專利名稱：立體聲解碼的制作方法
技術領域：
本發明涉及解碼立體聲多路信號的方法和系統，所述立體聲多路信號包括左立體聲信號(L)和右立體聲信號(R)的和信號(L+R)和差信號(L-R)。
背景技術：
諸如用在調頻(FM)無線電廣播系統中的標準基帶立體聲多路信號分別包括左右立體聲(立體聲)信號L和R的和信號和差信號。在其基帶頻率范圍中的和信號(L+R)位于從OkHz到15kHz的頻率范圍中，以及差信號(38kHz抑制子載波雙邊帶調幅)涵蓋23kHz到53kHz的頻率范圍。雙邊帶差信號(L-R)每個的振幅電平對應于和信號(L+R)振幅電平的一半，所述I :2比例也被稱為-6分貝差。立體聲多路信號還包括19kHz立體聲導頻信號，其在本地38kHz混合載波再現期間作為參考頻率。在接收器的終端處，已調制差信號(L-R) 同步解調為基帶補償了所述振幅電平差，這使得在分解單元中分別將這些信號正確分解為基帶立體聲左信號和立體聲右信號L和R。由于接收干擾，諸如相鄰聲道干擾、多路徑干擾等，利用38kHz載波(子載波)信號調制的差信號(L-R)比基帶和信號(L+R)更失真(上邊帶受影響最大)。然而，在分解單元輸出處，立體聲左信號和立體聲右信號L和R兩者中都出現失真，這是因為L=O. 5 ((L+R) + (L-R))且 R=O. 5 ((L+R) - (L-R))。減少或者抑制接收干擾的常見方法是在立體聲多路信號的信號質量低于某個電平的情況下，切換為單聲道再現模式。在單聲道再現模式中，較少失真的和信號(L+R)在兩個聲道上都再現，以致聽眾聽覺印象惡化。
發明內容
本文描述一種解碼立體聲多路信號的方法和裝置，所述立體聲多路信號包括左立體聲信號(L)和右立體聲信號(R)的和信號(L+R)和差信號(L-R)。所述方法包括以下步驟將所述立體聲多路信號轉換成所述和信號(L+R)和所述差信號(L-R);從所述和信號(L+R)和所述差信號(L-R)計算第一傳遞函數和第二傳遞函數；根據所述第一傳遞函數來過濾所述和信號(L+R)以提供左立體聲信號(L);以及根據所述第二傳遞函數來過濾所述和信號(L+R)以提供右立體聲信號(R)。
鑒于如附圖所示的具體實施方式
，本發明的這些和其它目的、特征和優點將變得顯而易見。圖中，相似參考數字指定相對應部分。圖I是新穎立體聲解碼裝置的框圖；圖2是利用新穎串行結構解碼的接收器系統框圖；圖3是利用新穎并行結構解碼的接收器系統框圖；圖4是利用結合頻譜相減的新穎解碼的接收器系統框圖；以及
圖5是利用結合增強型中間信號處理的新穎解碼的接收器系統框圖。
具體實施例方式圖I示出立體聲解碼裝置，其中，在給定情況下為基帶立體聲多路信號MPX的多路信號被供應至用于解碼立體聲多路信號的裝置-下文中稱為立體聲解碼器I。立體聲多路信號MPX分別包括左立體聲信號L和右立體聲信號R的和信號(L+R)和差信號(L-R),所述和信號(L+R)位于從OkHz到15kHz的頻率范圍中，差信號(L-R)為38kHz抑制子載波雙邊帶調幅(AM)并且涵蓋23kHz到53kHz的頻率范圍。雙邊帶差信號(L-R)的振幅電平對應于和信號(L+R)振幅電平的一半。立體聲多路信號MPX還包括19kHz立體聲導頻信號，在本地38kHz混合載波再現期間作為參考頻率。立體聲多路 信號MPX通過并聯立體聲和信號路徑和差信號路徑耦合至分解單元2。低通濾波器(未示出)包括在分解單元2的第一輸入SI之前的和信號路徑中，用于選擇基帶和信號(L+R)。立體聲解碼器I從立體聲多路信號MPX廣生和/[目號L+R和差/[目號L-R。分解單元2包括兩個可控濾波器3、4以及濾波器控制器5。兩個可控濾波器3、4每個分別具有傳遞函數Hk或者扎，并且利用和信號L+R從立體聲解碼器I供應，它們的輸入連接至所述立體聲解碼器I。連接至濾波器3、4和立體聲解碼器I的濾波器控制器5從和信號L+R和差信號L-R計算例如濾波器3、4的濾波系數，并且將濾波系數供應至濾波器3、4以控制它們的傳遞函數Hk和扎，使得濾波器3從和信號L+R濾除信號R以及濾波器4濾除信號L。濾波器控制器5與受控濾波器3和4 一起可形成例如兩個自適應濾波器。因此，圖I所示的立體聲解碼裝置通過以下步驟來解碼包括左立體聲信號L和右立體聲信號R的和信號L+R和差信號L-R的立體聲多路信號MPX :將立體聲多路信號MPX轉換成和/[目號L+R和差/[目號L-R;從和/[目號L+R和差/[目號L-R計算傳遞函數Hr和Hlj ;以及根據傳遞函數氏來過濾和信號L+R，以提供左立體聲信號L，以及根據第二傳遞函數Hk來過濾和信號L+R，以提供右立體聲信號R。具體地，當信號質量為低時，通過使用相關函數或者相關功率密度譜作為從和信號L+R和差/[目號L-R計算傳遞函數Hr和Hlj的基礎，可從和(L+R) /[目號和差(L-R) /[目號提取多路信號MPX中含有的立體聲信息。假設，X (t)表不和/[目號L+R,以及y(t)表不差/[目號L-R ;x(f)和y (f)分別是x(t)和y (t)的信號頻譜；1χχ(τ)和Iyy(T)分別是x(t)和y(t)的自相關函數；Ixy(T)是x(t)和y(t)的互相關函數；Lxx (f)、Lyy (f)和 Lxy (f)分別是 Ixx ( τ )、Iyy ( τ )和 Ixy ( τ )的功率密度譜；r⑴表示信號R，以及I⑴表示信號L ；以及R (f)和L (f)是r⑴和I⑴的信號頻譜；針對頻譜R (f)和L (f)，以下適用R(f)=HE(f) *X(f)(2)
權利要求
1.一種解碼立體聲多路信號的方法，所述立體聲多路信號包括左立體聲信號(L)和右立體聲信號(R)的和信號(L+R)和差信號(L-R)，所述方法包括以下步驟 將所述立體聲多路信號轉換成所述和信號(L+R)和所述差信號(L-R)； 從所述和信號(L+R)和所述差信號(L-R)計算第一傳遞函數和第二傳遞函數； 根據所述第一傳遞函數來過濾所述和信號(L+R)以提供所述左立體聲信號(L);以及 根據所述第二傳遞函數來過濾所述和信號(L+R)以提供所述右立體聲信號(R)。
2.根據權利要求I所述的方法，其中，所述第二傳遞函數為
3.根據權利要求I或2所述的方法，其中，所述第一傳遞函數為扎(f)=1- (f)。
4.根據權利要求I至3中任一項所述的方法，還包括以下步驟 利用立體聲矩陣來解碼所述和信號(L+R)和所述差信號(L-R)，從而根據表示所述立體聲多路信號的信號的質量來提供兩個已矩陣解碼的信號，在較高質量時所述兩個已矩陣解碼的信號分別為左立體聲信號(L)和右立體聲信號(R)，或者在較低質量時所述兩個已矩陣解碼的信號為每個(L+R)的和信號；以及 如果所述已矩陣解碼的信號為所述左立體聲信號(L)和所述右立體聲信號(R)，那么根據第三傳遞函數來過濾兩個已矩陣解碼的信號，所述第三傳遞函數為單位函數；以及如果兩個已矩陣解碼的信號都為所述和信號(L+R)，那么根據所述第一傳遞函數來過濾所述兩個已矩陣解碼的信號之一，并且根據所述第二傳遞函數來過濾另一已矩陣解碼的信號。
5.根據權利要求5所述的方法，還包括以下步驟在最低質量時，利用所述第三傳遞函數來過濾所述已矩陣解碼的每個信號。
6.根據權利要求I至3中任一項所述的方法，還包括以下步驟 利用立體聲矩陣來矩陣解碼所述和信號(L+R)和所述差信號(L-R)，從而根據表示所述立體聲多路信號的信號的質量來提供兩個已矩陣解碼的信號，所述兩個已矩陣解碼的信號分別為所述左立體聲信號(L)和所述右立體聲信號(R)，或者為每個(L+R)的和信號；以及 根據表示所述立體聲多路信號的所述信號的質量，在所述過濾步驟中以較低質量提供的所述左立體聲信號(L)和所述右立體聲信號(R)與所述矩陣解碼步驟中以較高質量提供的所述左立體聲信號(L)和所述右立體聲信號(R)之間切換或者衰減。
7.根據權利要求6所述的方法，還包括以下步驟根據在最低質量下所述和信號(L+R)和所述差信號(L-R)的質量，在所述過濾步驟中以較低質量提供的所述左立體聲信號(L)和所述右立體聲信號(R)與所述矩陣解碼步驟中提供的所述和信號(L+R)之間切換或者衰減。
8.根據權利要求I至7中任一項所述的方法，還包括以下步驟對所述和信號(L+R)和所述差信號(L-R)降噪。
9.根據權利要求8所述的方法，其中降噪包括頻譜相減。
10.根據前述權利要求中任一項所述的方法，還包括以下步驟延遲所述立體聲多路信號。
11.一種解碼立體聲多路信號的裝置，所述立體聲多路信號包括左立體聲信號(L)和右立體聲信號(R)的和信號(L+R)和差信號(L-R)，所述裝置包括 立體聲解碼器，其將所述立體聲多路信號轉換成所述和信號(L+R)和所述差信號(L-R)； 第一可控濾波器，其連接至所述立體聲解碼器，并且被構造來根據第一傳遞函數來過 濾所述和信號(L+R)以提供所述左立體聲信號(L)； 第二可控濾波器，其連接至所述立體聲解碼器，并且被構造來根據第二傳遞函數來過濾所述和信號(L+R)以提供所述右立體聲信號(R);以及 濾波器控制單元，其連接至所述立體聲解碼器，并且被構造來通過根據所述和信號(L+R)和所述差信號(L-R)提供表示所述第一傳遞函數和所述第二傳遞函數的控制信號來控制第一濾波器和第二濾波器。
12.根據權利要求11所述的裝置，還包括 接收器前端單元，其連接在所述立體聲解碼器的上游，并且提供所述立體聲多路信號以及表示所述立體聲多路信號的質量的質量信號； 單聲道/立體聲開關，其連接至所述接收器前端，并且評估所述質量信號，以及根據所述質量信號來提供指示單聲道模式或者立體聲模式的模式控制信號； 立體聲矩陣單元，其連接在所述立體聲解碼器和所述可控濾波器之間，并且提供兩個已矩陣解碼的信號至所述可控濾波器，如果所述質量信號指示較高質量，那么所述兩個已矩陣解碼的信號分別為所述左立體聲信號(L)和所述右立體聲信號(R)，或者，如果所述質量信號指示較低質量，那么所述兩個已矩陣解碼的信號中的每一個均為和信號(L+R)，其中， 所述模式控制信號還可提供至所述濾波器控制單元，以分別選擇所述第一傳遞函數和第二傳遞函數，或者選擇為單位函數的第三傳遞函數，使得 如果所述兩個已矩陣解碼的信號為所述左立體聲信號(L)和所述右立體聲信號(R)，那么兩個可控濾波器都被控制為使其根據所述第三傳遞函數來過濾兩個已矩陣解碼的信號，以及 如果所述兩個已矩陣解碼的信號都為所述和信號(L+R)，那么所述可控濾波器被控制為使其根據所述第一傳遞函數來過濾所述已矩陣解碼的信號之一并根據所述第二傳遞函數來過濾另一個已矩陣解碼的信號。
13.根據權利要求11所述的裝置，還包括 接收器前端單元，其連接在所述立體聲解碼器的上游，并且提供所述立體聲多路信號以及表示所述立體聲多路信號的質量的質量信號； 單聲道/立體聲開關，其連接至所述接收器前端，并且評估所述質量信號，以及根據所述質量信號來提供指示單聲道模式或者立體聲模式的模式控制信號； 立體聲矩陣單元，其連接在所述立體聲解碼器的下游，并且提供兩個已矩陣解碼的信號，如果所述質量信號指示較高質量，那么所述兩個已矩陣解碼的信號分別為所述左立體聲信號(L)和所述右立體聲信號(R)，或者，如果所述質量信號指示較低質量，那么所述兩個已矩陣解碼的信號為每個(L+R)的和信號； 信號混合器，其連接至所述立體聲矩陣單元和所述濾波器，并且根據由所述質量信號指示的質量，在由所述立體聲矩陣單元和所述濾波器提供的信號之間切換或者衰減；其中所述模式控制信號還提供至所述濾波器控制單元，以分別選擇所述第一傳遞函數和第二傳遞函數，或者選擇為單位函數的第三傳遞函數；以及 根據所述質量，在所述質量信號指示較低質量時由所述濾波器提供的所述左立體聲信號(L)和右立體聲信號(R)與所述質量信號指示較高質量時由所述矩陣解碼器提供的所述左立體聲信號(L)和右立體聲信號(R)之間切換或者衰減。
14.根據權利要求11至13中任一項所述的裝置，還包括降噪單元，其連接在所述立體聲解碼器的下游，并且減少所述和信號(L+R)和所述差信號(L-R)中含有的噪聲。
15.根據權利要求12至14中任一項所述的裝置，還包括中頻(IF)處理單元，其連接·在所述接收器前端單元的下游，并且延遲所述立體聲多路信號。
全文摘要
本發明公開了一種解碼立體聲多路信號的方法和系統，所述立體聲多路信號包括左立體聲信號(L)和右立體聲信號(R)的和信號(L+R)和差信號(L-R)。所述方法和系統包括將立體聲多路信號轉換成和信號(L+R)和差信號(L-R)；從所述和信號(L+R)和差信號(L-R)計算第一傳遞函數和第二傳遞函數；根據所述第一傳遞函數來過濾所述和信號(L+R)以提供左立體聲信號(L)；以及根據所述第二傳遞函數來過濾所述和信號(L+R)以提供右立體聲信號(R)。
文檔編號G10L19/008GK102903363SQ20121026068
公開日2013年1月30日 申請日期2012年7月25日 優先權日2011年7月25日
發明者S.吉爾, C.本茲, A.柯納, K-A.貝克爾 申請人:哈曼貝克自動系統股份有限公司