수의 예를 표시한 도면이다.
도 5는 재구성된 오디오 신호의 특성예를 설명하는 도면이다.
도 6은 분해된 오디오 신호를 재구성하기 위한 방법예의 순서도이다.
본 발명의 실시예는 분해된 오디오 신호를 재구성하기 위한 시스템 및 방법을 제공한다. 특히, 이러한 시스템 및 방법은 실질상 성능을 보존하면서 레이턴시를 감소시킨다. 실시예에서, 필터 뱅크로부터 수신된 신호의 서브컴포넌트는 그룹으로 배치되고 비연속 영역으로 그룹별로 지연되어 재구성된다.
도 1은 본 발명의 실시예가 실시될 수 있는 시스템(100)의 예가 도시되어 있다. 이러한 시스템(100)은 휴대폰, 보청기, 스피커폰, 전화, 컴퓨터, 또는 오디오 신호를 처리할 수 있는 임의의 다른 디바이스와 같은 임의의 디바이스일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 이러한 시스템(100)은 또한 이러한 디바이스중 어느 하나의 오디오 경로를 나타낼 수 있다.
실시예에서, 시스템(100)은 오디오 처리 엔진(102), 오디오 소스(104), 컨디셔닝 모듈(106) 및 오디오 싱크(108)를 포함하고 있다. 오디오 신호의 재구성과 관련되지 않은 추가 컴포넌트가 시스템(100)에 제공될 수 있다. 또한, 시스템(100)이 도 1의 각 컴포넌트로부터 그 다음 컴포넌트로 데이터의 논리적 진행을 기술하였지만, 대안의 실시예가 하나 이상의 버스 또는 다른 엘리먼트를 통해 결합된 시스템(100)의 다양한 컴포넌트를 포함할 수 있다.
오디오 처리 엔진(102)의 예는 오디오 소스(104)로부터 수신된 입력 (오디오) 신호를 처리한다. 하나의 실시예에서, 오디오 처리 엔진(102)은 범용 프로세서에 의해 동작되는 디바이스에 저장된 소프트웨어를 포함한다. 다양한 실시예에서, 오디오 처리 엔진(102)은 분석 필터 뱅크 모듈(110), 수정 모듈(112), 및 재구성 모듈(114)을 포함한다. 다소의 또는 기능적으로 등가인 모듈이 오디오 처리 엔진(102)에 제공될 수 있음을 주목해야 한다. 예를 들어, 하나 이상의 모듈(110-114)은 소수의 모듈에 조합될 수 있어 여전히 동일한 기능을 제공할 수 있다.
오디오 소스(104)는 입력 (오디오) 신호를 수신하는 임의의 디바이스를 포함한다. 일부 실시예에서, 오디오 소스(104)는 아날로그 오디오 신호를 수신하도록 구성되어 있다. 하나의 예에서, 오디오 소스(104)는 아날로그/디지털(A/D) 컨버터에 결합된 마이크로폰이다. 마이크로폰은 아날로그 오디오 신호를 수신하도록 구성되고, A/D 컨버터는 이러한 아날로그 오디오 신호를 샘플링하여 아날로그 오디오 신호를 추가 처리에 적합한 디지털 오디오 신호로 전환한다. 다른 예에서, 오디오 소스(104)는 아날로그 오디오 신호를 수신하도록 구성되고 컨디셔닝 모듈(106)은 A/D 컨버터를 포함한다. 대안의 실시예에서, 오디오 소스(104)는 디지털 오디오 신호를 수신하도록 구성된다. 예를 들어, 오디오 소스(104)는 하드 디스크 또는 다른 형태의 매체에 저장된 오디오 신호 데이터를 판독할 수 있는 디스크 디바이스이다. 또다른 실시예는 다른 형태의 오디오 신호 센싱/캡쳐링 디바이스를 사용할 수 있다.
예시된 컨디셔닝 모듈(106)은 입력 신호를 사전 처리한다(즉, 입력 신호의 분해를 필요로 하지 않는 임의의 처리). 하나의 실시예에서, 컨디셔닝 모듈(106)은 자동 이득 제어를 포함한다. 컨디셔닝 모듈(106)은 또한 에러 보정 및 노이즈 필터링을 실행할 수 있다. 컨디셔닝 모듈(106)은 오디오 신호를 사전 처리하기 위한 다른 컴포넌트 및 펑션을 포함할 수 있다.
분석 필터 뱅크 모듈(110)은 수신된 입력 신호를 복수의 서브컴포넌트 또는 서브밴드 신호로 분해한다. 실시예에서, 각 서브밴드 신호는 주파수 성분을 나타낸다. 분석 필터 뱅크 모듈(110)은 (도 1에 도시되지 않은) 다양한 실시예에 따라 많은 상이한 타입의 필터 뱅크 및 필터를 포함할 수 있다. 하나의 예에서, 분석 필터 뱅크 모듈(110)은 선형 위상 필터 뱅크를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 분석 필터 뱅크 모듈(110)은 복수의 복소수값 필터를 포함할 수 있다. 이러한 필터는 2차 및 그 상위 차수의 필터와 비교하여 계산 비용을 줄이기 위해 1차 필터(예를 들어, 단극, 복소값)일 수 있다. 또한, 이러한 필터들은 요구되는 채널 분해능을 산출하도록 설계된 차단 주파수를 갖는 무한 임펄스 응답(IIR) 필터일 수 있다. 일부 실시예에서, 이러한 필터들은 특정 서브밴드내에 신호를 억제하거나 출력하기 위해 복소 오디오 신호에 다양한 계수를 갖는 힐버트 변환을 행할 수 있다. 다른 실시예에서, 필터는 고속 코클리어(cochlear) 변환을 행할 수 있다. 이러한 필터들은 다양한 실시예에 따라, 필터 캐스케이드로 구성될 수 있어서, 하나의 필터의 출력은 캐스케이드에서의 다음 필터의 입력이 된다. 캐스케이드에서의 필터의 세트는 옥타브로 분리될 수 있다. 집합적으로, 필터의 출력은 오디오 신호의 서브밴드 성분을 나타낸다.
예시된 수정 모듈(112)은 분석 필터 뱅크 모듈(110)로부터 각 분석 경로상에서 서브밴드 신호의 각각을 수신한다. 수정 모듈(112)은 각 분석 경로에 기초하여 서브밴드 신호를 수정/조정할 수 있다. 하나의 예에서, 수정 모듈(1120)은 특정 분석 경로에서 수신된 서브밴드 신호로부터 노이즈를 억제한다. 또 다른 예에서, 특정 분석 경로부터 수신된 서브밴드 신호는 서브밴드 신호의 부적당한 부분을 제거하기 위해 추가 필터를 통해 감쇠되거나, 억제되거나 통과될 수 있다.
재구성 모듈(114)은 수정된 서브밴드 신호를 재구성된 오디오 신호로 재구성하여 출력한다. 실시예에서, 재구성 모듈(114)은 복소 서브밴드 신호에 위상 정렬을 행하고, 진폭 보상을 행하고, 복소부를 캔슬하고 재구성 동안 서브밴드 신호의 나머지 실수부를 지연시켜 재구성된 오디오 신호의 분해능을 향상시킨다. 재구성 모듈(114)은 도 2과 관련하여 보다 상세하게 설명될 것이다.
오디오 싱크(108)는 재구성된 오디오 신호를 출력하기 위한 임의의 디바이스를 포함한다. 일부 실시예에서, 오디오 싱크(108)는 아날로그 재구성된 오디오 신호를 출력한다. 예를 들어, 오디오 싱크(108)는 디지털-아날로그(D/A) 컨버터 및 스피커를 포함할 수 있다. 이러한 예에서, D/A 컨버터는 오디오 처리 엔진(102)로부터 재구성된 오디오 신호를 수신하여 아날로그 재구성된 오디오 신호로 변환하도록 구성된다. 그다음, 스피커는 아날로그 재구성된 오디오 신호를 수신하고 출력할 수 있다. 오디오 싱크(108)는 헤드폰, 이어버드 또는 보청기를 포함하는 임의의 아날로그 출력 디바이스를 포함할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 대안으로, 오디오 싱크(108)는 D/A 컨버터 및 외부 오디오 디바이스(예를 들어, 스피커, 헤드폰, 이어버드, 보청기)에 결합되도록 구성된 오디오 출력 포트를 포함한다.
대안의 실시예에서, 오디오 싱크(108)는 디지털 재구성된 오디오 신호를 출력한다. 예를 들어, 오디오 싱크(108)는 디스크 디바이스를 포함할 수 있고, 재구성된 오디오 신호는 하드 디스크 또는 다른 저장 매체에 저장될 수 있다. 대안의 실시예에서, 오디오 싱크(108)는 선택사항이고 오디오 처리 엔진(102)은 추가 처리(도 1에 도시되지 않음)를 위한 재구성된 오디오 신호를 산출한다.
이제 도 2에, 예시된 재구성 모듈(114)이 상세하게 도시되어 있다. 재구성 모듈(114)은 그룹핑 서브모듈(202), 딜레이 서브모듈(204), 조정 서브모듈(206), 및 조합 서브모듈(208)을 포함할 수 있다. 도 2가 다양한 서브모듈을 포함하는 것으로 재구성 모듈(114)을 기술하고 있지만, 보다 많거나 적은 서브모듈이 재구성 모듈(114)에 포함될 수 있고 여전히 다양한 실시예의 범위내에 포함된다. 또한, 다양한 재구성 모듈(114)의 다양한 서브모듈이 단일 서브모듈로 조합될 수 있다. 예를 들어, 그룹핑 서브모듈(202) 및 딜레이 서브모듈(204)의 기능이 하나의 서브모듈로 조합될 수 있다.
그룹핑 서브모듈(202)은 복수의 서브밴드 신호를 2개 이상의 그룹으로 그룹화하도록 구성될 수 있다. 실시예에서, 각 그룹내에 구현된 서브밴드 신호는 인접한 주파수 밴드로부터의 서브밴드 신호를 포함한다. 일부 실시예에서, 이러한 그룹들은 오버랩될 수 있다. 즉, 일부 실시예에서, 하나 이상의 서브밴드 신호가 하나 보다 많은 그룹에 포함될 수 있다. 다른 실시예에서, 이러한 그룹들은 오버랩하지 않는다. 그룹핑 서브모듈(202)에 의해 지정된 그룹의 수는 계산 복잡도, 신호 품질 및 다른 고려사항에 기초하여 최적화될 수 있다. 또한, 각 그룹내에 포함된 서브밴드의 수는 그룹마다 다양할 수 있거나 각 그룹에 대해 동일할 수 있다.
딜레이 서브모듈(204)은 2개 이상의 그룹중 적어도 하나에 딜레이 함수를 적용하도록 구성될 수 있다. 이러한 딜레이 함수는 2개 이상의 그룹에 포함된 각 서브밴드 신호를 지연시키기 위해 주기를 결정할 수 있다. 실시예에서, 딜레이 함수는 2개 이상의 그룹중 적어도 하나에서의 서브밴드 신호의 그룹 딜레이를 재정렬하도록 적용된다. 딜레이 함수는 음향 심리학 모델에 적어도 부분적으로 기초할 수 있다. 일반적으로, 음향 심리학 모델은 인간 귀의 감도 및 오디오 신호에서의 위상 전이의 인지와 같은, 음향 현상의 주관적이거나 심리학적인 특징을 다룬다. 또한, 딜레이 함수는 도 3과 관련하여 더 설명되는 바와 같이, 딜레이 테이블을 사용하여 정의될 수 있다.
조정 서브모듈(206)은 서브밴드 신호의 위상 또는 진폭중 하나 이상을 조정하도록 구성될 수 있다. 실시예에서, 이러한 조정은 재구성 동안 생성된 리플을 최소화할 수 있다. 이러한 위상 및 진폭은 조정 서브모듈(206)에 의해 임의의 샘플에 대해 유도될 수 있다. 따라서, 오디오 신호의 재구성은 수학적으로 보다 용이하게 만들어진다. 이러한 접근의 결과, 임의의 샘플에 대한 진폭 및 위상은 추가 처리를 위해 용이하게 사용가능하다. 일부 실시예에 따라, 조정 서브모듈(206)은 각 서브밴드 신호의 허수부를 캔슬하거나 제거하도록 구성된다.
조합 서브모듈(208)은 오디오 신호를 재구성하기 위해 그룹을 조합하도록 구성될 수 있다. 실시예에 따라, 서브밴드 신호의 실수부는 합산되어, 재구성된 오디오 신호를 생성한다. 그러나, 오디오 신호를 재구성하기 위한 다른 방법이 대안의 실시예에서 조합 서브모듈(208)에 의해 사용될 수 있다. 그다음, 재구성된 오디오 신호는 오디오 싱크(108)에 의해 출력될 수 있거나 추가 처리될 수 있다.
도 3은 하나 실시예에 따른 재구성 모듈(114)내의 신호 흐름을 설명하는 도면이다. 좌측으로부터 우측으로, 도시된 바와 같이, 서브밴드 신호 s1-sn 은 아래에 더 설명되는 바와 같이, 수신되고 그룹핑 서브모듈(202)에 의해 그룹화되고, 딜레이 서브모듈(204)에 의해 지연되고, 조정 서브모듈(206)에 의해 조정되고, 조합 서브모듈(208)에 의해 재구성된다. 서브밴드 신호 s1-sn 은 다양한 실시예에 따라, 분석 필터 뱅크 모듈(110) 또는 수정 모듈(112)로부터 수신될 수 있다.
그룹핑 서브모듈(202)에 의해 수신되는 서브밴드 신호는 서브밴드 신호의 각각과 연관된 플롯팅된 커브에 의해 설명되는 바와 같이, 주파수의 함수로서 연속으로서 시프트된 그룹 딜레이를 갖고 있다. 이러한 커브는 그 중심이, 각각 서브밴드 신호 s1-sn 에 대해 시각 τ1-τn 주변에 있다. 이러한 서브밴드 신호 s1과 관련하여, 각 연속 서브밴드 신호 sx 는 시간 τ(sx) = τx - τ1(x = 2,3,4,...,n) 만큼 래그한다. 예를 들어, 서브밴드 신호 s6 은 시간 τ(s6) = τ6 - τ1 만큼 서브밴드 신호 s1에 대해 래그한다. 래그 시간 τ(sx)의 실제 값은 다른 팩터중에, 어느 타입의 필터가 분석 필터 뱅크 모듈(110)에 포함되어 있고, 어떻게 필터가 배열되어 있는지, 및 서브밴드 신호의 전체 수에 종속될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 그룹핑 서브모듈(202)은 3의 그룹으로 서브밴드 신호를 그룹화하고, g1. g2...gn은 서브 밴드 신호 s1-s3, 서브밴드 신호 s4-s6...서브밴드 신호 sn-2-sn을 각각 포함한다. 실시예에 따라, 그룹핑 서브모듈(202)은 서브밴드 신호를 임의의 수의 그룹으로 그룹화할 수 있다. 결국, 임의의 수의 서브밴드 신호는 임의의 하나의 주어진 그룹에 포함될 수 있어서, 이러한 그룹들은 동일한 수의 서브밴드 신호를 반드시 포함할 필요는 없다. 또한, 그룹은 오버래핑되거나 논오버래핑될 수 있고 인접한 주파수 밴드로부터 서브밴드 신호를 포함할 수 있다.
서브밴드 신호 s1-sn이 그룹핑 서브모듈(202)에 의해 그룹들로 분할된 후에, 딜레이 서브모듈(204)은 딜레이 d1-dn을 서브밴드 신호 s1-sn에 적용할 수 있다. 도시된 바와 같이, 각 그룹에 포함된 서브밴드 신호는 지연되어 그룹내의 최고의 래그 타임 τ(sx)을 갖는 서브밴드 신호와 정렬된다. 예를 들어, 서브밴드 신호 s1 및 s2는 서브밴드 신호 s3와 정렬되도록 지연된다. 서브밴드 신호 s1-sn 은 표 1에 기재된 바와 같이 지연된다.
Figure 112011054635133-pct00001
도 4는 딜레이 함수(402)의 예를 표시하고 있다. 딜레이 함수(402)는 표 1에 기재된 바와 같이, 서브밴드 신호 s1-s3, 서브밴드 신호 s4-s6 및 서브밴드 신호 sn-2-sn에 각각 상응하는 딜레이 함수 세그먼트(402a), 딜레이 함수 세그먼트(402b), 및 딜레이 함수 세그먼트(402c)를 포함한다. 딜레이 함수 세그먼트(402a-402c)가 선형으로 표시되었지만, 임의의 타입의 함수가 다양한 실시에에 따라, 래그 타임 τ(sx)의 값에 따라 적용될 수 있다.
모든 서브밴드 신호의 온전한 딜레이 보상을 위해, 딜레이 함수(404)가 적용될 수 있음에 주목해야 한다. 여기서, 딜레이 함수(404)는 딜레이 함수(402c)와 일치한다. 온전한 딜레이 보상으로 인해 서브밴드 신호 s1-sn -1가 지연되어 서브밴드 신호 sn과 정렬된다.
다시, 도 3에서, 조정 서브 모듈(206)은 서브밴드 신호 s1-sn에 계산 c1-cn 을 실행할 수 있다. 계산 c1-cn은 서브밴드 신호 s1-sn의 위상 또는 진폭중 하나 이상을 조정하기 위해 실행될 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 계산 c1-cn 은 서브밴드 신호 s1-sn 의 각각의 허수부의 소거는 물론 위상 및 진폭의 유도를 포함할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 조합 서브 모듈(208)은 서브 밴드 신호 s1-sn 을 조합하여, 재구성된 오디오 신호 Srecon 을 생성한다. 실시예에 따라, 서브밴드 신호 s1-sn 의 실수부는 합산되어, 재구성된 오디오 신호 Srecon 을 생성한다. 마지막으로, 재구성된 오디오 신호 Srecon 은 오디오 싱크(108)등을 통해 출력될 수 있거나 추가 처리될 수 있다.
도 5는 서브밴드 신호의 3개의 그룹으로부터 재구성된 오디오 신호의 예의 특성(500)을 나타낸다. 이러한 특성(500)은 주파수에 대한 그룹 딜레이(502), 주파수에 대한 진폭(504), 및 시간에 대한 임펄스 응답(506)을 포함한다.
도 6은 분해된 오디오 신호를 재구성하기 위한 방법예의 순서도(600)이다. 순서도(600)에 의해 기재된 방법예는 아래에 설명된 바와 같이, 오디오 처리 엔진(102) 또는 모듈 또는 그 안의 서브모듈에 의해 실행될 수 있다. 또한, 다양한 단계가 순서도(600)에 의해 기술된 방법예에서 추가되거나 빠지거나 조합될 수 있고, 이는 본 발명의 범위내에 있다.
단계(602)에서, 분해된 오디오 신호는 필터 뱅크로부터 수신되는데, 이러한 분해된 오디오 신호는 주파수의 함수로서 연속으로 시프트된 그룹 딜레이를 갖고 있는 복수의 서브밴드 신호를 포함한다. 연속으로 시프트된 그룹 딜레이의 예는 도 3에 도시된 서브밴드 신호 s1-sn과 연관된 플롯팅된 커브에 의해 설명되어 있다. 복수의 서브밴드 신호가 재구성 모듈(114) 또는 그 안에 포함된 서브 모듈에 의해 수신될 수 있다. 또한, 복수의 서브밴드 신호는 다양한 실시예에 따라, 분석 필터 뱅크 모듈(110) 또는 수정 모듈(112)로부터 수신될 수 있다.
단계(604)에서, 복수의 서브밴드 신호가 2개 이상의 그룹으로 그룹화된다. 실시예에 따라, 그룹핑 서브 모듈(202)는 단계(604)를 실행할 수 있다. 또한, 복수의 서브밴드 신호중 임의의 수의 서브밴드 신호가 어느 하나의 주어진 그룹에 포함될 수 있다. 또한, 그룹은 다양한 실시예에 따라, 오버래핑하거나 논오버래핑할 수 있고 인접한 주파수 밴드로부터 서브밴드 신호를 포함할 수 있다.
단계(606)에서, 딜레이 함수가 2개 이상의 그룹중 적어도 하나에 적용된다. 딜레이 서브 모듈(204)은 실시예에서, 2개 이상의 그룹중 적어도 하나에 딜레이 함수를 적용할 수 있다. 도 3에 관련하여 설명되는 바와 같이, 딜레이 함수는 2개 이상의 그룹에 포함된 각 서브밴드 신호를 지연시키기 위한 주기를 결정할 수 있어 복수의 서브밴드 신호의 일부 또는 모두의 그룹 딜레이를 재정렬할 수 있다. 하나의 예에서, 복수의 서브밴드 신호는 지연되어 2개 이상의 그룹의 각각의 서브밴드 신호의 그룹 딜레이는 각 그룹에서 가장 큰 래그 시간을 갖고 있는 서브밴드 신호와 정렬된다. 일부 실시예에서, 딜레이 함수는 음향 심리학 모델에 적어도 부분적으로 기초할 수 있다. 또한, 딜레이 표(예를 들어, 표 1 참조)는 일부 실시예에서 딜레이 함수를 정의하기 위해 사용될 수 있다.
단계(608)에서, 그룹은 오디오 신호를 재구성하기 위해 조합된다. 실시예에 따라, 조합 서브 모듈(208)은 단계(608)를 실행할 수 있다. 일부 실시예에서, 복수의 서브밴드 신호의 실수부는 합산되어 오디오 신호를 재구성할 수 있다. 그러나, 다른 실시에에서, 오디오 신호를 재구성하기 위한 다양한 방법 역시 사용될 수 있다.
단계(610)에서, 오디오 신호가 출력된다. 일부 실시에에서, 오디오 신호는 오디오 싱크(108)에 의해 출력될 수 있다. 다른 실시예에서, 오디오 신호는 추가 처리될 수 있다.
상술된 엔진, 모듈 및 서브 모듈은 기계 판독가능 매체(예를 들어, 컴퓨터 판독가능 매체)와 같은 저장 매체에 저장된 명령어로 구성될 수 있다. 이러한 명령어는 프로세서에 의해 검색되고 실행될 수 있다. 명령어의 일부예는 소프트웨어, 프로그램 코드 및 펌웨어를 포함한다. 저장 매체의 일부 예는 메모리 디바이스 및 집적 회로를 포함한다. 이러한 명령어는 본 발명의 실시에에 따라 프로세서가 동작하도록 프로세서에 의해 실행될 때 동작한다. 명령어, 프로세서 및 저장 매체는 당업자에게 주지되어 있다.
본 발명이 실시예를 참조하여 설명되었다. 당업자는 본 발명의 범위를 벗어남 없이 다양한 수정이 가능하고 다른 실시예가 사용될 수 있다는 것을 잘 알고 있다. 따라서, 실시예에 대한 다양한 변형은 본 발명의 범위에 포함되어 있다.

Claims (22)

  1. 분해된 오디오 신호를 재구성하기 위한 방법으로서,
    프로세서를 이용하여, 필터 뱅크로부터 복수의 주파수 서브밴드 신호를 수신하는 단계로서, 상기 필터 뱅크는 오디오 신호를 상기 복수의 주파수 서브밴드 신호로 분해하고, 상기 복수의 주파수 서브밴드 신호는:
    상기 필터 뱅크로부터 수신된 제1 주파수 서브밴드 신호,
    상기 필터 뱅크로부터 수신되고, 상기 제1 주파수 서브밴드 신호로부터 제1 래그 시간을 가지는 제2 주파수 서브밴드 신호,
    상기 필터 뱅크로부터 수신되고, 상기 제2 주파수 서브밴드 신호로부터 제2 래그 시간을 가지는 제3 주파수 서브밴드 신호, 및
    각각 상기 필터 뱅크로부터 수신되고, 상기 복수의 주파수 서브밴드 신호 중 하나의 주파수 서브밴드 신호로부터의 각각의 래그 시간을 가지는 추가 주파수 서브 밴드 신호들을 포함하는, 상기 수신하는 단계;
    상기 프로세서를 이용하여, 상기 복수의 주파수 서브밴드 신호를 2개 이상의 그룹으로 그룹화하는 단계;
    상기 프로세서를 이용하여, 상기 2개 이상의 그룹을 딜레이 함수에 의해 지연시키는 단계로서, 상기 딜레이 함수는 상기 2개 이상의 그룹 중 각각의 그룹 내의 각각의 주파수 서브밴드 신호를 복수의 딜레이 중 각각 다른 딜레이 만큼 지연시켜, 각각의 그룹 내의 각각의 주파수 서브밴드 신호가 각각의 그룹 내의 최대 래그 시간을 가진 주파수 서브밴드 신호와 함께 정렬되게 하고, 상기 복수의 딜레이는 0 딜레이를 포함하는, 상기 지연시키는 단계; 및
    상기 프로세서를 이용하여, 상기 그룹들을 조합하여 상기 오디오 신호를 재구성하는 단계를 포함하고,
    상기 딜레이 함수는 음향 심리학 모델에 적어도 부분적으로 기초하고 있는 것을 특징으로 하는 분해된 오디오 신호 재구성 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 프로세서를 이용하여, 상기 복수의 주파수 서브밴드 신호 중 적어도 하나의 위상 또는 진폭중 하나 이상을 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분해된 오디오 신호 재구성 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 딜레이 함수를 딜레이 표를 사용하여 정의하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분해된 오디오 신호 재구성 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 2개 이상의 그룹은 오버랩하지 않는 것을 특징으로 하는 분해된 오디오 신호 재구성 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 2개 이상의 그룹을 조합하여 상기 오디오 신호를 재구성하는 단계는 상기 2개 이상의 그룹을 합산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 분해된 오디오 신호 재구성 방법.
  8. 분해된 오디오 신호를 재구성하기 위한 시스템으로서,
    프로세서를 이용하여, 필터 뱅크로부터의 복수의 주파수 서브밴드 신호를 포함하는 분해된 오디오 신호를 수신하도록 구성된 재구성 모듈을 포함하고,
    상기 복수의 주파수 서브밴드 신호는:
    상기 필터 뱅크로부터 수신된 제1 주파수 서브밴드 신호,
    상기 필터 뱅크로부터 수신되고, 상기 제1 주파수 서브밴드 신호로부터 제1 래그 시간을 가지는 제2 주파수 서브밴드 신호,
    상기 필터 뱅크로부터 수신되고, 상기 제2 주파수 서브밴드 신호로부터 제2 래그 시간을 가지는 제3 주파수 서브밴드 신호, 및
    각각 상기 필터 뱅크로부터 수신되고, 상기 복수의 주파수 서브밴드 신호 중 하나의 주파수 서브밴드 신호로부터 각각의 래그 시간을 가지는 추가 주파수 서브 밴드 신호들을 포함하고,
    상기 재구성 모듈은:
    상기 복수의 주파수 서브밴드 신호를 2개 이상의 그룹으로 그룹화하도록 구성된 그루핑 서브 모듈,
    상기 2개 이상의 그룹을 딜레이 함수에 의해 지연시키도록 구성된 딜레이 서브 모듈로서, 상기 딜레이 함수는 상기 2개 이상의 그룹 중 각각의 그룹 내의 각각의 주파수 서브밴드 신호를 복수의 딜레이 중 각각 다른 딜레이만큼 지연시켜, 각각의 그룹 내의 각각의 주파수 서브밴드 신호가 각각의 그룹 내의 최대 래그 시간을 가진 주파수 서브밴드 신호와 정렬되게 하고, 상기 복수의 딜레이는 0 딜레이를 포함하는, 상기 딜레이 서브 모듈, 및
    상기 그룹을 조합하여 상기 오디오 신호를 재구성하도록 구성된 조합 서브 모듈을 포함하고,
    상기 딜레이 함수는 음향 심리학 모델에 적어도 부분적으로 기초하고 있는 것을 특징으로 하는 분해된 오디오 신호 재구성 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 재구성 모듈은 상기 복수의 주파수 서브밴드 신호 중 적어도 하나의 위상 또는 진폭 중 하나 이상을 조정하도록 구성된 조정 서브 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분해된 오디오 신호 재구성 시스템.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제8항에 있어서, 상기 딜레이 함수는 딜레이 표를 사용하여 정의되는 것을 특징으로 하는 분해된 오디오 신호 재구성 시스템.
  13. 제8항에 있어서, 상기 조합 서브 모듈은 또한, 상기 2개 이상의 그룹을 합산하도록 구성된 것을 특징으로 하는 분해된 오디오 신호 재구성 시스템.
  14. 제8항에 있어서, 메모리에 저장되어 있고, 상기 프로세서 상에서 실행되며, 상기 분해된 오디오 신호를 제공하는 고속 코클리어 변환 필터 뱅크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분해된 오디오 신호 재구성 시스템.
  15. 제8항에 있어서, 메모리에 저장되어 있고, 상기 프로세서 상에서 실행되며, 상기 분해된 오디오 신호를 제공하는 선형 위상 필터 뱅크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분해된 오디오 신호 재구성 시스템.
  16. 제8항에 있어서, 복소수 값 입력시 동작하도록 구성되어 있고, 메모리에 저장되어 있고, 상기 프로세서를 이용하여 실행되며, 상기 분해된 오디오 신호를 제공하는 복소수 값 필터 뱅크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분해된 오디오 신호 재구성 시스템.
  17. 분해된 오디오 신호를 재구성하기 위한 방법을 수행하도록 프로세서에 의해 실행가능한 프로그램을 저장한 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체로서, 상기 방법은,
    필터 뱅크로부터 복수의 주파수 서브밴드 신호를 포함하는 분해된 오디오 신호를 수신하는 단계로서, 상기 복수의 주파수 서브밴드 신호는:
    상기 필터 뱅크로부터 수신된 제1 주파수 서브밴드 신호,
    상기 필터 뱅크로부터 수신되고, 상기 제1 주파수 서브밴드 신호로부터 제1 래그 시간을 가지는 제2 주파수 서브밴드 신호,
    상기 필터 뱅크로부터 수신되고, 상기 제2 주파수 서브밴드 신호로부터 제2 래그 시간을 가지는 제3 주파수 서브밴드 신호, 및
    각각 상기 필터 뱅크로부터 수신되고, 상기 복수의 주파수 서브밴드 신호 중 하나의 주파수 서브밴드 신호로부터의 각각의 래그 시간을 가지는 추가 주파수 서브 밴드 신호들을 포함하는, 상기 수신하는 단계;
    상기 복수의 주파수 서브밴드 신호를 2개 이상의 그룹으로 그룹화하는 단계;
    상기 2개 이상의 그룹을 딜레이 함수에 의해 지연시키는 단계로서, 상기 딜레이 함수는 상기 2개 이상의 그룹 중 각각의 그룹 내의 각각의 주파수 서브밴드 신호를 복수의 딜레이 중 각각 상이한 딜레이 만큼 지연시켜, 각각의 그룹 내의 각각의 주파수 서브밴드 신호가 각각의 그룹 내의 최대 래그 시간을 가진 주파수 서브밴드 신호와 함께 정렬되게 하고, 상기 복수의 딜레이는 0 딜레이를 포함하는, 상기 지연시키는 단계; 및
    상기 그룹들을 조합하여 상기 오디오 신호를 재구성하는 단계를 포함하고,
    상기 딜레이 함수는 음향 심리학 모델에 적어도 부분적으로 기초하고 있는 것을 특징으로 하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  18. 제17항에 있어서, 상기 복수의 주파수 서브밴드 신호 각각의 위상 또는 진폭중 하나 이상을 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 분해된 오디오 신호를 재구성하기 위한 방법으로서,
    프로세서를 이용하여, 필터 뱅크로부터 복수의 주파수 서브밴드 신호를 포함하는 분해된 오디오 신호를 수신하는 단계로서, 상기 복수의 주파수 서브밴드 신호는:
    상기 필터 뱅크로부터 수신되고, 제1 시간에 중심을 가지는 제1 주파수 서브밴드 신호,
    상기 필터 뱅크로부터 수신되고, 상기 제1 주파수 서브밴드 신호로부터 제1 래그 시간을 가지는 제2 주파수 서브밴드 신호로서, 상기 제2 주파수 서브밴드는 제2 시간에 중심을 가져서, 상기 제1 래그 시간은 상기 제1 시간과 상기 제2 시간 간의 차이인, 상기 제2 주파수 서브밴드 신호,
    상기 필터 뱅크로부터 수신되고, 상기 제2 주파수 서브밴드 신호로부터 제2 래그 시간을 가지는 제3 주파수 서브밴드 신호로서, 상기 제3 주파수 서브밴드는 제3 시간에 중심을 가져서, 상기 제2 래그 시간은 상기 제2 시간과 상기 제3 시간 간의 차이인, 상기 제3 주파수 서브밴드 신호, 및
    각각 상기 필터 뱅크로부터 수신되고, 상기 복수의 주파수 서브밴드 신호 중 하나의 주파수 서브밴드 신호로부터의 각각의 래그 시간을 가지는 추가 주파수 서브 밴드 신호들을 포함하는, 상기 수신하는 단계;
    상기 프로세서를 이용하여, 상기 복수의 주파수 서브밴드 신호를 2개 이상의 그룹으로 그룹화하는 단계;
    상기 프로세서를 이용하여, 상기 2개 이상의 그룹을 딜레이 함수에 의해 지연시키는 단계로서, 상기 딜레이 함수는 상기 2개 이상의 그룹 중 각각의 그룹 내의 각각의 주파수 서브밴드 신호를 복수의 딜레이 중 하나의 딜레이 만큼 지연시켜, 각각의 그룹 내의 각각의 주파수 서브밴드 신호가 각각의 그룹 내의 최대 래그 시간을 가진 주파수 서브밴드 신호와 함께 정렬되게 하고, 상기 복수의 딜레이는 0 딜레이를 포함하고, 상기 딜레이 함수는 음향 심리학 모델에 적어도 부분적으로 기초하거나 딜레이 표를 사용하여 정의되는, 상기 지연시키는 단계; 및
    상기 프로세서를 이용하여, 상기 그룹들을 조합하여 상기 오디오 신호를 재구성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 분해된 오디오 신호 재구성 방법.
  22. 제17항에 있어서, 상기 딜레이 함수를 딜레이 표를 사용하여 정의하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
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