PT815706E

PT815706E - Dispositivo e procedimento para determinacao da qualidade de um sinal

Info

Publication number: PT815706E
Application number: PT96906719T
Authority: PT
Inventors: John Gerard Beerends
Original assignee: Koninkl Kpn Nv
Priority date: 1995-03-15
Filing date: 1996-02-29
Publication date: 2000-11-30
Also published as: EP0815706B1; US6064966A; EP0815707B1; JPH11502071A; CA2215358A1; JP2004258672A; DK0815705T3; GR3034182T3; CN1119919C; DE69600728D1; DK0815707T3; US6064946A; US6041294A; ES2150106T3; HK1009691A1; CA2215358C; CA2215366C; ES2124630T3; DE69600878D1; CN1183883A

Description

I SIS *06

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DESCRIÇÃO " DISPOSITIVO E PROCEDIMENTO PARA DETERMINAÇÃO DA QUALIDADE DE UM SINAL " A Fundamento da invenção A invenção diz respeito a um dispositivo para determinação da qualidade de um sinal de saída a ser gerado por um circuito de processamento de sinal, com relação a um sinal de referência cujo dispositivo é dotado de um primeiro circuito ligado em série com uma primeira entrada para recepção do sinal de saída e também dotado de um segundo circuito ligado em série com uma segunda entrada para recepção do sinal de referência e de um circuito combinado, acoplado a uma primeira saída do primeiro circuito ligado em série e a uma segunda saída do segundo circuito ligado em série, a fim de gerar um sinal de qualidade cujo primeiro circuito ligado em série seja dotado de - um primeiro sistema de processamento de sinal, acoplado à primeira entrada do primeiro circuito ligado em série, para produzir um primeiro parâmetro de sinal como função de tempo e de frequência e - um primeiro sistema de compressão, acoplado ao primeiro sistema de processamento de sinal, para compressão do primeiro parâmetro de sinal e para produzir um primeiro parâmetro de sinal comprimido. cujo segundo circuito ligado em série seja dotado de - um segundo sistema de compressão, acoplado à segunda entrada, para produzir um segundo parâmetro de sinal comprimido. -2- cujo circuito combinado seja dotado de - um sistema diferencial acoplado aos dois dispositivos de compressão, para determinação de um sinal diferencial com base nos parâmetros do sinal comprimido e - um sistema integrador, acoplado ao sistema diferencial, para produzir o sinal de qualidade através da integração do sinal diferencial em relação ao tempo e à frequência.

Esse dispositivo é revelado na primeira referência: J. Audio Eng. Soc., vol. 40, n° 12, Dezembro de 1992 e particularmente em “Medição percentual da qualidade áudio baseada numa representação sonora psico-acústica”, por John G. Beerends e Jan A. Stemerdink, páginas 963-978 e mais especialmente na Figura 7. O dispositivo ali descrito determina a qualidade de um sinal de saída a ser produzido por um circuito de processamento de sinal, tal como, por exemplo, um codifícador/descodificador, ou codec, com relação a um sinal de referência. Este sinal de referência é, por exemplo, um sinal de entrada a ser apresentado ao circuito de processamento de sinal, embora as possibilidades também incluam para utilização, como sinal de referência, uma versão ideal pré-cal culada do sinal de saída. O primeiro parâmetro de sinal é produzido como uma função de tempo e frequência por meio do primeiro sistema de processamento de sinal, associado ao primeiro circuito ligado em série, em resposta ao sinal de saída, após o qual o primeiro parâmetro de sinal é comprimido pelo primeiro sistema de compressão associado ao primeiro circuito ligado em série. Nesta ligação, não deverá ser completamente excluído um processamento operativo intermédio, do referido primeiro parâmetro de sinal. O segundo parâmetro de sinal é comprimido pelo segundo sistema de compressão associado ao segundo circuito ligado em série, em resposta ao sinal de referência. Também nesta ligação, não deverá ser completamente excluído o subsequente processamento -3- sasss operativo do segundo parâmetro de sinal. Dos dois parâmetros de sinal comprimido, determina-se o sinal diferenciado pelo sistema diferencial associado ao circuito combinado, depois do qual o sinal de qualidade é produzido pela integração do sinal diferencial com relação ao tempo e à frequência, por meio do sistema integrado e associado ao circuito combinado.

Tal dispositivo tem, entre outras coisas, a desvantagem de que o sinal de qualidade objectivo, a ser avaliado pelo dito dispositivo, e o sinal de qualidade subjectivo, a ser avaliado por observadores humanos, têm fraca correlação. B Sumário da Invenção A finalidade da invenção é, entre outras coisas, estabelecer uma melhor correlação num dispositivo do tipo mencionado no preâmbulo e dotado de um sinal de qualidade objectivo a ser avaliado por meio do referido dispositivo e de um sinal de qualidade subjectivo a ser avaliado por observadores humanos.

Para esta finalidade, o dispositivo em conformidade com a invenção tem características que incluem - um sistema de conversão acoplado pelo menos a um circuito ligado em série para conversão de um mínimo de dois parâmetros de sinal num terceiro parâmetro de sinal e - um sistema de cálculo acoplado ao sistema conversor para ter em conta o terceiro parâmetro de sinal no sistema integrador.

Ao dotar-se o dispositivo de um sistema de conversão e de cálculo, a complexidade do sinal de referência ou sinal de saída pode ser utilizada para ajustar o sinal de qualidade. Em decorrência dessa conversão e cálculo, obtém-se -4- uma boa correlação entre o sinal de qualidade objectivo, a ser avaliado por meio do referido dispositivo, e o sinal de qualidade subjectivo, a ser avaliado por observadores humanos. A invenção baseia-se, entre outras coisas, no princípio de que a fraca correlação entre o sinal de qualidade objectivo, a ser avaliado por meio de dispositivos conhecidos, e o sinal de qualidade subjectivo, a ser avaliado por observadores humanos, resulta, entre outras coisas, do facto de que algumas distorções são mais rejeitadas pelos observadores humanos do que outras, cuja fraca correlação é melhorada pela utilização dos dois sistemas de compressão e além disso baseada no conceito de que as distorções num sinal menos complexo são geralmente mais susceptíveis de rejeição do que as distorções num sinal mais complexo. O problema da fraca correlação fica então resolvido pelo funcionamento melhorado do dispositivo, como resultado de o mesmo ter sido dotado de um sistema de conversão e de um sistema de cálculo.

Num primeiro modelo de realização de execução, em conformidade com a invenção, o dispositivo caracteriza-se pelo facto de o sistema de conversão converter pelo menos um parâmetro de sinal a um primeiro instante e a uma primeira frequência e outro parâmetro de sinal a um segundo instante e à primeira frequência, num quarto parâmetro de sinal à primeira frequência; e por converter um ulterior parâmetro de sinal a um primeiro instante e a uma segunda frequência e mais outro parâmetro de sinal a um segundo instante e à segunda frequência, num ulterior quarto parâmetro de sinal à segunda frequência, situando-se o sistema de cálculo entre o sistema diferencial e o sistema integrador e incluindo-se no terceiro parâmetro de sinal o quarto parâmetro de sinal e o ulterior quarto parâmetro de sinal.

Neste caso, o ajuste é feito antes da integração do sinal diferencial no que toca ao tempo e à frequência.

Num segundo modelo de realização, em conformidade com a invenção, o dispositivo caracteriza-se pelo facto de o sistema de conversão converter pelo menos um parâmetro de sinal a um primeiro instante e a uma primeira frequência e outro parâmetro de sinal ao primeiro instante e a uma segunda frequência, no terceiro parâmetro de sinal ao primeiro instante, situando-se o sistema de cálculo dentro do sistema integrador para calcular o terceiro parâmetro de sinal depois que o sinal diferencial tiver sido integrado em relação à frequência e antes que tenha sido integrado em relação ao tempo.

Num terceiro modelo de realização, em conformidade com a invenção, o dispositivo caracteriza-se por ter ainda o segundo circuito ligado em série dotado de um segundo sistema de processamento de sinal, acoplado à segunda entrada, para produzir um segundo parâmetro de sinal como função de tempo e frequência, sendo o segundo sistema de compressão acoplado ao segundo sistema de processamento de sinal a fim de comprimir o segundo parâmetro de sinal.

Se o segundo circuito ligado em série for ainda dotado do segundo sistema de processamento de sinal, o segundo parâmetro de sinal será produzido como função de tempo e frequência. Neste caso, o sinal de entrada a ser apresentado ao circuito de processamento do sinal — por exemplo, o codificador/descodificador, ou codec, cuja qualidade deve ser determinada — é utilizado como sinal de referência ao contrário do que sucede quando um segundo sistema de processamento de sinal não é utilizado, caso em que uma versão ideal pré-calculada do sinal de saída, deverá ser utilizada como sinal de referência. -6-

Num quarto modelo de realização, em conformidade com a invenção, o dispositivo caracteriza-se por ter um sistema de processamento de sinal dotado de um sistema multiplicador para multiplicar, num intervalo de tempo, o sinal a enviar a uma entrada do sistema de processamento de sinal por uma função de janela e um sistema transformador, acoplado ao sistema multiplicador, para transformação do sinal originado do sistema multiplicador no âmbito da frequência. cujo sistema transformador produza, depois da determinação de um valor absoluto, um parâmetro de sinal como função de tempo e frequência.

Nesta ligação, o parâmetro de sinal é produzido como função de tempo e frequência pelo primeiro e/ou segundo sistema de processamento de sinal, como resultado da utilização do sistema multiplicador e do sistema transformador o qual também executa, por exemplo, a determinação do valor absoluto.

Num quinto modelo de realização, em conformidade com a invenção, o dispositivo caracteriza-se por ter um sistema de processamento de sinal dotado de um sistema de filtro de sub-banda para filtragem do sinal a ser enviado a uma entrada do sistema de processamento de sinal e que produza, depois da determinação de um valor absoluto, um parâmetro de sinal como função de tempo e frequência.

Nesta ligação, o parâmetro de sinal é produzido como função de tempo e frequência pelo primeiro e/ou segundo sistema de processamento de sinal, como resultado da utilização do sistema de filtragem de sub-banda o qual também executa, por exemplo, a determinação do valor absoluto.

Num sexto modelo de realização, em conformidade com a invenção, o dispositivo caracteriza-se por ter um sistema de processamento de sinal dotado ainda de um sistema de conversão para converter um parâmetro de sinal, representado por meio de um espectro de tempo e de um espectro de frequência, num parâmetro de sinal representado por meio de um espectro de tempo e de um espectro de Bark.

Nesta ligação, o parâmetro de sinal produzido pelo primeiro e/ou segundo sistema de processamento de sinal e representado por meio de um espectro de tempo e de um espectro de frequência, é convertido num parâmetro de sinal representado por meio de um espectro de tempo e de um espectro de Bark, utilizando o sistema de conversão. A invenção refere-se ainda a um método para determinação da qualidade de um sinal de saída a ser produzido por um circuito de processamento de sinal relacionado com um sinal de referência, incluindo esse método os seguintes passos de produção de um primeiro parâmetro de sinal como função de tempo e frequência em resposta ao sinal de saída, compressão de um primeiro parâmetro de sinal e produção de um primeiro parâmetro de sinal comprimido, produção de um segundo parâmetro de sinal comprimido em resposta ao sinal de referência, determinação de um sinal diferencial com base nos parâmetros do sinal comprimido e ! !

-8- produção de um sinal de qualidade pela integração do sinal diferencial em relação ao tempo e à frequência. O método em conformidade com a invenção caracteriza-se ainda por incluir os seguintes passos de conversão de um mínimo de dois parâmetros de sinal num terceiro parâmetro de sinal e tendo em conta o terceiro parâmetro de sinal após determinação do sinal diferencial e antes da produção do sinal de qualidade.

Num primeiro modelo de realização, em conformidade com a invenção, o método caracteriza-se por incluir os seguintes passos de conversão de, pelo menos, um parâmetro de sinal a um primeiro instante e a uma primeira frequência e outro parâmetro de sinal a um segundo instante e à primeira frequência, num quarto parâmetro de sinal à primeira frequência, conversão de um ulterior parâmetro de sinal a um primeiro instante e a uma segunda frequência e de outro ulterior parâmetro de sinal a um segundo instante e à segunda frequência, num ulterior quarto parâmetro de sinal à segunda frequência e tendo em conta o terceiro parâmetro de sinal incluindo o quarto parâmetro de sinal e o ulterior quarto parâmetro de sinal antes da integração do sinal diferencial relativamente ao tempo e à frequência.

Num segundo modelo de realização, em conformidade com a invenção, o método caracteriza-se por incluir os seguintes passos de conversão de, pelo menos, um parâmetro de sinal a um primeiro instante e a uma primeira frequência e outro parâmetro de sinal ao primeiro instante e a uma segunda frequência, num terceiro parâmetro de sinal ao primeiro instante e

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tendo em conta o terceiro parâmetro de sinal depois da integração do sinal diferencial relativamente à frequência e antes da integração do sinal diferencial relativamente ao tempo.

Num terceiro modelo de realização, em conformidade com a invenção, o método caracteriza-se pelo facto de a etapa de produção de um segundo parâmetro de sinal comprimido, em resposta ao sinal de referência, incluir os seguintes passos de produção de um segundo parâmetro de sinal em resposta ao sinal de referência como função de tempo e frequência e compressão de um segundo parâmetro de sinal.

Num quarto modelo de realização, em conformidade com a invenção, o método caracteriza-se pelo facto de a etapa de produção de um primeiro parâmetro de sinal, em resposta ao sinal de saída como função de tempo e frequência, incluir os seguintes passos de multiplicação, num intervalo de tempo, de um outro primeiro sinal a ser produzido em resposta ao sinal de saída por uma função de janela e transformação do outro primeiro sinal a ser multiplicado pela função de janela ao campo de acção da frequência o qual representa, após determinação de um valor absoluto, um parâmetro de sinal como função de tempo e frequência.

Num quinto modelo de realização, em conformidade com a invenção, o método caracteriza-se pelo facto de a etapa de produção de um primeiro parâmetro de sinal, em resposta ao sinal de saída como função de tempo e frequência, incluir o seguinte passo de filtragem de um outro primeiro sinal a ser produzido em resposta ao sinal de saída, que representa, após determinação de um valor absoluto, um parâmetro de sinal como função de tempo e frequência. - 10-

Num sexto modelo de realização, em conformidade com a invenção, o método caracteriza-se pelo facto de a etapa de produção de um primeiro parâmetro de sinal, em resposta ao sinal de saída como função de tempo e frequência, incluir também o seguinte passo de conversão de um parâmetro de sinal representado por meio de um espectro de tempo e de um espectro de frequência, num parâmetro de sinal representado por meio de um espectro de tempo e de um espectro de Bark. C Referências J. Audio Eng. Soc., Vol. 40, N° 12, Dezembro de 1992, particularmente em “Medição percentual da qualidade áudio baseada numa representação sonora psico-acústica”, por John G. Beerends e Jan A. Stemerdink, páginas 963-978 “Modelação de um Aspecto Cognitivo na Medição de Codecs da Qualidade Musical”, por John G. Beerends e Jan A. Stemerdink, apresentado na 96a Convenção, 26 de Fevereiro a 1 de Março de 1994, Amsterdam US 4.860.360 EP 0 627 727 EP 0 417 739 DE 37 08 002 NL 9500512 (pedido de registo de patente prioritária na Holanda) D Modelo de realização exemplificativo A invenção será mais detalhadamente explicada por referência a um modelo de realização exemplificativo mostrado nas figuras.

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A Figura 1 mostra um dispositivo, em conformidade com a invenção, que inclui sistemas conhecidos de processamento de sinal, sistemas conhecidos de compressão e um circuito combinado em conformidade com a invenção. A Figura 2 mostra um sistema conhecido de processamento de sinal para utilização no dispositivo, em conformidade com a invenção, A Figura 3 mostra um sistema conhecido de compressão para utilização no dispositivo, em conformidade com a invenção, A Figura 4 mostra um circuito de graduação para utilização no dispositivo, em conformidade com a invenção, A Figura 5 mostra um circuito combinado, em conformidade com a invenção, para utilização no dispositivo, igualmente em conformidade com a invenção. O dispositivo em conformidade com a invenção, mostrado na Figura 1, inclui um primeiro sistema de processamento de sinal 1 com uma primeira entrada 7 para recepção de um sinal de saída originado por um circuito de processamento de sinal como, por exemplo, um codificador/descodificador ou codec. Uma primeira saída do primeiro sistema de processamento de sinal 1 está ligada por meio de uma conexão 9 a uma primeira entrada de um circuito de graduação 3. O dispositivo em conformidade com a invenção inclui ainda um segundo sistema de processamento de sinal 2 com uma segunda entrada para recepção de um sinal de entrada a ser enviado a um circuito de processamento de sinal como, por exemplo, o codificador/descodificador ou codec. Uma segunda saída do segundo sistema de processamento de sinal 2 está ligada por uma conexão 10 a uma segunda entrada do circuito de graduação 3. Uma primeira saída do circuito de graduação 3 está ligada por uma conexão 11 a uma primeira entrada de um primeiro sistema de compressão 4; e uma segunda saída do circuito de graduação 3 está ligado por uma conexão 12 a uma segunda entrada de um segundo sistema de compressão 5. Uma primeira saída do primeiro sistema de compressão 4, está ligada por uma conexão 13 a uma primeira entrada de um circuito combinado 6; e uma segunda saída de um segundo sistema de compressão 5 está ligada por uma conexão 16 a uma segunda entrada do circuito combinado 6. Uma terceira saída do circuito de graduação 3 está ligada por uma conexão 14 a uma terceira entrada do circuito combinado 6, e a segunda saída do segundo sistema de compressão 5, ou conexão 16, está ligada por uma conexão 15 a uma quarta entrada do circuito combinado 6, o qual tem uma saída 17 para produção de um sinal de qualidade. A primeira saída do primeiro sistema de processamento de sinal 1 está ligada por uma conexão 18a uma quinta entrada do circuito combinado 6. O primeiro sistema de processamento 1 e o primeiro sistema de compressão 4, correspondem conjuntamente a um primeiro circuito ligado em série; o segundo sistema de processamento de sinal 2 e o segundo sistema de compressão 5 correspondem conjuntamente a um segundo circuito ligado em série. O conhecido primeiro (ou segundo) sistema de processamento de sinal 1 (ou 2), mostrado na Figura 2, inclui um primeiro (ou segundo) sistema multiplicador 20 para multiplicação, no intervalo de tempo, do sinal de saída (ou do sinal de entrada) a ser enviado à primeira entrada 7 (ou à segunda entrada 8) do primeiro (ou segundo) sistema de processamento de sinal 1 (ou 2) e originando num circuito de processamento de sinal — por exemplo, um codificador/descodificador, ou codec — por uma função de janela, um primeiro (ou segundo) sistema transformador 21, acoplado ao primeiro (ou segundo) sistema multiplicador 20, para transformação do sinal, originando no primeiro (ou segundo) sistema multiplicador 20, ao campo de acção da frequência, um primeiro (ou segundo) sistema de valor absoluto 22 para determinação do valor absoluto do sinal originado pelo primeiro (ou segundo) sistema transformador 21 a fim de produzir um primeiro (ou segundo) parâmetro de sinal positivo como função de tempo e frequência; um primeiro (ou segundo) sistema de conversão -13- 23 para conversão do primeiro (ou segundo) parâmetro de sinal positivo originado pelo primeiro (ou segundo) sistema de valor absoluto 22 e representado por meio de um espectro de tempo e de um espectro de frequência, num primeiro (ou segundo) parâmetro de sinal representado por um espectro de tempo e por um espectro de Bark; e um primeiro (ou segundo) sistema de cálculo 24 para calcular uma função auditiva no caso do primeiro (ou segundo) parâmetro de sinal originado pelo primeiro (ou segundo) sistema de conversão e representado por meio de um espectro de tempo e de um espectro de Bark, cujo parâmetro de sinal é então transmitido através da conexão 9 (ou 10). O conhecido primeiro (ou segundo) sistema de compressão 4 (ou 5), mostrado na Figura 3, recebe através da conexão 11 (ou 12) um parâmetro de sinal que é enviado a uma primeira (ou segunda) entrada de um primeiro (ou segundo) adicionador 30, e tem uma primeira (ou segunda) saída ligada por uma conexão 31 a uma primeira (ou segunda) entrada de um primeiro (ou segundo) multiplicador 32 e, por outro lado, a um primeiro (ou segundo) sistema de convolução não-linear 36 o qual está ainda ligado a uma primeira (ou segunda) unidade de compressão 37 para produção, através da conexão 13 (ou 16), de um primeiro (ou segundo) parâmetro de sinal comprimido. O primeiro (ou segundo) multiplicador 32 tem ainda uma primeira (ou segunda) entrada para recepção de um sinal alimentado e uma primeira (ou segunda) saída ligada a uma primeira (ou segunda) entrada de um primeiro (ou segundo) sistema retardador 34, e uma primeira (ou segunda) saída ligada a uma ulterior primeira (ou segunda) entrada do primeiro (ou segundo) adicionador 30. O circuito de graduação mostrado na Figura 4 inclui um sistema integrador adicional 40, uma primeira entrada ligada à primeira entrada do circuito de graduação 3 e consequentemente à conexão 9 para recepção de um sinal do primeiro circuito ligado em série (sendo o primeiro parâmetro de sinal -14- representado por meio de um espectro de tempo e de um espectro de Bark) e uma segunda entrada ligada à segunda entrada do circuito de graduação 3 e consequentemente à conexão 10 para recepção de um sinal de segundo circuito ligado em série (sendo o segundo parâmetro de sinal representado por meio de um espectro de tempo e de um espectro de Bark). Uma primeira saída do sistema integrador adicional 40 para produção do sinal do circuito integrado de primeira série está ligada a uma primeira entrada de um sistema comparativo 41; e uma segunda saída do sistema integrador adicional 40 para produção do sinal do circuito integrado de segunda série está ligada a uma segunda entrada de um sistema comparativo 41. A primeira entrada do circuito de graduação 3 está ligada à primeira saída e, através do circuito de graduação 3, a conexão 9 está consequentemente ligada à conexão 11. A segunda entrada do circuito de graduação 3 está ligada a uma primeira entrada de uma unidade de graduação adicional 42; uma segunda saída está ligada a uma saída da mesma unidade de graduação 42 e, através do circuito de graduação 3, a conexão 10 está consequentemente ligada à conexão 12 através da unidade de graduação adicional 42. Uma saída do sistema comparativo 41, para gerar um sinal de controlo, encontra-se ligada a uma entrada de controlo da unidade de graduação adicional 42. A primeira entrada do circuito de graduação 3, ou conexões 9 ou 11, está ligada a uma primeira entrada de um sistema determinador da relação 43 e a saída da unidade de graduação adicional 42, ou conexão 12, está ligada a uma segunda entrada do sistema determinador da relação 43, o qual tem uma saída ligada à terceira saída do circuito de graduação 3 e consequentemente à conexão 14 a fim de produzir um ulterior sinal de graduação. O circuito combinado 6, mostrado na Figura 5, inclui um sistema comparativo adicional 50, uma primeira entrada ligada à primeira entrada do circuito combinado 6 para recepção do primeiro parâmetro de sinal comprimido através da conexão 13, e uma segunda entrada ligada à segunda entrada do circuito combinado 6 para recepção do segundo parâmetro de sinal comprimido através da conexão 16. A primeira entrada do circuito combinado 6 está ainda ligada a uma primeira entrada de um sistema diferencial 54, 56. Uma entrada do sistema comparativo adicional 50, para gerar um sinal de graduação, está ligada através de uma conexão 51a uma entrada de controlo do sistema de graduação 52, do qual uma entrada se encontra ligada à segunda entrada do circuito combinado 6 para recepção do segundo parâmetro de sinal comprimido através da conexão 16 e uma saída se encontra ligada através de uma conexão 53 a uma segunda entrada de um sistema diferencial 54, 56 para determinação do sinal diferencial com base nos parâmetros de sinais comprimidos, mutuamente graduados. Uma terceira entrada do sistema diferencial 54, 56 está ligada à quarta entrada do circuito combinado 6 para recepção, através da conexão 15, do segundo parâmetro de sinal comprimido a ser recebido pela conexão 16. O sistema diferencial 54, 56 inclui um diferenciador 54 para produção de um sinal diferencial e um sistema adicional de valor absoluto 56 para determinação do valor absoluto do sinal diferencial, uma saída ligada a uma entrada da unidade de graduação 57 e uma entrada de controlo ligada à terceira entrada do circuito combinado 6 para recepção do ulterior sinal de graduação através da conexão 14. Uma saída da unidade de graduação 57 encontra-se ligada a uma entrada do sistema de cálculo 61, do qual uma entrada de controlo está ligada a uma saída do sistema de conversão 60. Uma saída do sistema de conversão 60 encontra-se ligada à quinta entrada do circuito combinado 6 para recepção de um mínimo de dois parâmetros de sinal e conversão dos mesmos num terceiro parâmetro de sinal. Uma saída do sistema de cálculo 61 está ligada a uma entrada de um sistema integrador 58, 59 para integração do valor absoluto medido do sinal diferencial relativamente ao tempo e à frequência. O sistema integrador 58, 59 inclui um sistema ligado em série de um integrador 58 e um sistema de cálculo de tempo médio 59, do qual uma saída está ligada à saída 17 do circuito combinado 6 para produzir o sinal de qualidade. - 16-

Conforme já efectivamente descrita na primeira referência, processa-se da maneira abaixo descrita a operação de certo dispositivo para determinação da qualidade do sinal de saída a ser produzido pelo circuito de processamento de sinal (por exemplo o codificador/descodificador, ou codec) cujo dispositivo conhecido é formado sem o circuito de graduação 3, mais detalhadamente apresentado na Figura 4, com as conexões 10 e 12 consequente e mutuamente ligadas e cujo dispositivo conhecido é formado pela utilização de um circuito-padrão combinado 6, estando a terceira entrada (mais detalhadamente apresentada na Figura 5), do sistema diferencial 54, 56, da unidade de graduação 57, do sistema de cálculo 61 e do sistema de conversão 60, consequentemente em falta. O sinal de saída do circuito de processamento de sinal (por exemplo, o codifícador/descodificador, ou codec) é enviado à entrada 7, depois da qual o primeiro circuito de processamento do sinal 1 converte o referido sinal de saída num primeiro parâmetro de sinal representado por meio de um espectro de tempo e de um espectro de Bark. Isto ocorre por acção do primeiro sistema multiplicador 20, o qual multiplica o sinal de saída representado num espectro de tempo por uma função de janela representada num espectro de tempo. Em seguida, o sinal assim obtido e representado por meio de um espectro de tempo, é transformado pelo primeiro sistema transformador 21 ao campo de acção da frequência, por exemplo através de um FFT ou Fast Fourier Transform (Transformada Rápida de Fourier), e depois o valor absoluto do sinal assim obtido e representado por meio de um espectro de tempo e de um espectro de frequência, é determinado pelo primeiro sistema de valor absoluto 22, por reamostragem baseada numa medição de frequência não-linear, também referida como graduação de Bark, cujo parâmetro de sinal é então ajustado pelo primeiro - 17- sistema de cálculo 24 a uma função auditiva, ou filtrado, multiplicando, por exemplo, por uma característica representada num espectro de Bark. O primeiro parâmetro de sinal assim obtido e representado por meio de um espectro de tempo e de um espectro de Bark, é então convertido pelo primeiro sistema de compressão 4 num primeiro parâmetro de sinal comprimido, representado por meio de um espectro de tempo e de um espectro de Bark. Isto ocorre por acção do primeiro adicionador 30, do primeiro multiplicador 32 e do primeiro sistema de retardamento 34, sendo o parâmetro de sinal, representado por um espectro de tempo e por um espectro de Bark, multiplicado por um sinal recebido e representado por um espectro de Bark como, por exemplo, um sinal exponencialmente decrescente, depois do qual o parâmetro de sinal assim obtido e representado por meio de um espectro de tempo e de um espectro de Bark é adicionado, com um retardamento em tempo, ao sinal representado por meio de um espectro de tempo e de um espectro de Bark, e depois do qual o parâmetro de sinal assim obtido e representado por meio de um espectro de tempo e de um espectro de Bark é convolucionado por um primeiro sistema de convolução não-linear 36 com uma função difusora representada por meio de um espectro de Bark, depois do qual o parâmetro de sinal assim obtido e representado por meio de um espectro de tempo e de um espectro de Bark é comprimido pela primeira unidade de compressão 37.

De forma correspondente, o sinal de entrada do circuito de processamento de sinal como, por exemplo, o codificador/descodifícador, ou codec, é enviado à entrada 8; em seguida, o segundo circuito de processamento do sinal 2 converte o referido sinal de entrada num segundo parâmetro de sinal, representado por meio de um espectro de tempo e de um espectro de Bark, sendo este último convertido pelo segundo sistema de compressão 5 num segundo - 18- parâmetro de sinal comprimido representado por meio de um espectro de tempo e de um espectro de Bark. O primeiro e segundo parâmetros de sinal comprimido, são então alimentados através das respectivas conexões 13 e 16 ao circuito combinado 6, assumindo-se por agora que este é um circuito-padrão combinado ao qual falta a terceira entrada do sistema diferencial 54, 56, da unidade de graduação 57, do sistema de cálculo 61 e do sistema de conversão 60, mais detalhadamente apresentados na Figura 5. Os dois parâmetros de sinal comprimido são integrados pelo sistema comparativo adicional 50 e mutuamente comparados; em seguida o sistema comparativo adicional 50 gera o sinal de graduação que representa, por exemplo, a relação média entre os dois parâmetros de sinal comprimido. O referido sinal de graduação é enviado ao sistema de graduação 52 o qual, em resposta, mede o segundo parâmetro de sinal comprimido (ou seja, aumenta-o ou diminui-o como função do sinal de graduação). Obviamente, o sistema de graduação 52 pode também ser utilizado, num modo conhecido por uma pessoa que domine a técnica, para graduação do primeiro parâmetro de sinal comprimido em vez da graduação do segundo parâmetro de sinal comprimido; e pode ainda ser utilizado, num modo conhecido por uma pessoa que domine a técnica, com dois sistemas de graduação para mutuamente se medirem ao mesmo tempo os dois parâmetros de sinal comprimido. O sinal diferencial deriva, pelo diferenciador 54, dos mutuamente medidos parâmetros de sinal comprimidos, cujo valor absoluto de sinal diferencial é então determinado por meio do sistema adicional de valor absoluto 56. O sinal assim obtido é integrado pelo integrador 58 relativamente ao espectro de Bark, integrado pelo sistema de cálculo de tempo médio 59 relativamente a um espectro de tempo e produzido pela saída 17 como sinal de qualidade que indica, de maneira objectiva, a qualidade do circuito de processamento de sinal como, por exemplo, o codifícador/descodifícador, ou codec. -19- A operação do dispositivo, em conformidade com a invenção, para determinação da qualidade do sinal de saída a ser produzido pelo circuito de processamento de sinal como, por exemplo, o codificador/descodificador, ou codec, cujo dispositivo, em conformidade com a invenção, é consequentemente formado pelo circuito de graduação 3, apresentado com maior detalhe na Figura 4, pelas conexões 10 e 12, consequente e mutuamente ligadas pela unidade de graduação adicional, e cujo dispositivo conhecido é formado por um circuito combinado expandido 6, em conformidade com a invenção, ao qual a terceira entrada do sistema diferencial 54, 56, apresentada em maior detalhe na Figura 5, a unidade de graduação 57, o sistema de cálculo 61 e o sistema de conversão 60, foram consequentemente adicionados conforme descrito acima e complementados pelo que segue. O sinal do primeiro circuito ligado em série (primeiro parâmetro de sinal representado por meio de um espectro de tempo e de um espectro de Bark) é recebido através da conexão 9 e a primeira entrada do circuito de graduação 3 alimenta a primeira entrada do sistema integrador adicional 40; o sinal do segundo circuito ligado em série (segundo parâmetro de sinal representado por meio de um espectro de tempo e de um espectro de Bark) é recebido através da conexão 10 e a segunda entrada do circuito de graduação 3 alimenta a segunda entrada do sistema integrador adicional 40, o qual integra os sinais dos circuitos das duas séries em relação à frequência; em seguida, o sinal do circuito integrado de primeira série é conduzido através da primeira saída do sistema integrador adicional 40 à primeira entrada do sistema comparativo 41 e o sinal do circuito integrado de segunda série é alimentado através da segunda saída do sistema integrador adicional 40 à segunda entrada do sistema comparativo 41. Este último, compara os dois sinais do circuito integrado ligado em série e gera, em resposta, o sinal de controlo que é enviado à entrada de controlo da unidade de graduação adicional 42. Esta mede o sinal do segundo circuito ligado em série (segundo parâmetro de sinal representado por meio de um espectro de tempo e de um espectro de Bark) a ser recebido pela conexão 10; a segunda entrada do circuito de graduação 3, como função do referido sinal de controlo (aumentando ou reduzindo a amplitude do referido sinal do segundo circuito ligado em série), produz o assim medido sinal do segundo circuito ligado em série através da saída da unidade de graduação adicional 42 à segunda saída do circuito de graduação 3, enquanto a primeira entrada do sistema de medição 3 é ligada, neste exemplo, de modo directo à primeira saída do circuito de graduação 3. Neste exemplo, o sinal do primeiro circuito ligado em série e o sinal medido do segundo circuito ligado em série, são respectivamente passados através do circuito de graduação 3 ao primeiro sistema de compressão 4 e ao segundo sistema de compressão 5.

Como resultado desta ulterior graduação, obtém-se uma boa correlação entre o sinal de qualidade objectivo a ser avaliado pelo dispositivo, em conformidade com a invenção, e o sinal de qualidade subjectivo, a ser avaliado por observadores humanos. Tudo isto se baseia, entre outras coisas, no princípio de que a fraca correlação entre os sinais de qualidade objectivos, a serem avaliados por meio de dispositivos conhecidos, e os sinais de qualidade subjectivos, a serem avaliados por observadores humanos, é consequência, inter alia, de certas distorções serem mais rejeitáveis por observadores humanos do que outras, cuja fraca correlação é melhorada pela utilização de dois sistemas de compressão; Isto baseia-se ainda, entre outras coisas, no princípio de que o resultado da utilização do circuito de graduação 3, melhora o funcionamento dos sistemas de compressão 4 e 5 em relação um ao outro, o que melhora também a ulterior correlação. Deste modo, o problema da fraca correlação pode ser resolvido por um funcionamento melhorado dos dois sistemas de compressão 4 e 5 relativamente um ao outro, como resultado da utilização do circuito de graduação 3. -21 -

Como resultado do facto de a primeira entrada do circuito de graduação 3, ou das conexões 9 ou 11, estar ligada à primeira entrada do sistema determinador da relação 43 e da saída da unidade de graduação adicional 42, ou conexão 12, estar ligada à segunda entrada do sistema determinador da relação 43, o dito sistema 43 toma-se capaz de avaliar a relação mútua do sinal do primeiro circuito ligado em série e do sinal medido do segundo circuito ligado em série, e de gerar um ulterior sinal de graduação como função disso, por meio da saída do sistema determinador da relação 43, cujo ulterior sinal de graduação é enviado através da terceira saída do circuito de graduação 3 e, consequentemente, através da conexão 14 à terceira entrada do circuito combinado 6. O referido ulterior sinal de graduação é enviado ao circuito combinado 6 para a unidade de graduação 57, que mede, como função do referido ulterior sinal de graduação, o valor absoluto do sinal diferencial originado pelo sistema diferencial 54, 56 (isto é, aumenta ou reduz a amplitude do dito valor absoluto). Como consequência disto, a já melhorada correlação é ainda beneficiada como resultado de ser calculada uma (amplitude) diferença ainda presente entre o sinal do primeiro circuito ligado em série e o sinal medido do segundo circuito ligado em série, no circuito combinado, de onde resulta o melhor funcionamento do sistema integrador 58, 59.

Obtém-se igualmente um posterior melhoramento da correlação se o diferenciador 54 (ou o sistema de valor absoluto adicional 56) for dotado de um ulterior sistema de ajuste (que não é mostrado nas figuras), por exemplo na forma de um circuito subtractivo que de algum modo reduza a amplitude do sinal diferencial. De preferência, a amplitude do sinal diferencial é reduzida como função do segundo parâmetro de sinal comprimido e medido, originado pelo segundo sistema de compressão 5, de onde resulta ainda um melhor funcionamento do sistema integrador 58, 59. Daqui decorre um acrescido melhoramento à já muito boa correlação.

Outro melhoramento adicional à correlação obtém-se quando o circuito combinado 6 é dotado de um sistema de cálculo 61, do qual uma entrada de controlo é acoplada ao circuito de primeira e/ou segunda série através do sistema de conversão 60. No caso do sistema de conversão 60 ser acoplado ao primeiro circuito ligado em série, os primeiros parâmetros de sinal originados pelo primeiro circuito de processamento de sinal 1, são enviados à entrada do sistema de conversão 60. Estes primeiros parâmetros de sinal são representados por meio de um espectro de tempo e de um espectro de frequência (espectro de Bark, em particular). A Tabela 1 mostra dezasseis primeiros parâmetros de sinal X, cada qual a um de quatro instantes tl-t4 e a uma de quatro frequências fl-f4:

Tabela 1 tl t2 t3 t4 fl Xtl.fl Xt2.fl Xt3.fl Xt4.fl f2 Xtl.fi Xt2.f2 Xt3.f2 Xt4.f2 fi Xtl.fi Xt2.fi Xt3.fi Xt4.fi f4 Xtl.f4 Xt2.f4 Xt3.f4 Xt4.f4

De acordo com um primeiro modelo de realização (devendo o sistema de cálculo 61 situar-se entre o sistema diferencial 54, 56 e o integrador 58), o sistema de conversão 60 converte, por exemplo, os quatro parâmetros de sinal Xtl.fl, Xt2.fl, Xt3.fl, Xt4.fl num quarto parâmetro de sinal Yfl, os quatro parâmetros de sinal Xtl.f2, Xt2.£2, Xt3.f2, Xt4.f2 num adicional quarto parâmetro de sinal Y£2, os quatro parâmetros de sinal Xtl.f3, Xt2.fi, Xt3.fi, Xt4.fi num ainda adicional quarto parâmetro de sinal Yfi e os quatro parâmetros de sinal Xtl.f4, Xt2.f4, Xt3.f4, Xt4.f4 em mais ainda um adicional quarto -23- parâmetro de sinal Yf4. Esta conversão realiza-se, por exemplo, pelo cálculo do valor médio de cada um dos quatro parâmetros de sinal, tomando depois a diferença absoluta entre o último de cada um dos quatro parâmetros de sinal e o correspondente valor médio. Os quatro quartos parâmetros de sinal são enviados à entrada de controlo do sistema de cálculo 61. À sua entrada, o sistema de cálculo 61 recebe o sinal diferencial com os quatro parâmetros Zt4.fl, Zt4.f2, Zt4.f3 e Zt4.f4, gerando na sua saída estes quatro parâmetros de sinal, cada qual dividido pelo correspondente quarto parâmetro de sinal: Zt4.fl/Yfl, Zt4.£2/Yf2, Zt4.f3/YO, Zt4.f4/Yf4.

De acordo com um segundo modelo de realização (devendo o sistema de cálculo 61 situar-se entre o integrador 58 e o sistema de cálculo de tempo médio 59), o sistema de conversão 60 converte, por exemplo, os quatro parâmetros de sinal Xt4.fl Xt4.£2, Xt4.f3, Xt4.f4 num terceiro parâmetro de sinal Wt4. Esta conversão realiza-se, por exemplo, pelo cálculo do valor médio destes quatro parâmetros de sinal, calculando depois a diferença entre cada um destes quatro parâmetros de sinal e o valor médio, elevando ao quadrado cada diferença calculada, somando as diferenças elevadas ao quadrado e tirando a raiz quadrada desta soma, sendo o resultado igual ao terceiro parâmetro de sinal Wt4. Este terceiro parâmetro de sinal é enviado à entrada de controlo do sistema de cálculo 61. A sua entrada, o sistema de cálculo 61 recebe um sinal Vt4 proveniente do integrador 58 e gera este sinal à sua saída, sendo depois dividido pelo terceiro parâmetro de sinal: Vt4/Wt4

De acordo com um terceiro modelo de realização (devendo o sistema de cálculo 61 situar-se entre o integrador 58 e o sistema de cálculo de tempo médio 59), o sistema de conversão 60 converte, por exemplo, os quatro parâmetros de sinal Xt4.fl, Xt4.f2, Xt4.f3, Xt4.f4 num terceiro parâmetro de sinal Wt4. Esta conversão realiza-se, por exemplo, pelo cálculo do valor médio de Yfl, Yf2, Yf3, Yf4, e calculando depois a diferença entre cada um destes quatro parâmetros de sinal Xt4.fl, Xt4.f2, Xt4.f3, Xt4.f4 e o valor médio, elevando ao quadrado cada diferença, somando as diferenças elevadas ao quadrado e tirando a raiz quadrada dessa soma, sendo o resultado igual ao terceiro parâmetro de sinal Wt4. Este terceiro parâmetro de sinal é enviado à entrada de controlo do sistema de cálculo 61. A sua entrada, o sistema de cálculo 61 recebe um sinal Vt4 proveniente do integrador 58 e gera este sinal à sua saída, sendo depois dividido pelo terceiro parâmetro de sinal: VWWt4

Em decorrência de se ter dotado o dispositivo de um sistema de conversão 60 e de um sistema de cálculo 61, a complexidade do sinal de referência ou sinal de saída, pode ser utilizada para ajustar o sinal de qualidade. Devido à referida conversão e cálculo, obtém-se uma boa correlação entre o sinal de qualidade objectivo, a ser avaliado por meio do dispositivo mencionado, e o sinal de qualidade subjectivo, a ser avaliado por observadores humanos. A invenção baseia-se, entre outras coisas, no princípio de que a fraca correlação entre o sinais de qualidade objectivos, a serem avaliados por meio de dispositivos conhecidos, e os sinais de qualidade subjectivos, a serem avaliados por observadores humanos, é consequência, inter alia, de certas distorções serem mais rejeitáveis por observadores humanos do que outras, cuja fraca correlação é melhorada pela utilização de dois sistemas de compressão; Isto baseia-se ainda, entre outras coisas, no princípio de que as distorções num sinal menos complexo são tidas como mais rejeitáveis do que as distorções num sinal mais complexo.

Os sistemas de cálculo 61 e de conversão 60, situar-se-ão normalmente no circuito combinado 6. No entanto, o sistema de conversão 60, também pode, por exemplo, ser colocado num dos circuitos ligados em série. Embora na Figura 1 a quinta entrada do circuito combinado 6 esteja acoplada ao primeiro circuito ligado em série (primeira saída do primeiro sistema de processamento de sinal 1), esta quinta entrada pode também ser acoplada ao segundo circuito ligado em série (por exemplo, à segunda saída do segundo circuito de processamento de sinal 2). De acordo com um teste recente, isto melhora ainda mais a correlação.

Os componentes mostrados na Figura 2, do primeiro sistema de processamento de sinal 1, conforme anteriormente explicado, estão adequadamente descritos na primeira referência e num modo conhecido por uma pessoa que domine a técnica. Um sinal digital de saída, com origem no circuito de processamento de sinal como, por exemplo, um codificador/descodificador, ou codec, e descontínuo em tempo e em amplitude, é multiplicado no primeiro sistema multiplicador 20 por uma função de janela como, por exemplo, a chamada função quadrada de co-seno, representada por meio de um espectro de tempo, após o qual o sinal assim obtido e representado por meio de um espectro de tempo é transformado pelo sistema transformador 21 ao campo de acção da frequência, por exemplo através de um FFT ou Fasí Fourier Transform (Transformada Rápida Fourier), sendo em seguida o valor absoluto do sinal assim obtido e representado por meio de um espectro de tempo e de frequência, determinado pelo primeiro sistema de valor absoluto 22, por elevação ao quadrado, por exemplo. Por fim, obtém-se uma função de densidade da potência por unidade de tempo/frequência. Uma forma alternativa de obter o referido sinal consiste em utilizar um sistema de filtragem de sub-banda para filtrar o sinal digital de saída, cujo sistema de filtragem de sub-banda produz, após determinação de um valor absoluto, um parâmetro de sinal como função de tempo e frequência na forma de função de densidade da potência por unidade de tempo e frequência. O primeiro sistema de conversão 23, converte a referida função de densidade da potência por unidade de tempo/frequência, por exemplo por reamostragem baseada numa escala de frequência não-linear, também referida como escala de Bark, numa função de densidade da potência por unidade -26- de tempo/Bark (esta conversão encontra-se amplamente descrita no Apêndice A da primeira referência); O primeiro sistema de cálculo 24 multiplica a referida função de densidade da potência por unidade de tempo/Bark, por exemplo por uma característica representada pelo espectro de Bark, para executar um ajuste na função auditiva.

Os componentes mostrados na Figura 3, do primeiro sistema de compressão 4 estão, conforme anteriormente dito, adequadamente descritos na primeira referência e num modo conhecido por uma pessoa que domine a técnica. A função de densidade da potência por unidade de tempo/Bark ajustada à função auditiva é multiplicada num multiplicador 32 por um sinal exponencialmente decrescente tal como, por exemplo, exp{-T/x(z)), onde T é igual a 50% do comprimento da função de janela e representa, consequentemente, metade de um certo intervalo de tempo, após o qual primeiro sistema de multiplicação 20 de um certo intervalo de tempo, multiplica sempre o sinal de saída por uma função de janela representada por meio de um espectro de tempo (por exemplo, 50% de 40 mseg são 20 mseg). Nesta fórmula, τ(ζ) é uma característica representada por meio de um espectro de Bark, sendo apresentada em detalhe na Figura 6 da primeira referência. O primeiro sistema retardador 34 retarda o produto desta multiplicação por uma duração T ou por metade de certo intervalo de tempo. O primeiro sistema de convolução não-linear 36 convoluciona o sinal fornecido por uma função difusora representada por meio de um espectro de Bark, ou difunde a função de densidade da potência por unidade de tempo/Bark ao longo de uma escala de Bark, amplamente descrita no Apêndice B da primeira referência. A primeira unidade de compressão 37 comprime o sinal fornecido na forma de função de densidade da potência representada por unidade de tempo/Bark com uma função que, por exemplo, eleva a função de densidade da potência representada por unidade de tempo/Bark à potência a, onde 0 < a < 1. -27-

Os componentes mostrados na Figura 4, do circuito de graduação 3, podem ser formados de uma maneira conhecida para a pessoa que domine a técnica. O circuito integrador adicional 40 compreende, por exemplo, dois integradores separados que integram separadamente os dois sinais dos circuitos ligados em série fornecidos por meio de um espectro de Bark; em seguida, o sistema comparativo 41 na forma, por exemplo, de um divisor, divide um pelo outro os dois sinais integradores e fornece o resultado da divisão ou o resultado inverso da divisão como sinal de controlo à ulterior unidade de graduação 42 a qual, na forma de um multiplicador ou divisor, por exemplo, multiplica ou divide o sinal do segundo circuito ligado em série pelo resultado da divisão ou resultado inverso da divisão de modo a tomar iguais os dois sinais do circuito ligado em série, considerados na sua média. O sistema determinador da relação 43 recebe o sinal de primeiro circuito ligado em série e o sinal medido do segundo circuito ligado em série na forma de funções de densidade da potência, comprimidas e difundidas, representadas por unidade de tempo/Bark, dividindo-as por outra a fim de produzir o sinal de graduação adicional na forma do resultado da divisão representado por unidade de tempo/Bark, ou do resultado inverso dessa divisão, conforme a unidade de graduação 57 estiver construída como multiplicador ou divisor.

Os componentes do primeiro circuito combinado, mostrados na Figura 5, estão, conforme anteriormente dito, adequadamente descritos na primeira referência e num modo conhecido por uma pessoa que domine a técnica, à excepção do componente 57 e de uma porção do componente 54. O sistema comparativo adicional 50 compreende, por exemplo, dois integradores separados que integram separadamente os dois sinais dos circuitos ligados em série fornecidos por três porções separadas de um espectro de Bark; e inclui, por exemplo, um divisor que divide um pelo outro os dois sinais integrados por uma porção do espectro de Bark e fornece o resultado da divisão ou o resultado -28- inverso da divisão como sinal de graduação ao sistema de graduação 52 o qual, por exemplo na forma de um multiplicador ou divisor, multiplica ou divide o respectivo sinal do circuito ligado em série pelo resultado da divisão ou pelo resultado inverso da divisão de modo a tomar iguais os dois sinais do circuito ligado em série, considerados na sua média, por porção do espectro de Bark. Tudo isto está amplamente descrito no Apêndice F da primeira referência. O diferenciador 54 determina a diferença entre os dois mutuamente medidos sinais dos circuitos ligados em série. De acordo com a invenção, se a diferença for negativa, poderá então ser aumentada por um valor constante; e se a diferença for positiva, poderá ser reduzida por um valor constante, por exemplo, detectando se ela é inferior ou superior ao valor zero e depois adicionando ou subtraindo o valor constante. Também é possível, no entanto, determinar primeiro o valor absoluto da diferença através do sistema de valor absoluto 56 e depois deduzir o valor constante do referido valor absoluto em cuja ligação um valor negativo final não poderá obviamente ser obtido. Neste último caso, o sistema de valor absoluto 56 deverá ser dotado de um circuito subtractor. Além disso, é possível, em conformidade com a invenção, calcular a partir da diferença e de modo semelhante um (porção de) sinal de circuito ligado em série em vez do valor constante ou juntamente com o valor constante. O integrador 58 integra o sinal originado na unidade de graduação 57 em relação a um espectro de Bark e um sistema de cálculo de tempo médio 59 integra o sinal assim obtido em relação a um espectro de tempo, de onde resulta que o sinal de qualidade obtido tem um valor tanto menor quanto mais elevada for a qualidade do circuito de processamento de sinal.

Conforme já anteriormente descrito, a correlação entre o sinal de qualidade objectivo, a ser avaliado por meio do dispositivo em conformidade com a invenção, e o sinal de qualidade subjectivo, a ser avaliado por observadores humanos, é melhorado por vários factores que podem ser vistos separadamente: -29-

a utilização do sistema de cálculo 61 e do sistema de conversão 60, situando-se o sistema de cálculo entre o sistema diferencial 54, 56 e o sistema integrador 58, 59; a utilização do circuito de graduação 3 sem emprego do sistema determinador da relação 43 e da unidade de graduação 57; a utilização do circuito de graduação 3 com emprego do sistema determinador da relação 43 e da unidade de graduação 57; a utilização do sistema diferencial 54, 56, dotado da terceira entrada para recepção de um sinal com certo valor que deverá ser deduzido da diferença a ser originalmente determinada e a utilização do sistema diferencial 54, 56, dotado da terceira entrada para recepção de um ulterior sinal derivado de um sinal do circuito ligado em série, com certo valor, devendo esse ulterior sinal ser deduzido da diferença a ser originalmente determinada. A melhor correlação obtém-se por utilização simultânea de várias possibilidades. O significado mais amplo deverá ser reservado para o termo do circuito de processamento do sinal em cuja ligação, por exemplo, possam ser considerados todos os tipos de equipamento áudio e/ou vídeo. Desta forma, o circuito de processamento de sinal pode ser um codec, caso em que o sinal de entrada é o sinal de referência em relação ao qual a qualidade do sinal de saída deverá ser determinada. O circuito de processamento de sinal pode ser também um equalizador em cuja ligação a qualidade do sinal de saída deverá ser determinada em relação a um sinal de referência calculado com base num já existente equalizador ideal e virtual, ou simplesmente calculado. O circuito de processamento do sinal pode ser mesmo um altifalante, caso em que um suave sinal de saída poderá ser utilizado como sinal de referência em relação ao qual a -30- qualidade de som de um sinal de saída é então determinada (a graduação já se faz automaticamente no dispositivo em conformidade com a invenção). O circuito de processamento de sinal pode ainda ser um altifalante de computador, utilizado para conceber altifalantes com base em valores a serem definidos no modelo de altifalante do computador, em cuja ligação um sinal de saída de baixo volume, no dito modelo de altifalante do computador, serve como sinal de referência e em cuja ligação um sinal de saída de alto volume, no dito modelo de altifalante do computador, serve como sinal de saída do circuito de processamento de sinal.

No caso de um sinal de referência calculado, o segundo sistema de processamento de sinal do segundo circuito ligado em série, pode ser omitido como resultado do facto de que as operações a serem executadas pelo segundo sistema de processamento de sinal podem ser levadas em conta no cálculo de referência. Nesse caso, o sinal de referência pode também ser fornecido ao sistema de conversão 60.

Lisboa, 22 de Agosto de 2000

V

JORGE CRUZ Agente Oficial da Propriedade Industrial RUA VICTOR CORDON, 14

1200 LISBOA

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Dispositivo para determinação da qualidade de um sinal de saída a ser gerado por um circuito de processamento de sinal, com relação a um sinal de referência cujo dispositivo é dotado de um primeiro circuito ligado em série (1,4) com uma primeira entrada (7) para recepção do sinal de saída e também dotado de um segundo circuito ligado em série (2,5) com uma segunda entrada (8) para recepção do sinal de referência e de um circuito combinado (6), acoplado a uma primeira saída do primeiro circuito ligado em série (1,4) e a uma segunda saída do segundo circuito ligado em série (2,5), a fím de gerar um sinal de qualidade cujo primeiro circuito ligado em série (1,4) seja dotado de um primeiro sistema de processamento de sinal (1), acoplado à primeira entrada (7) do primeiro circuito ligado em série (1,4), para produzir um primeiro parâmetro de sinal como função de tempo e de frequência e um primeiro sistema de compressão (4), acoplado ao primeiro sistema de processamento de sinal (1), para compressão do primeiro parâmetro de sinal e para produzir um primeiro parâmetro de sinal comprimido. cujo segundo circuito ligado em série (2,5) seja dotado de um segundo sistema de compressão (5), acoplado à segunda entrada (8), para produzir um segundo parâmetro de sinal comprimido. cujo circuito combinado (6) seja dotado de um sistema diferencial (54, 56), acoplado aos dois dispositivos de compressão (4,5), para determinação de um sinal diferencial com base nos parâmetros do sinal comprimido e um sistema integrador (58,59), acoplado ao sistema diferencial (54,56), para produzir o sinal de qualidade através da integração do sinal diferencial em -2- relação ao tempo e à frequência. caracterizado pelo facto de o dispositivo incluir um sistema de conversão (60) acoplado pelo menos a um circuito ligado em série para conversão de um mínimo de dois parâmetros de sinal num terceiro parâmetro de sinal, um deles com um mínimo de dois parâmetros de sinal num instante e a uma frequência, e outro com um mínimo de dois parâmetros de sinal a um ulterior instante e a uma ulterior frequência, devendo pelo menos o instante e o ulterior instante ou a frequência e a ulterior frequência ser diferentes e um sistema de cálculo (61) acoplado ao sistema conversor (60) para calcular o terceiro parâmetro de sinal num sinal do sistema integrador.
2. Dispositivo, em conformidade com a Reivindicação 1, caracterizado pelo facto de o sistema de conversão (60) converter pelo menos um parâmetro de sinal a um primeiro instante e a uma primeira frequência e outro parâmetro de sinal a um segundo instante e à primeira frequência, num quarto parâmetro de sinal à primeira frequência; e por converter um ulterior parâmetro de sinal a um primeiro instante e a uma segunda frequência e mais outro parâmetro de sinal a um segundo instante e à segunda frequência, num ulterior quarto parâmetro de sinal à segunda frequência, situando-se o sistema de cálculo (61) entre o sistema diferencial (54, 56) e o sistema integrador (58,59) e incluindo-se no terceiro parâmetro de sinal o quarto parâmetro de sinal e o ulterior quarto parâmetro de sinal.
3. Dispositivo, em conformidade com a Reivindicação 1, caracterizado pelo facto de o sistema de conversão (60) converter pelo menos um parâmetro de sinal a um primeiro instante e a uma primeira frequência e outro parâmetro de sinal ao primeiro instante e a uma segunda frequência, no terceiro parâmetro de sinal ao primeiro instante, situando-se o sistema de cálculo (61) -3- dentro do sistema integrador (58,59) para calcular o terceiro parâmetro de sinal depois que o sinal diferencial tiver sido integrado em relação à frequência e antes que tenha sido integrado em relação ao tempo.
4. Dispositivo, em conformidade com as Reivindicações 1, 2 ou 3, caracterizado por ter ainda o segundo circuito ligado em série (2,5) dotado de um segundo sistema de processamento de sinal (5), acoplado à segunda entrada (8), para produzir um segundo parâmetro de sinal como função de tempo e frequência, sendo o segundo sistema de compressão (5) acoplado ao segundo sistema de processamento de sinal a fim de comprimir o segundo parâmetro de sinal.
5. Dispositivo, em conformidade com as Reivindicações 1, 2, 3 ou 4, caracterizado por ter um sistema de processamento de sinal (1,2) dotado de um sistema multiplicador (20) para multiplicar, num intervalo de tempo, o sinal a enviar a uma entrada do sistema de processamento de sinal por uma função de janela e um sistema transformador (21), acoplado ao sistema multiplicador (20), para transformação do sinal originado no sistema multiplicador (20) no domínio das frequências cujo sistema transformador (21) produza, depois da determinação de um valor absoluto, um parâmetro de sinal como função de tempo e frequência.
6. Dispositivo, em conformidade com as Reivindicações 1, 2, 3 ou 4, caracterizado por ter um sistema de processamento de sinal (1,2) dotado de um sistema de filtro de sub-banda para filtragem do sinal a ser enviado a uma entrada do sistema de processamento de sinal -4- o qual sistema de filtro de sub-banda produza, depois da determinação de um valor absoluto, um parâmetro de sinal como função de tempo e frequência.
7. Dispositivo, em conformidade com as Reivindicações 5 ou 6, caracterizado por ter um sistema de processamento de sinal (1,2) dotado ainda de um sistema de conversão (23) para converter um parâmetro de sinal, representado por meio de um espectro de tempo e de um espectro de frequência, num parâmetro de sinal representado por meio de um espectro de tempo e de um espectro de Bark.
8. Método para determinação da qualidade de um sinal de saída a ser produzido por um circuito de processamento de sinal relacionado com um sinal de referência, incluindo os seguintes passos de produção de um primeiro parâmetro de sinal como função de tempo e frequência em resposta ao sinal de saída, compressão de um primeiro parâmetro de sinal e produção de um primeiro parâmetro de sinal comprimido, produção de um segundo parâmetro de sinal comprimido em resposta ao sinal de referência, determinação de um sinal diferencial com base nos parâmetros do sinal comprimido e produção de um sinal de qualidade pela integração do sinal diferencial em relação ao tempo e à frequência. Método caracterizado ainda por incluir os seguintes passos de conversão de um mínimo de dois parâmetros de sinal num terceiro parâmetro de sinal, um deles com um mínimo de dois parâmetros de sinal a um instante e a uma frequência, e outro com um mínimo de dois parâmetros de sinal a um -5- ulterior instante e a uma ulterior frequência, devendo pelo menos o instante e o ulterior instante ou a frequência e a ulterior frequência ser diferentes e tendo em conta o terceiro parâmetro de sinal a um sinal presente após a determinação do sinal diferencial e antes de ser gerado o sinal de qualidade.
9. Método, em conformidade com a Reivindicação 8, caracterizado por incluir os seguintes passos de conversão de, pelo menos, um parâmetro de sinal a um primeiro instante e a uma primeira frequência e outro parâmetro de sinal a um segundo instante e à primeira frequência, num quarto parâmetro de sinal à primeira frequência, conversão de um ulterior parâmetro de sinal a um primeiro instante e a uma segunda frequência e de outro ulterior parâmetro de sinal a um segundo instante e à segunda frequência, num ulterior quarto parâmetro de sinal à segunda frequência e cálculo do terceiro parâmetro de sinal incluindo o quarto parâmetro de sinal e o ulterior quarto parâmetro de sinal antes da integração do sinal diferencial relativamente ao tempo e à frequência.
10. Método, em conformidade com a Reivindicação 8, caracterizado por incluir os seguintes passos de conversão de, pelo menos, um parâmetro de sinal a um primeiro instante e a uma primeira frequência e outro parâmetro de sinal ao primeiro instante e a uma segunda frequência, num terceiro parâmetro de sinal ao primeiro instante e cálculo do terceiro parâmetro de sinal depois da integração do sinal diferencial relativamente à frequência e antes da integração do sinal diferencial relativamente ao tempo.
11. Método, em conformidade com as Reivindicações 8, 9 ou 10, caracterizado pelo facto de a etapa de produção de um segundo parâmetro de -6- sinal comprimido, em resposta ao sinal de referência, incluir os seguintes passos de produção de um segundo parâmetro de sinal em resposta ao sinal de referência como função de tempo e frequência e compressão de um segundo parâmetro de sinal.
12. Método, em conformidade com as Reivindicações 8, 9, 10 ou 11, caracterizado pelo facto de a etapa de produção de um primeiro parâmetro de sinal, em resposta ao sinal de saída, como função de tempo e frequência, incluir os seguintes passos de multiplicação, no domínio temporal, um outro primeiro sinal a ser produzido em resposta ao sinal de saída por uma função de janela e transformação o outro primeiro sinal a ser multiplicado pela função de janela ao campo de acção da frequência o qual representa, após determinação de um valor absoluto, um parâmetro de sinal como função de tempo e frequência.
13. Método, em conformidade com as Reivindicações 8, 9, 10 ou 11, caracterizado pelo facto de a etapa de produção de um primeiro parâmetro de sinal, em resposta ao sinal de saída, como função de tempo e frequência, incluir o seguinte passo de filtragem de um outrro primeiro sinal a ser produzido em resposta ao sinal de saída, que representa, após determinação de um valor absoluto, um parâmetro de sinal como função de tempo e frequência.
14. Método, em conformidade com as Reivindicações 12 ou 13, caracterizado pelo facto de a etapa de produção de um primeiro parâmetro de sinal, em resposta ao sinal de saída, como função de tempo e frequência, incluir também o seguinte passo de -7- conversão de um parâmetro de sinal representado por meio de um espectro de tempo e de um espectro de frequência, num parâmetro de sinal representado por meio de um espectro de tempo e de um espectro de Bark. Lisboa, 22 de Agosto de 2000 JORGE CRUZ Agente Oficial da Propriedade Industrial RUA VICTOR CORDON, 14 1200 LISBOA