TW477109B - Dynamic range compressor-limiter and low-level-expander with look-ahead for maximizing and stabilizing voice level in telecommunication applications - Google Patents

Description

477109 //-，發叨說叫（1」 發明領域 —*· -*--— ------- ―"-- 本發明係關於语音處 它笮動態範阑語音通m 及穩定接收或傳送語音 發明背景 語音信號以大動態範 電話通訊應用中，特別 風相對位置的變動，不 話者語音位準的變動， 進一步地過大。 在另一方面，一般電 態範圍，特別是對於蜂 小，以及費用為進一步 巢式/行動喇。八擴音器： 制，良好的聽音需要來 在電話通訊應用中有 •語音信號之高峰值 •在語音信號有效值 •高典型地遭遇於電 應用信號處理技術處 況，但如同將解釋的， 不同的處理。 不同的方法與電路在 術已廣為人知，例如新 理以及史特別地關於用於通訊與其 系統的诂音處理，其中要求最大化 的位舉。 圍與高峰值-有效值比為特性。在 是蜂巢式電話，由於說話者與麥克 同說話者語音位準的變動，相同說 以及相似的可變因素，此動態範圍 話的複製電路系統受限於它們的動 巢式電話，其中供應電壓，物體大 的限制因素。一個極端的範例為蜂 其中不管在動態範圍的嚴格限 自喇σ八擴音器的最小響度位準。 關動態範圍有三個主要的問題： 有效值比的天生特性， 位準的廣闊變動；以及 話通訊應用之背景雜訊位準。 理語音信號可以顯著地改善這種狀 為達到最佳結果每個上述問題需要 用於自動增益控制（AGC)的先前技 揭示於Itani的美國專利第

第5頁 477109 5，8 5 4，5敗，S c h丨丨丨i d t的其國專利笫5，8 3 2 , 4 4 4號，以及 K ho ury的λ國專利第5, 8 38, 1 94號。 然而，沒有一個先前技術方法完整地處理所有上述提及 的問題，但只提供受限制的改善。當這樣受限制的改善對 於傳統€诂通訊可能已經足夠時，它們不能勝任處理蜂巢 式/行動t話通訊造成更嚴重的問題。

描述於先前技術的自動增益控制方法包含在信號範圍不 允許動態變動的輸入-輸出目標響應（此目標輸出位準是固 定不變的除了當偵測到雜訊以外）。這是一個高度不合理 的輸出目標響應，其為了允許處理的語音信號某些合理的 動態而強迫使用緩慢的響應時間。另一個減緩響應的因素 為降低引進信號之可聽見失真數量的需要。 在另一方面，控制信號峰值需要短促的響應時間，因此 當使用緩慢的響應時間時，控制信號峰值是不可能的。由 於這個理由，先前技術方法不能減少信號的高峄值-有效 值比，而有些時候甚至增加，如可以見於Khoury(美國專 利第5，8 3 8，1 9 4號）的範例，圖1 3與圖1 4。

另一個先前技術方法的限制為它們處理語音信號的AGC 以及消除或減少經由相同信號路徑行進的背景雜訊。這迫 使偵測波封，包含響應時間，以及應用平滑的單一方法來 處理顯著不同的問題。為此，降低了此方法的效能。 因此有一個廣為確認的需要以及它將非常有利於有一個 可以同時自動最大化及穩定可以處理高峰值-有效值比， 在有效值位準廣闊的變動，以及高背景雜訊位準之語音信

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五、發明％明i:5j 號的裝1。木發明符合此目標。 發明摘要 本發明的a標是提供一個用於處理對於所有之前 問題提供一個最佳解決方法，以及考慮到最大化與穩f的 效值聲音位準，顯著減少蜂值-有效值比，以及避免〜北旦有 雜訊的過大放大之語音信號的方法。月尽 本發明新揭示幾個顯著減輕上述提及問題的新觀余 ^ 些新觀念為： & °這 1 ·在平行方式執行多於一挪炫则格徑，六τ母個路徑卢 理不同的問題。這允許波封估計方法與響應時間，控制= 線，以及控制信號平滑方法與響應時間個別的最佳^ : 2 ·利用適合於峰值限制與動態範圍壓縮的輸入—輸出於 市1J曲線私（於此表示為壓縮器—限制器控制曲線）。， 3·利用適合於防止背景雜訊過大的輸入—輸出控制曲線 私（於此表示為低位準擴大器控制曲線）。 ' 4 ·延遲音訊路徑以考慮在控制路徑的超前。 5·利用匹配於超前的有限輸入響應（FIR)濾波平 值6内=㈣估計在連續時域之對應輸人信號的數位域峰 圖1顧示一個根據木於明沾 , 行控制路徑的❹二月路的二般區塊圖並且描述多重平 執行本發明的平行控制路徑：理與2至少負載-個信號並 延遲線18與波封提取器12。、皮挺輸入號10平行提供到 入信號10的波封。多於一倘^封美取器12提取至少一個輸 、 彳口波封將被提取用於多重平行控

477109 // ' (4 j 制路枚〜此波i，i經dMt跣路徑2 2提供給控制增益計算器 1 4。朽；制增益計算器1 /1計算用於每個波封的增益，而此增 益經山仃敗路徑2 4提供給平滑增益並傳送單一統一之輸出 抟制增益的控制平滑器1 6，其依次應用到在輸出乘法器2 0 的延逍線輸出以產生最後輸出。 根據本發明那裡提供一個接收以至少一個波封為特性之 輸八信號的聲音信號處理系統，此系統有一個輸出信號與 一個特定的最大增益，此系統包括：（a)用於接收此輸入 信號的輸入；C b )連接用於提取至少一個輸入信號波封之 輸八的波封提取器；（c)連接波封提取器的控制增益計算 器，用於計算至少一個增益，其中控制增益計算器室操作 於執行一個計算群，其包括：（i ) ___,_的第一 ’Gain + 1 ’Gain) 'Env 增益計算，其中Env為波封而Gain為特定的最大增益； (ii)l.O與Env/Th之最小值的第二增益計算，其中Th為低 於第二增益計算結果減少的門檻值；以及（i i i )第一增益 計算與第二增益計算的乘積；（d)連接控制增益計算器用 於平滑至少一個增益以及用於傳送控制增益為輸出信號的 控制平滑器；（e )連接此輸入的延遲線，以產生延遲輸 入；以及（f )連接延遲線與控制平滑器用於應用控制增益 到延遲輸入的輸出乘法器。 圖式簡要說明 本發明於此只經由範例描述關於附加圖式，其中： 圖1顯示根據本發明的一般區塊圖。

第8頁 477109 //，#叫狄叫 圖2顯示使而個平行控制路徑的本發明實施例。 阓為根據木發明壓縮器-限制器控制增益對波封曲線 圆小為根據本發明低位準擴大器控制增益對波封曲線 圏〜' 围5顯示根據本發明超前以及超前結合遞迴或FIR濾波平 滑的效果。 圖6顯示根據本發明連續域峰值估計的效果。 圖7顯示根據本發明使用全通濾波器的峰值估計器區塊 圖° 圖8顯示本發明的一個實施例，其中N個音訊通道一起處 理。 圖9顯示本發明的一個實施例，其中N個音訊通道一起處 理而每個通道有一個專用的峰值内差器。 圖1 0顯示本發明的一個實施例，其中兩個音訊通道一起 處理而且每個通道有一個專用的峰值内差器。 圖1 1顯示本發明的一個實施例，其中信號處理應用於在 視訊會議或電信會議應用的幾個個別信號總和。 圖1 2顯示本發明的一個實施例，其中控制信號路徑其中 之一省略波封偵測器。 圖1 3顯示本發明的一個實施例，其中控制信號路徑其中 之一省略波封偵測器與信號平滑器，而只有應用最後平滑 器的平滑。 較佳實施例描述

第9頁 477109 Λ，發叫狄叫 如叼之前所提到的，在屯話通m應用有關動態範圍的三 個主要問題為诂音信號天生的高峰值-有效值比，語音信 敗冇效值位準的廣闊變動，以及高電話通訊應用典型的背 景雜m位準。 ' 根據本發明壓縮器-限制器/低位準擴大器的原理與操作 可以參考圖示與附加描述來了解。 圖2顯示使用兩個平行控制路徑的本發明實施例。一般 的區塊包括保留與圖1之前說明相同功能的波封擴大器 1 2，控制增益計算器1 4，控制平滑器1 6，以及延遲線1 8。 每個區塊的詳細内部架構支援兩個平行路徑。第一路徑由 _ 第一波封提取器1 2 - 1，第一控制增益計算器1 4- 1 ，以及第 一控制平滑器1 6 -1組成並且設計來傳送限制與動態範圍壓 缩控制增益。第二路徑由第二波封提取器1 2 - 2，第二控制 增益計算器1 4-2，以及第二控制平滑器1 6-2組成並且設計 來傳送低位準擴大控制增益。值得注意的是波封提取器區 塊1 2内部的峰值内差器1 2-3皆提供給第一波封提取器1 2-1 與第二波封提取器12-2。為了計算效率實行兩路徑共用相 同峰值計算器。也值得注意的是應用來自控制平滑器1 6 - 1 與結合乘法器1 6 -4的控制平滑器1 6 - 2在控制平滑器1 6内部 使周FIR濾波平滑16-3。 籲 如一個非限制的範例，第一波封提取器1 2 -1可以是一個 遞迴峰值波封提取器，如下述演算法表示式描述： if Env(i-l)>abs(In(i)) (1)

Env(i)=tc* Env(i-1) + (1-tc)* abs(In(i))

苐10頁 477109 Λ ·發明％明 (：I s c

Iwi v Γ i ) - a b s C Iπ ( i )) 其中= I η Γ i )為在取樣區間i波封其取器的輸入； Κ η v ( i )為取樣區間i的提取波封值；以及 t c為控制波封提取器釋放時間的常數。在此一事例，大 約1 0 0毫秒的釋放時間是適當的。 如一個非限制的範例，第二波封提取器1 2 - 2可以是一個 遞迴有效值波封提取器，如下述演算法表示式描述：

Env(i)=tc^ Env(i-l)+Cl-tc)* abs(In(i)) (2) 其中： I η ( i )為在取樣區間i波封其取器的輸入； E n v ( i )為取樣區間i的提取波封值；以及 tc為控制波封提取器釋放時間的常數。在此一事例，大 約1 0 0毫秒的釋放時間是適當的。 因此，限制與壓縮動態範圍的不同任務，以及低位準擴 大的任務皆提供適合的波封擴大方法，每個方法包含適合 的響應時間。 圖3說明壓縮器-限制器控制曲線族的使用，並且是根據 本發明壓縮器-限制器控制增益對波封的曲線圖。這些曲 線對於限制與動態範圍壓縮的事例用於建議控制增益計算 器，並描述於下述演算法表示式：

477109 力.、發明況明 其屮： Α為函數增益； K n v為控制增益計算器的一個輸入；以及 G a i η為要求的最大增益。 * 顯示四條曲線，對應於要求的最大Ga i η位準：曲線3 0為 2 4 d Β，曲線32為18dB，曲線34為12dB，以及曲線36為 6 d β。如同從這些曲線可以注意到，所有這些曲線的一般 性能可以具有下述的特徵： 對於低於1 /Ga i η的波封值，曲線趨近於要求的最大增益 _ :a i η。在此範圍，發生大約6 d Β的和緩動態範圍壓縮。 對於大約1 /Ga i η到^Gain)範圍的波封值，曲線逐步地降 低增益。在此範圍，發生大部分的動態範圍壓縮。 對於大約彻Gain)到1 . 0範圍的波封值，曲線趨近於 】/ E n v。在此範圍，發生限制。 由於它們逐步改變的特徵，這些曲線適合於表現限制與 動態範圍壓缩兩個任務，以及甚至在非常短的響應時間 下，將仍然考慮到處理語音信號的合理動態。 圖4說明低位準擴大器控制曲線族的使用，並且是根據 !本發明低位準擴大器控制增益對波封的曲線圖。這些曲線鲁 為了避免背景雜訊過大放大而用於建議控制增益計算器， 並描述於下述演算法表示式·· g2=minimum(1.0，Env/Th) (4) 其中

第12頁 477109 五、發明說明 --—

Knv A fe ρι μ n 而 n為增…V一個波封輪入 "u低的要求門檻。 顯不四條曲绵， - 4 2dB，曲_ 42為^應於要求的門檻位準：曲線40為 - 24dB 如同從二此B，曲線44為—3〇dB，以及曲線46為 般性能可以且線可以注意到，所有這些曲線的一 〃 $ F述的特微： 增益為常數ι· o(〇dB)。這個 增益開始降低到與波封相同 高於此門檻的波封值 範圍是語音信號所希望的。 當波封值掉到低於門檻時 的比率。 由於低於此門扭^ ^ 信號發生落於門；：:增益逐漸降低，$些曲線在真實語音 ㈣到圖5CSi:；2狀況處理得很r 的使用，圖5D款明ip ^慮控制路徑之超珂的音訊路徑延遲 超前與超前結合遞發明FIR濾波的使用，以及顯示 地控制峰值與峰J波平滑的效果。_示了準確 語音信號的值比的能力。 暫響應時間的平滑，控制需要即時響應。此要求迫使短 真的需要衝突。 〃而要較長響應時間之減少音訊失 為了能應用較長響應、 峰值時，引進超前的B的平滑，當仍然能準確地控制 路徑延遲輸入信號路徑,二，據本發明，相對於控制信號 之前允許控制邏輯及時 ^等效於在當輸入到達最後輸出 作調整，因此，當仍然達=尨亚在輸入信號對於未來改變 一 值準確控制時，引進延遲於 苐13 477109 五·發明況叫（Ί(υ 检八个允許較慢時問響應控制平滑的使用。 根據木發明，為了利用超前，可以應用任何種類的平 滑，例如無線脈衝響應（II Κ )遞迴平滑或線性相位F I R平 滑〜當遞迴平滑更有效率於執行時，線性相位F I R平滑可 以達到更準確的結果。因此，根據本發明，為了達到最好 的結果，應該要使用階數為Ν的線性相位F I R濾波器，其中 Ν確切地等於在超前延遲線延遲取樣的數目。所有F I R濾波 器係數的總和也應該等於1. 0。這樣濾波器的實際範例為 連續取樣平均階數為Ν，如下所述： y(i)二（l/N)*(x(i) + x(i-l) + ...+x(i-N+l)) (5) 其中： X ( i )為時間i的濾波器輸入， y ( i )為時間i的濾波器輸出， N為F I R濾波器階數。 方程式（5 )也可以寫成此一形式： y(i)=a1*x(i-N + l) + a2*x(i-N + 2) + . . . +ak*x(i-N + k) + • a、x (i ) 其中濾波器係數a遵守下述情況 a，! + a2 + · · · + ak + · · · a、，= 1 I I R遞迴平滑濾波器的範例為： y)(i ) = tc*y(I-l ) + (1-tc)*x(i ) 其中： x ( i )為時間i的濾波器輸入， y ( i )為時間i的濾波器輸出， (6) (7) (8)

第14頁 477109 五、發明％明（Ί丨） t C為控制濾波為響應時間的時間常數。在此事例中，響 應時問應該匹配超前延遲線引進的延遲時間。 圖5 Α顯示字’ ρ丨〇 s i ν e s ’之音節’ [〕1 〇 ’的未處理語音信 號〃作為特色的為有效值5 2的語音信號5 0。可以看到的是 在此勢力的峰值-有效值比大於1 2 d丨3。 圏5B顯示利用下述處理電路處理沒有超前之與圖5A相同 的語音信號：1 0毫秒響應時間的方程式（1 )遞迴峰值波封 提取器，接著是使用20dB增益（Gain)的前述方程式（3)控 制增益計算器，接著是使用1毫秒時間常數的前述方程式 (8 )遞迴平滑濾波器。 圖5 C顯示利用處理電路處理但有1毫秒超前之與圖5 A相 同的語音信號。 圖5D顯示利用處理電路處理但有1毫秒超前，並使用前 述方程式（5 ) F I R濾波器取代方程式（8 )遞迴平滑濾波器之 與圖5A相同的語音信號。 可以立即看到的是圖5 B說明的事例，其中沒有使用超 前，在音節的起始端（在大約t = 0.03毫秒（ms))的峰值顯著 地增加，以及實際上全部的峰值-有效值增加。結果信號 也超出數值± 1 . 0，到達幾乎土 2 . 0，其將導致削波。因為 1毫秒響應時間的平滑並不能允許控制增益足夠快跟上輸 入信號的改變，所以產生這些問題。 在圖5C說明的事例，其中使用相同的平滑濾波器，地勢 有超前，可以看到的是可以正確地控制在起始端的峰值並 降低全部的峰值-有效值。結果信號只超出± 1. 0 —個微小

477109 五 發明説明 (12) 在圖5|)說明的麥例，其中使用F I r濾波器，達到在峰值 的最佳控制舛最佳峰值-有效值。結果信號沒有超出 ±1.〇 ^ 應該注& j是前述平滑器可以串接其他類型有即時 時間的平漕α ，並不會降低關於峰值效果的品質。 由於在峰值之後的緩慢釋放時間為典型較佳的，串接： 有即時攻擊時間與緩慢釋放時間的平滑器是適合的 當增加釋放時間時這樣做將維持攻擊功能。 口為 這樣即時攻擊 演算法表示式： 緩慢釋放時間平滑器的範例描述於下 述 i f ( X C i ) > y ( i )) y(i):y(i-1)*tc+x(i)*(i—tc) else (9) y(i)= x(i) 其中： x ( i )為時間i的平滑器輸入控制增益， y (i)為時間i的結果平滑控制增益， tc馮控制釋放蚪間在〇<tc<:1範圍的時間常數。 圖6說明對於估計輸入信號峰值數位域 °、， 用’並顧示根據本發明連續域峰值估計 是U的使 表口頭子音，s’簡短片段之類比域振十幅的的政上；f，^ 產生於8Khz取樣之數位域信號的μ始.广 ^號 代 1 丁 S “叫似乃权心蝴％玛微幅的作缺β n。片. 60產生於8Khz取樣之數位域信號的轉換。二 。; 靖士 、社 rjb l. 田牙J用取樣使 、.，、以進人數位域時，連續信號的峰值不可能準確地取

477109 务，發明說明 ^ ^ ^

…τ ，它是重要的類w ^ 動態扼®，所以估計用於準確峰值控制的連續信號實際峰 值是很m利用内差從數位取樣重建對應的速續事信 是可能的。在前述範你I由，·、，p ~ @6 6將 S 於其叙人似。逑續信號的最高峰值時常發生落於兩個取樣 之問在這樣的事例，簡承地使用數位ς样的峰值將與對 應速蟥信號的貧際峰值無丨關。可以看到的是在圖6以小圓 阐顯示的數位取樣時常低於連續類比信號峰值。例如，類 比峰值62不能準確地反映於以小圆圈顯示的對應數位取樣 值64。在大部分的電話通訊應用中，它 比電路 ® ’所m斗田士人-里一 ' 號實際峰 办〜 ........左攸数位取樣重建對岸的連 號是可能的。在前述範例中， L ,, ^ ^ ^ τ 以星唬顯不的估計峰供… 產生円差。根據本發明，任付肉 μ +〆目 杓円差方法可以使用於此 /心仅。在本發明的j 例中，並聯使用幾個一階n R飧、士扣 丨白u K ^慮波為以估計連續信 值。此結構說明於圖7，並牯别从士 l 、 ,^ 工特別地有效於執行上 7 II六想撼太路βθ处m、 一 的，例如窗脈波（S i n c )内差、、唐、、由^ &你會施 y η左/愿波益。在本發明的較佳户 尹，並聯使用幾個一赂TTD 4 „ 號峰 。% 僻死 ％ 團 f # 姓 ¢,1 lL 丄 一 Μ 亚特別地有效於執行上。 圖7顯不根g據本發明使用全通濾波器的峰值估計器區塊 圖。輸入7 〇提供給全通濟Ά 5^ 7 9 . 愿渡為7 2，全通濾波器7 4，以及全 通濾波器7 6。絕對值偵、別哭7 Ο π η 二人n、士。二 8，80，82，以及84分別由輸 ^ ^ ^ Α ^ ,+ ,. ^王通，慮波态74，以及全通濾波器76 促供。輕彳入絶對值偵測器M，s η 0 9 士增屮夕私屮S8沾内 80 ，82 ，以及84的輸出到由 此“之洲出88的乘大值偵測器86。 以及76應用平移到輪入信號7〇的不 74 輸入信號。在每個取樣週期，在輸入7=:平私 74，以及76之中有最高絕對振幅的取樣傳送；；^72， 一階Π R全通濾波哭右 奴a 吁V马輸出。 ……-丨 有一般的轉換函數： H{z) \ + az~

477109 對於圖ΰ的範例，使用於全通濾波器72，74，以及76的 係數a分別有數值0 · 6 6 8 2，0 . 4 1 4 2，以及0 . 1 9 8 9。 在圖6，可以立即看到的是由圆7 t路提供的峰值估計 (在圖6以星號表示）匹配連續信號峰值較未經處理的數位 取樣（以小圓圈表示）為佳許多。 本發明額外實施例

值得注意的是本發明的處理原則可以應用於從音訊來源 到最後音訊重現之前，或在之間任何地方之音訊傳送或分 佈系統之内的任何點。特別地，在電信或其它聲音通訊系 統的事例中，處理過程可以應用於傳送末端，傳送之前， 接收末端，音訊重現之前，或傳送與接收末端之間之電信 網路的任何點。 例如，在有局部電話接線總機的系統，處理過程可以應 用於接線總機或電話本身之内用於接收，傳送，或接收與 傳送。 對於連接基地台的無線電話或行動電話（例如蜂巢式電 話，使用於汽車的π免手提π系統，或無線住家電話），處 理過程可以應用於電話聽筒或基地台之内。 其他有關的實施例包括視訊會議，電信會議等等，例如 說明於圖1 1，其中同時聽取多重輸入信號。在這樣的事 例，根據本發明的處理過程可以個別地執行於每個信號， 以及在傳送與接收末端之間的任何點。處理過程可以選擇

第18頁 地2::中央位置的所有輪八信鲵相禮〜 1 ’在’低話通訊應用，本發明可以伟田 聲音tfl息（例如在不以二聲音广網 收末端，或伺服器之内。 Λ傳达末端，接 理實 uj ^ =注芯的是本發明也士 來源局部化的*門☆之0的相對位準與相位編碼關於聲音 入通道9〇的事Ξ :Γ ”:所示，對於“固音訊輸 18)，使用J ni!早—延遲線(例如圖1㈤延遲線 如圖1的乘法器2〇)度的延遲線92/代替單—乘法器（例 應用相同的平、”使用N個乘法益94，其中每個乘法器 取器96内部=信號到各自延遲音訊通道。在波封提 供為相同種類波二=通道之間的即時最大振幅並提 封。隨後的處i ϊ ；!益以創造N個通道的統一波 相同方法來實行=程以與之前圖1說明之單一通道事例的 如圖9所- 對於每個ιΓ道峰對值於&需要峰值债測的多重通道音訊事例， 行。這裡，偵測戶、2必須利用Ν峰值内差器10 0來個別執 供為波封提取有音訊通道之間的即時最大振幅，並提 同之前，隨後的°處理屬輸入以創造Ν個通道的統一波封。如 -k裎以與之前圖1說明之單一通道事 477109 五、發叫％明π (υ 例的相同方法來實行。 個別峰值偵測之立體聲音訊輸八的特別寧例顯示於圖 10。 也值得注意的是在圖2，並非所有說明的零件現在都是 必須的。對於某一應用，零件的次集合可以足夠。省略某 些零件可以利用於處理功率限制或效能的考慮。省略某些 零件可以導致次佳，但仍然符合要求的結果。在本發明的 非限制範例，對於有只在低信號位準操作並主要應用於背 景雜訊之控制增益計算器（例如閘控制增益計算器）的控制 路徑，有關音訊品質的人造音較不緊要。因此，在某些應 φ 用，波封偵測可以從這樣的控制信號路徑省略。在這樣的 事例，常見的最後平滑器也可以足夠而用於此控制路徑的 控制平滑器可以省略。這樣結構的範例顯示於圖1 2與圖 13。 當本發明已經描述有關於一些有限的實施例時，可以做 出許多變動，修改以及其他本發明的應用將是顯而易見 的0

第20頁

Claims (1)

1. 477109 人· t ·情粵利衿111 j · 一種接收以至少一個波封為特微之輸八信號的聲音信 敗處迚系統，此系統有一個輸出信波以及一個特定最大增 益，此系統包括： r a ) —個用於接收輸八信號的輸入； (b J —波封提取器連接該輸入用於提取該輸入信號之 至少一個波封； r c ； 一連接該波封提取器的控制增益計算器，用於計 算至少一個增益，其中該控制增益計算器操作於執行來自 於下列群組中的計算： i ) -f—1_寸 的第一增益計算，其中Env為該 癱 - 波封而G a i η為特定最大增益； i i ) 1 · 0與Env/Th最小值的第二增益計算，其中Th 為一門檻值，於其低下，該第二增益計算結果降低；以及 iii) 該第一增益計算與該第二增益計算的乘積； (d ) —連接該控制增益計算器的控制平滑器，用於平 滑該至少一個增益與用於傳送一個控制增益作為輸出信 號； (e ) —連接該輸出的延遲線，以產生一個延遲輸出； 以及 春 (f ) 一連接該延遲線與該控制平滑器的輸出乘法器， 用以應两該控制增益到該延遲線。 2 ·如申請專利範圍第1項之系統，其中： (a) 輸入信號在時域中且有峰值；以及

   第21頁 477109 ~ *屮瑣粵利轮ill Πυ 免少一個該波封提取器包括在數位域用於估計該 检八信敗峰值的峰值内差器。 3 ·如中請專利範圍第2項之系統，其中該峰值内差器包 括： i ) 至少一個連接該在至少一個有振幅的相位平移輸 八信號傳送之輸入的全通濾波器；以及 i i ) 一種用於選擇該有最大振幅之相位平移輸入信號 的選擇器。 4 ·如申請專利範圍第1項之系統，其中 C a ) 至少一個該控制平滑器包括至少一個N階線性相 位F I R濾波器，用於平滑該至少一個增益； (b ) 該延遲線有一個測量於取樣週期的延遲； (c ) 該階數N等於在該取樣週期的該延遲長度；以及 (d ) 該線性相位F I R濾波器操作於執行 y(i)=a1*x(i-N + l) + a2*x(i-N + 2) + ...+ak*x(i-N + k) + • · · a、· * X ( i )的計算 其中： i) §^y(i)為在時間t該線性相位F I R渡波裔的輸 出； i i ) 該X ( i )為在該時間t該線性相位F I R遽波的輸 入； i i i ) 該，a2，· . . ak以及ax為該線性相位F I R濾波器 的係數；以及

   苐22頁 477109 人，中續粵利砣1掌1 3 · —種川於處理至少一個波封為特徵之輸入信號的方 法，此方法導致以特定最大增益為特徵的輸出信號，此方 法包彳ί·下列步驟： 「a ) 接收此聲音信號； Π)) 提取該聲音信號之至少一個波封； r c ) 執行來自下列群組中的計算： i ) —-f-J_,_ 的第一增益計算，其中Env為該 波封而G a i η為特定最大增益； i i ) 1 · 0與Env/Th最小值的第二增益計算，其中Th 為一門檻值，於其低下，該第二增益計算結果降低；以及 iii) 該第一增益計算與該第二增益計算的乘積； (d ) 平滑該至少一個增益，並傳送一控制增益作為輸 出信號； (e ) 延遲該聲音信號以產生一延遲輸入；以及 (f ) 將該控制增益乘以該延遲輸入。 6. 如申請專利範圍第5項之方法，其中輸入信號在時域 中且有峰值，此方法進一步地包括下列步驟： (g ) 利用數位域峰值内差估計該輸入信號的峰值。 7. 如申請專利範圍第6項之方法，進一步地包括下列步 驟： (h ) 平移輸入信號的相位以產生至少一個有振幅的相 位平移輸入信號；以及 (i ) 選擇該有最大振幅的相位平移輸入信號。

   第23頁 477109 六，屮瑣專利轮阛 8 ·如中請專利範圍第5項之方法，其中該延遲輸入有一 個測量於取樣週期的延遲，且其中平滑該至少一個增益包 括利用執行 y( i )二a丨*x( i-Nfl )fa2*x( i-N + 2) + · · · t ak * X ( i - N + k ) + · · · aN * X 之計算濾波該至少一個增益的步驟， 其中： (a ) N為在該取樣週期的該延遲長度； C b )該y ( i )為在時間t的該濾波輸出； (c ) 該X ( i )為在該時間t的該濾波輸入； (d ) 該ai，a2，. · · ak以及aN為係數；以及 C e ) + a2 + · · · + ak + · · · + aN 二 1 。

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