TR201808500T4 - Ses kodlayıcısı ve bant-genişliği genişletme kod-çözücüsü. - Google Patents

Abstract

Bir giriş ses sinyalini kullanarak bir çıkış sinyali sağlamak için bir ses kodlayıcı, bir yama üreteci, bir karşılaştırıcı ve bir çıkış arabirimini içermektedir. Yama üreteci, en az bir bant genişliği genişletme yüksek frekanslı sinyal üretir, ve burada bir bant genişliği genişletme yüksek frekans sinyali bir yüksek-frekans bantı içermektedir. Bant genişliği genişletme yüksek frekans sinyalinin yüksek-frekans bantı, giriş ses sinyalinin düşük frekans bantı bazındadır. Karşılaştırıcı, çok sayıda karşılaştırma parametresi hesaplar. Bir karşılaştırma parametresi, giriş ses sinyalinin ve üretilen bir bant genişliği genişletme yüksek frekans sinyalinin bir karşılaştırması baz alınarak hesaplanır. Çok sayıdaki karşılaştırma parametresinin her bir karşılaştırma parametresi, giriş ses sinyali ve üretilen bir bant genişliği genişletme yüksek frekans sinyali arasındaki farklı bir dengeleme frekansı baz alınarak hesaplanır. Ayrıca, karşılaştırıcı, çok sayıda karşılaştırma parametresinden bir karşılaştırma parametresini belirler; ve burada, belirlenen karşılaştırma parametresi önceden tanımlanmış bir kriteri yerine getirir.

Description

TARIFNAME SES KODLAYICISI VE BANT-GENISLIGI GENISLETME KOD-ÇÖZÜCÜSÜ Bulusa göre örnekler, ses sinyali islemlenmesi ve özellikle de bir ses kodlayicisi, bir çikis sinyali saglama yöntemi, bir bant genisligi uzantisi kod-çözücüsü ve bir bant genisligi genisletilmis ses sinyali saglamak için bir yöntem ile ilgilidir.

Bu sinyallerin etkin bir sekilde depolanmasi ve iletilmesi için veri azaltma amaciyla ses sinyallerinin isitme uyarlamali kodlamasi birçok alanda kabul görmüstür. Kodlama algoritmalari, örnegin MPEG 1/2 LAYER 3 "MP3" veya MPEG 4 AAC olarak bilinmektedir. Bunun için kullanilan kodlama algoritmasi, özellikle en düsük bit oranlari elde edilirken çogunlukla esas itibariyla iletilecek olan ses sinyali bant genisliginin bir kodlayici tarafi sinirlandirilmasi sonucunda ses kalitesinde azalmaya yol açar. Alçak- geçirimle filtrelenmis bir sinyal, çekirdek kodlayici denilen bir kod kullanilarak kodlanir ve daha yüksek frekanslardaki bölge, alçak-geçirimle filtrelenmis sinyalden yaklasik olarak yeniden yapilandirilabilecek sekilde parametrelendirilir.

WO 98 57436'dan, ses sinyalinin böyle bir durumda kodlayici tarafinda sinirlayan bir banta tabi tutulmasi ve yüksek kaliteli bir ses kodlayici vasitasiyla ses sinyalinin sadece bir alt bandinin kodlanmasi bilinmektedir. Ancak, üst bant, sadece kabaca, yani, üst bandin orijinal spektral zarfinin çogaltilmasina izin veren bir parametreler seti ile karakterize edilmistir. Üst bant daha sonra, kod çözücü tarafinda sentezlenir. Bu amaçla, kodu çözülmüs ses sinyalinin alt bandinin bir filtre bankasina beslendigi bir armonik yer degisimi (transpozisyon) önerilmektedir. Alt bandin filtre bankasi kanallari, üst bandin filtre bankasi kanallarina baglanir veya "yamanir" ve yamanan her bir bant geçiren sinyale bir zarf ayari yapilir. Burada özel bir analiz filtre bankasina ait olan sentez filtre bankasi, alt banttaki ses bandi sinyallerini ve alt bantin armonik olarak üst banda yamalanmis, zarf-ayarlamali bant geçiren sinyallerini, alir. Sentez filtre bankasinin çikis sinyali, çok düsük bir veri hizi ile kodlayici tarafindan kod-çözücü tarafina iletilen ses bant genisligi açisindan genisletilmis bir ses sinyalidir. Özellikle, filtre bankasi hesaplamalari ve filtrebanki alanindaki yamalama, yüksek bir hesaplama çabasi haline gelebilir.

Bunun yerine, bant-sinirli ses sinyallerinin bir bant genisligi genisletmesi için karmasikligi-azaltilmis yöntemler, bant sinirlamasindan dolayi eksik olan bilgiye ulasmak için, bir düsük frekansli sinyal bölümlerini (LF) yüksek frekans araligina (HF) kopyalama fonksiyonu kullanirlar. Bu gibi yöntemler M. Dietz, L. Liljeryd, K.

Kjörling ve (J. Künz, "Spectral Band Replication, &1 novel approach in audio coding," 112. AES Konvansiyonu, Münih, Mayis 2002; S. Meltzer, R. Böhm ve F. Henn, "SBR enhanced audio codecs for digital broadcasting such as "Digital Radio Mondiale" (DRM)," 112. AES Konvansiyonu, Münih, Mayis 2002; T. Ziegler, A. Ehret, P. Ekstrand. ve M. Lutzky, new mp3PRO Algorithm," 112. AES Konvansiyonu, Münih, Mayis bandwidth extension method and apparatus", Vasu Iyengar ve digerleri US Patent Nr. 5,455,888'de tarif edilmektedir.

Bu yöntemlerde armonik transpozisyon yapilmaz, ancak alt bandin bitisik bant-geçiren filtre bankasi kanallari yapay olarak üst bandin bitisik filtre bankasi kanallarina sokulur. Bu, ses sinyalinin üst bandinin kabaca yaklasiklastirilmasina yol açar. Sinyalin bu kabaca yaklasiklastirilmasi daha sonra orijinal sinyalden çikartilan ilave kontrol parametrelerini tanimlayarak daha ilerideki bir basamakta rafine edilir. Örnek olarak, MPEG-4 Standardi, spektral zarfin ayarlanmasi için, ses komponentlerinin takviyesi için tonaliteyi uyarlamak üzere ters filtreleme ve bir gürültü zemininin eklenmesi ve sinüzoidal sinyal bölümlerinin eklenmesi gibi ölçek faktörleri kullanmaktadir.

Bunun disinda, E. Larsen, R.M. Aarts, ve M. Danessis, speech", 112. AES Konvansiyonu, Münih, Mayis 2002'de tarif edildigi gibi, "Kör bant-genisligi genisletmesi" olarak anilan ve orijinal HF araliginin üzerinde bir bilginin kullanilmadigi, diger yöntemler` de mevcuttur. Dahasi, K.

Kayhkö, A Robust Wideband Enhancement for Narrowband Speech Signal; Arastirma Raporu, Helsinki Teknoloji Üniversitesi, Akustik ve Ses sinyali Islemleme Laboratuari, 2001'de tarif edilen, "Yapay bant-genisligi genisletmesi" olarak anilan yöntem de mevcuttur.

J. Makinen ve digerleri: AMR-WB+: a new audio coding standard for 3rd generation mobile audio services Broadcasts, IEEE, ICASSP '05'te, düsük frekansli komponentlerin yüksek-banda kopyalanma isleminin, örnegin alçak-geçirimle filtrelenmis sinyalin üst-örneklenmesiyle elde edilen bir yansitma islemi ile gerçeklestirildigi, bir bant genisligi genisletme yöntemi tanimlanmistir.

Alternatif olarak, temelde filtre bankasi alaninda bir kopyalama islemine esdeger olan tek bir yan bant modülasyonu kullanilabilir. Armonik bir bant genisligi genisletmesini mümkün kilan yöntemler, genellikle, ses perdesinin bir belirleme adimini (ses perdesi izleme), dogrusal-olmayan bir bozulma adimini (bkz., ör. "U, Kornagel, Spectral widening of the excitation signal for telephone-band speech enhancement, IWAENC Tutanaklari, veya, örnegin US 61/025129 basvuru no.lu ABD geçici patent basvurusu "F.Nagel, S. Disch: "Apparatus and method of harmonic bandwidth extension in audio signals" de gösterildigi gibi, faz ses-kodlayicilarindan yararlanirlar. Örnegin, WO 02/41302 A1, yüksek frekansli yeniden yapilandirma yöntemlerini kullanan kodlama sistemlerinin performansini arttirmak için bir yöntem göstermektedir.

Burada, bu tür sistemlerin genel performansinin, bir çekirdek kodlayici tarafindan kodlanan düsük bant ile yüksek frekansli bir rekonstrüksiyon sistemi tarafindan kodlanan yüksek. bant arasindaki geçis frekansinin zamana göre uyarlanmasi yoluyla nasil gelistirilecegi gösterilmektedir. Bu yönteni için, çekirdek kodlayici kod çözücü tarafinda oldugu kadar kodlayici tarafinda da farkli geçis frekanslariyla çalisabilmelidir. Bu nedenle, çekirdek kodlayicinin kompleksitesi artmistir.

Bant genisligi genisletmesi konusunda diger teknolojiler, örnegin, "R. M. Aarts, E. Larsen, ve O. Ouweltjes, A unified approach to low and high-frequency bandwidth extension.

AES 115. Konvansiyonu, New York, ABD, Ekim 2003'te, E.

Larsen ve R. M. Aarts: Audio Bandwidth Extension Application to psychoacoustics, Signal Processing and Loudspeaker Design. John Wiley & Sons, Ltd, 2004", E.

Larsen, R. M. Aarts, ve M. Danessis: Efficient high- frequency bandwidth extension of music and speech. AES 112.

Konvansiyonu, Münih, Almanya, Mayis 2002'de, "J. Makhoul: Spectral Analysis of Speech by Linear Prediction. IEEE Transactions on Audio and Electroacoustics, AU21(3), Haziran 1973", "United States Patent Application 08/951,029, Ohmori ve digerleri: Audio band width extending system and method" ve "United States Patent 6895375, Malah, D & Cox, R. VS.: System for bandwidth extension of Narrow- band speech"de tarif edilmektedir.

Armonik bant-genisligi genisletme yöntemleri genellikle yüksek bir kompleksite sergilemekte iken, kompleksitesi- azaltilmis bant-genisligi genisletme yöntemlerinde ise kalite kayiplari görülmektedir. Düsük bir bit hizinin düsük bantin küçük bir bant genisligi ile birlestirildigi Özel durumda, pürüzlülük ve hos algilanmayan bir ses tinisi gibi yapay olgular ortaya çikabilir. Bunun bir nedeni, yaklasiklastirilmis HF bölümünün, tonal sinyal bölümleri arasindaki harmonik iliskileri koruyamayan bir kopyalama islemini baz olarak almasidir. Bu, hem LF hem de HF arasindaki harmonik iliski hem de HF bölümünün kendi içindeki sonraki yamalar arasindaki harmonik iliski için geçerlidir. Örnegin, SBR içinde, düsük ve yüksek bantlar arasindaki sinirda meydana gelen kodlanmis bilesenleri ve çogaltilmis parçalarin yan yana, bulunmasi pürüzlü ses izlenimlerine neden olabilir. Bunun nedeni, LF araligindan HF araligina kopyalanan tonal bölümlerin spektral olarak LF araliginin tonal bölümlerine yogun bir sekilde bitisik oldugu Sekil 18'de gösterilmistir.

Sekil 18a'da, üç tondan olusan bir sinyalin özgün spektrogrami 1800a gösterilmektedir. Buna uygun sekilde Sekil l8b'de, Sekil l8a'daki orijinal sinyale karsilik gelen bant genisligi genisletilmis sinyalin bir semasi 1800b gösterilmektedir. Yatay eksen zamani ve ordinat frekansi gösterir, özellikle, son tonda, olasi sorunlar 1810 gözlemlenebilir (lekeli çizgiler 1810).

Armonik iliskiler bilinen yöntemlerle dikkate alinirsa, bu gösterildigi gibi bir FO-tahmini bazinda yapilir. Bu durumlarda, bu yöntemlerin. basarisi öncelikle bu tahminin güvenilirligine baglidir.

Genel olarak, bilinen bant-genisligi genisletme yöntemleri bir düsük bit hizinda ancak zayif ses kalitesi veya yüksek bit hizlarinda, iyi bir ses kalitesi olan ses sinyalleri Bu bulusun amaci, ses sinyalleri için gelistirilmis bir kodlama düzenlemesi saglamaktir.

Bu amaca, istem 1'e göre bir ses kodlayici, istem 5'e göre, bir bant-genisligi genisletme kod-çözücüsü ya da istem ll ya da 12'ye göre bir yöntem ile ulasilir.

Bulusa göre bazi örnekler, karsilastirma parametresini hesaplamak için giris ses sinyalinin ve üretilen bant genisligi genisletme yüksek frekansli sinyalinin karsilastirilmasi için bir çapraz korelasyon kullanan bir karsilastiriciyla ilgilidir.

Bulusa göre diger bazi örnekler, zaman alaninda tek bir yan bant modülasyonuna dayanan bant genisligi genisletme yüksek frekansli sinyali üreten bir yama üreteci ile ilgilidir.

Bulusun tercih edilen örneklerinin bir avantaji, ses kalitesini arttirmaya ve/Veya iletim veya saklama için bit düsürmeye izin veren ses sinyalleri için gelistirilmis bir kodlama düzenlemesinin saglanmasidir.

Bulusa göre örnekler, ekteki çizimlere atifta bulunarak daha detayli olarak anlatilacaktir, bu çizimlerde: bir ses kodlayicinin bir blok semasidir; bir bant genisligi genisletme yüksek frekansli sinyali üretilmesi, giris ses sinyali ile üretilen bir bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalinin karsilastirilmasi ve bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalinin bir güç adaptasyonunun sematik bir gösterimidir; bir bant genisligi genisletme yüksek frekansli sinyali üretilmesi, giris ses sinyali ile bir bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalinin karsilastirilmasi ve bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalinin bir güç adaptasyonunun sematik bir gösterimidir; bir bant genisligi genisletme kodlayicisinin bir blok semasidir; bir bant genisligi genisletme kod-çözücüsünün bir blok semasidir; bir bant genisligi genisletme kod-çözücüsünün bir blok semasidir; 7, bir giris ses sinyali bazinda bir çikis saglamak için bir yöntemin akis semasidir; 8, bir bant genisligi saglamak için bir yöntemin akis semasidir; 9, bir giris ses sinyali bazinda bir çikis saglamak için bir yöntemin akis semasidir; sinyali genisletilmis ses sinyali sinyali lO, bir karsilastirma parametresinin hesaplanmasi için bir yöntemin akis semasidir; ll, dengeleme frekansinin bir sematik bir gösterimidir; hesabinin 12, bir bant genisligi genisletme kod-çözücüsünün bir blok semasidir; 13, bir bant genisligi saglamak için bir yöntemin akis semasidir; 14, bir bant genisligi saglamak için bir yöntemin blok semasidir; genisletilmis ses sinyali genisletilmis ses sinyali , bir bant genisligi genisletme kodlayicisinin bir blok semasidir; 16a, degisken geçis frekansini kullanan üç tonun bir spektrogramidir; l6b, üç tonun spektrogramidir; orijinal sinyalinin Sekil 17, orijinal bir ses sinyalinin, sabit geçis frekansi kullanan bir bant genisligi genisletilmis ses sinyalinin ve degisken geçis frekansi kullanan bir bant genisligi genisletilmis ses sinyalinin bir güç spektrumu semasidir; Sekil 18a, bilinen bir bant genisligi genisletme yöntemi kullanan üç tonun bir spektrogramdir; ve Sekil 18b, üç tonun orijinal ses sinyalinin bir spektrogramidir.

Asagida, ayni referans numaralari kismen, ayni veya benzer islevsel özelliklere sahip olan nesneler ve islevsel birimler için kullanilmis olup, bunun bir sekle göre tanimlamasi, örneklerin tarifindeki fazlaligi azaltmak için baska sekiller için de geçerli olacaktir.

Sekil 1'de, bir giris ses sinyali 102 kullanarak bulusun bir örnegine göre bir çikis sinyali 132 saglamak için bir ses kodlayicisinin 100 bir blok semasi gösterilmektedir. Çikis sinyali, bir kod-çözücüde bir bant genisligi genisletmesi için uygundur. Bu nedenle, ses kodlayicisina bant genisligi genisletme kodlayicisi da denir. Bant genisligi genisletme kodlayicisi 100, bir yama üreteci 110, bir karsilastirici 120 ve bir çikis arabirimi 130 içerir.

Yama üreteci 110 karsilastiriciya 120 ve karsilastirici 120 çikis arabirimine 130 baglidir.

Yama üreteci 110, en az bir bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyali 112 üretir. Bir bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyali 112, yüksek frekansli bir bant içerir; burada bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalinin 112 yüksek frekans bandi, giris ses sinyalinin 102 düsük frekans bandini baz olarak almaktadir.

Farkli bant genisligi genisletme yüksek frekansli sinyalleri 112 üretilirse, farkli bant genisligi genisletme yüksek frekansli sinyalleri 112 yüksek frekans bantlari içinde farkli frekanslar içerirler.

Karsilastirici 120 çok sayida karsilastirma parametresi hesaplar. Bir karsilastirma parametresi, giris ses sinyalinin 102 ve üretilen bir bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalinin 112 bir karsilastirmasi baz alinarak hesaplanir. Birden fazla karsilastirma parametresinin her bir karsilastirma parametresi, giris ses sinyali 102 ve üretilen bir bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyali 112 arasindaki farkli bir dengeleme frekansi baz alinarak hesaplanir. Ayrica karsilastirici 120 çok sayidaki karsilastirma parametresinden bir karsilastirma parametresini belirler; ve burada, belirlenen karsilastirma parametresi, önceden tanimlanmis bir kriteri yerine getirir. Çikis arabirimi 130, iletim` veya depolamak üzere çikti sinyali 132 saglar. Çikis sinyali 132, belirlenen karsilastirma parametresine karsilik gelen bir dengeleme frekansini baz alan bir parametre göstergesini içermektedir.

Farkli dengeleme frekanslari için çok sayidaki karsilastirma parametresinin hesaplanmasiyla, orijinal giris ses sinyaline 102 oldukça uyan bir bant genisligi genisletme yüksek frekansli sinyal 112 bulunabilir. Bu, her biri farkli bir dengeleme frekansi olan bir çok bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyali 112 üretmek suretiyle veya bir bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyali üretmek ve bant genisligi genisletme yüksek10 frekansli sinyalin 112 yüksek frekans bandi farkli dengeleme frekanslari ile kaydirilarak. yapilabilir. Ayni zamanda, farkli dengeleme frekanslarina sahip çok sayidaki bant genisligi genisletme yüksek frekansli sinyallerin 112 üretilmesi ile bunlarin yüksek frekans bandini diger farkli dengeleme frekanslarina kaydirmanin bir kombinasyonu da mümkün olabilir. Örnegin, bes farkli bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyali 112 üretilir ve bunlarin her biri sabit bir frekans kaymasi ile bes kez kaydirilir.

Sek. 2'de bir bant genisligi genisletme yüksek frekansli sinyali üretilmesi, bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalinin ve giris ses sinyalinin karsilastirilmasi ve bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalinin, sadece bir bant genisligi genisletme yüksek frekansli sinyalinin üretilmesi ve farkli dengeleme frekanslari ile kaydirilmasi durumu için, istege bagli bir güç adaptasyonunun sematik bir çizimi 200 gösterilmektedir.

Ilk sematik "güç vs. frekans" diyagrami 210, bir giris ses sinyalini 102 sematik olarak göstermektedir. Bu giris ses sinyalini 102 baz alarak, yama üreteci 110, bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalini 112, örnegin, giris ses sinyalinin (102) bir düsük frekans bandini daha yüksek frekanslara (referans numarasi 222 ile gösterildigi gibi) kaydirarak üretebilir. Örnegin, düsük frekans bandi, Sekil 1'de gösterilmeyen çekirdek kodlayicinin geçis frekansina esit bir frekansla kaydirilir ve bu, bant genisligi genisletme kodlayicisinin 100 bir parçasi veya önceden tanimlanmis baska bir frekans Olabilir. Üretilen bant genisligi genisletme yüksek frekansli sinyali 112 daha sonra farkli dengeleme frekanslari 232 ile ve her10 bir dengeleme frekansi 232 için (referans numarasi 230 ile gösterildigi gibi) kaydirilabilir, bir karsilastirma parametresi karsilastirici 120 tarafindan hesaplanabilir.

Dengeleme frekansi 232, örnegin bir baska çekirdek kodlayicinin geçis frekansina göre, baska bir spesifik frekansa göre veya bir mutlak frekans degeri olarak tanimlanabilir.

Daha sonra, karsilastirici (120), önceden tanimlanmis kriterleri karsilayan bir karsilastirma parametresini belirler. Bu sekilde, tespit edilen karsilastirma parametresine karsilik gelen bir dengeleme frekansi (242) olan bir bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyali (112) (referans sayisi 240'ta gösterildigi gibi) belirlenebilir.

Ayrica, bir güç yogunluk parametresi 252 de tespit edilebilir (referans numarasi 250 ile gösterildigi gibi).

Güç yogunlugu parametresi 252, bant genisligi genisletme yüksek frekansli sinyalin yüksek frekans bandinin belirlenen karsilastirma parametresine karsilik gelen dengeleme frekansina ve giris ses sinyalinin mukabil bir frekans bandina oranini belirtir. Örnegin, oran bir güç yogunlugu orani, bir güç orani veya bir frekans bandinin güç yogunluguyla ilgili bir miktarin baska bir orani ile ilgili olabilir.

Alternatif olarak, Sek. 3'te, bir bant genisligi genisletme yüksek frekansli sinyali üretilmesinin, üretilen bant genisligi genisletme yüksek frekansli sinyallerinin ve giris ses sinyalinin karsilastirilmasinin ve farkli dengeleme frekanslarina sahip çok sayida bant genisligi genisletme yüksek frekansli sinyalinin üretildigi durumlar için, bant genisligi uzantisi yüksek frekans sinyalinin opsiyonel bir güç adaptasyonunun, bir sematik çizimi 300 gösterilmektedir.

Sek. 2'de gösterilen sekanstan farkli olarak; yama üreteci 110, farkli dengeleme frekanslarina 232 (referans numarasi 320 ile gösterildigi gibi) sahip çok sayida bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyali 112 üretir. Bu yine, giris ses sinyalinin 102 bir düsük frekans bandinin daha yüksek frekanslara bir frekans kaydirmasi 222 ile yapilabilir. Giris ses sinyalinin 102 düsük frekans bandi, bir sabit frekans arti her bir bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalinin 112 bireysel dengeleme frekansi 232 ile kaydirilabilir. Sabit frekans, çekirdek kodlayici geçis frekansina veya baska bir spesifik frekansa esit olabilir.

Sonra, her bir üretilen bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyali 112 için bir karsilastirma parametresi hesaplanabilir ve önceden tanimlanmis kriteri yerine getiren karsilastirma parametresi karsilastirici 120 Güç yogunlugu parametresi, daha önce tarif edildigi gibi belirlenebilir 250.

Sek. 2 ve 3'te gösterilen kavramlar; kombine edilebilir.

Giris ses sinyalinin (102) ve üretilen bant genisligi genisletme yüksek frekansli sinyalinin (112) karsilastirilmasi, her* iki sinyalin. çapraz korelasyonuyla yapilabilir. Bu durumda, bir karsilastirma parametresi, örnegin, giris ses sinyali 102 ve üretilen bir bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyali 112 arasindaki belirli bir dengeleme frekansi için çapraz korelasyonun sonucu olabilir. Çikis sinyalinin 132 parametre göstergesi, dengeleme frekansinin kendisi, nicelenmis bir ofset dengeleme frekansi veya dengeleme frekansi bazinda baska bir miktar olabilir.

Giris ses sinyalinin (102) yüksek frekans bandi yerine yalnizca parametre gösterimini iletmek veya saklamakla, iletim veya saklama için bit orani azaltilabilir. Önceden tanimlanmis kriterleri yerine getiren bir karsilastirma parametresine karsilik gelen dengeleme frekansini baz alan parametrenin seçilmesiyle, bu sadece bantla-sinirli ses sinyali kodun çözmekten daha iyi bir ses kalitesine yol açabilir. Önceden tanimlanmis bir kriter, örnegin, bir bant genisligi genisletme yüksek frekansli sinyali 112, giris ses sinyaline 102 diger dengeleme frekanslari olan bant genisligi genisletme yüksek-frekans sinyallerinin % 70'inden daha iyi uyan mukabil bir dengeleme frekans gösteren, ve frekans sinyallerini 112 diger ofset frekanslariyla karsilastirarak, bir bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalini 112 gösteren, mukabil bir dengeleme frekansini, giris ses sinyaline 102 en iyi üç eslemeden biri olan veya karsilik gelen bir dengeleme ile en iyi eslesen bant genisligi genisleme yüksek frekansli sinyali 112 gösteren, çok sayidaki karsilastirma parametrelerinin bir karsilastirma parametresini belirlemek olabilir. Bu, farkli dengeleme frekanslarina sahip çok sayida bant genisligi genisletme yüksek frekansli sinyalin 112 üretildigi bir durumla ve ayrica sadece bir bant genisligi genisletme yüksek frekansli sinyalin 112 üretildigi ve farkli dengeleme frekanslari ile kaydirildigi bir durumla veya bu iki durumun bir kombinasyonuyla Bir karsilastirma parametresi çapraz korelasyonun bir sonucu olabilir veya belirli bir dengeleme frekansli bir bant genisligi genisletme yüksek frekansli sinyalinin 112, giris ses sinyali 102 ile ne kadar iyi eslestigini gösteren baska bir miktar olabilir.

Bant genisligi genisletme kodlayicisi 100, giris ses sinyalinin 102 bir düsük frekans bandini kodlamak için bir çekirdek kodlayici içerebilir. Bu çekirdek kodlayici, giris ses sinyalinin kodlanmis düsük frekans bandinin üst sinir frekansina karsilik gelebilecek bir sinir frekansi içerebilir. Çekirdek kodlayicinin geçis frekansi zaman içinde sabit veya degisken olabilir. Degisken bir geçis frekansi uygulanmasi çekirdek kodlayicinin kompleksitesini artirabilir, ancak kodlama için esnekligi de artirabilir.

Sek. 2 ve/veya Sek. 3'te gösterilen islem, daha yüksek frekans bantlari veya yamalari için tekrarlanabilir. Örnegin, giris ses sinyalinin 102 düsük frekans bandi, 4 kHz'lik bir üst sinir frekansi içermektedir. Dolayisiyla, giris ses sinyalinin 102 düsük frekans bandi, düsük frekans bandinin üst sinir frekansi ile bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalini l12 üretmek üzere kaydirilirsa, bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyali 112, 4 KHz'lik daha düsük bir sinir frekansi ve 8 kHz'lik bir üst sinir frekansi olan bir yüksek frekans bandini içerir.

Islem, giris ses sinyalinin 102 bir düsük frekans bandinin, düsük frekans bandinin üst sinir frekansinin iki katina kaydirilmasi ile tekrar edilebilir. Böylece, yeni üretilen bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyali 112, 8 KHz'lik bir düsük sinir frekansina ve 12 kHz'lik bir üst sinir frekansina sahip bir yüksek› frekans bandi içerir.

Istenilen en yüksek frekansa erisilinceye kadar tekrarlanabilir.

Alternatif olarak bu, ayrica çok sayida farkli yüksek frekans bantlarina sahip bir bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyali üretmek suretiyle de gerçeklestirilebilir.

Bu örnekte gösterildigi gibi, giris ses sinyalinin düsük frekans bandinin bant genisligi ile bir bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalinin yüksek frekans bandinin bant genisligi ayni olabilir. Alternatif olarak, giris ses sinyalinin düsük frekans bandi, bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyali olusturmak üzere Saptanan karsilastirma parametresine karsilik gelen bir dengeleme frekansi 232 olan bir bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalinin 112 belirlenmesi, dengeleme frekansina 242 bagli olarak, giris ses sinyalinin 102 düsük frekans bandiyla bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalinin 112 yüksek frekans bandi arasinda bir bosluk birakabilir. Bu bosluk, bosluga uyan frekans bölümleri, ör. bant-sinirli gürültü üretmek suretiyle doldurulabilir.

Alternatif olarak, ses kalitesi önemli bir derecede zarar görmeyebileceginden, bosluk doldurulmadan bos birakilabilir Sekil 4, bulusun bir örnegine göre bir giris ses sinyali 102 kullanarak bir çikis sinyali 132 saglayan bir bant genisligi genisletme kodlayicisinin 400 bir blok semasini göstermektedir. Bant genisligi genisletme kodlayicisi 400, bir yama üreteci 110, bir karsilastirici 120, bir çikis arabirimi 130, bir çekirdek kodlayici 410, bir bant geçiren10 filtre 420 ve bir parametre çikarma birimi 430 içerir. Çekirdek kodlayici 410, çikis arayüzü 130 ve yama üretecine 110 baglidir, yama üreteci 110 karsilastiriciya 120'ye baglidir, karsilastirici 120 parametre çikarma birimine 430 baglidir, parametre çikarma birimi 430 çikis arabirimine 130 ve bant geçiren filtre 420 karsilastiriciya 120 baglidir.

Yama üreteci 110 giris ses sinyali 102 bazinda bir bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyali 112 üretmek için bir modülatör olarak gerçeklestirilebilir.

Karsilastirici 120, bant geçiren filtreden 420 filtrelenen giris ses sinyalinin 102 ve üretilen bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalinin 112 çapraz korelasyonuyla, karsilastirilmasini gerçeklestirebilir. Önceden tanimlanmis kriterleri yerine getiren karsilastirma parametresinin belirlemesi, gecikme tahmini olarak da adlandirilabilir. Çikis arabirimi 130 ayrica bir bit akisi formatlayici islevselligini de içerebilir ve çekirdek kodlayici 410 tarafindan saglanan bir düsük frekans sinyalini ve parametre çikarma birimi 430 tarafindan saglanan dengeleme frekansina dayanan parametre gösterimini içeren bir parametre sinyalini 432 birlestirmek için bir birlestirici içerebilir. Dahasi çikis arabirimi 130, çikis sinyalinin 132 bit hizini düsürmek için bir entropi kodlayici veya bir diferansiyel kodlayici içerebilir. Birlestirici ve entropi veya diferansiyel kodlayici, bu örnekte gösterildigi gibi çikis arabiriminin 130 bir parçasi veya bagimsiz birimler olabilir.

Ses sinyali 102, düsük frekansli bir bölüme ve yüksek frekansli bir bölüme ayrilabilir. Bu, çekirdek kodlayicinin 410 alçak geçiren bir filtresi ve bant-geçiren filtre 420 ile yapilabilir. Alçak geçiren filtre, çekirdek kodlayici 410'un bir parçasi veya çekirdek kodlayici 410'a baglanmis bagimsiz bir alçak-geçiren filtre olabilir.

Düsük frekans bölümü, örnegin, MPEGl/Z Layer 3 "MP3" veya MPEG 4 AAC standardina uygun bir ses kodlayici ya da bir konusma kodlayici olabilen bir çekirdek kodlayici 410 ile islemlenir.

Düsük frekansli kisim, örnegin bir yan bant modülasyonu veya frekans alaninda bir Hizli Fourier dönüsümü (FFT) vasitasiyla, mukabil yamanin hedef bölgesindeki orijinal düsük frekans bölgesinin üstünde yer alacagi sekilde, sabit bir degere kaydirilabilir. Istege bagli olarak, düsük frekansli bölüm dogrudan giris sinyalinden 102 elde edilebilir. Bu, yama üretecine 110 baglanmis olan bagimsiz bir alçak geçiren filtre ile yapilabilir.

Düzenli zaman araliklarinda orijinal yüksek-frekans bölümü (giris ses sinyalinin) ve elde edilen yüksek-frekans bölümü (bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyali) arasindaki pencereli sinyal bölümlerinin genlik spektrumlari arasindaki çapraz korelasyon hesaplanabilir.

Bu sekilde, maksimum korelasyon için gecikme (dengeleme frekansi) belirlenebilir. Bu gecikme orijinal tek yan bant modülasyonu açisindan bir düzeltme faktörü anlaminda olabilir, yani tek yan bant modülasyonu, çapraz korelasyonu en üst düzeye çikarmak için gecikme ile ek olarak düzeltilebilir. Baska bir deyisle, önceden tanimlanmis kriterleri yerine getiren karsilastirma parametresine karsilik gelen, gecikme olarak da adlandirilan dengeleme frekansi belirlenebilir, burada karsilastirma parametresi çapraz korelasyona karsilik gelir ve önceden tanimlanmis kriter maksimum korelasyonu buluyor olabilir.

Ilaveten, genlik spektrumlarinin mutlak degerlerinin oranlari belirlenebilir. Bu yolla, elde edilen yüksek frekansli sinyalin hangi faktörle zayiflatilmasi veya yükseltilmesi gerektigi elde edillebilir. Baska bir deyisle, bir güç oranini, güç yogunluklarini, amplitüd spektrumlarinin mutlak degerlerini veya bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalinin 112 yüksek frekans banti ile orijinal giris ses sinyalinin› 102 mukabil bir frekans bandi arasindaki güç yogunlugu oranina iliskin bir baska degeri gösteren bir güç yogunlugu parametresi belirlenebilir. Bu, gösterilen örnekte oldugu gibi parametre çikarma biriminin 430 bir parçasi veya bagimsiz bir birimde olabilecek bir güç yogunlugu karsilastiricisi ile yapilabilir. Güç yogunlugu parametresinin saptanmasi için, örnegin, giris ses sinyalinin 102 düsük frekans bandinin sabit bir frekansla kaydirilmasiyla üretilen bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyali 112 veya belirlenen karsilastirma parametresine karsilik gelen bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyali 112 veya baska bir üretilmis bant genisligi uzantisi yüksek frekansli sinyal 112 kullanilabilir. Bu durumda karsilik gelen bir frekans bandi, örnegin, ayni frekans araligina sahip bir frekans bandi anlamina gelir. Örnegin, bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalinin yüksek frekans bandi 4 kHz ila 8 kHz arasinda frekanslar içerdigi takdirde, giris ses sinyalinin mukabil frekans bandi da 4 kHz ila 8 kHz araligini kapsar.

Elde edilen, gecikmeye tekabül eden ve amplitüd mutlak degerine tekabül eden düzeltme faktörleri (dengeleme frekansi, güç yogunlugu parametresi) zamanla ara deger olarak eklenebilir. Baska bir deyisle, pencereli bir sinyal10 bölümü için (bir zaman çerçevesi için) belirlenen bir parametre, sinyal bölümünün her zaman asamasi için ara deger olarak eklenebilir.

Bu modülasyon (kontrol) sinyali (parametre sinyali) veya parametrelestirilmis bir temsili bir kod-çözücüde depolanabilir veya kod-çözücüye iletilebilir. Baska bir deyisle, parametre sinyali 432, bir kod-çözücüde depolanabilen veya kod-çözücüye iletilebilen çikis sinyalini 132 elde etmek için çekirdek kodlayici 410 tarafindan islemlenen giris ses sinyalinin 102 düsük frekans bandiyla birlestirilebilir.

Ek olarak, örnegin, bir gürültü düzeyi ve/Veya tonlama uyarlama için baska parametreler de belirlenebilir. Bu, parametre çikarma birimi 430 tarafindan yapilabilir.

Parametre sinyaline 432 diger parametreler de eklenebilir.

Sek.4'te gösterilen örnekte, kodlayici-tarafinda zamanla degisen bir modülasyonun bir hesaplamasi gösterilmektedir.

Bu durumda, zamanla degisen. modülasyon, farkli dengeleme frekansli bant genisligi genisletme yüksek frekansli sinyalleri 112 ile ilgilidir. Önceden tanimlanmis kriterleri yerine getiren belirlenmis karsilastirma parametresine karsilik gelen dengeleme frekansi zamanla degisebilir.

Sekil 5'te, bulusun bir örnegine göre bir giris ses sinyaline 502 ve bir parametre sinyaline 504 dayali bir bant genisligi genisletilmis ses sinyalini 532 kanitlamak için bir bant genisligi genisletme kod-çözücüsünün 500 bir blok semasi gösterilmektedir. Parametre sinyali 504, bir dengeleme frekansinin bir göstergesini ve bir güç yogunlugu parametresinin bir göstergesini içerir. Bant genisligi genisletme kod-çözücüsü 500, bir yama üreteci 510, bir birlestirici 520 ve bir çikis arabirimi 530 içerir. Yama üreteci 510 birlestiriciye 520 baglidir ve birlestirici 520 çikis arabirimine 530 baglidir.

Yama üreteci 510, giris ses sinyaline 502 dayali bir yüksek frekans bandi içeren bir bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyali 512 üretir. Bant genisligi genisletme yüksek frekansli sinyalinin 512 yüksek frekans bandi, giris ses sinyalinin 502 bir frekans bandinin bir frekans kaymasi baz alinarak üretilir ve burada frekans kaymasi dengeleme frekansina dayanir.

Ayrica, yama üreteci 510, güç yogunlugu parametresinin degerine esit bir faktörle ya da güç yogunlugu parametresinin karsilikli degerine esit bir faktör ile bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalinin 512 yüksek frekans bandini güçlendirir ya da zayiflatir.

Birlestirici 520 bant genisligi genisletme ses sinyalini 532 elde etmek için bant genisligi genisletme yüksek frekansli sinyal 512 ve giris ses sinyalini 502 birlestirir ve çikis arabirimi 530 bant genisligi genisletilmis ses sinyalini 532 saglar.

Dengeleme frekansi bazinda bant genisligi genisletme yüksek frekansli sinyalin 112 üretilmesi, örnegin, dengeleme frekansi daha önce tarif edildigi gibi belirlendiginde, yüksek frekans bölgesinde giris ses sinyalinin frekans araliginin gelistirilmis bir sekilde sürdürülmesine izin verebilir. Bu, bant genisligi genisletilmis ses sinyalinin 532 ses kalitesini yükseltebilir.

Buna ek olarak, giris ses sinyalinin 502 yüksek frekansli devaminin güç yogunlugu, güç yogunlugu parametresi ile bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalinin 512 yüksek frekans bandini yükseltip hafifleterek, çok verimli bir sekilde yapilabilir. Bu sekilde bir normalizasyon gerekli olmayabilir.

Yama üreteci 510, giris ses sinyalinin 512 frekans bandini bir sabit frekans arti dengeleme frekansiyla kaydirarak bant genisligi genisletme yüksek frekansli sinyalini 512 üretebilir. Dengeleme frekansi, frekanslari azaltmak için bir frekans kaydirmasi gösterirse birlestirici, giris ses sinyalinin 502 bir üst geçis frekansindan daha düsük frekanslari içeren bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalinin 512 yüksek frekans bandinin bir bölümünü dikkate almayabilir.

Yama üreteci 510, zaman alani veya frekans alaninda bant genisligi genisletme yüksek frekansli sinyali 512 üretebilir. Zaman alani içinde, yama üreteci 510, tek bir yan bant. modülasyonuna› dayanan› bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalini 512 üretebilir.

Buna ek olarak, çikis arabirimi, çikis sinyalini, daha saglamadan önce, yükseltebilir.

Sekil 6'a, bulusun bir örnegine göre bir giris ses sinyaline 502 ve bir parametre sinyaline 504 dayali bir bant genisligi genisletilmis ses sinyalini 532 saglamak için bir bant genisligi genisletme kod-çözücüsünün 600 bir blok semasi gösterilmektedir. Bant genisligi genisletme kod-çözücüsü 600 bir yama üreteci 510, bir yama üreteci 510, bir birlestirici 520, bir çikis arabirimi 530, bir çekirdek kod-çözücü 610 ve bir parametre çikarma birimi 620 içerir. Çekirdek kod-çözücü 610, yama üretecine 510 ve birlestiriciye 520 baglidir, parametre çikarma birimi 620, yama üretecine 510 ve çikis arabirimine 530, yama üreteci 510 birlestiriciye 520 baglidir ve birlestirici 520 çikis arabirimine 530 baglidir. Çekirdek kod-çözücü 610, alinan bit akisinin 602 kodunu çözebilir ve giris ses sinyalini 502 yama üretecine 510 ve birlestiriciye 520 temin edebilir. Giris ses sinyali 502, çekirdek kod-çözücünün 610 bir geçis frekansina esit bir üst sinir frekansi içerebilir. Bu geçis frekansi, zaman içinde sabit veya degisken olabilir. Zaman içinde degisken, örnegin, farkli zaman araliklari veya zaman çerçeveleri için degisken, ancak bir zaman araligi veya zaman çerçevesi için sabit oldugu anlamindadir.

Parametre çikarma birimi 620, parametre sinyalini 504 alinan bit akisindan 602 ayrilabilir ve onu yama üretecine 510 verebilir. Ayrica, parametre sinyali 504 ya da çikarilan bir gürültü ve/veya tonalite parametresi, çikis arabirimine 530 saglanabilir.

Yama üreteci 510, bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalini 512 elde etmek için, giris ses sinyalini 502 dengeleme frekansi bazinda modüle edebilir ve parametre sinyalinde bulunan güç yogunlugu parametresi bazinda bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalini 512 büyütebilir veya zayiflatabilir. Bu bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyali 512 birlestiriciye 530 verilir. Diger bir deyisle, yama üreteci 510, yüksek frekansli bir sinyal elde etmek için dengeleme frekansina ve güç yogunluguna dayali olarak giris ses sinyalini 502 module edebilir. Bu, örnegin zaman alani içinde bir ara deger ekleme ve/veya her bir zaman kademesi için filtreleme 632 ile tek bir yan bant modülasyonu (634) vasitasiyla yapilabilir.

Birlestirici 520, bant genisligi genisletme ses sinyalini 532 elde etmek için giris ses sinyalini 502 ve üretilen bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalini 512 birlestirir. Çikis arabirimi 530 bant genisligi genisletilmis ses sinyalini 532 saglar ve ilaveten bir düzeltme birimi içerebilir. Düzeltme birimi, parametre Çikarma birimi 620 tarafindan saglanan parametreler bazinda bir tonalite düzeltmesi ve/Veya bir gürültü düzeltmesi yapabilir.

Düzeltme birimi Sek. 6'da gösterildigi gibi çikis arabiriminin 530 bir parçasi olabilir veya bagimsiz bir birim olabilir. Düzeltme birimi, ayrica yama üreteci 510 ile birlestirici 520 arasinda da düzenlenebilir. Bu sekilde, düzeltme birimi üretilen bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalinin 512 tonalitesini ve/veya gürültüsünü düzeltebilir. Giris ses sinyali 502, orijinal ses sinyaline tekabül ettiginden, giris ses sinyalinin 512 tonalitesinin ve gürültüsünün düzeltilmesi gerekli degildir.

Birkaç kelime ile özetlenecek olursa, bant genisligi genisletme kod-çözücüsü 600, iletilen modülasyon islevi vasitasiyla. ses kod-çözücünün `veya. çekirdek kod-çözücünün (giris ses sinyali) bir çikis sinyalinden yüksek frekansli bir sinyal sentezleyebilir ve spektral olarak olusturabilir. Iletilen modülasyon islevi, örnegin, dengeleme frekansina ve güç yogunlugu parametresine dayanan bir modülasyon islevidir. Ardindan yüksek frekansli sinyal ve düsük frekansli sinyal birlestirilebilir ve gürültü seviyesini ve tonaliteyi ayarlamak için baska parametreler uygulanabilir.

Sekil 7'de, bulusun bir örnegine göre bir giris ses sinyali bazinda bir çikis sinyali temin etmek için bir yöntemin 700 bir akis semasi gösterilmektedir. Yöntem, en az bir bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyali üretmeyi 710, çok sayida karsilastirma parametresini hesaplamayi 720, Çok sayida karsilastirma parametresinden bir karsilastirma parametresini belirlemeyi 730 ve iletmek veya depolamak için çikis sinyalini saglamayi 740 içerir. Üretilen bir bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyali, bir yüksek-frekans bandi içerir. Bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalinin yüksek-frekans bandi, giris ses sinyalinin düsük frekans bandini baz olarak almaktadir. Farkli bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalleri üretilirse, farkli bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalleri, yüksek frekans bantlari içinde farkli frekanslar içerir.

Bir karsilastirma parametresi, giris ses sinyalinin ve üretilen bir bant genisligi genisletme yüksek-frekans sinyalinin bir karsilastirmasi baz alinarak hesaplanir. Çok sayida karsilastirma parametresinden her bir karsilastirma, parametresi, giris ses sinyali ve üretilen bir bant genisligi genisletmesi yüksek frekans sinyali arasindaki farkli bir dengeleme frekansi baz alinarak hesaplanir.

Belirlenen karsilastirma parametresi önceden tanimlanmis bir kriteri yerine getirir. Çikis sinyali, belirlenen karsilastirma parametresine karsilik gelen bir dengeleme frekansi bazinda bir parametre gösterimini içermektedir.

Sek. 8'de, bulusun bir örnegine göre bir giris ses sinyalini ve bir parametre sinyalini baz alan bir bant genisligi genisletilmis ses sinyali saglamak için bir yöntemin 800 bir akis semasi gösterilmektedir. Parametre sinyali, bir dengeleme frekansinin bir göstergesini ve bir güç yogunlugu parametresinin bir göstergesini içerir.

Yöntem, bir bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyali üretmeyi 810, bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalinin yüksek frekans bandini yükseltmeyi 820 veya zayiflatmayi, bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalini ve bant genisligi genisletilmis ses sinyalini elde etmek için giris ses sinyalini birlestirmeyi 830 ve 840 bant genisligi genisletilmis ses sinyali saglamayi 840 içermektedir.

Bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyali bir yüksek-frekansli bant içerir. Bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalinin yüksek frekans bandi, giris ses sinyalinin bir frekans bandinin frekans kaymasi bazinda üretilir 8l0. Frekans kaymasi, dengeleme frekansi bazindadir.

Bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalinin yüksek frekans bandi, güç yogunlugu parametresinin degerine esit bir faktörle veya güç yogunlugu parametresinin karsilik gelen degerine esit olan bir faktörle yükseltilir 820 veya azaltilir.

Sekil 9'da, bulusun bir örnegine göre bir giris ses sinyali bazinda bir çikis sinyali temin etmek için bir yöntemin 900 bir akis semasi gösterilmektedir. Bu akis semasi, kodlayicidaki algoritma sekansi için bir olasiligi gösterir. Bu ayni zamanda asagidaki gibi, matematiksel olarak tarif edilebilir. Gerçek zamanli sinyaller, Latince küçük harfler, Hilbert ile dönüstürülmüs sinyallerle karsilik gelen Yunanca ve Fourier ile dönüstürülmüs sinyallerle, Latince veya alternatif olarak Yunanca büyük harflerle gösterilebilir.

Giris sinyali f(n), çikis sinyali 0 (n) olarak adlandirilabilir. fmm = jî * filtmy; 1 < 1( < km”, Fourier dönüsümlü sanal sayiyi j, gösterir ve Hilbert dönüsümü H(.) ise her zamanki gibi tanimlanmistir: WIN?) 1:. H(f(n)) : .7:”1(-j«sgn(w)eF(jm)) XOVer, çekirdek kodlayici sinir frekansi olabilir, nEN bir süreyi gösterebilir. kmax>kEN, k-nci uzantiyi veya yamayi gösterebilir. dk, örnegin, Bark veya ERB ölçegine göre, xOver'a iliskin algisal bantlarin bir bant kenarini tanimlar. Alternatif olarak, dh örnegin dogrusal olarak artabilir, yani akü-Uk E sabit olabilir. Hilbert dönüsümü, ayrica, sinyali modüle edilmis bir alçak geçiren filtreyle filtrelenerek de sayisal olarak verimli bir sekilde hesaplanabilir.

Ilk olarak, modülasyon frekanslari dk olan bir analitik modülatör fonksiyonu 902 ve zaman artisi F3 (Fs örnekleme oranini gösterir) ile ortaya çikan faz artislari &s üretilebilir. Bu matematiksel olarak asagidaki formüllerde tanimlanabilir:10 km,3x hiz?“ ,Içm 2277.47: yk, n'den bagimsiz ise, toplam, yalnizca n ile degistirilebilir.

Giris ses sinyali 102 veya gerçek ses sinyali f, asagidaki gibi ifade edilebilen bir ami-ak bant genisligine bant geçirgenli olarak filtrelenebilir: Bu durumda, her yama ayni bant genisligini içerecektir.

Alternatif olarak, giris ses sinyali f 102, farkli bant genisliklerine sahip dk bant genisliklerine bant geçirgenli filtrelenebilirler ve bu asagidaki formülle tanimlanabilir: gâzf*#mü Ardindan da bu yöntemle yeniden olusturulmasi gereken orijinal sinyalin alanlari belirlenebilir. Bu bant sinirli alanlar asagidaki gibi belirtilebilirler: âßzf*MQý1 ve araliklarda (dk, ami) konumlandirilirlar.

Düsük-geçirimle filtrelenmis giris sinyallerinin 904 modülasyonu, frekans alani veya zaman alani içinde yapilabilir.

Frekans alaninda, giris sinyalleri öncelikle pencerelenebilir ve bu, asagidaki formülle tarif edilebilir gir:) : mg. MIT + mod(n,f\IFFT) +1).\i~,isn{mod(n,NF/In + 1) burada NFFT hizli Fourier dönüsüm kutulari sayisidir (örnegin 5l2 kutular), g pencere sayisidir ve win(.) bir pencere fonksiyonudur. Pencereler veya zaman çerçeveleri geçici olarak örtüsme içerebilir. Örnegin, yukarida verilen formül bir pencerenin yarisinin zamansal örtüsmesini tanimlar. Böylece, NEN, orijinal sinyalin disina çikar ve bununla, bagli olarak, g S N olan çok sayida Fg (w) genlik spektrumlari Fourier dönüsümlü mutlak degerler olup, Z, 1: LIG ~NFFTJ Fourier dönüsümünde bant kenarinin k indeksini tanimlar.

Sonra sinyal, frekans alaninda FFT-kutularinin (hizli Fourier dönüsüm kutulari) kaydirilmasiyla modüle edilir. Örtük Hilbert dönüsümü burada gerekli degildir, ancak asagidaki asamalarin esit biçimde biçimsel bir açiklamasini Zaman alaninda, önce bir analitik sinyal 908 üretmek için giris ses sinyalinin f 102 bir Hilbert dönüsümü 906 yapilir. ça› ::f + jHÇf)ve 9%; : fuck + !%(fiâ.) sonra, analitik sinyal $LFk, bir modülatör m(n) 902 ile tek yan bant olarak modüle edilir 710: W(n>:Z (Bilek (n) i ;lt/(gm) kdveya Bu sekilde, modülasyonlu sinyal 910 olarak ta anilan bir bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyali üretilebilir.

Daha sonra, giris sinyalinin 912 ve genisletilmis sinyalin 914 bir pencerelenmesi (ayni zamanda örtüsme ile de mümkündür) ve bir Fourier dönüsümü 916 gerçeklestirilir: burada bir NFFT, bir kez daha Hizli Fourier dönüsüm ile 232 arasindaki baska bir sayi), g pencere sayisi ve win(.) bir` pencere fonksiyonudur. Böylece, NEN bloklari 914, orijinal sinyalden ve bununla baglantili olarak Fourier ile dönüstürülmüs 916 mutlak degerler olarak g S N olan birçok genlik spektrumu @5 (o), WE (m) ile olusturulmus olup, asagidaki formül 2;, := m . NFFTJ Fourier dönüsümünde bant kenari k'nin indeksini tanimlayabilir.

Zaman alani içindeki süreç Sekil 9'da gösterilmektedir.

Bir sonraki adim, orijinalin kismi genlik spektrumlarinin ve çapraz korelasyonun Rgk (karsilastirma parametresi çapraz korelasyonun sonucuna esit olabilir) ve asagidaki formülle matematiksel olarak ifade edilebilen genisletilmis sinyalin hesaplanmasidir 720: { 3 hi&% A W .iwmf 1/20 R,,, 6, bir çapraz korelasyonun hesaplandigi maksimum gecikmeyi (maksimum dengeleme frekansi) gösterebilir. Çapraz korelasyonun bir yanlilik ile hesaplanmasi gerekirse, yani küçük gecikmeler ve bu nedenle büyük örtüsmelerin tercih edilmesi gerekirse, ß=O seçilmelidir. Tersine, bu durumun daha az sayida EFT-kutusunun (Hizli Fourier dönüsüm kutulari) küçük gecikmelerden ziyade büyük gecikmeler için örtüsmeleriyle telafi edilmesi gerekirse. ß=l seçilmelidir. Genelde OîßEP, istege bagli olarak seçilebilir.

Alternatif olarak veya ilave olarak, çapraz korelasyonun bir yamadan biraz daha büyük olan bir` bölgesini seçmek için 2 ile degerlendirilen bölge, belirli bir yamanin her iki spektral ucunda 2 ile uzatilabilir. Çapraz korelasyonun maksimum bu sonuçlari bazinda, bir çapraz korelasyon 730 mâ,, :: maxwglm/D ve maksimum korelasyonun gecikmesi dgk belirlenebilir.

Ilaveten, yamalardaki enerjilerin veya güçlerin oranlari 920 güç yogunlugu spektrumlari ile belirlenebilir Belirgin bir maksimum belirlenemezse 924, gecikme O'a geri döndürülür (referans numarasi 922'de gösterildigi gibi).

Aksi taktirde, tahmini gecikme 918, maksimum çapraz korelasyona karsilik. gelen gecikme olabilir. Bunun için, belirlenebilir. Alternatif olarak, örnegin çapraz korelasyonun Rgk egriligi veya spektral bir düzlügü (SFN) gözlemlenebilir: Gecikmeler dgk ve güç yogunlugu parametreleri Çgk, her bir zaman adiminda bir deger elde etmek için ara deger olarak edilebilirler 926: çk. (n) :: interpbgik >; 29,( (n) : interpiîdgxk) Ardindan modifiye edilmis genlik modülasyonlu ve frekansi kaydirilmis toplam modülasyon fonksiyonu üretilebilir kuma 21:; 24%& !âîzgiân/,Rimg Bu toplam modülasyon fonksiyonu veya toplam modülasyon fonksiyonunun parametreleri, depolama veya iletim için çikis sinyali saglanabilir 740.

Ek olarak, gürültü düzeltme ve/veya tonalite düzeltme için baska parametreler de belirlenebilir.

Kod çözücüde modülasyon: y7(n):=~1ç945(n) - #(27) ile yapilabilir ve k kismi modülasyonlarin eklenmesi (eger birden fazla yama varsa) yapilir. Bunun için toplam modülasyon fonksiyonunda toplam modülasyon fonksiyonu uk(n) veya u(n) veya parametreler gk(n) ve Ak(n) veya Cgk ve dgk uygun bir sekilde kodlanabilir, örnegin nicemleme ile.

Istege bagli olarak, Örnekleme orani azaltilabilir ve bir gecikme tanitilabilir.

Gecikmelerin hesaplanmasi, örnegin sessizlikte, geçislerde veya gürültüde tonal bir sinyal yoksa, atlanabilir. Bu durumlarda gecikme sifira ayarlanabilir.

Sek. lO'da, gecikmenin belirlenmesi için bir örnek 1000 daha ayrintili olarak gösterilmektedir.

Bir zaman çerçevesi veya penceresi g=i 1010 için, gecikme v, baslangiç degeri olarak eksi A'ya ayarlanir. Çapraz korelasyon Rg,k(v), 720 olarak hesaplanir. v degeri A'dan 1030' küçükse v degeri artirilir 1032 ve çapraz korelasyon açisindan bir sonraki karsilastirma parametresi hesaplanir10 720. Eger v, A 1030 ile esitse veya daha büyükse, hesaplanan maksimum çapraz korelasyona karsilik gelen gecikme belirlenebilir 730. Maksimum açikça tanimlanabilir 924 ise, belirlenen gecikme parametre dçk 918 olarak kullanilir. Aksi takdirde gecikme O'a ayarlanir ve parametre de=O 922 olarak kullanilir.

Daha sonra tüm islem bir sonraki zaman çerçevesi g=g+1 1050 için tekrarlanir 1040- Belirlenen gecikmeler her bir zaman adimi N için bir parametre elde etmek üzere aradegerlenebilir 926. Çok sayidaki karsilastirma parametresinin örnegin çapraz korelasyonun sonucu, hesaplanmasi da, çok sayida karsilastirici kullanildigi takdirde paralel olarak yapilabilir. Ayrica, gerekli donanim birkaç kez kullanilabilirse, farkli zaman araliklarinin islenmesi paralel olarak yapilabilir. Çapraz korelasyonu hesaplama döngüsü de +A'da baslayabilir ve her döngü y 5 A oluncaya kadar azaltilabilir.

Sek.11, farkli zaman çerçevelerinin, zaman araliklarinin veya pencerelerinin dengeleme frekanslarinin aradegerlenmesinin 926 sematik çizimini göstermektedir.

Sek.11a'da, zaman çerçevelerinin örtüsmememesi durumunda, aradegerlenme 1100 gösterilmektedir. Bir gecikme dgjç bir zaman çerçevesinin 1110 tamami için tespit edilir. Her bir zaman adimi 1120 için bir parametrenin aradegerlenmesinin en kolay yolu, bir zaman çerçevesinin 1110 tüm zaman adimlarinin 1120 parametrelerini karsilik gelen gecikmeye esit olarak ayarlayarak gerçeklestirilebilir. Bir zaman çerçevesinin kenarlarinda önceki veya sonraki zaman çerçevesinin gecikmesi seçilebilir. Örnegin, Ak(n) ila Ak(n+3) parametreleri dg,k'ye esittir ve Ak(n+4) ila Ak(n+7)10 parametreleri dg+Lk'ye esittir.

Alternatif olarak, zaman çerçevelerinin 1110 gecikmeleri, zaman çerçeveleri arasina dogrusal olarak aradegerlenme eklemesiyle sokulabilir. Örnegin: Âk(,,+1)=êLiw:îeu Buna uygun olarak, Sek. 11B'de, örtüsen zaman çerçeveleri 1110 için bir örnek 1150 gösterilmektedir. Bu durumda, bir zaman adimi 1120 birden fazla zaman çerçevesi 1110 ile iliskilendirilir. Bu nedenle, birden fazla belirlenmis gecikme, bir zaman adimiyla 1120 iliskilendirilebilir.

Böylece, belirlenen gecikmeler her bir zaman adimi 1120 için bir parametre elde etmek üzere aradegerlenebilir 926. Örnegin, bir zaman adimina 1120 karsilik gelen belirlenmis gecikmeler dogrusal olarak aradegerlenmeye tabi tutulabilir. Örnegin, olasi bir aradegerleme su olabilir: 7% (VI) "7 dansi Kk(n+1)= ..::ßir Alternatif olarak, aradegerleme, örneginy bir` orta› deger filtrelemesi ile yapilabilir.

Aradegerleme, bir aradegerleme araci ile yapilabilir.

Aradegerleme araçlari, parametre çikarma biriminin veya çikis arabiriminin bir parçasi olabilir veya ayri bir birim olabilir.

Kod-çözücü tarafinda bant genisligi genisletmesi sununla yapilabilir: Çekirdek kodlayicinin çikisi olarak FûHn) ve çMWN)'nin kod çözümü yapildiktan sonra. Ilaveten, &(n) daha önce tonalite ve/Veya gürültü düzeyi için orijinal sinyalden elde edilen parametreler ile uyarlanabilir.

Kod çözücüde genel Hmdülasyon fonksiyonunun hesaplanmasi, asagidaki iki formülden birine göre yapilir: Sinyalin sanal kismi yok sayilabilir: 007) = Raw/(M) Ardindan, daha önce belirtildigi gibi, örnegin, ters filtreleme yoluyla bir tonallik düzeltmesi yapilabilir.

Sekil 12, bulusun bir örnegine göre bir giris ses sinyali 502 bazinda bir bant genisligi genisletilmis ses sinyali 532 saglamak için bir bant genisligi genisletme kod- çözücüsünün 1200 bir blok semasini göstermektedir. Bant genisligi genisletme kod-çözücüsü 1200, bir yama üreteci çikis arabirimi 1240 içerir. Yama üreteci 1210 karsilastiriciya 1220 baglidir, karsilastirici 1220 birlestiriciye 1230 baglidir ve birlestirici 1230 çikis arabirimine 1240 baglidir.

Yama üreteci 1210, giris ses sinyali 502 bazinda bir yüksek frekans bandi içeren en az bir bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyali 1212 üretir ve burada bir bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalinin 1212 yüksek10 frekans bandinin daha düsük bir sinir frekansi, giris ses sinyalinin (502) bir üst sinir frekansindan daha düsüktür.

Farkli bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalleri 1212, eger farkli bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalleri 1212 üretilirse, yüksek frekans bantlari içinde farkli frekanslari içerir.

Karsilastirici 1220 çok sayida karsilastirma parametresi hesaplar. Bir karsilastirma parametresi, giris ses sinyalinin 502 ve üretilen bir bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalinin 1212 bir karsilastirmasini baz alinarak hesaplanir. Birden fazla karsilastirma parametresinin her bir karsilastirma parametresi, giris ses sinyali 502 ve üretilen bir bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyali 1212 arasindaki farkli bir dengeleme frekansi baz alinarak hesaplanir. Ayrica, karsilastirici, çok sayida karsilastirma parametresinden bir karsilastirma parametresini belirler; ve burada, belirlenen karsilastirma parametresi önceden tanimlanmis bir kriteri yerine getirir.

Bir birlestirici 1230, bant genisligi genisletilmis ses sinyalini 532 elde etmek için giris ses sinyalini 502 ve bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalini 1212 birlestirir; ve burada bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyali 1212 belirlenen karsilastirma parametresine karsilik gelen bir dengeleme frekansi bazindadir. Çikis arabirimi 1240 bant genisligi genisletilmis ses sinyalini 532 saglar.

Sekil 5'te gösterilen kod-çözücüye kiyasla, tarif edilen kod-çözücü 1200, dengeleme frekansini tek basina belirlemektedir. Dolayisiyla, bu parametrenin, giris ses sinyali 502 ile alinmasi gerekli degildir. Bu yolla, ses10 sinyallerinin iletilmesi veya depolanmasi için bit hizi daha da azaltilabilir.

Sekil 1'de tarif edildigi gibi, yama üreteci 1210, farkli dengeleme frekanslarina sahip birçok bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyallerini üretebilir veya farkli dengeleme frekanslari ile kaydirilan sadece bir bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalini üretebilir.

Yine, bu iki olasiligin bir kombinasyonu da kullanilabilir.

Sekil l3'te, bulusun bir örnegine göre bir bant genisligi genisletilmis ses sinyali saglamak için bir yöntemin 1300 bir akis semasi gösterilmektedir. Yöntem 1300, en az bir bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyali üretmeyi, çok sayida karsilastirma parametresini hesaplamayi, birden çok karsilastirma parametresinden bir karsilastirma parametresini belirlemeyi, giris ses sinyalini ve bir bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalini birlestirmeyi 1340, ve bant genisligi genisletilmis ses sinyali saglamayi 1350 içerir.

Bir bant genisligi genisletilmis yüksek frekansli sinyal, giris ses sinyali bazinda bir yüksek frekans bandi içerir.

Bir bant genisligi genisletilmis yüksek frekans sinyalinin yüksek frekans bandinin daha düsük bir sinir frekansi, giris ses sinyalinin üst sinir frekansindan daha düsüktür.

Farkli bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalleri üretilirse, farkli bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalleri, yüksek frekans bantlari içinde farkli frekanslar içerir.

Bir karsilastirma parametresi, giris ses sinyalinin ve üretilen bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalinin karsilastirilmasi baz alinarak hesaplanir.

Birden fazla karsilastirma parametresinin her bir karsilastirma, parametresi, giris ses sinyali ve üretilen bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyali arasindaki farkli bir dengeleme frekansi baz alinarak hesaplanir.

Belirlenen karsilastirma parametresi önceden tanimlanmis bir kriteri yerine getirir.

Bant genisligi genisletme ses sinyalini elde etmek için giris ses sinyaliyle birlestirilen bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyali, belirlenen karsilastirma parametresine tekabül eden bir dengeleme frekansini baz Sekil 14'te, bulusun bir örnegine göre bir bant genisligi genisletilmis ses sinyali saglamak için bir yöntemin 1400 bir akis semasi gösterilmektedir.

Giris ses sinyalini içeren bir bit akimini aldiktan 1402 sonra, bir çekirdek kod-Çözücü, giris ses sinyali kodunu Giris ses sinyali baz alinarak bir bant genisligi genisletme yüksek-frekans sinyali üretilir 1310 ve giris ses sinyali ile farkli dengeleme frekanslarina sahip olan üretilmis bir bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyali arasindaki çapraz korelasyon açisindan çok sayidaki karsilastirma parametresi hesaplanir 1320. Sonra, önceden tanimlanmis kriterleri yerine getiren ve ayni zamanda gecikme tahmini olarak ta anilan karsilastirma parametresi 1330 belirlenir.

Bir modülatör, saptanan karsilastirma parametresine karsilik gelen dengeleme frekansina dayanarak, giris ses sinyalini modüle edebilir 1420. Ek olarak, örnegin, modüle edilmis sinyalin güç yogunlugunu uyarlamak için alinan bir bit akimindan 1402 bir parametre çikarilabilir 1430. Modüle edilen sinyal daha sonra giris ses sinyali ile birlestirilir 1340. Ilaveten, bant genisligi genisletilmis ses sinyalinin tonalitesi ve gürültüsü düzeltilebilir 1440.

Bu ayrica, giris ses sinyali ile birlesmeden önce de yapilabilir. Sonra, bant genisligi genisletilmis ses sinyali açisindan ses verileri, örnegin akustik. çogaltma için, saglanir 1350.

Bu sekilde zaman degiskenli modülasyonunun hesaplanmasi kod-çözücü tarafinda yapilir.

Bir yama üretmek için giris ses sinyalini modüle eden 1420 modülatöre alternatif olarak, örnegin daha önce üretilmis olan bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyali kullanilabilir veya yama üreteci, belirlenen karsilastirma parametresine karsilik gelen dengeleme frekansi bazinda bir bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyali (yama) üretebilir.

Diger bir deyisle, düsük veri hizi, kod çözücü tarafinin düsük bir kompleksitesinden daha önemliyse, modülatörlerin frekans modülasyonunun belirlenmesi de kod çözücü tarafinda yapilabilir. Bunun için Sek.9'da gösterilen algoritma, kod çözücüsünde, yalnizca bazi degisiklikler ile uygulanabilir.

Kod çözücüsündeki çapraz korelasyonun hesaplanmasi için orijinal sinyal mevcut olmadigindan, korelasyonlar orijinal sinyal (giris ses sinyali) ile kaydirilmis bir orijinal sinyal (giris ses sinyali) arasinda örtüsen bir aralikta hesaplanabilirler. Örnegin, sinyal sifir ve dk arasinda kaydirilabilir, örnegin, dk Z'ye bölünmüs, dk 3'e bölünmüs veya dk 4'e bölünmüstür. Yine, dk k-nci bant kenarini,10 örnegin, di çekirdek kodlayicinin geçis frekansini göstermektedir. Örnegin bu, kodlayicida kod-çözücüdeki ile ayni sekilde gerçeklesebilir. Kodlayicida, spektral olusum için, gürültü düzeltme ve/veya tonalite düzeltme parametreleri çikarilabilir ve kod-çözücüye iletilebilir.

Uygun sekilde, Sekil 15, bulusun bir düzenlemesine göre bir giris ses sinyalini kullanarak bir çikis sinyali saglamak üzere bir bant genisligi genisletme kodlayicisinin 1500 bir blok semasini göstermektedir. Kodlayici 1500), Sekil 4'te gösterilen kodlayiciya tekabül eder. Bununla birlikte, kodlayici 1500 çikis sinyaline 132, dengeleme frekansi bazinda bir parametre gösterimi saglamaz. Yalnizca bir güç yogunlugu parametresini ve tonalite düzeltme ve gürültü düzeltme için istege bagli parametreleri belirleyebilir ve bu parametrelerin çikis sinyaline 132 bir parametre gösterimini içerir. Ancak, güç yogunlugu parametresi (ve ayrica belirlendiyse, diger parametreler) belirlenen karsilastirma parametresine karsilik gelen dengeleme frekansi baz alinarak belirlenir. Örnegin, güç yogunlugu parametresi, giris ses sinyali 102 ile bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyali arasindaki bir orani, belirlenen karsilastirma parametresine karsilik gelen bir dengeleme frekansi ile gösterebilir. Bu nedenle, güç yogunlugu parametresiyle ilgili parametre gösterimi ve tonalite düzeltme ve/Veya gürültü düzeltme parametreleri için istege bagli, tespit edilen karsilastirma parametresine karsilik gelen dengeleme frekansi baz alir.

Kodlayici 1500 ile Sekil 4'te gösterilen kodlayici arasindaki diger bir fark, yama üretecinin 110, kod- çözücünün 1400, yama üretecinin yaptigi gibi, bir bant genisligi genisletme yüksek-frekans sinyali üretmesidir. Bu sekilde kodlayici 1500 ve bir kod-çözücü ayni dengeleme frekanslarini elde edebilir ve bu nedenle kodlayici 1500 tarafindan çikarilan parametreler, kod-çözücü tarafindan üretilen yamalar için geçerlidir.

Bulusa göre bazi düzenlemeler, zaman degiskenli modülatörleri kullanan zaman alanindaki ses sinyallerinin bant genisligi genisletilmesi için bir cihaz ve bir yönteme ilisindir. Bir baska deyisle. Degisik sinir frekansli, örnegin her zaman adiminda, her zaman çerçevesinde, bir zaman çerçevesinin bir bölümünde veya zaman çerçeveleri gruplari için bir yama olusturulabilir.

Bir ses sinyalinin bant genisliginin. genisletilmesi için tarif edilen yöntem, kodlayici tarafinda ve kod-çözücü tarafinda oldugu gibi, sadece kod-çözücü tarafinda da kullanilabilir. Bilinen yöntemlerin aksine, tarif edilen yeni yöntem, ses sinyalinin temel frekansi hakkinda kesin bilgi gerekmeden bant genisliginin harmonik genisletmesini gerçeklestirebilir. Dahasi, örnegin US 61/025129ABD basvuru no.lu geçici patent basvurusu "F.Nagel, S. Disch: audio signals" ile gösterildigi gibi, faz vokoderleri vasitasiyla yapilan armonik bant genisligi genisletmelerinin aksine, spektrum yayilmayabilir ve dolayisiyla yogunluk da degistirilemez. Armoninin saglanmasi için, genisletilmis ve baz bant arasindaki korelasyonlar kullanilir. Bu korelasyon, hesaplama ve bellek kompleksitesi ve veri hizi talebine bagli olarak kodlayicida oldugu kadar kod çözücüsünde de hesaplanabilir. Örnegin, bant genisligi genisletme, bir genlik modülasyonu (AM) ve çok sayidaki yavas, tek uyarlanabilir, zaman degiskenli tasiyicilar içeren tek bir yan bant modülasyonu (SSB) vasitasiyla bir frekans kaymasi kullanilarak yapilabilir. Ilave parametrelere göre sonraki bir son- islemleme, spektral zarfi ve gürültü düzeyinin yani sira orijinal sinyallere ait diger özellikleri de yaklasiklastirmaya çalisabilir.

Sinyallerin dönüstürülmesi için yeni yöntem, düsük frekans (LF) ve yüksek frekans HF) bölgesinde oldugu gibi, sonraki yüksek frekans bölgeleri yani yamalar arasinda bir zaman degiskenli sinir frekansi geçisi ile spektrumun armonik olarak, dogru bir sekilde, devam ettirilmesiyle basit bir sekilde kopyalama veya ayna islemi nedeniyle ortaya çikan problemleri önleyebilir.

Bu sinir frekanslari, üretilen yamalarin mevcut bir armonik tarama örüntüsüne mümkün oldugunca orijinalde oldugu gibi uyacak sekilde seçilir.

Sek.16, 3 zaman degiskeni genlikli ve sinir frekansli bir modülatörü göstermekte olup, bu sekilde, taban bantlarinin tek yan bant modülasyonu ile 3 yama üretilebilir. Sek. 16a, zaman degiskeni sinir frekanslarini 1610 kullanarak. bant genisligi genisletilmis sinyal spektrumunun bir semasini 1600a göstermektedir. Sek. 16b, üç tonun ses sinyalinin spektrumunun bir semasini 1600b göstermektedir. Sekil 18b'de gösterilen spektrogramla karsilastirildiginda; çizgiler 1620 önemli derecede daha az bulasmistir.

Sekil 17, dönemin bir semasi 1700 vasitasiyla etkiyi göstermektedir. Ses sinyalinin üçüncü tonlarinin güç yogunlugu spektrumu, sabit bir sinir frekansi 1720 ve gösterilmistir. Sabit sinir frekansinin 1720 kullanilmasinin aksine, armonik yapi degisken sinir frekansi 1730 kullanir.

Spektrumun armonik olarak devami ile, hem taban banti (Çekirdek kodlayici) hem de genisletilmis bant arasindaki ve sonraki paçalar arasindaki geçis noktalarinda, görülen problemlerden kaçinilabilir. ISistemin islevi için bir gereksinim olarak bir Fo-tahmini olmaksizin, keyfi sinyaller, ne armoniyi ihlal ederek ne de geçici ses olgulariyla sesli yapay olgular olmadan, armonik olarak devam ettirilebilir.

Bulusa göre bazi düzenlemeler, tam bant genisliginin mevcut olmadigi tüm ses uygulamalari için uygun bir yönteme iliskindir. Örnegin, ses içeriginin, örnegin dijital radyo, internet akisi veya sesli iletisim uygulamalarinda yayinlanmasi için tarif edilen yöntem kullanilabilir.

Bulusa göre diger düzenlemeler, bir giris ses sinyali ve bir parametre sinyali bazinda bir bant genisligi genisletilmis ses sinyali saglama için bir bant genisligi uzantisi sifre çözücü olup, burada, parametre sinyali, bir dengeleme frekansinin bir göstergesini ve bir güç yogunlugu parametresinin bir göstergesini içerir. Bant genisligi genisletme kod-çözücüsü bir yama üreteci, bir birlestirici ve bir çikis arabirimi içerir. Bir yüksek frekans bandini içeren bir bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyali üretmek üzere konfigüre edilmis bir yama üreteci olup, burada, bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalinin yüksek frekans bandi, giris ses sinyalinin bir frekans bandinin bir frekans kaymasi baz alinarak üretilir; burada frekans kaymasi dengeleme frekansi bazindadir ve yama üreteci, bant genisligi genisletme yüksek frekans10 sinyalinin yüksek frekans bandini, güç yogunlugu parametresinin degerine esit ya da güç yogunlugu parametresinin karsilikli degerine esit bir faktör ile yükseltmek ya da zayiflatmak üzere konfigüre edilmistir.

Birlestirici, bant genisligi genisletme ses sinyalini elde etmek için bant genisligi genisletme yüksek frekansli sinyalini ve giris ses sinyalini birlestirmek üzere konfigüre edilmistir. Çikis arabirimi bant genisligi genisletilmis ses sinyalini saglamak üzere konfigüre edilmistir.

Bulusa göre diger bazi tercih edilen örnekler, daha önce tarif edildigi gibi bir bant genisligi genisletme kod- çözücüsü ile ilgili olup, burada yama üreteci, bir güç yogunlugu parametresinin degerine esit bir faktör veya güç yogunlugu parametresinin karsilikli degerine esit bir faktör ile bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalinin yüksek frekans bandini yükseltmek ya da zayiflatmak üzere konfigüre edilmistir, ve giris ses sinyali güç yogunlugu parametresinin bir göstergesini içermektedir. Özellikle, kosullara bagli olarak, bulusa göre düzenlemenin, ayni zamanda, yazilimda da uygulanabilir olduguna dikkat çekilmektedir. Uygulama, dijital bir saklama ortaminda, özellikle de programlanabilir bir bilgisayar sistemi ile isbirligi yapabilen, elektronik olarak okunabilen kontrol sinyallerine sahip olan bir disket veya bir CD üzerinde olabilir; böylece ilgili yöntem uygulanabilir. Genel olarak, bulus, böylece, bilgisayar programi ürünü bir bilgisayarda uygulanirken, bulus yöntemi uygulamak için makine tarafindan okunabilen bir tasiyicida saklanan bir program koduna sahip bir bilgisayar programi ürününü de içermektedir. Diger bir deyisle bulus, bilgisayar programi ürünü bir bilgisayarda çalistirildiginda yöntemin gerçeklestirilmesi için bir program kodu olan bir bilgisayar programi olarak da gerçeklestirilebilir. i# üreteci _..---î 10 1_ ,i-112 kar ila tirici h arabirimi ~_,,_.13mi 24': '_ "- v Hekans Üekans frekans 323 - . ,i l› Üekans 240 --u ' ,IJ. Üekans frekans ses verileri . 2____-- .i çekirdek kcdlayici bit-akisi modülatör 'i! -' bant-geçisi çapraz korelasyon gecikme tahminr formatlayici bit-akisi parametre çikarimi >_ üreteci __x-.5 I J 532 ,. -5, 3 l bnbsünd “#,ESQE 602 610 bit-akisi çekirdek kodlayici "\ 502: -.L._ &(0 5:34' 634 “W modülasyon interpolasyon/ 532-“ filtreleme ile modülatör - - .. .. .. .. sesverileri l.' genis bant _› gurultu duzeltme parametre çikarimi En az bir bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalinin üretilmesi; burada bir bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyali yüksek frekansli bir bant içerir, ve bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalinin yüksek frekans bandi, giris ses sinyalinin düsük frekans bandi bazindadir; ve burada, farkli bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalleri üretilirse, farkli bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalleri yüksek frekans bantlari içinde farkli frekanslar içerirler. ; Çok sayida karsilastirma parametresinin hesaplanmasi (720); burada bir karsilastirma parametresi, giris ses sinyalinin ve üretilen bir bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalinin bir karsilastirmasi baz alinarak hesaplanir, burada çok sayidaki karsilastirma parametresinin her bir karsilastirma parametresi, giris ses sinyali ve üretilen bir bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyali arasindaki farkli bir dengeleme frekansi baz alinarak hesaplanir. Çok sayida karsilastirma parametresinden bir karsilastirma parametresinin belirlenmesi, burada belirlenen karsilastirma parametresi önceden tanimlanmis bir Iletim veya depolama için çikis sinyali saglanmasi, burada çikis sinyali, belirlenen karsilastirma parametresine karsilik gelen bir dengeleme frekansi bazinda bir parametre göstegesini içermektedir.

Bir yüksek frekans bandini içeren bir bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalinin üretilmesi; burada, bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalinin yüksek frekans bandi, giris ses sinyalinin bir frekans bandinin frekans kaymasi baz alinarak üretilir, burada frekans kaymasi dengeleme frekansi bazindadir.

Bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalinin yüksek frekans bandinin, güç yogunlugu parametresinin degerine veya güç yogunlugu parametresinin karsilikli degerine esit bir faktörle yükseltilmesi veya zayiflatilmasi.

Bir bant genisligi genisletilmis ses sinyalini elde etmek için bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalinin ve giris ses sinyalinin birlestirilmesi.

Bant genisligi genisletilmis ses sinyalinin saglanmasi. 300 " "" . . __ _.-'li.>` gerçek ses sinyali î veriler ; of,, r_`v_ analitik modülatör alçak-geçirme filtreleme ---..._. ?50.1 modülasyon (çoklama) 91': ` modülesinyal S 913 9” . 'JIZ SEKIL 95 C I] I HF-buyukluk spektrumu 1 ~ L* çapraz korelasyonu ..111: /19 SEKIL 9A _3_- maksimum .-._- ..r'îâii geçikme gecikme tahmini gecikme 9 ' 8.59?) gecikme :0 .-...__,g gecikme ve katsayi iletilecek modülasyo' .. interpolasyonu . korelasyon korelasyon ° katsayisi ;4 katsayisi i 11/19 4113--- * “- ' 924-.“ ÃlÃI'." _ interp .(15 ..::i 12/19 1--._ ______ _N - - - i.,.'î'l} ?aklin I ?3 - ' ° › zaman SEKIL 11B 13/19 üreteci karsilastirici birlestirici 14/19 Giris ses sinyali bazinda bir yüksek frekans bandi içeren en az bir bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalinin üretilmesi, burada bir bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalinin yüksek frekans bandinin bir alt sinir frekansi, giris ses sinyalinin bir üst sinir frekansindan daha düsüktür, ve burada farkli bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalleri üretilirse, farkli bant genisligi genisletme yüksek frekansli sinyallerin yüksek frekans bantlari farkli frekanslar içerirler. l320~\_ Çok sayida karsilastirma parametresinin hesaplanmasi; burada bir karsilastirma parametresi, giris ses sinyalinin ve üretilen bir bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalinin bir karsilastirmasi baz alinarak hesaplanir; burada çok sayidaki karsilastirma parametresinin her bir karsilastirma parametresi, giris ses sinyali ve üretilen bir bant genisligi genisletme-frekansi sinyali arasindaki farkli bir dengeleme frekansi baz alinarak hesaplanir.

Belirlenen karsilastirma parametresinin önceden tanimlanmis bir kriteri yerine getirdigi, çok sayida karsilastirma parametresinden bir karsilastirma parametresinin belirlenmesi.

Bant genisligi genisletilmis ses sinyalini elde etmek için giris ses sinyali ile bir bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalinin birlestirilmesi, burada bant genisligi genisletilmis ses sinyalini elde etmek için kullanilan bant genisligi genisletilmis yüksek frekans sinyali, belirlenen kompanzasyon parametresine karsilik gelen bir dengeleme frekansi bazindadir.

Bant genisligi genisletilmis ses sinyalinin saglanmasi.

Claims (12)

ISTEMLER

1.Bir giris ses sinyalini (102) kullanarak bir çikis sinyali (132) saglamak için ses sifreleyici olup, asagidakileri içerir: bir bant genisligi genisletme yüksek frekansli sinyalini (112) üretmek üzere konfigüre edilen bir yama üreteci (110), burada bir bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyali (112), yüksek frekansli bir bant içerir, burada bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalinin (112) yüksek frekans bandi, bir yan bant modülasyonu kullanan bir sabit deger ile düsük frekansli bölümü kaydirarak giris ses sinyalinin (102) bir düsük frekans bandindan türetilir, böylece yüksek frekansli bant, giris ses sinyalinin (102) düsük frekans bandinin üzerinde yer bir` sinyal bölümü için bir inaksimuni korelasyon için bir gecikmeyi belirlemek için bant geçis filtresi (420) ve bant genisligi uzantisi yüksek frekansli sinyal (112) tarafindan filtrelenen giris ses sinyalinin pencerelenen sinyal bölümlerinin genlik spektrumlari arasinda düzenli zaman araliklarinda bir çapraz korelasyon hesaplama kullanarak bir bant geçisi filtresi (420) ve bant genisligi uzantisi yüksek frekansli sinyal (112) ile filtrelenen giris ses sinyalinin bir karsilastirmasini gerçeklestirmek üzere konfigüre edilen bir karsilastirici (120); ve iletim veya depolama için çikis sinyalini (132) saglamak. üzere konfigüre edilmis bir çikis arayüzübirimi (130), burada çikis sinyali (132) maksimum korelasyon için gecikmeye dayanan bir

2.Istem 1'e göre ses kodlayicisi olup, üretilen bir bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalinin (112) yüksek frekans bandinin güç yogunlugu ve bir karsilik gelen frekans bandinin (112) güç yogunlugu bazinda bir parametresi ile giris ses sinyalinin (102) mukabil bir frekans bandini, bir güç yogunlugu parametresinin elde edilmesi için karsilastirmak üzere konfigüre edilmis bir karsilastirici (430) içerir; burada güç yogunlugu parametresi üretilen bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyali (112) yüksek frekans bandinin güç yogunlugunu ve giris ses sinyalinin (102) mukabil frekans bandini baz olarak› alan bir orani gösterir* ve burada çikis arayüzü (130), çikis sinyalini, çikis sinyalinin (132) parametre gösterimi, güç yogunlugu parametresine dayanaoagi sekilde saglamak üzere konfigüre edilir.

.Istem. 1'e göre ses sifreleyici olup, burada. yan bant modülasyonu bir tekli yanbant modülasyonudur.

.Istem 1 ya da Z'ye göre ses sifreleyici olup, bir pencerelenmis sinyal bölümü için belirlenen, maksimum korelasyon için olan gecikmenin, pencerelenmis sinyal bölümünün her bir zaman adimi için enterpole edildigi yerde enterpole edilmek üzere konfigüre edilir.

.Bir giris ses sinyali (502) ve bir parametre sinyali (504) bazinda, bir bant genisligi genisletilmis ses sinyali (532) saglamak için bant genisligi genisletme kod-çözücüsü olup, burada parametre sinyali (504), bir dengeleme frekansinin bir göstergesini ve bir güç yogunlugu parametresinin bir göstergesini içermektedir ve bu bant genisligi genisletme kod-çözücüsü asagidakileri bir yüksek frekansli bant içeren bir` bant genisligi genisletme yüksek frekansli sinyalini (512) üretmek üzere konfigüre edilen bir yama üreteci (510), burada bant genisligi genisletme yüksek frekansli sinyalinin (512) yüksek frekans bandi, bant genisligi uzantisi yüksek frekansli sinyali elde etmek için dengeleme frekansina ve güç yogunluk parametresine dayanarak giris ses sinyalinin (502) bir tekli yanbant modülasyonu ile üretilir, burada yama üreteci (501), bir zaman alaninda tekli yanbant modülasyonunu bir enterpolasyon ve/veya her bir zaman adimi için filtreleme ile gerçeklestirmek üzere konfigüre edilir; bant genisligi genisletilmis ses sinyalini (532) elde etmek için bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalini (512) ve giris ses sinyalini (502) birlestirmek üzere konfigüre edilmis bir birlestirici (529); ve ve bant genisligi genisletilmis ses sinyalini (532) saglamak üzere konfigüre edilmis bir çikis arabirimi (530).

6.Istem 5'e göre bant genisligi genisletme kod-çözücüsü olup, burada bir zaman çerçevesinin, çok sayida zaman kademesinden olustugu bir aradegerleme aracini içerir, burada her bir zaman çerçevesi mukabil bir dengeleme frekansini içermektedir, ve buradar aradegerleme araci, her bir zaman kademesi için aradegerlemeli bir dengeleme frekansi elde etmek üzere bir zaman çerçevesinin her bir zaman kademesi için bir zaman çerçevesinin bir dengeleme frekansini ya da farkli zaman çerçevelerinin çok sayidaki dengeleme frekansini aradegerleme ekleyecek. sekilde konfigüre edilmistir.

Istem 5 ya da 6'dan birine göre bant genisligi genisletme kod-çözücüsü olup, burada yama üreteci (510), asagidaki denklemlere dayanarak bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalini (512) hesaplamak üzere konfigüre burada n, bir zaman indeksi, k, bir yama indeksi, w, bir zaman alani kompleks sinyali, s, giris ses sinyali (502), u, bir modülasyon fonksiyonu, noise, bir gürültü sinyali, o, bant genisligi uzantisi yüksek frekansli sinyal ve Re, gerçek bölümü almak için bir fonksiyondur.

.Istem 5 ila 7'den birine göre bant genisligi genisletme kod-çözücüsü olup, burada yama üreteci (510), giris ses sinyali (502) ile çarpilacak olan bir modülasyon fonksiyonu kullanmak üzere konfigüre edilir, burada modülasyon fonksiyonu asagidaki denkleme dayanir: burada k, bir yama indeksi, n, bir zaman indeksi, ûEn), bir zaman indeksi n için bir modülasyon fonksiyonunun bir degeri, gk(n), bir zaman indeksi n ve bir yama indeksi k için enterpole edilmis bir güç yogunluk parametresi, m, bir tamsayi indeksi, j, kompleks sayi, yk(m), yama indeksi k ve tamsayi indeksi m için bir faz artimi ve Äk(m), yama indeksi k ve tamsayi indeksi m için bir enterpole edilmis gecikme degeridir, bu enterpole edilmis gecikme degeri, bir dengeleme frekansinin bir göstergesini içeren parametre sinyalinden türetilir.

.Istem 5 ila 8'den birine göre bant genisligi genisletme kod-çözücüsü olup, burada yama üreteci (510), giris ses sinyali (502) ile çarpilacak olan bir modülasyon fonksiyonu kullanmak üzere konfigüre edilir, burada modülasyon fonksiyonu asagidaki denkleme dayanir: burada k, bir yama indeksi, k, yamalarin bir maksimum sayisi, n, bir zaman indeksi, ýjn), bir zaman indeksi n için bir modülasyon fonksiyonunun bir degeri, gk(n), bir zaman indeksi n ve bir yama indeksi k için enterpole edilmis bir güç yogunluk. parametresi, m, bir tamsayi indeksi, j, kompleks sayi, vk(m), yama indeksi k ve tamsayi indeksi m için bir faz artimi ve Ak(m), yama indeksi k ve tamsayi indeksi m için bir enterpole edilmis gecikme degeridir, bu enterpole edilmis gecikme degeri, bir dengeleme frekansinin bir göstergesini içeren parametre sinyalinden türetilir.

Bir giris ses sinyalini kullanarak bir çikis sinyali saglamak için yöntem (700) olup, asagidakilerden olusmaktadir: bir bant genisligi genisletme yüksek frekansli sinyalini (112) üretme (710), burada bir bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyali (112), yüksek frekansli bir bant içerir, burada bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalinin (112) yüksek frekans bandi, bir yan bant modülasyonu kullanan bir sabit deger` ile düsük frekansli bölümü kaydirarak giris ses sinyalinin (102) bir düsük frekans bandindan türetilir, böylece yüksek frekansli bant, giris ses sinyalinin (102) düsük frekans bandinin üzerinde yer alir; bir` sinyal bölümü için bir inaksimum korelasyon için bir gecikmeyi belirlemek için bant geçis filtresi (420) ve bant genisligi uzantisi yüksek frekansli sinyal (112) tarafindan filtrelenen giris ses sinyalinin pencerelenen sinyal bölümlerinin genlik spektrumlari arasinda düzenli zaman araliklarinda bir çapraz korelasyon hesaplama kullanarak bir bant geçisi filtresi (420) ve bant genisligi uzantisi yüksek frekansli sinyal (112) ile filtrelenen giris ses sinyalinin bir karsilastirmasini gerçeklestirme (720); iletim veya depolama için çikis sinyalini (132) saglama (740), ki burada çikis sinyali (132) maksimum korelasyon için gecikmeye dayanan bir parametre göstergesini içerir.

Bir giris ses sinyali ve bir parametre sinyali bazinda bir bant genisligi genisletilmis ses sinyali saglama yöntemi (800) olup, burada, parametre sinyali, bir dengeleme frekansinin bir göstergesini ve bir güç yogunlugu parametresinin bir göstergesini içerir; yöntem asagidakileri içermektedir: bir` yüksek frekansli bant içeren bir` bant genisligi genisletme yüksek frekansli sinyalini üretme (810), burada bant genisligi genisletme yüksek frekansli sinyalinin yüksek frekans bandi, bant genisligi uzantisi yüksek frekansli sinyali elde etmek için dengeleme frekansina ve güç yogunluk parametresine dayanarak giris ses sinyalinin (502) bir tekli yanbant modülasyonu ile üretilir, ki burada yama üreteci (501), bir zaman alaninda tekli yanbant modülasyonunu bir enterpolasyon ve/Veya her bir zaman adimi için filtreleme ile gerçeklestirmek üzere konfigüre edilir; bir\ bant genisligi genisletilmis ses sinyalini elde etmekr için bant genisligi genisletme yüksek frekans sinyalinin ve giris ses sinyalinin (502) birlestirilmesi (830), ve bant genisligi genisletilmis ses sinyalinin saglanmasi (840).

12. Bilgisayar programi, bir bilgisayar ya da bir mikro- denetleyici üzerinde çalistirildiginda, isteni 10 ya da ll'den birine göre, yöntemin uygulanmasi için, bir program kodu olan bir bilgisayar programidir.