TW204406B - Audio signal coding device - Google Patents

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2〇4_ A6 B6 經濟部中央標準局S工消費合作社印製 五、發明説明（1 ) 〔産業上之利用領域〕 本發明，係鼷於將輸入音頻信號以每單位適應性的數 元分配量子化之音頻信號的高效率编碼裝置。 〔先前之技術〕 自先前，在把音頻信號壓縮而编碼的高效率偏碼技術 ,有例如，將輸入音頻信號（數位音頻資料）之所定試樣 或所定時間框予以區段化，在此每一區段施以所謂區段浮 動處理，把各區段的資料以適應性之數元分配量子化而傳 輸，同時將關於上述區段浮動處理的參數傳輸者。 在此，上述區段浮動處理，基本上，係在上述區段内 之各字乘以共同的值使之變大，以提高量化時的精確度者 ,具體地，做為一例，有例如找出區段内之各字的绝對值 之中最大者（最大絶對值），使用該最大绝對值不會飽和 的對該區段内之金部字共同的浮動係數進行浮動處理者。 做為更簡便者。也有利用數元移位的6 d B單位之浮動。 同時，上述區段浮動處理，通常，偽對將上述所定時間框 的時条列之音頻信號變換為頻率所得的頻譜信號披實施。 在圔8,顯示進行上述區段浮動處理之單位。亦即， 如圖8所示，上述區段浮動處理，將在時間軸方向及頻率 軸方向被分割的每各小領域被進行。例如，將在所定時間 框T 1〜T 4的任意頻率帶域之4個區段（區段浮動的區 段B1〜B4)之各區段單位，被實施區段浮動處理。 可是，在以上述區段浮動把輸入音頻信號壓縮的糸統 (請先閲讀像面之注意事項再填寫本頁) —裝· 訂‘ .線. 衣紙張尺茂適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210父297公兌）-3 - 81.9.25,000 ^04406 A6 B6 經濟部中央揉準局s工消費合作社印製 五、發明説明（2 ) ，有發生所諝預回音的現象之處，該預回音，在譯碼化及 再生後的音質上，成為很大之問題。 在此，上述所諝預回音，傜指在被進行上述區段浮動 的時間框内，例如被包含過渡性信號時，即信號電平會急 激地變大（在時間框内有音色高的信號存在）時，量化雜 音將在其時間框内大約相同地出現，在此時間框内出現在 信號電平低的地方出現之置化雜音由於後述的所謂掩蔽效 應不作用而會聽到之現象，或指在該信號電平低的地方出 現之量化雜音本身。 例如，在圖9所示，對包含有信號電平會急激地變高 的信號之音頻信號，在每所定時間框（時間框T1〜T4 )實施區段浮動處理後予以譯碼化時（把音頻信號壓縮後 予以伸長），將如圖10所示，在包含該信號電平會急激 變高的信號之時間框T 2的信號電平低處（時間框2之前 半部份），將會出現上述預回音（量化雜音）pe。 該預回音會發生的原因，有如下者。 亦即，如上述地，把輸入音頻信號區段化，在該每一 區段實施所謂區段浮動處理，將各區段的資料以適應性之 數元分配（bit-allocation)予以量子化而傳輸的高效率 编碼處理，例如，在圖11所示，將在上述每各區段B1 〜B4之能量E (各框的每區段之信號能E 1 (1)〜 E4 (4))被求得。而根據此等各能量El (1)〜 E4 (4)被求得考慮容許雜音能量P (考盧各框的每一 區段之掩蔽效果之容許雜音能量PI (1)〜P4 (4) (請先閲讀背面之注意事项再填寫本頁) 丨裝. 訂. .線. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公笼） 81.9.25,000 A6 B6 經濟部中央標準局Λ工消費合作社印製 五、發明説明（3) 。並且，將由該各區段B1〜B4的容許雜音能量P1 ( 1)〜P4 (4),和在各區段B1〜B4之區段浮動處 理的浮動係數（檫度因數SI (1)〜S4 (4))之值 求得對應於上述數元分配數的字長（字長W1 (1)〜 W4 (4))。再者，上述浮動傜數（標度因數S),僳 在上述毎區段的頻譜信號之例如峰值或平均值來以所定的 係數而得。同時，對應於上述數元分配數之字長W,將根 據對應上述各區段的頻譜倍號之能量E的上述容許雜音能 量P而被求得。 此時，在該圖1 1,時間框T2内的區段B2,係如 在前述圖9所示，由於該時間框T 2内的信號之後半部份 的信號能量已變大，所以上述區段B2之上述信號能量 E2 (2),和根據該信號能量E2 (2)的容許雜音能 量（即依上述信號能E 2 (2)被掩蔽之雜音電平） P2 (2)也將披評估為大的值。在如此之情況，該區段 B2的頻譜信號之量子化時披分配的數元數（卽對應於字 長W2 (2)之數元數），將只被分配把量化雜音抑制到 上述容許雜音能量P2 (2)以下的程度。 然而，如在上述圖9所示，區段B2即時間框T2的 前半部份由於係倍號電平低，所以實際上，傜如圖12所 示，該時間框T2的前半部份之區段B2,的容許雜音能 量P2 (2) 應該成為低之值才是。同時，由於如在 圖9所示地時間框T 2的後半部份傺信號電平急激地變大 者（過渡性信號），所以實際上如圖12所示，該時 (請先閲讀背面之注意事項再場寫本頁) 裝· 訂. -線. 衣纸張又度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐）-5 - 81.9.25,000 204406 經濟部中央標準局MK工消費合作社印製

A6 B6 五、發明説日#() 間框T 2的後半部份之區段B 2»的容許雜音能量 P2 (2) 2，應該是成為高之值才是。再者，圖12中 ,對應於上述圖9的信號，也同時顯示時間框T2之區段 Β2ι, B22 的信號能量 E2 (2) E2 (2) 2。 由於這種情況，所以如圖11地把分配數元數決定時 ，在上述圓12的時間框T2之前半部份（匾段B2:的 部份），超過上述容許雜音能量P2 (2) 2之量化雜訊 將會成為如前述的預回音而被聽到。 〔發明所要解決之課題〕 可是，做為防止上述預回音的方法，有例如，由於把 上述時間框畫量取小而使産生預回音之時間畫量變小，利 用上述的所謂反向掩蔽（Backward Masking)亦即以時間 性地在後面的音使前面的音被掩蔽之現象（但是，掩蔽效 果只限於非常短的時間。）使上述預回音聽不到之方法。 然而，由於在通常的音頻信號，如果把時間框取短時 编碼效率會變差，所以無法將時間框極端地取短。 同時，也有例如，把信號電平會急激變大的時間框檢 出，在其時間框把數元予以多分配而減少量子化畤變之方 法〇 但是，在把數元多分配的方法時，實際上要正確決定 到底把多少多餘之數元分配是很困難的。 並且，雖然也可以使上述時間框成為可變，而僅使信 號電平會急激變大的時間框變短，但是•通常由於如上述 ---;----Γ-----------------裝------訂------線 (請先閲讀背面之注意事項再場寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） 一 6 一 20440ο

Α6 Β6 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説喊（) 地，上述匾段浮動處理像對於把上述時間框的時条列之音 頻信號變換為頻率麯所得之頻譜信號實施，所以在此情況 ,也由於從上述時条列信號求得頻譜時的窗口形狀等之鼷 像，不能使太短的時間框混在。 因此，要僅以此等縮短時間框之方法防止預回音，有 界限。 本發明，係鑑於如上述的實情而被提案者，其目的在 提供能防止被稱為預回音之音質劣化的音頻信號之高效率 编碼裝置者。 〔為了解決課題之手段〕 本發明的音頻信號之高效率偏碼裝置，偽為了達成上 述目的而被提案者，係將輸入音頻信號在毎所定單位以適 應性之數元分配予以量子化的音頻信號之高效率偏碼裝置 ,具有將計算在上述每所定單位利用聽覺特性的容許雜音 能量，同時由於將以對於關注之所定單位的過去之所定單 位計算的容許雜音能量加重相加，而計算該關注之所定單 位的容許雜音能量之容許雜音能量算出手段而成，以根據 該容許雜音能置算出手段所求得的容許雜音能置之分配數 元數進行上述量子化者。 此時，上述所定單位，僳做為進行區段浮動的區段單 位。同時，做為上述匾段浮動之區段，可以使用將時間軸 的輸入音頻信號在毎所定抽樣以正交變換等變換為頻率軸 之頻辑資料，把該頻譜資料更以複數帶域分割的各帶域。 東紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） ~ 7 ~ ---;----Γ-----------------裝------ΤΓ------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 2〇44〇〇 A6 B6 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 五、發明説明（6) 因此，在上述容許雜音能置算出手段，將求得該毎一帶域 (區段）利用上述所覺待性之容許雜音能量。 更且，做為上述所覺持性，可以舉出例如所諝掩蔽待 性（效果）及等镨度特性。 再者，上述所諝掩蔽效應，僳指依人的所覺特性，由 某種聲音使其他聲音被掩蔽而變為所睫不到之現象。換言 之，上述所諝掩蔽，俱指由某信號使其他信號披掩蔽而變 成所不到的現象，該掩蔽效應，有由時間軸上之音頻信號 的時間軸掩蔽效應，和由頻率軸上之信號的同時刻掩蔽效 應。由於此等掩蔽效應，即使在將披掩蔽之部份有雜訊， 此等雜訊也將聽不到。因此，在實際的音頻信號，該披掩 蔽效應之範圍内的雜訊將被成為能容許之雜訊。同時，在 該掩蔽效應，也有所謂前向掩蔽（Forward Masking)效 應即由時間性在前面的磬音使後面之聲音被掩蔽的現象， 和所謂反向掩蔽（Backward Masking)即由時間性在後面 之聲音使前面的磬音被掩蔽之現象（但是，掩蔽效應將被 限於非常短的時間。）存在。 同時，上述所諝等響度特性（等銎度曲線）像關於人 的聽覺特性之特性曲線，例如求得在聽到和1 KH Z的純 音相同大小之各頻率的磬音之音壓以曲線連結者.也披稱 為饗度之等感度曲線。同時，該等饗度曲線，僳和所諝最 小可聽限的曲線成大致相同曲線者。因此，在此等蜜度曲 線，例如在4KHz附近音壓比在1 KHz處降低8〜 10dB也會聽成和ΙΚΗζ相同大小，相反地，在 (請先閲讀背-面之注意事項再填窝本頁) 裝. 訂· 線· 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐）_ g _ 81.9.25,000 20440ο Α6 Β6 經濟部中央標準局霣工消费合作社印製 五、發明説明（7 ) 5 OKH z附近則比在1 KH z的音壓約高1 5 d B才能 騁成相同大小。由於如此，考廉上述掩蔽效應及等響度待 性算出上述容許雜音能量，可知係適合人的睡凳持性。 亦即，本發明之音頻信號之高效率偏碼裝置，係在利 用暖凳的掩蔽持性及等響度待性之容許雜音能量的決定時 ，由於把時間性地連缅之分析區段間的相關予以假定，進 行容許雜音能量之再計算，而使之防止被稱為預回音的音 質劣化者。 更具髖地說明時，本發明的音頻信號之高效率偏碼裝 置，偽具備有，例如，將輸入音頻信號在所定的每一時間 框變換（正交變換而變換為頻率軸上之成份）為頻譜資料 的頻譜資料變換手段，和把該每一框之頻譜資料在每一帶 域予以區段（區段浮動的區段）化，把該每區段之信號能 量算出的信號能量箄出手段，和從以上述信號能量算出手 段所得之信號能量利用聽感的掩蔽特性及等響度待性算出 在各區段單位能容許之容許雜音能量（一次容許雜音能量 )的一次容許雜音能置算出手段，和使用在求得關注之區 段的容許雜音能量時以對該關注之區段的過去之區段已求 得的容許雜音能量（二次容許雜音能量）算出該關注之區 段的二次容許雜音能量（對該關注之區段最後被決定的容 許雜音能量）（即把在過去之區段所求得的二次容許雜音 能量加重相加而算出關注之區段的二次容許雜音能量）之 二次容許雜音能童算出手段，和記億在上述二次容許雜音 能量算出手段使用的上述過去之區段的二次容許雜音能量 (請先閲讀背-面之注意事項再填窝本頁) 裝· 訂. -線· 本紙張尺度適用中國國家櫺準（CNS)甲4規格（210 X 297公踅） 81.9.25,000 -9 - 204406 A6 B6 經濟部中央櫺準局R工消费合作社印製 五、發明説明（8) 之記億手段，和根據以上述二次容許雜音能置算出手段求 得的二次容許雜音能量決定每各區段最適當之分配數元數 的分配數元數決定手段，和根據以上述分配數元數決定手 段分配的數元數進行毎各區段之上述頻譜資料的適應性置 子化之量子化手段，和把以上述量子化手段被置子化的頻 譜資料以所定之數元數予以编碼的编碼手段而成者。 〔作用〕 根據本發明的音頻信號之高效率偏碼裝置時，量子化 時的分配數元數僳根據對應於信號能量之容許雜音能量， 因此在容許雜音能量大時，即使減少量子化分配數元數也 不易使置化畸變明顯，當容許雜音能董小的時候，如果不 增加量化分配數元數時量化畸變將容易明顯。此時，例 如某關注區段包含過渡性信號時，將在此過渡性信號的前 沿部份産生預回音，但是由於在計算該關注的區段容許雜 音能量時由於把以定常狀態之過去的區段已計算之容許雜 音能量予以加重相加，使在該關注區段被算出的容許雜音 能量變小。由此能使根據該容許雜音能量之量化分配數元 數增加。因此，能夠抑制發生在該闋注的區段之過渡性信 號的前沿部份之預回音。 〔實施例〕 以下，將本發明的實施例一面參照圖面予以説明。 本實施例的音頻信號之高效率偏碼裝置，偽如圖1所 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 丨裝- 訂. -線· 本紙張夂度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公笼）_ 1〇 _ 81.9.25,000 1〇44〇〇 A6 B6 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（9) 示，將輸入音頻信號以每一所定單位適應性的數元分配予 以置子化之音頻信號之高效率偏碼裝置，在上述每一所定 單位計算利用賻覺持性的容許雜音能量，同時由於把以對 開注之所定單位的過去所定單位計算之容許雜音能置予以 加重相加，做為計算該關注的所定單位之容許雜音能量的 容許雜音能量算出手段，具有後述之信號能量算出電路2 ,一次容許雜音能量算出電路3,二次容許雜音能量算出 電路4，聽覺持性算出電路6,二次容許雜音能量的記億 器7而成，使之以根據該容許雜音能量算出手段求得的容 許雜音能量（二次容許雜音能置）之分配數元數進行上述 量子化者。 此時，在本實施例，僳把上述所定單位做為進行所諝 區段浮動的區段單位。同時，做為在本實施例之上述區段 浮動的區段，係將時間軸之軸入音頻信號在每一所定抽樣 以正交變換等變換為頻率軸的頻譜資料，而使用更將該頻 譜資料分割成複數帶域之各帶域。更且，在本實施例做為 上述聽覺恃性，可以舉出例如所諝掩蔽持性（效應）及等 饗度特性。 亦即，在圖1所示的本實施例的音頻信號之高效率偏 碼裝置，在輸入端子10,將被供給例如在圖2所示的數 位音頻PCM信號AD,該音頻PCM信號AD將被送到 頻譜資料變換電路1。在該頻譜資料變換電路1,由於將 上述音頻P CM倍號AD,在每N抽樣使用正交變換（例 如雜散餘弦變換，高速傳里葉變換）等予以頻率分析，而 矣纸張尺度適用中國國家櫺準（CNS)甲4規格（210 X 297公楚）_ U - 81.9.25.000 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 訂. 線. 204406 A6 B6 緩濟部中央櫺準局S工消f合作社印製 五、發明説明（IQ 變換為如圖3所示的頻率軸上之頻譜資料SD。此時，在 本實施例，係把進行由該正交換的分析之N抽樣的範圔做 為框。再者，上述圖2中，各框僳附以……，η — 1, η ,η + 1 ,......之記號表示。 從該頻譜資料變換電路1的頻譜資料SD,將被送到 量子化電路8。在該量子化電路8,將把被供給之頻譜資 料SD以區段浮動處理予以正規化（noma lize)後，由根 據以後述的區段單位求得之容許雜音能量的適應性數元分 配予以S子化。在此，上述區段浮動之浮動偽數（標度因 數），偽在上述頻譜資料SD的峰值或平均值乘以所定之 俗數而求得者。該量子化電路8的量子化輸出，将由编碼 電路9以所定之數元數被编碼。該编碼輸出將從输出端子 1 1被送到後端的構成。 在本實施例之高效率偏碼装置，為了進行根據在上述 量子化電路8以區段單位求得的容許雜音能量之適應性數 元分配的量子化之該分配數元數，由以下的構成被求得。 為了求得該適應量子化的分配數元數，從上述頻譜資 料變換電路1之頻譜資料SD，也將被送到信號能量算出 電路2。在該信號能量算出電路2，將把如上述匾3所示 地得到的頻譜資料SD,分割為Μ値（0〜Μ — 1)之帶 域而形成區段，在每各區段（每帶域）求得信號能量 E n ( m ) 〇 此時，在本實施例，由於如上述地使之進行區段浮動 處理，故把在該信號能量算出電路2的上述Μ個之帶域（ 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS)甲4規格（210 X 297公笼） 81.9.25,000 -12 - 20440^ Α6 Β6 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 五、發明説明（11) 區段），做為進行該區段浮時之分割單位使用。再者，在 上述信號能量的En (m)之η傜表示上述输入音頻 PCM信號AD的第η値上述框，m傜表示該第η値框内 的例如從低域或從高域之第m値上述區段。 在上述信號能量算出電路2求得的每各區段（每帶域 )之信號能量En (m),將被送到一次容許雜音能量算 出電路3。在該一次容許雜音能量算出電路3,將從被供 給的上述信號能量E n (m)利用瞎覺持性（例如掩蔽效 應及等糝度待性），求得在上述每區段單位（區段浮動之 每區段）以該區段單位能容許的容許雜音能置（一次容許 雜音能量）pn (m)。再者，在此一次容許雜音能量之 η傜表示上述第η値的框，m傈表示該第η値框内之第m 値區段。 做為在上述一次容許雜音能量算出電路3在該一次容 許雜音能置Pn (m)的算出時被利用之上述聽覓待性， 僳使用，例如，由聽覺待性算出電路6例如根據以上述信 號能量算出電路2所求的信號能量求得之前述掩蔽效應及 等饗度特性。 在上述一次容許雜音能量算出電路3求得的上述第η 個框之上述第m個區段的一次容許雜音能置ρ n ( in )， 將披送到能段之二次容許雜音能量算出電路4。在該二次 容許雜音能量算出電路4，某一開注的區段（上述第η © 框之上述第m個區段）的二次容許雜音能量P n (m )， 將由在對該関注之區段（第η個框的第m個區段）之過$ (請先-«讀背*之注意事項再填寫本頁) .裝. 訂. 線· 本紙張尺度適用中國國家橒準（CNS)甲4規格（210 X 297公踅） 81.9.25,000 -13 - 2〇44〇^> A6 B6 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印製 五 '發明説明（12) 的區段已披計算所得之容許雜音能量（二次容許雜音能量 )予以加重柑加而被算出。例如，做為對該闢注的區段（ 第η値框之第m個區段）的過去之區段，使用到3框前為 止的區段時，要求得該關注之區段的二次容許雜音能量 P n (m )時，傜把在該關注的區段之前面的3傾區段已 被求得之二次容許雜音能量pn = 3 (m), Pn — 2 (m) , Pn—l (m),對該關注的區段之上 述一次容許雜音能置Pn (m)予以加重相加。 亦邸，在該二次容許雜音能量算出電路4的計算上述 關注之區段的二次容許雜音能量Pn (m)時，具體上僳 由使用在數1所示之數式（1)予以計算，而進行上述過 去的區段之二次容許雜音能量Ρη—3 (m), Pn — 2 (m) , Pn — 1 (m)的加重相加。 〔數1〕 Pn(m) = α (0) - p n(m) + α Cl) · Pn-1 (ra) 4- α (2) · Pn-2(m) 4- α C3) Ρn-3(m) =Σ a(i)· Pn-i(m) ....⑴ 再者，在該數1所示的數式（1),式中m為〇$m 彡Μ — 1·式中P n (m)為在上述第n値框之第m個區 段浮動的區段之二次容許雜音能量，式中pn-1(m) 衣纸張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公穿）_ _ 81.9.25,000 (請•先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) —裝· 訂. ,0440〇 A6 B6 經濟部中央櫺準局βχ消費合作社印製 五、發明説明（13) 係在第η — 1値框的第m値區段之二次容許雜音能量， Ρ η — 2 ( m)僳在第η — 2値框的第m値區段之二次容 許雜音能量，Pn_3 (m)係在第η — 3傾框的第m傾 區段之二次容許雜音能量。同時，式中a (i)為加重函 數，ct (i)為 Σα (i) =1 且滿足 a (i) > ct (i+1)的條件。同時，例如α (i)係表示 α ( i ) = {◦. 7, Ο. 2, Ο. Ο 5 , Ο . 05}, i=〇,1, 2, 3之值者。 在上述二次容許雜音能量算出電路4，係將以上的計 算在各區段單位進行。 在如上述二次容許雜音能量算出電路4的計算時將被 使用之過去的各區段之二次容許雜音能量，傜披保持在記 億己被求得的二次容許雜音能量之做為記億手段的例如記 億器7内。再者，做為被記億在該記億器7之資料，並不 限於到上述3框前為止的資料（二次容許雜音能量之資料 )，也可以記億在此以前的資料。因此，在上述二次容許 雜音能量算出電路4，和過去3框一起更能使用在此以前 的資料進行上述之計算。 在上述二次容許雜音能量算出電路4求得的關注之區 段的二次容許雜音能量P n (m)之資料，将被送到做為 分配數元數決定手段的數元分配電路5。該數元分配電路 5,係根據在上述二次容許雜音能量算出電路4所求得的 上述第η框之第m區段的二次容許雜音能量P n ( m )， 決定在上述量子化電路8之該第η框的第m區段之上述頻 {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝. 訂. •線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4現格（210 X 297公犛）-15 - 81.9.25.000 ί〇0440〇 Α6 Β6 經濟部中央揉準局R工消費合作社印i衣 五、發明説明（14) 譜資料SD的釁子化時最適當之分配數元數者.将输出對 應於該分配數元數的例如字長之資料。 由此，如上述地，在上述置子化電路5,将根據以該 數元分配電路5求得的上述第m區段之分配數元數資料（ 字長的資料），被進行該第m區段之頻薄資料SD的適應 性暈子化。同時，從上述數元分配電路5之分配數元數資 料，將經由端子12被送到後段的構成。 在此，把如上述之由上述二次容許雜音能量算出手段 被求得的上述二次容許雜音能量P n (m),從人的聽覺 之觀點試加考慮。為此，舉出如圖5〜圖7所示的3種輸 入音頻信號（輸入音頻PCM信號AD之波高值）為例。 在圔5係將做為上述音頻信號在第η框被輸入急激地變化 為大能量的信號（過渡性信號）之倩形，在圖6傜將完全 定常信號被輸入的情形，在圖7偽將在第η框急激地變化 為小的信號能量之信號（過渡性信號）披輸入的情況做為 例子。再者，此等圖5之a,圖6之a,圖7之a中，係 顯示對上述3種輸入音頻信號（AD)的各別之前述第 η - 3，η - 2, η — 1傾的各框之例如上述第m區段的 二次容許雜音能量Pn — 3 (m) , Pn — 2 (m), Pn — 1 (m)，和第η框之第m區段的一次容許雜音能 量Pn (m),而在圖5之b,圔6之b,圖7之b則顯 示在上述3種輸入音頻信號分別披求得的第η框之第m區 段的上述二次容許雜音能量P n ( m )。 亦即，在本實施例之高效率偏碼裝置，僳如在上述圖 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) r 各纸張尺度適用中國國家櫺準（CNS)甲4规格（210 X 297公踅）~ ~ 81.9.25,000 204406 A6 Ββ 鳗濟部中央標準局R工消费合作社印製 五、發明説明（15) 5所示地，以在上述第η框急激地變化為大能置的信號做 為輸入進來時被計算的上述1次容許雜音能置Pn (m) 進行编碼時，將會産生在框的起頭部即在信號之前沿部不 能容許（不被掩蔽）的雜音（預回音）。此時，如上述地 由於對上述第η框之第m區段的上述一次容許雜音能量 Pn (m),把已披計算的過去之區段的二次容許雜音能 置Pn — i ( m )(但是i=3,2, 1)予以加重相加 ，將能得到上述第η框的第m區段之二次容許雜音能量 Pn (m)。該二次容許雜音能量Pn (m)像比上述一 次容許雜音能量Pn (m)小的值，因此，將把預回音抑 制，使之不容易睫到地作用。 同時，如圖7所示，相反地在第η框有急激地變成小 的信號能量之信號做為输入而進入時，由將已被計算的過 去之二次容許雜音能量Pn—i (m)予以加重相加，使 上述第η框的第m區段之二次容許雜音能量P n ( m)更 向大的值計算，在第η框内將會産生不披容許之雜音，但 是由於時間軸上的掩蔽效應（例如前述之前向掩蔽），其 雜音將睫不到。 再者，如圖6所示，在完全的定常信號之倩形，由於 上述一次容許雜音能量Pn (m)和已被計算之過去的二 次容許雜音能量Pn — 1 (m)之值相等，即使如上述地 加重相加.該第η框的第m區段之二次容許雜音能量 Pn (m),將和一次容許雜音能量Pn (m)不會變化 ,由容許雜音能量的再計算完全没有影饗。 (請先閱讀背*之注意事項再填窝本頁) -裝. 訂. •線. 本紙張尺度適用中國國家樣準（CNS)甲4规格（210 X 297公笼）-\η - 81.9.25,000 ^0440^ Α6 Β6 經 濟 部 中 喪 揉 準Μ, Ά X. 消 費 合 作 社 印 製 五、發明説明（16) 如以上所述，本實施例的音頻信號之高效率偏碼裝置 ,將在上述毎區段計算利用聽覺的掩蔽待性及等響度特性 之容許雜音能量，同時由於把對關注區段的過去之區段計 算的二次容許雜音能量Pn_i (m)予以加重相加，做 為計算該開注區段的二次容許雜音能量P n (m )之容許 雜音能董算出手段，具有信號能量箕出電路2, —次容許 雜音能置算出電路3,二次容許雜音能量算出電路4,聽 覺持性算出電路6,記億器7而成，由於使之以根據該容 許雜音能S算出手段求得的二次容許雜音能量之分配數元 數進行以上述量子化電路8的適應置子化處理，而能夠時 間性變動大之信號有效率地進行编碼，減低聽感上容易聽 到的雜訊，提高音質。亦卽，成為能夠防止被稱為預回音 之音質劣化。 再者，雖然做為本發明的實施例，係如上述地，関於 將時条列之音頻信號變化為頻譜資料者予以编碼的条統予 以說明，但是，本發明，係對把時条列信號分割為副波帶 而编碼（所諝sub-band coding)者等，對時条列信號進 行區段浮動處理之条統也能夠適用。 〔發明之效果〕 從以上的説明也顯示，使用本發明的音頻信號之高效 率偏碼裝置，將計算每所定單位利用聽覺特性的容許雜音 能量，同時由於以對所定單位的過去之所定單位計算的容 許雜音能量予以加重相加，具有將該闋注的所定單位之容 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -_裝· 訂. 本紙張夂度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297 -18 - 81.9.25.000 204406 «濟部中央櫺竿局員工消費合作杜印製 五、發明説明（17) 許雜音能置的容許雜音能量算出手段而成，由於使之根據 以該容許雜音能量算出手段求得的容許雜音能量進行量子 化.更且，使所定單位成為進行區段浮動之區段單位，而 能對時間性變動大的信號有效率地進行编碼，能夠減低睫 覺上容易聽到的雜音，提高音質。亦即，成為能夠防止被 稱為預回音之音質劣化。 圖面之簡單說明 〔圖1〕 為顯示本發明實施例的音頻信號之高效率偏碼裝置的 概略構成之方塊電路圖。 〔圖2〕 為顯示輸入音頻PCM信號和頻率分析的單位之圖。 〔圖3〕 為顯示由頻率分析所得到的頻譜資料之圖。 〔圖4〕 為說明各帶域（區段）的信號能量用之圖。 〔圖5〕 為說明做為輸入音頻信號在第η框被輸入急激地變化 為大能量的信號時之第m區段的二次容許雜音能量算出用 之圖。 〔圖6〕 為說明做為輸入音頻信號被輸入完全的定常信號時之 第m區段的二次容許雜音算出用之圖。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 訂· 線. 本紙張尺度適用中固國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公踅）-jg ™ 81.9.25,000 20440。 A6 B6 經濟部t央標準局β工消费合作社印« 五，發明説明（18) 〔圖7〕 為説明為輸入音頻倍號在第η框被輸入急激地變化為 小能量的信號時之第m區段的二次容許雜音能量算出用之 圖。 〔圖8〕 為說明區段浮動單位用之圖。 〔圔9〕 為顯示過渡性信號之例的波形圖。 〔圔 1 0〕 為說明預回音用之波形圖。 〔圔 1 1〕 為說明先前的分配數元數決定之情形用的圖。 〔圖 1 2〕 為説明由先前的分配數元數決定之問題點（預回音） 的發明原因用之圔。 〔記號之說明〕 1……頻譜資料變換電路 2……信號能量算出電路 3……一次容許雜音能量算出電路 4……二次容許雜音能量算出電路 5 ......數元分配電路 6……聽費特性算出電路 7……記億器 (請先《讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝. 訂· 丨線· 本纸張尺度速用中S國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公笼）_ 2〇 - 81.9.25.000 204406 A6 B6 五、發明説明（19)8……量子化電路9 ......编碼電路A D……輸入音頻P CM信號 S D……頻譜資料 (請先閱讀背面之注意事項再填窝本頁) —裝. 訂. .線. 經濟部中央櫺準局8工消費合作社印製 本紙張尺度通用中國國家樣準（CNS)甲4规格（210 X 297公楚） -21 - 81.9.25,000

Claims (1)

1. I A7 B7 C7 D7 六'申請專利範ffl 1. 一種音頻倍號之高效率编碼裝置，主要偽，在把 輸入音頻信號在毎所定單位以適應性的數元分配予以量子 化之音頻信號之高效率编碼裝置，其特擻為，具有 計算在上述每一所定單位利用聽覺特性的容許雜音能 量，同時由於將對關注之所定單位以過去的所定單位計算 之容許雜音能量予以加重相加，而計算該蘭注#定單位 之容許雜音能量的容許雜音能量算出手段而 以根據上述容許雜音能量算出手段求得4 #許雜音能 量的分配數元數進行上述量子化者。 2. 如申請專利範圍第1項所述的音頻倍號之高效率 编碼裝置，其中，上述所定單位為進行區段浮動的區段單 位者。 (諳先閱讀背面之注意事項再蜞寫本頁} 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 -22 - 本紙張尺度適用中國國家搮準（CNS)甲4規格(210X297公釐）