TW201510987A - 用於編解碼高頻聲音信號之技術和系統 - Google Patents

Abstract

一種用於編、解碼高頻聲音信號的技術和其系統。此技術和其系統根據一編碼邏輯和包含一起始特徵的一編碼格式決定高頻聲音信號之編碼序列，預先分析原始音頻信號之高頻特性，根據預設之信雜比、信號強度和高頻補償值確定高頻聲音信號之增益，按照此增益和此編碼序列將高頻聲音信號與此些原始音頻信號混合，發送並接收此些混合後信號，過濾並放大此些混合後信號中的高頻聲音訊號，將此些過濾放大後之信號數位化為時域波形信號，藉由特定演算法將此些時域波形信號轉換為頻譜，儲存此些頻譜和此些時域波形信號中的高頻資料，計算並檢測此些高頻資料之特徵參數，若此些特徵參數符合此起始特徵則連續接收一特定間隔的此些高頻資料，根據此編碼邏輯定位此些高頻資料中的此編碼格式之資料邊界，對此些定位後高頻資料作抗反射濾波處理，重新計算定位後高頻資料的此些特徵參數，根據此編碼邏輯解碼此些定位後高頻資料，校驗解碼後高頻資料，若校驗失敗則根據此編碼邏輯修復此些解碼後高頻資料，篩選此些解碼後高頻資料並將其輸出。

Description

用於編解碼高頻聲音信號之技術和系統

本說明書涉及編解碼高頻聲音信號之技術和系統，尤其是關於一種編解碼亞超聲波信號之技術和系統。

音頻(audio)信號實際上為能量波，利用空氣或其他媒介傳播，聽覺對聲音感受度的大小以響度能量分貝(dB)做為測度單位。當此能量波之振動頻率在人耳能感應之範圍內時稱為可聞波(audible sound)。當頻率高於可聞聲時則稱超音波(ultrasound)，一般可用於醫學或工程之檢測或材料之加工。至於頻率比可聞波低時稱為低音波(infrasound)，例如地震所引起的地震波。

人類的聽覺範圍為20Hz至20kHz之聲音，最敏感的範圍為2kHz到4kHz之間。利用不同的單頻信號對人耳作測試後，可用一條曲線來描繪絕對遮蔽曲線(absolute threshold curve)或靜音遮蔽曲線(quiet threshold curve)。人耳聽覺模型(psychoacoustic model)即是利用一個頻率分析器模擬人耳聽覺系統，此頻率分析器由許多帶通濾波器構成，其頻率大約為20Hz至20kHz之間，每一個帶通濾波器的頻寬都不相同，這些帶通濾波器的頻寬稱之為臨界頻帶(critical bands)。由此人耳聽覺模型可歸納出兩個重要的遮蔽特性，即時域遮蔽效應及頻域遮蔽效應。前者又細分為先遮蔽(pre-masking)、後遮蔽(post-masking)、以及同步遮蔽(simultaneous-masking)。當音頻有多種頻率成分同時出現時，則此時不同頻率成分的遮蔽效應要一齊累加計算，遮蔽曲線即變得很複雜，會隨著信號的能量大小、頻率位置及信號特性的變化而有所不同。能量大的信號能遮蔽較大的噪音、非單頻(non-tonal)信號比單頻(tonal)信號的遮蔽性好、高頻信號比低頻信號有較強之遮蔽性。

音頻浮水印(audio watermark)是將欲嵌入之浮水印信號，經過加密、編碼、展頻、或其他的處理後使得處理後之浮水印信號隨機化。並依據人類聽覺系統(Human Auditory System,HAS)之遮蔽效應(masking effect)，將處理後 之浮水印或其頻譜成份控制並嵌入在原始音頻信號可遮蔽的範圍內，即可順利將浮水印隱藏於音頻信號中，且不會讓人感覺到音頻品質上的差異。隱寫術(steganography)也是數位浮水印的一種應用，雙方可利用隱藏在數位信號中的資訊進行溝通。

本發明於人耳較不敏感的高頻區段中挑選數個頻率，在音頻中利用此些頻率進行動態隱蔽編碼，以在最小限度破壞原始聲音頻率特性之前提下隱匿編碼信號，以此些頻率之聲音來編碼較能抵抗周遭環境之干擾。

根據本發明的一特定面向，提供一種高頻聲音信號編解碼系統，此系統包含一音調編輯軟體和一音調偵測裝置。此音調偵測裝置包含一接收裝置、一類比電路、一處理單元。此類比電路包含一自動增益控制(Automatic Gain Control,AGC)電路、一帶通濾波器(band-pass filter)、一帶通放大器、一類比至數位轉換器(Analogue-to-Digital Converter,ADC)。此處理單元包含一記憶體、一音調解碼元件、以及一聲音微控制單元。此音調編輯軟體根據一編碼邏輯和包含一起始特徵的一編碼格式決定高頻聲音信號之編碼序列。此音調編輯軟體預先分析原始音頻信號之高頻特性，根據預設之信號對雜訊比(Signal-to-Noise Ratio,SNR，簡稱信雜比)、信號強度和高頻補償值(high-frequency compensation)確定高頻聲音信號之增益，按照此增益和此編碼序列將高頻聲音信號與此些原始音頻信號混合。經由一播放媒介發送混合後訊號。此接收裝置接收此些混合後信號。此類比電路過濾此些混合後信號並放大其中的高頻聲音信號。此類比至數位轉換器將此些過濾放大後之信號數位化為時域波形信號(time domain waveform signal)。此聲音微控制單元利用特定演算法將此些時域波形信號轉換為頻譜(frequency spectrum)。儲存此些頻譜和此些時域波形信號中的高頻資料於此記憶體中。此聲音微控制單元計算此些高頻資料之特徵參數，並一直檢測此些特徵參數直到符合此起始特徵為止。此音調解碼元件接著連續接收一特定間隔(interval)的此些高頻資料，並根據此編碼邏輯定位於所接收之高頻資料中此編碼格式之資料邊界。此聲音微控制單元對定位後高頻資料作抗反射濾波處理，並重新計算包含特定頻率之能量和信雜比的此些特徵參數。此音調解碼元件根據此編碼邏輯將此些定位後高頻資料解碼。此聲音微控制單元校驗解碼後高頻資料，若校驗失敗則根據此編碼邏輯修復弱能量和低信雜比的解碼後高頻資料。 此聲音微控制單元根據解碼後的綜合機率和信號平均強度摒除低綜合機率和弱信號的解碼後高頻資料，並輸出經篩選的解碼後高頻資料。

根據本發明的另一特定面向，提供一種高頻聲音信號編解碼技術，此技術包含下列步驟：根據一編碼邏輯和包含一起始特徵的一編碼格式決定高頻聲音信號之編碼序列，預先分析原始音頻信號之高頻特性，根據預設之信雜比、信號強度和高頻補償值確定高頻聲音信號之增益，按照此增益和此編碼序列將高頻聲音信號與此些原始音頻信號混合，發送混合後訊號，接收此些混合後信號，過濾並放大此些混合後信號中的高頻聲音訊號，將此些過濾放大後之信號數位化為時域波形信號，利用特定演算法將此些時域波形信號轉換為頻譜，儲存此些頻譜和此些時域波形信號中的高頻資料，計算此些高頻資料之特徵參數，一直檢測此些特徵參數直到符合此起始特徵為止，接著連續接收一特定間隔的此些高頻資料，根據此編碼邏輯定位於所接收之高頻資料中此編碼格式之資料邊界，對定位後高頻資料作抗反射濾波處理，重新計算包含特定頻率之能量和信雜比的此些特徵參數，根據此編碼邏輯將此些定位後高頻資料解碼，校驗解碼後高頻資料，若校驗失敗則根據此編碼邏輯修復弱能量和低信雜比的解碼後高頻資料，根據解碼後的綜合機率和信號平均強度摒除低綜合機率和弱信號的解碼後高頻資料，輸出經篩選的解碼後高頻資料。

10S‧‧‧高頻聲音信號編解碼系統

10T‧‧‧高頻聲音信號編解碼技術

100‧‧‧高頻聲音信號

200‧‧‧編碼格式

202‧‧‧起始位元

204‧‧‧校驗位元

210‧‧‧起始特徵

220‧‧‧編碼資料

300‧‧‧編碼邏輯

310‧‧‧狀態機

400‧‧‧高頻資料

402‧‧‧特徵參數

410‧‧‧定位後高頻資料

420‧‧‧解碼後高頻資料

500‧‧‧音調編輯軟體

600‧‧‧音調偵測裝置

610‧‧‧接收裝置

620‧‧‧類比電路

622‧‧‧自動增益控制電路

624‧‧‧帶通濾波器

626‧‧‧帶通放大器

628‧‧‧類比至數位轉換器

630‧‧‧處理單元

632‧‧‧記憶體

634‧‧‧音調解碼元件

636‧‧‧聲音微控制單元

700‧‧‧原始音頻信號

800‧‧‧混合後信號

810‧‧‧過濾放大後之信號

900‧‧‧播放媒介

D7~D0‧‧‧資料位元

S001~S016‧‧‧步驟

憑藉如在伴隨圖式中所圖示闡明之較佳實施例的較特定描述，前述和其他此說明書的特徵及優點將顯而易見，其中同樣的參照符號在所有圖式中均歸屬於相同的元件。

圖1所示意之架構方塊圖是根據示範的具體表現例圖示闡明一種高頻聲音信號編解碼系統10S。

圖2是根據示範之實施例圖示闡明一編碼格式。

圖3是根據示範之實施例圖示闡明一狀態機。

圖4所示意之流程圖是根據示範之實施例圖示闡明一種高頻聲音信號編解碼技術10T中之步驟S001~S016。

圖1所示意之架構方塊圖是根據示範的具體表現例圖示闡明一種高頻聲音信號編解碼系統10S。此高頻聲音信號編解碼系統10S是用於實踐前 述之此高頻聲音信號編解碼技術10T。請先參照圖1，此高頻聲音信號編解碼系統10S包含一音調編輯軟體500和一音調偵測裝置600。

圖2是根據示範之實施例圖示闡明一幀編碼資料220。圖3是根據示範之實施例圖示闡明一狀態機310。接下來請同時參看圖1~3，此音調編輯軟體500根據此編碼邏輯300和包含此起始特徵210的此編碼格式200決定高頻聲音信號100之編碼序列，其中此編碼格式200和此編碼邏輯300如前所述，於此不再贅述。此音調編輯軟體500預先分析原始音頻信號700之高頻特性，以根據預設之信雜比、信號強度和高頻補償值確定高頻聲音信號之增益，按照此增益和此編碼序列將高頻聲音信號100混合至此些原始音頻信號700中。當此些混合後信號800(未圖示)經由一播放媒介900，諸如任何一多媒體或音頻裝置，發送混合後訊號時，此接收裝置610便會接收此些混合後信號800，而此類比電路620則過濾此些混合後信號800。根據示範的具體表現例，此些混合後信號800依序經過此自動增益控制電路622、此帶通濾波器624、以及此帶通放大器626，藉上述電路元件將此些混合後信號800中高於特定頻率之類比信號篩選出來並放大，以形成過濾放大後之信號810(未圖示)。此類比至數位轉換器628將此些過濾放大後之信號810數位化為時域波形信號。此聲音微控制單元636利用特定演算法將此些時域波形信號轉換為頻譜。在一些具體表現例中，此些特定演算法是採用例如但不限於快速傅立葉轉換和離散傅立葉轉換等快速演算法。儲存此些頻譜和此些時域波形信號中的高頻資料400(未圖示)於此記憶體632中。此聲音微控制單元636計算此些高頻資料400之特徵參數402(未圖示)，並確定此些特徵參數402是否符合此起始特徵210。根據示範的具體表現例，此起始特徵210包含但不限於此起始位元202所具有之特定時長35ms、特定頻率α之能量和信雜比。若此些特徵參數402符合此起始特徵210，則此音調解碼元件634便會連續接收一特定間隔的此些高頻資料400，並根據此編碼邏輯300定位於所接收之高頻資料400中此編碼格式200之資料邊界。根據示範的具體表現例，此特定間隔約為300ms，而此編碼格式200之資料邊界即為此幀編碼資料220之邊界，此幀編碼資料220之邊界經過定位後可為後續解碼提供精準的幀移參數。在一些具體表現例中，此高頻資料400包含此些時域波形信號中的時域資料和此些頻譜中的頻域資料，此聲音微控制單元636主要使用此些時域資料和此些頻域資料中的信號相關性特徵來分析信號同步位置。也就是說，在解碼 時分析此些高頻資料400的信號相關性特徵以定位此幀編碼資料220之邊界。除此之外，此聲音微控制單元636同時還分析出高頻信號的能量包絡、時域位元編碼週期性、平均能量，並藉此判斷是否符合編碼的時域特徵參數。另外針對頻域特徵參數，主要是使用例如但不限於隱馬爾可夫模型(Hidden Markov Model,HMM)之演算法來分析解碼路徑、輸出解碼綜合機率以代表解碼的可靠性、同時還分析出信號綜合信雜比參數，藉此判斷編碼是否符合頻域特徵參數。

請參照圖1~3，此聲音微控制單元636對定位後高頻資料410作抗反射濾波處理，並重新計算包含但不限於頻率之能量和信雜比的此些特徵參數402。根據示範的具體表現例，重新計算的方式是再次利用特定演算法將此些定位後高頻資料410中的時域波形信號再次轉換為頻譜，儲存再次轉換後的此些頻譜和此些時域波形信號中的高頻資料400，計算再次轉換後的此些高頻資料400之特徵參數402。經過此抗反射濾波處理後，可消除房間回音干擾或室外障礙物回波干擾之影響。此音調解碼元件634根據此編碼邏輯300將此些定位後高頻資料410解碼。此聲音微控制單元636利用此校驗位元204進行同位檢查以校驗解碼後高頻資料420，若校驗失敗則此聲音微控制單元636便會根據此編碼邏輯300修復弱能量和低信雜比的解碼後高頻資料420。此聲音微控制單元636根據解碼後的綜合機率和信號平均強度摒除低綜合機率和弱信號的解碼後高頻資料420，並輸出經篩選的解碼後高頻資料420以供後續處理。舉例來說，此些解碼後高頻資料420可代表一控制信號，以應用於超聲音遙控或是與多媒體平臺互動之智慧玩具。

圖4所示意之流程圖是根據示範之實施例闡明一種高頻聲音信號編解碼技術10T中之步驟S001~S016。請同時參照圖2~4，此高頻聲音信號編解碼技術10T於所示實施例中依照下列步驟進行：首先在步驟S001中，根據一編碼邏輯300和包含一起始特徵210(未圖示)的一編碼格式200(未圖示)決定高頻聲音信號100之編碼序列。此外，如圖2所圖示闡明，此編碼格式200是由時長35ms(milliseconds)之起始位元202、時長各25ms之資料位元D7、D5、D4、D2、D1、以及D0、時長各30ms之資料位元D6和D3、以及時長25ms之校驗位元204共同組成此幀編碼資料220，其中8個資料位元D7~D0的時長共180ms，此幀編碼資料220之總時長則為270ms。另外，如圖3所圖示闡明，此編碼邏輯300(未圖示)利用一狀態機(State Machine，一種計算之數學模型)310設 計編碼邏輯300。根據示範的具體表現例，此些高頻聲音信號100是在例如但不限於17~19kHz之亞超音波中挑選4個頻率來編碼，並分別以α、β、γ、δ來代表這4個頻率，其中此起始位元202使用特定頻率α來編碼，資料位元D7~D0則使用其餘頻率β、γ、以及δ等三者來編碼。根據示範的具體表現例，此幀編碼資料220從起始位元202之編碼頻率α開始，分別根據頻率α、β、γ、以及δ之狀態為0或1而決定轉移方向，並以此方式依序給予資料位元D7~D0編碼訊號，藉此可確保相鄰資料位元之編碼有所變化，進而增加此幀編碼資料220之可靠性和抗干擾特性。除此之外，因為編碼資料位元D7~D0時採取兩種不同之時間長度，即25ms和30ms，所以在解碼時可更加精確定位此幀編碼資料220之邊界，進而防止聲音反射或是在定位此幀編碼資料220之邊界時出現位元偏移之錯誤。最後的校驗位元204則是用以對資料位元D7~D0進行奇或偶同位檢查。

繼續參看圖2~4，接著在步驟S002中，預先分析原始音頻信號700(未圖示)之高頻特性，根據預設之信雜比、信號強度和高頻補償值確定高頻聲音信號之增益，按照此增益和此編碼序列將高頻聲音信號100混合至此些原始音頻信號700中。接著在步驟S003中，發送並接收此些混合後信號800，以過濾並放大此些混合後信號800中的高頻聲音信號100。接下來在步驟S004中，將此些過濾放大後之信號810(未圖示)數位化為時域波形信號。然後根據步驟S005，利用特定演算法將此些時域波形信號轉換為頻譜。在一些具體表現例中，此些特定演算法是採用例如但不限於快速傅立葉轉換(Fast Fourier Transform,FFT)和離散傅立葉轉換(Discrete Fourier Transform,DFT)等快速演算法。接著依據步驟S006，儲存此些頻譜和此些時域波形信號中的高頻資料400(未圖示)。在一些具體表現例中，此些高頻資料400包含此些時域波形信號中的時域資料和此些頻譜中的頻域資料，此高頻聲音信號編解碼技術10T主要使用此些時域資料和此些頻域資料中的信號相關性特徵來分析信號同步位置。也就是說，在解碼時分析此些高頻資料400的此些信號相關性特徵以定位此幀編碼資料220之邊界，其中此些信號相關性特徵即為每幀高頻資料400在解碼後之特徵參數402，此些特徵參數402包含各編碼頻率的能量、振幅、相位、信雜比、能量包絡形態、時域位元編碼週期性、平均能量，並藉此判斷是否符合編碼的時域特徵參數。另外針對頻域特徵參數，主要是使用隱馬爾可夫模型(Hidden Markov Model,HMM)之演算法來分析解碼路徑、輸出解碼綜合機率以代表解碼的可靠性、以及分析信號綜合信雜比參數，藉此判斷編碼是否符合頻域特徵參數。

如圖2和4所示，之後依照步驟S007，計算此些高頻資料400之特徵參數402。接下來根據步驟S008，確定此些特徵參數402是否符合此起始特徵210，若符合此起始特徵210則於步驟S009中連續接收一特定間隔的此些高頻資料400，否則就繼續檢測。根據示範的具體表現例，此起始特徵210包含但不限於此起始位元202所具有之特定時長35ms、特定頻率α之能量和信雜比。然後於步驟S010，根據此編碼邏輯300定位於所接收之高頻資料中此編碼格式之資料邊界。根據示範的具體表現例，此特定間隔約為300ms，而此編碼格式200之資料邊界即為此幀編碼資料220之邊界，此幀編碼資料220之邊界經過定位後可為後續解碼提供精準的幀移(frame shift)參數。接著於步驟S011，對定位後高頻資料410作抗反射濾波處理，抗反射處理是在起始位元202之特定頻率α後，針對頻域特徵參數按照一幀編碼資料220之週期進行一次回音信號削弱處理，目的是降低前一位元之編碼頻率信號對當前狀態的影響。經過此步驟S011之抗反射濾波處理後，可消除房間回音干擾或室外障礙物回波干擾之影響。於步驟S012則是重新計算此些特徵參數402。根據示範的具體表現例，此些特徵參數402是依照步驟S005~S007的方式來重新計算。之後於步驟S013根據此編碼邏輯300將此些定位後高頻資料410解碼。接下來，於步驟S014校驗解碼後高頻資料420，若校驗失敗則於步驟S015中根據此編碼邏輯300修復弱能量和低信雜比的解碼後高頻資料420。根據示範的具體表現例，校驗方式即是利用此校驗位元204進行同位檢查(parity check)。最終在步驟S016中，校驗成功或是修復後的解碼後高頻資料420，再根據解碼後的綜合機率和信號平均強度，過濾低綜合機率和弱信號的解碼後高頻資料420，以篩選出較為可靠的解碼後高頻資料420並將其輸出以供後續處理。舉例來說，此些經篩選的解碼後高頻資料420可代表一控制信號，以應用於超聲音遙控或是與多媒體平臺互動之智慧玩具。在一些具體表現例中，以不影響此高頻聲音信號編解碼技術10T所欲達成之目標為原則，上述步驟S001~S016之先後順序可隨意更動、整合、分解或同步進行。舉例來說，可預先分析原始音頻信號700之高頻特性，再來決定高頻聲音信號100之編碼序列。也就是說，步驟S001和步驟S002之順序可互換。

前文已詳細描述種種特徵和面向。除非此描述明確將特徵的一組合排除在外，否則本文描述涵蓋許多於此所描述之特徵和面向的任何和全部組合。儘管本說明書已顯示並描述示範的實施例，所屬技術領域中具有通常知識者將可理解的是在未脫離本說明書之精神與範疇的情況下，可於其中進行在細節方面的種種變更，本說明書之精神與範疇如下面的申請專利範圍所定義。

10S‧‧‧高頻聲音信號編解碼系統

100‧‧‧高頻聲音信號

420‧‧‧解碼後高頻資料

500‧‧‧音調編輯軟體

600‧‧‧音調偵測裝置

610‧‧‧接收裝置

620‧‧‧類比電路

622‧‧‧自動增益控制電路

624‧‧‧帶通濾波器

626‧‧‧帶通放大器

628‧‧‧類比至數位轉換器

630‧‧‧處理單元

632‧‧‧記憶體

634‧‧‧音調解碼元件

636‧‧‧聲音微控制單元

700‧‧‧原始音頻信號

800‧‧‧混合後信號

Claims (12)

1. 一種高頻聲音信號編解碼系統，包含：一音調編輯軟體，根據一編碼邏輯和包含一起始特徵的一編碼格式決定高頻聲音信號之編碼序列，並預先分析原始音頻信號之高頻特性，以將高頻聲音信號與該些原始音頻信號混合；一播放媒介，發送混合後信號；以及一音調偵測裝置，包含：一接收裝置，接收該些混合後信號；一類比電路，過濾並放大該些混合後信號中的高頻聲音信號，且將該些過濾放大後之信號數位化為時域波形信號；以及一處理單元，用於將該些時域波形信號轉換為頻譜、儲存該些頻譜和該些時域波形信號中的高頻資料、計算該些高頻資料之特徵參數、檢測該些特徵參數是否符合該起始特徵，若符合則連續接收一特定間隔的該些高頻資料、定位該些高頻資料中的該編碼格式之資料邊界、對定位後高頻資料作抗反射濾波處理、重新計算該些特徵參數、解碼該些定位後高頻資料、校驗解碼後高頻資料，若校驗失敗則修復該些解碼後高頻資料、以及篩選並輸出該些解碼後高頻資料。
2. 申請專利範圍第1項之高頻聲音信號編解碼系統，其中該類比電路包含一自動增益控制電路、一帶通濾波器、一帶通放大器、一類比至數位轉換器，該自動增益控制電路初步過濾該些混合後信號、該帶通濾波器進一步過濾該些混合後信號中的高頻聲音信號、該帶通放大器放大該些混合後信號中的高頻聲音信號，該類比至數位轉換器將該些過濾放大後之信號數位化為時域波形信號。
3. 申請專利範圍第1項之高頻聲音信號編解碼系統，其中該處理單元包含一記 憶體、一音調解碼元件、以及一聲音微控制單元，該記憶體係用於儲存該些高頻資料，該音調解碼元件係用於接收一特定間隔的該些高頻資料、定位該些高頻資料中的該編碼格式之資料邊界、以及解碼該些定位後高頻資料，該聲音微控制單元轉換該些時域波形信號為頻譜、計算該些高頻資料之特徵參數、檢測該些特徵參數是否符合該起始特徵、重新計算該些特徵參數、校驗和修復解碼後高頻資料、以及篩選和輸出該些解碼後高頻資料。
4. 申請專利範圍第1項之高頻聲音信號編解碼系統，其中根據預設之信雜比、信號強度和高頻補償值確定高頻聲音信號之增益，按照該增益和該編碼序列將該些高頻聲音信號與該些原始音頻信號混合，該些時域波形信號是藉由快速傅立葉轉換和離散傅立葉轉換等演算法轉換為該些頻譜，該編碼邏輯用於定位該編碼格式之資料邊界、編碼該些定位後高頻資料、修復該些解碼後高頻資料。
5. 申請專利範圍第1項之高頻聲音信號編解碼系統，其中該些高頻聲音信號之頻率範圍介在17~19kHz。
6. 申請專利範圍第1項之高頻聲音信號編解碼系統，其中該編碼格式包含一起始位元、多個資料位元、以及一校驗位元，該編碼邏輯利用一狀態機設計編碼邏輯。
7. 申請專利範圍第1項之高頻聲音信號編解碼系統，其中該高頻資料包含該些頻譜中的頻域資料和該些時域波形信號中的時域資料，該些特徵參數包含時域特徵參數和頻域特徵參數。
8. 一種高頻聲音信號編解碼技術，包含：根據一編碼邏輯和包含一起始特徵的一編碼格式決定高頻聲音信號之編碼序列；預先分析原始音頻信號之高頻特性以將高頻聲音信號與該些原始音頻信號 混合；發送並接收該些混合後信號，以過濾並放大該些混合後信號中的高頻聲音信號；將該些過濾放大後之信號數位化為時域波形信號；將該些時域波形信號轉換為頻譜；儲存該些頻譜和該些時域波形信號中的高頻資料；計算該些高頻資料之特徵參數；確定該些特徵參數是否符合該起始特徵，若符合該起始特徵則連續接收一特定間隔的該些高頻資料，否則就持續檢測；定位該些高頻資料中的該編碼格式之資料邊界；對定位後高頻資料作抗反射濾波處理；重新計算該些定位後高頻資料之該些特徵參數；將該些定位後高頻資料解碼；校驗解碼後高頻資料，若校驗失敗則修復該些解碼後高頻資料；以及篩選並輸出該些解碼後高頻資料。
9. 申請專利範圍第8項之高頻聲音信號編解碼技術，其中根據預設之信雜比、信號強度和高頻補償值確定高頻聲音信號之增益，按照該增益和該編碼序列將該些高頻聲音信號與該些原始音頻信號混合，該些時域波形信號是藉由快速傅立葉轉換和離散傅立葉轉換等演算法轉換為該些頻譜，該編碼邏輯用於定位該編碼格式之資料邊界、編碼該些定位後高頻資料、修復該些解碼後高頻資料。
10. 申請專利範圍第8項之高頻聲音信號編解碼技術，其中該些高頻聲音信號之頻率範圍介在17~19kHz。
11. 申請專利範圍第8項之高頻聲音信號編解碼技術，其中該編碼格式包含一起 始位元、多個資料位元、以及一校驗位元，該編碼邏輯利用一狀態機設計編碼邏輯。
12. 申請專利範圍第8項之高頻聲音信號編解碼技術，其中該些高頻資料包含該些頻譜中的頻域資料和該些時域波形信號中的時域資料，該些特徵參數包含時域特徵參數和頻域特徵參數。