TWI529701B - 用於使用增強信號成形技術產生頻率增強信號之裝置及方法 - Google Patents

用於使用增強信號成形技術產生頻率增強信號之裝置及方法 Download PDF

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Description

用於使用增強信號成形技術產生頻率增強信號之裝置及方法 發明領域
本發明係基於音訊寫碼，且詳言之，係基於諸如頻寬擴展、頻譜帶複寫或智慧間隙填充之頻率增強程序。
本發明尤其係關於非導引式頻率增強(non-guided frequency enhancement)程序，亦即，其中解碼器側在不具有旁側資訊或僅具有最少量旁側資訊之情況下操作。
發明背景
感知性音訊編碼解碼器常常僅量化及寫碼音訊信號之整個可感知頻率範圍的低通部分，尤其在以(相對)低位元速率操作時係如此。儘管此方法保證了經寫碼低頻信號之可接受品質，但大多數接聽者感知到作為品質降級的高通部分之遺漏。為了克服此問題，可藉由頻寬擴展方案來合成遺漏之高頻部分。
目前最先進的編碼解碼器常常使用波形保持寫碼器(諸如，AAC)或參數寫碼器(諸如，語音寫碼器)以寫碼低頻信號。此等寫碼器操作直至某一終止頻率。此頻率被稱作交越頻率。低於該交越頻率之頻率部分被稱作低頻帶。借助於頻寬擴展方案合成之高於交越頻率的信號被稱作高頻帶。
頻寬擴展通常借助於所傳輸信號(低頻帶)及額外旁側資訊來合成遺漏的頻寬(高頻帶)。若應用於低位元速率音訊寫碼之領域中，則額外資訊應儘可能少地消耗額外位元速率。因此，通常為額外資訊選擇參數表示。以相對低之位元速率自編碼器傳輸此參數表示(導引式頻寬擴展)，抑或在解碼器處基於特定信號特性估計此參數表示(非導引式頻寬擴展)。在後一狀況下，該等參數完全不消耗位元速率。
高頻帶之合成通常由以下兩個部分組成：
1.高頻內容之產生。可藉由將低頻內容(之部分)向上複製或翻轉至高頻帶抑或將白色或成形雜訊或其他人工信號部分插入至高頻帶中來進行此產生。
2.根據參數資訊對所產生高頻內容之調整。此調整包括根據參數表示對形狀、調性/噪度及能量之操縱。
合成程序之目標通常為達成在感知上接近原始信號之信號。若此目標無法達到，則經合成部分應最小程度地擾亂接聽者。
不同於導引式BWE方案，非導引式頻寬擴展不 可依賴於額外資訊來合成高頻帶。實情為，非導引式頻寬擴展通常使用經驗規則以利用低頻帶與高頻帶之間的相關性。大多數音樂段及有聲語音片段展現高頻帶與低頻帶之間的高度相關性，而對於無聲或摩擦語音片段通常並非如此狀況。摩擦音在較低頻率範圍中具有極少能量，而在高於某一頻率之範圍中具有高能量。若此頻率接近交越頻率，則產生高於交越頻率之人工信號可成問題，此係因為在該狀況下，低頻帶含有很少的相關信號部分。為了解決此問題，對此等聲音之良好偵測為有幫助的。
HE-AAC為熟知編碼解碼器，其由用於低頻帶之 波形保持編碼解碼器(AAC)及用於高頻帶之參數編碼解碼器(SBR)組成。在解碼器側，藉由使用QMF濾波器組將經解碼AAC信號變換至頻域中來產生高頻帶信號。隨後，將低頻帶信號之次頻帶向上複製至高頻帶(產生高頻內容)。接著基於所傳輸之參數旁側資訊調整此高頻帶信號之頻譜包絡、調性及雜訊底限(調整所產生之高頻內容)。由於此方法使用導引式BWE方法，因此高頻帶與低頻帶之間的弱相關性大體上不成問題，且可藉由傳輸適當參數集來克服。然而，此傳輸需要額外位元速率，此情形對於給定應用情形可能為不可接受的。
ITU標準G.722.2為僅在時域中操作(亦即，不在 頻域中執行任何計算)之語音編碼解碼器。此解碼器以12.8kHz之取樣速率輸出時域信號，該取樣速率隨後被增加取樣至16kHz。高頻內容(6.4至7.0kHz)之產生係基於插入帶通 雜訊。在大多數操作模式下，在不使用任何旁側資訊之情況下進行雜訊之頻譜成形，僅在具有最高位元速率之操作模式下，才在位元串流中傳輸關於雜訊能量之資訊。出於簡單性原因且由於並非所有應用情形皆可負擔得起額外參數集之傳輸，在下文中僅描述不使用任何旁側資訊之高頻帶信號的產生。
為了產生高頻帶信號，按比例調整雜訊信號以具 有與核心激勵信號相同之能量。為了將更多能量給予信號之無聲部分，計算頻譜傾斜量e：
其中s為具有400Hz之截止頻率的經高通濾波之經解碼核心信號。n為樣本索引。在較少能量存在於高頻處之有聲片段的狀況下，e逼近1，而對於無聲片段，e接近零。為了在高頻帶信號中具有更多能量，對於無聲語音，將雜訊之能量乘以(1-e)。最終，藉由濾波器對經按比例調整之雜訊信號進行濾波，該濾波器係藉由在線頻譜頻率(LSF)域中外插而自核心線性預測寫碼(LPC)濾波器導出。
完全在時域中操作之來自G.722.2的非導引式頻寬擴展具有以下缺點：
1. 所產生之HF內容係基於雜訊。此情形在HF信號與音調、諧波低頻信號(例如，音樂)組合之情況下產生聽得見的偽訊。為了避免此等偽訊，G.722.2竭力限制所產生之HF信號之能量，此亦限制頻寬擴展之潛在益處。因此，不幸地 是，亦限制了聲音之亮度的最大可能改良或語音信號之可解度的最大可獲得增加。
2. 由於此非導引式頻寬擴展在時域中操作，因此濾波器操作引起額外演算法延遲。此額外延遲降低在雙向通訊情形中之使用者體驗的品質，或給定通訊技術標準之要求條款可能不允許此額外延遲。
3. 又，由於在時域中執行信號處理，因此濾波器操作傾向於具有不穩定性。此外，時域濾波器具有高計算複雜度。
4. 由於僅將高頻帶信號之能量的總和調適至核心信號之能量(且進一步藉由頻譜傾斜量加權)，因此在核心信號(恰好低於交越頻率之信號)之較高頻率範圍與高頻帶信號之間的交越頻率處可存在顯著區域能量失配。舉例而言，對於在極低頻率範圍中展現能量集中但在較高頻率範圍中含有很少能量之音調信號，將尤其為如此狀況。
5. 此外，估計在時域表示中的頻譜斜率為計算上複雜的。在頻域中，可極有效率地進行頻譜斜率之外插。由於(例如)摩擦音之大多數能量集中於高頻範圍中，因此若應用如G.722.2中之守恆能量及頻譜斜率估計策略(參見1.)，則此等摩擦音可聽起來沉悶。
為了進行概述，先前技術非導引式或盲頻寬擴展方案可要求解碼器側上之顯著計算複雜度，且尤其對於諸如摩擦音之有問題語音，仍導致有限的音訊品質。此外，儘管導引式頻寬擴展方案提供較好音訊品質且有時需要解 碼器側上之較低計算複雜度，但歸因於關於高頻帶之額外參數資訊可需要關於經編碼核心音訊信號之顯著量之額外位元速率的事實，導引式頻寬擴展方案不可提供實質的位元速率減少。
發明概要
因此，本發明之目標為提供用於在非導引式頻率增強技術之背景中之音訊處理的改良概念。
此目標藉由以下各者達成：如請求項1之用於產生頻率增強信號的裝置、如請求項14之用於產生頻率增強信號的方法、如請求項15之包含編碼器及用於產生頻率增強信號之裝置的系統、如請求項16之相關方法，或如請求項17之電腦程式。
本發明提供頻率增強方案，諸如用於音訊編碼解碼器之頻寬擴展方案。此方案旨在擴展音訊編碼解碼器之頻寬，此擴展不需要額外旁側資訊或僅需要與如在導引式頻寬擴展方案中之遺漏頻帶的全參數描述相比顯著減少之最少量旁側資訊。
一種用於產生頻率增強信號之裝置包含：一計算器，其用於計算描述核心信號中之關於頻率之能量分佈的值。用於產生包含不包括於核心信號中之增強頻率範圍之增強信號的信號產生器使用核心信號來操作，且接著執行增強信號或核心信號之成形，使得增強信號之頻譜包絡取決於描述能量分佈之值。
因此，基於描述能量分佈之此值使增強信號之包 絡或增強信號成形。可易於計算此值，且此值接著界定增強信號之完整包絡形狀或完整形狀。因此，解碼器可以低複雜度操作，且同時獲得良好音訊品質。具體而言，當用於頻率增強信號之頻譜成形時，核心信號中之能量分佈導致良好音訊品質，即使計算關於能量分佈(諸如，核心信號中之頻譜矩心)之值及基於此頻譜矩心調整增強信號的處理為直接的且可藉由低計算資源執行的程序亦如此。
此外，此程序允許分別自核心信號之絕對能量及 斜率(滾降)導出高頻帶信號之絕對能量及斜率(滾降)。較佳在頻域中執行此等操作使得可以計算上有效率之方式執行該等操作，此係因為頻譜包絡之成形等效於簡單地將頻率表示與增益曲線相乘，且此增益曲線係自描述核心信號中之關於頻率之能量分佈的值導出。
此外，在時域中精確地估計及外插給定頻譜形狀 為計算上複雜的。因此，較佳在頻域中執行此等操作。摩擦音(例如)通常在低頻處僅具有少量能量，且在高頻處具有大量能量。該能量的升高取決於實際摩擦音，且可能在僅稍低於交越頻率處開始。在時域中，難以偵測此情形且自其獲得有效外插為計算上複雜的。對於非摩擦音，可確保人工產生之頻譜的能量始終隨頻率上升而下降。
在另一態樣中，應用時間平滑程序。提供用於自 核心信號產生增強信號之信號產生器。增強信號或核心信號之時間部分包含用於複數個次頻帶之次頻帶信號。提供 用於計算用於增強頻率範圍之複數個次頻帶信號之相同平滑資訊的控制器，且接著由信號產生器使用此平滑資訊以用於使增強頻率範圍之複數個次頻帶信號平滑，尤其使用相同平滑資訊，或替代地，當在高頻產生之前執行平滑時，則全部使用相同平滑資訊來使核心信號之複數個次頻帶信號平滑。此時間平滑避免了自低頻帶繼承至高頻帶之較小快速能量波動之繼續，且因此導致更令人愉悅之感知印象。 低頻帶能量波動通常由會導致不穩定性之基礎核心寫碼器之量化誤差引起。由於平滑取決於信號之(長期)穩定性，因此平滑為信號自適應性的。此外，將同一平滑資訊用於所有個別次頻帶確保時間平滑不會改變次頻帶之間的一致性。 實情為，以相同方式使所有次頻帶平滑，且自所有次頻帶或僅自在增強頻率範圍中之次頻帶導出平滑資訊。因此，與個別地對每一次頻帶信號進行個別平滑相比，獲得顯著較好之音訊品質。
另一態樣係關於執行能量限制，其較佳在用於產 生增強信號之整個程序結尾處執行。提供用於自核心信號產生增強信號之信號產生器，其中增強信號包含不包括在核心信號中之增強頻率範圍，其中增強信號之時間部分包含用於一個或複數個次頻帶之次頻帶信號。提供用於使用增強信號產生頻率增強信號之合成濾波器組，其中信號產生器經組配以用於執行能量限制，以便確保由合成濾波器組獲得之頻率增強信號使得較高頻帶之能量至多等於較低頻帶中之能量或比較低頻帶中之能量大至多預定義臨限值。 此情形可適用於單一擴展頻帶。接著，使用最高核心頻帶之能量進行比較或能量限制。此情形亦可適用於複數個擴展頻帶。接著，使用最高核心頻帶對最低擴展頻帶進行能量限制，且相對於次最高擴展頻帶對最高擴展頻帶進行能量限制。
此程序對非導引式頻寬擴展方案尤其有用，但亦 可有助於導引式頻寬擴展方案，此係因為非導引式頻寬擴展方案傾向於具有由不自然地伸出(尤其在具有負頻譜傾斜量之片段處)之頻譜分量引起的偽訊。此等分量可能導致高頻雜訊叢發。為了避免此情形，較佳在處理結尾處應用能量限制，其限制隨頻率之能量增量。在一實施中，在QMF(正交鏡像濾波)次頻帶k處之能量不得超過在QMF次頻帶k-1處之能量。可基於時槽執行此能量限制或為了減小複雜度僅每訊框一次地執行此能量限制。因此，確保可避免在頻寬擴展方案中之任何不自然情形，此係因為較高頻帶具有多於較低頻帶之能量或較高頻帶之能量比較低頻帶中之能量高預定義臨限值(諸如，3dB之臨限值)以上為極不自然的。通常，所有語音/音樂信號具有低通特性，亦即，具有隨頻率或多或少單調減小之能量內容。此情形可適用於單一擴展頻帶。接著，使用最高核心頻帶之能量進行比較或能量限制。此情形亦可適用於複數個擴展頻帶。接著，使用最高核心頻帶對最低擴展頻帶進行能量限制，且相對於次最高擴展頻帶對最高擴展頻帶進行能量限制。
儘管可個別地且彼此分離地執行頻率增強信號 之成形、頻率增強次頻帶信號之時間平滑及能量限制的技術，但亦可在較佳非導引式頻率增強方案內一起執行此等程序。
此外，參考附屬請求項，其參考特定實施例。
100‧‧‧分析濾波器組或核心解碼器/QMF濾波器組/區塊
110‧‧‧核心信號/經解碼信號
120‧‧‧核心信號次頻帶/核心信號
130‧‧‧增強信號
140‧‧‧頻率增強信號
200‧‧‧信號產生器/區塊
202‧‧‧信號產生區塊/處理功能性/HF產生
204‧‧‧成形功能性/頻譜成形/處理功能性/區塊
206‧‧‧時間平滑功能性/處理功能性/區塊/時間平滑操作
208‧‧‧能量限制/處理功能性/區塊
300‧‧‧合成濾波器組/組合器
320‧‧‧時間後續訊框
340‧‧‧濾波器組時槽
410‧‧‧開始頻帶/第一頻率
420‧‧‧交越頻率
500‧‧‧能量分佈計算器
501‧‧‧關於能量分佈之值(頻譜矩心)
502‧‧‧線
600、602、608、900、902、904、1000、1020、1040、1060、1080‧‧‧步驟
604‧‧‧區塊
702、704‧‧‧項目
708‧‧‧參數箭頭
800‧‧‧平滑控制器
802‧‧‧相同平滑資訊
1201、1202、1203、1204、1205、1206、1207‧‧‧頻帶
1400、1401、1402‧‧‧區塊/乘法因子
1400a、1400b、1401a、1401b、1402a、1402b‧‧‧乘法器
1400c、1401c、1402c‧‧‧限制因子
1500‧‧‧編碼器
1501‧‧‧原始音訊信號
1510‧‧‧解碼器
att f ‧‧‧加權因子
i、i+1、i+2‧‧‧個別頻帶
sp‧‧‧能量分佈值
隨後關於隨附圖式描述本發明之較佳實施例，其中：圖1說明包含使頻率增強信號成形、使次頻帶信號平滑及能量限制之技術的實施例；圖2a至圖2c說明圖1之信號產生器之不同實施；圖3說明個別時間部分，其中訊框具有長時間部分且時槽具有短時間部分，且每一訊框包含複數個時槽；圖4說明頻譜圖，其指示在頻寬擴展應用之實施中之核心信號及增強信號的頻譜位置；圖5說明用於基於描述核心信號之能量分佈的值使用頻譜成形來產生頻率增強信號的裝置；圖6說明成形技術之實施；圖7說明根據某一頻譜矩心判定之不同滾降；圖8說明用於產生頻率增強信號之裝置，該頻率增強信號包含用於使核心信號或頻率增強信號之次頻帶信號平滑的相同平滑資訊；圖9說明由圖8之控制器及信號產生器應用的較佳程序；圖10說明由圖8之控制器及信號產生器應用的另一程 序；圖11說明用於產生頻率增強信號之裝置，其在增強信號中執行能量限制程序使得增強信號之較高頻帶可至多具有鄰近較低頻帶之相同能量或比鄰近較低頻帶之能量高至多預定義臨限值；圖12a說明增強信號在限制之前的頻譜；圖12b說明在限制之後的圖12a之頻譜；圖13說明在一實施中由信號產生器執行的程序；圖14說明在濾波器組域內成形、平滑及能量限制的技術之同時應用；及圖15說明包含編碼器及非導引式頻率增強解碼器之系統。
較佳實施例之詳細說明
圖1說明在較佳實施中之用於產生頻率增強信號140之裝置，其中一起執行成形、時間平滑及能量限制之技術。然而，亦可個別地應用此等技術，如在圖5至圖7的背景下針對成形技術所論述、在圖8至圖10的背景下針對平滑技術所論述及在圖11至圖13的背景下針對能量限制技術所論述。
較佳地，圖1之用於產生頻率增強信號140的裝置包含分析濾波器組或核心解碼器100，或用於在核心解碼器輸出QMF次頻帶信號時在濾波器組域中(諸如，在QMF域中)提供核心信號的任何其他器件。或者，當核心信號為時域 信號或在不同於頻譜或次頻帶域中之任何其他域中加以提供時，分析濾波器組100可為QMF濾波器組或另一分析濾波器組。
接著將在120處可用的核心信號110之個別次頻 帶信號輸入至信號產生器200中，且信號產生器200之輸出為增強信號130。增強信號130包含不包括在核心信號110中之增強頻率範圍，且信號產生器(例如)並非藉由(僅)使雜訊成形或因此而是使用核心信號110或較佳核心信號次頻帶120來產生此增強信號。合成濾波器組接著組合核心信號次頻帶120與頻率增強信號130，且合成濾波器組300接著輸出頻率增強信號。
基本上，信號產生器200包含指示為「HF產生」 之信號產生區塊202，其中HF代表高頻。然而，圖1中之頻率增強不限於產生高頻之技術。實情為，亦可產生低頻或中間頻率，且甚至可在核心信號中再生頻譜缺陷，亦即，當核心信號具有較高頻帶及較低頻帶且當存在遺漏中間頻帶的情況，如(例如)自智慧間隙填充(IGF)已知的。信號產生202可包含如自HE-AAC已知的向上複製程序，或鏡像程序，亦即，其中為了產生高頻範圍或頻率增強範圍，將核心信號鏡像而非向上複製。
此外，信號產生器包含成形功能性204，其由用 於計算指示核心信號120中之關於頻率的能量分佈之值的計算來控制。此成形可為對由區塊202產生之信號的成形，或在功能性202與204之間的次序反轉(如在圖2a至圖2c之背 景中所論述)時，替代地為對低頻之成形。
另一功能性為時間平滑功能性206，其由平滑控 制器800控制。較佳在程序結尾處執行能量限制208，但亦可將能量限制置於處理功能性202至208之鏈中的任何其他位置處，只要確保以下情形即可：由合成濾波器組300輸出之組合信號滿足能量限制準則，諸如較高頻帶不得具有比鄰近較低頻帶多之能量，或與鄰近較低頻帶相比，較高頻帶不得具有更多能量，其中將增量限制為至多預定義臨限值(諸如，3dB)。
圖2a說明不同次序，其中在執行HF產生202之前 一起執行成形204與時間平滑206及能量限制208。因此，核心信號經成形/平滑/限制，且接著已完成之經成形/平滑/限制信號經向上複製或鏡像至增強頻率範圍中。此外，重要地是理解到可以任何方式執行區塊204、206、208之次序，如在將圖2a與圖1中之對應區塊之次序相比時亦可見的。
圖2b說明以下情形：對低頻或核心信號執行時間平滑及成形，且接著在能量限制208之前執行HF產生202。此外，圖2c說明以下情形：對低頻信號執行信號之成形，且執行(諸如)藉由向上複製或鏡像進行之後續HF產生，以便獲得增強頻率範圍之信號，且接著對此信號進行平滑206及能量限制208。
此外，將強調：成形、時間平滑及能量限制之功能性皆可藉由將某些因子應用於次頻帶信號來執行(如(例如)圖14中所說明)。對於個別頻帶i、i+1、i+2，藉由乘 法器1402a、1401a及1400a實施成形。
此外，藉由乘法器1402b、1401b及1400b執行時 間平滑。另外，對於個別頻帶i+2、i+1及i，藉由限制因子1402c、1401c及1400c執行能量限制。歸因於在此實施例中藉由乘法因子實施所有此等功能性的事實，將注意到，亦可針對每一個別頻帶藉由單一乘法因子1402、1401、1400將所有此等功能性應用於個別次頻帶信號，且對於頻帶i+2，此單一「主」乘法因子則將為個別因子1402a、1402b及1402c之乘積，且對於其他頻帶i+1及i，此情形將類似。因此，接著將次頻帶之實數/虛數次頻帶樣本值乘以此單一「主」乘法因子，且在區塊1402、1401或1400之輸出處獲得作為經相乘之實數/虛數次頻帶樣本值的輸出，接著將該等樣本值引入至圖1之合成濾波器組300中。因此，區塊1400、1401或1402之輸出對應於通常涵蓋不包括於核心信號中之增強頻率範圍的增強信號1300。
圖3說明指示用於信號產生程序中之不同時間解 析度的圖表。基本上，逐訊框處理信號。此意謂較佳地實施分析濾波器組100以產生次頻帶信號之時間後續訊框320，其中次頻帶信號之每一訊框320包含一個或複數個時槽或濾波器組時槽340。儘管圖3說明每訊框四個時槽，但每訊框亦可存在2個、3個或甚至多於四個時槽。如圖14中所說明，將基於核心信號之能量分佈的增強信號或核心信號之成形每訊框執行一次。另一方面，以高時間解析度來執行時間平滑，亦即，較佳為每時槽340一次，且在需要低複雜 度時可再次將能量限制每訊框執行一次，或在對於特定實施而言較高複雜度不成問題時每時槽執行一次。
圖4說明在核心信號頻率範圍中具有五個次頻帶
1、2、3、4、5之頻譜的表示。此外，圖4中之實例在增強信號範圍中具有四個次頻帶信號或次頻帶6、7、8、9，且核心信號範圍及增強信號範圍由交越頻率420分離。此外，說明了開始頻帶410，其用於為了達成成形204之目的計算描述關於頻率之能量分佈的值，如稍後將論述。此程序確保一或多個最低次頻帶不用於計算描述關於頻率之能量分佈的值，以便獲得較好的增強信號調整。
隨後，說明使用核心信號產生202不包括於核心 信號中之增強頻率範圍的實施。
為了產生高於交越頻率之人工信號，通常將來自 低於交越頻率之頻率範圍的QMF值向上複製(「貼補」)至高頻帶中。可藉由僅將QMF樣本自較低頻率範圍向上移位至高於交越頻率之區域或藉由另外鏡像此等樣本來進行此複製操作。鏡像之優點在於：恰好低於交越頻率之信號及人工產生之信號將在交越頻率處具有極其類似之能量及諧波結構。鏡像或向上複製可應用於核心信號之單一次頻帶或核心信號之複數個次頻帶。
在該QMF濾波器組之狀況下，經鏡像之區帶 (patch)較佳由基頻帶之負複共軛組成，以便最小化轉變區中之次頻帶映頻混擾：Qr(t,xover+f-1)=-Qr(t,xover-f)；f=1..nBands
Qi(t,xover+f-1)=Qi(t,xover-f)；f=1..nBands
此處，Qr(t,f)為QMF在時間索引t及次頻帶索引f處之實數值，且Qi(t,f)為虛數值，xover為參考交越頻率之QMF次頻帶，nBands為待外插之整數個頻帶。實數部分中之負號表示負共軛複數運算。
較佳地，HF產生202或大體上增強頻率範圍之產生依賴於由區塊100提供之次頻帶表示。較佳地，用於產生頻率增強信號之本發明裝置應為多頻寬解碼器，其能夠對經解碼信號110進行重新取樣以使取樣頻率變化，從而支援(例如)窄頻帶、寬頻帶及超寬頻帶輸出。因此，QMF濾波器組100將經解碼時域信號取作輸入。藉由在頻域中填補零，QMF濾波器組可用以對經解碼信號進行重新取樣，且相同QMF濾波器組較佳亦用以產生高頻帶信號。
較佳地，用於產生頻率增強信號之裝置可操作以執行頻域中的所有操作。因此，藉由將區塊100指示為已提供(例如)QMF濾波器組域輸出信號之「核心解碼器」，在解碼器側處已具有內部頻域表示之現有系統得到擴展，如圖1中所說明。
此表示被簡單地重新使用於額外任務，如取樣速率轉換及較佳在頻域中進行之其他信號操縱(例如，插入經成形之舒適雜訊、高通/低通濾波)。因此，不需要計算額外時間-頻率變換。
替代將雜訊用於HF內容，在此實施例中僅基於低頻帶信號產生高頻帶信號。此產生可借助於頻域中之向 上複製或向上摺疊(鏡像)操作來進行。因此，確保了與低頻帶信號具有相同之諧波及時間精細結構之高頻帶信號。此情形避免對時域信號之計算成本高之摺疊及額外延遲。
隨後，在圖5、圖6及圖7之背景中論述圖1之成形 204技術的功能性，其中可在圖1、圖2a至圖2c之背景中執行成形或分離地且個別地與自其他導引式或非導引式頻率增強技術已知之其他功能性一起執行成形。
圖5說明用於產生頻率增強信號140之裝置，其包 含用於計算描述核心信號120中之關於頻率之能量分佈的值的計算器500。此外，信號產生器200經組配以用於自核心信號產生增強信號(如由線502所說明)，該增強信號包含不包括於核心信號中之增強頻率範圍。此外，信號產生器200經組配以用於使(諸如)在圖1中之由區塊202輸出的增強信號或在圖2a之背景中的核心信號120成形，使得增強信號之頻率包絡取決於描述能量分佈之值。
較佳地，該裝置另外包含組合器300，其用於組 合由區塊200輸出之增強信號130與核心信號120以獲得頻率增強信號140。較佳執行諸如時間平滑206或能量限制208之額外操作以進一步處理經成形信號，但此等操作在某些實施中未必為需要的。
信號產生器200經組配以使增強信號成形，使得 對於描述能量分佈之第一值，獲得自增強頻率範圍中之第一頻率至增強頻率範圍中之第二較高頻率的第一頻譜包絡減小。此外，對於描述第二能量分佈之第二值，獲得自增 強範圍中之第一頻率至增強範圍中之第二頻率的第二頻譜包絡減小。若第二頻率大於第一頻率且第二頻譜包絡減小大於第一頻譜包絡減小，則與描述核心信號之較低頻率範圍處之能量集中的第二值相比，第一值指示核心信號在核心信號之較高頻率範圍處具有能量集中。
較佳地，計算器500經組配以將當前訊框之頻譜 矩心的度量計算為關於能量分佈之資訊值。接著，信號產生器200根據頻譜矩心之此度量而進行成形，使得與較低頻率處之頻譜矩心相比，較高頻率處之頻譜矩心導致頻譜包絡之更淺斜率。
關於核心信號之在第一頻率處開始且在高於第 一頻率之第二頻率處結束的頻率部分而計算由能量分佈計算器500計算的關於能量分佈之資訊。第一頻率低於核心信號中之最低頻率，如(例如)圖4中在410處所說明。較佳地，第二頻率為交越頻率420，但視情況亦可為低於交越頻率420之頻率。然而，將用於計算頻譜分佈之度量的第二頻率儘可能地擴展至交越頻率420為較佳的，且導致最好的音訊品質。
在一實施例中，由能量分佈計算器500及信號產 生器200來應用圖6之程序。在步驟602中，針對核心信號之每一頻帶計算以E(i)指示之能量值。接著，在區塊604中，計算用於調整增強頻率範圍之所有頻帶的單一能量分佈值，諸如sp。接著，在步驟606中，使用此單一值針對增強頻率範圍之所有頻帶計算加權因子，其中加權因子較佳為att f 。
接著，在由信號產生器208執行之步驟608中，將 加權因子應用於次頻帶樣本之實數及虛數部分。
藉由在QMF域中計算當前訊框之頻譜矩心來偵 測摩擦音。頻譜矩心為具有0.0至1.0之範圍的度量。高頻譜矩心(接近一之值)意謂聲音之頻譜包絡具有上升斜率。對於語音信號，此意謂當前訊框很可能含有摩擦音。頻譜矩心之值愈逼近一，則頻譜包絡之斜率愈陡，或愈多能量集中於較高頻率範圍中。
根據下式來計算頻譜矩心：
其中E(i)為QMF次頻帶i之能量，且start為參考1kHz之QMF次頻帶索引。用因子att f 來對經複製QMF次頻帶加權：
其中att=0.5*sp+0.5。大體上，可使用以下方程式計算att：att=p(sp)，其中p為多項式。較佳地，該多項式具有次數1：att=a * sp+b，其中a、b或大體上該等多項式係數皆在0與1之間。
除以上方程式外，亦可應用具有相當效能之其他方程式。此等其他方程式如下：
詳言之，值a i 應使得i較高則該值較高，且重要地， 至少對於索引i>1，值bi低於值a i 。因此，與以上方程式相比，藉由不同方程式，但獲得類似結果。大體上，ai、bi為隨i單調增加或減小之值。
此外，參看圖7。圖7說明用於不同能量分佈值sp 之個別加權因子att f 。當sp等於1時，則核心信號之全部能量集中於核心信號之最高頻帶處。接著，att等於1，且加權因子att f 在頻率上恆定，如700處所說明。另一方面，當核心信號中之全部能量集中於核心信號之最低頻帶處時，則sp等於0且att等於0.5，且調整因子在頻率上之對應趨向(course)在706處說明。
在702及704處指示的成形因子在頻率上的趨向 用於相應地增加頻譜分佈值。因此，對於項目704，能量分佈值大於0，但小於用於項目702之能量分佈值，如由參數箭頭708所指示。
圖8說明用於使用時間平滑技術產生頻率增強信 號之裝置。該裝置包含用於自核心信號120、110產生增強信號之信號產生器200，其中增強信號包含不包括在核心信號中之增強頻率範圍。增強信號或核心信號之當前時間部分(諸如，訊框320及較佳地，時槽340)包含用於複數個次頻帶之次頻帶信號。
控制器800用於針對增強頻率範圍或核心信號之 複數個次頻帶信號計算相同平滑資訊802。此外，信號產生器200經組配以用於使用相同平滑資訊802使增強頻率範圍 之複數個次頻帶信號平滑，或用於使用相同平滑資訊802使核心信號之複數個次頻帶信號平滑。在圖8中，信號產生器200之輸出為平滑增強信號，可接著將平滑增強信號輸入至組合器300中。如在圖2a至圖2c之背景中所論述，可在圖1之處理鏈中的任何處執行平滑206，或甚至可在任何其他頻率增強方案之背景中個別地執行平滑206。
控制器800較佳經組配以使用複數個次頻帶信號 核心信號及頻率增強信號的組合能量或僅使用時間部分之頻率增強信號來計算平滑資訊。此外，使用核心信號及頻率增強信號之複數個次頻帶信號的平均能量或僅使用在當前時間部分之前的一或多個較早時間部分之核心信號的平均能量。平滑資訊為用於所有頻帶中之增強頻率範圍之複數個次頻帶信號的單一校正因子，且因此信號產生器200經組配以將校正因子應用於增強頻率範圍之複數個次頻帶信號。
如在圖1之背景中所論述，該裝置此外包含濾波 器組100或用於提供用於複數個時間後續濾波器組時槽的核心信號之複數個次頻帶信號的提供器。此外，信號產生器經組配以使用核心信號之複數個次頻帶信號導出用於複數個時間後續濾波器組時槽的增強頻率範圍之複數個次頻帶信號，且控制器800經組配以針對每一濾波器組時槽計算個別平滑資訊802，且接著藉由新的個別平滑資訊針對每一濾波器組時槽執行平滑。
控制器800經組配以基於當前時間部分之核心信 號或頻率增強信號且基於一或多個先前時間部分來計算平滑強度控制值，且控制器800接著經組配以使用平滑控制值計算平滑資訊，使得平滑強度取決於以下兩者之間的差而變化：當前時間部分之核心信號或頻率增強信號之能量，及一或多個先前時間部分之核心信號或頻率增強信號之平均能量。
參看圖9，其說明由控制器800及信號產生器200 執行之程序。由控制器800執行之步驟900包含得出關於平滑強度之決策，其可(例如)基於當前時間部分中之能量與一或多個先前時間部分中之平均能量之間的差而得出，但亦可使用用於作出關於平滑強度之決策的任何其他程序。一種替代例為使用(替代性地或另外地)未來時槽。另一替代例為每訊框僅進行單一變換且將接著在時間後續訊框上進行平滑。然而，此兩個替代例皆會引入延遲。此情形在延遲並非問題之應用(諸如，串流傳輸應用)中不成問題。對於延遲成問題之應用，諸如對於雙向通訊(例如，使用行動電話)，過去或先前的訊框比未來訊框更佳，此係因為使用過去的訊框不會引入延遲。
接著，在步驟902中，基於步驟900之平滑強度之 決策來計算平滑資訊。此步驟902亦由控制器800執行。接著，信號產生器200執行904，其包含將平滑資訊應用於若干頻帶，其中將同一平滑資訊802應用於在核心信號抑或增強頻率範圍中之此等若干頻帶。
圖10說明實施圖9之步驟序列的較佳程序。在步 驟1000中，計算當前時槽之能量。接著，在步驟1020中，計算一或多個先前時槽之平均能量。接著，在步驟1040中，基於由區塊1000及1020獲得之值之間的差來判定用於當前時槽之平滑係數。接著，步驟1060包含計算用於當前時槽之校正因子，且步驟1000至1060皆由控制器800執行。接著，在由信號產生器200執行之步驟1080中，執行實際平滑操作，亦即，將對應校正因子應用於一個時槽內之所有次頻帶信號。
在一實施例中，在兩個步驟中執行時間平滑：關於平滑強度之決策。為了得到關於平滑強度之決策，評估信號隨時間之穩定性。執行此評估之可能方式為比較當前短期窗口或QMF時槽之能量與先前短期窗口或QMF時槽之平均能量值。為了減小複雜度，可僅針對高頻帶部分來評估此穩定性。所比較之能量值愈接近，則平滑強度應愈低。此情形反映於平滑係數a中，其中0<a 1。a愈大，則平滑強度愈高。
將平滑應用於高頻帶。基於QMF時槽將平滑應用於高頻帶部分。因此，將當前時槽之高頻帶能量Ecurr t 調適至一或多個先前QMF時槽之平均高頻帶能量Eavg t ：
將Ecurr計算為一個時槽中之高頻帶QMF能量的總和：
Eavg為能量的隨時間之移動平均值：
其中start及stop為用於計算移動平均值之間隔的邊界。
將用於合成之實數及虛數QMF值乘以校正因子currFac：
currFac係自Ecurr及Eavg導出：
因子a可固定或取決於Ecurr及Eavg之能量差。
如圖14中已論述，將用於時間平滑之時間解析度設定為高於成形之時間解析度或能量限制技術之時間解析度。此情形確保獲得次頻帶信號之時間平滑趨向，同時計算上更密集之成形將每訊框僅執行一次。然而，不執行自一個次頻帶至另一次頻帶(亦即，在頻率方向上)之任何平滑，此係因為已發現此平滑實質上降低主觀接聽品質。
較佳將相同平滑資訊(諸如，校正因子)用於增強範圍中之所有次頻帶。然而，亦可實施以下情形：並不將相同平滑資訊應用於所有頻帶，而是應用於頻帶群組，其中此群組具有至少兩個次頻帶。
圖11說明針對圖1中所說明之能量限制技術208 的另一態樣。具體而言，圖11說明用於產生頻率增強信號之裝置，該裝置包含用於產生增強信號之信號產生器200，該增強信號包含不包括於核心信號中之增強頻率範圍。此外，增強信號之時間部分包含用於複數個次頻帶之次頻帶信號。另外，該裝置包含用於使用增強信號130產生頻率增強信號140之合成濾波器組300。
為了實施能量限制程序，信號產生器200經組配 以用於執行能量限制，以便確保由合成濾波器組300獲得之頻率增強信號140使得較高頻帶之能量至多等於較低頻帶中之能量或比較低頻帶中之能量大至多預定義臨限值。
信號產生器可較佳經實施以確保較高QMF次頻 帶k不得超過QMF次頻帶k-1處之能量。然而，信號產生器200亦可經實施以允許某一增量，其較佳可具有3dB之臨限值，且臨限值可較佳為2dB且甚至更佳為1dB或甚至更小。 對於每一頻帶，預定臨限值可為常數，或預定臨限值可取決於先前計算之頻譜矩心。較佳相依性為：當矩心逼近較低頻率(亦即，變小)時，臨限值變小，而矩心愈逼近較高頻率或sp逼近1，則臨限值可變大。
在另一實施中，信號產生器200經組配以檢查第 一次頻帶中之第一次頻帶信號且檢查在頻率上鄰近於第一次頻帶且中心頻率高於第一次頻帶之中心頻率的第二次頻帶中之次頻帶信號，且當第二次頻帶信號之能量等於第一次頻帶信號之能量或當第二次頻帶信號之能量比第一次頻帶信號之能量大的量少於預定義臨限值時，信號產生器將 不限制第二次頻帶信號。
此外，信號產生器經組配以按序列形成複數個處 理操作，如(例如)圖1或圖2a至圖2c中所說明。接著，信號產生器較佳在序列結尾處執行能量限制，以獲得輸入至合成濾波器組300中之增強信號130。因此，合成濾波器組300經組配以接收在序列結尾處由能量限制之最終程序產生的增強信號130作為輸入。
此外，信號產生器經組配以在能量限制之前執行 頻譜成形204或時間平滑206。
在一較佳實施例中，信號產生器200經組配以藉 由鏡像核心信號之複數個次頻帶來產生增強信號之複數個次頻帶信號。
對於鏡像，較佳執行使實數部分抑或虛數部分變 負之程序，如較早所論述。
在另一實施例中，信號產生器經組配以用於計算 校正因子limFac，且接著如下將此限制因子limFac應用於核心或增強頻率範圍之次頻帶信號： 令E f 為一個頻帶的在時間跨度stop-start上平均之能量：
若此能量超過先前頻帶之平均能量達某一位準，則將此頻帶之能量乘以校正/限制因子limFac：若E f >fac * E f -1，則
且藉由下式校正實數及虛數QMF值：
該因子或預定臨限值fac可對於每一頻帶為常數，或該因子或預定臨限值可取決於先前計算之頻譜矩心。
為在由f指示之次頻帶處的次頻帶信號之經能量限制的實數部分。為在次頻帶f中之能量限制之後的次頻帶信號之對應虛數部分。Qr t,f 及Qi t,f 為在能量限制之前的次頻帶信號(諸如，直接在不執行任何成形或時間平滑時的次頻帶信號，或經成形及時間平滑之次頻帶信號)之對應實數及虛數部分。
在另一實施中，使用以下方程式計算限制因子limFac：
在此方程式中，E lim 為限制能量，其通常為較低頻帶之能量或遞增某一臨限值fac之較低頻帶之能量。E f (i)為當前頻帶f或i之能量。
參看圖12a及圖12b，其說明在增強頻率範圍中存在七個頻帶之某一實例。在能量方面，頻帶1202大於頻帶1201。因此，如自圖12b變得顯而易見，頻帶1202經能量限制，如在圖12b中對於此頻帶在1250處指示。此外，頻帶1205、 1204及1206皆大於頻帶1203。因此，所有三個頻帶經能量限制，如圖12b中說明為1250。剩餘之僅有非限制頻帶為頻帶1201(此為重建構範圍中之第一頻帶)以及頻帶1203及1207。
如所概括，圖12a/圖12b說明存在較高頻帶不得 具有比較低頻帶多之能量的限制之情形。然而，若將允許某一增量，則該情形將看起來略有不同。
能量限制可適用於單一擴展頻帶。接著，使用最 高核心頻帶之能量進行比較或能量限制。此情形亦可適用於複數個擴展頻帶。接著，使用最高核心頻帶對最低擴展頻帶進行能量限制，且相對於次最高擴展頻帶對最高擴展頻帶進行能量限制。
圖15說明傳輸系統，或大體上包含編碼器1500 及解碼器1510之系統。該編碼器較佳為用於產生經編碼核心信號的編碼器，該編碼器執行頻寬減少或大體上刪除原始音訊信號1501中之若干頻率範圍，該等頻率範圍未必必須為完整較高頻率範圍或較高頻帶，而是亦可為在核心頻帶之間的任何頻帶。接著，在無任何旁側資訊之情況下將經編碼核心信號自編碼器1500傳輸至解碼器1510，且解碼器1510接著執行非導引式頻率增強以獲得頻率增強信號140。因此，可如圖1至圖14中之任一者中所論述來實施解碼器。
儘管已在區塊表示實際或邏輯硬體組件之方塊 圖的背景中描述本發明，但亦可藉由電腦實施之方法來實 施本發明。在後一狀況下，區塊表示對應方法步驟，其中此等步驟代表由對應邏輯或實體硬體區塊執行之功能性。
儘管已在裝置之背景中描述一些態樣，但顯而易 見，此等態樣亦表示對應方法之描述，其中區塊或器件對應於方法步驟或方法步驟之特徵。類似地，在方法步驟之背景中描述的態樣亦表示對應裝置之對應區塊或項目或特徵的描述。可藉由(或使用)如(例如)微處理器、可規劃電腦或電子電路之硬體裝置來執行方法步驟中之一些或全部。 在一些實施例中，可藉由此裝置來執行最重要方法步驟中之某一或多者。
本發明之所傳輸或經編碼信號可儲存於數位儲 存媒體上，或可在諸如無線傳輸媒體或有線傳輸媒體(諸如，網際網路)之傳輸媒體上加以傳輸。
取決於某些實施要求，可以硬體或以軟體來實施 本發明之實施例。可使用例如以下各者之上面儲存有電子可讀控制信號的數位儲存媒體來執行該實施：軟性磁碟、DVD、藍光光碟、CD、ROM、PROM及EPROM、EEPROM或快閃記憶體，該等電子可讀控制信號與可規劃電腦系統合作(或能夠與可規劃電腦系統合作)使得執行各別方法。因此，數位儲存媒體可為電腦可讀的。
根據本發明之一些實施例包含具有電子可讀控 制信號之資料載體，該等電子可讀控制信號能夠與可規劃電腦系統合作使得執行本文中所描述之方法中之一者。
大體而言，本發明之實施例可實施為具有程式碼 之電腦程式產品，當該電腦程式產品在電腦上執行時，該程式碼可操作以用於執行方法中之一者。舉例而言，該程式碼可儲存於機器可讀載體上。
其他實施例包含用於執行本文中所描述之方法中之一者、儲存於機器可讀載體上的電腦程式。
換言之，本發明方法之實施例因此為具有程式碼之電腦程式，當該電腦程式在電腦上執行時，該程式碼用於執行本文中所描述之方法中之一者。
本發明方法之另一實施例因此為資料載體(或諸如數位儲存媒體或電腦可讀媒體之非暫時性儲存媒體)，其包含記錄於其上的用於執行本文中所描述之方法中之一者的電腦程式。資料載體、數位儲存媒體或記錄媒體通常為有形及/或非暫時性的。
本發明之另一實施例因此為表示用於執行本文中所描述之方法中之一者的電腦程式的資料串流或信號序列。舉例而言，該資料串流或信號序列可經組配以經由資料通訊連接(例如，經由網際網路)而傳送。
另一實施例包含經組配以或用以執行本文中所描述之方法中之一者的處理構件，例如，電腦或可規劃邏輯器件。
另一實施例包含電腦，其具有安裝於其上的用於執行本文中所描述之方法中之一者的電腦程式。
根據本發明之另一實施例包含經組配以將用於執行本文中所描述之方法中之一者的電腦程式傳送(例如， 以電子方式或光學方式)至接收器的裝置或系統。舉例而言，接收器可為電腦、行動器件、記憶體器件或其類似者。舉例而言，裝置或系統可包含用於將電腦程式傳送至接收器之檔案伺服器。
在一些實施例中，可規劃邏輯器件(例如，場可 規劃閘陣列)可用以執行本文中所描述之方法的功能性中之一些或全部。在一些實施例中，場可規劃閘陣列可與微處理器合作以便執行本文中所描述之方法中之一者。大體而言，較佳藉由任何硬體裝置來執行方法。
上述實施例僅說明本發明之原理。據瞭解，本文 中所描述之配置及細節的修改及變化對於熟習此項技術者而言將為顯而易見的。因此，意欲僅由即將給出之申請專利範圍之範疇來限制，而非由借助於本文中之實施例之描述及解釋而呈現之特定細節來限制。
120‧‧‧核心信號次頻帶/核心信號
130‧‧‧增強信號
140‧‧‧頻率增強信號
200‧‧‧信號產生器/區塊
300‧‧‧合成濾波器組/組合器
500‧‧‧能量分佈計算器
501‧‧‧關於能量分佈之值(頻譜矩心)
502‧‧‧線

Claims (16)

  1. 一種用於產生一頻率增強信號之裝置，其包含：一計算器，其用於計算描述一核心信號中之關於頻率之一能量分佈的一值；一信號產生器，其用於自該核心信號產生一增強信號，該增強信號包含不包括於該核心信號中之一增強頻率範圍，且其中該信號產生器經組配以用於使該增強信號或該核心信號成形，使得該增強信號或該核心信號之一頻譜包絡取決於描述該核心信號中之關於頻率之該能量分佈的該值，其中該信號產生器經組配以使該增強信號或該核心信號成形，使得對於描述一第一能量分佈之一第一值，獲得自該增強頻率範圍中之一第一頻率至該增強頻率範圍中之較高的一第二頻率的一第一頻譜包絡減小，且使得對於描述一第二能量分佈之一第二值，獲得自該增強頻率範圍中之該第一頻率至該增強頻率範圍中之該第二頻率的一第二頻譜包絡減小，其中該第二頻率大於該第一頻率，其中該第二頻譜包絡減小大於該第一頻譜包絡減小，以及其中與該第二值相比，該第一值指示該核心信號在該核心信號之一較高頻率處具有一能量集中。
  2. 如請求項1之裝置，其進一步包含用於組合該增強信號與該核心信號以獲得該頻率增強信號之一組合器。
  3. 如請求項1之裝置，其中該計算器經組配以計算一當前訊框之一頻譜矩心的一度量作為關於該能量分佈之該值，其中該信號產生器經組配以根據用於該頻譜矩心之該值而進行成形，使得與一較低頻率處之一頻譜矩心相比，一較高頻率處之該頻譜矩心導致該頻譜包絡之一更淺斜率。
  4. 如請求項1之裝置，其中該計算器經組配以僅使用該核心信號之一頻率部分計算關於該能量分佈之該資訊，該核心信號之該頻率部分在一第一頻率處開始且在高於該第一頻率之一第二頻率處結束，其中該第一頻率高於該核心信號之一最低頻率或該第二頻率為該核心信號之最高頻率。
  5. 如請求項1之裝置，其中使用以下方程式計算描述一能量分佈之該值： 其中sp為描述該能量分佈之該值，其中xover為一交越頻率，其中E(i)為一次頻帶i之一能量，且其中start為參考高於該核心信號之一最低頻率之一頻率的次頻帶索引，且其中i為一整數次頻帶索引。
  6. 如請求項1之裝置，其中該信號產生器經組配以用於將一成形因子應用於一輸入信號，其中基於以下方程式計算該成形因子：att=p(sp)；其中att為影響一成形因子之一值，且p為一多項式，且sp為由該計算器計算之關於該能量分佈的該值。
  7. 如請求項1之裝置，其中該信號產生器經組配以用於使用以下方程式執行該成形：(t,xover+f)=Qr(t,xover+f)*att f ；f=1..nBands，或(t,xover+f)=Qi(t,xover+f)*att f ；f=1..nBands，其中為一經成形次頻帶樣本之一實數部分，t為一時間索引，xover為一交越頻率，f為一頻率索引，且att為自關於頻譜分佈之該值導出的一常數，Q r 為一次頻帶樣本在成形之前的一實數部分，且Q i 為一次頻帶樣本在成形之前的一虛數部分。
  8. 如請求項1之裝置，其中該核心信號包含複數個核心信號次頻帶，其中該計算器經組配以計算該等複數個核心信號次頻帶之個別能量，且使用該等個別能量計算關於該能量分佈之該資訊。
  9. 如請求項1之裝置，其中該核心信號包含複數個核心信號頻帶，其中該信號產生器經組配以向上複製或鏡像一個 或複數個核心信號頻帶，以獲得形成該增強頻率範圍之複數個增強信號頻帶。
  10. 如請求項1之裝置，其中該計算器經組配以基於以下方程式來計算該值： 其中ai為用於該核心信號之一頻帶i的一常數參數，其中E(i)為該頻帶i中之一能量，其中bi為用於該核心信號之一頻帶i的一常數參數且bi之值低於ai之值，且其中該常數參數使得用於具有一較高索引i之一頻帶的一參數大於用於具有一較低索引i之一頻帶的一參數。
  11. 如請求項1之裝置，其中該信號產生器經組配以在該增強信號或該核心信號之該成形之後或同時執行一時間平滑操作，該時間平滑操作包含得出關於一平滑強度之一決策及基於該決策將該平滑操作應用於該增強頻率範圍或該核心信號。
  12. 如請求項1之裝置，其中該信號產生器經組配以在該成形或一時間平滑之後或在該成形或該時間平滑同時應用一逐頻帶能量限制。
  13. 一種產生一頻率增強信號之方法，其包含：計算描述一核心信號中之關於頻率之一能量分佈 的一值；自該核心信號產生一增強信號，該增強信號包含不包括於該核心信號中之一增強頻率範圍，且其中該產生包含使該增強信號或該核心信號成形，使得該增強信號或該核心信號之一頻譜包絡取決於描述該核心信號中之關於頻率之該能量分佈的該值，其中該產生包含使該增強信號或該核心信號成形，使得對於描述一第一能量分佈之一第一值，獲得自該增強頻率範圍中之一第一頻率至該增強頻率範圍中之一第二較高頻率的一第一頻譜包絡減小，且使得對於描述一第二能量分佈之一第二值，獲得自該增強頻率範圍中之該第一頻率至該增強頻率範圍中之該第二頻率的一第二頻譜包絡減小，其中該第二頻率大於該第一頻率，其中該第二頻譜包絡減小大於該第一頻譜包絡減小，以及其中與該第二值相比，該第一值指示該核心信號在該核心信號之一較高頻率處具有一能量集中。
  14. 一種用於處理音訊信號之系統，其包含：一編碼器，其用於產生一經編碼核心信號；以及如請求項1至12中任一項之用於產生一頻率增強信號的裝置，其使用解碼該經編碼核心信號以獲得核心信號。
  15. 一種用於處理音訊信號之方法，其包含： 產生一經編碼核心信號；以及使用解碼該經編碼核心信號以獲得核心信號來根據如請求項13之方法產生一頻率增強信號。
  16. 一種電腦程式，其用於在一電腦或一處理器上運行時執行如請求項13或請求項15之一方法。
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