專利名稱：利用復(fù)調(diào)制濾波器組的高效濾波的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對時域輸入信號進(jìn)行濾波的濾波器裝置和方法、用于產(chǎn)生中間濾波器 定義信號的濾波器產(chǎn)生器和方法，特別涉及音頻信號的編碼、解碼、處理以及濾波的領(lǐng)域， 例如HRTF(頭部相關(guān)傳遞函數(shù)(head relatedtransfer function))的領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
如[P. Ekstrand, "Bandwidth extension of audio signals by spectral band replication", Proc. 1st IEEE Benelux Workshop on Model based Processing and Coding of Audio (MPCA-2002)，pp. 53-58，Leuven, Belgium, 2002]中所示，復(fù)指數(shù)調(diào)制濾波器組 對于音頻信號的頻譜包絡(luò)調(diào)整而言是極好的工具。這種特點(diǎn)的一個應(yīng)用是基于譜帶復(fù)制 (SBR)的音頻編碼。復(fù)濾波器組的其他有效的應(yīng)用包括針對參數(shù)立體聲的頻率選擇性 掃調(diào)(panning)禾口空間化，見[E. Schuijers, J. Breebart, H. Purnhagen, J. Engdegard “Low complexity parametric stereo coding，，，Proc. 116th AES convention, 2004, paper 6073]；以及參數(shù)多通道編碼,見[J. Herre et al. :‘‘The reference model architecture for MPEG spatial audio coding", Proc. 118th AES convention，2005， paper 6447]0 在 這些應(yīng)用中，在低頻處通過子帶濾波來進(jìn)一步增強(qiáng)復(fù)濾波器組的頻率分辨率。組合的混合 濾波器組由此實(shí)現(xiàn)了以下的頻率分辨率，即該頻率分辨率使得能夠以緊跟雙聲道立體聲聽 覺系統(tǒng)頻譜分辨率的頻譜分辨率處理空間線索。然而，在一些應(yīng)用中，濾波器組的分辨率仍然不足，每個子帶中的簡單增益修改不 足以如實(shí)地對給定濾波器的操作進(jìn)行建模。對于通過HRTF (頭部相關(guān)傳遞函數(shù))相關(guān)濾 波的多通道音頻的雙聲道立體聲呈現(xiàn)，濾波器的復(fù)雜的相位特性對感覺到的音頻質(zhì)量而言 就很重要。當(dāng)然，可以基于DFT(離散傅立葉變換)將快速卷積方法作為后處理而應(yīng)用于多 通道呈現(xiàn)，但如果呈現(xiàn)設(shè)備已包含復(fù)指數(shù)調(diào)制濾波器組的子帶域中的信號，則在子帶域中 執(zhí)行HRTF導(dǎo)出濾波時，在計算復(fù)雜性和算法集成方面會有顯著的優(yōu)點(diǎn)，這會在后文中更詳 細(xì)地顯示出來。由于取決于虛擬源和/或可以例如由控制信號、用戶界面或其他描述信號 改變的收聽者位置，HRTF中每一個對于各個導(dǎo)出濾波器而不同，所以能夠有效地將給定的 HRTF相關(guān)濾波器變換為子帶域?yàn)V波器也是很重要的。所以，本發(fā)明的目的是提供一種用于對時域輸入信號進(jìn)行濾波的濾波器裝置、一 種用于對時域輸入信號進(jìn)行濾波的方法、用于提供中間濾波器定義信號的濾波器產(chǎn)生器或 方法，這使得以更好的質(zhì)量對時域輸入信號進(jìn)行更有效或更靈活的操作。由根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波器裝置、根據(jù)權(quán)利要求41所述的用于對時域輸入信 號進(jìn)行濾波的方法、根據(jù)權(quán)利要求25所述的濾波器產(chǎn)生器、根據(jù)權(quán)利要求42所述的用于提 供中間濾波器定義信號的方法、根據(jù)權(quán)利要求40所述的系統(tǒng)或根據(jù)權(quán)利要求43所述的計
36算機(jī)程序來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種對時域輸入信號進(jìn)行濾波以獲得時域輸出信號信號的 濾波器裝置，所述時域輸出信號是使用具有不均勻幅度/頻率特性的濾波器特性進(jìn)行濾波 后的時域輸入信號的表示，所述濾波器裝置包括復(fù)分析濾波器組，用于從時域輸入信號產(chǎn) 生多個復(fù)子帶信號；多個中間濾波器，其中為每個復(fù)子帶信號提供一個中間濾波器，其中所 述多個中間濾波器中的至少一個中間濾波器具有不均勻幅度/頻率特性，其中所述多個中 間濾波器具有與具有濾波器特性的濾波器的脈沖響應(yīng)相比較更短的脈沖響應(yīng)，以及其中所 述多個中間濾波器的不均勻幅度/頻率特性共同表示不均勻?yàn)V波器特性；以及復(fù)合成濾波 器組，用于合成所述中間濾波器的輸出以獲得時域輸出信號。在第二方面，本發(fā)明的另一實(shí)施例是一種用于提供中間濾波器定義信號的濾波器 產(chǎn)生器，所述濾波器產(chǎn)生器包括復(fù)調(diào)制濾波器組，用于對指示幅度/頻率濾波器特性的脈 沖響應(yīng)信號進(jìn)行濾波以獲得多個復(fù)值子帶信號作為中間濾波器定義信號，其中復(fù)調(diào)制濾波 器組的每個復(fù)值子帶信號與用于子帶信號的中間濾波器的脈沖響應(yīng)相對應(yīng)，其中復(fù)值子帶 信號中的至少一個包括至少兩個不同的非零值，以及其中每個復(fù)值子帶信號都比脈沖響應(yīng) 信號短。本發(fā)明第一方面的實(shí)施例是基于以下發(fā)現(xiàn)的，即可以在子帶域中實(shí)現(xiàn)對時域輸入 信號的更高效和/或更靈活的濾波(或操作)，所述子帶域有時還被稱為QMF域(正交鏡像 濾波器)，其具有比其他操作方案更好的質(zhì)量。相對于效率特別是計算效率的增益是與在具 有不均勻?yàn)V波器特性的濾波器的時域中的脈沖響應(yīng)相比較更短的中間濾波器的脈沖響應(yīng)、 以及子帶信號可被彼此獨(dú)立地處理這一事實(shí)的共同結(jié)果。由于所述更短的脈沖響應(yīng)，濾波 器裝置的實(shí)施例可以分別獨(dú)立地處理由復(fù)分析濾波器組輸出的每個復(fù)子帶信號。因此，可 以并行執(zhí)行濾波，由于所述更短的脈沖響應(yīng)，這就相比于直接操作時域輸入信號而言顯著 加快了對時域輸入信號的處理。就平衡計算效率和質(zhì)量的方面而論，根據(jù)本發(fā)明第一方面的實(shí)施例是尤其有利 的。雖然可以通過對具有不均勻幅度/頻率特性的濾波器的脈沖響應(yīng)進(jìn)行卷積來實(shí)現(xiàn)在時 域中對時域輸入信號的直接處理，并且這通常也會有很好的質(zhì)量，但是由于時域中濾波器 的脈沖響應(yīng)的長度，卷積需要很高的計算工作量。另一方面，通過執(zhí)行傅立葉變換來將音頻 信號變換為頻域信號表現(xiàn)出極大的缺點(diǎn)，即在傅立葉域中無法以較高的質(zhì)量高效地執(zhí)行現(xiàn) 代聲學(xué)系統(tǒng)中必要的其他操作。因此，通過采用多個中間濾波器，每個具有與具有相應(yīng)濾波器的濾波器特性的濾 波器的時域中的脈沖響應(yīng)相比較更短的脈沖響應(yīng)，其中至少一個中間濾波器具有至少包含 兩個非零值的脈沖響應(yīng)，這表現(xiàn)出在計算效率方面與質(zhì)量方面之間非常有利的折衷。因而， 本發(fā)明濾波器裝置的實(shí)施例表現(xiàn)出在對時域輸入信號進(jìn)行直接處理與采用傅立葉變換之 間極好的折衷，所述直接處理例如通過對具有指示不均勻?yàn)V波器特性的更長脈沖響應(yīng)的時 域輸入信號進(jìn)行卷積，這會導(dǎo)致龐大的計算工作量，而所述采用傅立葉變換會導(dǎo)致處理信 號的另外路徑中更多的問題。本發(fā)明第一方面的實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)尤其表現(xiàn)在FIR濾波器(有限脈沖響應(yīng))的環(huán)境中，這是由于多個中間濾波器中的每個中間濾波器都具有與時域中的FIR濾波器的脈沖響 應(yīng)相比明顯更短的脈沖響應(yīng)。因此，通過并行處理由復(fù)分析濾波器組輸出的不同的子帶信 號，可以顯著提高計算效率。該方面對于具有較長脈沖響應(yīng)的濾波器領(lǐng)域尤其重要。具有 很長脈沖響應(yīng)的濾波器頻繁出現(xiàn)的一個應(yīng)用領(lǐng)域是HRTF相關(guān)應(yīng)用(HRTF =頭部相關(guān)傳遞 函數(shù))，例如饋入到耳機(jī)、其他頭部相關(guān)揚(yáng)聲器系統(tǒng)或立體聲音響系統(tǒng)的向下混頻多通道音 頻信號。在許多具體應(yīng)用中，當(dāng)音頻信號已存在于(復(fù))子帶或QMF域中時，甚至可以更加 提高計算效率。因此，在許多具體的實(shí)施方式中，用于從時域輸入信號產(chǎn)生多個復(fù)子帶信號 的復(fù)分析濾波器組和用于合成時域輸出信號的復(fù)合成濾波器組是已經(jīng)存在的。關(guān)于第二方面，本發(fā)明的實(shí)施例是基于以下發(fā)現(xiàn)的，即可以通過提供中間濾波器 定義信號來實(shí)現(xiàn)以更好的質(zhì)量對時域輸入信號進(jìn)行更靈活和更高效的濾波，所述中間濾波 器定義信號例如可被提供到根據(jù)第一方面的濾波器裝置以定義所述信號的中間濾波器。根據(jù)本發(fā)明第二方面的實(shí)施例的顯著優(yōu)點(diǎn)在于，通過為本發(fā)明的濾波器產(chǎn)生器實(shí) 施例提供濾波器定義信號來獲得用于中間濾波器組的中間濾波器定義信號，所述的濾波器 定義信號例如是指示時域中濾波器的幅度/頻率濾波器特性的脈沖響應(yīng)信號或其他濾波 器定義信號。因此，濾波器產(chǎn)生器的實(shí)施例在幾乎不引入混疊影響的情況下將用于中間濾 波器組的濾波器定義信號提供到與由濾波器定義信號定義的時域中的濾波器相同的高效 濾波。因而，本發(fā)明的濾波器產(chǎn)生器實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了子帶域中的任意濾波器幾乎無混疊的性 能。通過利用本發(fā)明的濾波器產(chǎn)生器實(shí)施例，可以將任意濾波器特性從時域轉(zhuǎn)換到子帶信 號域，如幾乎無混疊的均衡化、低通濾波器特性、高通濾波器特性、帶通濾波器特性、帶阻濾 波器特性、共振濾波器特性、陷波濾波器特性或更多復(fù)濾波器特性。在所述更多復(fù)濾波器特 性當(dāng)中，多種特性以及HRTF相關(guān)濾波器特性的結(jié)合是很重要的，值得一提。特別地，在多通道音頻系統(tǒng)領(lǐng)域中的HRTF相關(guān)應(yīng)用以及其他高質(zhì)量應(yīng)用的環(huán)境 中，必須注意，本發(fā)明的濾波器產(chǎn)生器實(shí)施例能夠在子帶域中如實(shí)地對時域中給定的濾波 器的操作進(jìn)行建模。由于時域中濾波器的相位特性被(幾乎)理想地轉(zhuǎn)換到子帶域中，所 以對于HRTF相關(guān)應(yīng)用特別重要的幾乎無混疊的性能就成為可能。將這一點(diǎn)示出的示例將 會在本申請的其他內(nèi)容中顯示。在本發(fā)明第二方面的實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)當(dāng)中，比較特別的是相對于可達(dá)到的計算效率 的顯著增益。本發(fā)明的濾波器產(chǎn)生器實(shí)施例的復(fù)調(diào)制濾波器組生成多個復(fù)值子帶信號作為 中間濾波器定義信號，其中每個復(fù)值子帶信號都比指示幅度/頻率濾波器特性的時域中脈 沖響應(yīng)信號短。因此，濾波器產(chǎn)生器生成中間濾波器定義信號，所述中間濾波器定義信號包 括復(fù)調(diào)制濾波器組的輸出，所述輸出具有多個較短的復(fù)值子帶信號，這不僅在濾波器裝置 的實(shí)施例的框架中實(shí)現(xiàn)了在對時域輸入信號進(jìn)行濾波以獲得時域輸出信號方面的快速、高 效和并行的計算，而且實(shí)現(xiàn)了中間濾波器定義信號本身的快速、高效和并行的計算。與通過 將脈沖響應(yīng)信號與時域輸入信號卷積來直接應(yīng)用指示幅度/頻率濾波器特性的時域中脈 沖響應(yīng)信號相比較，根據(jù)本發(fā)明第二方面的本發(fā)明濾波器產(chǎn)生器的實(shí)施例的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了簡 化、快速且更高效的計算，結(jié)果是與更復(fù)雜的卷積方法相比較在聽覺上無差別。此外，本發(fā)明的濾波器產(chǎn)生器實(shí)施例還提出了在應(yīng)用于子帶域的可能的濾波器特 性方面的顯著增強(qiáng)的靈活性的優(yōu)點(diǎn)。由于通過本發(fā)明的濾波器產(chǎn)生器實(shí)施例可以將任意濾波器特性從時域轉(zhuǎn)換到子帶域，所以將極高的靈活性引入到音頻信號處理和操作。例如，本 發(fā)明的濾波器產(chǎn)生器實(shí)施例能夠提供與HRTF相關(guān)濾波器的各自獨(dú)立改變的濾波器特性相 對應(yīng)的中間濾波器定義信號。在HRTF領(lǐng)域中，這提供了根據(jù)個人的需要和聽覺能力來單獨(dú) 修改HRTF濾波器的機(jī)會。此外，還可以調(diào)整相對于彼此和相對于(仿真的或計算出的)環(huán) 境(例如音樂廳、露天場所、體育場)的源位置以及收聽者位置。這提供了為收聽者提供聲 學(xué)條件方面的極高靈活性的極大優(yōu)勢。因此，本發(fā)明濾波器產(chǎn)生器實(shí)施例提供了在不需要 在時域、子帶域和/或頻域之間轉(zhuǎn)換音頻信號的情況下虛擬地從體育場切換到音樂廳或露 天場地的可能性。通過采用本發(fā)明的濾波器產(chǎn)生器實(shí)施例，可以在子帶域內(nèi)以非常高的質(zhì) 量執(zhí)行對音頻信號的所有這些操作，這在感覺上與時域中的信號處理無差別，但這提供了 計算效率方面的巨大改進(jìn)。這種靈活性不僅僅局限于從一個環(huán)境到另一個環(huán)境的切換(例如從體育場到音 樂廳的切換)，反之亦然。本發(fā)明的濾波器產(chǎn)生器實(shí)施例提供了以準(zhǔn)連續(xù)方式改變多個中間 濾波器的濾波器特性的可能性。HRTF領(lǐng)域中的應(yīng)用是濾波器產(chǎn)生器實(shí)施例的應(yīng)用和/或頭 部跟蹤(head tracking)應(yīng)用中對濾波器裝置的應(yīng)用，其中例如收聽者相對于不同聲源的 位置以準(zhǔn)連續(xù)方式變化。可能的應(yīng)用包括例如具有非常高質(zhì)量的仿真和計算機(jī)游戲。濾波器產(chǎn)生器實(shí)施例的另一個優(yōu)點(diǎn)是由于為濾波器產(chǎn)生器的復(fù)調(diào)制濾波器組提 供的脈沖響應(yīng)信號通常是實(shí)值信號，而中間濾波器定義信號是具有大約相同總長度的復(fù)值 信號，所以濾波器產(chǎn)生器實(shí)施例的應(yīng)用在存儲器使用方面更加有效。因而，將與中間濾波器 定義信號(或中間濾波器的濾波器抽頭)相比較的脈沖響應(yīng)信號存儲，節(jié)省了存儲器，大致 說來階數(shù)為2。由于快速且高效的并行計算的可能性，尤其在包括關(guān)于可能的脈沖響應(yīng)信號 的極大的參數(shù)空間在內(nèi)的存儲器敏感的應(yīng)用領(lǐng)域中，這就表現(xiàn)出重要的優(yōu)點(diǎn)。在本發(fā)明的濾波器產(chǎn)生器的一個實(shí)施例中，為濾波器產(chǎn)生器提供了濾波器定義信 號，所述濾波器產(chǎn)生器實(shí)施例可包括例如時域中數(shù)字濾波器的濾波器抽頭，或通過頻域中 傳遞函數(shù)，所述濾波器產(chǎn)生器實(shí)施例可包括濾波器的幅度/頻率特性和/或相位/頻率特 性。在這些情況下，濾波器產(chǎn)生器實(shí)施例還包括脈沖響應(yīng)信號產(chǎn)生器，其將指示所得到的幅 度/頻率濾波器特性的適當(dāng)?shù)臅r域中脈沖響應(yīng)信號提供給濾波器產(chǎn)生器的復(fù)調(diào)制濾波器 組。因此，在本發(fā)明的濾波器產(chǎn)生器的一些實(shí)施例中包括脈沖響應(yīng)信號產(chǎn)生器，這提供了在 提供中間濾波器定義信號方面甚至更高的靈活性，這不僅是因?yàn)榭梢詫⒚}沖響應(yīng)信號以離 散時間信號的形式提供給濾波器產(chǎn)生器的實(shí)施例，還因?yàn)闉V波器抽頭或時域中濾波器的頻 域描述可通過濾波器產(chǎn)生器的適當(dāng)?shù)膶?shí)施例轉(zhuǎn)換到子帶域中。


現(xiàn)在，在不限制本發(fā)明的范圍或精神的情況下參考附圖、通過說明性的示例來描 述本發(fā)明。圖Ia示出了通過在包括濾波器產(chǎn)生器和濾波器裝置的系統(tǒng)中進(jìn)行子帶濾波對數(shù) 字音頻信號的處理；圖Ib示出了復(fù)分析濾波器組的一種可能解決方案；圖Ic示出了復(fù)合成濾波器組的一種可能解決方案；圖Id示出了復(fù)合成濾波器組的另一種可能解決方案；
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圖Ie示出了濾波器產(chǎn)生器實(shí)施例與濾波器裝置實(shí)施例的多個中間濾波器的相互 作用；圖2示出了通過直接形式的濾波對數(shù)字音頻信號的處理；圖3示出了具有濾波器變換器的系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施例；圖4示出了給定的濾波器脈沖響應(yīng)；圖5示出了通過子帶的復(fù)增益調(diào)整而獲得的脈沖響應(yīng)；圖6示出了給定的濾波器的幅度響應(yīng)；圖7示出了通過子帶的復(fù)增益調(diào)整而獲得的濾波器幅度響應(yīng)；圖8將本發(fā)明的性能與子帶的復(fù)增益調(diào)整相比較；圖9示出了包括濾波器產(chǎn)生器和其他組件的任選實(shí)施例在內(nèi)的濾波器裝置的優(yōu) 選實(shí)施例；圖10示出了濾波器特性以及針對不同子帶的若干頻帶；以及圖11示出了濾波器產(chǎn)生器的優(yōu)選實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式下述實(shí)施例僅為說明具有復(fù)調(diào)制濾波器組情況下的高效濾波的本發(fā)明原理。需要 理解，此處描述的布置和細(xì)節(jié)的修改和變更對于本領(lǐng)與技術(shù)人員而言是顯而易見的。所以， 本發(fā)明的意圖僅由所附權(quán)利要求的范圍所限定，而不被經(jīng)由對此處實(shí)施例的描述和說明所 示出的特定細(xì)節(jié)所限定。以下，具有相同或相似功能屬性的對象以相同的參考標(biāo)記來表示。除非清晰可見， 否則關(guān)于具有相似或等價功能屬性的對象的描述可彼此互換。圖Ia以包括濾波器裝置和濾波器產(chǎn)生器的實(shí)施例在內(nèi)的系統(tǒng)的形式示出了根據(jù) 本發(fā)明通過子帶濾波對數(shù)字音頻信號的處理。該信號路徑例如可以表示空間音頻呈現(xiàn)系統(tǒng) 的一部分，其中輸入是接收的音頻信道，輸出是在右耳處播放的信號分量。復(fù)分析濾波器組 101通過使用L個分析濾波器構(gòu)成的組進(jìn)行濾波，緊接著通過以因子L下采樣，來分析輸入 信號(數(shù)字音頻信號或時域輸入信號)，其中L是正數(shù)，優(yōu)選地大于1。通常因子L為2的 冪，優(yōu)選地L = 64。通常通過對原型濾波器ρ (ν)進(jìn)行復(fù)調(diào)制來獲得分析濾波器，其中ν是 正數(shù)，指示數(shù)據(jù)數(shù)組中的索引或沒有經(jīng)因子L下采樣的信號中的值的索引。濾波器組的輸 出由L個子帶信號構(gòu)成，所述L個子帶信號由子帶濾波102處理。該子帶濾波包括諸如根 據(jù)所接收的控制數(shù)據(jù)的子帶增益調(diào)整之類的操作以及在每個子帶中分別應(yīng)用的有限脈沖 響應(yīng)濾波器的應(yīng)用。子帶濾波器的濾波器抽頭是從濾波器產(chǎn)生器實(shí)施例的(本發(fā)明的)濾 波器變換器104獲得的，所述濾波器變換器104將由直接形式濾波器抽頭、頻域描述或脈沖 響應(yīng)(信號)所描述的濾波器作為輸入。復(fù)合成濾波器組103通過以因子L上采樣、由L 個合成濾波器進(jìn)行濾波、將所有結(jié)果相加并提取實(shí)部來重建輸出信號。將所有結(jié)果相加和 提取實(shí)部還可以彼此交換順序，如將會關(guān)于圖Ic和Id更細(xì)致地顯示的那樣。圖Ib更詳細(xì)地顯示了復(fù)分析濾波器組101。復(fù)分析濾波器組101包括針對復(fù)分析 濾波器組101要輸出的每個子帶的數(shù)量為L個的多個中間分析濾波器120。更確切地說，L 個中間分析濾波器120中的每一個都并行連接到節(jié)點(diǎn)130，待處理的時域輸入信號也被提 供到所述節(jié)點(diǎn)130。中間分析濾波器中的每一個都適于相對于每個子帶的中心頻率對復(fù)分析濾波器組101的輸入信號進(jìn)行濾波。根據(jù)不同子帶的中心頻率，每個子帶以子帶索引或 索引η來標(biāo)記，其中η是非負(fù)整數(shù)，典型地在0到L-I的范圍內(nèi)。復(fù)分析濾波器組101的中 間分析濾波器120是可以根據(jù)中間分析濾波器120所應(yīng)用的子帶的子帶索引η，通過復(fù)調(diào)制 從原型濾波器P (ν)推導(dǎo)得到的。以下描述涉及原型濾波器復(fù)調(diào)制的更多細(xì)節(jié)。直接通過中間分析濾波器120或通過可選的下采樣器140(在圖Ib中用點(diǎn)線表 示)，將中間分析濾波器組120輸出的信號的采樣頻率以因子L減小。如前所述，提供給由 相應(yīng)的中間分析濾波器120輸出的每個子帶信號的下采樣器140是可選的，這是因?yàn)?，根?jù) 具體的實(shí)施方式，還可以在中間分析濾波器120的框架中執(zhí)行下采樣。原則上并不需要對 由中間分析濾波器120輸出的信號進(jìn)行下采樣。然而，由于由復(fù)分析濾波器組101提供的 數(shù)據(jù)的量可備選地以因子L增大，這會導(dǎo)致數(shù)據(jù)顯著冗余，所以存在顯式或隱式的下采樣 器140是優(yōu)選的。圖Ic示出了復(fù)合成濾波器組103的可能解決方案。復(fù)合成濾波器組103包括L 個中間合成濾波器，來自子帶濾波102的L個子帶信號被提供到所述L個中間合成濾波器。 根據(jù)在中間合成濾波器150框架中的濾波之前的復(fù)合成濾波器組103的具體實(shí)施方式
，子 帶信號被L個上采樣器160上采樣，所述上采樣器160通過以因子L增大采樣頻率來重建 子帶信號的采樣頻率。換句話說，可選的上采樣器160重建或重組提供到上采樣器160子 帶信號，，從而在采樣頻率以因子L增大的同時，保留每個子帶信號中所包含的信息。然而， 如已在圖Ib的上下文中說明的，上采樣器160是可選的組件，這是因?yàn)檫€可以在中間合成 濾波器150的框架中執(zhí)行上采樣。因此，由上采樣器160執(zhí)行的對子帶信號的上采樣的步 驟可以同時在中間合成濾波器150的框架中處理。然而，如果下采樣器140既不是顯式也 不是隱式實(shí)現(xiàn)的，則上采樣器160也不必顯式或隱式實(shí)現(xiàn)。中間合成濾波器150通過輸出連接到加法器170，所述加法器170將由L個中間合 成濾波器150輸出的濾波后的子帶信號相加。加法器170還連接到實(shí)部提取器180，所述 實(shí)部提取器180基于由加法器170提供的復(fù)值信號提取或形成實(shí)值信號或確切地說是(實(shí) 值)時域輸出信號。實(shí)部提取器180可以例如通過提取由加法器170提供的復(fù)值信號的實(shí) 部、通過計算由加法器170提供的復(fù)值信號的絕對值或者通過基于復(fù)值輸入信號形成實(shí)值 輸出信號的其他方法來執(zhí)行這項任務(wù)。在圖Ia中所示系統(tǒng)的情況下，由實(shí)部提取器180輸 出的信號是由本發(fā)明的濾波器裝置實(shí)施例輸出的時域輸出信號。圖Id中所示的復(fù)合成濾波器組103的第二種可能解決方案與僅涉及實(shí)部提取器 180和加法器170的圖Ic中所示的第一種可能解決方案有所不同。更確切地說，中間合成 濾波器150的輸出從每個子帶分別連接到實(shí)部提取器180，所述實(shí)部提取器180基于由中間 合成濾波器150輸出的復(fù)值信號提取或形成實(shí)值信號。實(shí)部提取器180然后連接到加法器 170，所述加法器170將根據(jù)L個濾波后的子帶信號推導(dǎo)得到的L個實(shí)值信號相加，以形成 由加法器170提供的實(shí)值輸出信號，所述實(shí)值輸出信號在圖Ia中所示系統(tǒng)的情況下是時域 輸出信號。圖Ie更詳細(xì)地顯示了子帶濾波102以及子帶濾波102與濾波器變換器104的相 互作用。子帶濾波102包括多個中間濾波器190，其中將提供到子帶濾波102的每一個復(fù)值 子帶信號提供給一個中間濾波器190。因此，子帶濾波102包括L個中間濾波器190。濾波器變換器104連接到中間濾波器190的每一個。因而，濾波器變換器104能夠?yàn)樽訋V波102的每個中間濾波器190提供濾波器抽頭。涉及由中間濾波器190完成的 濾波的更多細(xì)節(jié)將會在本申請的其他內(nèi)容中說明。因此，提供到不同的中間濾波器190的 且由濾波器變換器104輸出的濾波器抽頭形成中間濾波器定義信號。此外，應(yīng)當(dāng)注意，實(shí)施例、解決方案和實(shí)施方式可包括用于對信號或信號子集中的 任何一個進(jìn)行延遲的附加的和/或可選的延遲，為了簡明，所述延遲在圖Ia至Ie中被省 略。此外在圖2至11中，為了簡明，也省略了可選的延遲。然而，在所有的實(shí)施例中，根據(jù) 實(shí)施例的具體實(shí)施方式
，延遲或延遲器可被包括在作為可選元件示出(例如濾波器)或添 加的元件中。圖2示出了通過直接形式的濾波201對數(shù)字音頻信號的處理。如果給定相同的濾 波器作為通向圖1的濾波器變換器104以及直接濾波201的輸入，則濾波器變換器104的 設(shè)計目的是如果復(fù)分析濾波器組101和直接濾波201的數(shù)字音頻輸入相同，且直接濾波 102中的處理僅由固定(stationary)的子帶濾波構(gòu)成，則數(shù)字音頻輸出103應(yīng)當(dāng)在感覺上 (或聽覺上)與直接濾波201的數(shù)字音頻輸出無差別。在圖Ia至圖Ie中所示系統(tǒng)的實(shí)施例中，濾波器變換器104的濾波器輸入作為濾 波器定義信號給出，所述濾波器定義信號例如可包括相應(yīng)的時域?yàn)V波器的濾波器抽頭、頻 域描述(幅度/頻率特性和相位/頻率特性)或適當(dāng)?shù)臑V波器的脈沖響應(yīng)信號。在直接濾波201的情況下，原則上可以使用相同的濾波器定義信號。根據(jù)具體實(shí) 施方式和濾波器定義信號，可以通過在數(shù)字濾波器的框架中直接應(yīng)用濾波器抽頭、通過離 散傅里葉變換以及傳遞函數(shù)或其他頻域描述、或者通過對脈沖響應(yīng)信號進(jìn)行卷積來執(zhí)行濾 波。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明濾波器變換器104的優(yōu)選實(shí)施例作為濾波器產(chǎn)生器實(shí)施 例。濾波器假定是其脈沖響應(yīng)給出的。將該脈沖響應(yīng)視作離散時間信號，由L頻帶復(fù)分析 (濾波器)組301進(jìn)行分析。而后，得到的子帶信號輸出正是分別應(yīng)用于子帶濾波102中每 個子帶中的濾波器的脈沖響應(yīng)。在圖3中所示的優(yōu)選實(shí)施例中，提供給濾波變換器104及 其復(fù)分析濾波器組或復(fù)分析濾波器組301的濾波器定義信號是指示濾波器幅度/頻率特性 的脈沖響應(yīng)信號，所述幅度/頻率特性將被轉(zhuǎn)換到子帶域。因此，L個子帶中的每一個的復(fù) 分析(濾波器)組301的輸出表示子帶濾波102中包括的中間濾波器的脈沖響應(yīng)。復(fù)分析濾波器組301原則上是從分析濾波器組101推導(dǎo)而來的，但復(fù)分析濾波器 組301具有不同的原型濾波器和略有不同的調(diào)制結(jié)構(gòu)，所述調(diào)制結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)將會在以下描 述中說明。用于復(fù)分析濾波器組101的實(shí)施的相同快速算法可重新用于復(fù)分析濾波器組 301，這會帶來非常快和非常高效的變換處理。此外，原型濾波器q(v)的長度可設(shè)計為僅為原型濾波器ρ (ν)的長度的一部分。 由于以因子L進(jìn)行了下采樣，子帶濾波器的長度以因子L小于給定的時域?yàn)V波器與原型濾 波器q(v)長度之和。計算工作量從而與直接形式濾波201相比降低了大約L/4。偏移因 子4是由于以復(fù)濾波代替實(shí)濾波。另一偏移是復(fù)分析和合成濾波器組101和103的計算成 本。對于高效的實(shí)施方式，該成本可與相當(dāng)短的FIR濾波器比較，因此可忽略不計，如前所 述。此外，計算成本降低的這種偏移在已采用了這兩個濾波器組101和103的系統(tǒng)中并不 存在。圖4示出了給定濾波器脈沖響應(yīng)400的示例。所述脈沖響應(yīng)由192 (64 · 3)個非
42零抽頭構(gòu)成。換句話說，圖4中所示的脈沖響應(yīng)400包括192個非零值。在本申請中，非零抽頭或值是理想情況下不等于零的抽頭或值。然而，由于在本申 請的框架中的實(shí)施方式的約束，非零值或抽頭是絕對值大于預(yù)定閾值的實(shí)值或復(fù)值的抽頭 或值，所述閾值例如10_s或2_3，其中S是取決于具體實(shí)施的需求的正整數(shù)。在數(shù)字系統(tǒng)中， 優(yōu)選地，該閾值在二進(jìn)制系統(tǒng)(基數(shù)為2)中定義，其中整數(shù)s具有取決于特定實(shí)施方式的 預(yù)定值。典型地，值s為4、5、6、7、8、10、12、14、16或32。在應(yīng)用具有長度640 ( = 64 · 10)的原型濾波器的L = 64個頻帶濾波器組，且長 度為192 ( = 64 · 3)的原型濾波器用于圖3的濾波器變換器104的情況下，對于圖像的分 辨率，圖1系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)400與該給定的脈沖響應(yīng)無差別。相應(yīng)的中間子帶濾波器中每 一個僅具有5( = 3+3-1)個抽頭，如后文中所說明的。圖5示出了在與包絡(luò)調(diào)整和均衡化的現(xiàn)有技術(shù)使用相對應(yīng)的特殊情況下具有64 頻帶濾波器組的圖1系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)410。在這種情況下，子帶濾波器或確切地說是中間濾 波器190全部都是僅有一個抽頭的濾波器，從而將恒定的復(fù)增益應(yīng)用于每個頻帶。對于每 個頻帶，選擇相應(yīng)的增益，使該增益等于在特定子帶的中心頻率處評估的圖4濾波器的復(fù) 頻率響應(yīng)。如結(jié)果中可見，有嚴(yán)重的預(yù)回聲偽像(pre-echo artefact)，并且在該濾波器響 應(yīng)的應(yīng)用與圖4的目標(biāo)脈沖響應(yīng)400之間會有顯著的感覺差異。圖6示出了圖4濾波器的幅度響應(yīng)420。圖6的頻率標(biāo)度調(diào)整到64頻帶濾波器組 (L = 64)的分辨率。圖7示出了在圖5所示脈沖響應(yīng)410底層的濾波器幅度響應(yīng)430。如圖所示，每個 子帶僅有一個增益，這種使用導(dǎo)致對所希望的頻率響應(yīng)的較差逼近。造成這種情況的主要 原因是目標(biāo)相位譜的快速變化。實(shí)際上，該現(xiàn)有技術(shù)方法更適合于對線性相位響應(yīng)進(jìn)行模 擬。圖8最終將本發(fā)明實(shí)施例的性能與子帶的復(fù)增益調(diào)整的現(xiàn)有技術(shù)方法的性能作 比較。點(diǎn)曲線是對圖6的目標(biāo)幅度響應(yīng)420的重繪。長劃曲線440是目標(biāo)濾波器的復(fù)頻率 響應(yīng)與由現(xiàn)有技術(shù)方法對該復(fù)頻率響應(yīng)的逼近之間的差異的幅度響應(yīng)。實(shí)曲線450是目標(biāo) 濾波器的復(fù)頻率響應(yīng)與由具有在圖4描述期間所述參數(shù)的本發(fā)明教授的方法對該復(fù)頻率 響應(yīng)的逼近之間的差異的幅度響應(yīng)。如圖所示，現(xiàn)有技術(shù)方法的誤差僅在濾波器組子帶的 64個中點(diǎn)(midpoint)處較小，而本發(fā)明的方法可帶來50dB范圍內(nèi)的逼近質(zhì)量。應(yīng)當(dāng)指出， 對于任意輸入信號，本發(fā)明系統(tǒng)的輸出與參考系統(tǒng)的輸出相比較時測量的性能水平都是如 此。如圖8中的兩條曲線440與450的比較所示，本發(fā)明的濾波器裝置的實(shí)施例、濾波 器產(chǎn)生器的實(shí)施例和包括這兩個實(shí)施例在內(nèi)的系統(tǒng)提供了與對輸入信號的操作質(zhì)量有關(guān) 的顯著的優(yōu)點(diǎn)。以上所顯示的與對輸入信號的濾波(或操作)質(zhì)量有關(guān)的顯著差異是以下 事實(shí)的結(jié)果，所述事實(shí)即至少一個中間濾波器190具有包含兩個或更多個非零值的脈沖響 應(yīng)。換句話說，至少一個中間濾波器190包括至少兩個非零的濾波器抽頭。此外，必須注 意，由濾波器裝置的實(shí)施例處理的子帶的數(shù)量L大于或至少等于2。然而，如果基于傅里葉 變換的濾波與由作為濾波器傳遞函數(shù)的幅度/頻率特性和/或相位/頻率特性主要描述的 濾波器相結(jié)合，子帶的數(shù)量L明顯小于在這種情況下的相當(dāng)?shù)馁|(zhì)量所需的頻帶的數(shù)量。由于中間濾波器190的脈沖響應(yīng)明顯短于底層濾波器特性的時域中脈沖響應(yīng)這一事實(shí)，所以可以明顯更快地執(zhí)行關(guān)于每個子帶的計算。此外，由于可以獨(dú)立處理不同的子 帶信號，所以濾波器裝置的實(shí)施例以及濾波器產(chǎn)生器104的實(shí)施例都可以以快速且并行的 方式非常高效地處理各自的輸入信號。因此，可以以并行方式非常高效地執(zhí)行對作為輸入 信號的數(shù)字音頻輸入以及指示濾波器特性的脈沖響應(yīng)這兩者的處理。如前所示，由于在對 信號進(jìn)行濾波的處理中每個頻帶僅與(復(fù)或?qū)?抽頭相乘，所以本發(fā)明的濾波器裝置實(shí)施 例以及本發(fā)明的濾波器產(chǎn)生器實(shí)施例結(jié)合了以下兩者的優(yōu)點(diǎn)，所述以下兩者為在時域中 對音頻信號進(jìn)行直接處理，這帶來了非常高的質(zhì)量；以及使用傅里葉變換與頻域中傳遞函 數(shù)相結(jié)合，這提供了很高的效率。另一方面，可以將完全在時域中處理輸入信號從而導(dǎo)致龐大計算工作量、以及傅 里葉變換兩者的缺點(diǎn)顯著地降低并抑制到以下水平，即濾波器裝置實(shí)施例的輸出在感覺上 與時域中的直接處理的質(zhì)量無差別。這兩個優(yōu)點(diǎn)為對具有變化的濾波器特性的數(shù)字信號進(jìn)行濾波提供了極大的靈活 性。這在HRTF領(lǐng)域尤其重要，這是由于HRTF相關(guān)濾波器通常具有非常長的脈沖響應(yīng)。因 此，由于可以對子帶信號進(jìn)行并行處理，包括復(fù)分析濾波器組101、子帶濾波102中的多個 中間濾波器190以及復(fù)合成濾波器組103在內(nèi)的本發(fā)明的濾波器裝置實(shí)施例特別在HRTF 相關(guān)應(yīng)用的領(lǐng)域中提供了顯著的計算上的優(yōu)點(diǎn)。濾波器產(chǎn)生器實(shí)施例和包括濾波器裝置和濾波器產(chǎn)生器在內(nèi)的系統(tǒng)的實(shí)施例還 提供了以下優(yōu)點(diǎn)，即濾波器可容易地調(diào)整以適合特定的環(huán)境、參數(shù)或當(dāng)前應(yīng)用的其他特定 需要。尤其在HRTF相關(guān)應(yīng)用方面，這種系統(tǒng)的實(shí)施例可用在頭部跟蹤應(yīng)用中，該應(yīng)用中聲 音和噪聲的多個來源以及收聽者的位置隨時間變化。所以，包括濾波器裝置和濾波器產(chǎn)生 器在內(nèi)的系統(tǒng)的這種實(shí)施例提供了非常高效且靈活的方式，以便通過耳機(jī)或其他頭部相關(guān) 的音響系統(tǒng)(立體聲音響系統(tǒng))來呈現(xiàn)相對于假想的收聽者的變化的位置和方位的聲源的 三維布置的音頻印象。如最后示例所示，本發(fā)明的濾波器裝置以及本發(fā)明的濾波器產(chǎn)生器的實(shí)施例不僅 提供了用于極佳質(zhì)量的音頻操作的非常高效的系統(tǒng)，而且提供了以高效方式引入發(fā)生改變 的音頻印象的非常靈活的方式。復(fù)調(diào)制濾波器組在下文中，令
為離散時間信號Z(V)的離散時間傅里 葉變換。如前所述，ν是指示索引或時間信號的時間索引的整數(shù)，而ω =2π 是與頻率 f 相關(guān)聯(lián)的角頻率(circular frequency), π 是圓周率(π = 3· 1415926)且/ = = VrT
是虛數(shù)單位。復(fù)指數(shù)調(diào)制L頻帶濾波器組是根據(jù)有限長度的實(shí)值原型濾波器ρ (ν)定義的。對 于以下計算，通過以零擴(kuò)展來假定原型濾波器是針對所有整數(shù)ν定義的。給定實(shí)值離散時 間信號X(V)，如前所述，分析濾波器組101應(yīng)用復(fù)調(diào)制原型濾波器，然后是由因子L的下采 樣，從而輸出子帶信號， 上式針對每個子帶索引η = 0，1，. . .，L_1以及整數(shù)時間索引k。考慮到k是指下采樣信號而整數(shù)ν減縮至具有完全采樣頻率的信號這一事實(shí)，時間索引k與時間索引ν不 同。給定復(fù)值子帶信號dn(k)，合成濾波器組103應(yīng)用濾波，然后是由因子L的采樣以
及實(shí)值提取，從而如前所述輸出實(shí)值信號，獲得輸出信號

在方程⑴和⑵中，θ和ψ表示用于將實(shí)值離散時間信號χ(ν)濾波為復(fù)值子 帶信號y(v)并用于從復(fù)值子帶信號《(10重建實(shí)值輸出樣本y(v)的(恒定的)相位因子。 眾所周知，在dn(k) =cn(k)的情況下，即當(dāng)子帶信號不變時，可以選擇原型濾波器和固定 相位因子θ和ψ以便給出理想的重建y(v) = x(v)0實(shí)際上，所述理想重建屬性對于延 遲(和/或符號變化)也成立，但在緊接下來的計算中，通過允許使用無因果(acausal)原 型濾波器可忽略該細(xì)節(jié)。本發(fā)明適用于由PCT/SE02/00626 "Aliasing reduction using complex exponential modulated filter banks” 所教授的偽 QMF 類型的設(shè)計。此處，原 型濾波器是對稱的，P (-ν) = P(V)，且其離散時間傅立葉變換Ρ(ω)在區(qū)間I ω |彡π/L之 外基本為零。所述理想重建也由近似理想的重建屬性替換。對于緊接下來的推導(dǎo)，為了簡 明，假定理想重建成立并且在Ji/L< |ω|彡π時Ρ(ω) =O0此外，假定相位因子滿足 Ψ-Θ等于4L的整數(shù)倍的條件。在臨界采樣(critically sampled)的濾波器組中，合成之前的子帶信號的變化通 常導(dǎo)致引入混疊偽像。此處，這一點(diǎn)得到克服，這是由于通過使用復(fù)值信號引入了以因子2 的過采樣這一事實(shí)。雖然子帶采樣的總采樣速率等于離散時間輸入信號的采樣速率，但是 輸入信號是實(shí)值的，而子帶采樣是復(fù)值的。如下文所示，沒有混疊為高效的時間不變信號處 理提供了方便。復(fù)調(diào)制濾波器組中的子帶濾波考慮在由復(fù)合成(濾波器)組103執(zhí)行合成(2)之前，通過對來自脈沖響應(yīng)為 gn(k)的濾波器的所屬復(fù)分析濾波器組101的分析采樣Cn(k)進(jìn)行濾波而獲得的每個子帶 信號的子帶濾波102的修改 基本計算顯示了在假定原型濾波器的頻率響應(yīng)的情況下得到的對重建時間信號 的影響是離散時間濾波的頻率響應(yīng)Υ(ω) = 6(ω)Χ(ω) (4)其中
此處，Gn(co) =Σ kgn(k)exp(-ik )是η彡0時在子帶η中應(yīng)用的濾波器的離散 時間傅立葉變換，且對于η < 0，Gn(OJ) = G+n(-co)* (6)其中*表示復(fù)共軛。此處，注意由于假定的原型p(v)的特殊設(shè)計，在(5)中6 ( ) =1導(dǎo)致G(co) = 1的特殊情況，這意味著 所關(guān)心的另一種情況是Gn(W) = exp(-i )，這導(dǎo)致G(GJ) = exp (-iL ω )，以便 y (ν) =x (v-L)。誦i寸子碰髓會合纖虎龍口_傭逼折令Η(ω)為具有實(shí)值脈沖響應(yīng)h(v)的給定的濾波器(例如傳遞函數(shù))。該數(shù)據(jù)被 認(rèn)為是濾波器變換器104的輸入。鑒于(5)和(7)，得到所希望的響應(yīng)G(co) =Η(ω)的子 帶濾波器的平凡(trivial)選擇由下式給出Gn(co) = Η(ω/1)，對于 I ω-Ji (n+1/2) I 彡 π (8)該公式的缺點(diǎn)是雖然Η(ω)是ω的光滑函數(shù)，但是由⑶定義的Η(ω)的周期 性分段顯示出跳變，并且子帶濾波器的脈沖響應(yīng)會不必要地長。用于均衡劃或包絡(luò)調(diào)整的 復(fù)偽QMF組的現(xiàn)有技術(shù)使用包括在每個子帶中應(yīng)用單個增益gn，這可得到傳遞函數(shù)
(9) 其中根據(jù)(6)定義了對于η < O的擴(kuò)展&=-￡,_ 。鑒于(7)，可獲得 且傳遞函數(shù)內(nèi)插在這些頻率之間。所以對于作為頻率ω的函數(shù)而緩慢變化的目 標(biāo)濾波器響應(yīng)H (ω)，通過選擇下式來獲得逼近濾波器的第一種方法 該過程的所得質(zhì)量的示例在圖5和7中給出。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，濾波器產(chǎn)生器或?yàn)V波器變換器104用于說明使用第二種分 析濾波器組301將濾波器(由其脈沖響應(yīng)定義)h (ν)變換為中間子帶濾波器190，所述第二 種分析濾波器組301采用實(shí)值原型濾波器q(v)， 根據(jù)傅立葉變換，此式可表示為 該過程的優(yōu)點(diǎn)是任何給定的濾波器h(v)都可高效地變換為中間子帶濾波器響 應(yīng)。如果q(v)具有Kq · L個抽頭，則Kh · L個抽頭的時域?yàn)V波器h(ν)變換為具有KH+KQ_1 個抽頭的子帶域?yàn)V波器(12)，其中Ki^PKq是正整數(shù)。關(guān)于圖4的描述的上下文中給出的 示例數(shù)目，Kh和Kq每個都等于3且都具有與長度3 · 64 = 192 (L = 64)相對應(yīng)的原型濾波 器長度和脈沖響應(yīng)。因此，每個中間子帶濾波器190僅具有3+3-1 = 5個抽頭的脈沖響應(yīng) 長度。ft-M^M^^^ 的 iC ^ 濾波器設(shè) i十將(13)代入(5)中得到
因此，G(CO) =Η(ω)成立的條件是 其中對于1 = 0有δ [1] = 1，且對于1興0有δ [1] =O0 (15)的簡單解由如下
磚墻式濾波器(brick wall filter)給出 該原型濾波器與選擇⑶相對應(yīng)且具有缺點(diǎn)，即具有無限且緩慢衰變的脈沖響應(yīng) q(v)。取而代之，本發(fā)明利用有限脈沖響應(yīng)濾波器q(v)來近似(例如最小二乘逼近)求解
(15)。(15)的時域等效方程是對于η = 0，1，,，L-I且對于所有整數(shù)k的線性方程系統(tǒng)， (16) 其中 是ρ (ν)的自相關(guān)。對于任何給定的支承長度(support length)，可以在對于原型 濾波器P(V)的最小二乘逼近意義下求解線性方程系統(tǒng)(16)。希望使用明顯短于最初濾波 器組原型濾波器P (ν)的支承長度的支承長度，在這種情況下線性系統(tǒng)(16)是過度確定的 (over-determined)。還可通過聯(lián)合優(yōu)化(joint optimization)在給定的逼近的質(zhì)量與其 他所希望的特性之間進(jìn)行權(quán)衡取舍。這種特性的一個示例是低通類型的頻率響應(yīng)Q( )。在下文中，描述了對HRTF濾波器的多時隙QMF表示(子帶域)的確定。從時域到 復(fù)QMF子帶域的濾波器變換由圖Ia的濾波器變換器104中的FIR濾波器執(zhí)行。更確切地 說，以下描述概述了在復(fù)QMF子帶域中實(shí)現(xiàn)長度為Nh的給定的FIR濾波器h (ν)的方法。在 還包括本發(fā)明的濾波器裝置實(shí)施例的系統(tǒng)的情況下，操作的原理在圖Ia中示出。子帶濾波本身由子帶濾波102內(nèi)部的一組或多個中間濾波器190來執(zhí)行。更確切 地說，子帶濾波包括對于索引為η = 0,1,... ,63的每個QMF子帶分別應(yīng)用一個復(fù)值FIR中 間濾波器gn(l)。換句話說，在以下描述中，將會對具有L = 64個不同子帶信號的實(shí)施例作 出具體參考。然而，這種特定的的子帶信號數(shù)目不是必要的，適當(dāng)?shù)姆匠虝愿话愕男问浇o出。圖Ia中所示系統(tǒng)的關(guān)鍵組件之一是濾波器變換器104，所述濾波器變換器104將 給定的時域FIR濾波器h (ν)變換為復(fù)子帶域?yàn)V波器&(1)。濾波器變換器104包括與QMF 分析組101相似的復(fù)分析組301。針對L = 64個子帶信號的特定情況的、長度為192 (= 3-64)的濾波器變換器104q(v)的復(fù)分析濾波器組301的原型濾波器是通過在最小二乘意 義下求解過度確定的方程系統(tǒng)(16)來創(chuàng)建的。濾波器系數(shù)q(v)或確切地說是這些系數(shù)滿 足的關(guān)系將會在后文中對于L = 64個子帶信號的情況更詳細(xì)地描述。在數(shù)學(xué)描述方面更準(zhǔn)確地說，時域FIR濾波器中的零擴(kuò)展由下式來定義 所得到的中間子帶域?yàn)V波器是基于方程(12)的并可在-Vζ , 1λ
-般情況下表示為 (19)其中10和Y0是延遲，1是指示濾波器抽頭索引的整數(shù)，且Nq( = Nq)是原型濾波器 q(v)的脈沖響應(yīng)的長度。應(yīng)當(dāng)注意，在方程是基于另一方程的情況下的本申請的框架中，可以理解對附加 延遲(比較Itl和Vtl)因子、附加系數(shù)的引入以及對窗函數(shù)或另一簡單函數(shù)的引入。在L = 64的情況下，子帶域?yàn)V波器或中間濾波器190的表達(dá)式變?yōu)?br> 191
這些子帶域?yàn)V波器具有長度Lq = Kh+2，其中
^ =K/641
且Nh是要轉(zhuǎn)換到子帶域的濾波器特性的脈沖響應(yīng)h (ν)的長度t
(21)
，(Kh+1)
在這種情況下，整數(shù)η = 0,1,...,63同樣是子帶的索弓丨，且1 = 0，1， 是指示所得到的中間濾波器190的抽頭的整數(shù)。方程(20)相比于方程(12)有額外的加數(shù)(_2)，這是由于方程(12)是在與任何濾 波器因果無關(guān)的情況下提出的。實(shí)際實(shí)施方式總會引入延遲。因此，根據(jù)具體的實(shí)施方式， 可以在圖Ia至Ie以及圖2至11中所示的實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)附加的延遲器或延遲，為了簡明， 這一點(diǎn)在所述各圖中被省略。如前所述，在許多情況下，線性方程系統(tǒng)(16)是過度確定的。然而，關(guān)于原型濾波 器系數(shù)q(v)可以在最小二乘意義下求解或逼近該系統(tǒng)。在最小二乘意義下求解線性方程 系統(tǒng)(16)可得到對于從0到191的整數(shù)ν滿足以下關(guān)系的原型濾波器q(v)的濾波器抽
頭
-0.204彡q0](--O.202
-0.199 ^q1](--O.197
-0.194 ^q2](--O.192
-0.189 ^q3](--O.187
-0.183 ^q4](--O.181
-0.178 ^q5](--O.176
-0.172 ^q6](--O.170
-0.166 ^q7](--O.164
-0.160 ^q8](--O.158
-0.154 ^q9]^ --O.152
-0.148 ^q10](-O.146
-0.142 ^q11](-O.140
-0.135 ^q12](-O.133
-ο 129 彡 q[13(--0. 127
-ο 122 彡 q[14(--0. 120
-ο.116 ^ q[15(--0. 114
-ο 109 彡 q[16(--0. 107
-ο 102 彡 q[17(--0. 100
-ο 096 彡 q[18(--0. 094
-ο 089 彡 q[19(--0. 087
-ο 082 彡 q[20(--0. 080
-ο 075 彡 q[21(--0. 073
-ο 068 彡 q[22(--0. 066
-ο 061 彡 q[23(--0. 059
-ο 054 彡 q[24(--0. 052
-ο 046 彡 q[25(--0. 044
-ο.039 ^ q[26^-0. 037
-ο.032 ^ q[27(-0. 030
-ο 024 彡 q[28(-0. 022
-ο 017 彡 q[29(-0. 015
-ο.009 ^ q[30^-0. 007
-ο.002 ^ q[31彡 0. 000
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^ 0.245
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^ 0.223
^ 0.212
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^-O 12142
說明書
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53
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0.89416q1270.89418
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0.27899q1290.27901
0.26711q1300.26713
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^ 0.24414
^ 0.23302
^ 0.22213
^ 0.21145
^ 0.20097
^ 0.19069
^ 0.18060
^ 0.17068
^ 0.16093
^ 0.15134
^ 0.14191
^ 0.13261
^ 0.12346
^ 0.11444
^ 0.10554
^ 0.09677
^ 0.08811
^ 0.07956
^ 0.07112
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^ 0.04637
^ 0.03830
^ 0.03032
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^ 0.00685
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^ --0. 00843
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-0.13437q[178]-O.13435
-0.14071q[179]-O.14069
-0.14697q[180]-O.14695
-0.15313q[181]-O.15311
-0.15919q[182]-O.15917
-0.16514q[183]-O.16512
-0.17097q[184]-O.]7095
-0.17668q[185]-O.17666
-0.18226q[186]-O.18224
-0.18768q[187]-O.18766
-0.19295q[188]-O.19293
-0.19804q[189]-O.19802
-0.20294q[190]-O.20292
-0.20764q[191]-O.20762 甚至更準(zhǔn)確地說，對從0到191范圍內(nèi)的整數(shù)ν可以通過以下方程來表達(dá)濾波器 系數(shù)q(v)，其中根據(jù)特殊實(shí)施方式的需求和規(guī)范，原型濾波器系數(shù)可能單獨(dú)地或以最大絕 對值偏離以下方程，典型的是以10%、5%或2%，優(yōu)選地以或0. 而偏離q
=-O.2029343380
q[l]=-0.1980331588
q[2]=-O.1929411519
q[3]=-O.1876744222
q[4]=-O.1822474011
q[5]=-O.1766730202
q[6]=-O.1709628636
q[7]=-O.1651273005
q[8]=-O.1591756024
q[9]=-O.1531160455
q[10]==-o 1469560005
q[ll]==-o 1407020132
q[12]==-o 1343598738
q[13]==-o 1279346790
q[14]==-o 1214308876
q15]=-o 1148523686
q16]=-o 1082024454
q17]=-o 1014839341
q18]=-o 0946991783
q19]=-o 0878500799
q20]=-o 0809381268
q21]=-o.0739644174
q22]=-o 0669296831
q23]=-o 0598343081
q24]=-o 0526783466
q25]=-o 0454615388
q26]=-o 0381833249
q27]=-o 0308428572
q28]=-o 0234390115
q29]=-o 0159703957
q30]=-o 0084353584
q31]=-o 0008319956
q32]=0.0068418435
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q52]=0.1805909194
q53]=0.1906845753
59
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q[171]=-0.0878500799
q[172]=-O.0946991783
q[173]=-O.1014839341
q[174]=-O.1082024454
q[175]=-O.1148523686
q[176]=-O.1214308876
q[177]=-O.1279346790
q[178]=-O.1343598738
q[179]=-O.1407020132
q[180]=-O.1469560005
q[181]=-O.1531160455
q[182]=-O.1591756024
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q[185]=-O.1766730202
q[186]=-O.1822474011
q[187]=-O.1876744222
q[188]=-O.1929411519
q[189]=-O.1980331588
q[190]=-O.2029343380
q[191]=-O.2076267137因此，本發(fā)明涉及在設(shè)計復(fù)指數(shù)調(diào)制濾波器組以給出對一些操作幾乎無混疊的性 能時，將任意濾波器應(yīng)用于在所述復(fù)指數(shù)調(diào)制濾波器組的變換域中可用的信號，所述一些 操作例如均衡化、頻譜包絡(luò)調(diào)整、對音頻信號的頻率選擇性掃調(diào)或頻率選擇性空間化。本發(fā)明允許將時域中的給定的有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器高效地變換為一組更 短的FIR濾波器，對于濾波器組的每個子帶應(yīng)用所述更多的FIR濾波器組中的一個濾波器。本發(fā)明還教授了如何將給定的離散時域?yàn)V波器變換為一組子帶域?yàn)V波器。結(jié)果， 在復(fù)指數(shù)調(diào)制濾波器組的子帶域中可以以高精確度實(shí)現(xiàn)任何給定的濾波器。在優(yōu)選實(shí)施例 中，濾波器變換器由第二種復(fù)指數(shù)調(diào)制分析濾波器組構(gòu)成。對于實(shí)現(xiàn)純延遲(pure delay) 的濾波器的特殊情況，本發(fā)明的方法與PCT/EP2004/004607” Advanced processing based on a complex-exponential modulated filterbank and adaptive time framing，，白勺方夕去 一致。此外，本發(fā)明包括以下特征_ 一種用于對利用給定濾波器的離散時間輸入信號的濾波進(jìn)行高質(zhì)量逼近的方 法，所述方法包括以下步驟-利用下采樣復(fù)分析濾波器組來分析輸入信號，以獲得多個子帶信號，-利用子帶濾波器對每個子帶信號進(jìn)行濾波，其中使用濾波器變換器從給定的濾 波器得到多個子帶濾波器，-利用下采樣復(fù)合成濾波器組從濾波后的子帶信號合成輸出信號。
63
_ 一種根據(jù)上述方法中濾波器變換器包括下采樣復(fù)分析濾波器組的情況下的方法。-一種用于對利用給定濾波器的離散時間輸入信號的濾波的進(jìn)行高質(zhì)量逼近的方 法的執(zhí)行裝置，所述方法包括以下步驟-利用下采樣復(fù)分析濾波器組來分析輸入信號，以獲得多個子帶信號，-利用子帶濾波器對每個子帶信號進(jìn)行濾波，其中使用濾波器變換器從給定的濾 波器得到多個子帶濾波器，-利用下采樣復(fù)合成濾波器組從濾波后的子帶信號合成輸出信號。-一種具有指令的計算機(jī)程序，所述指令用于在計算機(jī)上運(yùn)行時執(zhí)行以下方法，所 述方法對利用給定濾波器的離散時間輸入信號的濾波的進(jìn)行高質(zhì)量逼近，所述方法包括以 下步驟-利用下采樣復(fù)分析濾波器組來分析輸入信號，以獲得多個子帶信號，-利用子帶濾波器對每個子帶信號進(jìn)行濾波，其中使用濾波器變換器從給定的濾 波器得到多個子帶濾波器，-利用下采樣復(fù)合成濾波器組從濾波后的子帶信號合成輸出信號。針對實(shí)余弦調(diào)制濾波器組的調(diào)整鑒于上述推導(dǎo)是基于復(fù)調(diào)制濾波器組的，此處要注意由余弦調(diào)制濾波器組獲得的 臨界采樣實(shí)表示，其中所述余弦調(diào)制濾波器組是通過取出針對合適的相位因子θ的子帶 采樣(1)的實(shí)部來定義的。在這種情況下，使用帶內(nèi)子帶濾波方法(3)來獲得對給定濾波 器的良好逼近不再可行。然而，由于對原型濾波器響應(yīng)的假定，所以對如下類型的多頻帶濾 波器的概括將會適用(對最先和最后幾個子帶有明顯的修改)dn(k)=j] Xs:(0cn+r(k~l)(22)
r=-\ I由于是臨界采樣，所以在濾波器掩模(mask) <(/)的構(gòu)造中的自由度小得多。必須 完成以下步驟，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。對于m = 0，1，. . .，L-I中的每一 個，使用基本子帶信號《(10 = δ [n-m] δ [k]作為實(shí)合成組的輸入，并利用濾波器h (ν)對 得到的輸出y(v)進(jìn)行濾波以取得濾波后的合成波形ζ (ν)?，F(xiàn)在使用該濾波后波形作為實(shí) 分析組的輸入。得到的子帶信號攜帶對于n+r = m的掩模《(/)的系數(shù)。對于濾波器而言一 些必要的操作縮減是通過如下觀察而獲得的，即對于m = 3κ + ε，ε =0，1，2三種情況，可 以通過將對于每種情況的所有相應(yīng)的基本子帶信號饋入第一種合成組來并行處理這三種 情況。因此，實(shí)值濾波器變換器包括三種實(shí)合成和三種實(shí)分析組操作。該并行計算表示在 具有良好的旁瓣(side lope)抑制的QMF頻帶的情況下實(shí)值濾波器變換器的實(shí)施捷徑。圖9示出了用于對本發(fā)明的濾波器裝置的時域輸入信號進(jìn)行濾波以獲得時域輸 出信號的本發(fā)明濾波器裝置的實(shí)施例。如圖Ia的上下文中所述，圖9的濾波器裝置包括復(fù) 分析濾波器組101、子帶濾波102和復(fù)合成濾波器組103，所述復(fù)合成濾波器組103輸出時 域輸出信號。雖然圖1顯示了包括本發(fā)明濾波器裝置實(shí)施例以及濾波器產(chǎn)生器104的實(shí)施例在 內(nèi)的系統(tǒng)，但圖9中所示的濾波器裝置僅可選地包括濾波器變換器104，所述濾波器變換器 104為子帶濾波102提供中間濾波器定義信號，例如以針對子帶濾波102的中間濾波器190中的每一個的濾波器抽頭或脈沖響應(yīng)的形式提供。圖9中所示的濾波器裝置包括附加的可 選組件，所述附加可選組件可為子帶濾波102提供針對子帶濾波102的多個中間濾波器190 的濾波器抽頭。例如，濾波器抽頭還可從可選的數(shù)據(jù)庫500中獲取，所述可選數(shù)據(jù)庫500連接到子 帶濾波102。在一個實(shí)施例中，數(shù)據(jù)庫500包括中間濾波器190的復(fù)值濾波器抽頭。數(shù)據(jù)庫 可實(shí)現(xiàn)為存儲器系統(tǒng)，例如根據(jù)具體實(shí)施方式
以非易失性存儲器系統(tǒng)或易失性存儲器系統(tǒng) 的形式實(shí)現(xiàn)。因此，數(shù)據(jù)庫500的存儲器解決方案包括ROM (ROM =只讀存儲器)、RAM (RAM =隨機(jī)存取存儲器)、閃速存儲器、磁存儲器、光存儲器或其他存儲器系統(tǒng)。根據(jù)具體實(shí)施方式
，處理器或CPU (CPU =中央處理單元)510可訪問數(shù)據(jù)庫并為子 帶濾波102提供濾波器抽頭，或者還可訪問數(shù)據(jù)庫以便為子帶濾波102的中間濾波器提供 相應(yīng)的濾波器抽頭。因此，該實(shí)施例包括數(shù)據(jù)庫500，從所述數(shù)據(jù)庫500中可以獲取子帶濾 波102的濾波器抽頭。在同樣可選地示于圖9中的本發(fā)明的濾波器裝置的另一個實(shí)施例中，CPU 510能 夠在線計算濾波器抽頭。在該實(shí)施例中，CPU 510根據(jù)由用戶提供的參數(shù)集且/或根據(jù)基 于另外情況的參數(shù)集來訪問數(shù)據(jù)庫500，讀取子帶濾波102的中間濾波器的一組或更多組 濾波器抽頭，并計算(可選地，伴隨內(nèi)插方案或另一估計方案)希望的中間濾波器抽頭，并 且將所述抽頭提供給子帶濾波102。在另一個實(shí)施例中，CPU 510或另一處理器或計算機(jī)系 統(tǒng)在不訪問數(shù)據(jù)庫500的情況下將中間濾波器190的濾波器抽頭提供給子帶濾波102。在 該實(shí)施例中，CPU 510或另一處理器計算濾波器抽頭并將所述抽頭提供給子帶濾波102。該 實(shí)施例的示例將會相對于圖10更細(xì)致地加以說明。在圖9中示出的另一實(shí)施例中，CPU 510訪問另一數(shù)據(jù)庫520，讀取一個或更多 個濾波器定義信號(例如以與濾波器特性相對應(yīng)的時域中脈沖響應(yīng)信號的形式)，計算諸 如合適的脈沖響應(yīng)之類的有效的濾波器定義信號，并將該計算的結(jié)果提供給濾波器變換器 104。在該實(shí)施例中，濾波器變換器104然后為子帶濾波102提供針對中間濾波器190的合 適的濾波器抽頭。因此，在該實(shí)施例中，濾波器變換器104產(chǎn)生要在子帶濾波102內(nèi)的每個 單獨(dú)子帶信號的每個單獨(dú)子帶濾波器中應(yīng)用的有效的子帶濾波器或中間濾波器，從而帶來 與應(yīng)用于時域輸入信號(圖中輸入信號)的相應(yīng)濾波器在聽覺上無差別的濾波效應(yīng)。因而， 該實(shí)施例還能夠通過濾波器變換器104在線計算濾波器抽頭。示例可以是例如以下設(shè)備，所述設(shè)備根據(jù)例如由用戶提供的參數(shù)集來計算子帶濾 波器102的中間濾波器190的抽頭，其中參數(shù)基礎(chǔ)很大，從而對濾波器抽頭的有效預(yù)先確定 (可選地，伴隨有某種內(nèi)插方案)不會帶來希望的結(jié)果。一種更具體的應(yīng)用是例如在待變換到子帶或QMF域的一個域中的HRTF濾波器的 動態(tài)可能性(dynamic chance)領(lǐng)域。如前所述，例如，這與包括頭部跟蹤器在內(nèi)的應(yīng)用有 關(guān)，其中數(shù)據(jù)庫520是包括HRTF濾波器的時間脈沖響應(yīng)的HRTF數(shù)據(jù)庫。由于HRTF濾波器 通常具有非常長的脈沖響應(yīng)，所以該方案的使用是尤其令人感興趣，這是因?yàn)橹虚g濾波器 190的抽頭或QMF抽頭是復(fù)值的。存儲該域中的數(shù)據(jù)庫的存儲器需求是存儲時域中脈沖響 應(yīng)的存儲器需求的二倍。然而，還可以采用在不具有用于計算提供給濾波變換器504的脈 沖響應(yīng)的的CPU 510的情況下降低存儲器需求的優(yōu)點(diǎn)。取而代之，可以簡單地提示數(shù)據(jù)庫 520以輸出相應(yīng)的定義信號，所述定義信號可以是對濾波器變換器140的時域脈沖響應(yīng)。
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在圖10中，幅度/頻率特性550在頻域中示出。在某些應(yīng)用中，如前所述，子帶濾 波102的中間濾波器190的濾波器系數(shù)或?yàn)V波器抽頭可被存儲在諸如圖9的數(shù)據(jù)庫500之 類的數(shù)據(jù)庫中。備選地或附加地，對于某些應(yīng)用，還可以由圖9的CPU 510計算中間濾波器 的濾波器抽頭。在特效濾波或低質(zhì)量信號處理的情況下，其中混疊影響可能可以接受(至 少在某種程度上)，可以在沒有濾波器變換器104或?yàn)V波器產(chǎn)生器另一實(shí)施例的情況下來 估計子帶濾波102之后的中間濾波器190的濾波器抽頭?？赡艿膽?yīng)用特別包括經(jīng)由低質(zhì)量 線路的語音傳輸，例如電話或小頻帶無線通信。因此，在這些應(yīng)用中，可以在不采用本發(fā)明 的濾波器變換器的情況下對執(zhí)行濾波器抽頭的確定，所述確定將圖10的傳遞函數(shù)550或另 一幅度/頻率特性對應(yīng)到具有不同子帶頻率的多個子帶560中。圖11顯示了本發(fā)明的濾波器變換器104的實(shí)施例。如先前在圖3的上下文中所 示，濾波器變換器104包括復(fù)分析濾波器組301，其中可以通過輸入104a以及通過可選開 關(guān)600為所述復(fù)分析濾波器組301提供指示幅度/頻率濾波器特性的(實(shí)值)脈沖響應(yīng)信 號。如前所示，復(fù)分析濾波器組301將脈沖響應(yīng)信號變換為多個復(fù)值子帶信號以及在濾波 變換器的輸出104b處輸出的中間濾波器定義信號。如圖Ia和圖9中所示，濾波器變換器 104的輸出104b可連接到子帶濾波102。如前所述，復(fù)調(diào)制濾波器組301的復(fù)值子帶信號中的每一個與中間濾波器190之 一的脈沖響應(yīng)相對應(yīng)，所述中間濾波器190是針對圖Ia和圖9中所示的子帶濾波102中的 子帶信號的。典型地，復(fù)值子帶信號比在輸入104a處提供的濾波器特性的時域中脈沖響應(yīng) 信號短很多。此外，典型地，在輸出104b處輸出的復(fù)值子帶信號中的至少一個包括至少兩 個不同的非零值。特別地，最后這個特征將濾波器變換器104的輸出與在使用直接傅立葉 變換過程的濾波框架中的簡單增益調(diào)整區(qū)別開來。然而，如果沒有為濾波器變換器104提供指示幅度/頻率濾波器特性的脈沖響應(yīng) 信號，但提供了包括幅度/頻率濾波器特性、相位/頻率濾波器特性、或者濾波器的時域或 另一個域中的濾波器抽頭中的至少一個在內(nèi)的濾波器定義信號，則濾波器變換器104包括 用于將濾波器定義信號變換為脈沖響應(yīng)信號的脈沖響應(yīng)產(chǎn)生器610，然后，所述脈沖響應(yīng)信 號通過可選開關(guān)600被提供給復(fù)分析濾波器組301。在具體實(shí)施方式
中，脈沖響應(yīng)產(chǎn)生器 610可以例如通過將實(shí)值振蕩疊加(傅立葉合成)來計算提供給復(fù)分析濾波器組301的脈 沖響應(yīng)信號，其中要轉(zhuǎn)換到復(fù)子帶域的期望濾波器的幅度特性和相位特性被視作由提供給 輸入104c的定義信號所定義。換句話說，如果幅度/頻率特性和相位/頻率特性中的至少 一個應(yīng)用于脈沖響應(yīng)產(chǎn)生器610，則在考慮到由濾波器定義信號定義的幅度和相位關(guān)系的 情況下，可以由脈沖響應(yīng)產(chǎn)生器610通過將(諧波)振蕩疊加來計算脈沖響應(yīng)信號。濾波器裝置和濾波器產(chǎn)生器兩者的實(shí)施例的可以應(yīng)用在特別是在高質(zhì)量音頻編 碼和解碼的領(lǐng)域中。音頻編碼近來的發(fā)展提供了通過立體聲聽筒(headphone)獲得多通道信號印象 的手段。這一般通過使用原始多通道信號和HRTF濾波器將多通道信號向下混頻到立體聲 來完成?，F(xiàn)有技術(shù)顯示，參數(shù)多通道音頻解碼器可與雙聲道立體聲向下混頻算法相組合，這 可以使得以下情況成為可能，即在不必要首先根據(jù)發(fā)送的向下混頻信號來重新創(chuàng)建多通道 信號并隨后使用HRTF濾波器再次將所述通道道信號向下混頻的情況下，通過聽筒來呈現(xiàn) 多通道信號。然而，這需要用于重新創(chuàng)建多通道信號的參數(shù)(例如IID、CLD參數(shù))與HRTF濾波器相組合，從而需要對HRTF濾波器的參數(shù)化。由于HRTF濾波器可能很長從而難于以 參數(shù)方法正確地建模，所以對于HRTF濾波器參數(shù)化的這種需要會對系統(tǒng)造成較大限制。該 限制使得不可能將較長的HRTF濾波器用于組合的參數(shù)多通道及雙聲道立體聲向下混頻解 碼器。獲得多通道參數(shù)與HRTF濾波器的合適組合所需的關(guān)鍵算術(shù)組件可以使用由空間參 數(shù)假定的子帶域中的給定HRTF濾波器的表示。這恰是本發(fā)明實(shí)施例所提供的。一旦該表 示可以得到，HRTF濾波器可被組合進(jìn)作為參數(shù)多通道表示的函數(shù)的2N個濾波器。這給出 了在計算復(fù)雜度方面超過首先重新創(chuàng)建M個信道然后應(yīng)用2M個濾波操作的方法的顯著優(yōu) 點(diǎn)ο本發(fā)明實(shí)施例所采用的方法的不同應(yīng)用的示例為對以MPEGHE-AAC格式[ISO/ IEC 14496-3 :2001/AMD1 2003]編碼的音頻內(nèi)容的非理想音頻呈現(xiàn)設(shè)備的有效補(bǔ)償。可能 包括串?dāng)_消除在內(nèi)的這種高級濾波步驟可在時域合成之前直接應(yīng)用于子帶域中。音頻編碼的其他發(fā)展已使得可用的方法可以基于立體聲(或單聲道)信號以及相 應(yīng)的控制數(shù)據(jù)來重新創(chuàng)建音頻信號的多通道表示。這些方法與諸如Dolby Prologic之 類的較老的基于矩陣的解決方法實(shí)質(zhì)不同，這是因?yàn)楦郊拥目刂茢?shù)據(jù)被發(fā)送以便基于發(fā)送 的單聲道或立體聲通道來控制環(huán)繞通道的重新創(chuàng)建，所述重新創(chuàng)建還稱為向上混頻。因此，諸如MPEG環(huán)繞之類的這種參數(shù)多通道音頻解碼器基于M個已發(fā)送通道和附 加控制數(shù)據(jù)來重建N個信道，其中N > M。附加控制數(shù)據(jù)表示比發(fā)送所有N個通道所需的 數(shù)據(jù)速率低很多的數(shù)據(jù)速率，這在保證了與M個通道設(shè)備和N個通道設(shè)備的兼容性的同時。這些參數(shù)環(huán)繞編碼方法通常包括基于通道等級差異(CLD)和通道間一致性/交叉 相關(guān)(ICC)的環(huán)繞信號的參數(shù)化。這些參數(shù)描述了在向上混頻處理中通道對之間的功率比 和相關(guān)。在現(xiàn)有技術(shù)中還使用其他信道預(yù)測系數(shù)(CPC)來在向上混頻過程中預(yù)測中間或輸 出通道。根據(jù)本發(fā)明方法的特定實(shí)施方式需求，本發(fā)明方法可以硬件或軟件實(shí)現(xiàn)?？梢允?用數(shù)字存儲介質(zhì)來執(zhí)行實(shí)施方式，特別地使用其上具有電子可讀控制信號的盤、CD或DVD， 所述數(shù)字存儲介質(zhì)與可編程計算機(jī)系統(tǒng)協(xié)作以執(zhí)行本發(fā)明方法的實(shí)施例。通常，本發(fā)明的 一種實(shí)施例因此就是具有存儲于計算機(jī)可讀載體上的程序代碼的計算機(jī)程序產(chǎn)品，所述程 序代碼操作用于在計算機(jī)程序產(chǎn)品運(yùn)行于計算機(jī)或處理器上時執(zhí)行本發(fā)明方法。換句話 說，本發(fā)明的一種實(shí)施例因此就是具有程序代碼的計算機(jī)程序，所述程序代碼用于在計算 機(jī)程序運(yùn)行于計算機(jī)上時執(zhí)行本發(fā)明的方法中的至少一個。雖然參考前述的特定實(shí)施例已顯示并描述了前述內(nèi)容，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理 解，可能在不背離前述的精神范圍的情況下作出形式和細(xì)節(jié)上的各種其他變更。需要理解， 可以在不背離此處公開的和所附權(quán)利要求包括的更寬概念范圍的情況下作出適于不同實(shí) 施例的各種變更。
權(quán)利要求
一種濾波器裝置，用于對時域輸入信號進(jìn)行濾波以獲得時域輸出信號，所述時域輸出信號是使用具有不均勻幅度/頻率特性的濾波器特性進(jìn)行濾波后的時域輸入信號的表示，所述濾波器裝置包括復(fù)分析濾波器組(101)，用于從時域輸入信號產(chǎn)生多個復(fù)子帶信號；多個中間濾波器(190)，其中所述多個中間濾波器(190)中的至少一個中間濾波器(190)具有不均勻幅度/頻率特性，所述多個中間濾波器(190)具有比具有所述濾波器特性的濾波器的脈沖響應(yīng)短的脈沖響應(yīng)，以及所述多個中間濾波器的不均勻幅度/頻率特性共同表示不均勻?yàn)V波器特性；以及復(fù)合成濾波器組(103)，用于合成所述中間濾波器(190)的輸出以獲得所述時域輸出信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波器裝置，其中至少一個中間濾波器(190)具有低通濾波 器特性、高通濾波器特性、帶通濾波器特性、帶阻濾波器特性或陷波濾波器特性。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波器裝置，其中所述多個中間濾波器(190)中的中間濾波 器(190)是有限脈沖響應(yīng)濾波器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波器裝置，其中每個中間濾波器(190)具有取決于中間濾 波器定義信號的脈沖響應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的濾波器裝置，其中所述多個中間濾波器(190)從數(shù)據(jù)庫 (500)或從處理器(510)接收所述中間濾波器定義信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的濾波器裝置，其中所述多個中間濾波器從濾波器產(chǎn)生器 (104)接收所述中間濾波器定義信號，所述濾波器產(chǎn)生器(104)包括復(fù)調(diào)制濾波器組 (301)，所述復(fù)調(diào)制濾波器組(301)用于對指示幅度/頻率濾波器特性的時域中的脈沖響 應(yīng)信號進(jìn)行濾波，以獲得多個復(fù)值子帶信號作為所述中間濾波器定義信號，所述復(fù)調(diào)制濾 波器組的每個復(fù)值子帶信號與針對一個中間濾波器(190)的脈沖響應(yīng)相對應(yīng)，復(fù)值子帶信 號中的至少一個包括至少兩個不同的非零值，以及每個復(fù)值子帶信號比所述脈沖響應(yīng)信號 短。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波器裝置，其中復(fù)分析濾波器組(101)輸出L個復(fù)子帶信 號，所述多個中間濾波器(190)包括L個中間濾波器(190)，復(fù)合成濾波器組(103)合成所 述L個中間濾波器(190)的輸出，L是大于1的正整數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的濾波器裝置，其中所述復(fù)分析濾波器組(101)、所述多個中間 濾波器(190)和所述復(fù)合成濾波器組(103)具有L = 64。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的濾波器裝置，其中所述多個中間濾波器(190)基于以下方程 對復(fù)子帶信號進(jìn)行濾波 其中η是從0到(L-I)范圍內(nèi)的整數(shù)，用于指示子帶信號的索引，L和k是整數(shù)，dn(k)) 是針對具有索引η的子帶信號的中間濾波器(190)的輸出，Cn(k)是具有索引η的子帶信 號，以及gn(l)是針對具有索引η的子帶信號的中間濾波器(190)的脈沖響應(yīng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的濾波器裝置，其中具有索引η的中間濾波器(190)具有基于以下方程的脈沖響應(yīng)gn(k) (12)其中η是從O到(L-I)范圍內(nèi)的整數(shù)，用于指示子帶信號的索引，k和ν是整數(shù)，h(v) 是具有所述濾波器特性的濾波器的響應(yīng)，η = 3.1415926...是圓周率，纟=V^T是復(fù)數(shù)單 位，以及q( υ )是實(shí)值原型濾波器的濾波器抽頭。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的濾波器裝置，其中具有索引η的中間濾波器(190)中的至少 一個具有基于以下方程的脈沖響應(yīng)gn(k) 其中 其中Nh是具有所述濾波器特性的濾波器的脈沖響應(yīng)h( υ )的長度，π = 3. 1415926...是圓周率，/ =V^T是復(fù)數(shù)單位，以及q ( υ )是實(shí)值原型濾波器的濾波器抽頭。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11中任意一項所述的濾波器裝置，其中適配所述中間濾波器 (190)以使原型濾波器抽頭q( υ )對于從O到191的整數(shù)υ滿足以下關(guān)系-0.204q
. 202-0.199q1] . 197-0.194q2] . 192-0.189q3] . 187-0.183q4](- . 181-0.178q5] ^ - . 176-0.172q6](- . 170-0.166q7] . 164-0.160q8](- . 158-0.154q9](- . 152-0.148q10](-0· 146-0.142q11](-0· 140-0.135q12](-0·133-0.129q13](-0·127-0.122q14](-0· 120-0.116q15](-0·114-0.109q16](-0·107-0.102q17](-0· 100-0.096q18](-0·094-0.089q19](-0·087-0.082q20] ^-0·080-0.075q21]彡-0·0733CN 101882441 A權(quán)禾丨J 要求書3/34頁0.068(q[22]-O.0660.061^ q[23]-0.0590.054^ q[24]-O.0520.046^ q[25]-O.0440.039^ q[26]-O.0370.032^q[27]-O.0300.024^ q[28]-O.0220.017^ q[29]-O.0150.009^ q[30]-O.0070.002^q[31]0. 0000.006q320.0080.014q330.0160.021q340.0230.029q350.0310.037q360.0390.045q370.0470.054q380.0560.062q390.0640.070q400.0720.079q410.0810.087q420.0890.096q430.0980.105q440.1070.113q450.1150.122q460.1240.132q470.1340.141q480.1430.150q490.1520.160q500.1620.170q510.1720.180q520.1820.190q530.1920.200q540.2020.210q550.2120.221q560.2230.232q570.2340.243q580.2450.254q590.2560.266q600.2680.278q61]0.2800.290q62]0.2920.303q63]0.3050.902q64]0.9040.909q65]0.9110.917q66]0.9190.924q67]0.9260.930q68]0.9320.936q69]0.9380.942q70]0.9440.947q71]0.9490.952q72]0.9540.957q73]0.9590.961q74]0.9630.965q75]0.9670.969q76]0.9710.972q77]0.9740.975q78]0.9770.978q79]0.9800.981q80]0.9830.984q81]0.9860.986q82]0.9880.988q83]0.9900.990q84]0.9920.992q85]0.9940.993q86]0.9950.995q87]0.9970.996q88]0.9980.997q89]0.9990.998q90]1.0000.999q91]1.0010.999q92]1.0011.000q93]1.0021.000q94]1.0021.000q95]1.0021.000q96]1.0021.000q97]1.0020.999q98]1.0010.999q99]1.0010.998q[100]1.0000.997q[101]0.9990.996q[102]0.9980.995q[103]0.9970.993q[104]0.9950.992q[105]0.9940.990q[106]0.9920.988q[107]0.9900.986q[108]0.9880.984q[109]0.9860.981q[110]0.9830.978q[111]0.9800.975q[112]0.9770.972q[113]0.9740.969q[114]0.9710.965q[115]0.9670.961q[116]0.9630.957q[117]0.9590.952q[118]0.9540.947q[119]0.9490.942q[120]0.9440.936q[121]0.9380.930q[122]0.9320.924q[123]0.9260.917q[124]0.9190.909q[125]0.9110.902q[126]0.9040.893q[127]0.8950.290q[128]0.2920.278q[129]0.2800.266q[130]0.2680.254q[131]0.2560.243q[132]0.2450.232q[133]0.2340.221q[134]0.2230.210q[135]0.2120.200q[136]0.2020.190q[137]0.1920.180q[138]0.1820. 17039]彡0.1720. 16040]彡0.1620. 15041]彡0.1520. 14142]彡0.1430. 13243]彡0.1340. 12244]彡0.1240. 11345]彡0.1150. 10546]彡0.1070. 09647]彡0.0980. 08748]彡0.0890. 07949]彡0.0810. 07050]彡0.0720. 06251]彡0.0640. 05452]彡0.0560. 04553]彡0.0470. 03754]彡0.0390. 02955]彡0.0310. 02156]彡0.0230. 01457]彡0.0160. 00658]彡0.008-0· 002 彡 q159彡 0. 000-0· 009 彡 q160(-0.007-0· 017 彡 q161(-0.015-0· 024 彡 q162(-0.022-0· 032 彡 q163(-0.030-0· 039 彡 q164(-0.037-0· 046 彡 q165(-0.044-0· 054 彡 q166(-0.052-0· 061 彡 q167(-0.059-0· 068 彡 q168(-0.066-0· 075 彡 q169(-0.073-0· 082 彡 q170(-0.080-0· 089 彡 q171(-0.087-0· 096 彡 q172(-0.094-0· 102 彡 q173(-0.100-0· 109 彡 q174(-0.107-0· 116 彡 q175(-0.114-0· 122 彡 q176(-0.120-0· 129 彡 q177-0.127-0.135≤q[178]≤-0.133-0.142≤q[179]≤-O.140-0.148≤q[180]≤-O.146-0.154≤q[181]≤-O.152-0.160≤q[182]≤-O.158-0.]66≤q[183]≤-O.164-0.172≤q[184]≤-O.170-0.178≤q[185]≤-O.176-0.183≤q[186]-O.181-0.189q[187]≤-O.187-0.194≤q[188]≤-O.192-0.199≤q[189]≤-O.197-0.204≤q[190]≤-O.202-0.209≤q[191]≤-O.207。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的濾波器裝置，其中適配所述中間濾波器(190)以使原型濾 波器抽頭q( υ )對于從0到191的整數(shù)υ滿足以下關(guān)系-0.20294≤q[O]≤- . 20292-0.19804≤q[1]≤- . 19802-0.19295≤q[2]≤- . 19293-0.18768≤q[3]≤- . 18766-0.18226≤q[4]≤- .18224-0.17668≤q[5]≤ - . 17666-0.17097≤q[6]≤- . 17095-0.16514≤q[7]≤- .16512-0.15919≤q[8]≤- .15917-0.15313≤q[9]≤- .15311-0.14697≤q[10]≤-0. 14695-0.14071≤q[11]≤-0. 14069-0.13437≤q[12]≤-0. 13435-O.12794≤q[13]≤-0.12792-O.12144≤q[14]≤-0. 12142-O.11486≤q[15]≤-0.11484-O.10821≤q[16]≤-0.10819-O.10149≤q[17]≤-0.10147-O.09471≤q[18]≤-0.09469-O.08786≤q[19]≤-0.08784-O.08095≤q[20] ≤-0.08093-O.07397≤q[21]≤-0.07395-O.06694≤q[22]≤-0.066920.05984(q[23]-O.059820.05269^ q[24]-0.052670.04547^ q[25]-O.045450.03819^ q[26]-O.038170.03085^q[27]-O.030830.02345^ q[28]-O.023430.01598^ q[29]-O.015960.00845^ q[30]-O.008430.00084^q[31]-O.000820.00683q320.006850.01458q330.014600.02240q340.022420.03030q350.030320.03828q360.038300.04635q370.046370.05451q380.054530.06275q390.062770.07110q400.071120.07954q410.079560.08809q420.088110.09675q430.096770.10552q440.105540.11442q450.114440.12344q460.123460.13259q470.132610.14189q480.141910.15132q490.151340.16091q500.160930.17066q510.170680.18058q520.180600.19067q530.190690.20095q540.200970.21143q550.211450.22211q560.222130.23300q570.233020.24412q580.244140.25549q590.255510.26711q600.267130.27899q610.279010.29117q62]0.291190.30364q63]0.303660.90252q64]0.902540.91035q65]0.910370.91769q66]0.917710.92457q67]0.924590.93101q68]0.931030.93705q69]0.937070.94270q70]0.942720.94800q71]0.948020.95295q72]0.952970.95758q73]0.957600.96190q74]0.961920.96593q75]0.965950.96968q76]0.969700.97317q77]0.973190.97641q78]0.976430.97940q79]0.979420.98217q80]0.982190.98472q81]0.984740.98706q82]0.987080.98919q83]0.989210.99113q84]0.991150.99288q85]0.992900.99444q86]0.994460.99583q87]0.995850.99704q88]0.997060.99809q89]0.998110.99896q90]0.998980.99967q91]0.999691.00023q92]1.000251.00062q93]1.000641.00086q94]1.000881.00093q95]1.000951.00086q96]1.000881.00062q97]1.000641.00023q98]1.000250.99967q99]0.999690.99896q100] ( 0. 99898100.99809q[101]0.998110.99704q[102]0.997060.99583q[103]0.995850.99444q[104]0.994460.99288q[105]0.992900.99113q[106]0.991150.98919q[107]0.989210.98706q[108]0.987080.98472q[109]0.984740.98217q[110]0.982190.97940q[111]0.979420.97641q[112]0.976430.97317q[113]0.973190.96968q[114]0.969700.96593q[115]0.965950.96190q[116]0.961920.95758q[117]0.957600.95295q[118]0.952970.94800q[119]0.948020.94270q[120]0.942720.93705q[121]0.937070.93101q[122]0.931030.92457q[123]0.924590.91769q[124]0.917710.91035q[125]0.910370.90252q[126]0.902540.89416q[127]0.894180.29117q[128]0.291190.27899q[129]0.279010.26711q[130]0.267130.25549q[131]0.255510.24412q[132]0.244140.23300q[133]0.233020.22211q[134]0.222130.21143q[135]0.211450.20095q[136]0.200970.19067q[137]0.190690.18058q[138]0.180600.17066q[139]0.170680. 16091 彡 q[40](0.160930. 15132 ( q[41]彡0.151340. 14189 ^ q[42]彡0.141910. 13259 彡 q[43]彡0.132610. 12344 彡 q[44]彡0.123460. 11442 彡 q[45]彡0.114440. 10552 彡 q[46]彡0.105540. 09675 ( q[47]彡0.096770. 08809 ^ q[48]彡0.088110. 07954 ( q[49]彡0.079560. 07110 彡 q[50]彡0.071120. 06275 彡 q[51]彡0.062770. 05451 ( q[52]彡0.054530. 04635 ( q[53]彡0.046370. 03828 ^ q[54]彡0.038300. 03030 ^ q[55]彡0.030320. 02240 ( q[56]彡0.022420. 01458 彡 q[57]彡0.014600. 00683 ^ q[58]彡0.00685-0.00084 ^q159(-0.00082-0.00845 ^q160(-0.00843-0.01598 (q161(-0.01596-0.02345 (q162(-0.02343-0.03085 ^q163(-0.03083-0.03819 彡q164(-0.03817-0.04547 (q165(-0.04545-0.05269 彡q166(-0.05267-0·05984 (q167(-0.05982-0·06694 (q168(-0.06692-0.07397 彡q169(-0.07395-0·08095 ^q170(-0.08093-0·08786 ^q171(-0.08784-0·09471 (q172(-0.09469-0·10149 ^q173(-0.10147-0.10821 彡q174(-0.10819-0·11486 彡q175(-0.11484-0.12144 ^q176(-0.12142-0.12794 彡q177(-0.12792-0.13437 彡q178^-0.13435-0.14071q[179]-0.14069-0.14697q[180]-O.14695-0.15313q[181]-O.15311-0.15919q[182]-O.15917-0.16514q[183]-O.16512-0.17097q[184]-O.17095-0.17668q[185]-O.17666-0.18226q[186]-O.18224-0.18768q[187]-O.18766-0.19295q[188]-O.19293-0.19804q[189]-O.19802-0.20294q[190]-O.20292-0.20764q[191]-O.20762。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的濾波器裝置，其中適配所述中間濾波器(190)以使實(shí)值原 型濾波器系數(shù)q( υ)對于從0到191的整數(shù)υ是由以下各式給出的q
=--0. 2029343380q[l]="-0. 1980331588q[2] =_-0. 1929411519q[3] =_-0. 1876744222q[4]=--0. 1822474011q[5]=--0.1766730202q[6]=--0.1709628636q[7]=--0.1651273005q[8]=--0.1591756024q[9]=--0.1531160455q[10]=-0.1469560005q[ll]=-0.1407020132q[12]=-0.1343598738q[13]=-0.1279346790q[14]=-0.1214308876q[15]=-0.1148523686q[16]=-0.1082024454q[17]=-0.1014839341q[18]=-0.0946991783q[19]=-0.0878500799q[20]=-0.0809381268q[21]=-0.0739644174q[22]=-0.0669296831q[23]=-0.059834308113q[24]=-0. 0526783466q[25]=-0.0454615388q[26]=-0. 0381833249q[27]=-0. 0308428572q[28]=-0. 0234390115q[29]=-0.0159703957q[30]=-0. 0084353584q[31]=-0. 0008319956q[32]=0 0068418435q[33]=0 0145885527q[34]=0 0224107648q[35]=0 0303113495q[36]=0 0382934126q[37]=0.0463602959q[38]=0 0545155789q[39]=0 0627630810q[40]=0 0711068657q[41]=0 0795512453q[42]=0,.0881007879q[43]=0,.0967603259q[44]=0,.1055349658q[45]=0,.1144301000q[46]=0..1234514222q[47]=0..1326049434q[48]=0..1418970123q[49]=0..1513343370q[50]=0..1609240126q[51]=0.,1706735517q[52]=0.,1805909194q[53]=0.,1906845753q[54]=0.,2009635191q[55]=0.,2114373458q[56]=0.2221163080q[57]=0.2330113868q[58]=0.2441343742q[59]=0.2554979664q[60]=0.2671158700q[61]=0.2790029236q[62]=0.2911752349q[63]=0.3036503350q[64]=0.9025275713q[65]=0.9103585196q[66]=0.9176977825q[67]=0.9245760683q[68]=0.9310214581q[69]=0.9370596739q[70]=0.9427143143q[71]=0.9480070606q[72]=0.9529578566q[73]=0.9575850672q[74]=0.9619056158q[75]=0.9659351065q[76]=0.9696879297q[77]=0.9731773547q[78]=0.9764156119q[79]=0.9794139640q[80]=0.9821827692q[81]=0.9847315377q[82]=0.9870689790q[83]=0.9892030462q[84]=0.9911409728q[85]=0.9928893067q[86]=0.9944539395q[87]=0.9958401318q[88]=0.9970525352q[89]=0.9980952118q[90]=0.9989716504q[91]=0.9996847806q[92]=1.0002369837q[93]=1.0006301028q[94]=1.0008654482q[95]=1.0009438063q[96]=1.0008654482q[97]=1.0006301028q[98]=1.0002369837q[99]=0.9996847806q[100]==C丨.9989716504q[101]==C丨.9980952118q02]=09970525352q03]=09958401318q04]=09944539395q05]=09928893067q06]=0.9911409728q07]=0.9892030462q08]=0.9870689790q09]=0.9847315377q10]=0.9821827692q11]=0.9794139640q12]=0.9764156119q13]=0.9731773547q14]=0.9696879297q15]=0.9659351065q16]=0.9619056158q17]=0.9575850672q18]=0.9529578566q19]=0.9480070606q20]=0.9427143143q21]=0.9370596739q22]=0.9310214581q23]=0.9245760683q24]=0.9176977825q25]=0.9103585196q26]=0.9025275713q27]=0.8941712974q28]=0.2911752349q29]=0.2790029236q30]=0.2671158700q31]=0.2554979664q32]=0.2441343742q33]=0.2330113868q34]=0.2221163080q35]=0.2114373458q36]=0.2009635191q37]=0.1906845753q38]=0.1805909194q39]=0.1706735517q40]=0.1609240126q41]=0.1513343370q42]0.1418970123q43]0.1326049434q44]0.1234514222q45]0.1144301000q46]=0.1055349658q47]=0.0967603259q48]0.0881007879q49]0.0795512453q50]0.0711068657q51]0.0627630810q52]=0.0545155789q53]=0.0463602959q54]0.0382934126q55]0.0303113495q56]0.0224107648q57]0.0145885527q58]=0.0068418435q59]=-O 0008319956q60]-O 0084353584q61]-O 0159703957q62]-O 0234390115q63]-O 0308428572q64]=-O 0381833249q65]=-O 0454615388q66]-O 0526783466q67]-O 0598343081q68]-O 0669296831q69]-O.0739644174q70]=-O0809381268q71]=-O0878500799q72]-O0946991783q73]-O1014839341q74]-O1082024454q75]-O1148523686q76]=-O1214308876q77]-O1279346790q78]-O1343598738q79]-O1407020132q[180] = -0. 1469560005 q[181] = -0· 1531160455 q[182] = -0· 1591756024 q[183] = -0· 1651273005 q[184] = -0. 1709628636 q[185] = -0. 1766730202 q[186] = -0. 1822474011 q[187] = -0. 1876744222 q[188] = -0. 1929411519 q[189] = -0. 1980331588 q[190] = -0. 2029343380 q[191] = -0. 2076267137。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波器裝置，其中所述濾波器特性是基于HRTF濾波器特性的。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波器裝置，其中對于由復(fù)分析濾波器組(101)輸出的每個 子帶信號，復(fù)分析濾波器組(101)均包括下采樣器(140)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的濾波器裝置，其中復(fù)分析濾波器組(101)適于輸出L個復(fù) 子帶信號，L是大于1的正整數(shù)，以及下采樣器(140)中的每一個都適于以因子L對子帶信 號進(jìn)行下采樣。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波器裝置，其中對于基于原型濾波器的每個復(fù)子帶信號， 復(fù)分析濾波器組(101)均包括復(fù)調(diào)制濾波器。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波器裝置，其中對于子帶信號中每一個，復(fù)合成濾波器組 (103)均包括上采樣器(160)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的濾波器裝置，其中復(fù)合成濾波器組(103)合成中間濾波器 的L個信號以獲得所述時域輸出信號，L是大于1的正整數(shù)，復(fù)合成濾波器組(103)包括L 個上采樣器(160)，以及上采樣器(160)中的每一個都適于以因子L對中間濾波器(190)的 輸出進(jìn)行上采樣。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波器裝置，其中對于每個子帶信號，復(fù)合成濾波器組 (103)均包括中間合成濾波器，對于由中間合成濾波器(150)輸出的每個信號，復(fù)合成濾波 器組(103)均包括實(shí)部提取器(180)，以及復(fù)合成濾波器組(103)還包括用于將實(shí)部提取器 (180)中每一個的輸出相加以獲得所述時域輸出信號的加法器(170)。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波器裝置，其中對于由中間濾波器(190)輸出的子帶信號 中的每一個，復(fù)合成濾波器組(103)均包括中間合成濾波器(150)，復(fù)合成濾波器組(103) 還包括用于將每個中間合成濾波器(150)的輸出相加的加法器(170)，以及復(fù)合成濾波器 組(103)還包括用于從加法器(170)的輸出提取實(shí)值信號作為所述時域輸出信號的實(shí)部提 取器(180)。
23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波器裝置，其中濾波器裝置還包括針對至少一個子帶信 號或由中間濾波器(190)輸出的至少一個信號的、用于調(diào)整增益的增益調(diào)整器。
24.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波器裝置，其中濾波器裝置還包括用于對復(fù)值子帶信號中的至少一個進(jìn)行濾波或?qū)τ芍虚g濾波器(190)之一輸出的信號中的至少一個進(jìn)行濾波 的另一個中間濾波器。
25.一種濾波器產(chǎn)生器(104)，用于提供中間濾波器定義信號，所述濾波器產(chǎn)生器(104)包括復(fù)調(diào)制濾波器組(301)，用于對指示幅度/頻率濾波器特性的時域中的脈沖響應(yīng)信號 進(jìn)行濾波以獲得多個復(fù)值子帶信號作為所述中間濾波器定義信號，其中復(fù)調(diào)制濾波器組(301)的每個復(fù)值子帶信號與針對子帶信號的中間濾波器的脈 沖響應(yīng)相對應(yīng)；復(fù)值子帶信號中的至少一個包括至少兩個不同的非零值；以及每個復(fù)值子帶信號都比脈沖響應(yīng)信號短。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的濾波產(chǎn)生器(104)，其中復(fù)調(diào)制濾波器組(301)適于輸出 作為脈沖響應(yīng)信號的至少兩個值的線性組合的至少一個復(fù)值子帶信號。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的濾波器產(chǎn)生器(104)，其中復(fù)調(diào)制濾波器組(301)適于對 不均勻幅度/頻率濾波器特性的脈沖響應(yīng)信號進(jìn)行濾波。
28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的濾波器產(chǎn)生器(104)，其中復(fù)調(diào)制濾波器組(301)對脈沖 響應(yīng)信號進(jìn)行濾波，以及脈沖響應(yīng)信號是基于HRTF相關(guān)脈沖響應(yīng)的。
29.根據(jù)權(quán)利要求25所述的濾波器產(chǎn)生器(104)，其中復(fù)調(diào)制濾波器組(301)適于輸 出L個復(fù)值子帶信號，L是大于1的正整數(shù)。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的濾波器產(chǎn)生器(104)，其中復(fù)調(diào)制濾波器組(301)適于提 供以因子L進(jìn)行下采樣后的L個復(fù)值子帶信號。
31.根據(jù)權(quán)利要求29所述的濾波器產(chǎn)生器(104)，其中復(fù)調(diào)制濾波器組(301)適于輸 出L = 64個復(fù)值子帶信號。
32.根據(jù)權(quán)利要求29所述的濾波器產(chǎn)生器(104)，其中復(fù)調(diào)制濾波器組(301)適于提 供具有基于以下方程的值gn(k)的復(fù)值子帶信號 其中η是從0到(L-I)范圍內(nèi)的整數(shù)，用于指示復(fù)值子帶信號的索引，k和υ是整數(shù)， h(u)是具有所述濾波器特性的濾波器的響應(yīng)， π = 3. 1415926...是圓周率，/ =V^T是復(fù) 數(shù)單位，以及q( υ )是實(shí)值原型濾波器的濾波器抽頭。
33.根據(jù)權(quán)利要求29所述的濾波器產(chǎn)生器(104)，其中復(fù)調(diào)制濾波器組(301)適于提 供具有基于以下方程的值gn(k)的復(fù)值子帶信號 其中Nh是具有所述濾波器特性的濾波器的脈沖響應(yīng)h( υ )的長度，π = 3. 1415926...是圓周率，/ =P是復(fù)數(shù)單位，以及q ( υ )是實(shí)值原型濾波器的濾波器抽頭。
34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的濾波器產(chǎn)生器(104)，其中適配所述復(fù)調(diào)制濾波器組(301)以使原型濾波器抽頭q( υ )對于從0到191的整數(shù)υ滿足以下關(guān)系0.204q0](- .2020.199q1](- .1970.194q2](- .1920.189q3](- .1870.183q4](- .1810.178q5](- .1760.172q6](- .1700.166q7](- .1640.160q8](- .1580.154q9](- .1520.148q10^-01460.142q11-01400.135q12-01330.129q13-01270.122q14-01200.116q15-01140.109q16-01070.102q17-01000.096q18-00940.089q19-00870.082q20-00800.075q21-00730.068q22-00660.061q23-00590.054q24-00520.046q25-00440.039q26-00370.032q27-00300.024q28-00220.017q29-00150.009q30-00070.002q310.0000. 006 彡 q[32]彡 0. 008 0. 014 ( q[33] ( 0. 016 0. 021 ( q[34] ( 0. 023 0. 029 ( q[35] ( 0. 031 0. 037 ( q[36] ( 0. 039 0. 045 彡 q[37]彡 0. 0470.054q38]0.0560.062q39]0.0640.070q40]0.0720.079q41]0.0810.087q42]0.0890.096q43]0.0980.105q44]0.1070.113q45]0.1150.122q46]0.1240.132q47]0.1340.141q48]0.1430.150q49]0.1520.160q50]0.1620.170q51]0.1720.180q52]0.1820.190q53]0.1920.200q54]0.2020.210q55]0.2120.221q56]0.2230.232q57]0.2340.243q58]0.2450.254q59]0.2560.266q60]0.2680.278q61]0.2800.290q62]0.2920.303q63]0.3050.902q64]0.9040.909q65]0.9110.917q66]0.9190.924q67]0.9260.930q68]0.9320.936q69]0.9380.942q70]0.9440.947q71]0.9490.952q72]0.9540.957q73]0.9590.961q74]0.9630.965q75]0.9670.969q76]0.9710.972≤q77]≤0.9740.975≤q78]≤ 0.9770.978≤q79]≤0.9800.981≤q80]≤ 0.9830.984≤q81]≤ 0.9860.986≤q82]≤0.9880.988≤q83]≤ 0.9900.990≤q84]≤0.9920.992≤q85]≤ 0.9940.993≤q86]≤ 0.9950.995≤q87]≤0.9970.996≤q88]≤ 0.9980.997≤q89]≤ 0.9990.998≤q90]≤1.0000.999≤q91]≤1.0010.999≤q92]≤1.0011.000≤q93]≤1.0021.000≤q94]≤1.0021.000≤q95]≤1.0021.000≤q96]≤1.0021.000≤q97]≤1.0020.999≤q98]≤1.0010.999≤q99]≤1.0010.998≤q100≤ 1.0000.997≤q101≤ 0.9990.996≤q102≤0.9980.995≤q103≤ 0.9970.993≤q104≤ 0.9950.992≤q105≤ 0.9940.990≤q106≤ 0.9920.988≤q107≤0.9900.986≤q108≤ 0.9880.984≤q109≤ 0.9860.981≤q110≤0.9830.978≤q111≤ 0.9800.975≤q112≤ 0.9770.972≤q113≤ 0.9740.969≤q114≤0.9710.965≤q115≤0.9670.961q[116]0.9630.957q[117]0.9590.952q[118]0.9540.947q[119]0.9490.942q[120]0.9440.936q[121]0.9380.930q[122]0.9320.924q[123]0.9260.917q[124]0.9190.909q[125]0.9110.902q[126]0.9040.893q[127]0.8950.290q[128]0.2920.278q[129]0.2800.266q[130]0.2680.254q[131]0.2560.243q[132]0.2450.232q[133]0.2340.221q[134]0.2230.210q[135]0.2120.200q[136]0.2020.190q[137]0.1920.180q[138]0.1820.170q[139]0.1720.160q[140]0.1620.150q[141]0.1520.141q[142]0.1430.132q[143]0.1340.122q[144]0.1240.113q[145]0.1150.105q[146]0.1070.096q[147]0.0980.087q[148]0.0890.079q[149]0.0810.070q[150]0.0720.062q[151]0.0640.054q[152]0.0560.045q[153]0.0470.037q[154]0.0390．029≤q 0 155 0≤o．03lo．02l≤q 0 156 0≤0．023o．014≤q 0 157 0≤o．0160．006≤q 0 158 0≤0．008—0．002≤q 0 159 0≤0．000—0．009≤q 0 160 0≤一0．007一o．017≤q 0 16l 0≤一o．015—0．024≤q 0 162 0≤一0．022—0．032≤q 0 163 0≤一0．030—0．039≤q 0 164 0≤一0．037—0．046≤q 0 165 0≤一0．044—0．054≤q 0 166 0≤一0．052一o．06l≤q 0 167 0≤一0．059—0．068≤q 0 168 0≤一0．066—0．075≤q 0 169 0≤一0．073—0．082≤q 0 170 0≤一0．080—0．089≤q 0 17l 0≤一0．087—0．096≤q 0 172 0≤一0．094—0．102≤q 0 173 0≤一0．100—0．109≤q 0 174 0≤一0．107一o．1 16≤q 0 175 0≤一o．1 14一o．122≤q 0 176 0≤一o．120—o．129≤q 0 177 0≤一o．127一o．135≤q 0 178 0≤一o．133—0．142≤q 0 179 0≤一0．140—0．148≤q 0 180 0≤一0．146一o．154≤q 0 18l 0≤一o．152—0．160≤q 0 182 0≤一o．158—0．166≤q 0 183 0≤一0．164一o．172≤q 0 184 0≤一o．170—o．178≤q 0 185 0≤一o．176—0．183≤q 0 186 0≤一o．18l一0．189≤q 0 187 0≤一0．187—0．194≤q 0 188 0≤一0．192—0．199≤q 0 189 0≤一0．197—0．204≤q 0 190 0≤一0．202—0．209≤q 0 19l 0≤一0．207。
35.根據(jù)權(quán)利要求32所述的濾波器產(chǎn)生器(104)，其中適配所述復(fù)調(diào)制濾波器組(301)以使原型濾波器q(U)對于從0到191的整數(shù)U滿足以下關(guān)系-0.20294q0](- .20292-0.19804q1](- .19802-0.19295q2](- .19293-0.18768q3](- .18766-0.18226q4](- .18224-0.17668q5](- .17666-0.17097q6](- .17095-0.16514q7](- .16512-0.15919q8](- .15917-0.15313q9](- .15311-0.14697q10^-014695-0.14071q11-014069-0.13437q12-013435-0.12794q13-012792-0.12144q14-012142-0.11486q15-011484-0.10821q16-010819-0.10149q17-010147-0.09471q18-009469-0.08786q19-008784-0.08095q20-008093-0.07397q21-007395-0.06694q22-006692-0.05984q23-005982-0.05269q24-005267-0.04547q25-004545-0.03819q26-003817-0.03085q27-003083-0.02345q28-002343-0.01598q29-001596-0.00845q30-000843-0.00084q31-0000820.00683q[32]0.006850.01458q[33]0.014600.02240q[34]0.022420.03030q[35]0.030320.03828q[36]0.038300.04635q[37]0.046370.05451q[38]0.054530.06275q39]0.062770.07110q40]0.071120.07954q41]0.079560.08809q42]0.088110.09675q43]0.096770.10552q44]0.105540.11442q45]0.114440.12344q46]0.123460.13259q47]0.132610.14189q48]0.141910.15132q49]0.151340.16091q50]0.160930.17066q51]0.170680.18058q52]0.180600.19067q53]0.190690.20095q54]0.200970.21143q55]0.211450.22211q56]0.222130.23300q57]0.233020.24412q58]0.244140.25549q59]0.255510.26711q60]0.267130.27899q61]0.279010.29117q62]0.291190.30364q63]0.303660.90252q64]0.902540.91035q65]0.910370.91769q66]0.917710.92457q67]0.924590.93101q68]0.931030.93705q69]0.937070.94270q70]0.942720.94800q71]0.948020.95295q72]0.952970.95758q73]0.957600.96190q74]0.961920.96593q75]0.965950.96968q76]0.969700.97317q77]0.973190.97641≤q[78]≤0.976430.97940≤q[79]≤0.979420.98217≤q[80]≤0 982190.98472≤q[81]≤0 984740.98706≤q[82]≤0 987080.98919≤q[83]≤0 989210.99113≤q[84]≤0 991150.99288≤q[85]≤0 992900.99444≤q[86]≤0.994460.99583≤q[87]≤0 995850.99704≤q[88]≤0 997060.99809≤q[89]≤0 998110.99896≤q[90]≤0 998980.99967≤q[91]≤0 999691.00023≤q[92]≤1 000251.00062≤q[93]≤1 000641.00086≤q[94]≤1 000881.00093≤q[95]≤1 000951.0086≤q[96]≤1.000881.00062≤q[97]≤1 000641.00023≤q[98]≤1 000250.99967≤q[99]≤0 999690.99896≤q[100]≤0.998980.99809≤q[101]≤0.998110.99704≤q[102]≤0.997060.99583≤q[103]≤0.995850.99444≤q[104]≤0.994460.99288≤q[105]≤0.992900.99113≤q[106]≤0.991150.98919≤q[107]≤0.989210.98706≤q[108]≤0.987080.98472≤q[109]≤0.984740.98217≤q[110]≤0.982190.97940≤q[111]≤0.979420.97641≤q[112]≤0.976430.97317≤q[113]≤0.973190.96968≤q[114]≤0.969700.96593≤q[115]≤0.965950.96190≤q[116]≤0.961920.95758q[117]0.957600.95295q[118]0.952970.94800q[119]0.948020.94270q[120]0.942720.93705q[121]0.937070.93101q[122]0.931030.92457q[123]0.924590.91769q[124]0.917710.91035q[125]0.910370.90252q[126]0.902540.89416q[127]0.894180.29117q[128]0.291190.27899q[129]0.279010.26711q[130]0.267130.25549q[131]0.255510.24412q[132]0.244140.23300q[133]0.233020.22211q[134]0.222130.21143q[135]0.211450.20095q[136]0.200970.19067q[137]0.190690.18058q[138]0.180600.17066q[139]0.170680.16091q[140]0.160930.15132q[141]0.151340.14189q[142]0.141910.13259q[143]0.132610.12344q[144]0.123460.11442q[145]0.114440.10552q[146]0.105540.09675q[147]0.096770.08809q[148]0.088110.07954q[149]0.079560.07110q[150]0.071120.06275q[151]0.062770.05451q[152]0.054530.04635q[153]0.046370.03828q[154]0.038300.03030q[155]0.03032`0. 02240 ≤ q[156] ≤ 0. 022420. 01458 ≤q[157] ≤ 0. 01460 `0. 00683 ≤ q[158] ≤ 0. 00685-0.00084≤q[159]≤-0.00082-0.00845≤q[160]≤-O.00843-0.01598≤q[161]≤-O.01596-0.02345≤q[162]≤-O.02343-0.03085≤q[163]≤-O.03083-0.03819≤q[164]≤-O.03817-0.04547≤q[165]≤-O.04545-0.05269≤q[166]≤-O.05267-0.05984≤q[167]≤-O.05982-0.06694≤q[168]≤-O.06692-0.07397≤q[169]≤-O.07395-0.08095≤q[170]≤-O.08093-0.08786≤q[171]≤-O.08784-0.09471≤q[172]≤-O.09469-0.10149≤q[173]≤-O.10147-0.10821≤q[174]≤-O.10819-0.11486≤q[175]≤-O.11484-0.12144≤q[176]≤-O.12142-0.12794≤q[177]≤-O.12792-0.13437≤q[178]≤-O.13435-0.14071≤q[179]≤-O.14069-0.14697≤q[180]≤-O.14695-0.15313≤q[181]≤-O.15311-0.15919≤q[182]≤-O.15917-0.16514≤q[183]≤-O.16512-0.17097≤q[184]≤-O.17095-0.17668≤q[185]≤-O.17666-0.18226≤q[186]≤-O.18224-0.18768≤q[187]≤-O.18766-0.19295≤q[188]≤-O.19293-0.19804≤q[189]≤-O.19802-0.20294≤q[190]≤-O.20292-0.20764≤q[191]≤-O.20762。
36.根據(jù)權(quán)利要求32所述的濾波器產(chǎn)生器(104)，其中適配所述復(fù)調(diào)制濾波器組(301) 以使實(shí)值原型濾波器系數(shù)q( υ)對于從0到191范圍內(nèi)的整數(shù)υ是由以下各式給出的 q
= -0. 2029343380q[l]=-0.1980331588q[2]=-0. 1929411519q[3]=-0.1876744222q[4]=-0. 1822474011q[5]=-0. 1766730202q[6]=-0.1709628636q[7]=-0.1651273005q[8]=-0. 1591756024q[9]=-0.1531160455q[10]=-0. 1469560005q[ll]=-0. 1407020132q[12]=-0. 1343598738q[13]=-0.1279346790q[14]=-0. 1214308876q[15]=-0. 1148523686q[16]=-0. 1082024454q[17]=-0. 1014839341q[18]=-0. 0946991783q[19]=-0. 0878500799q[20]=-0. 0809381268q[21]=-0. 0739644174q[22]=-0. 0669296831q[23]=-0. 0598343081q[24]=-0. 0526783466q[25]=-0. 0454615388q[26]=-0. 0381833249q[27]=-0. 0308428572q[28]=-0. 0234390115q[29]=-0. 0159703957q[30]=-0. 0084353584q[31]=-0. 0008319956q[32]=0. 0068418435q[33]=0. 0145885527q[34]=0. 0224107648q[35]=0. 0303113495q[36]=0. 0382934126q[37]=0. 0463602959q[38]=0. 0545155789q[39]=0. 062763081030q[40]0.0711068657q[41]0.0795512453q[42]二0.0881007879q[43]二0.0967603259q[44]0.1055349658q[45]0.1144301000q[46]0.1234514222q[47]二0.1326049434q[48]二0.1418970123q[49]0.1513343370q[50]0.1609240126q[51]0.1706735517q[52]二0.1805909194q[53]0.1906845753q[54]0.2009635191q[55]0.2114373458q[56]二0.2221163080q[57]二0.2330113868q[58]0.2441343742q[59]0.2554979664q[60]0.2671158700q[61]二0.2790029236q[62]0.2911752349q[63]0.3036503350q[64]0.9025275713q[65]二0.9103585196q[66]二0.9176977825q[67]0.9245760683q[68]0.9310214581q[69]0.9370596739q[70]二0.9427143143q[71]二0.9480070606q[72]0.9529578566q[73]0.9575850672q[74]0.9619056158q[75]二0.9659351065q[76]0.9696879297q[77]0.9731773547q[78]0.976415611931q79]=0.9794139640q80]=0.9821827692q81]=0.9847315377q82]=0.9870689790q83]=0.9892030462q84]=0.9911409728q85]=0.9928893067q86]=0.9944539395q87]=0.9958401318q88]=0.9970525352q89]=0.9980952118q90]=0.9989716504q91]=0.9996847806q92]=1.0002369837q93]=1.0006301028q94]=1.0008654482q95]=1.0009438063q96]=1.0008654482q97]=1.0006301028q98]=1.0002369837q99]=0.9996847806q100]=0.9989716504q101]=0 9980952118q102]=0 9970525352q103]=0.9958401318q104]=0.9944539395q105]=0 9928893067q106]=0 9911409728q107]=0 9892030462q108]=0 9870689790q109]=0 9847315377q110]=0.9821827692q111]=0 9794139640q112]=09764156119q113]=09731773547q114]=09696879297q115]=09659351065q116]=09619056158q117]=09575850672q18]=09529578566q19]=09480070606q20]=09427143143q21]=09370596739q22]=0.9310214581q23]=0.9245760683q24]=0.9176977825q25]=0.9103585196q26]=0.9025275713q27]=0.8941712974q28]=0.2911752349q29]=0.2790029236q30]=0.2671158700q31]=0.2554979664q32]=0.2441343742q33]=0.2330113868q34]=0.2221163080q35]=0.2114373458q36]=0.2009635191q37]=0.1906845753q38]=0.1805909194q39]=0.1706735517q40]=0.1609240126q41]=0.1513343370q42]=0.1418970123q43]=0.1326049434q44]=0.1234514222q45]=0.1144301000q46]=0.1055349658q47]=0.0967603259q48]=0.0881007879q49]=0.0795512453q50]=0.0711068657q51]=0.0627630810q52]=0.0545155789q53]=0.0463602959q54]=0.0382934126q55]=0.0303113495q56]=0.0224107648q157]=0.0145885527q158]=0.0068418435q159]=-0.0008319956q160]=-0.0084353584q161]=-0.0159703957q162]=-0.0234390115q163]=-0.0308428572q164]=-0.0381833249q165]=-0.0454615388q166]=-0.0526783466q167]=-0.0598343081q168]=-0.0669296831q169]=-0.0739644174q170]=-0.0809381268q171]=-0.0878500799q172]=-0.0946991783q173]=-0.1014839341q174]=-0.1082024454q175]=-0.1148523686q176]=-0.1214308876q177]=-0.1279346790q178]=-0.1343598738q179]=-0.1407020132q180]=-0.1469560005q181]=-0.1531160455q182]=-0.1591756024q183]=-O.1651273005q184]=-O.1709628636q185]=-O.1766730202q186]=-O.1822474011q187]=-O.1876744222q188]=-O.1929411519q189]=-O.1980331588q190]=-O.2029343380q191]=-O.2076267137。
37.根據(jù)權(quán)利要求25所述的濾波器產(chǎn)生器(104)，其中復(fù)調(diào)制濾波器組(301)還包括 增益調(diào)整器，用于關(guān)于至少一個復(fù)值子帶信號的值來調(diào)整該復(fù)值子帶信號，之后輸出增益 調(diào)整后的復(fù)值子帶信號作為所述中間濾波器定義信號。
38.根據(jù)權(quán)利要求25所述的濾波器產(chǎn)生器(104)，其中復(fù)調(diào)制濾波器組(301)還包括脈沖響應(yīng)產(chǎn)生器(610)，用于基于提供給濾波器產(chǎn)生器(104)的濾波器定義信號來產(chǎn)生脈 沖響應(yīng)信號，由脈沖響應(yīng)產(chǎn)生器(610)輸出的脈沖響應(yīng)信號被提供給復(fù)調(diào)制濾波器組(301)。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的濾波器產(chǎn)生器(104)，其中脈沖響應(yīng)產(chǎn)生器(610)適于以 幅度/頻率濾波器特性、相位/頻率濾波器特性以及包括指示幅度/頻率濾波器特性的一 組濾波器抽頭在內(nèi)的信號之中的至少一個為依據(jù)，來產(chǎn)生時域中的脈沖響應(yīng)信號作為濾波器定義信號。
40.一種濾波器系統(tǒng)，用于對時域輸入信號進(jìn)行濾波以獲得時域輸出信號， 所述濾波器系統(tǒng)包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波器裝置，所述濾波器裝置被提供了時域輸入信號作為所述 時域輸入信號，并從所述濾波器裝置中獲得時域輸出信號作為所述濾波器系統(tǒng)的所述時域 輸出信號；以及根據(jù)權(quán)利要求25所述的濾波器產(chǎn)生器(104)，其中濾波器產(chǎn)生器(104)耦合到濾波器 裝置以為多個中間濾波器(190)提供中間濾波器定義，其中適配濾波器裝置的多個中間濾波器(190)以具有基于中間濾波器定義信號的脈 沖響應(yīng)。
41.一種對時域輸入信號進(jìn)行濾波以獲得時域輸出信號的方法，所述時域輸出信號是 使用具有不均勻幅度/頻率特性的濾波器特性進(jìn)行濾波后的時域輸入信號的表示，所述方法包括基于對時域輸入信號的復(fù)濾波來產(chǎn)生多個復(fù)子帶信號；對復(fù)子帶信號中的每一個進(jìn)行濾波，其中使用不均勻幅度/頻率特性對復(fù)子帶信號中 的至少一個進(jìn)行濾波，基于比具有所述濾波器特性的濾波器的脈沖響應(yīng)短的脈沖響應(yīng)對子 帶信號中的每一個進(jìn)行濾波，以及用于對多個子帶信號進(jìn)行濾波的脈沖響應(yīng)的不均勻幅度 /頻率特性共同表示不均勻?yàn)V波器特性；以及根據(jù)復(fù)子帶信號的濾波輸出合成時域輸出信號。
42.一種用于提供中間濾波器定義信號的方法， 所述方法包括對指示幅度/頻率濾波器特性的時域中的脈沖響應(yīng)信號進(jìn)行濾波，以獲得多個復(fù)值子 帶信號作為中間濾波器定義信號；其中每個復(fù)值子帶信號與針對子帶信號的中間濾波器的脈沖響應(yīng)相對應(yīng)； 復(fù)值子帶信號中的至少一個包括至少兩個不同的非零值；以及 每個復(fù)值子帶信號都比脈沖響應(yīng)信號短。
43.一種計算機(jī)程序，當(dāng)運(yùn)行于計算機(jī)上時執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求41或42所述方法之一的方法。
全文摘要
一種對時域輸入信號進(jìn)行濾波以獲得時域輸出信號的濾波器裝置，所述時域輸出信號是使用具有不均勻幅度/頻率特性的濾波器特性進(jìn)行濾波后的時域輸入信號的表示，所述濾波器裝置包括復(fù)分析濾波器組(101)，用于從時域輸入信號產(chǎn)生多個復(fù)子帶信號；多個中間濾波器，其中所述多個中間濾波器中的至少一個中間濾波器(102)具有不均勻幅度/頻率特性，所述多個中間濾波器具有與具有濾波器特性的濾波器的脈沖響應(yīng)相比較更短的脈沖響應(yīng)，以及所述多個中間濾波器的不均勻幅度/頻率特性共同表示不均勻?yàn)V波器特性；以及復(fù)合成濾波器組(103)，用于合成所述中間濾波器的輸出以獲得時域輸出信號。
文檔編號H03H17/02GK101882441SQ201010222389
公開日2010年11月10日 申請日期2006年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月27日
發(fā)明者拉斯·維勒密斯 申請人:科丁技術(shù)公司