TW200933609A - Systems, methods, and apparatus for context processing using multiple microphones - Google Patents
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Description
200933609 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本揭示案係關於話音信號之處理。 本專利申請案主張2008年1月28曰申請且讓與給其受讓 人的標題為"SYSTEMS，METHODS，AND APPARATUS FOR CONTEXT PROCESSING"之臨時申請案第 61/024,104 號之優先權。 本專利申請案係關於以下同在申請中之美國專利申請 ❹ 案： "SYSTEMS, METHODS, AND APPARATUS FOR CONTEXT SUPRESSION USING RECEIVERS"，其代理人案號為 071104U2，與本申請案同時申請，讓與給其受讓人； "SYSTEMS, METHODS, AND APPARATUS FOR CONTEXT DESCRIPTOR TRANSMISSION”，其具有代理 人案號為071 1 04U3，與本申請案同時申請，讓與給其受讓 人； ❿ "SYSTEMS, METHODS, AND APPARATUS FOR CONTEXT PROCESSING USING MULTI RESOLUTION ANALYSIS"，其具有代理人案號為071104U4，與本申請 案同時申請，讓與給其受讓人；及 "SYSTEMS, METHODS, AND APPARATUS FOR CONTEXT REPLACEMENT BY AUDIO LEVEL"其具有代 理人案號為0711 04U5，與本申請案同時申請，讓與給其受 讓人。 134860.doc 200933609 【先前技術】 用於語音信號之通信及/或儲存的應用通常使用麥克風 來捕獲包括主揚聲器語音之聲音的音訊信號。音訊信號之 表示語音之部分稱為話音或話音分量。所捕獲之音訊信號 常常亦包括來自麥克風的周圍聲學環境之諸如背景聲音的 其他聲音。音訊信號之此部分稱為背景聲音或背景聲音分 量° Ο
諸如話音及音樂之音訊資訊藉由數位技術之傳輸已變得 廣泛，特別在長途電話、諸如網路電話（亦稱為v〇Ip，其 中IP指示網際網路協定）之封包交換電話及諸如蜂巢式 電話之數位無線電電話中。此種增長已造成減少用以經由 傳輸頻道傳送語音通信之f訊的量且同時料重建的話音 之所感知品質的興趣。舉例而t，需要最佳地利用可用無 線系統頻寬。有效使用系統頻寬之—方法為使用信號壓縮 技術。對於載運話音信號之無線系統而言，出於此目的通 常使用話音壓縮（或"話音編碼"）技術。 上立、且1、以藉由提取關於人話音產生之模型的參數而壓縮 ，=之H件f f稱為語音編碼器、編解碼器、聲碼器、 訊^碼n 4活音編碼器"，且以下描述可互換地使用 r。曰編碼器通常包括話音編碼器及話音解碼 位立:器通常作為一系列稱為’’訊框"之樣本區段接收數 數晋/㉟’刀析每—訊框以提取某些相關參數，且將參 有綠+里編碼訊框。經編碼訊框經由傳輸頻道(亦即， 、〆無線網路連接）傳輸至包括解碼器之接收器。或 134860.doc 200933609 解石馬。叙日㈣號可經储存以供在以後時間進行擷取及 吝“1器接收且處理經編碼訊框、對其進行反量化以 數，且使用反量化參數重建話音訊框。 ❹ Ο 在、型通话中，每一揚聲器靜寂約百分之六十之時 間。話音編碼器常常經組態以辨別含有話音之音訊信號之 訊框（"有作用訊框，，）與僅含有背景聲音或靜寂之音訊信號 之訊框（"非有作用訊框"）。該編碼器可經組態以使用不同 編補式及/或速率來編碼有作用與非有作用訊框。舉例 非有作用訊框通常感知為載運極少或不载運資訊， 且話音編碼器常常經組態以使用比編碼有作用訊框少之位 元（亦即，較低位元速率）來編碼非有作用訊框。 用以編碼有作用訊框之位元速率之實例包括每訊框ΐ7ΐ 個位兀、每訊框80個位元及每訊框4〇個位元。用以編碼非 有作用訊框之位元速率之實例包括每訊框16個位元。在蜂 巢式電話系統（尤其依照如由電信工業協會（ArHngt〇n，va) 發布之臨時標準（IS)-95(或類似工業標準）之系統）之背景聲 音中，此等四個位元速率亦分別稱為"全速率"、"半速率"、 ”四分之一速率”及"八分之一速率"。 【發明内容】 此文件描述處自包括第一音訊背景聲音之數位音訊信號 之方法。此方法包括自該數位音訊信號抑制第一音訊背景 聲音’基於由第一麥克風產出之第一音訊信號來獲得背景 聲音受抑制信號。此方法亦包括混合第二音訊背景聲音與 基於背景聲音受抑制k號之信號以獲得背景聲音增強信 134860.doc 200933609 號。在此方法中，數位音訊信號係基於由不同於第一麥克 風之第二麥克風產出之第二音訊信號。此文件亦描述關於 此方法之裝置、構件之組合及電腦可讀媒體。 此文件亦描述處理基於自第一轉換器接收之信號的數位 音訊信號之方法。此方法包括自數位音訊信號抑制第一音 訊背景聲音以獲得背景聲音受抑制信號；混合第二音訊背 景聲音與基於背景聲音受抑制信號之信號以獲得背景聲音 增強信號；將基於（A)第二音訊背景聲音及背景聲音增 ® 強信號中之至少一者的信號轉換為類比信號；及使用第二 轉換器來產出基於類比信號之聲訊信號（audible signal)。 在此方法中，第一轉換器及第二轉換器兩者位於一共同外 殼内。此文件亦描述關於此方法之裝置、構件之組合及電 腦可讀媒體。 此文件亦描述處理經編碼音訊信號之方法。此方法包 括.根據一第一編碼方案解碼經編碼音訊信號之第一複數 & 個經編碼訊框以獲得包括話音分量及背景聲音分量之第一 經解碼音訊信號；根據第二編碼方案解碼經編碼音訊信號 之第二複數個經編碼訊框以獲得第二經解碼音訊信號； 及’基於來自第二經解碼音訊信號之資訊，自基於第一經 解碼音訊信號之第三信號抑制背景聲音分量以獲得一背景 聲音受抑制信號。此文件亦描述關於此方法之裝置、構件 之組合及電腦可讀媒體。 此文件亦描述處理包括話音分量及背景聲音分量之數位 音訊信號之方法。此方法包括：自數位音訊信號抑制背景 134860.doc 200933609 聲曰刀量Μ獲得背景聲音受抑制信號；編碼基於背景聲音 又抑制l號之域以獲得經編石馬音訊信號；選擇複數個音 訊背景聲日中之—者；及將關於所選音訊背景聲音之資訊 插於基於ι編碼音訊信號之信號中。此文件亦描述關於 此方法之褒置、構件之組合及電腦可讀媒體。
Ο 此文件亦描述處理包括話音分量及背景聲音分量之數位 θ就號之方法。此方法包括自數位音訊信號抑制背景聲 曰刀量以獲得背景聲音受抑制信號；編碼基於背景聲音受 抑制υ之l號以獲得經編碼音訊信號；、經由第—邏輯頻 道，將經編碼音訊信號發送至第一實體；及，經由不同於 第一邏輯頻道之第二邏輯頻道，向第二實體發送（Α)音訊 背景聲音選擇資訊及（Β)識別第一實體之資訊。此文件亦 描述關於此方法之裝置、構件之組合及電腦可讀媒體。 此文件亦描述處理經編碼音訊信號之方法。此方法包 括，在行動使用者終端機内，解碼經編碼音訊信號以獲得 經解碼音sfl信號；在行動使用者終端機内，產生一音訊背 景聲音信號；及，在行動使用者終端機内，混合基於音訊 背景聲音信號之信號與基於經解碼音訊信號之信號。此文 件亦描述關於此方法之裝置、構件之組合及電腦可讀媒 體。 此文件亦描述處理包括話音分量及背景聲音分量之數位 音訊信號之方法。此方法包括：自數位音訊信號抑制背景 聲音分量以獲得背景聲音受抑制信號；產生基於第一濾波 及第一複數個序列之音訊背景聲音信號，該第一複數個序 134860.doc •10· 200933609 列中之每一者具有不同之時間解析度；及混合基於所產生 音訊背景聲音信號之第一信號與基於背景聲音受抑制信號 之第一信號以獲得背景聲音增強信號。在此方法中，產生 音訊背景聲音信號包括將第一濾波應用至第一複數個序列 中之每一者。此文件亦描述關於此方法之裝置、構件之組 合及電腦可讀媒體。 此文件亦描述處理包括話音分量及背景聲音分量之數位 音訊信號之方法。此方法包括：自數位音訊信號抑制背景 ©聲I分量以獲#背景聲音受抑制信冑；產生音m背景聲音 信號；混合基於所產生音訊背景聲音信號之第一信號與一 基於背景聲音受抑制信號之第二信號以獲得背景聲音增強 信號；及計算基於數位音訊信號之第三信號之等級。在此 方法中，產生及混合中的至少一者包括基於第三信號之所 计算等級控制第一信號之等級。此文件亦描述關於此方法 之裝置、構件之組合及電腦可讀媒體。 ^ 此文件亦描述根據處理控制信號之狀態來處理數位音訊 k號之方法，其中數位音訊信號具有話音分量及背景聲音 分量。此方法包括在處理控制信號具有第一狀態時以第一 位兀速率編碼缺少話音分量之數位音訊信號部分之訊框。 此方法包括在處理控制信號具有不同於第一狀態之第二狀 態時自數位音訊信號抑制背景聲音分量以獲得背景聲音受 抑制k號。此方法包括在處理控制信號具有第二狀態時混 合音訊背景聲音信號與基於背景聲音受抑制信號之信號以 獲得背景聲音增強信冑。此方法包括在處理控制信號具有 134860.doc 11 - 200933609 第—狀態時以第—位凡速率編碼缺少話音分量之背景聲音 增強彳έ號部分之讯框’其中第二位元速率高於第一位元速 率。此文件亦描述關於此方法之裝置、構件之組合及電腦 可讀媒體。 【實施方式】 儘官音§扎彳§號之話音分量通常載運主要資訊，但背景聲 s为量亦在諸如電話之語音通信應用中起重要作用。由於 背景聲音分量存在於有作用及非有作用訊框兩者期間，故 © 其在非有作用訊框期間之連續重現對於在接收器處提供連 續及連通感係重要的。背景聲音分量之重現品質可能對於 逼真度及整體所感知品質亦係重要的，尤其對於嘈雜環境 中使用之免提式終端機而言。 諸如蜂巢式電話之行動使用者終端機允許語音通信應用 擴展於比先前更多之位置。結果，可能遭遇之不同音訊背 景聲音之數目增加。現存語音通信應用通常將背景聲音分 量視作雜訊，但一些背景聲音比其他背景聲*更結構化， 且可能更難可辨別地進行編碼。 在一些情形下，可能需要抑制及/或掩蔽音訊信號之背 景聲音分量。出於安全原因，舉例而言，可能需要在傳輪 或儲存之前自音訊信號移除背景聲音分量。或者，」 要向曰訊信號添加不同背景聲音。舉例而言，可能需要告 成揚聲器在不同位置處及/或在不同環境中之錯覺。本坆 揭示之組態包括可應用於語音通信及/或儲存應用中以: 除、增強及/或取代現存音訊背景聲音之系統、方法及敦 134860.doc -12- 200933609 置。明確地預期且特此揭示，本文揭示之組態可經調適用 於封包交換式網路（舉例而言’根據諸如νοΙΡ之協定配置 以載運浯音傳輸之有線及/或無線網路）及/或電路交換式網 路中。亦明確地預期且特此揭示，本文揭示之組態可經調 適用於窄頻編碼系統（例如，編碼約四千赫茲或五千赫茲 之θ Λ頻率範圍之系統）中及用於寬頻編碼系統（例如，編 〇 Ο 碼大於五千赫兹之音訊頻率之系統）中，包括全頻編碼系 統及分頻編碼系統。 除非明確由其上下文限制，否則術語"信號"在本文中用 來才曰不其普通意義中之任一者，包括如導線、匯流排或其 他傳輸媒體上表達之記憶體位置(或記憶體位置之集合)之 〜除非明確由其上下文限制，否則術語”產生"在本文 用來心不其普通意義中之任一者，諸如計算或以其他方式 出除非明確由其上下文限制，否則術語"計算"在本文 用=指示其普通意義中之任—者，諸如計算、估計及/或 自7組值選擇。除非明確由其上下文限制，否則術語”獲 "用來私不其普通意義中之任一者，諸如計算、導出、 ⑴如’自—外部器件）及/或摘取（例如，自儲存元件 丨）在術浯"包含"使用於本發明描述及申請專利範圍中 於並不排除其他元件或操作。術語"基於"(如"A係基 ;:用來指示其普通意義中之任一者，包括以下情 (例如⑴|至f基於"(例如，"A至少基於『)，及(H)"等同於，， , A等同於B,，)(若在特上下文中為適當的）。、 除非另外指不’否則具有特定特徵之裝置的操作之任何 134860,doc -13- 200933609 曷丁内谷亦明確地意欲揭示具有類似特徵之方法（且反之 亦然），且根據特定組態之裝置的操作之任何揭示内容亦 明確地意欲揭示根據類似組態之方法（且反之亦幻。除非 =外指示’否職語”背景聲音”（或"音訊背景聲音π)用來 指示:訊信號之不同於話音分量，且傳達來自揚聲器之周 圍環境的音訊資訊的分量’且術語"雜訊"用來指示音訊信 號^並非話音分量之部分且不傳達來自揚聲器的周圍環境 之貝讯的任何其他偽訊。 ° ώ於話音編碼目的，話音信號通常經數位化（或量化）以 獲得樣本流。可根據此項技術中已知之各種方法（包括， 例如，脈碼調變（PCM)、愿擴μ律pcm及壓擴人律扣岣中 之任一者執行數位化處理。窄頻話音編碼器通常使用8 ζ之取樣速率，而寬頻話音編碼器通常使用更高之取樣 速率（例如，12或16 kHz)。 將經數位化之話音信號處理為一系列訊框。此系列通常 〇實施為非重疊系列，但處理訊框或訊框片段（亦稱為子訊 框）之操作亦可包括其輸入中的一或多個鄰近訊框之片 段。話音信號之訊框通常足夠短從而信號之頻譜包絡可預 期在訊框上保持相對固定。訊框通常對應於話音信號之5 與35毫秒（或約40至200個樣本）之間，其中1〇、2〇及3〇毫秒 為共同訊框大小。通常所有訊框具有相同之長度，且在本 文描述之特定實例中假定均勻訊框長度。然而’亦明確地 預期且特此揭示，可使用非均勻訊框長度。 20毫秒的訊框長度在七千赫茲（kHz)之取樣速率下對應 134860.doc •14- 200933609 於14〇個樣本’在8 kHz之取樣速率下對應於16()個樣本， 且在16 kHz之取樣速率下對應於32〇個樣本，但可使埤 為適於特定應用之任何取樣速率。可用於話音編碼之取樣 速率的另-實例為12.8 kHz，且另外之實例包括自12 8 kHz至3 8.4 kHz的範圍中之其他速率。 圖1A展示經組態以接收音訊信號^(例如，—系列訊 且產出相應經編碼音訊信號S2〇(例如，—系列經編碼 ❹ ❹ 音^音編碼器川包括編 。#器20、有作用訊框編碼器3。及非有作用訊框編 :心〇:音訊信號S10為包括話音分量(亦即，主揚聲器語 日之聲音）及背景聲音分量（亦即，周圍環境或背景聲音）之 數=音訊信號。音訊信號S10通常為如由麥克風捕獲曰之類 比k號之經數位化版本。 /編碼方案選擇器20經組態以辨別音訊信號S10之有作用 几框與非有作用訊框。此種操作亦稱為”語音作用性偵測" 或”話音作用性偵測"，且編碼方案選擇器2〇可經實施以包 括語音作用性伯測器或話音作用㈣測器。舉例而言，編 碼方案選擇請可經組態以輸出對於有作用訊框為高且對 有作用訊框為低之二元值編碼方案選擇信號。圖Μ展 =用由編碼方案選擇器2〇產出之編碼方案選擇信號來控 制話音編碼ϋχπ)的-對選擇器5〇a及鳩之實例。 碰ΓΓ方案選擇㈣可經組態以基於訊框之能量及/或頻 7奋之一或多個特性(諸如訊框能量、信雜比(SNR)、週 H頻譜分布（例如’頻譜傾斜）及/或過零率）將訊框分 I34860.doc 200933609 類為有作用或非有作用。此種分類可包括將此種特性之值 f量值與一臨限值進行比較，及/或將此種特性之改變之 量值（例如，相對於先前訊框）與一臨限值進行比較。舉例 而言，編碼方案選擇器20可經組態以估計當前訊框之能 =且右忐量值小於（或者，不大於）一臨限值則將訊框 分類為非有作用。此種選擇器可經組態以將訊框能量計算 為訊框樣本的平方和。 ❹ ❹ 編碼方案選擇器20之另-實施例經組態以估計低頻帶 (例如，300取至2 kHz)及高頻帶（例如，2 _至4他）中 的每-者中當前訊框之能量’且在每一頻帶的能量值小於 (或者，不大於）各別臨限值的情況下指示訊框為非有作用 的。此種選擇器可經組態以藉由將通帶濾波應用至訊框及 :十算經較之訊框的樣本之平方和而計算頻帶中的訊框能 置。此種語音作用性偵測操作之—實例描述於第三代人作 夥伴計劃2(3GPP2)標準文件c.s〇〇14_c，vi 〇(細了年】 月）（以www.3gpp2.org線上可得）之章節4 7中。 :外或在替代例中’此種分類可基於來自—或多個先前 及’或一或多個隨後訊框之資訊。舉例而t，可能需 要基於訊框特性之在兩個或兩個以上訊框上求 =進行分類。可能需要使用基於來自先前訊框⑽如， 等級，SNR)之資訊之臨限值對訊樞進行分類。亦 1要組態編碼方案選擇器⑽將音訊信號_中遵循 用訊框至非有作用訊框之轉變的第—訊框中之—或 夕力類為有作用的。在轉變之後以此種方式繼續先前分 134860.doc -16 · 200933609 類狀態之動作亦稱為”時滞（hang〇ver)"。 有作用框編喝器3()經組態以編碼音訊信號之有作用訊 框編碼器30可經组態以根據諸如全速率、半速率或四分 之一速率之位元速率編碼有作用訊框。編碼器30可經組態 以根據諸如碼激勵線性預測（CELP)、原型波形内插（pwi) 或原型間距週期（PPP)之編碼模式編碼有作用訊框。 有作用訊框編碼器30之典型實施例經組態以產出包括頻 譜資訊的描述及時間資訊的描述之經編碼訊框。頻譜資訊 之描述可包括線性預測編碼（Lpc)係數值之一或多個向 量’其指示經編碼話音之共振（亦稱為”共振峰"）。頻譜資 訊之描述通常經量化，以使得Lpc向量通常被轉換為可有 效進行量化之形式，諸如線頻譜頻率（lsf)、線頻譜對 (LSP)、導抗頻譜頻率（ISF，immiuance sp吻i加㈣㈣、 導抗頻譜對(ISP)、倒譜係數或對數面積比。時間資訊之描 述可包括亦通常經量化之激勵信號之描述。 ◎ #有作用訊框編碼器40經組態以編碼非有作用訊框。非 有作用訊框編碼器40通常經組態而以比有作用訊框編碼器 30使用之位元速率低之位元速率來編碼非有作用訊框。在 一實例甲’非有作用訊框編碼器4〇經組態以使用雜訊激勵 線性預測（NELP)編碼方案以八分之一速率編碼非有作用訊 框。非有作用訊框編碼器4〇亦可經組態以執行不連續傳輸 (D T X )，以使得經編碼訊框（亦稱為”靜寂描述"或s丨d訊框） 針對少於音訊信號S10之所有非有作用訊框進行傳輸： 非有作用訊框編碼器40之典型實施例經組態以產出包括 134860.doc 17 200933609 頻譜資訊的描述及時間資訊的描述之經編碼訊框。頻譜資 訊之描述可包括線性預測編碼（LPC)係數值之一或多個向 量。頻譜資訊之描述通常經量化，以使得LPC向量通常轉 換為如上文實例中的可有效進行量化之形式。非有作用訊 框編碼器40可經組態以執行具有比有作用訊框編碼器3〇執 行之LpC分析的階數低之階數的LPC分析，及/或非有作用 訊框編碼器40可經組態以將頻譜資訊之描述量化為比有作 ❹
用汛框編碼器3〇產出的頻譜資訊之量化描述少的位元。時 間資訊之描述可包括亦通常經量化之時間包絡之描述（例 如，包括訊框之增益值及/或訊框的一系列子訊框中之每 一者的增益值）。 注意，編碼器30及4〇可共用共同結構。舉例而言，編碼 器30及40可共用LPC係數值之計算器（可能經組態以產出對 於有作用訊框與非有作用訊框具有不同階數之結果卜但 具有分別不同之時間描述計算器。亦注意，話音編碼器 X10之軟體或勒體實施例可使用編碼方案選擇器之輸出 以引導執行向—個或另—個訊框編碼器之流程，且此種實 ::例可能不包括針對選擇器50a及/或針對選擇器50b之類 一：：需要組態編碼方案選擇器20以將音訊信號S10之每 框分類為若干不同類型中之卞此等不同類 括有聲話音（例如’表示母音聲之話音）之訊框、棘 :訊工(例：，表示詞之開始或結束之訊框)及無 表不摩擦聲之話音）之訊框。訊框分類可基於當前(訊 134860.doc 18 200933609 2及/或-或多個先前訊框之一或多個特徵，諸如訊框能 量、兩個或兩個以上不同頻帶中之每一者之訊框能量、 SNR、週期性、頻譜傾斜及/或過零率。此種分類可包括將 =種因數之值或量值與臨限值進行比較及/或將此種因數 的改變之量值與臨限值進行比較。 I能需要㈣話音編碼使料同編碼位 =碼不同類型之有作用訊框(例如’以平衡網路需求與 二量）。此種操作稱為"可變速率編碼”。舉例而言，可能需 €)要組態話音編碼器Χ10以 疋速车（例如，全速率）編 益^職’以更低位元速率（例如’四分之一速 ==且以中間位元速率(例如，半速率)或以更高位 速率（例如，全速率）編碼有聲訊框。 編碼方案選擇器2。之實施例如用以根據訊框 3有的話音之類型選擇編 之一管彻—# 竹疋讯框的位兀速率之決策樹 :實例。在其他情形下，經選擇用 率亦可視諸如所要平均位元速率之位疋速 Θα-、*.* 丑系列訊框上之所要 疋、率型式（其可用以支援所 茺十杓位兀迷率）及/或經選 擇用於先前訊框之位元速率之準則而定。 用=卜代例中’可能需要組態話音編碼器以使 用不冋編碼模式來編碼不同 為”多重模式編碼，，。舉例而言，有框。此種操作稱 有長期（亦即，繼續-個以上之:框聲週V之訊框傾向於具 與音高相關，且使用編碼此長期頻:：)之週期性結構且 有聲訊框（或有聲訊框之序列）通常係更加有效 134860.doc 200933609 的。此種編碼模式之實例包括CELP、PWI及PPP。另一方 面，無聲訊框及非有作用訊框通常缺少任何顯著長期頻譜 特徵，且話音編碼器可經組態以使用諸如NELP之不嘗試 描述此種特徵的編碼模式來編碼此等訊框。 可能需要實施話音編碼器X10以使用多重模式編碼，以 使得訊框根據基於（例如）週期性或發音之分類使用不同模 式進行編碼。亦可能需要實施話音編碼器X10以針對不同 類型之有作用訊框使用位元速率與編碼模式之不同組合 © (亦稱為”編碼方案”）^話音編碼器XI 0之此種實施例之一 實例針對含有有聲話音之訊框及轉變訊框使用全速率 CELP方案，針對含有無聲話音之訊框使用半速率NELP方 案，且針對非有作用訊框使用八分之一速率NELP方案。 話音編碼器X10之此種實施例的其他實例支援用於一或多 個編碼方案之多重編碼速率，諸如全速率及半速率CELP 方案及/或全速率及四分之一速率PPP方案。多重方案編碼 器、解碼器及編碼技術之實例描述於（例如）標題為 w "METHODS AND APPARATUS FOR MAINTAINING A TARGET BIT RATE IN A SPEECH CODER"的美國專利第 6,330,532 號中及標題為"VARIABLE RATE SPEECH CODING"之美國專利第6,691，084號中；及標題為”CLOSED-LOOP VARIABLE-RATE MULTIMODE PREDICTIVE SPEECH CODER"之美國專利申請案第09/191，643號中及標 題為"ARBITRARY AVERAGE DATA RATES FOR VARIABLE RATE CODERS"之美國專利申請案第 134860.doc -20- 200933609 Π/625,788號中。 圖1B展示包括有作用訊框編碼器3〇之多項實施例3〇a、 30b的話音編碼器χι〇之實施例χ2〇的方塊圖。編碼器儿& 經組態以使用第一編碼方案（例如，全速率CELP)編碼第一 類有作用訊框（例如，有聲訊框），且編碼器職經組態以使 用具有與第一編碼方案不同之位元速率及/或編碼模式之 第二編碼方案（例如，半速率NELp)來編碼第二類有作用訊 框（例如’無聲訊框）。在此情形下’選擇器及咖經組 態以根據由編碼方案選擇器22產出之具有兩個以上可能狀 態的編碼方案選擇信號之狀態在各種訊框編碼器中進行選 擇。明確地揭示，話音編碼器Χ2〇可以支援自有作用訊框 編碼器30之兩個以上不同實施例中進行選擇之方式進行擴 展。 話音編碼器Χ20之訊框編碼器中的一或多者可共用共同 、-構舉例而吕’此種編碼器可共用Lpc係數值之計算器 (可月&、’i、、且態以針對不同類之訊框產出具有不 〇果Η旦具有分別不同之時間描述計算器。舉例而言^ 碼器30a及30b可具有不同激勵信號計算器。 如圖1B中所展不，話音編碼器χΐ{)亦可經實施以包括雜 讀制器1G。雜訊抑制器1()經組態及配置以對音訊信號 S10執行雜訊抑制操作。此種操作可支援編碼方案選擇器 2 〇對有作用與非有作用訊框之間的改良辨別及/或有作用 訊框編碼器30及/或非有作用訊框編碼器如之更佳編碼结 果。雜訊抑制器10可經組態以將不同各別增益因數應用至 134860.doc 200933609 曰sfl "ίδ號之兩個或雨他I p，L τ t 脚4两调以上不同頻率頻道中之每一者，其 中每頻道之增益因數可基於頻道的雜訊能量或snr之估 十如”夺域相對，可能需要在頻域中執行此種增益控 制且此種組態之—實例描述於上文提及之標準文 件C.S0014 C之早節4.4.3中。或者，雜訊抑制器1〇可經組 〜、X可月b在頻域中將調適性濾波應用至音訊信號。歐洲電 信標準協會（ETSI)文件Es 2〇2 〇5〇5 w」叩術年】月以 WWW.etsi.org線上可得）之章節5· 1描述自非有作用訊框估計 雜訊頻譜且基於所計算之雜訊頻譜對音訊信號執行兩階段 梅爾維納（mel-warped Wiener)遽波的此種組態之實例。 圖3A展示根據一般組態之t置幻〇〇之方塊圖（亦稱為編 碼器、編碼裝置或用於編碼之裝置）。裝置χι〇〇經組態以 自音訊信號S10移除現存背景聲音且將其取代為可能類似 或不同於現存背景聲音之所產生背景聲音。裝置χι〇〇包括 經組態及配置以處理音訊信號S10以產出背景聲音增強音 ❹訊信號S15之背景聲音處理器100。裝置χι〇〇亦包括話音編 碼器Χ10之實施例（例如，話音編碼器χ2〇)，其經配置以編 碼背景聲音增強音訊信號S15以產出經編碼音訊信號S2()。 匕括诸如蜂巢式電活之裝置X 1 〇〇的通信器件可經組態以在 將、C編碼音訊彳§號S2〇傳輸於有線、無線或光學傳輸頻道 (例如，藉由一或多個載波之射頻調變）中之前對經編碼音 訊信號S20執行進一步處理操作，諸如錯誤校正、冗餘及/ 或協定（例如，以太網路、TCP/IP、CDMA2000)編碼。 圖3Β展示背景聲音處理器1〇〇之實施例1〇2之方塊圖。背 134860.doc -22· 200933609 =聲音處㈣1G2包括經組態及配置以抑制音訊信號si〇之 景聲曰刀量以產出背景聲音受抑制音訊信號⑴之背景 :a抑制器110。背景聲音處理器1〇2亦包括經組態以根據 3景聲s選擇#號S40之狀態產出所產生背景聲音信號s5〇 之背景聲音產生器120。背景聲音處理器102亦包括經組態 及配置以混合背景聲音受抑料訊信號si3與所產生背景 聲“》號S50以產出背景聲音增強音訊信號si5之背景聲音 混合器1 9 〇。
❹ 如圖3B中所不’背景聲音抑制器】i 〇經配置以在進行編 碼之前自音訊信號抑制現存t景聲音。f景聲音抑制器 110可實施為如上文所描述之雜訊抑制器1()的更加冒進之 版本（例如，藉由使用一或多個不同臨限值）。其他或另 外’背景聲音抑制器i 10可經實施以使用來自兩個或兩個 以上麥克風之音訊信號以抑制音訊信號s丨〇之背景聲音分 量。圖3G展示包括背景聲音抑制器11〇之此種實施例ii〇a 的彦厅、聲曰處理器1 〇2之實施例1 〇2 A的方塊圖。背景聲音 抑制器110A經組態以抑制音訊信號sl〇之背景聲音分量， 舉例而δ，其係基於由第一麥克風產出之音訊信號。背景 聲音抑制器110Α經組態以藉由使用基於由第二麥克風產出 之音訊信號之音訊信號SA1(例如，另一數位音訊信號）而 執仃此種操作。多重麥克風背景聲音抑制之合適實例揭示 於（例如）代理人案號為061521的標題為"APPARATUS AND METHOD of NOISE AND ECHO REDUCTION-(Choy^ A) 之美國專利申請案第1 1/864,906號令，及代理人案號為 134860.doc •23- 200933609 080551 之標題為"SYSTEMS, METHODS，AND APPARATUS FOR SIGNAL SEPARATION" (Visser等人）的美國專利申請 案第12/037,928號中。背景聲音抑制器110之多重麥克風實 施例亦可經組態以向編碼方案選擇器20之相應實施例提供 資訊，用於根據（例如）代理人案號為061497之標題為 "MULTIPLE MICROPHONE VOICE ACTIVITY DETECTOR" (Choy等人）的美國專利申請案第11/864,897號中揭示之技 術而改良話音作用性偵測效能。 〇 圖3C至圖3F展示兩個麥克風K10及K20在包括裝置X100 之此種實施例（諸如蜂巢式電話或其他行動使用者終端機） 的可攜式器件中或經組態以經由向此種可攜式器件之有線 或無線（例如，藍芽）連接進行通信的諸如耳機或頭戴式耳 機之免提式器件中之各種安裝組態。在此等實例中，麥克 風K1 0經配置以產出主要含有話音分量（例如，音訊信號 S10之類比前驅物）之音訊信號，且麥克風K20經配置以產 出主要含有背景聲音分量（例如，音訊信號SA1之類比前驅 W 物）之音訊信號。圖3C展示麥克風K10安裝於器件之正面之 後且麥克風K20安裝於器件之頂面之後的配置之一實例。 圖3D展示麥克風K10安裝於器件之正面之後且麥克風K20 安裝於器件之側面之後的配置之一實例。圖3E展示麥克風 K10安裝於器件之正面之後且麥克風K20安裝於器件之底 面之後的配置之一實例。圖3F展示麥克風K10安裝於器件 之正面（或内面）之後且麥克風K20安裝於器件之背面（或外 面）之後的配置之一實例。 134860.doc -24- 200933609 背景聲音抑制器110可經組態以對音訊信號執行頻譜相 減操作。頻譜相減可預期抑制具有固定統計量之背景聲音 分量，但對於抑制非固定之背景聲音可能無效。頻譜相減 可使用於具有一個麥克風之應用中以及來自多重麥克風之 信號可用之應用中。在一典型實例中，背景聲音抑制器 110之此種實施例經組態以分析音訊信號之非有作用訊框 以導出現存背景聲音之統計學描述，諸如眾多副頻帶（亦 稱為"頻率組’·）中之每一者中之背景聲音分量之能量等級， 〇 且將相應頻率選擇性增益應用至音訊信號（例如，以基於 相應背景聲音能量等級衰減副頻帶中之每一者上之音訊信 號）。頻譜相減操作之其他實例描述於S. F. Boll之 "Suppression of Acoustic Noise in Speech Using Spectral Subtraction" (IEEE Trans. Acoustics, Speech and Signal Processing，27(2): 112-120，1979 年 4 月）中；R. Mukai，S. Araki, H. Sawada 及 S. Makino 之"Removal of residual crosstalk components in blind source separation using LMS filters"(Proc. of 12th IEEE Workshop on Neural Networks for Signal Processing ，第 435-444 頁，Martigny， Switzerland，2002年 9月）中；及R. Mukai，S. Araki，H. Sawada 及 S. Makino 之"Removal of residual cross-talk components in blind source separation using time-delayed spectral subtraction”（Proc. of ICASSP 2002，第 1789-1792 頁，2002年5月）中。 另外或在替代實施例中，背景聲音抑制器110可經組態 134860.doc -25- 200933609 以對音訊信號執行盲源分離（BSS，亦稱為獨立分量分析） 操作。盲源分離可用於信號自一或多個麥克風（除了用於 捕獲音訊信號S10之麥克風之外）可得之應用中。盲源分離 可預期抑制固定之背景聲音以及具有非固定統計量之背景 聲音。描述於美國專利6，167,417(卩&^等人）中之388操作 之一實例使用梯度下降法來計算用以分離源信號之濾波的 係數。BSS操作之其他實例描述於S. Amari，A. Cichocki及 Η. H. Yang之"A new learning algorithm for blind signal separation" (Advances in Neural Information Processing Systems 8，MIT Press, 1996)中；L. Molgedey 及 H, G. Schuster之”Separation of a mixture of independent signals using time delayed correlations'* (Phys. Rev. Lett., 72(23): 3634-3637, 1994)中；及 L. Parra 及 C. Spence 之 "Convolutive blind source separation of non-stationary sources" (IEEE Trans, on Speech and Audio Processing, 8(3): 320-327, 2000年5月）中。另外或在上文論述之實施例 的替代例中，背景聲音抑制器100可經組態以執行波束成 形操作。波束成形操作之實例揭示於（例如）上文提及之美 國專利申請案第11/864,897號（代理人案號061497)中及11· Saruwatari 等人之"Blind Source Separation Combining Independent Component Analysis and Beamforming" (EURASIP Journal on Applied Signal Processing, 2003:11, 1135-1146 (2003))中。 彼此靠近地定位之麥克風（諸如安裝於諸如蜂巢式電話 134860.doc -26- 200933609 或免提式器件之護罩之共同外殼内之麥克風）可產出具有 高瞬時相關之信號。一般熟習此項技術者亦將認識到，一 或多個麥克風可置放於共同外殼（亦即，整個器件之護罩） 内之麥克風外殼中。此種相關可降級BSS操作之效能，且 在此種障形下可能需要在Bss操作之前解相關音訊信號。 解相關亦通常對於回音消除為有效的。解相關器可實施為 具有五個或更少之抽頭（tap)或甚至三個或更少之抽頭的濾 〇波2(可能為調適性毅器）。此種驗H之㈣權重可為 疋的或可根據輸入音訊信號之相關性進行選擇，且可 旎需要使用格形濾波器結構來實施解相關據波器。背 音抑制器110之此鍤眘始加'、 + Λ v 、 種實施例可經組態以對音訊信號的兩個 二。Μ上不同副頻帶中之每—者執行分離的解相關操 至==器110之實施例可經組態以伽操作之後 主ν對分離蛞音分量 + 而言，可能需要背景^ 個額外處理操作。舉例 ❹量執行解相關趨 器U〇至少對經分離話音分 兩個以上不同副頻 .刀離話曰刀量之兩個或 另外4每—者執行此種操作。 另外或在替代例中， 組態以基於經分離：八聲曰抑制器110之實施例可經 線性處理操作，球1 θ刀量對經分離話音分量執行非 現存背景聲音之頻譜減。可進—步自話音分量抑制 應副頻帶之等級而實或可根據經分離背景聲音分量之相 另外或在替代例‘“、隨時間變化之頻率選擇性增益。 1中’背景聲音抑制器110之實施例可經 134860，doc •27- 200933609 組態以對經分離話音分詈#耔 仃中心截波操作。此種操作通 否將增益應用至與信號等級 丁叹久/ :¾活θ作用性等級成比 地隨時間變化之信號。中进处 截波#作之一實例可表達為 y[n] = {對於|x[n]|<c，〇 ;否則， 則x[n]}，其中x[n]為輸入樣 本，_為輸出樣本，且C為截波臨限值。中心截波操作 之另一實例可表達為y[n] = {對於|χ[η]丨<c，〇;否則， sgn(x[n])(丨x[n]卜其巾哪(x[n])指示x[n]之正負號。 〇
可能需要組態背景聲音抑制器11〇以實質上完全自音訊 信號移除現存背景錾立八昙 m ,, 于牙尽聲《为量。舉例而言，可能需要裝置 X100用不同於現存背景聲音分量之所產生背景聲音信號 S50取代現存背景聲音分量。在此種情形下，現存背景聲 θ刀量之實質上元全移除可能有助於減少經解碼音訊信號 中現存背景聲音分量與取代背景聲音信號之間的可聽見的 干擾在另實例中，可能需要裝置X i 〇〇經組態以隱藏現 存背景聲音分量，不管是否亦將所產生背景聲音信號“Ο 相加至音訊信號^ 可能需要將背景聲音處理器1〇〇實施為可在兩個或兩個 以上不同操作模式之間組態。舉例而言，可能需要提供： (A)第一操作模式，其中背景聲音處理器100經組態以在現 存背景聲音分量實質上保持不變地情形下傳遞音訊信號； 及（B)第二操作模式’其中背景聲音處理器1〇〇經組態以實 質上70全移除現存背景聲音分量（可能將其取代為所產生 背景聲音信號S50)。對此種第一操作模式之支援（其可組 態為預设模式）可能可使用於允許包括裝置X100的器件之 134860.doc •28· 200933609 =::音==式中處理_可 T 抑二
者景聲音處理器100之另外實 J 援兩個以上操作模式*而言，=::f組態以支 態的以根據在自至少實質上…整另2實施例可為可組 訊抑制)至部八㈣… 聲音抑制(例如’僅雜 抑制之抑制至至少實質上完全背景聲音 ❹
疒：@二個或二個以上模式中之可選模式而改變 現存#景聲音分量受抑制之程度。 圖4A展示包括背景聲音處理器刚之實施例104的裝置 00之實施例X102的方塊圖。背景聲音處理器1〇4經組態 以根據處理控制信號S3G之狀態而以上文描述的兩個或兩 個上模式中之一者進行操作。處理控制信號之狀態 可由使用者控制（例如’經由圖形使用者介面、開關或其 他控制介面）’或者可由處理控制產生器則（如圖16中所說 明）產生包括諸如表之將一或多個變數（例如，實體位置、 操作模式）的不同值與處理控制信號S3〇之不同狀態相關聯 的索引資料結構之處理控制信號S3〇。在一實例中，處理 控制信號S30實施為二元值信號（亦即，旗標），其狀態指 示將傳遞還是抑制現存背景聲音分量。在此種情形下，背 景聲音處理器104可以第一模式進行組態以藉由停用其元 件中之一或多者及/或自信號路徑移除此等元件（亦即，允 許音訊信號繞過此等元件）而傳遞音訊信號S10，且可以第 二模式進行組態以藉由啟用此種元件及/或將其插入於信 134860.doc -29- 200933609 號路徑中而產出背等蓉立 磬立虛玴邸 、θ 3強音訊信號S15。或者，背景 曰 】04可以第—模式進行组離以對立 '、 行雜訊抑制操作(例*，如上文關：=對θ訊信號㈣執 述），且可以μ -描β 上文關於雜訊抑制器10所描 聲音取代訊信_執行背景 〇 ❹ 至少實督Λ牙京擎s處理器之在自 景聲音抑制至至;實 三個或，上操作模式二::音抑制之範圍中的 背景括背景聲音抑制器110之實施例Η2， 一操具有至少兩個操作模式··第 景聲音八、^ 背景聲音抑制器112經組態以在現存背 及第二:f上保持不變之情形下傳遞音訊信號S10， 上，ΐΓ乍模式，其中背景聲音抑制器112經組態以實質 出；二音訊信號S10移除現存背景聲音分量(亦即，以產 抑❹ 抑制音訊信號S13)。可能需要實施背景聲音 施背景聲得第—操作模式為預設模式。可能需要實 行雜曰-制器112以在第一操作模式中對音訊信號執 以本°制操作（例如’如上文關於雜訊抑制器10所描述） 產出雜訊受抑制音訊信號。 背厅、聲音抑制器112可經實施以使得在其第一操作模式 夕繞過、座、及態以對音訊信號執行背景聲音抑制操作之一 3個疋件（例如，一或多個軟體及/或勒體常式）。其他或 134860.doc -30- 200933609 另:，背景聲音抑制器112可經實施以藉由改變此種背景 聲θ抑制操作（例如，頻譜相減及/或BSS操作）之一或多個 臨限值而以不同模式進行操作。舉例而言，背景聲音抑制 器112可以第一才萬式進行組態以應用第-、组臨限值來執行 雜訊抑制操作，且可以第二模式進行組態以應用第二組臨 限值來執行背景聲音抑制操作。 處理控制信號S30可用以控制背景聲音處理器1〇4之一或 夕個其他元件。圖4B展示經組態以根據處理控制信號S3〇 之狀態進行操作的背景聲音產生器12〇之實施例〗22的實 例。舉例而言’可能需要根據處理控制信號S30之相應狀 ，將者景聲g產生器1 2 2實施為經停用（例如，以減少功率 4耗）或以其他方式防止背景聲音產生器ία產出所產生之 背景聲音信號S5〇。另外或其他，可能需要根據處理控制 仏號S30之相應狀態將背景聲音混合器19〇實施為經停用或 繞過’或以其他方式防止背景聲音混合器1 90混合其輸入 ❹音訊彳s號與所產生背景聲音信號S50。 如上所述’話音編碼器χ10可經組態以根據音訊信號 S 10之一或多個特性自兩個或兩個以上訊框編碼器中進行 選擇。同樣，在裝置Χ100之實施例内，可不同地實施編碼 方案選擇器20以根據音訊信號810、背景聲音受抑制音訊 信號S13及/或背景聲音增強音訊信號S15之一或多個特性 產出編碼器選擇信號。圖5A說明此等信號與話音編碼器 Xl0之編碼器選擇操作之間的各種可能之相依性。圖6展示 裝置X100之特定實施例xll〇之方塊圖，其中編碼方案選 134S60.doc •31· 200933609 Ο
^㈣經組態以基於背景聲音受抑制音訊信號su(如圖5Α 之點Β所指示)之一或多個特性(諸如訊框能量、兩個或 固以,上不同頻帶中之每一者之訊框能量、職、週期 f生頻。曰傾斜及/或過零率）產出編碼器選擇信號。明禮地 預期且特此揭示，圖5A及圖6中建議之裝置χ⑽的各種實 施例中之任一者亦可經組態以包括根據處理控制信號 ，例如’如關於圖4Α、圖4Β所描述）的狀態及/或三個或 二個以上訊框編碼器（例如，如關於圖酬描述）中的-者 之選擇來控制背景聲音抑制器丨丨〇 ^ 可^需要實施裝置Xl〇〇以將雜訊抑制及背景聲音抑制作 ，單獨操作而執行。舉例而言，可能需要將背景聲音處理 盗100之實施例添加至具有話音編碼器X2G的現存實施例之 器件ίϊό不移除、停用或繞過雜訊抑制器。圖說明在 包括㈣抑制器H)之裝置χ⑽的實施财在基於音訊信號 S10之信號與話音編碼器Χ2_編碼器選擇操作之間的各種 可能之相依性。圖7展示裝置幻〇〇之特定實施例χΐ2〇之方 塊圖，在裝置幻20中編碼方案選擇器2_且態以基於雜訊 受抑制音訊信E S 12(如圖5Β中之點Α所#示）之一或多個特 性（諸如訊框能量、兩個或兩個以上不同頻帶中之每一者 的訊框能量、SNR、週期性、頻譜傾斜及/或過零率）產出 編碼器選擇信號。明確地預期且特此揭示，圖5B及圖7中 建議之裝置X10G的各種實施例中之任—者亦可經組態以包 括根據處理控制信號S30(例如，如關於圖4A、圖扣所描 述）的狀態及/或三個或三個以上訊框編碼器（例如，如關於 134860.doc -32- 200933609 圖1Β所描述)中的一者之選擇 背景聲音抑制㈣时叮广 貫景聲印抑制器11〇。 或可以其他方式可選 ：括雜说抑制器】〇’ 雜訊抑制。舉例而十，…：：對音訊信號Si0執行 ^δ30. 需要裝置X1GG根據處理控制信 二°之㈣執行背景聲音抑制(其中現存背景聲音實= 音實質上保持：二 訊抑制(其中現存背景聲 έ '、 般而言，背景聲音抑制器110亦可 ❹ Ο :組=執行背景聲音抑制之前對音訊信號S1。及/或在 ，订f景聲曰抑制之後對所得音訊信號執行-或多個其他 處理操作（諸如濾波操作）。 、 如上所述’現存話音編碼器通常使用低位元速率及/或 DTX來編碼非有作用訊框。因此，經編碼非有作用訊框通 常含有極少背景聲音資訊。視由背景聲音選擇信號_指 示之特定背景聲音及/或背景聲音產生器12。之特定實施例 而疋，所產生背景聲音信號S5〇之聲音品質及資訊内容可 能大於原始背景聲音之聲音品質及資訊内容。在此種情形 下，可月b需要使用比用來編碼僅包括原始背景聲音之非有 作用訊框的位元速率高之位元速率來編碼包括所產生背景 聲音信號S50的非有作用訊框。圖8展示包括至少兩個有作 用訊框編碼器30a、30b及編碼方案選擇器2〇及選擇器 50a、50b之相應實施例的裝置χι〇〇之實施例χΐ3〇的方塊 圖。在此實例中，裝置XI 3〇經組態以基於背景聲音增強信 號（亦即，在將所產生背景聲音信號S5〇相加至背景聲音受 抑制音訊信號之後）執行編碼方案選擇。儘管此種配置可 134860.doc -33- 200933609 能導致語音#用性之錯誤侦肖，但其在使用較高位元速率 來編碼背景聲音增強靜寂訊框之系統中亦可能係合意的。 明確地指出，如關於圖8所描述之兩個或兩個以上有作 用訊框編碼器及編碼方案選擇器2〇及選擇器5〇3、5扑的相 應實施例之特徵亦可包括於本文揭示之裝置幻〇〇的其他實 施例中。 背景聲音產生器120經組態以根據背景聲音選擇信號s4〇 之狀態產出所產生背景聲音信號S5〇。背景聲音混合写19〇 〇經組態及配置以混合背景聲音受抑制音訊信號川與所產 生背景聲音信號S50以產出背景聲音增強音訊信號81卜在 -實例中，背景聲音混合器19〇實施為經配置以將所產生 背景聲音信號S50相加至背景聲音受抑制音訊信號si3之加 法器。可能需要背景聲音產生器12〇以可與背景聲音受抑 制音訊信號相容之形式產出所產生背景聲音信號s5〇。在 裝置XHH)之典型實施例中，舉例而言，所產生背景聲音信 號S50及由背景聲音抑制器11〇產出之音訊信號兩者^ PCM樣本之序列。在此種情形下’背景聲音混合器⑽可 經組態以將所產生背景聲音信號S5〇與背景聲音受抑制音 訊信號S13 (可能作為基於訊框之操作）之相應樣本對才曰目 加，但亦可能實施背景聲音混合器19〇以對具有不同取樣
解析度之信號進行相加。音訊信號Sl〇通常亦實施為MM 樣本之序列。在-些情形下’背景聲音混合器19〇經㈣ 以對背景聲音增強信號執行一或多個其他處理操 : 濾波操作）。 ’ 134860.doc -34- 200933609 背景聲音選擇信號S40指示兩個或兩個以上背景聲音中 的至少一者之選擇。在一實例中，背景聲音選擇信號_ 指示基於現存背景聲音之一或多個特徵之背景聲音選擇。 舉例而言’背景聲音選擇信號S4〇可係基於關於音訊信號 S10之-或多個非有作用訊框的一或多個時間及，或頻率特 性之資訊。編碼模式選擇器2〇可經組態而以此種方式產出 背景聲音選擇信號S40。或者，裝置χι〇〇可經實施以包括 經組態而以此種方式產出背景聲音選擇信號S4〇之背景聲 音分類器320(例如，如圖7中所展示卜舉例而言，背景聲 音分類器可經組態以執行基於現存背景聲音之線頻譜頻率 (LSF)的背景聲音分類操作，諸如等人之 level Noise Classification in Mobile Environments- (Pr〇c. IEEE Int’l Conf. ASSP，1999，第 I卷，第 237_24〇頁）；美國 專利第6,782,361號（El_Maleh等人）；及⑺扣等人之 Classified Comfort Noise Generation for Efficient Voice Transmission" (hterspeech 2006，Pittsburgh, PA，第 225- 228頁）中描述的彼等操作。 在另實例中，背景聲音選擇信號S40指示基於諸如關 於包括裝置X100之器件的實體位置之資訊（例如，基於自 球疋位衛星（GPS)系統獲得，經由三角測量或其他測距 操作计算，及/或自基地台收發器或其他伺服器接收之資 訊）的一或多個其他準則之背景聲音選擇、使不同時間或 時間週期與相應背景聲音相關之排程，及使用者選擇之背 景聲音模式（諸如商務模式、舒緩模式、聚會模式）。在此 134860.doc •35- 200933609 等it形下，裳置Xl〇〇可經實施以包括背景聲音選擇器 (门如如圖8中所展示）。背景聲音選擇器330可經實施 括將不同背景聲音與上文提及之諸如準則的一或多個 變數之相應值相關聯的一或多個索引資料結構(例如， 表）在另實例中，背景聲音選擇信號S4〇指示一列兩個 或兩個以上背景聲音中的一者之使用者選擇（例如，自諸 如選單之圖形使用者介面）。背景聲音選擇信號s4〇之另外 之實例包括基於上文實例的任何組合之信號。 圖9A展不包括背景聲音資料庫130及背景聲音產生引擎 140之背景聲音產生器12〇的實施例122之方塊圖。背景聲 音資料庫120經組態以儲存描述不同背景聲音之多組參數 值《背景聲音產生引擎14〇經組態以根據根據背景聲音選 擇k號S40之狀態而選擇的一組所儲存之參數值來產生背 景聲音。 圖9B展不背景聲音產生器122之實施例124之方塊圈。在 此實例中’背景聲音產生引擎140之實施例 144經組態以接 收背景聲音選擇信號S40，且自背景聲音資料庫130的實施 例134擷取相應組之參數值。圖9C展示背景聲音產生器122 之另一實施例126之方塊圖。在此實例中，背景聲音資料 庫130之實施例1 36經組態以接收背景聲音選擇信號S40， 且將相應組之參數值提供至背景聲音產生引擎140之實施 例 146。 背景聲音資料庫13 0經組態以儲存兩個或兩個以上組之 描述相應背景聲音之參數值。背景聲音產生器120之其他 134860.doc •36- 200933609 實施例可包括背景聲音產生引擎1 4〇之實施例，背景聲音 產生引擎14〇之該實施例經組態以自諸如伺服器之内容提 供者或其他非本端資料庫或自同級式網路（例如，如Cheng 等人之"A Collaborative Privacy-Enhanced Alibi Phone” (Proc. Int'l Conf. Grid and Pervasive Computing，第 405- 414頁，Taichung，TW，2〇〇6年5月）中所描述）下載對應於 所選者景聲音之一組參數值（例如，使用會話起始協定 (SIP)之一版本’如當前在RFC 3261中所描述，其以 © www.ietf.org線上可得）。 者景聲音產生器120可經組態而以經取樣之數位信號形 式（例如，如PCM樣本之序列）擷取或下載背景聲音。然 而，由於儲存及/或位元速率限制，此種背景聲音可能將 遠遠短於典型通#會話（例如，電話呼叫），從而要求在呼 叫期間反覆不斷地重複相同背景聲音且導致對於收聽者而 〇不"T接又地刀散庄意力之結果。或者，可能將需要大量 儲存及/或高位元速率下載連接以避免過度重複之結果。 或者，背景聲音產生引擎140可經組態以自諸如一組頻 譜及/或能量參數值之所擷取或所下載參數表示而產生背 景聲音。舉例而言，背景聲音產生引擎14〇可經組態以基 於可包括於SID訊框中之頻譜包絡（例如，LSF值之向量）的 描述及激勵信號的描述而產生背景聲音信號S5〇之多個訊 框。背景聲音產生引擎140之此種實施例可經組態以逐訊 框地隨機化參數值之組以減小對所產生背景聲音的重複之 覺察。 134860.doc •37· 200933609 可能需要背景聲音產生引擎140基於描述聲音結構 (sound texture)之範本產出所產生背景聲音信號S5〇e在一 此種實例中’背景聲音產生引擎14〇經組態以基於包括複 數個不同長度之自然顆粒之範本執行顆粒合成。在另一實 例中’背景聲音產生引擎140經組態以基於包括級聯時間 頻率線性預測（CTFLP)分析（在CTFLP分析中，原始信號在 頻域中使用線性預測進行模型化’且此分析之剩餘部分接 著在頻域中使用線性預測進行模型化）之時域及頻域係數 〇 的範本執行CTFLP合成。在另一實例中，背景聲音產生引 擎140經組態以基於包括多重解析分析（MRA)樹之範本執 行多重解析合成，該多重解析分析（MRA)樹描述至少一基 底函數在不同時間及頻率標度處之係數（例如，諸如多貝 西（Daubechies)按比例調整函數之按比例調整函數之係 數’及諸如多貝西小波函數之小波函數之係數）。圖1〇展 示基於平均係數及詳細係數之序列的所產生背景聲音信號 ^ S50之多重解析合成之一實例。 可能需要背景聲音產生引擎140根據語音通信會話之預 期長度產出所產生背景聲音信號S5〇。在一此種實施例 中，背景聲音產生引擎14〇經組態以根據平均電話呼叫長 度產出所產生背景聲音信號S50。平均呼叫長度之典型值 在一至四分鐘之範圍中，且背景聲音產生引擎14〇可經實 施以使用可根據使用者選擇而變化之預設值（例如，兩分 鐘）。 可能需要背景聲音產生引擎14〇產出所產生背景聲音信 134860.doc -38- 200933609 號S50以包括基於相同範本之若干或許多不同背景聲音信 號截波。所要數目之不同截波可設定為預職或由裝置 xioo之使用者選擇’且此數目之典型範圍為五至二十。在 >此種實例中，背景聲音產生引擎14()經組態以根據基於 平均呼叫長度及不同截波之所要數目的截波長度計算不同 截波中之每一者。截波長度通常比訊框長度大一、二或三 個數量級。在-實例中，平均呼叫長度值為兩分鐘，不同
截波之所要數目為十，且藉由將兩分鐘除以十而計算截波 長度為十二秒。 在此等情形下，背景聲音產生引擎刚可經組態以產生 所要數目之不同截波（其各自係基於相同範本且具有所計 算之截波長度）’且串連或以其他方式組合此等截波以產 出所產生背景聲音信號S50。背景聲音產生引擎14〇可經組 態以重複所產生背景聲音信號S50(若必要）（例如，若通信 之長度應超過平均呼叫長度）^可能需要組態背景聲音產 生引擎140以根據音訊信號以〇自有聲至無聲訊框之轉變產 ®生新截波。 圖9D展示用於產出所產生背景聲音信號S5〇之可由背景 聲音產生引擎140的實施例執行之方法Mioo的流程圖。任 務T1 00基於平均呼叫長度值及不同截波之所要數目計算截 波長度。任務T200基於範本產生所要數目之不同截波。任 務T3 00組合截波以產出所產生背景聲音信號S5〇。 任務T200可經組態以自包括MRA樹之範本產生背景聲音 信號截波。舉例而言，任務T200可經組態以藉由產生統計 134860.doc -39- 200933609 學上類似於範本樹之新MRA樹且根據該新樹合成背景聲音 信號截波而產生每一截波。在此種情形下，任務T 2 0 0可經 組態以將新MRA樹產生為範本樹之複本，其中一或多個 (可能全部）序列之一或多個（可能全部）係數由具有類似祖 系體（ancestor)(亦即，在更低解析度下之序列中）及/或前體 (predecessor)(亦即，在相同序列中）的範本樹之其他係數 取代。在另一實例中，任務T200經組態以根據藉由向範本 係數值組的複本之每一值加上小隨機值而計算的新係數值 ❹ 組產生每一截波。 任務T200可經組態以根據音訊信號si〇及/或基於其之信 號（例如’信號S12及/或S13)的一或多個特徵而按比例調整 背景聲音信號截波中之一或多者（可能全部）。此等特徵可 包括信號等級、訊框能量、SNR、一或多個梅爾頻率倒譜 係數（MFCC)及/或對信號之語音作用性偵測操作之一或多 個結果。對於任務T200經組態以自所產生之Mra樹合成截 波之情形而言，任務T200可經組態以對所產生mra樹之係 ® 數執行此種按比例調整。背景聲音產生器120之實施例可 經組態以執/f亍任務T200之此種實施例。另外或在替代例 中，任務Τ300可經組態以對經組合之所產生背景聲音信號 執行此種按比例調整。背景聲音混合器19〇之實施例可經 組態以執行任務Τ300之此種實施例。 任務Τ300可經組態以根據相似性之量測組合背景聲音信 號截波。任務Τ300可經組態以串連具有類似河1?(：(：：向量之 截波（例如，根據候選截波組上之MFCC向量之相對相似性 134860.doc •40- 200933609 串連截波）°舉例而言’任務T200可經組態以最小化相鄰 截波之MFCC向量之間的在經組合截波串上計算的總距 離。對於任務T200經組態以執行CTFLP合成之情形而十， 任務T3 00可經組態以串連或以其他方式組合自類似係數產 生之截波。舉例而言，任務T200可經組態以最小化相鄰截 波之LPC係數之間的在經組合截波串上計算的總距離。任 務T300亦可經組態以串連具有類似邊界瞬變之截波（例 如，避免自一截波至下一截波之可聽見的不連續性）^舉 〇例而言，任務T200可經組態以最小化相鄰戴波之邊界區域 上的能量之間的在經組合截波串上計算的總距離。在此等 實例中之任一者中’任務Τ300可經組態以使用疊加 (overlap-and-add)或交互混疊（cross_fade)操作（而非串連）來 組合相鄰截波。 如上文所描述，背景聲音產生引擎14〇可經組態以基於 可以允許低儲存成本及擴展非重複產生之緊密表示形式下 ❾載或擷取的聲音結構之描述而產出所產生背景聲音信號 S50。此等技術亦可應用於視訊或視聽應用。舉例而言， 裝置X100之具有視訊能力的實施例可經組態以執行多重解 析合成操作以增強或取代視聽通信之視覺背景聲音（例 如，背景及/或照明特性）。 背景聲音產生引擎140可經組態以貫穿通信會話（例如， 電話呼叫）重複地產生隨機MRA樹。由於可預期較大樹需 要較長時間產生，故可基於延遲容許度選擇MRA樹之深 度。在另一實例中，背景聲音產生引擎i 4〇可經組態以使 134860.doc -41 - 200933609
用不同範本產生多個短MRA樹，及/或選擇多個隨機MRA 樹’且混合及/或事連此等樹中之兩者或兩者以上以獲得 樣本之較長序列。 可能需要組態裝置X100以根據增益控制信號S9〇之狀態 控制所產生背景聲音彳§號S 5 0之等級。舉例而言，背景聲 θ產生器120(或其元件，諸如背景聲音產生引擎“ο)可經 組態以根據增益控制信號S90之狀態（可能藉由對所產生背 景聲音仏號S50或對信號S50的前驅物執行按比例調整操作 ® (例如，對範本樹或自範本樹產生之MRA樹之係數）)在特定 等級上產出所產生背景聲音信號S50。在另一實例中，圖 13 A展示包括按比例調整器（例如，乘法器）之背景聲音混 合器190的實施例192之方塊圖，該按比例調整器經配置以 根據增益控制信號S90之狀態對所產生背景聲音信號S5〇執 行按比例調整操作。背景聲音混合器192亦包括經組態以 將經按比例調整之背景聲音信號相加至背景聲音受抑制音 訊信號S 13之加法器。 0 包括裝置XI00之器件可經組態以根據使用者選擇來設定 增益控制信號S90之狀態。舉例而言，此種器件可裝備有 曰量控制（例如，開關或旋紐，或提供此種功能性之圖形 使用者介面），器件之使用者可藉由該音量控制選擇所產 生背景聲音信號S50之所要等級。在此情形下，器件可經 組態以根據所選等級設定增益控制信號S9〇之狀態。在另 實例中，此種音量控制可經組態以允許使用者選擇所產 生背景聲音信號S50相對於話音分量（例如，背景聲音受抑 I34860.doc -42- 200933609 制音訊信號S13)之等級之所要等級。 圖11A展示包括增益控制信號計算器195之背景聲音處理 器1/2的實施例108之方塊圖。增益控制信號計算器195經 組態以根據可隨時間改變之信號S13之等級計算增益控制 信號S90。舉例而言，增益控制信號計算器195可經組態以 基於信號S13之有作用訊框的平均能量來設定增益控制信 號S90之狀態。另外或在任一此種情形之替代例中，包括 裝置XHH)之器件可裝備有音量控制，該音量控制經組態以 允許使用者直接控制話音分量（例如，信號sn)或背景聲 音增強音訊信號S15之等級，或間接控制此種等級（例如， 藉由控制前驅信號之等級）。 裝置XI〇〇可經組態以控制所產生背景聲音信號相對 於音訊信號sio、S12及S13中之一或多者的等級之等級， 其可隨時間而變化。在―實例中，裝置X1嶋組態以根據 曰δίΐ彳5號Sio之原始背景聲音的等級控制所產生背景聲音 q k號S50之等級。裝置χι〇〇之此種實施例可包括經組態以 根據在有作用訊框期間背景聲音抑制器110的輸入等級與 輸出等級之間的關係（例如，差別）來計算增益控制信號 S90之增益控制信號計算器〗的實施例。舉例而言，此種 增益控制計算器可經組態以根據音訊信號S 1 0的等級與背 景聲音受抑制音訊信號S13的等級之間的關係（例如，差 另J )來。十算增益控制信號S9〇。此種增益控制計算器可經組 態以根據音訊信號S10之可自信號S10及S13的有作用訊框 之等級而計算的SNR來計算增益控制信號S9〇。此種增益 134860.doc •43· 200933609 控制信號計算器可經組態以基於隨時間而平滑化(例如， 平均化）之輸入等級來計算增益控制信號S9〇，及/或可經組 態以輸出隨時間而平滑化（例如，平均化）之增益控制信號 S90 ° 另實例中，裝置χι〇〇經組態以根據所要SNR控制所 f生背景聲音信號S5〇之等級。可特徵化為背景聲音增強 音訊信號S15之有作用訊框中的話音分量（例如，背景聲音 受抑制音訊信號813)之等級與所產生背景聲音信號⑽之 等級之間的比率之SNR亦可稱為”信”景聲音比、所要 SNR值可為使用者選擇的，及/或在不同所產生背景聲音中 不同。舉例而言，不同所產生背景聲音信號S50可與不同 相應所要SNR值相關聯β所要SNR值之典型範圍為犯至 25 dB。在另-實例中，裝置χ刚經組態以控制所產生背 景聲音信號S50(例如，背景信號）之等級為小於背景聲音 受抑制音訊信號S13(例如，前景信號）之等級。 ^職示包括增益控制信號計算器195之實施例197的 背景聲音處理器102之實施例1〇9的方塊圖。增益控制計算 器m經組態及酉己置以根據㈧所要讀值與（b)信號⑴與 S50之等級之間的比率之間的關係來計算增益控制信號 S90 °在-實例中’若該比率小於所要snr值，則增益控 制信號S90之相應狀態使得背景聲音混合器丨92在較高等級 上混合所產生背景聲音信號S5〇(例如，以在將所產生背景 聲音信號S50相加至背景聲音受抑制信號sn之前提高所產 生背景聲音信號S50之等級），且若該比率大於所要snr 134860.doc -44 - 200933609 值’則增益控制信號S90之相應狀態使得背景聲音現合器 192在較低等級上混合所產生背景聲音信號S5〇(例如，以 在將信號S50相加至信號S13之前降低信號S50之等級）。 如上文所描述，增益控制信號計算器195經組態以根據 一或多個輸入信號（例如，S10、S13、S50)中之每—者的 等級來計算增益控制信號S9〇之狀態。增益控制信號計算 器195可經組態以將輸入信號之等級計算為在一或多個有 作用訊框上進行平均之信號振幅。或者，增益控制信號計 算器195可經組態以將輸入信號之等級計算為在一或多個 有作用訊框上進行平均之信號能量。通常，訊框之能量計 算為訊框的經平方樣本之和。可能需要組態增益控制信號 計算器195以濾波（例如，平均化或平滑化）所計算等級及/ 或增益控制信號S90中之一或多者。舉例而言，可能需要 組態增益控制信號計算器195以計算諸如sl〇或sn之輸入 信號的訊框能量之動態平均值（_& _吨）（例如
控制信號S90。
所產生背景聲音信號S50之等級。 哥紙°』能獨立於話音分 可能需要相應地改變 舉例而言，背景聲音產 134860.doc -45- 200933609 生器12G可經㈣以根據音訊錢SU)之SNR改變所產生背 景聲音信號㈣之等級。以此種方式，背景聲音產生器12〇 可經組W控制所產生f f聲音信號㈣之等級以接近音 訊信號S10中的原始背景聲音之等級。 為維持獨立於話音分量之背景聲音分量之錯覺，可能需 料使信號等級改變亦要維持恒Μ景聲音等級。舉例而 f因於說活者的嘴對於麥克風之方位的改變或歸因於 諸如音量調m表達性絲之說話者語音的改變而可 能發生信號等級的改變。在此種情形下，可能需要所產生 背景聲音信號請之等級在通信會話(例如，電話啤叫)的 持續時間中保持恆定。 如本文描述之裝置Xl〇〇的實施例可包括於經組態用於語 音通信或儲存之任何類型的器件中。此種器件之實例可包 括(但不限於)以下各物：電話、蜂巢式電話、頭戴式耳機 (例如，經組態以經由Bhlet00thTM無線協定之一版本與行 動使用者終端機全雙卫地進行通信之耳機）、個人數位助 理（PDA)、膝上型電腦、語音記錄器、遊戲機、音樂播放 機、數位相機。該器件亦可組態為㈣無線通信之行動使 用者終端機，以使得如本文所描述之裝置χι〇〇之實施例可 包括於其内’《彳以其他方式經組態以向器件之傳輸器或 收發器部分提供經編碼音訊信號S2〇。 用於语音通信之系統（諸如用於有線及/或無線電話之系 統）通常包括眾多傳輸器及接收器。傳輸器及接收器可經 整合或以其他方式作為收發器一起實施於共同外殼内。可 134860.doc -46- 200933609 能需要將裝置〇實施為對傳輸器或收發器之具有足夠可 用處理、儲存及可升級性之升級。舉例而言，可藉由將背 景聲音處理器100之元件（例如，在韌體更新中）添加至已包 括話音編碼器XI 〇之實施例之器件而實現裝置χι 〇〇之實施 例在些情形下，可執行此種升級而不改變通信系統之 任何其他部分。舉例而言，可能需要升級通信系統中之傳 輸器中的一或多者（例如，用於無線蜂巢式電話之系統中 的或多個打動使用者終端機中之每一者的傳輸器部分） 以包括裝置XI GG之實施例，而不對接收器作出任何相應改 變。可能需要以使得所得器件保持為回溯可相容（例如， 以使得器件保持為能夠執行全部或實質上全部之不涉及背 景聲音處理器100的使用之其先前操作）之方式執行升級。 對於裝置XI 00之實施例用以將所產生背景聲音信號s5〇 插入於經編碼音訊信號S20中之情形而言，可能需要說話 者（亦即，包括裝置X100之實施例的器件之使用者）能夠監 Φ視傳輸。舉例而言，可能需要說話者能夠聽到所產生背景 聲音仏號850及/或背景聲音增強音訊信號S15。此種能力 對於所產生背景聲音仏號S5〇不同於現存背景聲音之情形 而言可為尤其需要的。 因此，包括裝置X1 〇〇之實施例的器件可經組態以將所產 生责景聲音信號S50及背景聲音增強音訊信號S15中的至少 一者反饋至耳機、揚聲器或位於器件之外殼内的其他音訊 轉換器；至位於器件之外殼内之音訊輸出插口；及/或至 位於器件之外殼内之短程無線傳輸器（例如，如與由藍芽 134860.doc •47· 200933609 技術聯盟（Bluetooth Special Interest Group，Bellevue, WA) 發布之藍芽協定之一版本及/或另一個人區域網路協定相 容之傳輸器）。此種器件可包括經組態及配置以自所產生 背景聲音信號S50或背景聲音增強音訊信號815產出類比信 號之數位至類比轉換器（DAC)。此種器件亦可經組態以在 將類比信號應用至插口及/或轉換器之前對其執行一或多 個類比處理操作（例如，濾波、等化及/或放大）。裝置χι〇〇 可能但不必經組態以包括此種DAC及/或類比處理路徑。 〇 在語音通信之解碼器端處（例如，在接收器處或在擷取 後）’可能需要以類似於上文描述之編碼器侧技術之方式 取代或增強現存背景聲音。亦可能需要實施此種技術而不 要求改變相應傳輸器或編碼裝置。 圖12A展示經組態以接收經編碼音訊信號似且產出相 應經解碼音訊信號S110之話音解碼器R1〇之方塊圖。語音 解碼器請包括編碼方㈣測器6〇、有作用訊框解瑪器7〇 及非有作用訊框解碼器80。經編碼音訊信號s2〇為 產出之數位信號。解碼器_可經組態以 =二文所福述之話音編碼器χι〇的編碼器 有作用訊框解碼器70經組態 進行編碼之訊框，且非有作框編碼器 碼ρ Γ韭古 〇孔框解碼器80經組態以解 焉已由非有作用訊框編碼器4〇 器㈣通常亦包括經組態《處理訊框。語音解碼 少量化雜邙Oh 氬解碼音訊信號S110以減 匕雜戒（例如’藉由強調共 值）之後滤波器（P〇s⑹ter)，且亦頻羊及/或衣減頻谱谷 J包括調適性增益控制。 I34860.doc •48- 200933609 匕括解嫣n R1 〇之n件可包括經組態及配置以自經解碼音 Μ號SUO產出類比信號以供輸出至耳機、揚聲器或其他 U轉換崙及/或位於器件的外殼内之音訊輸出插口的數 位至類比轉換器(DAC)。此種器件亦可經組態以在將類比 信號應用至插π及/或轉換器之前對其執行—或多個類比 處理操作（例如’遽波、等化及/或放大）。 編碼方㈣測器6 〇經組態以指示對應於經編碼音訊信號
似之當前訊框之編碼方案。適當之編碼位元速率及/或編 碼模式可由職之格式Μ。編碼方㈣測H60可經組態 以執行速率谓測或自裝置（話音解碼器R10嵌埋於其内）之 另-部分(諸如多工子層)接收速率指示。舉例而言，編碼 方案谓測H6G可經組態以自多I子層接收指示位元速率之 封包類型指示符。或者’編碼方案制請可經組態以自 諸如訊框能4之—或彡個參數敎經編碼職之位元速 率。在-些應用中，編碼H經組態以針對特定位元速率 僅使用-個編碼模式，以使得經編碼訊框之位元速率亦指 示編碼模式。在其他情形下，經編碼絲可包括諸如一组 -或多個Μ之朗對肺騎編碼㈣據㈣碼模式之 資訊。此種資訊（亦稱為"編碼索引”）可明確地或隱含地指 不編碼模式（例如，藉由指示對於其他可能之編碼模式而 言無效之值）。 圖12Α展示由編碼方幸偵泪丨哭 〜茶制_產出之編碼方案指示用 以控制話音解碼器幻〇的一對g ^對選擇器9〇a及90b以選擇有作 用訊框解碼器7 0及非有作用·s m 汗角忭用讯框解碼器80中的一者之實 134860.doc -49- 200933609 例。注意’話音解碼器Rl〇之軟體或韌體實施例可使用編 碼方案指示來引導向訊框解碼器中之一者或另一者之執行 流程’且此種實施例可能不包括針對選擇器9〇3及/或選擇 器90b之類比。圖12B展示支援對以多重編碼方案進行編碼 之有作用訊框的解碼之話音解碼器R1 〇之實施例R2〇的實 例’其特徵可包括於本文描述之其他話音解碼器實施例中 之任一者中。語音解碼器R2〇包括編碼方案偵測器6〇之實 施例62 ;選擇器90a、90b之實施例92a、92b ;及有作用訊 框解碼器70之實施例70a、70b，其經組態以使用不同編碼 方案（例如’全速率CELP及半速率NELP)來解碼經編碼之 訊框。 有作用訊框解碼器70或非有作用訊框解碼器8〇之典型實 施例經組態以自經編碼訊框提取LPC係數值（例如，經由反 量化’繼之以經反量化向量向LPC係數值形式之轉換），且 使用彼等值來組態合成濾波器。根據來自經編碼訊框之其 0 他值及/或基於偽隨機雜訊信號計算或產生之激勵信號用 來激勵合成濾波器以再現相應經解碼訊框。 注意’兩個或兩個以上之訊框解碼器可共用共同結構。 舉例而言’解碼器70及80(或解碼器70a、70b及80)可共用 LPC係數值之計算器，其可能經組態以產出對於有作用訊 框與非有作用訊框具有不同階數之結果，但具有分別不同 之時間描述計算器。亦注意，話音解碼器R1〇之軟體或韌 體實施例可使用編碼方案偵測器6〇之輸出來引導向訊框解 碼器中之一者或另一者之執行流程，且此種實施例可能不 134860.doc •50- 200933609 包括針對選擇器90a及/或選擇器90b之類比。 圖13B展示根據一般組態之裝置Rl〇〇(亦稱為解碼器、解 碼裝置或用於解碼之裝置）之方塊圖。裝置R1 〇〇經組態以 自經解碼音訊信號S110移除現存背景聲音且將其取代為可 能類似於或不同於現存背景聲音之所產生背景聲音。除話 音解碼器R10之元件之外，裝置Rl〇〇包括經組態及配置以 處理音訊信號siio以產出背景聲音增強音訊信號8115之背 ^ 景聲音處理器100之實施例200。包括裝置R100之諸如蜂巢 式電話的通信器件可經組態以對自有線、無線或光學傳輸 頻道（例如，經由一或多個載波之射頻解調變）接收之信號 執行處理操作，諸如錯誤校正、冗餘及/或協定（例如，以 太網路、TCP/IP、CDMA2000)編碼，以獲得經編碼音訊信 號S20 〇 ° 如圖14A中所展示，背景聲音處理器2〇〇可經組態以包括 背景聲音抑制器110之例項21〇，背景聲音產生器120之例 ❹項220及背景聲音混合器19〇之例項29〇，其中此等例項根 據上文關於圖3B及圖4B描述之各種實施例中的任一者進 打組態（除背景聲音抑制器11〇之實施例以外，其使用來自 如上文所描述之可能不適用於裝置R100中的多重麥克風之 =號^舉例而言，背景聲音處理器2〇〇可包括經組態以對 曰汛乜號S110執行如上文關於雜訊抑制器1〇所描述之雜訊 2制操作的冒進實施例（諸如維納（Wiener)濾波操作）以獲 得背景聲音受抑制音訊信號S113之背景聲音抑制器的 實施例I另-實例中，背景聲音處理器200包括背景聲 134860.doc 51 200933609 音抑制器110之實施例’背景聲音抑制器11〇之該實施例經 組態以根據如上文所描述之現存背景聲音的統計學描述 (例如’音訊信號S11G之-或多個㈣作用訊框）對音訊信 號S110執行頻譜相減操作以獲得背景聲音受抑制音訊作號 川3。另外或在對於任—此種情形之替代例中，背景聲音 處理器200可經組態以對音訊信號川0執行如上文所描述 之中心截波操作。 如上文關於背景聲音抑制器100所描述，可能需要將背 景聲音抑制器200實施為可在兩個或兩個以上不同操作模 式中進行組態（例如，6 &ja. iso· U 目無责景聲音抑制至實質上完全背 景聲音抑制之範圍）。圖14B展示包括經組態以根據處理控 制信號S30之例項S130的狀態進行操作之背景聲音抑制器 112的例項212及㈣音產生器的例項222之裝 置 R100 的實施例R110之方塊圖。 背景聲音產生器220經組態以根據背景聲音選擇信號_ ❹之例項S140之狀態產出所產生背景聲音信號之例項 S150。控制兩個或兩個以上背景聲音中的至少一者之選擇 的背景聲音選擇信號_之狀態可能係基於—或多個準 則’諸如.關於包括裝置Rl〇〇之器件的實體位置之資訊 ('J如基於GPS及/或上文論述之其他資訊卜使不同時間 或時間週期與相應背景聲音相關聯之排程、呼叫者之識別 ，碼（例，*經由呼叫號喝識別（CNID)進行判定，亦稱為 動號碼識別（ANI)或呼叫者識別發信號）、使用者選擇 X疋或模式（諸如商務模式、舒緩模式、聚會模式），及/或 134860.doc -52- 200933609 一列兩個或兩個以上背景聲音中的一者之使用者選擇（例 如，經由諸如選單之圖形使用者介面）。舉例而言，裝置 R100可經實施以包括如上文所描述之使此種準則的值與不 同背景聲音相關聯之背景聲音選擇器33〇的例項。在另一 實例中，裝置議經實施以包括如上文所描述之經組態以 基於音訊信號SU0的現存背景聲音之一或多個特性（例 如，關於音訊信號S110之一或多個非有作用訊框的一或多
個時間及/或頻率特性之資訊)產生背景聲音選擇信號S140 的背景聲音分類器320之例項。f景聲音產生器22〇可根據 如上文所描述之背景聲音產生器12〇的各種實施例中之任 -者進行組態。舉例而言，背景聲音產生器22〇可經組態 以自本端儲存器擷取描述所選背景聲音之參數值，或自諸 如飼服器之外部器件下載此等參數值（例如，經由sip)。可 能需要組態背景聲音產生器22()以分別使產出f景聲音選 擇信號S50之起始及終止與通信會話（例如，電話呼叫）之 開始及結束同步。 處理控制信號S130控制背景聲音抑制器212之操作以啟 用或停用背景聲音抑制（亦即，以輸出具有音訊信號S110 之現存背景聲音或者取代背景聲音之音訊信號）。如圖14B 中所展不，處理控制信號813〇亦可經配置以啟用或停用背 景聲音產生器222。或者，背景聲音選擇信號S140可經組 態以包括選擇背景聲音產生器22〇之空輸出之狀態，或者 奇景聲曰混。器290可經組態以將處理控制信號接收 為如上文關於背景聲音混合器19〇所描述之啟用"亭用控制 134860.doc -53- 200933609 輸入。處理控制信號SI 30可經實施以具有一個以上狀態， 以使得其可用以改變由背景聲音抑制器2丨2執行之抑制之 等級。裝置R1 〇〇之另外的實施例可經組態以根據接收器處 周圍聲音之等級控制背景聲音抑制的等級及/或所產生背 景聲音彳§號S15 0之等級。舉例而言，此種實施例可經組態 以控制音訊信號S 11 5之S N R與周圍聲音之等級成反比關係 (例如’如使用來自包括裝置尺1〇〇之器件的麥克風之信號 進行感測）。亦明確地指出，當選擇使用人工背景聲音時 ® 可將非有作用訊框解碼器80斷電。 一般而言，裝置R1 00可經組態以藉由根據適當編碼方案 解碼每一訊框、抑制現存背景聲音（可能抑制可變之程度） 及根據某一等級添加所產生背景聲音信號sl5〇而處理有作 用訊框。對於非有作用訊框而言，裝置R1〇〇可經實施以解 碼每一訊框（或每一 SID訊框）及添加所產生背景聲音信號 S 150。或者，裝置Ri00可經實施以忽略或丟棄非有作用訊 ❹框’且將其取代為所產生背景聲音信號sl5〇。舉例而言， 圖15展示經組態以在選擇背景聲音抑制時丟棄非有作用訊 框解碼器80之輸出的裝置R2〇〇之實施例。此實例包括經組 態以根據處理控制信號S 130之狀態選擇所產生背景聲音俨 號S1 50及非有作用訊框解碼器8〇的輸出中的一者之選擇器 250。 。 裝置R100之另外的實施例可經組態以使用來自經解碼立 訊指號之一或多個非有作用訊框的資訊來改良由背景聲立 抑制器21 0應用之用於有作用訊框中的背景聲音抑制之雜 134860.doc -54· 200933609 訊模型。另外或在替代例中，裝置R100之此等另外的實施 例可經組態以使用來自經解碼音訊信號之一或多個非有作 用訊框的資訊來控制所產生背景聲音信號sl5〇之等級（例 如，以控制背景聲音增強音訊信號sll52SNR)〇裝置 R100亦可經實施以使用來自經解碼音訊信號之非有作用訊 框的背景聲音資訊來補充經解碼音訊信號之一或多個有作 用訊框及/或經解碼音訊信號之一或多個其他非有作用訊 框内的現存背景聲音。舉例而言，此種實施例可用以取代 © 已歸因於如傳輸器處之過度冒進雜訊抑制及/或不足的編 碼速率或SID傳輸速率之因素而丟失的現存背景聲音。 如上所述，裝置R1 〇〇可經組態以在產出經編碼音訊信號 S20之編碼器不作用及/或不改變之情形下執行背景聲音增 強或取代。裝置R1 00之此種實施例可包括於經組態以在相 應傳輸器（自其處接收信號S20)不作用及/或不改變的情形 下執行背景聲音增強或取代之接收器内。或者，裝置Rl〇〇 可經組態以獨立地或根據編碼器控制而下載背景聲音參數 值（例如，自SIP伺服器），及/或此種接收器可經組態以獨 立地或根據傳輸器控制而下載背景聲音參數值（例如，自 SIP伺服器）。在此等情形下，SIP伺服器或其他參數值源 可經組態以使得編碼器或傳輸器之背景聲音選擇優先於解 碼器或接收器之背景聲音選擇。 可能需要根據本文描述之原理（例如，根據裝置X100及 R100之實施例）實施在背景聲音增強及/或取代的操作上進 行協作之話音編碼器及解碼器。在此種系統内，可將指示 134860.doc •55- 200933609 :要背景聲音之資訊傳送至呈若干不同形式中之任一者之 =二第一類實例中’將背景聲音資訊傳送為描述, 包括-組參數值’諸如LSF值及相應能量值序列之 向量(例％ ’靜寂描述符或SID)’或諸如平 組之詳細序列（如圖H)之MRA樹實例中所展*)。 值(例如，向量)可經量化以供傳輸為一或多個碼薄索引。
4:::實例中’將背景聲音資訊作為-或多個背景聲 曰識別符（亦稱為"背景聲音選擇資訊"）傳送至解碼器可 :背景聲音識別符實施為對應於兩個或兩個 :聲音之清單中之特定項目的索引。在此等情形心 -早項目(其可儲存於本端或儲存於解碼器外部)可包括 包括-組參數值之相應背景聲音之描述。另 個背景聲音識別符之替代例中，音訊背景聲音選擇二 包括指示編碼器之實體位置及/或背景聲音模式之資訊°〇 立t此等類中之任—者中，可直接及/或間接地將背景聲 ==碼器傳送至解碼器。在直接傳輪中，編碼器將 背景聲音資訊在經編碼音訊信號S20内 輯頻道及經由與話音分量相同之協定堆叠)及/或== 傳輸頻道（m使料同協定之f料頻道或其他 道）發送至解碼器。圖16展示經組態⑽由不_ 二’立在相同無線信號内或在不同信號内)傳輸所 選曰λ背景聲曰之活音分量及經編碼(例如，經量 值的裝置X刚之實施例Χ200的方塊圖。在此特 中’裝置Χ200包括如上文所描述之處理控制信號產生器 134860.doc •56- 200933609 340之例項。 圖16中展示之裝置Χ2〇〇之實施例包括背景聲音編碼器 15〇 °在此實例中’背景聲音編碼器150經組態以產出基於 老景聲音描述（例如’一組背景聲音參數值S7〇)之經編碼 奇景聲音信號S80。背景聲音編碼器15〇可經組態以根據認 為適於特定應用之任何編碼方案產出經編碼背景聲音信號 S80。此種編碼方案可包括諸如霍夫曼（Huffman)編碼、算 術編碼、範圍編碼（range encoding)及行程編碼（run-length-encoding)之一或多個壓縮操作。此種編碼方案可為有損及， 或無損的。此種編碼方案可經組態以產出具有固定長度之 結果及/或具有可變長度之結果。此種編碼方案可包括量 化月景聲音描述之至少一部分。 彦景聲音編碼器15 0亦可經組態以執行背景聲音資訊之 協定編碼（例如，在運輸層及/或應用層處）。在此種情形 下，背景聲音編碼器150可經組態以執行諸如封包形成及/ D或交握之一或多個相關操作。甚至可能需要組態背景聲音 編碼器15 0之此種實施例以發送背景聲音資訊而不執行任 何其他編碼操作。 圖Π展示經組態以將識別或描述所選背景聲音之資訊編 碼為經編碼音訊信號S 2 〇的對應於音訊信號s丨〇之非有作用 訊框的訊框週期之裝置χ100的另一實施例χ2ι〇之方塊 圖。此等訊框週期在本文亦稱為”經編碼音訊信號s2〇之非 有作用訊框"。在一些情形下，可能在解碼器處導致延 遲，直至已接收所選背景聲音之足夠量之描述用於背景聲 134860.doc -57- 200933609 音產生。 在-相關實财，裝4X21_m發送對應於本端地 儲存於解碼器處及/或自諸如伺服器之另一器件下載之背 景聲音描述(例如’在呼叫建立期間)之初始背景聲音識別 符，且亦經組態以發送對該背景聲音描述之隨後更新（例 如，經由經編碼音訊信號S20之非有作用訊框卜圖18展示 經組態以將音訊背景聲音選擇資訊（例如，所選背景聲音 之識別符）編碼為經編碼音訊信號S 2 〇之非有作用訊框的裝 〇置X100之相關實施例X220的方塊圖。在此種情形下，裝 置X220可經組態以在通信會話之過程期間（甚至自一訊框 至下一訊框）更新背景聲音識別符。 圖18中展示之裝置X22〇的實施例包括背景聲音編碼器 150之實施例152。背景聲音編碼器152經組態以產出基於 音訊背景聲音選擇資訊（例如，背景聲音選擇信號s4〇)之 經編碼背景聲音信號S8〇之例項S82 ,其可包括一或多個背 p 景聲音識別符及/或其他諸如實體位置及/或背景聲音模式 之指不之資訊。如上文關於背景聲音編碼器Η〇所描述， 背景聲音編碼器152可經組態以根據認為適於特定應用及/ 或可經組態以執行背景聲音選擇資訊之協定編碼的任何編 褐方案產出經編碼背景聲音信號S82。 經組態以將背景聲音資訊編碼為經編碼音訊信號S2〇之 非有作用訊框的裝置X1 〇 〇之實施例可經組態以編碼每一非 有作用訊框内之此種背景聲音資訊或不連續地編碼此種背 景聲音資訊。在不連續傳輸（DTX)之一實例中’裝置00 134860.doc -58- 200933609 之此種實施例經組態以根據規則間隔( 秒’或每啊256個訊框）將識別或描述所=十 資訊編碼為經編碼音訊信號S20的一或二之 之序列。在不連續傳輸(DTX)之另一實例 = 此種實施例經組態以根據諸如不同背景聲音的選擇之某 事件將此種資訊編碼為經編碼音訊信號咖的―或多個 有作用訊框之序列。 / ^ Ο Ο 裝置X2U)及Χ22_組態以根據處理控制信號 執仃現存背景聲音之編碼(亦即，舊版操作)或背景聲音： 代。在此等情形下，經編碼音訊信號咖可包括指示非有 作用訊框是否包括現存背景聲音或關於取代背景聲音之資 訊之旗標（例如，可能包括於每—非有作用訊框中之一或 多個位兀)。圖19及圖20展示組態為在非有作用訊框期間 不支Μ現存背景聲音之傳輸的相應裝置（分別為裝置X則 及裝置Χ300之實施例X31G)之方塊圖。在圖19之實例中， 有作用訊框編碼器30經組態以產出第一經編碼音訊信號 S2〇a ’且編碼方案選擇㈣經組態以控制選擇㈣匕將經 編碼背景聲音信號3嶋人於第―經編碼音訊信號s2〇a之 非有作用afl框中以產出第二經編碼音訊信號§鳥。在圖 ^實例^ ’有作用訊框編碼器3()經組態以產出第一經編碼 s訊L號S20a，且編碼方案選擇器2〇經組態以控制選擇器 5〇b將紅編碼背景聲音信號S82插入於第一經編碼音訊信號 S2〇a之非有作用訊框中以產出第二經編碼音訊信號S20b。 在此等實例中，可能需要組態有作用訊框編碼器3 0而以封 134860.doc -59- 200933609 =化形式（例如，作為_系列經編碼訊框）產出第—經編碼 ^㈣2〇a。在此等㈣下，選擇器通可經組態以如編 碼方案選擇器20所指示將經編碼背景聲音信號插入於第一 經編碼音訊信號⑽之對應於背景聲音受抑制信號的非有 作用訊框之封包（例如，M編媽訊框）内的適當位置處，或 者k擇器50b可經組態以如編碼方案選擇器2〇所指示將由 背景聲音編碼器15〇或152產出之封包（例如，經編碼訊框) 插入於第-經編碼音訊信號82〇&内的適當位置處。如上所 述，經編碼背景聲音信號S8〇可包括關於經編碼背景聲音 信號s 8 0之資訊（諸如描述所選音訊背景聲音之一組參^ 值）且、’·至編碼者景聲音信號S82可包括關於經編碼背景聲 音k號S80之資訊（諸如識別一組音訊背景聲音中的一所選 背景聲音之背景聲音識別符）。 在間接傳輸中，解碼器不僅經由與經編碼音訊信號s2〇 不同之邏輯頻道而且亦自諸如伺服器之不同實體接收背景 ◎ 聲音資訊。舉例而言，解碼器可經組態以使用編碼器之識 別符（例如，統一資源識別符（URI)或統一資源定位符 (URL) ’如RFC 3986中所描述，以www.ietf.org線上可 得）、解碼器之識別符（例如’ URL)及/或特定通信會話之 識別符來請求來自伺服器的背景聲音資訊。圖21a展示解 碼器根據經由協定堆疊P20及經由第一邏輯頻道自編碼器 接收之資訊而經由協定堆疊P10(例如，在背景聲音產生器 220及/或背景聲音解碼器252内）及經由第二邏輯頻道自祠 服器下載背景聲音資訊之實例。堆疊P10及P2〇可為分離的 134860.doc -60- 200933609 邏輯=二層(例如’實體層、媒體存取控制層及 邏輯鏈路層中之—或多者）。可使用諸如抑之協定執行可 ㈣似於下載鈐聲或音樂㈣或流的方式執行之 資訊自伺服器至解碼器的下載。 可藉由直接與間接傳輸之某一組合將背 景聲曰貝訊自編碼器傳送至解碼器。在—一 碼器將背景聲音資訊以一报彳l 觸 擇資會 > “ 形式(例如’如音訊背景聲音選 ❹ Ο 擇貝況）發送至系統内之諸如飼服器之另一器件，且其他 器件將相應背景聲音資訊以 音描述）發送至解碼器。在此種傳;：=如’作為背景聲 在此種料之特定實例中，㈣ 器經組態以將背景聲音資^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ 自解满哭夕^ 询疋玍解瑪器而不接收用於來 自解碼器之資讯之請求(亦稱為"推送”)。舉例而 器可經組態以在呼叫建立期間將背景聲音資訊推送至解石弓 :。圖7示祠服器根據編碼器經由協定堆叠p3。(例 ^景聲音編碼H152内）及經由第三邏輯頻道發送之 可匕括解碼器的URL或其他識別符之f訊將背景聲音資^ 經由第二邏輯頻道下載至解碼器之實例。在此種情形下。， :使用諸如SIP的協定執行自編碼器至祠服器之 自飼服器至解碼器之傳送。此實例亦說明經編碼音= ^經由協定堆叠⑽及經由第-邏輯頻道自編碼器至= 器之傳輸。堆叠P3G及P40可為分離的，或可Μ 碼 層（例如，實體層、媒體存取控制層及邏輯鍵路層中^固 或多者）。 如圖則中所展示之編碼器可經組態以藉由在呼叫建立 134860.doc 200933609 期間將INVITE訊息發送至伺服器而起始sip會話。在一此 種實施例中’編碼器將諸如背景聲音識別符或實體位置 (例如，作為—組㈣座標）之音訊背景聲音選擇資訊發送 至伺服器。編碼器亦可將諸如解碼器之咖及/或編碼器之 聰的實體識別資訊發送至伺服器。若㈣器支援所選音 訊背景聲音，則其將ACK訊息發送至編碼器，且训會話 結束。 編碼器-解碼器系統可經組態以藉由抑制編碼g _ ❹存背景聲音或藉由抑制解碼器處之現存背處之現 m 况仔牙景聲音而處理有 作用訊框。可藉由在編碼器處（而非解碼 *抑制來實現-或多個潛在優點。舉例而言，有：用= 編碼器3〇可預期達成對背景聲音受抑制音訊信號比對= 者景聲音未經抑制之音訊信號的更佳之編碼結果。亦子 可在編碼器處得到諸如使用來自多重麥克 = 技術(例如’盲源分離)之更佳的抑制技術。亦；=的 ❹相同之背景聲到之背景聲音受抑制話音分量 穿景聲曰受抑制話音分量，且在編碼 聲音抑制可用以支援此種特徵。當然，：奇景 兩者處實施背景聲音抑制亦係可能的。 自及解喝器 可能需要在編碼器-解碼器系統内所產生背景聲立 S150在編碼器及解碼器兩者處皆可用。舉例而一 4號 要說話者能夠聽到與收聽者將^可能需 號相同之背景聲音增強音訊信號… =增強音訊信 景聲音之描述可儲存Μ㈣形下’所選背 錯存於及/或下載至編碼器及解碼器兩 134860.doc -62- 200933609 者。此外，可能需要組態背景聲音產生器220以確定地產 出所產生背景聲音信號S150,以使得在解碼器處執行之背 景聲音產生操作可在編碼器處進行複製。舉例而言，背景 聲音產生器220可經組態以使用對於編碼器及解碼器兩者 皆已知之一或多個值（例如，經編碼音訊信號S2〇之一或多 個值）以計算可使用於產生操作中之任何隨機值或信號（諸 如用於CTFLP合成之隨機激勵信號）。 編碼器-解碼器系統可經組態而以若干不同方式中之任 者處理非有作用訊框。舉例而言，編碼器可經組態以將 .現存背景聲音包括於經編碼音訊信號S2〇内《包括現存背 景聲音可能對於支援舊版操作為需要的。此外，如上文所 論述，解碼器可經組態以使用現存背景聲音來支援背景聲 音抑制操作。 或者，編碼器可經組態以使用經編碼音訊信號S2〇之非 有作用訊框中之一或多者來載運關於所選背景聲音之資訊 〇 (諸如一或多個背景聲音識別符及/或描述）。如圖19中所展 不之裝置X300為不傳輸現存背景聲音的編碼器之一實例。 如上所述，非有作用訊框中背景聲音識別符之編碼可用以 在諸如電話呼叫之通信會話期間支援更新所產生之背景聲 音信號S 1 5 0。相應解碼器可經組態以快速且甚至可能逐訊 框地執行此種更新。 在另一替代射’編碼器可經組態以在非有作用訊框期 間傳輸極少或不傳輸位元，其可允許編碼器使用更高編碼 速率用於有作用訊框而不增加平均位元速率。視系統而 134860.doc -63 - 200933609 定，編碼器可能需要在每一非有作用訊框期間包括某一最 小數目之位元以便維持連接。 可能需要諸如裝置XI00之實施例（例如，裝置Χ200、 Χ210或Χ220)或Χ300的編碼器發送所選音訊背景聲音之等 級隨時間的改變之指示。此種編碼器可經組態以在經編碼 背景聲音信號S80内及/或經由不同邏輯頻道將此種資訊發 送為參數值（例如，增益參數值）。在一實例中所選背景 ❹ Ο 聲音之描述包括描述背景聲音的頻譜分布之資訊，且編碼 器經組態以將關於背景聲音之音訊等級隨時間的改變之資 訊發送為單獨時間描述（其可以與頻譜描述不同之速率進 行更新）。在另一實例中，所選背景聲音之描述描述背景 聲音在第-時間標度（例如，在訊框或類似長度之其他間 隔上）上之頻譜及時間特性兩者，且編碼器經組態以將關 於背景聲音之音訊等級在第二時間標度（例如，諸如自訊 框至訊框之較長時間標度)上的改變之資訊發送為單獨時 間描述。可使用包括用於每一訊框之背景聲音增益值 獨時間描述來實施此種實例。 在可應用至上文兩項實例令之任一者令之另一實例中， ^用不連續傳輸（在經編碼音訊信號咖之非有作用訊框内 或經由第二邏輯頻道)發送對所選背景聲音之描述之更 且亦使用不連續傳輸（在經編码音訊信號S20之非有作 ^ ™ „ 或經由另一邏輯頻道）發 送對卓獨時間描述之更新， 、货 ^ ^ n ^ ^ 调撝述以不同間隔及/或根 據不冋事件進行更新。舉例而言， 此種編碼器可經組態以 134860.doc -64 - 200933609 比單獨時間描述更不頻繁地更新所選背景聲音之描述（例 如’每512、1024或2048個訊框對每四個、八個或十六個 訊框）。此種編碼器之另一實例經組態以根據現存背景聲 音的一或多個頻率特性之改變（及/或根據使用者選擇）而更 新所選背景聲音之描述，且經組態以根據現存背景聲音的 等級之改變而更新單獨時間描述。 圖22、圖23及圖24說明經組態以執行背景聲音取代之用 於解碼的裝置之實例。圖22展示包括經組態以根據背景聲 ® 音選擇信號S140之狀態產出所產生背景聲音信號S150的背 景聲音產生器220之例項的裝置R300之方塊圖。圖23展示 包括背景聲音抑制器210之實施例218的裝置R300之實施例 R3ίο的方塊圖。背景聲音抑制器218經組態以使用來自非 有作用訊框之現存背景聲音資訊（例如，現存背景聲音之 頻譜分布）來支援背景聲音抑制操作（例如，頻譜相減）。 圖22及圖23中展示之裝置R3〇〇及R3 1〇之實施例亦包括 ◎背景聲音解碼器252。背景聲音解碼器252經組態以執行經 編碼背景聲音信號S80之資料及/或協定解碼（例如，與上文 關於背景聲音編碼器152描述之編碼操作互補）以產出背景 聲音選擇信號SM0。其他或另外，裝置R3〇〇&R31〇可經 實施以包括與如上文所描述之背景聲音編碼器互補之 背景聲音解碼器250，其經組態以基於經編碼背景聲音信 號S80之相應例項產出背景聲音描述（例如，一組背景聲音 參數值）。 圖24展不包括背景聲音產生器22〇之實施例的話音解 134860.doc -65· 200933609 碼器R300之實施例R320的方塊圖。背景聲音產生器228經 組態以使用來自非有作用訊框之現存背景聲音資訊（例 如’關於現存背景聲音之能量在時域及/或頻域中的分布 之資訊）來支援背景聲音產生操作。 如本文描述之用於編碼的裝置（例如，裝置Xl〇〇及χ3〇〇) 及用於解碼的裝置（例如，裝置r10〇、R2〇〇及R3〇〇)之實施 例的各種元件可實施為駐留於（例如）同一晶片上或晶片組 中之兩個或兩個以上晶片中的電子及/或光學器件，但亦 ® 可預期沒有此種限制之其他配置。此種裝置之一或多個元 件可整個地或部分地實施為經配置以在邏輯元件（例如， 電晶體、閘）的一或多個固定或可程式化陣列上執行之一 或多個組指令，該等邏輯元件諸如微處理器、嵌埋式處理 器核，^、數位#號處理器、FPGA(場可程式化閘陣 列）、ASSP(特殊應用標準產品）及ASIC(特殊應用積體電 路）。 ❹ 此種裝置之實施例的—或多個元件用以執行任務或執行 與裝置之操作不直接相關的其他組指令（諸如關於裝置所 嵌埋於其中之器件或系統之另一操作之任務)係可能的。 此種裝置之實施例之一或多個元件具有共同結構（例如， 用以執行在不同時間對應於不同元件之程式碼部分之處理 器經執行以執行在不同時間對應於不同元件之任務之一 組指令’或在不同時間執行不同元件之操作的電子及，或 2學器件之配置)亦係可能的。在-實例中，議音抑 '口 冑景聲曰產生器120及背景聲音混合器190實施 134860.doc -66 - 200933609 為經配置以在同一處理器上執行之指令組。在另一實例 中’背景聲音處理器10 0及話音編碼器X10經實施為經配置 以在同一處理器上執行之指令組》在另一實例中，背景聲 音處理器200及話音解碼器R1 〇實施為經配置以在同一處理 器上執行之指令組。在另一實例中，背景聲音處理器 1 00、話音編碼器X 10及話音解碼器r 1 0實施為經配置以在 同一處理器上執行之指令組。在另一實例中，有作用訊框 編瑪器30及非有作用訊框編碼器40經實施以包括在不同時 〇間執行之相同組之指令。在另一實例中，有作用訊框解碼 器70及非有作用訊框解碼器80經實施以包括在不同時間執 行之相同組之指令。 用於無線通信之器件（諸如蜂巢式電話或具有此種通信 能力之其他器件）可經組態以包括編碼器（例如，裝置χι〇〇 或Χ300之實施例）及解碼器（例如，裝置Ri〇〇、R2〇〇或 R300之實施例）兩者。在此種情形下，編碼器及解碼器具 〇有共同結構係可能的。在一此種實例中，編碼器及解碼器 經實施以包括經配置以在同一處理器上執行之指令組。 本文描述之各種編瑪ϋ及解碼㈣操作亦可視作信號處 理方法的特定實例。此種方法可實施為一組任務，其一或 多者（可能全部）可由邏輯元件（例如，處理器、微處理器、 微控制器或其他有限狀態機）之一或多個陣列執行。任務 中之-或多者(可能全部)亦可實施為可由一或多個邏輯元 件陣列執行之程式碼（例如，一或多個指令組），程式碼可 有形地實施於資料儲存媒體中。 134860.doc •67- 200933609 圖25A展示根據所揭示組態之處理包括第一音訊背景聲 音的數位音訊信號之方法A1〇〇的流程圖。方法Al〇()包括 任務八110及八120。基於第一麥克風產出之第一音訊信 號任務Alio自數位音訊信號抑制第一音訊背景聲音以獲 得背景聲音受抑制信號。任務A120混合第二音訊背景聲音 與基於背景聲音受抑制信號之信號以獲得背景聲音增強信 號。在此方法中，數位音訊信號係基於由不同於第一麥克 風之第二麥克風產出之第二音訊信號。舉例而言，可藉由 如本文描述之裝置X100或Χ3〇〇之實施例執行方法Αι〇〇。 圖25B展示根據所揭示組態用於處理包括第一音訊背景 聲音之數位音訊信號的裝置AM100之方塊圖。裝置AM100 包括用於執行方法A1 00之各種任務之構件。裝置AM1 00包 括用於基於由第一麥克風產出之第一音訊信號自數位音訊 信號抑制第一音訊背景聲音以獲得背景聲音受抑制信號之 構件AM10。裝置AM100包括用於混合第二音訊背景聲音 Q 與基於背景聲音受抑制信號之信號以獲得背景聲音增強信 號·之構件AM20。在此裝置中，數位音訊信號係基於由不 同於第一麥克風之第二麥克風產出之第二音訊信號。可使 用能夠執行此等任務之任何結構實施裝置AM100之各種元 件’該等結構包括用於執行本文揭示之此等任務的結構中 之任一者（例如，一或多個指令組、一或多個邏輯元件陣 列等）。裝置AM 100之各種元件之實例在本文中揭示於裝 置X100及X3〇〇之描述中。 圖26 A展示根據所揭示組態之根據處理控制信號的狀態 134860.doc -68- 200933609 處理數位音訊信號之方法B100的流程圖，該數位音訊信號 具有話音分量及背景聲音分量。方法B100包括任務Βΐιο、 B120、B130及B140。任務Bii〇在處理控制信號具有第一 狀態時以第一位元速率編碼缺少話音分量之數位音訊信號 部分之訊框。任務B120在處理控制信號具有不同於第一狀 態之第二狀態時自數位音訊信號抑制背景聲音分量以獲得 背景聲音受抑制信號。任務B130在處理控制信號具有第二 狀態時混合音訊背景聲音信號與基於背景聲音受抑制信號 ® 之信號以獲得背景聲音增強信號。任務B140在處理控制信 號具有第二狀態時以第二位元速率編碼缺少話音分量之背 景聲音增強信號部分之訊框，第二位元速率高於第一位元 速率。舉例而言，可藉由如本文描述之裝置χ1〇〇之實施例 執行方法Β100。 圖26Β展示根據所揭示組態之用於根據處理控制信號的 狀態處理數位音訊信號之裝置ΒΜ100的方塊圖，該數位音 訊信號具有話音分量及背景聲音分量。裝置ΒΜ100包括用 〇 於在處理控制信號具有第一狀態時以第一位元速率編碼缺 少話音分量之數位音訊信號部分之訊框的構件ΒΜ10。裝 置ΒΜ100包括用於在處理控制信號具有不同於第一狀態之 第二狀態時自數位音訊信號抑制背景聲音分量以獲得背景 聲音受抑制信號之構件ΒΜ20。裝置ΒΜ100包括用於在處 理控制信號具有第二狀態時混合音訊背景聲音信號與基於 背景聲音受抑制信號之信號以獲得背景聲音增強信號之構 件ΒΜ30。裝置ΒΜ100包括用於在處理控制信號具有第二 134860.doc -69- 200933609 狀態時以第二位元速率編碼缺少話音分量之背景聲音增強 #號部分之訊框的構件BM40，第二位元速率高於第一位 TG速率。可使用能夠執行此種任務之任何結構實施裝置 BM100之各種元件，該等結構包括用於執行本文揭示之此 等任務的結構中之任一者（例如，一或多個指令組、一或 多個邏輯元件陣列等）。裝置BMl〇〇之各種元件的實例在 本文中揭示於裝置X100之描述中。 圖27A展不根據所揭示組態之處理基於自第一轉換器接 〇收的信號之數位音訊信號的方法C 1 00之流程圖。方法 C100包括任務C110、C120、C130及C140。任務C110自數 位音訊信號抑制第一音訊背景聲音以獲得背景聲音受抑制 信號。任務C120混合第二音訊背景聲音與基於背景聲音受 抑制信號之信號以獲得背景聲音增強信號。任務cn〇將基 於（A)第二音訊背景聲音及（B)背景聲音增強信號中的至少 一者之信號轉換為類比信號。任務cl4〇自第二轉換器產出 ❹基於該類比信號之聲訊信號。在此方法中，第一轉換器及 第二轉換器兩者位於共同外殼内。舉例而言，可藉由如本 文描述之裝置X100或X300之實施例執行方法cl〇〇。 圖27B展示根據所揭示組態之用於處理基於自第一轉換 器接收的信號之數位音訊信號的裝置(：1^1〇〇之方塊圖。裝 置CM100包括用於執行方法cl〇〇之各種任務之構件。裝置 CM100包括用於自數位音訊信號抑制第一音訊背景聲音以 獲得背景聲音受抑制信號之構件CM10。裝置CM1〇〇包括 用於混合第二音訊背景聲音與基⑨背景聲音受抑制信號之 134860.doc -70· 200933609 信號以獲得背景聲音增強信號之構件CM20。裝置CM100 U括用於將基於⑷第二音訊背景冑音及⑻背景聲音增強 仏號中的至少一者之信號轉換為類比信號的構件。 裝置CM1 〇〇包括用於自第二轉換器產出基於類比信號之聲 訊信號之構件CM40。在此裝置中，第一轉換器及第二轉 換器兩者位於共同外殼内。可使用能夠執行此等任務之任 何結構實施裝置CM1 〇〇之各種元件，該等結構包括用於執 行本文揭示之此等任務的結構中之任一者（例如，一或多 個指令組、一或多個邏輯元件陣列等）。裝置CM100之各 種7L件的實例在本文中揭示於裝置χι〇〇&χ3〇〇之描述 中。 圖28Α展不根據所揭示組態之處理經編 法麵之流程圖。方法Dl00包括任務d11〇、d1^ 13 0任務D110根據第一編碼方案解碼經編碼音訊信號 之第一複數個經編碼訊框以獲得包括話音分量及背景聲音 分量之第一經解碼音訊信號。任務D12〇根據第二編碼方案 解碼經編碼音訊信號之第二複數個經編碼訊框以獲得第二 經解碼音tfu言m來自f二經解碼音訊信號之資訊， 任務D130自基於第一經解碼音訊信號之第三信號抑制背景 聲音分量以獲得背景聲音受抑制信號。舉例而言，可藉由 如本文描述之裝置R100、以㈧或们⑻之實施例執行方法 D100。 圖28B展不根據所揭示組態之用於處理經編碼音訊信號 的裝置DM100之方塊圖。裝置〇河1〇〇包括用於執行方法 134860.doc 200933609
D1〇〇之各種任務之構件。裝置DM100包括用於根據第一編 碼方案解碼經編碼音訊信號之第一複數個經編碼訊框以獲 得包括話音分量及背景聲音分量的第一經解碼音訊信號之 構件DM10。裝置DM100包括用於根據第二編碼方案解碼 、’·呈編碼aL號之第二複數個經編碼訊框以獲得第二經解 碼音訊信號之構件DM20。裝置DM100包括用於基於來自 第二經解碼音訊信號之資訊自基力第一解碼音訊信號的第 三信號抑制背景聲音分量以獲得背景聲音受抑制信號之構 件DM30。可使用能夠執行此等任務之任何結構實施裝置 DM100之各種元件，該等結構包括用於執行本文揭示之此 等任務的結構中之任一者（例如，一或多個指令組、一或 多個邏輯元件陣列等）。裝置DM1〇〇之各種元件的實例在 本文中揭示於裝置Rl〇〇、以⑽及们⑼之描述中。 圖29 A展示根據所揭示組態之處理包括話音分量及背景 聲音分量的數位音訊信號之方法E1〇〇的流程圖。方法Ει〇〇 包括任務E110、E120、E130&E14〇。任務EU〇自數位音 訊信號抑制背景聲音分量以獲得背景聲音受抑制信號。任 務E120編碼基於背景聲音受抑制信號之信號以獲得經編碼 音訊信號。任務E130選擇複數個音訊背景聲音中的一者。 任務E14〇將關於所選音訊背景聲音之資訊插入於基於該經 編碼音訊信號之信號中。舉例而言，可藉由如本文描述之 裝置XI00或X300之實施例執行方法E丨〇〇。 圖29B展示根據所揭示組態之用於處理包括話音分量及 背景聲音分量的數位音訊信號之裝置EM100的方塊圖。裝 134860.doc -72- 200933609 置EM100包括用於執行方法Ei〇〇之各種任務之構件。裝置 EM_包括用於自數位音訊信號抑制背景聲音分量以獲得 背景聲音受抑制信號之構件EM1G。裝置EM1GG包括用於 編瑪基於背景聲音受抑制信號之信號以獲得經編碼音訊信 號之構件EM20。裝置EM1〇〇包括用於選擇複數個音訊背 景聲m中的者之構件EM3〇。裝置腺1〇〇包括用於將關 於所選日口fl者景聲音之資訊插入於基於該經編碼音訊信號 的信號中之構件EM4〇。可使用能夠執行此等任務之任何 ϋ結構實施裝置EM刚之各㈣件，該等結構包括用於執行 本文揭示之此等任務的結構中之任一者（例如，一或多個 指令組、一或多個邏輯元件陣列等）。裝置EM1 00之各種 元件的實例在本文中揭示於裝置又1〇〇及乂3〇〇之描述中。 圖30A展示根據所揭示組態之處理包括話音分量及背景 聲音分量的數位音訊信號之方法E2〇〇的流程圖。方法E2〇〇 包括任務E110、E12〇、E15〇&E16〇。任務Εΐ5〇*經編碼 〇音訊信號經由第一邏輯頻道發送至第一實體。任務ei6〇向 第一實體且經由不同於第一邏輯頻道之第二邏輯頻道發送 (A)音訊背景聲音選擇資訊及識別第一實體之資訊。舉 例而δ，可藉由如本文描述之裝置幻〇〇或幻〇〇之實施例 執行方法Ε200。 圖3 0Β展不根據所揭示組態之用於處理包括話音分量及 老景聲音分量的數位音訊信號之裝置£^^2〇〇的方塊圖。裝 置ΕΜ200包括用於執行方法Ε2〇〇之各種任務之構件。裝置 ΕΜ200包括如上文所描述之構件εΜ1〇及εμ20。裝置 134860.doc •73· 200933609 包括用於將編碼音訊信號經由第—邏輯頻道發送至 第-實體之構件EM5〇。裝置EM2〇()包括用於向第二實體 且經由不㈣第-邏輯頻道之第二邏輯頻道發送⑷音气 背景聲音選擇資訊及(B)識別第一實體的資訊之構件 襲0。可使用能夠執行此等任務之任何結構實施裝置 EM200之各種元件，料結構包㈣於執行本文揭示之此 等任務的結構中之任一者(例如’一或多個指令组、一或 ❹
多個邏輯元件陣列等）。裝置續之各種元件的實例在 本文中揭示於裝置X100及Χ300之描述中。 、圖31Α展示根據所揭示組態之處理經編碼音訊信號的方 法F100之流程圖。方法F1〇〇包括任務FU〇、Fi2〇及FiM。 在行動使用者終端機内，任務F11〇解碼經編碼音訊信號以 獲得經解碼音訊信號。在行動使用者終端機内，任務Fi2〇 產生音sfl背景聲音信號。在行動使用者終端機内，任務 F130混合基於音訊背景聲音信號之信號與基於經解碼音訊 信號之信號。舉例而言，可藉由如本文描述之裝置ri 〇〇、 R200或R3 00之實施例執行方法Fl〇〇。 圖31B展示根據所揭示組態之用於處理經編碼音訊信號 且位於行動使用者終端機内的裝置FM100之方塊圖。裝置 FM100包括用於執行方法Fi〇0之各種任務之構件。裝置 FM100包括用於解碼經編碼音訊信號以獲得經解碼音訊信 號之構件FM10»裝置FM100包括用於產生音訊背景二音^ 號之構件FM20。裝置FM100包括用於混合基於音訊背景聲 音信號之信號與基於經解碼音訊信號之信號的構件 134860.doc • 74 - 200933609 FM30 °可使用能夠執行此等任務之任何結構實施裝置 FM100之各種元件’該等結構包括用於執行本文揭示之此 等任務的結構中之任一者（例如，一或多個指令組、一或 多個邏輯元件陣列等）。裝置FM100之各種元件的實例在本 文中揭示於裝置R100、R2〇〇&R3〇〇之描述中。 圖32A展不根據所揭示組態之處理包括話音分量及背景 聲s为量的數位音訊信號之方法G丨〇〇的流程圖。方法 G100包括任務Gli〇、G12〇及G13〇。任務G1〇〇自數位音訊 ❹信號抑制背景聲音分量以獲得背景聲音受抑制信號。任務 G120產生基於第一濾波及第一複數個序列之音訊背景聲音 信號，該第一複數個序列中之每一者具有不同時間解析 度。任務G120包括將第一濾波應用至第一複數個序列中之 每一者。任務G130混合基於所產生音訊背景聲音信號之第 一信號與基於背景聲音受抑制信號之第二信號以獲得背景 聲音增強信號。舉例而言，可藉由如本文描述之裝置 X100、X300、R100、们〇〇或R3〇〇之實施例執行方法 以 G100。 圖32B展不根據所揭示組態之用於處理包括話音分量及 背景聲音分量的數位音訊信號之裝置〇河1〇〇的方塊圖。裝 置GM100包括用於執行方法G1〇〇之各種任務之構件。裝置 GM100包括用於自數位音訊信號抑制背景聲音分量以獲得 背景聲音受抑制信號之構件GM1〇。裝置鑛〇〇包括用於 產生基於第一濾波及第一複數個序列之音訊背景聲音信號 之構件GM20，該第-複數個序列中之每一者具有不同時 134860.doc -75- 200933609 間解析度。 間解析度。構件GM20包括用於將第 一濾波應用至第一複
圖33 Α展示根據所揭示組態之處理包括話音分量及背景 聲音分量的數位音訊信號之方法m 〇〇的流程圖。方法 Η140及Η150。任務 Η100 包括任務 Η11〇、Η120、Η130、 ΗΠ0自數位音訊信號抑制背景聲音分量以獲得背景聲音受 抑制信號。任務H120產生音訊背景聲音信號。任務H13〇 混合基於所產生音訊背景聲音信號之第一信號與基於背景 聲曰受抑制k號之第二信號以獲得背景聲音增強信號。任 務H140計算基於數位音訊信號之第三信號之等級。任務 H120及H130中的至少一者包括基於第三信號之所計算等 級控制第一信號之等級。舉例而言，可藉由如本文描述之 裝置X100、X3 00、Rl〇〇、R200或R3 00的實施例執行方法 H100。 圖33B展示根據所揭示組態之用於處理包括話音分量及 背景聲音分量的數位音訊信號之裝置HM100的方塊圖β裝 134860.doc -76- 200933609 置HM100包括用於執行方法Ηΐοο之各種任務之構件。裝置 HM100包括用於自數位音訊信號抑制背景聲音分量以獲得 背景聲音受抑制信號之構件HM10。裝置HM100包括用於 產生音訊背景聲音信號之構件HM20。裝置HM1 00包括用 於混合基於所產生音訊背景聲音信號之第一信號與基於背 景聲音受抑制信號之第二信號以獲得背景聲音增強信號的 構件HM3 0。裝置HM100包括用於計算基於數位音訊信號 之第二仏號的等級之構件HM40。構件HM20及HM30中的 〇 至少一者包括用於基於第三信號之所計算等級控制第一信 號的等級之構件。可使用能夠執行此等任務之任何結構實 施裝置HM1GG之各種元件，該等結構包括用於執行本文揭 示之此等任務的結構中之任一者（例如，一或多個指令 組、一或多個邏輯元件陣列等卜裝置1^]^1〇〇之各種元件 的實例在本文中揭示於裝置χι〇〇、χ3〇〇、Ri〇〇、R2〇〇及 R300之描述中。
提供所描述組態之前文陳述以使得任何熟f此項技術者 能夠製造或使用本文揭示之方法及其他結構。本文展示且 描述之流程圖、方塊圖及其他結構僅為實例，且此等結構 之其他變體亦在本揭示案之範，内。對此等組態之各種修 改係可能的，且亦可將本文呈現之— 態。舉例而言，強調本揭 >、•’ 、、’且 能,c 殉丁茱之範疇不限於所說明之組 ί特確地油且特此揭示，對於如本文描述之不 同特疋組態的特徵不彼此矛盾 笪姓嫩，、，* , 1 , 丨月々而S ’可組合此 以包括於本揭μ之範相的其他組態。舉例 I34860.doc -77- 200933609 :口可組合背景聲音抑制、背景聲音產生及背景聲音混 合之各種組態中之任一者，只要此種組合不與本文中彼等 凡件之私述矛肩即可。亦明確地預期且特此揭示，在連接 描述為在裝置之兩個或兩個以上元件之間的情況下，可能 存在一或多個介入元件（諸如濾波器），且在連接描述為在 方法之兩個或兩個以上任務之間的情況下，可能存在一或 多個介入任務或操作（諸如濾波操作）。 可與如本文描述之編碼器及解碼器一起使用，或經調適 而與該等編碼器及解碼器一起使用的編解碼器之實例包 括：如描述於上文提及之3GPP2文件c s〇〇14_c中之增強 可變速率編解碼器（EVRC);如描述於ETSI文件TS 120 092 V6.0.0(第6章，2004年12月）中之調適性多重速率（AMR)話 音編解碼器；及如描述於ETSI文件TS 126 192 V6 〇〇(第6 章，2004年12月）中之AMR寬頻話音編解碼器。可與如本 文描述之編碼器及解碼器一起使用的無線電協定之實例包 ❹括臨時標準95(IS-95)及CDMA2000(如由電信產業協會 ((TIA)，Arlington，VA)發布之規範中所描述）、AMR(如 ETSI文件TS 26.101中所描述）、GSM(全球行動通信系統， 如ETSI發布之規範中所描述）、UMTS(全球行動電信系 統，如ETSI發布之規範中所描述）及W_CDMA(寬頻分碼多 重存取，如由國際電信聯盟公布之規範中所描述 本文描述之組態可部分或整體地實施為硬連線電路、製 造於特殊應用積體電路中之電路組態，或載入於非揮發性 儲存器中之韌體程式或作為機器可讀程式碼自電腦可讀媒 134860.doc 78· 200933609 入於電腦可讀媒體中之軟體程式，此種程式碼 i陣理器或其他數位信號處理單元之邏輯元件 (其了勺括了、仏。電腦可讀媒體可為諸如半導體記憶體 於)動態或靜態r，隨機存取記憶體)、 …：憶體)及/或快閃ram)或鐵電記憶體、磁電阻 ::雙向記憶體、聚合物記憶體或相變記憶體之儲存 Z之p列’諸如磁碟或光碟之碟片媒體；或用於資料儲 卩其他電腦可續媒體。術語"軟體”應理解為包括源 ,'、、且口…碼、機器碼、二元碼、韌體、宏代碼、 微碼、可由邏輯元件之陣列執行的任何一或多組或序列之 指令，及此等實例之任何組合。 一本文揭不之方法中的每一者亦可有形地實施為（舉例而 :在上文列舉之一或多個電腦可讀媒體中）可由包括邏 t元件之陣列的機器(例如，處理器、微處理器、微控制 器或其他有限狀態機）讀取及/或執行之一或多組指令。因 ©此，本揭示案不意欲限於上文展示的組態’而應符合與本 文中以任何方式揭不之原理及新穎特徵（包括於形成原始 揭示案之一部分的所申請之附加申請專利範圍中）一致的 最廣泛範疇。 【圖式簡單說明】 圖1A展示話音編碼器XI 〇之方塊圖。 圖1 B展示話音編碼器X丨〇之實施例χ2〇之方塊圖。 圖2展示決策樹之一實例。 圖3A展示根據一般組態之裝置χι 〇〇之方塊圖。 134860.doc -79- 200933609 圖3B展示背景聲音處理器100之實施例i〇2之方塊圖。 圖3C_圖3F展示可攜式或免提式器件中兩個麥克風Κ10 及K20之各種安裝組態，且圖3G展示背景聲音處理器102 之實施例102 A之方塊圖。 圖4A展示裝置X100之實施例χι〇2之方塊圖。 圖4B展示背景聲音處理器1〇4之實施例106之方塊圖。 圖5 A說明音訊信號與編碼器選擇操作之間的各種可能之 相依性。 圖5B說明音訊信號與編碼器選擇操作之間的各種可能之 相依性。 圖6展示裝置X100之實施例χιι〇之方塊圖。 圖7展示裝置X100之實施例χΐ2〇之方塊圖。 圖8展示裝置XI 00之實施例XI30之方塊圖。 圖9A展示背景聲音產生器12〇之實施例122之方塊圖。 圖9B展示背景聲音產生器122之實施例124之方塊圖。
圖9C展示背景聲音產生器i22之另一實施例126之方塊 圖9D展示用於產出所產生背景聲音信號S50之方法Ml 00 之流程圖。 圖10展示多重解析背景聲音合成之過程之圖。 圖11A展示背景聲音處理器1〇2之實施例ι〇8之方塊圖。 圖11B展示背景聲音處理器1〇2之實施例1〇9之方塊圖。 圖12A展示話音解碼器Ri〇之方塊圖。 圖12B展示話音解碼器r1〇之實施例r2〇之方塊圖。 134860.doc • 80 - 200933609 圖13 A展示背景聲音混合器190之實施例192之方塊圖。 圖13B展示根據一組態之裝置R1 〇〇之方塊圖。 圖14A展示背景聲音處理器200之實施例之方塊圖。 圖14B展示裝置R100之實施例rii〇之方塊圖。 圖15展示根據一組態之裝置R2〇〇之方塊圖。 圖16展示裝置X100之實施例χ2〇〇之方塊圖。 圖17展示裝置X100之實施例X2i〇之方塊圖。 圖丨8展示裝置X100之實施例X220之方塊圖。 圖19展示根據一所揭示組態之裝置χ3〇〇之方塊圖。 圖20展示裝置Χ300之實施例χ31〇之方塊圖。 圖21Α展示自伺服器下載背景聲音資訊之實例。 圖21B展示將背景聲音資訊下載至解碼器之實例。 圖22展示根據一所揭示組態之裝置R3〇〇之方塊圖。 圖23展示裝置R3〇〇之實施例尺31〇之方塊圖。 圖24展示裝置R300之實施例R32〇之方塊圖。 圖25 A展示根據一所揭示組態之方法a丨〇〇之流程圖。 圖25B展示根據一所揭示組態之裝置am丨〇〇之方塊圖。 圖26A展示根據一所揭示組態之方法B丨〇〇之流程圖。 圖26B展示根據一所揭示組態之裝置bM1〇〇之方塊圖。 圖2*7 A展示根據一所揭示組態之方法c丨〇〇之流程圖。 圖27B展示根據一所揭示組態之裝置(：；]^1〇〇之方塊圖。 圖28A展不根據一所揭示組態之方法Di〇〇之流程圖。 圖28B展示根據一所揭示組態之裝置dM1〇〇之方塊圖。 圖29A展不根據-所揭示組態之方法以⑽之流程圖。 134860.doc 200933609 圖2 9 B展示根據一所；fe - / At 所揭不組態之裝置EM100之方塊圖。 圖30A展示根據一 ήτ i& - , At 所揭不組態之方法E200之流程圖。 圖30B展示根據一戶斤描-_ 作揭不組態之裝置EM200之方塊圖。 圖31A展示根據一所据-,At 所揭不組態之方法F丨00之流程圖。 圖31B展示根據一所親-Λ 所揭不組態之裝置FM1 00之方塊圖。 圖3 2 A展示根據一所i思-z & 所揭不組態之方法G100之流程圖。 圖32B展示根據一所鹿-Λ 所揭不組態之裝置GM100之方塊圖。 圖3 3 A展示根據一所揭 狗不組態之方法H100之流程圖。 圖3 3 B展示根據一所想-z 所揭不組態之裝置HM100之方塊圖。 在此等圖中，相同參老庐 爹号k唬扣代相同或類似元件。 【主要元件符號說明】 10 雜訊抑制器 20 編碼方案選擇器 22 編碼方案選擇器 30 有作用訊框編碼器 30a 有作用訊框編碼器 30b 有作用訊框編碼器 40 非有作用訊框編竭 50a 選择器 50b 選择器 52a 選擇器 52b 選择器 60 編碼方案偵測器 62 編辱方案偵測器 134860.doc -82· 200933609 70 有作用訊框解碼器 70a 有作用訊框解碼器 70b 有作用訊框解碼器 80 非有作用訊框解碼器 90a 選擇器 90b 選擇器 92a 選擇器 92b 選擇器 100 背景聲音處理器 102 背景聲音處理器 102A 背景聲音處理器 104 背景聲音處理器 106 背景聲音處理器 108 背景聲音處理器 109 背景聲音處理器 110 背景聲音抑制器 110A 背景聲音抑制器 112 背景聲音抑制器 120 背景聲音產生器 122 背景聲音產生器 124 背景聲音產生器 126 背景聲音產生器 130 背景聲音資料庫 134 背景聲音資料庫 134860.doc -83- 200933609
136 背景聲音資料庫 140 背景聲音產生引擎 144 背景聲音產生引擎 146 背景聲音產生引擎 150 背景聲音編碼器 152 背景聲音編碼器 190 背景聲音混合器 192 背景聲音混合器 195 增益控制信號計算器 197 增益控制信號計算器 200 背景聲音處理器 210 背景聲音抑制器 212 背景聲音抑制器 218 背景聲音抑制器 220 背景聲音產生器 222 背景聲音產生器 228 背景聲音產生器 250 選擇器 252 背景聲音解碼器 290 背景聲音混合器 320 背景聲音分類器 330 背景聲音選擇器 340 處理控制信號產生器 AM10 用於基於第一麥克風產出之第一音訊信號自數位 134860.doc -84- 200933609 音訊信號抑制第一音訊背 受抑制信號之構件 景聲音以獲得背景聲音 AM20肖於混合第二音訊背景聲音與基於背景聲音受抑 制信號之信號以獲得背景聲音拗故a '、 θ又 +曰喝強仏號之構件 AM 100用於處理包括第一音訊背景簦立 眾笨胃之數位音訊信號 的裝置 BM"於在處理控制信號具有第一狀態時以第一位元
速率編碼缺少話音分量之數位音訊信號部分之訊 框的構件 BM20用於在處理控制信號具有不同於第—狀態之第二 狀態時自數位音訊信號抑制背景聲音分量以獲得 背景聲音受抑制信號之構件 BM30用於在處理控制信號具有第二狀態時混合音訊背 景聲音信號與基於背景聲音受抑制信號之信號以 獲得背景聲音增強信號之構件
BM40用於在處理控制信號具有第二狀態時以第二位元 速率編碼缺少話音分量之背景聲音增強信號部分 之訊框的構件 BM100用於根據處理控制信號的狀態處理數位音訊信號 之裝置 CM10用於自數位音訊信號抑制第一音訊背景聲音以獲 得背景聲音受抑制信號之構件 CM20用於混合第二音訊背景聲音與基於背景聲音受抑 制信號之信號以獲得背景聲音增強信號之構件 134860.doc • 85- 200933609 CM30用於將基於（A)第二音訊背景聲音及（B)背景聲音 增強信號中的至少一者之信號轉換為類比信號的 構件 CM40用於自第二轉換器產出基於類比信號之聲訊信號 之構件 CM100用於處理基於自第一轉換器接收的信號之數位音 訊信號的裝置
DM10用於根據第一編碼方案解碼經編碼音訊信號之第 一複數個經編碼訊框以獲得包括話音分量及背景 聲音分量的第一經解碼音訊信號之構件 DM20用於根據第二編碼方案解碼經編碼音訊信號之第 一複數個經編碼訊框以獲得第二經解碼音訊信號 之構件 ° ; DM30用於基於來自第二經解碼音訊信號之資訊自基於 第一經解碼音訊信號的第三信號抑制背景聲音分 置以獲得背景聲音受抑制信號之構件 DM 100用於處理經編碼音訊信號的裝置 EM10用於自數位音訊信號抑制背导錾立 ± 「列牙京聲音分量以獲得背 景聲音受抑制信號之構件 ΕΜ20 ΕΜ30 ΕΜ40 用於編碼基於背景聲音受水击丨 耳日又抑制化谠之信號以獲得 經編碼音訊信號之構件 ”々、罕百平的一者之構件 用於將關於所選音訊背景聲音 卑9之資訊插入於基农 及編碼音訊信號的信號中 134860.doc -86- 200933609 EM50用於將經編碼音訊信號經由第一邏輯頻道發送至 第—實體之構件 EM60用於向第二實體且經由不同於第一邏輯頻道之第 二邏輯頻道發送（A)音訊背景聲音選擇資訊及（B) 識別第一實體的資訊之構件 EM100用於處理包括話音分量及背景聲音分量的數位音 訊信號之裝置 EM200用於處理包括話音分量及背景聲音分量的數位音 ❹ 訊信號之裝置 FM10 用於解碼經編碼音訊信號以獲得經解碼音訊信號 之構件 FM20用於產生音訊背景聲音信號之構件 FM30用於混合基於音訊背景聲音信號之信號與基於經 解碼音訊信號之信號的構件 FM100用於處理經編碼音訊信號且位於行動使用者終端 機内的裝置 ◎ GM10用於自數位音訊信號抑制背景聲音分量以獲得背 厅、聲音受抑制信號之構件 GM20用於產生基於第一濾波及第一複數個序列之音訊 背景聲音信號之構件 GM30用於混合基於所產生音訊背景聲音信號之第一信 號與基於背景聲音受抑制信號之第二信號以獲得 背景聲音增強信號之構件 GM100用於處理包括話音分量及背景聲音分量的數位音 134860.doc -87- 200933609 訊信號之裝置 HM10用於自數位音訊信號抑制背景聲音分量以獲得背 景聲音受抑制信號之構件 HM20用於產生音訊背景聲音信號之構件 HM30巾於混合基於所產生音㉝背景聲音信號之第，信 號與基於背景聲音受抑制信號之第二信號以獲得 背景聲音增強信號的構件 ❹ ❾ HM40肖於s十算基於數位音訊信號之第三信μ；的等级之 構件 HM100用於處理^ 匕括話曰为量及背景聲音分量的數位音 訊信號之裝置 K10 麥克風 K20 麥克風 P10 協定堆疊 P20 協定堆疊 P30 協定堆疊 P40 協定堆疊 R10 R20 R100 R110 話音解石馬器 經組態以自經解碼立1 將其取代為可㈣信號移除現存背景 所產生til匕似於或不同於現存背景 牙景聲音之裝置 經組態以白 將其取代A I解碼音訊信號移除現存背景 戈為可能類似於或不同於現存背景 且 之 且 之 134860.doc -88- 200933609 所產生背景聲音之裝置 R200 經組態以在選擇背景聲音抑制時丟棄非有作用訊 框解碼器之輸出之裝置 R300 話音解碼器/包括經組態以根據背景聲音選擇信號 之狀態產出所產生背景聲音信號的背景聲音產生 器之例項的裝置
R310 話音解碼器/包括經組態以根據背景聲音選擇信號 之狀態產出所產生背景聲音信號的背景聲音產生 器之例項的裝置 R320 話音解碼器/包括經組態以根據背景聲音選擇信號 之狀態產出所產生背景聲音信號的背景聲音產生 器之例項的裝置 S 1 0 音訊信號 S 1 2 雜訊受抑制音訊信號 S 1 3 背景聲音受抑制音訊信號 S15 背景聲音增強音訊信號 S20 經編碼音訊信號 S20a 第一經編碼音訊信號 S20b 第二經編碼音訊信號 S30 處理控制信號 S40 背景聲音選擇信號 S50 所產生背景聲音信號 S70 背景聲音參數值 S80 經編碼背景聲音信號 134860.doc -89- 200933609 S82 經編碼背景聲音信號 S90 增益控制信號 S110 經解碼音訊信號 S113 者景聲音受抑制音訊信號 S115 者景聲音增強音訊信號 S130 處理控制信號 S140 背景聲音選擇信號 ❹ S150 所產生背景聲音信號 SA1 音訊信號 X10 話音編碼器 Χ20 話音編碼器 Χ100 經組態以自音訊信號移除現存背景聲音且將其取 代為可能類似或不同於現存背景聲音 景聲音之裝置 貧 X102 經組態以自音訊信號移除現存背景聲音且將其取 ❹ 代為可能類似或不同於現存背景聲音之所產生背 景聲音之裝置 X110 經組態以自音訊信號移除現存背景聲音且將其取 代為可能類似或不同於現存背景聲音之所產生背 景聲音之裝置 X120 經組態以自音訊信號移除現存背景聲音且將其取 代為可能類似或不同於現存背景聲音之所產生背 景聲音之裝置 X130 經組態以自音訊信號移除現存背景聲音且將其取 134860.doc 200933609 代為可能類似或不同於現存背景聲音之 景聲音之裝£ X2〇°經組態以自音訊信號移除現存背景聲音且將其取 代為可能類似或不同於現存背景聲音之所產生背 景聲音之裝置 X21°經組態以自音訊信號移除現存背景聲音且將其取 代為可能類似或不同於現存背景聲音之所產生背 景聲音之裝置 © X22G、經組態以自音訊信號移除現存背景聲音且將其取 代為可能類似或不同於現存背景聲音之所產生背 景聲音之裝置 X300組態為在非有作用訊框期間不支援現存背景聲音 之傳輸之裝置 X3 10組態為在非有作用訊框期間不支援現存背景聲音 之傳輸之裝置 134860.doc •91 -
Claims (1)
- 200933609 十、申請專利範圍： 1· 一種處理一數位音訊信號之方法，該數位音訊信號包 —第一音訊背景聲音，該方法包含： 基於由-第-麥克風產出之一第一音訊信號，自 位音訊信號抑制該第一音訊背景聲音，以獲得一= 音受抑制信號；及 、聲 混合一第二音訊背景聲音與一基於該背景聲音受抑 信號之信號’以獲得一背景聲音增強信號， 1其中該數位音訊信號係基於由不同於該第一麥克凤 —第二麥克風產出之一第二音訊信號。 如叫求項1之處理—數位音訊信號之方法，其中該第〜 麥克風及該第二麥克風係位於一共同外殼内。 :求項1之處理—數位音訊信號之方法，其中該抑制 該第-音訊背景聲音包含：基於來自該第一音訊信號之 資訊對該數位音訊信號執行一盲源分離操作。 如°月求項1之處理—數位音訊信號之方法，其中該抑制 D亥第一音訊背景聲音包含：基於來自該第一音訊信號之 資Λ對基於該數位音訊信號之信號執行一頻譜相減操 作。 、 =月求項1之處理一數位音訊信號之方法，其中該抑制 =第音訊背景聲音包含：對一基於該數位音訊信號之 仏號執行一中心截波操作。 月长項1之處理一數位音訊信號之方法，其中該方法 包含編碼一基於該背景聲音增強信號之第三音訊信號， 134860.doc 200933609 以獲得一系列經編碼訊框， 其中該編碼該第三音訊信號包括對該第三音訊信號執 行一線性預測編碼分析。 一種用於處理一數位音訊信號之裝置，該數位音訊信號 包括一第一音訊背景聲音，該裝置包含： 一背景聲音抑制器，其經組態以基於由—第一麥克風 產出之一第一音訊信號自該數位音訊信號抑制該第—音 訊背景聲音，以獲得一背景聲音受抑制信號；及 者景聲音混合器，其經組態以混合一第二音訊背景 聲曰與一基於該背景聲音受抑制信號之信號以獲得一背 景聲音增強信號， 其中°亥數位音訊信號係基於由不同於該第一麥克風之 第二麥克風產出之一第二音訊信號。 8. 9.10. 如月求項7之用於處理—數位音訊信號之裝置，其中該 第麥克風及該第二麥克風係位於一 #同外殼内'。 如請求項7之用於處理一數位音訊信號之裝置，其申該 2聲音抑制器經組態以基於來自該第-音訊信號之資Z s」該數位音訊信號執行一盲源分離操作。 =二：7之用於_處理—數位音訊信號之裝置，其中該 訊對―：：制器經組態以基於來自該第-音訊信號之資 作。基於該數位音訊信號之信號執行一頻譜相減操 11. 如請求項7之用 背景聲音抑制器 令處理一數位音訊信號之裝置，其中該 經組態以對一基於該數位音訊信號之信 134860.doc -2 - 200933609 號執行一中心截波操作。 12_如請求項7之用於處理一數位音訊信號之裝置，其中該 裝置包含一經組態以編碼一基於該背景聲音增強信號之 第二音訊信號以獲得一系列經編碼訊框之編碼器， 其中該編碼器經組態以對該第三音訊信號執行一線性 預測編碼分析。 13. -種用於處理一數位音訊信號之裝置，該數位音訊信號 包括一第一音訊背景聲音，該裝置包含： ❹肖於基於由一第一麥克風產出之一第一音訊信號自該 數位音訊信號抑制該第一音訊背景聲音以獲得一背景聲 音受抑制信號之構件；及 用於混合一第二音訊背景聲音與一基於該背景聲音受 抑制信號之信㈣獲得—背景聲音增強信號之構件， 其中該數位音訊信號係基於由不同於該第一麥克風之 一第二麥克風產出之一第二音訊信號。如請求項13之用於處理—數位音訊信號之裝置其中該 第麥克風A 5亥第二麥克風係位於一共同外殼内。 15. 如請求項13之用於處理-數位音訊信號之裝置，其中該 用於抑制該第|訊背景聲音之構件包含：用於基於來 自該第-音訊信號的資訊對該數位音訊信號執行一盲源 分離操作之構件。 16.如請求項η之用於處理— 數位g訊信號之裝置，其中該 用於抑制該第一音訊背Ii > μ 貧景聲音之構件包含：用於基於來 自該第一音訊信號的資邻料 貢成對一基於該數位音訊信號之信 134860.doc 200933609 號執行一頻譜相減操作的構件。 17.如叫求項13之用於處理—數位音訊信號之裝置 用於抑制該第—音訊 再f以 月京犖音之構件包含：用於對一基 於該數位音訊信號的信號執行—中心截波操作之構件。 18.如請求項13之用於處理—數位音訊信號之裝置，其中該 裝置包含詩編碼—基於該背景聲音增強信號之第三音 訊信號以獲得-系驗編碼訊框之構件， ❹签其Π於編碼該第三音訊信號之構件包括用於對該 帛二θ騎號執行-線性預測編碼分析之構件。 19. 一種包含用於處理一句紅 β立八曰 &括一話音分量及一背景聲音分量 之數位音訊信號的指令之電腦可讀媒艘，當該等指令由 一處理器執行時使得該處理器： 基於由-第-麥克風產出之一第一音訊信號自該數位 音訊信號抑制該第一音訊背景聲音以獲得一背景聲音受 抑制信號；及 上混合：第二音訊背景聲音與一基於該背景聲音受抑制 信號之信號以獲得一背景聲音增強信號， 其中該數位音訊信號係基於由；^於該第一麥克風之 一第二麥克風產出之一第二音訊信號。 20. 如請求項19之電腦可讀媒體，其中該第一麥克風及該第 一麥克風係位於一共同外殼内。 21. 如請求項19之電腦可讀媒體，其中當由—處理器執行時 使得該處理器抑制該第一音訊背景聲音之該等指令經組 態以使得該處理器基於來自該第一音訊信號之資訊對該 134860.doc 4 200933609 數位音訊信號執行一盲源分離操作。 22. 如請求項19之電腦可讀媒體’其中當由—處理器執行時 使得該處理器抑制該第一音訊背景聲音之該等指令經組 態以使得該處理器基於來自該第一音訊信號的資訊對一 基於該數位音訊信號之信號執行一頻譜相減操作。 23. 如請求項19之電腦可讀媒體，其中當由一處理器執行時 使得該處理器抑制該第一音訊背景聲音之該等指令經組 態以使得該處理器對一基於該數位音訊信號之信號執行 一中心截波操作。 24. 如請求項19之電腦可讀媒體，其中該媒體包含當由一處 理器執行時使得該處理器編碼一基於該背景聲音增強信 號之第=音訊信號以獲得一系列經編碼訊框之指令， 1 w由處理II執行時使得該處理器編碼該第三音 5扎4就之該等指合飯< 彡台& _ . 、匕以使得該處理器對該第三音訊 #號執行一線性預測編碣分析。134860.doc
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