用來把碼包括到音頻信號中并且解碼的設備和方法

專利名稱：：用來把碼包括到音頻信號中并且解碼的設備和方法用來把碼包括到音頻信號中并且解碼的設備和方法本申請是申請日為1995年3月27日，申請號為95193182.2，發明名稱為"用來把碼包括到音頻信號中并且解碼的設備和方法"的中國專利申請的分案申請。發明的領域本發明涉及用來把碼包括到音頻信號中、并且解譯出這種碼的設備和方法。發明的背景多年來，已經提出了一些技術，用來把碼與音頻信號混合起來使得(1)能夠可靠地把碼從音頻信號中再生出來、同時，(2)當作為聲音再生音頻信號時，聽不見碼。對于實際應用來說，實現這兩個目的是基本的。例如，廣播工作者、廣播節目制作者、以及為公共分配記錄音樂的人，將不允許在其節目和記錄中，包括聽得見的碼。已多次提出用來編碼音頻信號的技術，至少可追溯到1961年10月10日、頒發給Hembrooke的美國專利No.3004104。在Hembrooke示出的編碼方法中，為了對信號進行編碼，有選擇地把某一窄頻帶內音頻信號的能量去掉。當噪聲或信號失真把能量再引入該窄頻帶內、以致把碼遮蔽時，這種技術便出現了問題。在另一種方法中，頒發給crosby的美國專利No.3845391提出，從音頻信號中消除某一窄頻帶，把碼插入到該窄頻帶中。顯然，這種技術遇到與Hembrooke同樣的問題，正如在頒發給Howard的美國專利No.4703476中所詳述的那樣，Howard專利指出，它與Crosby共同受讓。然而，Howard專利只考慮到改進Crosby的方法，并未脫離其基本途徑。已經提出，通過把二進制碼擴展到整個音頻頻段的頻率范圍內、對二進制信號進行編碼。所提出這個方法的問題在于，當不存在掩蔽碼頻的音頻信號分量時，那么碼頻就可能變成聽得見的了。因此，這種方法依靠要求碼的噪聲之類的字符，以假定聽眾將忽略碼的存在。然而，在很多情況下，這種假定可能是無效的，例如，在包括一些音頻信號含量相當小的部分的古典音樂的情況下，或者在講話停頓的期間內。已經提出了另一種技術，其中，把雙音多頻(DTMF)碼插入到音頻信號中。基于DTMF碼的頻率和持續時間，在大意上將其檢出.然而，音頻信號分量中每一個DTMF碼的一個或兩個單音可能出錯，以至檢波器可能把碼的出現丟掉、或者，信號分量中的DTMF碼可能出錯。應該指出，此外，每一個DTMF碼包括與另一個DTMF碼共用的一個單音.因此，相應于不同DTMF碼中一個單音的信號分量、可能與同時出現于信號中某一DTMF碼的單音組合起來，形成了錯誤檢出。發明的目的因此，本發明的一個目的是，提供克服了上速已提出技術的缺點的編碼和解碼的設備和方法.本發明的另一個目的是，提供一種編碼設備和方法，用來把碼包括到音頻信號中，以致該碼不能作為聲音人耳聽見，但是，解碼設備能夠可靠地將該碼解出.本發明的又一個目的是，提供用來可靠地恢復出現于音頻信號中的碼的解碼設備和方法.發明的綜迷根據本發明的第一個方面，用來把至少具有一個碼頻分量的碼、包括到具有多個音頻信號頻率分量的音頻信號中的設備和方法，包括下列裝置和步驟用來評價第一組多個音頻信號頻率分量對于人的聽覺掩蔽所述至少一個碼頻分量的能力，以產生第一掩蔽評價值；用來評價與第一組不同的第二組多個音頻信號頻率分量對于人的聽覺掩蔽所述至少一個碼頻分量的能力，以產生第二掩蔽評價值；基于選定的第一和第二掩蔽評價值之一，把一個幅度分配給所述至少一個碼頻分量；以及把該至少一個碼頻分量包括到音頻信號中.根據本發明的另一個方面，用來把至少具有一個碼頻分量的碼、包括到具有多個音頻信號頻率分量的音頻信號中的設備，包括具有用來接收該音頻信號的輸入端的數字計算機，該數字計算機被編程，以評價第一和第二組多個音頻信號頻率分量對于人的聽覺掩蔽所述至少一個碼頻分量的相應能力，以產生相應的第一和第二掩蔽評價值，第二組多個音頻信號頻率分量不同于其第一組，該數字計算機被編程，以基于選定的第一和第二掩蔽評價值之一，把一個幅度分配給該至少一個碼頻分量；以及用來把所述至少一個碼頻分量包括到音頻信號中的裝置.根據本發明的又一個方面，一種設備和方法，用來把具有多個碼頻分量的碼、包括到具有多個音頻信號頻率分量的音頻信號中，該多個碼頻分量包括具有第一頻率的第一碼頻分量、和具有不同于第一頻率的第二頻率的第二碼頻分量，該設備和方法分別包括下列裝置和步驟用來評價多個音頻信號頻率分量中至少一個分量對于人的聽覺掩蔽具有所述第一頻率的碼頻分量的能力，以產生第一相應掩蔽評價值；評價多個音頻信號頻率分量中至少一個分量對于人的聽覺掩蔽具有所述第二頻率的碼頻分量的能力，以產生第二相應掩蔽評價值；以便根據第一相應掩蔽評價值、把相應幅度分配給該第一碼頻分量，并且，根據第二相應掩蔽評價值、把相應幅度分配給該第二碼頻分量；以及用來把該多個碼頻分量包括到音頻信號中.根據本發明的再一個方面，一種用來把具有多個碼頻分量的碼、包括到具有多個音頻信號頻率分量的音頻信號中的設備，該多個碼頻分量包括具有第一頻率的第一碼頻分量、和具有不同于第一頻率的第二頻率的第二碼頻分量，該設備包括具有用來接收該音頻信號的輸入端的數字計算機，該數字計算機被編程.以評價多個音頻信號頻率分量中至少一個分量對于人的聽覺掩蔽具有所述第一頻率的碼頻分量的能力，以產生第一相應掩蔽評價值，并且，評價多個音頻信號頻率分量中至少一個分量對于人的聽覺掩蔽具有所述第二頻率的碼頻分量的能力，以產生第二相應掩蔽評價值；該數字計算機進一步被編程，以根據第一相應掩蔽評價值、把相應幅度分配給該第一碼頻分量，并且，根據第二相應掩蔽評價值、把相應幅度分配給該第二碼頻分量；以及用來把該多個碼頻分量包括到音頻信號中的裝置.根據本發明的又另一個方面，用來把至少具有一個碼頻分量的碼、包括到具有多個音頻信號頻率分量的音頻信號中的設備和方法，分別包括下列裝置和步驟用來評價當在相應的第一時間間隔期間內、作為聲音再生時，在音頻信號時間刻度上、第一音頻信號時間間隔的范圍內，至少是多個音頻信號頻率分量之一對于人的聽覺掩蔽.當在相應于偏離了第一音頻信號時間間隔的第二音頻信號時間間隔的第二時間間隔期間內、作為聲音再生時，該至少一個碼頻分量的能力，以產生第一掩蔽評價值；根據第一掩蔽評價值，把一個幅度分配給所述至少一個碼頻分量；并且把該至少一個碼頻分量包括在第二音頻信號時間間隔范圍內的部分音頻信號中.根據本發明的又再一個方面，用來把至少具有一個碼頻分量的碼、包括到具有多個音頻信號頻率分量的音頻信號中的設備，包括具有用來接收該音頻信號的輸入端的數字計算機，該數字計算機被編程，以便評價當在相應的第一時間間隔期間內、作為聲音再生時，在音頻信號時間刻度上、第一音頻信號時間間隔的范圍內，多個音頻信號頻率分量之一對于人的聽覺掩蔽.當在相應于偏離了第一音頻信號時間間隔的第二音頻信號時間間隔的第二時間間隔期間內、作為聲音再生時，該至少一個碼頻分量的能力，以產生第一掩蔽評價值；該數字計算機進一步被編程，以基于第一掩蔽評價值，把一個幅度分配給該至少一個碼頻分量；以及用來把該至少一個碼頻分量包括到笫二音頻信號時間間隔范圍內、部分音頻信號中的裝置.根據本發明的再另一個方面，用來把至少具有一個碼頻分量的碼、包括到具有多個音頻信號頻率分量的音頻信號中的設備和方法，分別包括下列裝置和步驟用來產生表示多個音頻信號頻率分量中第一基本單一分量的第一音調信號；用來評價多個音頻信號頻率分量中第一單一分量對人的聽覺基于該第一音調信號、掩蔽該至少一個碼頻分量的能力，以產生第一掩蔽評價值；用來基于第一掩蔽評價值，把一個幅度分配給該至少一個碼頻分量；以及用來把該至少一個碼頻分量包括到音頻信號中。根據本發明的再又一個方面，用來把至少具有一個碼頻分量的碼、包括到具有多個音頻信號頻率分'量的音頻信號中的設備，包括具有用來接收該音頻信號的輸入端的數字計算機，把該數字計算機編程，以產生表示多個音頻信號頻率分量中第一基本單一分量的第一音調信號，并且，評價多個音頻信號頻率分量中第一基本單一分量對人的聽覺基于該第一音調信號、掩蔽所述至少一個碼頻分量的能力，以產生第一掩蔽評價值；該數字計算機進一步被編程，以基于第一掩蔽評價值，把一個幅度分配給該至少一個碼頻分量；以及用來把該至少一個碼頻分量包括到音頻信號中的裝置.根據本發明的又再另一個方面，用來在已編碼音頻信號中檢出碼的設備和方法，該已編碼音頻信號包括多個音頻頻率信號分量和至少一個碼頻分量，該碼頻分量具有選定的幅度和音頻頻率，以便至少利用該多個音頻頻率信號分量之一、對于人的聽覺把該碼頻分量掩蔽掉，這種設備和方法分別包括下列裝置和步驟根據該已編碼音頻信號，建立該至少一個碼頻分量的、預測的碼幅度；以及基于其預測的碼幅度，在已編碼音頻信號中檢出碼頻分量..根據本發明的再又另一個方面，為了在已編碼音頻信號中檢出碼，提供了已編程的數字計算機，該已編碼音頻信號包括多個音頻頻率信號分量和至少一個碼頻分量，該碼頻分量具有逸定的幅度和音頻頻率，以便至少利用該多個音頻頻率信號分量之一、對于人的聽覺把該碼頻分量掩蔽掉，該數字計算機包括用來接收該已編碼音頻信號的輸入端；用來基于該已編碼音頻信號、建立該至少一個碼頻分量的、預測的碼幅度，基于該預測的碼幅度、在該已編程音頻信號中檢出碼頻分量，并且，基于所檢出的碼頻分量、產生已檢出的碼輸出信號的已編程處理器；以及與該處理器耦合起來，用來提供已檢出碼輸出信號的輸出端.根據本發明的另一個方面，提供了用來在已編碼音頻信號中檢出碼的設備和方法，該已編碼音頻信號具有多個頻率分量，這些頻率分量包括多個音顆頻率信.號分量和至少一個碼頻分量，該碼頻分量具有預定的音頻頻率-預定的幅度，以便把該至少一個碼頻分量與多個音頻頻率的信號分量區別開來，這種設備和方法分別包括下列裝置和步驟用來在包括該至少一個碼頻分量的預定音頻頻率的音頻頻率中第一范圍內，確定該已編碼音頻信號中頻率分量的幅度；用來對音頻頻率的第一范圍建立噪聲幅度；以及用來基于由此建立的噪聲幅度和在其中確定的頻率分量的幅度，在音頻頻率的第一范圍內、檢出該至少一個碼頻分量的出現。根據本發明的又一個方面，為了在已編碼音頻信號中檢出碼，提供了數字計算機，該已編碼音頻信號具有多個頻率分量，這些頻率分量包括多個音頻頻率信號分量和至少一個碼頻分量，該碼頻分量具有預定的音頻頻率和預定的幅度，以便把該至少一個碼頻分量與多個音頻頻率的信號分量區別開來，該數字計算機包括用來接收該已編碼音頻信號的輸入端；與輸入端耦合起來、以接收該已編碼音頻信號，并且，用來在包括該至少一個碼頻分量的預定音頻頻率的音頻頻率中第一范圍內、確定該已編碼音頻信號中頻率分量的幅度的已編程處理器；還把該處理器編程，以便對音頻頻率的第一范圍建立噪聲幅度，并且，基于由此建立的噪聲幅度和在其中確定的頻率分量的幅度、在音頻頻率的第一范圍內、檢出該至少一個碼頻分量的出現；該處理器基于已檢出的該至少一個碼頻分量的出現，有效地產生碼輸出信號；以及與該處理器耦合起來，由那里提供碼信號的輸出端.根據本發明的再一個方面，提供了用來把音頻信號編碼的設備和方法，分別包括下列裝置和步驟用來產生包括多個碼頻分量組的碼，每一個碼頻分量組表示分別不同的碼符號，并且，包括多個分別不同的碼頻分量，碼頻分量組的碼頻分量在頻域內形成相互間隔開來的分量群，每一個分量群具有相應的預定頻率范圍、并且，包括來自落入其相應預定頻率范圍內每一個碼頻分量組的一個頻率分量，在頻域內、相鄰分量群以相應頻率的值間隔開來，每一個相應分量群的預定頻率范圍小于把相應分量群、與其相鄰分量群間隔開來的頻率值；以及用來把碼與音頻信號組合起來。根據本發明的又再另一個方面，為了把音頻信號編碼，提供了數字計算機，該數字計算機包括用來接收該音頻信號的輸入端；用來產生包括多個碼頻分量組的碼，每一個碼頻分量組表示分別不同的碼符號、并且，包括多個分別不同的碼頻分量，碼頻分量組的碼頻分量在頻域內形成相互間隔開來的分量群，每一個分量群具有相應的預定頻率范圍、并且，包括來自落入其相應預定頻率范圍內每一個碼頻分量組的一個頻率分量，在頻域內、相鄰分量群以相應頻率的值間隔開來，每一個相應分量群的預定頻率范圍小于把相應分量群、與其相鄰分量群間隔開來的頻率值；以及用來把碼與音頻信號組合起來的裝置.本發明的上述目的，以及其它目的、特點和優點，在下列對其某些優選實施例的詳細描述中將會變得明顯，這些詳細描述須連同形成該詳細描述一部分的附圖一起閱讀，其中，在附圖的幾張圖中，相應的元件以同一標號標出.附圖的簡要描述圖1為根據本發明一個方面編碼器的功能方框圖；圖2為根據本發明一個實施例數字編碼器的功能方框圖；圖3為以模擬形式提供音頻信號編，的編碼系統的方框圖；圖4提供用于說明當利用圖3實施例編碼時，各種數字符號的頻率合成的頻譜圖；圖5和6為用于說明圖3實施例操作的功能方框圖7A-7C為用來說明圖3實施例中所使用軟件程序的流程圖7D和7E為用來說明圖3實施例中所使用另一種軟件程序的流程圖7F為示出單一音調掩蔽關系的線性近似的圖8為使用模擬電路的編碼器的方框圖9為圖8實施例中加權系統確定電路的方框圖IO為根據本發明某些特點的解碼器的功能方框圖11為根據本發明一個使用數字信號處理的解碼器的方框圖12A和12B為用于描述圖11解碼器操作的流程圖13為根據本發明某些實施例的解碼器的功能方框圖14為根據本發明模擬解碼器一個實施例的方框圖15為固14實施例分量檢出器的方框圖；以及圖16和17為包括在用來產生聽眾對廣泛傳播的信息的評價值的系統中的、根據本發明的一個實施例設備的方框圖。某些優選實施例的詳細描述編碼本發明實現用來把碼包括到音頻信號中的技術，以便使從該信號中精確地恢復碼內信息的概率最佳化，同時，確保當作為聲音再生該已編碼音頻時，即使碼的頻率落入聽得見的頻率范圍內、對人耳來說，碼也是聽不見的.首先，參考圖l，其中示出根據本發明一個方面的編碼器的功能方框圖。輸入端30接收要編碼的音頻信號.該音頻信號可以表示，例如要通過無線電廣播的節目、電視廣播的音頻部分、或音樂合成、或要以某種形式記錄的其它種類的音頻信號.而且，該音頻信號可以是保密通信，例如，電話傳輸、或某種個人記錄.然而，這些是本發明可應用性的例子，并不打算通過提供這樣的例子來限制本發明的范圍.正如圖1中功能方框34所指出，對一個或一個以上所接收音頻信號的分量、掩蔽具有頻率相應于碼頻分量的頻率的聲音或要加到音頻信號上的分量的能力，進行評價.對單一碼頻可以執行多種評價，對多個碼頻的每一個碼頻可以執行單獨評價，對多個碼頻的每一個碼頻可以進行多種評價，對多個碼頻可以執行一個或一個以上的共同評價，或者可以實現把上述一種或一種以上的評價組合起來，根據要掩蔽的一個或一個以上碼分量的頻率、和正在評價其掩蔽能力的音頻信號分量的頻率，來執行每一種評價.此外，如果碼分量和掩蔽音頻分量并未落入基本同時的信號時間間隔內，以致它們將在顯著不同的時間間隔內作為聲音再生出來，那么，要掩蔽的碼分量與掩蔽的節目分量之間這種信號時間間隔不同的影響，也將被考慮.在某些實施例中，通過分開考慮音頻信號的不同部分掩蔽每一個碼分量的能力，有利地執行對每一個碼分量的多種評價.在一個實施例中，根據音頻信號分量的頻率、其"幅度"(這里的定義)、和相對于碼分量的定時，來評價多個基本為單一音調音頻信號分量的每一個分量掩蔽該分量的能力，在這里，把這樣的掩蔽稱為"音調掩蔽".在這里，利用"幅度"這個名詞指的是可以用來進行下列操作的任一種或兒種信號值評價掩蔽能力，選擇碼分量的大小，在再生信號中檢出碼的出現，或其它應用一其中包括不論是在絕對或相對基礎上測量的，也不論是在瞬間或累積基礎上測量的，例如信號能量、功率、電壓、電流、強度、壓力.幅度可以作為窗口平均值、算術平均值、通過積分、作為均方根值、作為絕對或相對離散值的累積，或以其它方式來計量.在其它一些實施例中，除了音調掩蔽評價以外，或者，用另一種方法，對于在足夠接近于給定碼分量的、相對窄的頻帶內的音頻信號分量掩蔽該碼分量的能力進行評價(在這里，稱為"窄帶"掩蔽).還在另一些其它實施例中，對于在相對寬的頻帶內的碼分量掩蔽該碼分量的能力進行評價.根據需要或可能，對于在給定碼分量前面或后面的信號時間間隔內的節目音頻分量、在非同時基礎上掩蔽該碼分量的能力進行評價。在給定的信號時間間隔內音頻信號分量的幅度不夠大、不允許在同一信號時間間隔內包含幅度足夠大的碼分量時、還能夠使得它們與噪聲區別開來的情況下，這種評價方法特別有用.最好是，進行對于多個碼分量的，兩個或兩個以上音調掩蔽能力、窄帶掩蔽能力、和寬帶掩蔽能力(根據需要和可能，還有非同時掩蔽能力)的組合的評價.當各個碼分量在頻率上相當靠近時，不需要對于每一個碼分量執行單獨的評價.在某些其它優選實施例中，代替單獨的音調、窄帶和寬帶分析，執行滑動音調分析，從而避免了把節目音頻分類為音調、窄帶或寬帶的需要。最好是，當對于掩蔽能力的組合進行評價時，每一種評價對一個或一個以上的碼分量提供最大可容許的幅度，因此，通過把已經執行的、涉及給定碼分量的全部評價加以比較，就可以選出最大幅度，該最大幅度確保當作為聲音再生時，音頻信號仍將把每一個碼分量掩蔽掉，因此，對于人的聽覺，所有的碼分量都變成聽不見的.通過把每一個碼分量的幅度最大化，使基于其幅度檢出其出現的概率也同樣地最大化了，當然，使用最大可能的幅度并不特別重要，因為當解碼時，唯一需要的是，能夠把數量足夠多的碼分量、與音頻信號分量及其它噪聲區別開來。正如圖1中36所指出，把評價的結果輸出，使碼發生器40可以使用該輸出。可以以很多不同方法中的任一種方法，進行碼的產生，一種特別有利的技術把一組唯一的碼頻分量分配給各個多個數據狀態或符號，因此，在給定的信號時間間隔內，相應組碼頻分量的出現表現為相應的數據狀態.用這一方式減小了音頻信號分量與碼檢出的干擾，因為在信號時間間隔占優勢的高比例中、數量足夠多的碼分量都將是可以檢出的，任憑節目音頻信號與其它碼分量的檢出發生干擾.而且，在產生碼分量以前、其頻率是已知的情況下，簡化了實現掩蔽評價的過程，還可以實現其它形式的編碼.例如，可以使用移頻鍵控(FSK)、調頻(FM)、頻率跳動、擴展頻譜編碼、以及上述編碼的組合.從這里的公開，顯然可知，在實施本發明時，還可以利用其它編碼技術。碼發生器40的輸入端42接收要編碼的數據，碼發生器40基于從輸出端36接收的評價值、通過產生其一組唯一的碼頻分量并把一個幅度分配給每一個碼分量，來響應.把這樣產生的碼頻分量提供到加法電路46的第一輸入端上，加法電路46的第二輸入端接收要編碼的音頻信號。電路46把碼頻分量加到音頻信號上，其輸出端50輸出已編碼音頻信號.取決于提供到電路46上信號的形式，該電路46可以是模擬或數字的加法電路.也可以利用軟件來實現加法功能，如果是迄樣的話，那么，用來執行掩蔽評價和產生碼的數字處理器也可以用來把碼與音頻信號相加.在一個實施例中，以數字形式作為時域數據提供碼，然后，將其與時域音頻數據相加.在另一個實施例中，把音頻信號在數字形式下變換到頻域，并將其加到同樣表示為數字頻域數據的碼上.在大多數應用中，接著，把已相加的頻域數據變換成時域數據.從下述可以看出，掩蔽評價功能和碼處理功能可以通過數字或模擬處理、或者通過數字與模擬處理的組合，來執行.此外，如圖1所示，雖然在輸入端30上可以接收模擬形式的音頻信號、并通過電路46將其加到模擬形式的碼分量上，但是，在另一種方法中，可以在接收音頻信號時將其變換成數字形式、加到數字形式的碼分量上，以數字或模擬形式輸出。例如，當要把信號記錄到小型盤或數字錄音帶上時，則以數字形式輸出；而如果要利用傳統的廣播或電視廣播技術把信號廣播出去，就可以模擬形式輸出.還可以實現模擬和數字處理的其它各種組合.在某些實施例中，一次把只有一個碼符號的碼分量被包括到音頻信號中。然而，在其它一些實施例中，同時有多個碼符號的碼分量被包括到音頻信號中。例如，在某些實施例中，一個符號的分量占據一個頻帶，同時，另一個符號的分量占據第二個頻帶.在另一種方法中，一個符號的分量可以與另一個符號的分量存在于同一頻帶內、或存在于重迭的頻帶內，只要這兩個符號的分量可以通過(例如)分配給分別不同的頻率或頻率間隔而區別開來.圖2說明數字編碼器的一個實施例.在這一實施例中，輸入端60接收模擬形式的音頻信號，通過A/D變換器62將其變換成數字形式.為了進行掩蔽評價，按照方框64從功能上所指出的，把已數字化的音頻信號提供到該方框64上；例如，通過快速傅里葉變換(FFT)、子波變換、或其它時域到頻域的變換、要不就通過數字濾波，把已數字化的音頻信號分離成頻率分量，此后，針對其音調掩蔽能力、窄帶掩蔽能力和寬帶掩蔽能力(根據需要或可能，還有非同時掩蔽能力)，評價在感興趣的頻率范圍內音頻信號頻率分量的掩蔽能力.換句話說，利用滑動音調分析來評價在感興趣的頻率范圍內音頻信號頻率分量的掩蔽能力。輸入端68接收要編碼的數據，對相應于給定信號時間間隔的每一個數據狀態、產生其碼分量的相應組，正如信號發生功能方框72所指出；進行電平調整，正如方框76所指出，還把有關掩蔽評價值提供到方框76上.信號的產生例如，可以借辟于存儲著作為時城數據的每一個碼分量的查尋表、或者通過對所存儲的數據進行內插來實現.碼分量或者被永久性地存儲，或者按圖2的系統起始化而產生、然后存儲到存儲器(例如，RAM)中，響應于端子68接收的數據、根據可能而輸出.正如上面所討論的那樣，根據有關掩蔽評價值，對每一個碼分量進行電平調整；并把為了確保聽不見、已調整了幅度的碼分量，加到已數字化的音頻信號上，正如加法符號80所指出，依據執4f上述處理所需時間的長短，也許需要把已數字化音頻信號延時，正如在存儲器82中暫時存儲所指出的.如果不把音頻信號延時，則在FFT和對音頻信號的第一時間間隔進行了掩蔽評價以后、把幅度已調整的碼分量加到在音頻信號第一時間間隔后面的第二時間間隔上.然而，如果把音頻信號延時了，就可以代之以把幅度已調整的碼分量加到第一時間間隔上，因而，可以利用同時掩蔽評價.而且，如果在第一時間間隔期間內那部分音頻信號對于在第二時間間隔期間內加的碼分量所提供的掩蔽容量、大于在第二時間間隔期間內那部分音頻信號對于在第二時間間隔期間內碼分量所能提供的掩蔽容量，就可以根據在第一時間間隔內那部分音頻信號的非同時掩蔽能力、把一個幅度分配給該碼分量.用這種方式，可以評價同時和非同時掩蔽容量，并且，可以根據較有利的評價值、把最佳幅度分配給每一個碼分量，在某些應用中，例如在廣播或模擬記錄(像在傳統的盒式錄音機上)中，通過數-模變換器(DAC)84把數字形式的已編碼的音頻信號轉換成模擬形式.然而,.當要在數字形式下發送或記錄該信號時，可以把DAC84省略掉.圖2所示的各種功能，可以通過例如數字信號處理器或通過個人計算機、工作站、主機、或其它數字計算機來實現。圖3為用于把以模擬形式提供的音頻信號編碼的編碼系統的方框圖。例如，在傳統的廣播演播室中、在圖3的系統中，例如可以是個人計算機的主處理器90控制包括到輸入端94所接收模擬音頻信號中的信息的選擇和產生，把主處理器90與鍵盤96、及例如CRT監視器的監視器IOO耦合起來，使得用戶從監視器IOO所顯示可以得到信息的菜單選擇時，可以選擇要編碼的所需消息.在廣播音頻信號中，要編碼的典型消息可以包括電臺或頻道的識別信息、節目或段的信息、和/或時間碼。一旦，所需消息已輸入到主處理器90上，主處理器就把表示該消息的符號的數據輸出到數字信號處理器(DSP)104上，數字信號處理器就像下文所描述的那樣、以一組唯一的碼信號分量的形式、把從主處理器90接收的每一個符號編碼.在一個實施例中，主處理器產生四態數據流、即，這樣的數據流其中，每一個數據單位可呈現出四種不同數椐狀態之一，每一種數據狀態以一種唯一的符號表示，這種符號包括兩個，在這里被稱為"E"和"S"的同步符號、以及兩個消息信息符號"1"和"0",每一個消息信息符號表示相應的二進制狀態。將會意識到，可以使用任一個數的不同數據狀態，例如，可以不使用兩個消息信息符號，而是利用三個唯一的符號來表示三種數據狀態，這允許利用給定大小的數據流傳送相應更大的信息量，例如，當節目素材表示講話時，在發送比節目音頻具有基本更連續的能量含量的情況下、相對更長時間期間的符號，是有利的，以便為講話中固有的停頓或間隙作妤準備.因此，在這種情況下，為了確保信息的通過量足夠高，有利地增加了可能的消息信息符號的個數.對于表示高達五個比特的符號，符號傳輸長度為2秒、3秒和4秒時，給正確解碼提供了顯然更大的概率.在某些這樣的實施例中，當(i)在FFT倉內對這一符號的能量為最大，(ii)平均能量減掉對這一符號的能量標準偏差大于平均能量加上對全部其它符號能量的平均標準偏差，以及(iii)當這一符號的能量對時間的波形曲線為一般鐘形、峰值位于符號間的時間邊界上時，對起始符號"E"進行解碼.在圖3的實施例中，當DSP104已經接收了要編碼的給定信息的符號時，DSP104響應于每一個符號，產生一組唯一的碼頻分量、并在其輸出端106上輸出這些分量。還參考圖4，對上迷示范性數椐組的四個數據符號S、E、0和1中的每一個數據符號提供了頻鐠圖.如圖4所示，在這一實施例中，用在頻率值稍大于2KHz到頻率值稍小于3KHz的范圍內，以相等的頻率間隔排列的、一組唯一的10個碼頻分量fHr他來表示符號S。用在從稍大于2KHz的第一頻率值上到稍小于3KHz的頻率值的頻譜范圍內、以相等的間隔排列的、第二組唯一的10個碼頻分量f，廣f2。，來表示符號E,其中，碼分量f『f2。中的每一個碼分量具有與同一組中所有其它碼分量以及與頻率fi~f1()中的全部碼分量不同的唯一的頻率值.用在從稍大于2KHz的頻,率值上到稍小于3KHz的頻率值的范周內、也是以相等的頻率間隔排列的、又一組唯一的10個碼頻分量&廣f30，來表示符號0，其中，碼分量f2廣f加中的每一個碼分量具有與21同一組中所有其它碼分量以及與頻率flf2()中的全部碼分量不同的唯一的頻率值.最后，用在以稍大于2KHz的頻率值到稍小于3KHz的頻率值的范圍內，也是以相等的頻率間隔排列的再一組唯一的io個碼頻分量&~"，來表示符號l,使得分量f;j廣f4。中的每一個分量具有與其它頻率分量f廣tj()中的任一個頻率分量不同的唯一的頻率值，通過對每一種數據狀態利用多個碼頻分量.基本上把每一種數據狀態的碼分量在頻率上相互分離開來，在給定數據狀態的任一碼分量共用的檢出頻帶內的噪聲的出現(例如，非碼音頻信號分量或其它噪聲)，基本不可能與該數據狀態的其余碼分量的檢出發生干擾.在其它一些實施例中，利用多個頻率分量例如在頻率上并無均勻間隔且當從一種符號到另一種符號時并無相同偏移的十個碼單音或頻率分量來表示各種符號是有利的.利用把這些單音分群的方法避免對一種符號的碼頻之間有整數關系，從而減小了頻率間拍音和房間消聲(即、從房間墻壁產生回聲的位置、與正確解碼發生千擾)的影響.為了減輕房間消聲的影響，提供了對四種符號(0、1、S和E)的下列各組碼單音頻率分量，此處，f廣fw表示四種符號中每一種符號的相應碼頻分量(以赫為單位表示)<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>一般來說，在上面提供的這些例子中，當DSP104從數據狀態S、E、0和1中任一數據狀態到其其它任一數據狀態切換其輸出時，碼的頻語含量的變化相對較小.根據本發明的一個方面，在某些優選實施例中，把每一種符號的每一個碼頻分量與每一種其它數據狀態的一個頻率分量配對，使得其間之差小于臨界帶寬.對于任一對純音，臨界帶寬為在其中改變這兩個單音之間的頻率分離度時，響度并無顯著提高的頻率范圍。因為在數據狀態S、E、0和1中每一種數據狀態情況下，相鄰單音之間的頻率分離度是相同的，還因為把數據狀態S、E、0和1中每一種數據狀態的每一個單音與其其它每一種數據狀態的相應單音配對了，所以，其間的頻率差小于對那一對的臨界帶寬，當作為聲音再生這一對單音，從數據狀態S、E、0和1中任一數據狀態過渡到其其它任一數據狀態時，其響度將基本不變.而且>通過把每一對碼分量之間的頻率差最小化，使得當接收每一種數據狀態時，檢出該數據狀態的相對概率基本上不受傳輸路徑頻率特性的影響.把不同數據狀態的分量配對、從而使它們在頻率上相對接近了，這樣做的又一個妤處在于，當數據狀態發生切換時，對第一個數據狀態的碼分量所執行的掩蔽評價、對下一個數據狀態的相應分量來說，基本上也將是精確的.換句話說，在碼單音的間隔為不均勻的方案中，為了使房間消聲的影響為最小，可以看到，把為碼頻分量f廣fw中每一個分量所逸擇的頻率，圍繞著一個頻率分群了，例如，把對li、&和&的頻率分量分別設置在1055Hz、1180Hz和1340Hz附近.具體地說，在這一示范性實施例中，以FFT分辨率的兩倍把單音間隔開來，例如，分辨率為4Hz時，把單音以間隔8Hz示出，把單音選為FFT倉頻率范圍的中點.在每一群中，分配給用來表示各符號O、1、S和E的碼頻分量f廣f^的各個頻率的順序不同.例如，為分量fi、f2和f3選定的頻率分別相應于符號(0,1，S,E),(S，E,0,l)和(E，S,1,0)，從最低頻率到最高頻率即(1046.9，1054.7，1062.5，1070.3)，(1179.7，1187.5，1195.3，1203.1)和(1328.1，1335.9，1343.8，1351.6)。這一方案的妤處在于，即使有與正確地接收碼分量發生干擾的房間消聲，一般也把同一單音從每一個符號中消除了，所以，從其余的分量中把符號解碼就比較容易了.相反地，如果把房間消音從一個符號中消除一個分量，但是，沒有把它從另一個符號中消除，那么，為了把后一個符號正確地解碼就困難了.將會意識到，在另一種方法中，為了編碼可以使用多于或少于四種的分開的數據狀態或符號.而且，可以用多于或少于IO個的碼單音來表示每一種數據狀態或符號；雖然最好是利用相同個數的單音來表示每一種數據狀態，但是，用來表示每一種數據狀態的碼單音的個數相同，這并不是在所有的應用中都是特別重要的.在解碼時，為了使區別每一個數據狀態的概率為最大，最好是每一個碼單音在頻率上與全部其它碼單音都不同.然而，沒有兩種或兩種以上的數據狀態共享碼單音頻率，這并不是在所有的應用中都是特別重要的.圖5為功能方框圖，在說明圖3實施例所執行的編碼操作時，參考該圖5。正如上面所指出的，DSP104從主處理器90接收數據，該數據指定由DSP104輸出的數據狀態的順序作為相應組碼頻分量.DSP104有利地產生對碼頻分量f廣f抑中每一個碼頻分量的由時域表示的查尋表，然后，DSP104把該查尋表存儲到其以圖5的存儲器IIO表示的RAM中。響應于從主處理器卯接收的數據，DSP104產生相應的地址，將其加到圖5中112所表示的存儲器110的地址輸入端上，使存儲器110輸出相應于在該瞬間要輸出的數據狀態的10個頻率分量中每一個頻率分量的時域數據.還參考用來說明DSP104所執行某些操作的功能方框圖的圖6,存儲器110存儲著對符號S、E、0和1中每一個符號的每一個頻率分量的時域值序列.在這一特定實施例中，因為碼頻分量的范閨是從約2KHz上到約3KHz，在存儲器110中存儲著對頻率分量&440中每一個頻率分量的數量足夠多的時域取樣，所以，能夠以高于最高頻率碼分量的奈奎斯特頻率的速率輸出這些取樣.以適當高的速率從存儲器110輸出時城碼分量，存儲器IIO存儲著對每一個碼頻分量表示預定持續時間的時域分量，這樣它存儲著對(n)個時間間隔tltn對碼頻分量f廣f40中每一個碼頻分量的(n)個時域分量，如圖6所示。例如，在給定的信號間隔期間內要把符號S編碼，則在第一時間間隔tl期間內，存儲器UO輸出存儲在存儲器110中相應于該時間間隔的時域分量f廣fio.在下一個時間間隔期間內，存儲器110輸出對時間間隔t2的時域分量f廣fno.對時間間隔t3tn，依次繼續這一過程一直到編碼符號S的持續時間結束再返回到tl.在某些實施例中，不輸出全部10個碼分量例如&fw,而是在一個時間間隔期間內，只輸出那些落在音頻信號單音臨界帶寬范圍內的碼分量，對于確保碼分量的聽不見性來說，一般這是保守的方法.又參考圖5,還利用DSP104調整存儲器110輸出的時域分量的幅度，這樣當碼頻分量作為聲音再生出來時被包括了碼頻分量的音頻信號掩蔽掉，使之對人的聽覺是聽不見的.因此，還把輸入端94接收的音頻信號經適當濾波和模-數變換以后，送到DSP104上。更準確地說，圖3的編碼器包括模擬帶通濾波器120,利用該濾波器120把用來評價所接收音頻信號的掩蔽能力時感興趣頻帶(在本實施例中，從約1.5KHz延伸到約3.2KHz)以外的音頻信號頻率分量基本去掉.還利用濾波器120把音頻信號的高頻分量去掉，因為當接著利用工作于取樣速率足夠高的模-數變換器(A/D)124把信號數字化時，高頻分量可能引起混淆.正如圖3所指出，A/D變換器124把已數字化的音頻信號提供到DSP104上，正如圖5中130所指出，在這里，對節目音頻信號進行頻率范圍的分離.在這一特定實施例中，頻率范圍的分離以快速傅里葉變換(FFT)來執行，周期性地、帶或不帶時間重迭地執行FFT,以便每次產生具有預定頻率寬度的相繼頻率倉.為了分離音頻信號的頻率分量，可以使用其它技術例如，子波變換、離散WalshHadamard變換、離散Hadamard變換、離散余弦變換、以及各種數字濾波技術，如上所述，一旦，DSP104已經把已數字化音頻信號的頻率分量分離成相繼頻率倉，接著，DSP104就著手評價出現于音頻信號中各頻率分量掩蔽由存儲器110輸出的各碼分量的能力，并且，產生相應的幅度調整系數，利用這些系數來調整各碼頻分量的幅度，使得碼頻分量作為聲音再生出來時，節目音頻將把碼頻分量掩蔽掉而使之對人的聽覺是聽不見的。這些處理以圖5中方框134來表示，對于與要掩蔽的碼頻分量基本上是同時的音頻信號分量(但是，音頻信號領先于碼頻分量一個短的時間間隔)，節目音頻分量的掩蔽能力在音調的基礎上、以及在窄帶掩蔽的基礎上和在寬帶掩蔽的基礎上進行評價，正如下面所描述的那樣.對于在，定瞬間由存儲器110輸出的每一個碼頻分量對多個音頻信號頻率分量中每一個分量的音調掩蔽能力，根據在音頻分量落入的每一個相應倉中的能量級、還根據每一個倉對相應碼頻分量的頻率關系，進行評價.每一種情況下的評價(音調、窄帶和寬帶)，可采取幅度調節系數的形式，或采取其它允許分配碼分量幅度的形式、使音頻信號把碼分量掩蔽掉.換句話說，評價可以是滑動的音調分析，在窄帶掩蔽的情況下，為了得到單獨的掩蔽能力評價值，在這一實施例中，對在包括相應碼頻分量的預定頻帶范圍內、頻率分量的能量含量低于預定級的每一個相應碼頻分量進行評價.在某些實現中，根據在預定的頻帶范圍內、低于平均倉能量級的那些音頻信號頻率分量的能量含量，來度量窄帶掩蔽能力.在這一實現中，把低于平均倉能量以下(作為分量門限值)的分量能量級的分量能量級相加，以產生窄帶能量級，響應于該窄帶能量級對相應碼分量的相應窄帶掩蔽評價值識別.通過選擇不是平均能量級的分量門限值，可代之以產生不同的窄帶能量級.而且，在又一些其它實施例中，在預定頻帶范圍內全部音頻信號的平均能量級代用作為把窄帶掩蔽評價值分配給相應碼分量的窄帶能量級，在再又一些實施例中，代之以利用在預定頻率帶范圍內、音頻信號分量的總能量含量，雖然在其它一些實施例中，為此用途是利用在預定頻帶范圍內、最小的分量級.最后，在某些實施例中，為了在寬帶掩蔽的基礎上評價音頻信號掩蔽相應碼頻分量的能力，確定音頻信號的寬帶能量含量.在這一實施例中，寬帶掩蔽評價根據上迷在窄帶掩蔽評價過程中發現的最小窄帶能量級.即，如果像上述那樣的評價窄帶掩蔽的過程中已經調研了四個單獨預定的頻帶，并且為了在全部四個預定的頻帶(然而，已被確定)包括該最小窄帶能量級中，取寬帶噪聲，那么，把這一最小窄帶能量級乘以一個系數，該系數等于全部四個窄帶橫跨的頻率范閨與具有最小窄帶能量級的預定頻帶的寬帶之比.所產生的結果表示可允許的總的碼功率級，如果指定該總的可允許的碼功率級為P，并且碼包括10個碼分量，就把一個幅度調整系數分配給每一個碼分量，以產生比P小10dB的分量功率級.換句話說，通過選擇上面討論的技術之一估計窄帶能量級，而代之以利用遍及預定的、帶寬相對寬的音頻信號分量，來計算對預定的、包括碼分量的帶寬相對寬的寬帶噪聲.一旦，以選定的方式已經確定了寬帶噪聲，就把相應的寬帶掩蔽評價值分配給每一個相應的碼分量.然后，根據音調、窄帶和寬帶掩蔽評價值產生對相應分量的最高可允許電平，選擇對每一個碼頻分量的幅度調整系數.這將使每一個相應碼頻分量與非音頻信號的噪聲可以區別的概率最大，同時確保把相應碼頻分量掩蔽掉，使其對人的聽覺是聽不見的.基于下列因素和情況，選擇對音調、窄帶和寬帶掩蔽中每一種的幅度調整系數。在音調掩蔽的情況下，根據其掩蔽能力正評價的音頻信號分量的頻率、和要掩蔽的碼分量的頻率來分配幅度調整系數.而且，在任一選定時間間隔內的給定音頻信號以大于某一電平的最大電平提供掩蔽在同一時間間隔內的給定碼分量的能力(即，同時掩蔽)；在該時間間隔內的同一音頻信號能夠以上述某一電平掩蔽出現于該選定時間間隔以前或以后的同一碼分量(即，非同時掩蔽).一個聽眾或其它收聽組收聽該已編碼音頻信號的情況，如果可能，最好也要加以考慮.例如，如果要把電視音頻編碼，最好把典型收聽環境對失真的影響考慮進去，因為在這樣的環境中，某些頻率的衰減比其它頻率大.接收和再生裝置(例如，圖形均衡器)可能產生類似的影響.通過逸擇足夠小的幅度調整系數，可以補償環境和有關裝置的影響，以便在預期的條件下確保掩蔽效果。在某些實施例中，只評價音調、窄帶或寬帶掩蔽容量之一.在其它實施例中，評價兩種這樣不同類型的掩蔽容量；在其它另外實施例中，使用全部三種評價，在某些實施例中，使用滑動音調分析來評價音頻信號的掩蔽容量.滑動音調分析一般地滿足對窄帶噪聲、寬帶噪聲和單音的掩蔽規律，而不需要對音頻信號進行分類.在滑動音調分析中，把音頻信號看作一組離散的單音，把每個單音與相應FFT的頻率倉對中.一般，滑動音調分析首先計算在每一個FFT倉中音頻信號的功率.然后，利用對單音掩蔽的掩蔽關系，根據在每一個FFT倉中音頻信號的功率，在與碼單音的頻率間隔不大于音頻單音臨界帶寬的每一個這樣的FFT倉中，對音頻信號的離散單音，對每一個這樣的碼單音的掩蔽效果進行評價.對每一個碼單音>將音頻信號中全部有關離散單音的掩蔽效果相加，然后，調整在音頻信號單音的臨界帶寬范圍內單音的個數和音頻信號的組成.正如下面說明的那樣，在某些實施例中，節目素材的組成在經驗上是基于音頻信號的有關單音中的功率與在這樣的音頻信號單音中功率平方之和的平方根之比。利用這種組成說明這樣的事實，即與把單音簡單地相加來模型化窄帶和寬帶噪聲所得到的掩蔽效果相比，窄帶噪聲和寬帶噪聲中每一種都提供了好得多的掩蔽效果.在使用滑動音調分析的某些實施例中，首先，對音頻信號預定個數的取樣進行大FFT,這種大FFT提供高分辨率，但需要較長的處理時間.然后，對預定個數的取樣的相繼部分進行相對較小的FFT,這種較小FFT進行得較快，但提供的分辨率很差.把從大FFT找到的幅度系數'與從較小FFT找到的幅度系數合并，一般，這相當于用較小FFT的較高"時間精度"，對大FFT的較高"頻率精度"進行時間加權，在圖5的實施例中，一旦對由存儲器110輸出的每一個碼頻分量已經選定了適當的幅度調整系數，DSP104就相應地調整每一個碼頻分量的幅度，正如功能方框"幅度調整"114所指出.在其它一些實施例中，每一個碼頻分量，開始就產生了，因此，其幅度與相應的調整系數相符，還參考圖6，在這一實施例中，通過DSP104的幅度調整操作，把為當前時間間隔tl^tn選定的時域碼分量值f廣&o中的那10個分量值、乘以相應的幅度調整系數G^-GA1o，然后DSP104著手該幅度已調時域分量相加，以產生復合碼信號，在其輸出端106上提供.參考圖3和5，利用數-模變換器(DAC)140把復合碼信號變換成模擬形式，由此送到加法電路142的第一輸入端上.加法電路142在第二輸入端上接收來自輸入端94的音頻信號，并把復合模擬碼信號加到模擬音頻信號上，在其輸出端146上提供已編碼音頻信號.在廣播應用中，已編碼音頻信號調制載波通過空中廣播出去.在NTSC電視廣播應用中，已編碼音頻信號對副載波調頻、與復合視頻信號混合，利用組合信號調制電視廣播的栽波，通過空中廣播出去.當然，廣播和電視信號也可以通過電纜(例如，傳統的電纜或光纜)、衛星或其它傳送.在其它應用中，可以把已編碼音頻記錄下來，以所記錄的形式分配、或者用于隨后的廣播或其它廣泛的傳播.還可以把已編碼音頻用于點對點傳輸.各種其它應用以及傳輸和記錄技術將是顯然的.圖7A-7C提供說明用來實現上述音調、窄帶和寬帶掩蔽功能的評價的DSP104所執行軟件程序的流程閨.圖7A說明DSP104的軟件程序的主環，利用來自主處理器90的指令起動該程序(步驟150),于是，DSP104初始化其硬件寄存器(步驟152)，然后，在步驟154中著手計算未加權的時域碼分量數據，正如圖6所說明的那樣，然后，將其存儲到存儲器中，以便根據需要讀出、產生時域碼分量，正如上文所描述的那樣，用另一種方法，如果碼分量永久性地存儲在ROM或其它非易失性存儲器中，就可以把步驟152略掉.也可以當需要時才計算碼分量數據，雖然這加重了處理負擔.再另一種方法是，產生模擬形式的未加權碼分量，然后借助于數字處理器產生的加權系數，調整該模擬分量的幅度，一旦，已經把時域數據計算出來、存儲起來，在步驟156中，DSP104就向主處理器90傳達一項請求，要求下一條要編碼的消息。消息為一串由消息預定了順序的字符、整數、或其它一組唯一識別DSP104要輸出的碼分量組的數據符號，在其它一些實施例中，知道DSP輸出數據率的主機，通過設定適當的定時器和在暫停條件下提供消息，自己確定何時把下一條消息提供給DSP.在又一個實施例中，把解碼器與DSP104的輸出端耦合起來，以便當DSP輸出時，接收該輸出碼分量、將其解碼、并將此消息反饋給主處理器，因此，主處理器可以確定何時把再一條消息提供給DSP104,在又另一些實施例中，利用單一的處理器來執行主處理器卯和DSP104的功能.一旦，遵循步驟156已經從主處理器接收了下一條消息，DSP就著手按照順序產生對該消息中每一個符號的碼分量，并且，在其輸出端106上提供已組合、已加權的碼頻分量.在圖7A中，這一過程利用以標記160標出的環來表示，當進入以標記160表示的環時，DSP104啟動定時器中斷1和定時器中斷2，然后進入"計算加權系數"的子程序162,將連同圖7B和7C的流程國一起描述子程序162.首先，參考圖7B,當進入計算加權系數的于程序162時，DSP首先確定是否已經存儲了個數足以允許執行高分辨率FFT的音頻取樣，以便在最近預定的音頻信號時間間隔期間內、分析音頻信號的頻譜含量，正如步驟163所指出.開始時，首先必須積累足夠多個數的音頻信號取樣，以執行該FFT。然而，如果使用重迭的FFT，則在接著的期間內、在執行下一個FFT以前，通過需要存儲相當少數據取樣的環.正如從圖7B將會看到的那樣，在步驟.163中，DSP保持在緊貼著的環內、等待所需的取樣積累.每當進入定時器中斷l時，A/D124提29供節目音頻信號的新數字化取樣，這種取樣在DSP104的數據緩沖器中積累，正如圖7A中子程序164所指出。返回圖7B，一旦DSP已經積累起來個數足夠多的取樣數據，就在步驟168中繼續處理，其中，對最近音頻信號時間間隔的音頻信號數據取樣執行上述高分辨率的FFT。此后，正如標記170所指出，對當前要編碼的符號中每10個碼頻分量計量相應的加權系數或幅度調整系數。在步驟172中，以上面討論的方式確定由高分辨率FFT所產生頻率倉(步驟168)中、在單音基礎("占優勢的音調")上提供掩蔽相應碼分量最高電平的能力的那一個倉。還參考圖7C，在步驟176中，確定對占優勢音調的加權系數，將其保留起來、以便與窄帶和寬帶掩蔽提供的有關掩蔽能力相比較，如果發現它是最有效的掩蔽者，就把它設定作為當前碼頻分量幅度的加權系數。在接著的步驟180中，以上述方式執行窄帶和寬帶掩蔽容量的評價。此后，在步驟182中確定窄帶掩蔽是否對掩蔽相應碼分量提供最佳能力，如果是這樣，則在步驟184中，根據窄帶掩蔽來修改加權系數。在接著的步驟186中，確定寬帶掩蔽是否對掩蔽相應碼頻分量提供最佳能力，如果是這樣，則在步驟190中根據寬帶掩蔽來調整對相應碼頻分量的加權系數。然后，在步驟192中確定為了表示當前的符號，是否對當前要輸出的每一個碼頻分量已經選定了加權系數，如果不是這樣，則重新起動那個環，對下一個碼頻分量選擇加權系數。然而，如果已經對全部分量選定了加權系數，則結束該子程序，正如步驟194中所指出。當出現定時器中斷2時，處理進行到子程序200，在子程序200中執行上述圖6說明的功能。即，在子程序200中，利用在子程序162期間內計算的加權系數乘要輸出的當前符號的相應時域值，然后，加到已加權時域碼分量值上，作為已加權復合碼信號輸出到DAC140上。每一個碼符號的輸出持續一個預定的時間期間，當此期間結束時，處理則從步驟202返回到步驟156。圖7D和7E示出說明實現用來評價音頻信號的掩蔽效果的滑動音調分析技術的流程。在步驟702中，對變量進行初始化。例如，把大FFT和較小FFT的取樣大小、每個大FFT中較小FFT的個數、每個符號中碼單音的個數分別初始化為2048、256、8、10。在步驟704~708中，分析相應于大FFT的一些取樣，在步驟704中，獲得音頻信號的取樣.在步驟706中，獲得在每一個FFT倉中節目素材的功率.在步驟708中，對于每一個單音，獲得在每一個相應的FFT倉中計算當該倉上全部有關音頻信號單音的效果可允許的碼單音功率，圖7E的流程更詳細地示出步驟708.在步驟710-712中，以類似于對大FFT的步驟706-708的方式，分析相應于較小FFT的一些取樣.在步騍714中，對已經進行了較小FFT的那部分取樣，把在步驟708中從大FFT、和在步驟712中從較小FFT找到的可允許碼功率合并.在步驟716中，把碼單音與音頻信號混合形成已編碼音頻，在步驟718中，把已編碼音頻輸出到DAC140上.在步獴720中判定是否重復步驟710~718,即，判定是否有部分音頻信號的取樣已進行了大FFT但未進行較小FFT.然后，在步驟"2中，如果有更多的音頻取樣，則分析相應于大FFT下一些取樣數.圖7E提供對步驟708和712的詳細情況，計算在每一個FFT倉中可允許的碼功率，一般這一過程是把音頻信號模型化為包括一組單音(見下面的例子)，計算每一個音頻信號單音對每一個碼單音的掩蔽效果，把掩蔽效果相加，調整碼單音的密度和音頻信號的組成，在步驟752中，確定感興趣的頻帶.例如，設用于編碼的帶寬為800Hz3200Hz,取樣頻率為44100個取樣/秒.起始倉從800Hz開始，結束倉到3200Hz結束.在步驟754中，利用對單音的掩蔽曲線；通過(1)根據假定全部音頻信號功率在非零音頻信號FFT倉的上端，確定笫一掩蔽值，和(2)根據假定全部音頻信號功率在該倉的下端，確定第二掩蔽值，.來補償該倉的寬度；然后，選擇第一和第二掩蔽值中較小的那一個；從而確定在這一倉中，每一個有關音頻信號單音對每一個碼的掩蔽效果爭圖7F示出，根據ZwislockiJ丄編，紐約Springer-Verlag出版社出版，《心理聲學-實際和模型》，1978年蘇黎世等地版，第283~316頁，"掩蔽-同時掩蔽、前向掩蔽、后向掩蔽、和中心掩蔽的實驗和理論"中的對于在本例中頻率fpGM約為2200Hz的音頻信號單音的掩蔽曲線的近似表示.Zwislocki規定的臨界頻帶(CB)為臨界頻帶=0.002*力；+100,帶有下列定義，并且，設"mak"(掩蔽者)"為音頻信號單音，31BEATFACBRKPOINT=0.3PEAKFAC0.0025120.025119(±0.3*臨界頻帶)("掩蔽者"一廳)("掩蔽者"-26db)mNEG=-2.40(-24db/臨界頻帶)mPOS=-0.70cf-碼頻mf=="掩蔽者"頻率cband-圍繞fpcM的臨界頻帶(_7db/臨界頻帶)，于是，掩蔽系數mfoctor可以計算如下brkpt=cband*BRKPOINT如果在圖7F曲線的負斜率上，mfactor=PEAKFAC*10**(mNEG*mf-brkpt-cf)/cbaiuI)如果在圖7F曲線的平坦部分上，如果在圖7F曲線的正斜率上，mfactor-PEAKFAC*10**(mPOS*cf-brkpt-mf)/cbaiid)具體地說，基于假定全部音頻信號功率在其倉的低端，來計算第一mfactor;然后，假定全部音頻信號功率在其倉的高端，來計算第二mfactor;選定第一和第二mfactor中較小的那一個，作為該音頻信號單音對該選定的碼單音提供的掩蔽值.在步驟754中，對每一個有關音頻信號單音與每一個碼單音的掩蔽，執行這一處理.在步驟756中，利用相應音頻信號單音的每一個掩蔽系數，來調整每一個碼單音，在這一實施例中，把掩蔽系數乘以在有關倉中的音頻信號功率。在步驟758中，把對每一個倉的掩蔽系數乘以音頻信號功率的結果相加，以便提供對每一個碼單音的可容許功率.在步驟760中，針對在被評價碼單音每一側的臨界帶寬內碼單音的個數并針對音頻信號的組成，來調整可容許的碼單音功率。計算在臨界頻帶內碼單音的個數CTSUM.調整系數ADJFAC由下式給出ADJTAC=GLOBAL氣PSUM/PR3S)1S/CTSUM此處，GLOBAL是說明由于FFT性能中時間延遲所引起編碼器不精確性的降低定額的系數；(PSUM/PRSS)"是經驗的組成校正系數；mfactor=BEATFAC1/CTSUM簡單地表示除法，音頻信號功率除以要掩蔽的全部碼單音，PSUM為分配給碼單音的掩蔽的掩蔽單音功率級之和，該碼單音的ADJFAC正在被確定.功率平方和的平方根(PRSS),由下式給出<formula>formulaseeoriginaldocumentpage33</formula>i-頻帶內的FFT倉V/。例如，在一個頻帶內，掩蔽單音的總功率均等地分布到一個、兩個、三個單音中，于是，<table>tableseeoriginaldocumentpage33</column></row><table>因此，PRSS度量節目素材中掩蔽功率的集中度(增大值)或分散度(減小值).在圖7E的步驟762中，確定在感興趣的頻帶內是否還有倉，如果是這樣的話，對這些倉按上述那樣處理，下面，將提供掩蔽計算的例子.假定有一個OdB的音頻信號符號，因此，所提供的值為相對于音頻信號功率的最大碼單音功率，提供四種情況單一的2500Hz單音；三個頻率為2000、2500和3000Hz的單音；在中心頻率為2600Hz臨界頻帶內、窄帶噪聲模型化的75個單音，即，在2415~2785Hz范圍內、均等地間隔5Hz的75個單音；以及在1750-3250Hz范圍內、窄帶噪聲模型化的均等地間隔SHz的351個單音。對于每一種情況，把滑動音調分析(STA)的計算結果、與選擇單音分析、窄帶噪聲分析和寬帶噪聲分析中最佳者的計算結果相比較.<table>tableseeoriginaldocumentpage33</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage34</column></row><table>例如，在對單一單音情況的滑動音調分析(STA)中。掩蔽單音為2500Hz，相應于臨界帶寬0.002*250015+100=350Hz.圖7F中曲線的斷點在2500±0.3*350Hz，或者2395Hz和2605Hz,可以看出，碼頻1976在圖7F曲線的負斜率部分上，所以，掩蔽系數為mfactor-0.025119"0-"，-歸，0=3.364*10s二44.7dB在1976Hz的臨界頻帶內有三個碼單音，所以，掩蔽功率在它們之間分配3.3"*l(T5/3=-49.5dB.把這一結果四舍五入成-50dB，示于取樣計算表的左上角，在"3種分析中的最佳者"的分析中，音調掩蔽根據以上連同圖7F一起說明的單音方法來計算.在"3種分析中的最佳者"的分析中，窄帶噪聲掩蔽通過首先計算跨過中心在感興趣的碼單音頻率上的臨界頻帶的平均功率來計算。認為功率大于平均功率的單音不是噪聲的一部分，并將其去掉.其余功率之和為窄帶噪聲功率.最大可容許的碼單音功率為在感興趣的碼單音臨界帶寬內對全部碼單音的窄帶噪聲功率減掉6dB,在"3種分析中的最佳者"的分析中，寬帶噪聲掩蔽通過對中心頻率為2000Hz、2280Hz、2600Hz、2970Hz的臨界頻帶計算窄帶噪聲功率來計算。為了找到寬帶噪聲功率，把最小的所形成的、窄帶噪聲功率乘以總帶寬除以適當臨界帶寬.例如，如果中心為2600Hz、臨界帶寬370Hz的頻帶為窄帶噪聲功率最小者，將其窄帶噪聲功率乘以1322Hz/370Hz=3.57,以產生寬帶噪聲功率.容許的碼單音功率為寬帶噪聲功率的-3dB.當有10個碼單音時，對每一個碼單音容許的最大噪聲功率減小10dB,或寬帶噪聲功率的-13dB.可以認為，滑動音調分析的計算一般相當于"3種分析中的最佳者"的計算，這指出滑動音調分析是一種強有力的方法.此外，在多個單音的情況下，滑動音調分析提供的結果較好，即比在"三種分析中的最佳者"的分析中容許更大的碼單音功率，這指出甚至對于"3種方法中的最佳者"的計算之一都不能順利適合的情況，滑動音調分析都能夠適合.下面，參考圖8，其中以方框圖形式示出使用模擬電路的編碼器的實施例。模擬編碼器在輸入端210上接收模擬形式的音頻信號，音頻信號作為輸入從輸入端210提供到N個分量發生電路22(h~220N,每一個分量發生電路產生相應的碼分量G~CN.為了簡單清楚起見，圖8只示出分量發生電路220t和220N。為了可控地產生要包括到音頻信號中以形成已編碼音頻信號的相應數據符號的碼分量，把相應數據輸入端222t-A22N提供給每一個分量發生電路，該相應數據輸入端用作其相應分量'發生電路的允許輸入端.通過把允許信號可選擇地加到分量發生電路220^220N中的某幾個電路上，把每一個符號作為碼分量Q~CN的一個子集編碼.把相應于每一個數據符號所產生的碼分量、作為輸入提供到加法電路226上，加法電路226在另一個輸入端上接收來自輸入端210的輸入音頻信號，利用加法電路226把碼分量加到輸入音頻信號上，產生已編碼音頻信號，加法電路226在其輸出端上提供該已編碼音頻信號。每一個分量發生電路在結構上是類似的，并且包括相應的加權系數確定電路23(h-230N，相應的信號發生器232，-232N,和相應的切換電路234i-234w.每一個信號發生器232i-232pt產生一個分別不同的碼分量頻率、并且把所產生的分量提供到相應的切換電路-234N上，每一個切換電路234i-234N具有耦合到地的第二輸入端和與乘法電路236i236N中相應之一的輸入端耦合的輸出端。響應于在其相應數據輸入端222!~222N上接收的允許信號，每一個切換電路23^-234w將其相應信號發生器2321-232w的輸出端與乘法電路236i-236N中相應之一的耦合端耦合起來.然而，，在數據輸入端上沒有允許信號時，每一個切換電路234i234w將其輸出端耦合到接地的輸入端上，使得相應乘法器236i-236N的輸出為零電平.每一個加權系數確定電路23(h~230N用來評價在相應頻帶內音頻信號的頻率分量掩蔽由相應發生器232i-232N產生的碼分量的能力，以產生加權系數；每一個加權系數確定電路把該加權系數作為輸入提供到相應乘法電路236i~236n上，以便調整相應碼分量的幅度；以確保該碼分量已被加權系數確定電路評價的部分音頻信號掩蔽掉.還參考圖9,如方框圖形式示出作為示范性電路230指出的每一個加權系數確定電路230!~230N的構成.電路230包括掩蔽濾波器240,濾波器240在其輸入端上接收音頻信號，并且用來把該音頻信號的一部分分離出來，要利用這部分音頻信號產生加權系數并要把該加權系數提供到乘法器236i-236N中相應之一上.而且選擇掩蔽濾波器的特性，以便根據其頻率分量掩蔽相應碼分量的有關能力加權該音頻信號頻率分量的幅度，把挎蔽濾波器240選定的那部分音頻信號提供到絕對值電路242上，絕對值電路242產生代表在掩蔽濾波器240通過的頻帶內那部分信號的絕對值的輸出.把絕對值電路242的輸出作為輸入提供到具有選定增益的定標放大器244上，以產生輸出信號，當該輸出信號乘以相應切換234i-23%的輸出時，在相應乘法器236,-236N的輸出端將產生一個碼分量、該相應乘法器236i-236w將確保當作為聲音再生該已編碼音頻信號時，通過了掩蔽濾波器240逸定的那部分音頻信號將把該已乘的碼分量掩蔽掉.因此，每一個加權系數確定電路23(h-"Ow產生一個表示所選的那部分音頻信號掩蔽相應碼分量的能力的評價信號.在根椐本發明模擬編碼器的其它一些實施例中，對每一個碼分量發生器提供多個加權系數確定電路，當作為聲音再生該已編碼音頻信號時對應于給定碼分量的多個加權系數確定電路中的每一個加權系數確定電路評價音頻信號的不同部分掩蔽該特定分量的能力.例如，可以提供多個這樣的加權系數確定電路當作為聲音再生該已編碼音頻時，其中，每一個加權系數確定電路評價在相對窄頻帶(使得在這樣的頻帶內，音頻信號的能量多半包括一個單一頻率分量)內的部分音頻信號掩蔽該相應碼分量的能力.對同一個相應的碼分量還可以提供又一個加權系數確定電路，當作為聲音再生該已編，音頻信號時，用來評價在具有碼分量頻率為其中心頻率的臨界頻帶內、音頻信號的能量掩蔽該碼分量的能力。36此外，雖然圖8和圖9實施例中利用模擬電路實現各功能，但是將會意識到，也可以利用數字電路、全部或部分地利用這樣的模擬電路實現所執行的相同的功能.下面，將描述特別適應于把利用上文公開的本發明技術編碼的音頻信號解碼、以及一般地把包括在音頻信號中的碼解碼這樣基于幅度可將其從音頻信號中區別出來的解碼器和解碼方法.根據本發明的某些特點并參考固10的功能方框固，通過基于音頻信號電平和非音頻信號的噪聲電平之一或此二者、建立對一個或一個以上碼分量的預期幅度，正如功能方框250所指出的那樣，檢出在已編碼音頻信號中存在的一個或一個以上的碼分量。例如，在固10中的252上提供了表示這樣的預期幅度的一個或多個信號，這種信號正如功能方框2S4所指出用來通過檢出相應于預期幅度的信號以確定碼分量的存在.根據本發明的解碼器特別良好地適應于檢出被音頻信號其它分量所掩蔽的碼分量的存在，因為碼分量與其它音頻信號分量之間的幅度關系在某種程度上是預定的.圖11為根據本發明一個實施例解碼器的方框圖，該解碼器使用數字信號處理，用來把以模擬形式接收的已編碼音頻信號從解碼器中提取碼.圖11的解碼器具有用來接收已編碼模擬音頻信號的輸入端260，該已編碼模擬音頻信號例如可以是由話筒拾取的信號、作為聲音再生的一接收機包括電視或無線電廣播的信號、或者直接從這樣的接收機以電氣信號形式提供的其它已編碼模擬音頻信號.通過再生音頻記錄，例如小型盤或盒式帶也可以產生這樣的已編碼模擬音頻.把模擬調整電路262與輸入端260耦合起來接收已編碼模擬音頻，并且用來在模-數變換以前執行信號放大、自動增益控制、和反混淆低通濾波.此外，模擬調整電路262用來執行帶通濾波操作，以確保把由此輸出的信號限制到碼分量可以出現的頻率范圍內.模擬調整電路262把已處理的模擬音頻信號輸出到模-數變換器(A/D)263上，(A/D)263把接收的信號變換成數字形式將其提供到數字信號處理器(DSP)266上，DSP266處理已數字化的模擬信號，檢出碼分量的存在并確定碼分量所表示的碼符號.把數字信號處理器266與存儲器270(包括程序和數據存儲的存儲器)及輸入/輸出(I/O)電路272耦M來，以接收外部指令(例如，開始解碼指令或輸出已存儲碼指令)和輸出已解碼的信息.下面，將描述圖11的數字解碼器把利用圖3設備編碼的音頻信號鮮碼的操作，模擬調整電路262用來對已編碼的音頻信號進行帶通濾i，通帶范圍約為1.5KHz3.1KHz,DSP266以適當高的速率對已濾波的模擬信號進行取樣.接著利用DSP266把已數字化的音頻信號分離成各頻率分量范圍，或者利用FFT處理將其分離成各倉.更準確地說，在預定個數的最新數據點上執行重迭的、窗式FFT，因此，當接收到個數足夠多的新取樣時，將周期性地執行新FFT.按照下面的討論把數據加權，執行FFT以產生每一個具有預定寬度、個數預定的頻率倉.利用DSP266,計算在包括碼分量頻率的范圍內每一個頻率倉的能量B圍繞著每一個其中可以出現碼分量的倉執行噪聲電平的估計.因此，在利用圖11的解碼器把用圖3實施例編碼的信號解碼時，有40個其中可以出現碼分量的頻率倉，對每一個這樣的頻率倉，按下述方法來估計噪聲電平.首先，按照下列關系式計算在頻率范圍為高于和低于感興趣的特定頻率倉j(即，其中可以出現碼分量的倉)的窗口內各頻率倉中的平均功率E(j):此處，i-(j-w)—(j+w),w為以倉的個數表示的、高于和低于感興趣倉的窗口的范圍.然后，按照下列公式估計頻率倉〗中的噪聲電平NS(j):NS(j)=(EBn(i))/0:S(I))此處，如果B(i)〈E(j),則Bn(i)-B(i)(倉i中的能量級)；否則B(i)-O并且如果B(i)<E(j),則S(i)-l;否則S(i)-0。即為了包括在感興趣倉周圍的特定窗口內電平低于平均能量級的那些分量，并且義而包括落到這樣的平均能量級以下的音頻信號分量，假定了噪聲分量,一旦，感興趣倉的噪聲電平已經估計出來了，則通過感興趣倉中的能量級B(j)除以估計的噪聲電平NS(j)來估計該倉的信噪比SNR(j).如下所述，為了檢出碼的存在以及定時同步符號和數據符號的狀態，使用SNR(j)之值.為了在統計的基礎上不把音頻信號分量考慮成碼分量，可以使用各種技術.例如，可以假定，具有最高信噪比的倉包括音頻信號分量.另一個可能性是，排除具有高于預定值的SNR(j)的那些倉.又另一種可能性是，不考慮具有最高和/或最低SNR(j)的那些倉.當用來檢出在利用圖3的設備編碼的音頻信號中碼的存在時，圖11的設備至少在可能找到碼符號的預定時間間隔的主要部分內、反復累積指出在感興趣的每一個倉中碼的存在的數據.因此，上述過程將重復多次，在該時間范閨內、對每一個感興趣的倉累積分量存在數據.下面將詳細討論用來基于利用同步碼建立適當檢出時間范圍的技術，一旦，DSP266在有關時間范圍內已經積累了這樣的數據，DSP266就以下面討論的方式確定、可能的碼信號中的哪一個出現在音頻信號中了。然后DSP266就把已檢出的碼符號以及用來根據DSP的內部時鐘信號以及識別檢出該符號的瞬間的時間標記一起存儲到存儲器270中.此后響應于通過1/0電路272DSP266接收的適當指令，DSP使存儲器270通過I/O電路272輸出已存儲的碼符號和時間標記.圖12A和12B的流程圖說明當把在輸入端260上接收的模擬音頻信號中編碼的符號解碼時，DSP266所執行操作的順序.首先，參考圖12A,當開始解碼處理時，DSP266在步驟450中進入主程序環，在步驟450中DSP266設定標志SYNCH,這使得DSP266在預定的信息順序中在輸入音頻信號內首先開始檢出同步符號E和S的存在的操作.一旦執行步驟450，DSP266就調用圖12B的流程圖中說明的子程序DET,以便在音頻信號中搜索表示同步符號的碼分量的出現.參考圖12B,在步驟454中，DSP反復地采集和存儲榆入音頻信號的取樣，一直到已經存儲了用來執行上述FFT的個數足夠多的取樣.一旦已經實現了這一點，就對存儲的數據進行加權、以便把數據開窗，可利用例如佘弦平方加權函數、凱瑟-貝塞爾函數、高斯(泊松)函數、漢寧函數或其它適當的加權函數，正如步驟456所指出.然而，在碼分量足夠明顯時，不需要加權.然后，對已開窗的數據進行重迭FFT,正如步驟460所指出.一旦FFT已經結束，就在步驟462中測試SYNCH標志，檢查一下是把它設定了(在此情況下預期同步符號)還是把它清除了(在此情況下預期數據的比特符號)。因為開始時為了檢出表示同步符號的碼分量的出現，DSP設定了SYNCH標志，所以，程序進行到步驟466，在步驟466中評價借助于步驟460的FFT獲得的頻域數據，以確定這樣的數據是否指出表示E同步符號或S同步符號的分量的出現.為了檢出該存在和定時同步符號，首先確定對每一種可能的同步符號和數據符號的SNR(j)值之和.在檢出同步符號的處理期間內的某一給定瞬間，將預期一個特定的符號，作為檢出該預期符號的第一步，確定其相應值SNR(j)之和是否大于其它任一值.如果是這樣的話，就根據在可能包括碼分量的各頻率倉中的噪聲電平，建立檢出門限值.因為在任一給定的瞬間在已編碼音頻信號中只包括一個碼符號，所以，只有感興趣倉的四分之一才包括碼分量.其余四分之三包括噪聲，即，節目音頻分量和/或其它外部能量，作為對全部感興趣的40個頻率倉的SNR(j)值的平均值、產生檢出門限值，但是，為了說明環境噪聲的影響和/或補償觀察到的出錯率，可以利用乘法系數來調整該檢出門限值.當已經這樣建立了檢出門限值時，把預期同步符號的SNR(j)值之和針對檢出門限值進行比較，以確定其和是否大于該門限值.如果是這樣的話，指出預期同步符號的檢出有效.一旦實現了這一點，正如步驟470所指出，程序則返回到圖12A的主處理環，在步驟472中確定(正如下文所說明的那樣)已解碼數據的結構是否滿足預定的合格標準.如果不滿足，處理則返回到步驟450，重新開始在音頻信號中搜索同步符號的存在；但是如果滿足這樣的標準，就確定預期的同步結構(即，預期的符號E和S序列)是否已全部接收和檢出，正如步驟474所指出，然而，在第一次通過子程序DET以后，為了確定該結構是否滿足合格標準，對不足的數據已經作了采集，因此，處理從步驟474返回到子程序DET，以便再執行FFT和評價同步符號的存在.一旦子程序DET已執行了預定的次數，當處理返回到步驟472時，DSP就確定所積累的數據是否滿足對同步結構的合格標準.即，一旦DET已執行了這樣預定的次數，則在子程序DET的步驟466中的評價也執行了相應的次數。在一個實施例中，把發現"E"符號的次數用作在相應的時間期間內"E"符號能量大小的度量.然而，可代之以利用其它的"E"符號能量的度量(例如，超過平均倉能量的"E"倉SNR的總數).在重新調用子程序DET并且又執行步驟466中的評價之后，在步驟472中，把這一最近的評價值加到在預定的時間期間內所積累的那些評價值上，并且把以前所積累的那些評價值中最老的評價值刪除.在多次通過DET子程序的期間內，繼續這一處理，在步驟472中看到在"E"符號能量中有一個峰.如果沒有發現這樣的峰，則導致確定同步結構尚未遇到，因此處理從步驟472返回到步驟450,以便再一次設定SYNCH標志，重新開始搜索同步結構.然而，如果已經找到這樣的"E"信號最大值，則在子程序DET452以后、在步驟472中執行的評價處理則繼續每次利用來自步驟466的同樣個數的評價值，但是，把最老的評價值刪除并把最新的評價值加上，因此，為此目的使用了滑動數據窗.當繼續這一處理時，在通過步驟472預定的次數以后，確定是否已經出現了從"E"符號跨越到"S".在一個實施例中，這是作為一個點確定的，在這個點上，在相同的時間間隔期間內，在滑動窗口中、步驟466形成的"S"倉SNR的總額第一次超過"E"倉SNR的總額.一旦已經發現了這樣的跨越點，處理則繼續以上述方式搜索"S"符號能量的最大值，該最大值由在滑動數據窗口內"S"檢出的最多個數指出.如果沒有發現這樣的最大值或者在"E"符號能量的最大值以后在預期的時間范圍內該最大值沒有出現，處理則著手從步驟472返回步驟450,重新開始搜索同步結構.如果滿足上述標準，則在步驟474中宣告同步結構的出現并在步驟480中繼續處理.根據"E"和"S"符號能量的最大值以及檢出的跨越點，確定預期的比特時間間隔.可以采用其它對策，來代替上述用來檢出同步結構出現的處理.在又一個實施例中，當同步結構并不滿足上述那樣標準但接近于合格結構(即，所檢出的結構并不明顯不合格)時，可以推遲確定同步結構是否已檢出，一直到根據為了確定在潛在同步結構后面的預期數據時間間隔內、數據比特的出現而執行的評價進一步分析之前(正如下文所說明的).根據所檢出數據的總數即，在猜想的同步結構時間間隔和在猜想的比特時間間隔期間內，可以對可能的同步結構執行追溯性的判定.返回到圖12A的流程圖，一旦巳經判定了同步結構，則在步驟480中，就像上面指出的那樣，根據兩個最大值和跨越點，來確定比特定時.即，為了確定每一個接著的數據比特時間間隔預期的起點和終點，把上速數值平均.一旦實現了這一點，則在步驟482中把SYNCH標志清除，以指出接著DSP將搜索任一可能的比特狀態的出現.然后再次調用子程序DET452，也參考圖12B,以與上述同樣的方式執行該子程序一直到步驟462，在步驟462中SYNCH標志的狀態指出應該確定比特狀態，然后處理進行到步驟486.在步驟486中，DSP以上述方式搜索指出"0"比特狀態或"1"比特狀態的碼分量的出現.一旦已經實現了這一點，則在步驟470中處理返回到圖12A主處理環中步驟4卯，在步驟490中確定是否已接收了足夠確定比特狀態的數據。為了這樣做，必須多次通過子程序452,因此，在第一次通過452以后，處理就返回到子程序DET452,以根據新的FFT執行又一次評價.一旦子程序452已經執行了預定的次數，則在步驟486中評價這樣采集的數據，以確定所接收的數據指出"0"狀態、"1"狀態、還是不定狀態(通過利用奇偶校驗數據，能夠分辨不定狀態)，即，把"0"倉SNR的總額與"1"倉SNR的總額相比較.不論哪個比較大，它就確定了數據狀態，如果那兩個總額相等，數椐為不定狀態.換句話說，如果"0"倉和"1"倉SNR的總額不等，但頗為接近，就可以宣告為不定的數據狀態。還有，如果使用了大量的數據符號，就可以把對其發現了最大SNR和的那個符號確定為所接收的符號.當處理又返回到步驟490時，檢出比特狀態的確定，處理進行到步驟492,在步驟492中，DSP在存儲器270中存儲數據，這數據是指出用來裝配成字的、相應比特狀態的數據，一個字具有預定個數的符號，符號由所接收音頻信號中已編碼的分量來表示.此后在步驟496中確定所接收的數據是否已提供已編碼字或信息的全部比特.如果沒有提供，處理則返回DET子程序452，以確定下一個預期信息符號的比特狀態。然而，如果在步驟496中確定該信息的最后一個符號已經收到，處理則返回到步騍450,設定SYNCH標志，以便通過檢出其同步符號的出現、來搜索新信息的出現，該同步符號如已編碼音頻信號中碼分量所表示的那樣.參考圖13,在某些實施例中，利用非碼音頻信號分量和其它噪聲(在本文中，總起來稱為"噪聲")之一或此二者產生一個比較值例如門限值，如功能方框276所指出.為了檢出碼分量的出現，針對該比較值，把已編碼音頻信號的一個或多個的部分相比較，如功能方框277所指出。最好是，首先，對已編碼音頻信號進行處理，把可能包括著碼分量的頻帶內的各分量隔離開來；然后，在某一時間期間內，把各分量積累起來，以便把噪聲平均掉，如功能方框圖278所指出.下面，參考圖14,以方框形式示^根據本發明的模扭解碼器實施例.圖14的解碼器包括與四組分量檢出器282、284、286和288耦合的輸入端280.利用每一組分量檢出器282~288在表示相應碼符號的輸入音頻信號中，檢出碼分量的出現.在圖14的實施例中，這樣來安排解碼器設備可以檢出4N(此處，N為整數)個碼分量中任一碼分量的出現，碼包括四個不同的符號、每一個符號由一組唯一的N個碼分量來表示。因此，四組282~288包括4N個分量檢出器.圖15中，以方框圖形式未出四組282~288中4N個分量檢出器之一的實施例，在這里，將其標為分量檢出器2卯.分量檢出器290具有與圖14中解碼器輸入端280耦合的、用來接收已編碼音頻信號的榆入端292.分量檢出器2卯包括具有噪聲估計濾波器294的上支路，在一個實施例中，噪聲估計濾波器294采取具有相對寬的通帶的帶通濾波器的形式，以通過中心頻率為要檢出的相應碼分量頻率的帶內音頻信號的能量，換句話說，最好是用兩個濾波器代替該噪聲估計濾波器294,其中一個濾波器的通帶從高于該要檢出的相應碼分量的頻率開始延伸，第二個濾波器通帶的上邊沿低于該要檢出的碼分量的頻率，把這兩個濾波合在一起后通過能量的頻率高于和低于(但不包括)該要檢出的分量的頻率、而在該分量頻率附近的頻率范圍內.噪聲估計濾波器294的輸出端與絕對值電路296的輸入端連接，絕對值電路296產生的輸出信號表示噪聲估計濾波器294輸出的絕對值，加到積分器300的輸入端上；積分器300積累其輸入信號，它產生的輸出值表示鄰近但不包括該要檢出的分量頻率的頻譜中各部分的信號能量，將此值輸出到差分放大器302的不倒相輸入端上；差分放大器作為對數放大器工作.圖15的分量檢出器還包括含有信號估計濾波器306的下支路，信號估計濾波器306具有與輸入端292耦合的用來接收已編碼音頻信號的輸入端，利用濾波器306使實際上窄于噪聲估計濾波器294中相對寬的頻帶的頻帶通過，罔此信號估計濾波器306實際上只通過頻率為要檢出的相應碼信號分量頻率的信號分量.信號估計濾波器306具有與又一個絕對值電路308的榆入端耦合的輸出端；利用絕對值電路308在其輸出端上產生表示通過信號估計濾波器306的信號絕對值的信號。絕對值電路308的輸出端與又一個積分器310的輸入端耦合；積分器310積累電路308輸出之值，它產生的輸出信號表示在預定的時間期間內、在信號估計濾波器的窄通帶內的能量.積分器300和310中的每一個都有一個耦合起來的清除端，用來接收加到端子312上的公共清除信號.清除信號由圖14所示控制電路314提供，控制電路314周期性地產生清除信號.返回到圖15,積分器310的輸出提供到放大器302的倒相輸入端上，放大器302有效地產生一個輸出信號，該輸出信號表示積分器310的輸出與積分器300的輸出之差.因為放大器302是對數放大器，所以，其可能的輸出值的范閨壓縮了，從而減小了加到窗比較器316上輸出信號的動態范圍、窗比較器316用來在給定的時間間隔內、撿出碼分量的出現或不出現，該時間間隔由控制電路314通過加清除信號來確定.當放大器302提供的輸入落在低門限值與固定的高門限值之間時，窗比較器輸出碼出現信號，此處，低門限值作為固定值加到比較器316的低門限值輸入端子上，固定的高門限值加到比較器316的高門限值輸入端子上.再參考圖14,每一個分量檢出器組的N個分量檢出器中的每一個分量檢出器290偶合其相應窗比較器316的輸出端到碼確定邏輯電路320的一個輸入端上。在控制電路314建立的多個清除周期內，電路320在控制電路314的控制下積累來自4N個分量檢出電路290的碼出現信號.當按照下述那樣建立的檢出給定符號的時間間隔結束時，碼確定邏輯電路320根據在該時間間隔期間內、對該符號檢出的分量個數最多，確定哪一個碼符號接收到了，并且，在輸出端322上輸出指出已檢出碼符號的信號。可以把輸出信號存儲到存儲器中，裝配成更長的消息或數據文件，將其發送出去或別樣的利用(例如，作為控制信號).對于上述(結合圖ll、12A、12B、14和15)解碼器的符號檢出時間間隔可以根據與每一條已編碼消息一起發送的并具有預定持續時間和順序的同步符號的定時而建立.例如，在一音頻信號中包括的一條已編碼消息可能包括兩個數據時間間隔的已編碼E符號，后面跟著兩個數據時間間隔的已編碼S符號，都像上面連同圖4所描述的那樣.圖ll、12A、12B、14和15的解碼器有效地開始搜索第一預期的同步符號的出現，即在預定的周期期間內發送的已編碼E符號；并確定E符號的傳輸時間間隔.此后，解碼器搜索表征符號S的碼分量的出現，當檢出該符號S時、解碼器確定其傳榆時間間隔.根據已檢出的傳輸時間間隔、確定從E符號到S符號過渡的點，根據這個點、設定對每一種數據比特符號的檢出時間間隔.在每一個檢出時間間隔期間內，解碼器積累碼分量，以便以上述方式確定在該時間間隔內發送的相應符號.雖然圖14和15中實施例的各元件是以模擬電路來實現的，但是，將會意識到，利用數字電路也可以全部或部分地實現所執行的相同功能。下面，參考圖16和17，其中，示出用來產生聽眾對廣泛傳播的信息，例如電視和廣播節目的評價.圖16通過空中廣播音頻信號的無線電廣播電臺的方框圖，為了識別電臺和廣播時間已把該音頻信號編碼.如果需要，還可以把廣播的節目或片斷的識別包括進去。節目音頻源340，例如小型盤放音機、數字音頻磁帶放音機、或實況轉播音頻源由電臺管理人員借助于控制設備342控制、可控地輸出要廣播的音頻信號，把節目音頻源的輸出端344與編碼器348的輸入端耦合起來，根據圖3的實施例，還包括DSP104、帶通濾波器120、模-數變換器(A/D)124、數-模變換器(DAC)140和加法電路142.控制設備342包括圖3實施例的主處理器90、鍵盤96和監視器100,因此，把固16的控制設備342中包括的主處理器與編碼器348中包括的DSP耦合起來.編碼器348在控制設備342的控制下運轉，以便在要發送的音頻中周期性地包括已編碼的消息，這種消息包括適當的識別數據.編碼器348把已編碼的音頻輸出到無線電發射機350的輸入端上，發射機350以已編碼的節目音頻調制栽波，借助于天線352通過空中把栽波發送出去.包括在控制設備342中的主處理器借助于鍵盤被編程，以控制編碼器輸出適當的、包括電臺識別數據的已編碼消息.主處理器借助于在其中的基準時鐘電路自動地產生廣播的時間數據.還參考圖17，把該系統的個人監視設備380裝入外殼382中>382的尺寸小到足以帶在參加聽眾評價調查的每一個聽眾成員身上.給每一個聽眾成員配備一個個人監視設備，例如設備380，在例如預定為期一周的調查期間內、每一天的幾段特定時間中，聽眾成員要把該設備380帶在身上。個人監視設備380包括無方向性話筒386,話筒386拾取帶著設備380的聽眾成員可以得到的聲音，這種聲音包括由收音機(例如，圖17中的收音機390)楊聲器再生的廣播節目.個人監視設備380還包括信號調整電路394,該電路394具有與話筒386的輸出端耦合的輸入端，并且，用來放大話筒386的輸出、還對其進行帶通濾波，帶通濾波用來衰減在包括圖16中編碼器348所產生節目音頻中包括的碼的各個頻率分量的音頻頻帶以外的那些頻率，還用來執行為模-數變換作準備的反混淆濾波.個人監視設備380的數字電路以功能方框圖的形式示于圖17,它包括解碼器方框和控制方框，這兩個方框例如可以借助于數字信號處理器來實現。把節目和數據存儲的存儲器404與解碼器400耦合起來、以便接收用于存儲的已檢出碼，還與用來控制存儲器404的讀和寫搡作的控制方框402耦合起來.把輸入/輸出(I/O)電路406與存儲器404耦合起來，以便接收要由個人監聽設備380輸出的數據，和在存儲器404中存儲信息、例如節目指令，還把1/0電路406與用來控制設備380的輸入和輸出操作的控制方框402耦合起來.解碼器400根據上述圖11的解碼器操作，輸出要存儲到存儲器404中、的電臺識別和時間碼數據.個人監視設備380還備有在原理上以410指出的連接器，用來輸出存儲在存儲器404中的、積累的電臺識別和時間碼數據，以及接收來自外部設備的指令.個人監視設備380最好能夠與在序號為No,08/101558、申請日期為1993年8月2曰、標題為"對聽眾監視/記錄設備的柔和刺激"的美國專利申請書中公開的連接站一起工作，該申請書與本申請書共同受讓，該申請書在這里列為參考資料.此外，個人監視設備380最好備有在所迷序號為No.08/101558的美國專利申請書中也公開了的、便攜式廣播輻射監視設備的附加特點.連接站通過調制解調器、經過電話線與中心數據處理裝置通信，向該處理裝置上行裝入識別和時間碼數據，以產生有關聽眾收看和/或收聽的報告.中心裝置還可以向連接站下行裝入信息(例如，可以執行的程序信息)，供連接站使用和/或提供給設備380,中心裝置還可以通過射頻信道，例如以本發明方式、用這樣的信息編碼的現有調頻廣播，對連接站和/或設備380提供信息.連接站和/或設備380備有調頻接收機(為了簡單明了起見，未示出)，用來把已編碼的調頻廣播解調，將其提供到根據本發明的解碼器上.還可以通過電纜或其它傳輸媒介，來提供已編碼的調頻廣播.除了借助于個人監視設備進行監視以外，還可以使用固定設備(例如，機上設備).為了從接收機或其它裝置接收電氣形式的已編碼音頻，可以使用例如圖17的話筒386那樣的話筒，把機上設備耦合上去.于是，機上設備就可以在有或沒有監視聽眾配合的情況下，通過利用本發明來監視選定的信道。考慮本發明編碼和解碼技術的其它應用，在一種應用中，把用來允許進行廣告監視的碼、提供到廣告的音跡上，從而確保那些廣告已在同意的時間(由電視或無線電廣播或其它)發送出去.在又一些其它應用中，把控制信號以根據本發明產生的碼的形式發送出去。在一種這樣的應用中，一種交互作用的玩具接收和解碼包括在電視或無線電廣播、或聲音記錄的音頻部分中的一種已編碼控制信號，并且，執行相應的動作.在另一種這樣的應用中，把原始控制碼包括在電視或無線電廣播、或聲音記錄的音頻部分中，使得接收或再生設備通過把這樣的碼解碼可以執行原始的控制功能，有逸擇地預防接收或再生廣播和記錄.還可以把控制碼包括在蜂窩電話傳輸中，以限制非法訪問蜂窩電話ID的應用，在另一種應用中，把碼包括到電話傳輸中，區別聲音傳輸和數據傳輸，適當地控制傳輸通路的選擇，以避免不可靠地發送的數椐.還可以實現各種發射機識別的功能，例如，確保軍事傳輸的可靠性，和與飛行器語言通信的可靠性.還考慮了一些監視應用.在一種這樣的應用中，參與市場調查的人研究戴上接收加到公共廣播或類似音頻信號上的編碼消息的個人監視器，在零售商店或無車商店區內，記錄參與人的出席.在另一種這樣的應用中，雇員戴上接收加到音頻信號上的編碼消息的個人監視器，在工廠里監視他們出席在指定位置上.通過利用本發明編碼技術和解碼技術，還可以實現保密通信.在一種這樣的應用中，借踏于根據本發明的編碼和解碼，通過分配碼分量的電平使得碼被水下環境聲所掩蔽、或者被起源于碼發射機位置上的聲源所掩蔽，來執行保密的水下通信.在另一種這樣的應用中，通過把被掩蔽的碼包括到要利用傳呼設備接收和解碼的、通過空中的其它音頻信號傳輸中，進行保密的傳呼傳輸.本發明的編碼和解碼技術還可以用于證實語言信令。例如，在電話定貨的應用中，存儲的語言印刷品可以與活的發聲相比較.作為另一個例子，例如，可以把保密的數字和/或一天里的時間編碼并與講出的言詞'組合，然后解碼，用于講出言詞的自動控制處理.在這種情況下，編碼設備可以是電話或其它語言通信設備的附件、或者是，當直接存儲講出的言詞而不通過電話線之類發送時^t用的其它單獨的固定設備.又一種47應用是，在便攜式電話的存儲器中，提供證實碼，使得語言流包括證實碼，由此，允許檢出非法傳輸.通過把數據包括到語言或其它音頻傳輸中，還可以實現更好地利用通信信道的帶寬.在一種這樣的應用中，把飛行器儀表中數據指示的讀數包括到空對地的語言傳輸中，通知飛行器工作狀態的地面控制器，而不需要分開的語言和數據信道.選擇碼的電平，使得碼分量被語言傳輸所掩蔽，從而避免它們之間的干擾.通過借助于本發明編碼技術在每一個合法拷貝的音頻部分上把一個唯一的識別號編碼，也可以檢出侵害磁帶版權的行為，即非法拷貝有版權的作品，例如音頻/視頻記錄和音樂.如果從多個拷貝中撿出了該已編碼的識別號，非法拷貝則是顯然的，又一中應用是，通過利用裝有根據本發明解碼器的VCR，確定了已記錄的節目，根據本發明,'把視頻節目(例如，娛樂節目、廣告、等)與識別該節目的識別碼一起編碼.當把VCR設置于記錄方式時，記錄信號的音頻部分提供到解碼器上，檢出其中的識別碼.把檢出的碼存儲到VCR的存儲器中，以便接著用于產生記錄用法的報告.通過利用本發明，能夠采集那種指出已由電臺廣播或已由供應商發送的有版權作品的數據，以查清有關版稅的責任.把作品與唯一地識別該作品的相應識別碼一起編碼.把由一個或一個以上的電臺廣播的或由供應商發送的信號提供給監視設備，監視設備就將其音頻部分提供給根據本發明的解碼器，解碼器檢出在其中出現的識別碼.把已檢出的碼存儲在存儲器中，以便用于產生要用來訪問版稅責任的報告。根據MPEG(活動圖象專家組)_2標準建議的解碼器，已經包括了為提取根據本發明的已編碼數據所需的某些聲音擴張處理元件，因此，記錄禁止技術(例如，為了防止非法記錄有版權的作品)所利用的根據本發明的碼、很好地適合于MPEG-2解碼器，把根據本發明的適當解碼器提供到記錄裝置上、或者作為附件提供到記錄裝置上，該解碼器檢出為了記錄而提供的音頻中拷貝禁止碼的出現.記錄裝置響應于這樣檢出的禁止碼，禁止記錄相應的音頻信號和任何伴隨著的信號，例如視頻信號.根據本發明編碼的版權信息在帶內，不需要附加的定時或同步，自然地伴隨著節目素材.在又另一些應用中，通過空中發送的節目，通過電纜廣播或其它媒介發送的節目，或記錄在磁帶、盤、或其它媒介上的節目包括與、一個或一個以上觀眾或聽眾用來搡作設備的控制信號一起編碼的音頻部分.例如，描繪騎自行車的人可以走的路徑的節目，包括與控制信號一起根據本發明編碼的音頻部分，該控制信號供靜止的鍛煉自行車或大車根據所畫路徑的明顯傾斜控制踏板阻力之用.當用戶蹬該靜止自行車時，他(她)在電視機或其它監視器上觀看該節目，節目的音頻部分作為聲音再生出來。靜止自行車上的話筒轉換所再生的聲音，根據本發明的解碼器檢出聲音中的控制信號，把控制信號提供到鍛煉自行車的踏板阻力控制裝置上.從上述將會意識到，本發明技術可以通過全部或部分地利用模擬或數字電路而實現，還可以意識到，其全部或部分處理功能可以利用硬件電路、或通過利用數字信號處理器、徵處理器、微計算機、多處理器(例如，并行的處理器)、等等來執行.在這里，雖然已詳細討論了本發明的特定實施例，但是，應該了解，本發明并不局限于那些準確的實施例，還應該了解，熟悉這種技術的人在不脫離附件權利要求書中所規定本發明范閨或精神的情況下，可以形成各種變型。權利要求1.一種用于對已編碼音頻信號中的碼進行解碼的設備，該已編碼音頻信號具有多個頻率分量，這些頻率分量包括多個音頻頻率信號分量和至少一個碼頻分量，該碼頻分量具有預定的音頻頻率和預定的幅度，以便把該至少一個碼頻分量與多個音頻頻率的信號分量區別開來，其特征在于，包括用來在包括該至少一個碼頻分量的預定音頻頻率的音頻頻率的第一范圍內，確定該已編碼音頻信號中頻率分量幅度的裝置；用來根據所述音頻信號的在頻率范圍為高于和低于音頻頻率的所述第一范圍的窗口內的各個不同的頻率范圍的幅度，對音頻頻率的所述第一范圍建立噪聲幅度的裝置，其中所述用于建立噪聲幅度的裝置包括用于計算所述音頻信號的屬于處于所述窗口內的所述各個不同的頻率范圍的頻率的平均能量的裝置，以及包括用于引入和合并所述窗口內的能量級低于所述平均能量的分量的裝置；以及用來基于由此建立的噪聲幅度和在其中確定的頻率分量的幅度，對音頻頻率的所述第一范圍內的所述至少一個碼頻分量進行解碼的裝置。2.如權利要求1所述的設備，其特征在于，用于對至少一個頻率分量進行解碼的裝置用來將頻率的所述第一范圍內的頻率分量的幅度與噪聲幅度進行比較。3.如權利要求2所述的設備，其特征在于，所述用于對至少一個頻率分量進行解碼的裝置用來形成音頻頻率的所述笫一范圍內的頻率分量對噪聲幅度的信噪比。4.如權利要求3所述的設備，其特征在于，所述用于對至少一個頻率分量進行解碼的裝置用來將所述信噪比與預定值進行比較。5.如權利要求1所述的設備，其特征在于，所述用于建立噪聲幅度的裝置用來基于所述音頻信號在所述預定音頻頻率的頻率鄰區內的頻率分量建立所述噪聲幅度。6.如權利要求5所述的設備，其特征在于，所述用于建立噪聲幅度的裝置用于僅利用所述頻率鄰區內幅度小于噪聲分量門限的那些頻率分量來建立所述噪聲幅度。7.如權利要求6所述的設備，其特征在于，所述用于建立噪聲幅度的裝置用于基于所述頻率鄰區內幅度小于所述噪聲幅度門限的頻率分量的組合來建立所述噪聲幅度。8.如權利要求7所述的設備，其特征在于，所述用于建立噪聲幅度的裝置用于基于所述頻率鄰區內的頻率分量的平均來建立噪聲分量門限。9.如權利要求5所述的設備，其特征在于，所述用于建立噪聲幅度的裝置用于基于所述頻率鄰區內頻率分量的組合來建立所述噪聲幅度。10.如權利要求l所述的設備，其特征在于，所述設備包括用于將所述音頻信號分成多個頻率范圍的裝置，所述多個頻率范圍包括音頻頻率的所述第一范圍和該音頻頻率的所述第一范圍的頻率鄰區內的多個其它頻率范圍，以及包括用于基于所述其它頻率范圍內的分量建立所述噪聲幅度的裝置。11.如權利要求10所述的設備，其特征在于，所述多個其它頻率范圍中的至少一些頻率范圍包括高于音頻頻率的所述第一范圍的頻率，而所述多個其它頻率范圍中的至少一些頻率范圍包括低于音頻頻率的所述第一范圍的頻率。12.如權利要求11所述的設備，其特征在于，用于將所述音頻信號分成多個頻率范圍的所述裝置用于采用傅立葉變換形成所述多個音頻頻率范圍，使得所述多個音頻頻率范圍包括從(j-w)到(j+w)的頻率倉，其中j是音頻頻率的所述第一范圍的頻率倉編號，而W是涵蓋音頻頻率的所述第一范圍的窗口范圍。13.—種收集用于產生廣泛傳播的信息的聽眾評價的數據的設備，其包括如權利要求1所述的設備和用于接收所述廣泛傳播的信息的音頻信號的輸入端，所述音頻信號中具有已編碼的聽眾測量消息，如權利要求1所述的設備與所述輸入端耦合，以接收所述音頻信號并可用于對所述音頻信號中的所述聽眾測量消息進行解碼。14.如權利要求13所述的設備，其特征在于，所述輸入端包括麥克風。15.如權利要求13所述的設備，其特征在于，所述輸入端和如權利要求1所述的設備被包括在可在聽眾成員的身上攜帶的個人監視裝置中。16.如權利要求15所述的設備，其特征在于，所述輸入端包括麥克風。17.如權利要求13所述的設備，其特征在于，所述設備包括含所述輸入端和如權利要求1所述設備的靜止監視裝置。18.如權利要求13所述的設備，其特征在于，所述聽眾測量消息包括由多個碼頻分量構成的消息符號，并且如權利要求1所述的設備用于通過對所述多個碼頻分量中的至少一些碼頻分量進行解碼并對該已解碼的碼頻分量進行評估來對該消息符號進行解碼。19.如權利要求18所述的設備，其特征在于，所述消息符號的多個碼頻分量中的每個碼頻分量是具有不同于所有其它碼頻分量的固定頻率的音調。20.如權利要求13所述的設備，其特征在于，所述聽眾測量消息包括在所述音頻信號中順序排列的多個消息符號，每個所述消息符號包括多個碼頻分量，其中，如權利要求1所述的設備用于對所述多個碼頻分量中的至少一些碼頻分量進行解碼。21.如權利要求20所述的設備，其特征在于，所述多個消息符號的所述多個碼頻分量中的每個碼頻分量是具有不同于所有其它碼頻分量的固定頻率的音調。22.如權利要求13所述的設備，其特征在于，所述聽眾測量消息包括多個消息符號，每個消息符號具有多個碼頻分量，以致所述消息符號之一的至少一些碼頻分量與所述消息符號中的另一個消息符號的至少一些碼頻分量同時存在于所述音頻信號中，其中，如權利要求1所述的設備用于對所述至少一些碼頻分量進行解碼。23.—種用來對已編碼音頻信號中的碼進行解碼的方法，該已編碼音頻信號具有多個頻率分量，這些頻率分量包括多個音頻頻率信號分量和至少一個碼頻分量，該碼頻分量具有預定的音頻頻率和預定的幅度，以便把該至少一個碼頻分量與多個音頻頻率的信號分量區別開來，其特征在于，包括下列步驟在包括該至少一個碼頻分量的預定音頻頻率的音頻頻率的笫一范圍內，確定該已編碼音頻信號中頻率分量的幅度；根據所述音頻信號的在頻率范圍為高于和低于音頻頻率的所述第一范圍的窗口內的各個不同的頻率范圍的幅度，對音頻頻率的所述第一范圍建立噪聲幅度，其中建立噪聲幅度包括計算所述音頻信號的屬于處于所述窗口內的所述各個不同的頻率范圍的頻率的平均能量以及引入和合并所述窗口內的能量級低于所述平均能量的分量；以及基于由此建立的噪聲幅度和在其中確定的頻率分量的幅度，對音頻頻率的所述笫一范圍內的所述至少一個碼頻分量進行解碼。24.如權利要求23所述的方法，其特征在于，對所述至少一個碼頻分量進行解碼包括將頻率的所述第一范圍內的頻率分量的幅度與噪聲幅度進行比較。25.如權利要求24所述的方法，其特征在于，將音頻頻率的所述第一范圍內的頻率分量的幅度與噪聲幅度進行比較包括形成該音頻頻率所述第一范圍內頻率分量對噪聲幅度的信噪比。26.如權利要求25所述的方法，其特征在于，對所述至少一個碼頻分量進行解碼包括將所述信噪比與預定值進行比較。27.如權利要求23所述的方法，其特征在于，所述方法包括基于預定音頻頻率的頻率鄰區中音頻信號的頻率分量來建立噪聲幅度。28.如權利要求27所述的方法，其特征在于，所述方法包括僅使用所述頻率鄰區內幅度小于噪聲分量門限的那些頻率分量。29.如權利要求28所述的方法，其特征在于，所述方法包括基于所述頻率鄰區內幅度小于所述噪聲分量門限的頻率分量的組合來建立噪聲幅度。30.如權利要求29所述的方法，其特征在于，所述方法包括基于所述頻率鄰區內頻率分量的平均來建立所述噪聲分量門限。31.如權利要求27所述的方法，其特征在于，所述方法包括基于所述頻率鄰區內頻率分量的組合來建立噪聲幅度。32.如權利要求23所述的方法，其特征在于，所述方法包括將所述音頻信號分成多個頻率范圍，所述多個頻率范圍包括音頻頻率的所述第一范圍和在該音頻頻率的所述第一范圍的頻率鄰區內的多個其它頻率范圍；以及基于所述其它頻率范圍內的分量建立噪聲幅度。33.如權利要求32所述的方法，其特征在于，所述多個其它頻率范圍中的至少一些頻率范圍包括高于音頻頻率的所述第一范圍的頻率，而所述多個其它頻率范圍中的至少一些頻率范圍包括低于音頻頻率的所述第一范圍的頻率。34.如權利要求33所述的方法，其特征在于，所述方法包括采用傅立葉變:J奐形成所述多個音頻頻率范圍，并且所述多個音頻頻率范圍包括從(j-w)到(j+w)的頻率倉，其中j是音頻頻率的所述笫一范圍上的頻率倉編號，而w是涵蓋音頻頻率的所述第一范圍的窗口范圍。35.—種收集用于產生廣泛傳播的信息的聽眾評價的數據的方法，包括按照權利要求23所述的方法對所述廣泛傳播的信息的音頻信號中的已編碼聽眾測量消息進行解碼。36.如權利要求35所述的方法，其特征在于，所述廣泛傳播的信息包括無線電廣播。37.如權利要求35所述的方法，其特征在于，所述廣泛傳播的信息包括電4見廣才番。38.如權利要求35所述的方法，其特征在于，所述方法包括使用麥克風接收所述音頻信號。39.如權利要求35所述的方法，其特征在于，所述方法包括在聽眾成員身上攜帶的個人監視裝置中接收所述音頻信號。40.如權利要求39所述的方法，其特征在于，所述方法包括使用所述個人監視裝置的麥克風接收所述音頻信號。41.如權利要求40所述的方法，其特征在于，所述方法包括按照權利要求23所述的方法在所述個人監一見裝置內對所述編碼消息進行解碼。42.如權利要求35所述的方法，其特征在于，所述方法包括在靜止監視裝置中接收所述音頻信號。43.如權利要求35所述的方法，其特征在于，所述方法包括通過按照如權利要求23所述方法對構成所述編碼消息的多個碼頻分量中的至少一些碼頻分量進行解碼，并且對所述解碼的碼頻分量進行評估以對所述編碼消息的消息符號進行解碼，從而對該消息符號進行解碼。44.如權利要求43所述的方法，其特征在于，所述消息符號的所述多個碼頻分量中的每個碼頻分量是具有不同于所有其它碼頻分量的固定頻率的音調。45.如權利要求35所述的方法，其特征在于，所述方法包括才妄收所述音頻信號中順序排列的多個消息符號，每個所述消息符號包括多個碼頻分量，按照權利要求23所述的方法對所述多個碼頻分量中的至少一些碼頻分量進行解碼，以及對已解碼的碼頻分量進行評估以對所述消息符號進行解碼。46.如權利要求45所述的方法，其特征在于，多個所述消息符號的多個碼頻分量中的每個碼頻分量是具有不同于所有其它碼頻分量的固定頻率的音調。47.如權利要求35所述的方法，其特征在于，所述方法包括接收多個消息符號，每個消息符號包括多個碼頻分量，以致所述消息符號之一的至少一些碼頻分量與另一個消息符號的至少一些碼頻分量同時存在于所述音頻信號中；采用如權利要求23所述的方法對所述多個碼頻分量中的至少一些碼頻分量進行解碼；以及對已解碼的碼頻分量進行評估以對所述消息符號進行解碼。48.—種用來對已編碼音頻信號中的碼進行解碼的數字計算機，該已編碼音頻信號具有多個頻率分量，這些頻率分量包括多個音頻頻率信號分量和至少一個碼頻分量，該碼頻分量具有預定的音頻頻率和預定的幅度，以便把該至少一個碼頻分量與多個音頻頻率的信號分量區別開來，其特征在于，包括用來接收該已編碼音頻信號的輸入端；處理器，與輸入端耦合起來、以接收已編碼音頻信號，并且，該處理器被程序設計用來在包括該至少一個碼頻分量的預定音頻頻率的音頻頻率的第一范圍內確定該已編碼音頻信號中頻率分量的幅度；該處理器被進一步編程，以便根據所述音頻信號的在頻率范圍為高于和低于音頻頻率的所述第一范圍的窗口內的各個不同的頻率范圍的幅度，對音頻頻率的所述第一范圍建立噪聲幅度，其中建立噪聲幅度包括計算所述音頻信號的屬于處于所述窗口內的所述各個不同的頻率范圍的頻率的平均能量以及引入和合并所述窗口內的能量級低于所述平均能量的分量；并且，基于由此建立的噪聲幅度和在其中確定的頻率分量的幅度，對在音頻頻率的所述笫一范圍內的所述至少一個碼頻分量進行解碼；該處理器可基于對該至少一個碼頻分量的解碼產生碼輸出信號；以及與該處理器耦合起來、提供碼信號的輸出端。49.一種包括如權利要求48所述的數字計算機、用于收集用于產生廣泛傳播的信息的聽眾評價的數據的設備，其中，所述輸入端耦合成接收所述廣泛傳播信息的音頻信號，所述音頻信號其中具有編碼的聽眾測量消息，并且所述數字計算機可對該聽眾測量消息進行解碼。50.如權利要求49所述的設備，其特征在于，所述設備包括可在聽眾成員身上攜帶的個人監視裝置，該個人監視裝置包括如權利要求48所述的數字計算機。51.如權利要求50所述的設備，其特征在于，所述輸入端包括麥克風。52.如權利要求49所述的設備，其特征在于，所述設備包括含如權利要求48所述的數字計算機的靜止監視裝置。全文摘要提供了用來把至少具有一個碼頻分量的碼(68)、包括到音頻信號(66)中的設備和方法。評價在音頻信號中各頻率分量對于人的聽覺掩蔽碼頻分量的能力(64)，并且，基于這些評價值把一個幅度(76)分配給碼頻分量。還提供了用來在已編碼音頻信號中檢出碼的方法和設備。基于在包括碼分量頻率的音頻頻率范圍內、預測的碼幅度或噪聲幅度，檢出在已編碼音頻信號中的碼頻分量。文檔編號H04H60/17GK101425858SQ20081014906公開日2009年5月6日申請日期1995年3月27日優先權日1994年3月31日發明者J·M·詹森,M·M·佩雷特恩,R·B·格雷比爾,S·哈桑,W·D·林奇,W·沙賓申請人:塞里迪安公司阿比特龍分公司