PL1994530T3

Apparatus and method for generating audio subband values and apparatus and method for generating time-domain audio samples

Abstract

This record has no abstract on file.

Term

1.1 yearsto projected expiry

Projected expiry 23 October 2027, counted from filing; an application has no term until it is granted.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Published
  4. Today
  5. Projected expiry

1 claim: 1 independent, 0 dependent

  1. 1
    Zastrzeżenia patentowe 1. Urz ądzenie do generowania wartości podzakresu pasma sygnału audio w kanałach podzakresów pasma sygnału audio zawierające:moduł okienkujący analizy (110) do okienkowania ramki (120) wejściowych próbek sygnału audio w dziedzinie czasu w kolejności czasowej od wcześniejszej próbki do późniejszej próbki z wykorzystaniem funkcji okienkującej analizy (190) obejmującej sekwencję współczynników okienka w celu uzyskania okienkowanych próbek, przy czym funkcja okienkująca analizy obejmuje pierwszą liczbę współczynników okienka uzyskanych w oparciu o większą funkcję okienkującą obejmującą sekwencję większej drugiej liczby współczynników okienka, gdzie współczynniki okienka funkcji okienkującej uzyskiwane są przez interpolację współczynników większej funkcji okienkującej, a druga liczba jest większa niż pierwsza liczba;oraz kalkulator (170) umożliwiający obliczanie wartości podzakresu pasma sygnału audio z wykorzystaniem okienkowanych próbek. 2. Urządzenie (100) według zastrzeżenia 1, znamienne tym, że urządzenie (100) lub moduł okienkujący analizy (110) skonfigurowany jest w taki sposób, że współczynniki okienka funkcji okienkującej są interpolowane liniowo. 3. Urządzenie (100) według dowolnego z powyższych zastrzeżeń, znamienne tym, że urządzenie (100) lub moduł okienkujący analizy (110) skonfigurowane są w taki sposób, że współczynniki okienka funkcji okienkującej analizy interpolowane są w oparciu o dwa, kolejne wspó ł czynniki okienka wię kszej funkcji okienkuj ą cej, zgodnie z sekwencją współczynników okienka większej funkcji okienkującej, w celu uzyskania jednego współczynnika okienka funkcji okienkującej. 4. Urządzenie (100) według dowolnego z powyższych zastrzeżeń, w którym urządzenie (100) lub moduł okienkujący analizy (110) skonfigurowane są w taki sposób, że współczynniki okienka c(n) funkcji okienkującej analizy uzyskiwane są w oparciu o równanie 134 Φ) = I (c 2 (2n) + c 2 (2n + l)) gdzie n jest liczbą całkowitą wskazującą indeks współczynników okienka c(n), zaś c2(n) to współczynnik okienka większej funkcji okienkującej. 5. Urządzenie (100) według zastrzeżenia 1, znamienne tym, że urządzenie (100) lub moduł okienkujący analizy (110) skonfigurowane są w taki sposób, że współczynniki okienka c2(n) większej funkcji okienkującej spełniają związki podane w tabeli znajdującej się w załączniku 4. 6. Urządzenie (100) według dowolnego z powyższych zastrzeżeń, znamienne tym, że moduł okienkujący analizy (110) skonfigurowane są w taki sposób, że większa funkcja okienkująca jest niesymetryczna względem sekwencji współczynników okienka. 7. Urządzenie (300) próbek sygnału audio w dziedzinie czasu zawierające: kalkulator (310) do obliczania sekwencji (330) pośrednich próbek w dziedzinie czasu w oparciu o wartości podzakresu pasma sygnału audio w kanałach podzakresów pasma sygnału audio, przy czym sekwencja obejmuje wcześniejsze pośrednie próbki sygnału audio w dziedzinie czasu i późniejsze pośrednie próbki sygnału audio w dziedzinie czasu, moduł okienkujący syntezy (360) umożliwiający okienkowanie sekwencji (330) pośrednich próbek w dziedzinie czasu z wykorzystaniem funkcji okienkującej syntezy (370) obejmującej sekwencję współczynników okienka w celu uzyskania okienkowanych pośrednich próbek w dziedzinie czasu, gdzie funkcja okienkująca syntezy obejmuje pierwszą liczbę współczynników okienka uzyskanych w oparciu o większą funkcję okienkującą obejmującą sekwencję większej. drugiej liczby współczynników okienka gdzie współczynniki okienka funkcji okienkującej uzyskiwane są przez interpolację współczynników większej funkcji okienkującej, a druga liczba jest większa niż pierwsza liczba;oraz stopień wyjściowy przeprowadzający nakładanie z dodawaniem (400) do przetwarzania okienkowanych pośrednich próbek w dziedzinie czasu dla uzyskania próbek w dziedzinie czasu. 8. Urządzenie (300) według zastrzeżenia 7, znamienne tym, że urządzenie (300) skonfigurowane jest w taki sposób, że współczynniki okienka funkcji okienkującej syntezy są interpolowane liniowo. 9. Urządzenie (300) według dowolnego z zastrzeżeń od 7 do 8, znamienne tym, że urządzenie (300) skonfigurowane jest w taki sposób, że współczynniki okienka funkcji 135 okienkującej syntezy interpolowane są w oparciu o dwa kolejne współczynniki okienka większej funkcji okienkującej, zgodnie z sekwencją współczynników okienka większej funkcji okienkującej, dla uzyskania jednego współczynnika okienka funkcji okienkującej. 10. Urządzenie (300) według dowolnego z zastrzeżeń od 7 do 9, znamienne tym, że urządzenie (300) skonfigurowane jest w taki sposób, że współczynniki okienka c(n) funkcji okienkującej syntezy uzyskiwane są w oparciu o równanie c(n) = j (σ/2η) + c a (2rt + l)) , gdzie c2(n) to współczynniki okienka większej funkcji okienkującej odpowiadające indeksowi n. 11. Urządzenie (300) według zastrzeżenia 10, znamienne tym, że urządzenie (300) skonfigurowane jest w taki sposób, że współczynniki okienka c2(n) spełniają związki podane w tabeli znajdującej się w załączniku 4. 12. Urządzenie (300) według dowolnego z zastrzeżeń od 7 do 11, znamienne tym, że urządzenie (300) skonfigurowane jest w taki sposób, że większa funkcja okienkująca jest niesymetryczna względem sekwencji współczynników okienka. 13. Sposób generowania wartości podzakresu pasma sygnału audio w kanałach podzakresów pasma sygnału audio obejmujący: okienkowanie ramki wejściowych próbek sygnału audio w dziedzinie czasu w kolejności czasowej trwającej od wcześniejszej próbki do późniejszej próbki z wykorzystaniem funkcji okienkującej analizy w celu uzyskania okienkowanych próbek, przy czym funkcja okienkująca analizy obejmuje pierwszą liczbę współczynników okienka uzyskanych w oparciu o większą funkcję okienkującą obejmującą sekwencję większej, drugiej liczby współczynników okienka, gdzie współczynniki okienka funkcji okienkującej uzyskiwane są przez interpolację współczynników większej funkcji okienkującej, a druga liczba jest większa niż pierwsza liczba;oraz obliczanie wartości podzakresu pasma sygnału audio z wykorzystaniem okienkowanych próbek. 14. Sposób generowania próbek sygnału audio w dziedzinie czasu obejmujący: obliczanie sekwencji pośrednich próbek w dziedzinie czasu w oparciu o wartości podzakresu pasma sygnału audio w kanałach podzakresów pasma sygnału audio, przy czym sekwencja obejmuje wcześniejsze pośrednie próbki sygnału audio w dziedzinie czasu i późniejsze pośrednie próbki sygnału audio w dziedzinie czasu, 136 okienkowanie sekwencji pośrednich próbek w dziedzinie czasu z wykorzystaniem funkcji okienkującej syntezy dla uzyskania okienkowanych próbek w dziedzinie czasu, przy czym funkcja okienkująca syntezy obejmuje pierwszą liczbę współczynników okienka uzyskanych w oparciu o większą funkcję okienkującą obejmującą sekwencję większej, drugiej liczby współczynników okienka gdzie współczynniki okienka funkcji okienkującej uzyskiwane są przez interpolację współczynników większej funkcji okienkującej, a druga liczba jest większa niż pierwsza liczba;oraz nakładanie z dodawaniem okienkowanych próbek w dziedzinie czasu w celu uzyskania próbek w dziedzinie czasu. 15. Program zawierający kod programu do realizującu, po uruchomieniu przez procesor, sposób określony w zastrz. 13 albo zastrz. 14 FRAUNHOFER-GESELLSCHAFT ZUR FORDERUNG DER ANGEWANDTEN FORSCHUNG E.V., NIEMCY PEŁNOMOCNIK: EP 1 994 530 Β1 FIG 1 100 220 ΕΡ 1 994 530 Β1 FIG 2Α EP 1 994 530 Β1 FI6 2B 340-1 340-T EP 1 994 530 Β1 FIG 3 EP 1 994 530 B1 FIG 4 EP 1 994 530 B1 FIG 5 EP 1 994 530 Β1 CD EP 1 994 530 Β1 FIG7A ΕΡ 1 994 530 Β1 FIG 7Β 160-2 160-4 160-6 160-8 160-10 160-1 ί 160-3 ( 160-5 ί 160-7 ( 160-9 150 EP 1 994 530 Β1 FIG 7C EP 1 994 530 Β1 FIG8A EP 1 994 530 Β1 FIG 8B ΕΡ 1 994 530 Β1 FIG 8C ΕΡ 1 994 530 Β1 FIG 8D EP 1 994 530 Β1 FIG 9A function [y, State] = ldfb80 (x, State) S400 — x % update buffer State (640-64+(1:64)) = x;S410 % apply window win ana = ldfb80 win;S420 '- s % assumes latest samples aligned to the right side of buffer x_win_orig = State. *win_ana;prepare stack stack = reshape (x_win_orig,128,5);% sign change x_stack(:,2:2:4)) = -x_stack(:, (2:2:4));% collapse stack x_stack = sum(-x_stack(end:-1:1,:),2)’.;% Odd FFT of windowed data temp = fft( x_stack.*exp(-1 i*pi*(0:128-1)/128));oj 7n % post twiddle = (64+1)/2 y = 2*conj (temp (1:64) .*exp(-2i*pi*((0:64-1)+0.5)*m/128)) S480 % shift buffer State (1:640-64) = stałe (64+(1:640-64)): EP 1 994 530 Β1 FIG 9B S400’ S412 S420 S430’ S440 S450 $460’ function [y, State] = ldfb80_32 (x, State) ,% update buffer State (320-32+(1:32)) = x;% apply window win_ana = ldfb80_win();win_ana = (win_ana (1:2:end) + win_ana (2:2:end))/2;% assumes latest samples aligned to the right side of buffer x_win_orig = State. *win_ana;% prepare stack x_stack = reshape (x_win_orig,64,5);% sign change x_stack(:, (2:2:4)) = -x_stack(:,(2:2:4));'% collapse stack x_stack = sum(-x_stack(end:-1:1,:),2)’;% Odd FFT of windowed data temp - fft( x_stack.*exp(-1 i*pi*(0:64-1)/64));S480’ % post twiddle m = (32+1)/2 y = 2*conj (temp (1:32) .*exp(-2i*pi*((0:32-1)+0.5)*m/64)) % shift buffer State (1:320-32) = State (32+(1:320-32)): ΕΡ 1 994 530 Β1 FIG10A function [y, State] = ldfb80 (x, stałe) S500 % pre twiddling m = (64+1) / 2;temp = 0.5*conj (x).*exp( (2i*pi*((0:64-1 )+0.5)*m/128));% Odd symmetry temp = [temp conj (temp (64:-1:1))];S510 ν. % Odd FFT y_knl = real (iftt (temp) .* exp(i*pi*(0:128-1)/128));% expand data;alternating sign flip S530 — y _knl =-yknl (128:-1:1): tmp »= [y_knl -y_knl y_knl -y_knl y_knl] ’;S540 % synthesis window win_ana = ldfb80_win;win_syn = win_ana(end:-1:1);S550 % apply window tmp = tmp.*win_sys;S560 % u P date buffer —s State (640-64+(1:64)) = 0;State = State + tmp;S570 % get output y = state(1:64);S580 % shift buffer State (1:640-64) = State (64+1:640);EP 1 994 530 Β1 FIG 10B S500’ S510’ S520’ S530*' S542 $550 Ś560’ S570’ S580’ function [y, State] = ldfb80_32 (x, State) .% pre twiddling m = ¢32+1)/2: temp = 0.5*conj (x).*exp( (2i*pi*((0:32-1)+0.5)*m/64)) % odd symmetry temp = [temp conj (temp (32:-1:1))];% Odd FFT y_knl = real (ifft (temp) .* exp(i*pi*(0:64-1 )/64));% expand data;alternating sign flip y_knl =-y_knl (64:-1:1);tmp = [yknl -y_knl yknl -yknl y_knl]’;% synthesis window win_ana = ldfb80_win;winsyn = win_ana(end:-T:1);win_syn = (win_syn(1:2:end)+win_syn(2:2:end))/2;% apply window tmp = tmp.*win_sys;.% update buffer State (320-324-(1:32)) = 0;stale = State + tmp;% get output y = state(1:32);% shift buffer State (1:320-64) = State (32+1:320);EP 1 994 530 B1 Comparison: Complex Modulated Low Delay Filterbank-Window (CMLDFB) vs. Sine-Window samples EP 1 994 530 B1 Comparison: Complex Modulated Low Delay Filterbank-Window (CMLDFB) samples EP 1 994 530 B1 Comaprison: CLDFB Window Shape vs. original QMF Prototype o z aa co co CD UD baa o o o ~cq Ό O O UD CL jg OJ O aa σ 'co O) cc CD Γ-. ba. ca aa 2» O aa TD 'to aa CD UD b97 ΕΡ 1 994 530 Β1 FIG 14Α FIG 14Β EP 1 994 530 Β1 FIG15A EP 1 994 530 Β1 FIG15B Normalized Frequency Omega/pi [χ π rad/samples] 100 EP 1 994 530 B1 Comparison: Diffęrent Window Functions with overalI delay of 127 samples ap Omega/pi 101 EP 1 994 530 B1 FIG 16B 102 EP 1 994 530 B1 CD UL Comparison: Symmetric ys.Prototype with overall delay of 383 samples ap Omega/pi 103 EP 1 994 530 B1 aa E FIG 18 o ΟΙ 04 EP 1 994 530 B1 original timesignal - (castagnettes - si02) 1,82 y 1.84 1.86 1.88 1.9 1.92 1.94 890 timesamples - samplerate 44100 kHz xi o 4 105