專利名稱：立體音頻解碼器以及多工信號(hào)解碼方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于立體音頻的解碼裝置和方法，尤其是有關(guān)于從多工信號(hào) (Multiplex Signal)解碼出立體音頻的技術(shù)。
背景技術(shù)：
圖1為已知的立體音頻解碼器100架構(gòu)圖。在無(wú)線廣播的規(guī)范中，立體音頻中包 含了左聲道信號(hào)L和右聲道信號(hào)R，是由廣播臺(tái)或發(fā)射器調(diào)制成多工信號(hào)MPX的形式以進(jìn)行 傳輸。為了便于接收端將該多工信號(hào)解碼還原為左聲道信號(hào)L和右聲道信號(hào)R，該多工信號(hào) MPX的格式制定如下MPX = (L+R) + (L-R) sin2 ω pt+V (L-R) sin ω pt (1)其中左聲道信號(hào)L和右聲道信號(hào)R代表左聲道和右聲道的基頻信號(hào)，2 ωρ代表子 載波(subcarrier)頻率，而ωρ代表導(dǎo)航波(pilot)頻率，恰好為子載波頻率的一半。而V 則代表導(dǎo)航波部分的振幅。由于導(dǎo)航波頻率ωρ是已知的值，所以接收器可以借著本身的 解調(diào)制機(jī)制將左右差分信號(hào)L-R還原回來(lái)。然而，在實(shí)際的傳輸環(huán)境下，接收器所接收到的信號(hào)并非如此完美，而且接收器本 身產(chǎn)生的導(dǎo)航波頻率盡然與發(fā)射器的導(dǎo)航波頻率完全符合，所以解調(diào)制誤差是存在 的。如果把接收器和發(fā)射器之間的頻率誤差列入考慮的話，所接收到的多工信號(hào)MPX可表 示為下式MPX = (L+R) + (L-R) sin (2 ω pt+2 α ) +Vsin (ω pt+ α ) (2)其中α代表相該多工信號(hào)MPX相對(duì)接收器導(dǎo)航波頻率的相位差，而子載波頻率的 相位差恰為兩倍，2α。當(dāng)該多工信號(hào)MPX輸入圖1中的音頻接收器100后，即可通過(guò)幾個(gè) 解調(diào)制的步驟還原出左右聲道信號(hào)左聲道信號(hào)L和右聲道信號(hào)R。該音頻接收器100中包 含了子載波模塊106，專門提供該子載波頻率2ωρ以對(duì)該多工信號(hào)MPX進(jìn)行解調(diào)制。更具 體地說(shuō)，該子載波模塊106將該多工信號(hào)MPX乘上具有該子載波頻率2 ω ρ的正弦波和余弦 波，以產(chǎn)生子載波同相混成信號(hào)MSI和子載波正交混成信號(hào)MSQ，表示為下式MSI = MPX*sin2 ω pt = 1/2 (左右差分信號(hào) L-R) *cos2 α +· · · (3)MSI = MPX*cos2 ω pt = 1/2 (左右差分信號(hào) L-R) *sin2 α +· · · (4)其中第(3)式和第(4)式中只表示出了頻率為2 α的部分。高頻成分因?yàn)閷?huì)在 后續(xù)處理中被消除忽略，所以在此不詳細(xì)列出。此外，音頻接收器100中尚包含了導(dǎo)航波模塊102，與子載波模塊106相似，但卻是 專門提供導(dǎo)航波頻率ωρ，以對(duì)該多工信號(hào)MPX進(jìn)行解調(diào)制。換句話說(shuō)，該導(dǎo)航波模塊102 將該多工信號(hào)MPX乘上具有導(dǎo)航波頻率ωρ的正弦波和余弦波，以產(chǎn)生一組導(dǎo)航波同相混 成信號(hào)MPI和導(dǎo)航波正交混成信號(hào)MPQ，表示為下式MPI = MPX氺sin ω pt = V*cos α +. . . (5)MPQ = MPX*cos ω pt = V*sin α +· · . (6)同樣的，在第(5)式和第(6)式中省略了高頻雜項(xiàng)的表示。接著，該導(dǎo)航波同相混成信號(hào)MPI和導(dǎo)航波正交混成信號(hào)MPQ被送至第三濾波模塊104，將那些沒表示出來(lái)的高頻 雜項(xiàng)濾掉之后，輸出只具有導(dǎo)航波頻率成分的導(dǎo)航波同相純信號(hào)#PI和導(dǎo)航波正交純信號(hào) #PQ #PI = V*cosa (7)#PQ = V*sina (8)接著，導(dǎo)航波同相純信號(hào)#PI和導(dǎo)航波正交純信號(hào)#PQ被送至一誤差測(cè)量器110 進(jìn)行收斂運(yùn)算，以求出相位偏移量α的精確值。具體地說(shuō)，該誤差測(cè)量器110根據(jù)下式求 出cos2 α和Sin2 α的值假設(shè)A = V2，代表導(dǎo)航信號(hào)的質(zhì)量指針，則A = (V*cos a )2+(V*sin α )2(9)Acos2a = (V*cosa )2-(V*sina )2 (10)Asin2a = (V*cosa )*(V*sina ) (11)為了求得cos2 α和sin2 α，必須消去第(9)式所示的Α。在已知的作法中，例如 美國(guó)專利第US544，2709號(hào)，會(huì)將第(10)式和第(11)式所求得的值經(jīng)過(guò)一次動(dòng)態(tài)平均算法 收斂之后，才產(chǎn)生最后的cos2 α和Sin2 a。最后該誤差測(cè)量器110把cos2 α和sin2 α的 值當(dāng)成校正信號(hào)#ERR傳送給校正器108。而該校正器108根據(jù)該校正信號(hào)#ERR將子載波 模塊106傳送而來(lái)的子載波同相混成信號(hào)MSI和子載波正交混成信號(hào)MSQ處理之后可以計(jì) 算出左右差分信號(hào)L-R。接著，聲道分離器112耦接校正器108的輸出端，根據(jù)左右差分信 號(hào)L-R和多工信號(hào)MPX的值算出左聲道混成信號(hào)#L和右聲道混成信號(hào)#R，最后再由一低通 濾波器114將該左聲道混成信號(hào)#L和右聲道混成信號(hào)#R中的高頻噪聲過(guò)濾掉，而輸出正 確的左聲道信號(hào)L和右聲道信號(hào)R。已知的作法僅考慮相位偏移α存在的狀況。然而，除了相位偏移，多工信號(hào)MPX 和音頻接收器100之間也可能包含頻率偏移(frequency offset)或時(shí)序偏移(timing offset) 0因此實(shí)際使用時(shí)仍然可能產(chǎn)生錯(cuò)誤。另外，已知的誤差測(cè)量器110在計(jì)算相位偏 移量時(shí)，需要一段時(shí)間才能收斂至較佳結(jié)果，整體效能在此產(chǎn)生瓶頸。而子載波模塊106計(jì) 算出的子載波同相混成信號(hào)MSI和子載波正交混成信號(hào)MSQ中，包含了不符需求的高頻噪 聲，因此校正器108以校正信號(hào)#ERR處理子載波同相混成信號(hào)MSI和子載波正交混成信號(hào) MSQ時(shí)，所產(chǎn)生的左右差分信號(hào)L-R難免受到干擾影響。最后一級(jí)濾波器114雖然可以在輸 出左聲道信號(hào)L和右聲道信號(hào)R的前濾除高頻噪聲，但是所產(chǎn)生的延遲還是會(huì)拖累整體的 信號(hào)串流效率。綜上所述，現(xiàn)有的多工信號(hào)解碼電路是有待加強(qiáng)的。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種立體音頻解碼器，使用較少的電路，以較快的效能，將 多工信號(hào)解碼為立體音頻。當(dāng)多工信號(hào)輸入該立體音頻解碼器之后，首先由第一濾波模塊 過(guò)濾該多工信號(hào)，以產(chǎn)生左右加總信號(hào)。同時(shí)，子載波模塊將該多工信號(hào)以子載波頻率進(jìn)行 調(diào)制，以產(chǎn)生子載波混成信號(hào)。該子載波混成信號(hào)包含第一高頻成分和第一低頻成分，其中 該第一低頻成分為該立體音頻解碼器和該多工信號(hào)之間的子載波相位差。該子載波混成信 號(hào)接著被傳送至第二濾波模塊，在其中的第一高頻成分被濾除之后，輸出只包含該第一低 頻成分的子載波純信號(hào)。此外，該立體音頻解碼器尚包含導(dǎo)航波模塊，同時(shí)將該多工信號(hào)以導(dǎo)航波頻率進(jìn)行調(diào)制，以產(chǎn)生導(dǎo)航波混成信號(hào)。該導(dǎo)航波混成信號(hào)中包含第二高頻成分和 第二低頻成分，而該第二低頻成分的頻率即為該立體音頻解碼器和該多工信號(hào)之間的導(dǎo)航 波相位差。該導(dǎo)航波混成信號(hào)接著被傳送至第三濾波模塊進(jìn)行濾波。該第三濾波模塊在濾 除該第二高頻成分之后，產(chǎn)生只包含該第二低頻成分的導(dǎo)航波純信號(hào)。誤差測(cè)量器接著根 據(jù)該導(dǎo)航波純信號(hào)檢測(cè)該導(dǎo)航波相位差，以產(chǎn)生校正信號(hào)。校正器耦接該第二濾波模塊和 該誤差測(cè)量器，根據(jù)該校正信號(hào)修正該子載波純信號(hào)中的該子載波相位差，以產(chǎn)生左右差 分信號(hào)。最后由耦接該第一濾波模塊和該校正器的聲道分離器根據(jù)該左右加總信號(hào)和左右 差分信號(hào)解碼出該立體音頻的左聲道信號(hào)和右聲道信號(hào)。本發(fā)明還提供了一種多工信號(hào)解碼方法，用以將多工信號(hào)解碼為立體音頻，其中 該多工信號(hào)包含基頻成分、子載波成分以及導(dǎo)航波成分，該多工信號(hào)解碼方法包含低通過(guò) 濾該多工信號(hào)，以產(chǎn)生只包含該基頻成分的左右加總信號(hào)；將該多工信號(hào)以子載波頻率進(jìn) 行調(diào)制，以產(chǎn)生子載波混成信號(hào)，包含第一高頻成分和第一低頻成分，其中該第一低頻成分 包含該子載波成分和該子載波頻率之間的子載波相位差；濾除該第一高頻成分，產(chǎn)生只包 含該第一低頻成分的子載波純信號(hào)；根據(jù)校正信號(hào)消除該子載波純信號(hào)中的該子載波相位 差，以產(chǎn)生左右差分信號(hào)；以及根據(jù)該左右加總信號(hào)和左右差分信號(hào)解碼出該立體音頻的 左聲道信號(hào)和右聲道信號(hào)。本發(fā)明還提供一實(shí)施例說(shuō)明上述立體音頻解碼器所執(zhí)行的一種立體音頻解碼方 法。詳細(xì)的作法請(qǐng)參考實(shí)施方式搭配圖示介紹，而權(quán)利范圍以申請(qǐng)專范圍所載為準(zhǔn)。


圖1為已知的立體音頻解碼器架構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明的音頻解碼器300架構(gòu)圖；圖3為子載波模塊106和第二濾波模塊304的實(shí)施例；圖4為導(dǎo)航波模塊102和第三濾波模塊104的實(shí)施例；圖5為圖3中校正器108和聲道分離器112的實(shí)施例；以及圖6為以音頻解碼器300為基礎(chǔ)的音頻解碼方法流程圖。[主要元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明]
102導(dǎo)航波模塊104第三濾波模塊
106子載波模塊108校正器
110誤差測(cè)量器112聲道分離器
114低通濾波器300音頻解碼器
302第一濾波模塊304第二濾波模塊
310誤差測(cè)量器402 --404乘法器
406子載波產(chǎn)生器410 --420低通濾波器
412 414乘法器416導(dǎo)航波產(chǎn)生器
430 440低通濾波器 502 504乘法器
506加法器512加法器
514減法器
具體實(shí)施例方式圖2為本發(fā)明的音頻解碼器300架構(gòu)圖。在本實(shí)施例中，最主要的改良在于第一 濾波模塊302，第二濾波模塊304和誤差測(cè)量器310的設(shè)置。為了更精確地從多工信號(hào)MPX 中還原出左聲道信號(hào)L和右聲道信號(hào)R，除了相位偏移α之外，尚需考慮頻率偏移和時(shí)序偏 移，所以本實(shí)施例所定義多工信號(hào)MPX的模型表示如下MPX = (L+R) + (L-R) sin (2 ( ωρ+Δ ω p) (t+ Δ t) +2 α ) +Vsin (( ω ρ+Δ ω ρ) (t+At) + a ) (12)其中Δ 表頻率偏移，At代表時(shí)序偏移。如果將第(12)式展開，可以簡(jiǎn)化為 下列表示式MPX = (L+R) + (L-R) sin (2 ω pt+2 γ ) +V (L-R) sin (ω pt+ γ ) (13)其中Υ代表第(12)式展開后所有關(guān)于Δ ωρ，At和α等雜項(xiàng)的歸納結(jié)果，用以 代表所有偏移量的物理指標(biāo)。由于在后續(xù)的運(yùn)算中可將Y消掉，所以詳細(xì)的展開式就不在 此列出。當(dāng)多工信號(hào)MPX輸入音頻解碼器300時(shí)，即分別傳送至第一濾波模塊302，子載波 模塊106和導(dǎo)航波模塊102。經(jīng)由導(dǎo)航波模塊102，第三濾波模塊104和誤差測(cè)量器310的 計(jì)算之后，可以輸出一組校正信號(hào)#ERR，用于修正由子載波模塊106和第二濾波模塊304所 產(chǎn)生的子載波同相純信號(hào)#SI和子載波正交純信號(hào)#SQ，最后得到左右差分信號(hào)L-R。而該 第一濾波模塊302將第(13)式中基頻的成分濾出，即為左右加總信號(hào)L+R。最后由聲道分 離器112統(tǒng)合第一濾波模塊302輸出的左右加總信號(hào)L+R和校正器108輸出的左右差分信 號(hào)L-R，以分離出正確的左聲道信號(hào)L和右聲道信號(hào)R。子載波模塊106提供一子載波頻率2 ωρ，將多工信號(hào)MPX解調(diào)制成子載波同相混 成信號(hào)MSI和子載波正交混成信號(hào)MSQ，表示如下MSI = MPX*sin2 ω pt = 1/2 (L-R) *cos2 γ+. . . (14)MSI = MPX*cos2 ω pt = 1/2 (L-R) *sin2 y+. . . (15)如同第(3)式和第(4)式的表示法，上式只表示出了頻率為2 γ的部分。高頻成 分因?yàn)閷?huì)在后續(xù)處理中被消除忽略，所以在此不詳細(xì)列出。在子載波模塊106之后耦接了第二濾波模塊304，可將第(14)式和第(15)式中未 表示出來(lái)的高頻成分濾除，并輸出只具有頻率2 γ的子載波同相純信號(hào)#SI和子載波正交 純信號(hào)#SQ 子載波同相純信號(hào)#SI = 1/2(L_R)*cos2y (16)子載波正交純信號(hào)#SQ = 1/2 (L-R) *sin2 γ (17)與子載波模塊106和第二濾波模塊304相似，在導(dǎo)航波模塊102和第三濾波模塊 104的部分，也提供了導(dǎo)航波頻率ωρ對(duì)多工信號(hào)MPX進(jìn)行解調(diào)制。導(dǎo)航波模塊102藉此輸 出導(dǎo)航波同相混成信號(hào)MPI和導(dǎo)航波正交混成信號(hào)MPQ MPI = MPX氺sin ω pt = V氺cos γ+. . .(18)MPQ = MPX氺cos ω pt = V氺sin γ+. . .(19)接著，第三濾波模塊104過(guò)濾第(18)和(19)式中未詳列的高頻噪聲成分，輸出導(dǎo) 航波同相純信號(hào)#ΡΙ和導(dǎo)航波正交純信號(hào)#PQ #PI = V*cos Y(20)
#PQ = V*sinY(21)隨后第(20)式和第(21)式中的導(dǎo)航波同相純信號(hào)#PI和導(dǎo)航波正交純信號(hào)#PQ 被送至誤差測(cè)量器310，以求取校正信號(hào)#ERR的值。更進(jìn)一步地說(shuō)，校正信號(hào)#ERR就是 cos2 γ和sin2 Y，可以用來(lái)修正第二濾波模塊304輸出的子載波同相純信號(hào)#SI和子載波 正交純信號(hào)#SQ。為了求出C0S2Y和^112^，設(shè)定一變量六=鏟以代表導(dǎo)航信號(hào)的質(zhì)量指 針，則可以推導(dǎo)出，導(dǎo)航波同相純信號(hào)#PI和導(dǎo)航波正交純信號(hào)#PQ的平方和恰好等于A (V*cosy)2+(V*siny)2 = A(22)同時(shí)誤差測(cè)量器310可計(jì)算導(dǎo)航波同相純信號(hào)#PI和導(dǎo)航波正交純信號(hào)#PQ的平 方差，表示如下式(V*cos γ )2- (V*sin Y )2 = Acos2 γ(23)由第(22)式和第(23)式可知，cos2 γ = (V*cos γ ) 2/k~ (V*sin γ ) 2/A(24)為了求出sin2 Y，誤差測(cè)量器310計(jì)算導(dǎo)航波同相純信號(hào)#PI和導(dǎo)航波正交純信 號(hào)#PQ的乘積(V*cos γ ) * (V*sin γ ) = Asin2 γ(25)因此，sin2 γ的值即可由第(25)式除以A取得。圖3為子載波模塊106和第二濾波模塊304的實(shí)施例。子載波模塊106是由一個(gè) 子載波產(chǎn)生器406和兩個(gè)乘法器402和404構(gòu)成。該子載波產(chǎn)生器406產(chǎn)生具有子載波頻 率2 ωρ的正弦波和余弦波，并由乘法器402和404進(jìn)行如第(14)式和第(15)式所述的運(yùn) 算。而第二濾波模塊304中包含了兩個(gè)低通濾波器410和420，對(duì)子載波模塊106所輸出的 子載波同相混成信號(hào)MSI和子載波正交混成信號(hào)MSQ進(jìn)行低通過(guò)濾，以產(chǎn)生如第(16)式和 第(17)式所述的子載波同相純信號(hào)#SI和子載波正交純信號(hào)#SQ。圖4為導(dǎo)航波模塊102和第三濾波模塊104的實(shí)施例。圖4與圖3相似，但所處 理的是多工信號(hào)MPX中導(dǎo)航波的部分。其中導(dǎo)航波模塊102是由一個(gè)導(dǎo)航波產(chǎn)生器416和 兩個(gè)乘法器412和414所構(gòu)成。該導(dǎo)航波產(chǎn)生器416產(chǎn)生具有導(dǎo)航波頻率ωρ的正弦波和 余弦波，并由乘法器412和414進(jìn)行如第(18)式和第(19)式所述的運(yùn)算。而第三濾波模 塊104中包含了兩個(gè)低通濾波器430和440，對(duì)導(dǎo)航波模塊102所輸出的導(dǎo)航波同相混成信 號(hào)MPI和導(dǎo)航波正交混成信號(hào)MPQ進(jìn)行低通過(guò)濾，以產(chǎn)生如第(20)式和第(21)式所述的 導(dǎo)航波同相純信號(hào)#ΡΙ和導(dǎo)航波正交純信號(hào)#PQ。圖5為圖3中校正器108和聲道分離器112的實(shí)施例。誤差測(cè)量器310所送出的 校正信號(hào)#ERR其實(shí)就是cos2 γ和sin2 γ。在校正器108中，由第二濾波模塊304傳來(lái)的 子載波同相純信號(hào)#SI和子載波正交純信號(hào)#SQ分別透過(guò)乘法器502和504與cos2 γ和 sin2y相乘，產(chǎn)生子載波同相補(bǔ)償信號(hào)#SI’和子載波正交補(bǔ)償信號(hào)#SQ’ #SI，= l/2(L_R)*cos2 Y**cos2 γ(26)#SQ，= 1/2(L-R)*sin2 sin2 γ(27)接著子載波同相補(bǔ)償信號(hào)#SI’和子載波正交補(bǔ)償信號(hào)#SQ’在加法器506中相加 而得到左右差分信號(hào)L-R 1/2(L-R)*cos2 y **cos2 γ +1/2(L-R)*sin2 γ . sin2 γ = 1/2(L-R) (28)在聲道分離器112中，包含加法器512和減法器514。由第一濾波模塊302輸出的左右加總信號(hào)L+R和校正器108輸出的左右差分信號(hào)L-R分別透過(guò)加法器512和減法器 514進(jìn)行相加和相減，即可產(chǎn)生單獨(dú)的左聲道信號(hào)L和右聲道信號(hào)R L+R+ (L-R) = 2L (29)L+R- (L-R) = 2R (30)圖6為以音頻解碼器300為基礎(chǔ)的音頻解碼方法流程圖。上述計(jì)算過(guò)程可以統(tǒng)整 為幾個(gè)步驟。在步驟602中，直接將多工信號(hào)MPX的基頻成分取出，即為左右加總信號(hào)L+R。 在步驟604中，將多工信號(hào)MPX的導(dǎo)航波頻率ωρ成分取出，以求出校正信號(hào)#ERR。而在步 驟606中，將多工信號(hào)MPX的子載波頻率2 ωρ成分取出，并經(jīng)過(guò)低通濾波器去除噪聲，而產(chǎn) 生子載波同相純信號(hào)#SI和子載波正交純信號(hào)#SQ。在步驟608中，以校正信號(hào)#ERR將子載 波同相純信號(hào)#SI和子載波正交純信號(hào)#SQ相乘以抵消偏移效應(yīng)，產(chǎn)生左右差分信號(hào)L-R。 在步驟610中，根據(jù)左右加總信號(hào)L+R和左右差分信號(hào)L-R進(jìn)行分離運(yùn)算，便可得到單獨(dú)的 左聲道信號(hào)L和右聲道信號(hào)R。本發(fā)明的實(shí)施例中，采用額外的低通濾波器302和304，在 產(chǎn)生左右加總信號(hào)L+R和左右差分信號(hào)L-R之前先濾除了不必要的高頻成分，相對(duì)于已知 作法可以得到較佳的效能。此外，本發(fā)明的誤差測(cè)量器310中不需要耗時(shí)的收斂運(yùn)算，如第 (22)式至(25)式所示，僅需要乘法器和除法器即可求出校正信號(hào)#ERR。更進(jìn)一步地說(shuō)，本 發(fā)明提出的音頻解碼器300除了可以校正多工信號(hào)MPX中的相位偏移之外，也可以同時(shí)抵 消時(shí)序偏移和頻率偏移。而在聲道分離器112的輸出端也不需要再設(shè)置如圖1所示的低通 濾波器114。本發(fā)明雖以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明的范圍，任何本領(lǐng)域 技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可做各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù) 范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種立體音頻解碼器，用以將多工信號(hào)解碼為立體音頻，該立體音頻解碼器包含第一濾波模塊，過(guò)濾該多工信號(hào)，以產(chǎn)生左右加總信號(hào)；子載波模塊，將該多工信號(hào)以子載波頻率進(jìn)行調(diào)制，以產(chǎn)生子載波混成信號(hào)，包含第一高頻成分和第一低頻成分，其中該第一低頻成分包含該立體音頻解碼器和該多工信號(hào)之間的子載波相位差；第二濾波模塊，耦接該子載波模塊，濾除該子載波混成信號(hào)中的第一高頻成分，產(chǎn)生只包含該第一低頻成分的子載波純信號(hào)；校正器，根據(jù)校正信號(hào)與該多工信號(hào)產(chǎn)生左右差分信號(hào)；以及聲道分離器，耦接該第一濾波模塊和該校正器，根據(jù)該左右加總信號(hào)和該左右差分信號(hào)解碼出該立體音頻的左聲道信號(hào)和右聲道信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體音頻解碼器，進(jìn)一步包含導(dǎo)航波模塊，將該多工信號(hào)以導(dǎo)航波頻率進(jìn)行調(diào)制，以產(chǎn)生導(dǎo)航波混成信號(hào)，包含第二 高頻成分和第二低頻成分，其中該第二低頻成分的頻率包含該立體音頻解碼器和該多工信 號(hào)之間的導(dǎo)航波相位差；第三濾波模塊，耦接該導(dǎo)航波模塊，濾除該導(dǎo)航波混成信號(hào)的第二高頻成分，產(chǎn)生只包 含該第二低頻成分的導(dǎo)航波純信號(hào)；誤差測(cè)量器，耦接該第三濾波模塊，根據(jù)該導(dǎo)航波純信號(hào)檢測(cè)該導(dǎo)航波相位差，以產(chǎn)生 該校正信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的立體音頻解碼器，其中該導(dǎo)航波混成信號(hào)包含子載波同相混成信號(hào)和子載波正交混成信號(hào)；以及 該子載波模塊包含子載波產(chǎn)生器，用以產(chǎn)生具有該子載波頻率的第一正弦信號(hào)和第一余弦信號(hào)； 第一乘法器，耦接該子載波產(chǎn)生器，將該第一正弦信號(hào)和該多工信號(hào)相乘以產(chǎn)生該子 載波同相混成信號(hào)；以及第二乘法器，耦接該子載波產(chǎn)生器，將該第一余弦信號(hào)和該多工信號(hào)相乘以產(chǎn)生該子 載波正交混成信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的立體音頻解碼器，其中該子載波純信號(hào)中包含子載波同相純信號(hào)和子載波正交純信號(hào)；以及 該第二濾波模塊包含兩個(gè)低通濾波器，分別耦接該第一乘法器和該第二乘法器，將該 子載波同相混成信號(hào)和子載波正交混成信號(hào)的中第一高頻成分濾除，得到該子載波同相純 信號(hào)和該子載波正交純信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的立體音頻解碼器，其中該誤差測(cè)量器所輸出的校正信號(hào)包含正弦補(bǔ)償信號(hào)和余弦補(bǔ)償信號(hào)； 該校正器包含第三乘法器，耦接該第二低通濾波模塊，將該余弦補(bǔ)償信號(hào)乘上該子載波同相純信號(hào)， 產(chǎn)生子載波同相補(bǔ)償信號(hào)；第四乘法器，耦接該第二低通濾波模塊，將該正弦補(bǔ)償信號(hào)乘上該子載波正交純信號(hào)， 產(chǎn)生子載波正交補(bǔ)償信號(hào)；以及加法器，將該子載波同相純信號(hào)和該子載波正交純信號(hào)相加以消除該子載波相位差，產(chǎn)生該左右差分信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的立體音頻解碼器，其中該聲道分離器包含加法器，耦接該第一濾波模塊和該校正器，將該左右加總信號(hào)和該左右差分信號(hào)相加， 以產(chǎn)生該左聲道信號(hào)；以及減法器，耦接該第一濾波模塊和該校正器，將該左右加總信號(hào)和該左右差分信號(hào)相減， 以產(chǎn)生該右聲道信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的立體音頻解碼器，其中該導(dǎo)航波混成信號(hào)包含導(dǎo)航波正交混成信號(hào)和導(dǎo)航波同相混成信號(hào)；以及 該導(dǎo)航波模塊包含導(dǎo)航波產(chǎn)生器，用以產(chǎn)生具有該導(dǎo)航波頻率的第二正弦信號(hào)和第二余弦信號(hào)； 第一乘法器，耦接該導(dǎo)航波產(chǎn)生器，將該第二正弦信號(hào)和該多工信號(hào)相乘以產(chǎn)生該導(dǎo) 航波同相混成信號(hào)；以及第二乘法器，耦接該導(dǎo)航波產(chǎn)生器，將該第二余弦信號(hào)和該多工信號(hào)相乘以產(chǎn)生該導(dǎo) 航波正交混成信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的立體音頻解碼器，其中該導(dǎo)航波純信號(hào)包含導(dǎo)航波同相純信號(hào)和導(dǎo)航波正交純信號(hào)；以及 該第三濾波模塊包含兩個(gè)低通濾波器，分別耦接該第一乘法器和該第二乘法器，將該 導(dǎo)航波同相混成信號(hào)和導(dǎo)航波正交混成信號(hào)的中第二高頻成分濾除，得到該導(dǎo)航波純信號(hào) 的導(dǎo)航波同相純信號(hào)和導(dǎo)航波正交純信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的立體音頻解碼器，其中 該校正信號(hào)包含余弦補(bǔ)償信號(hào)和正弦補(bǔ)償信號(hào)；該誤差測(cè)量器接收該導(dǎo)航波同相純信號(hào)和導(dǎo)航波正交純信號(hào)，并求出該兩者的平方 和、平方差以及乘積；該誤差測(cè)量器將該平方差除以該平方和以產(chǎn)生該余弦補(bǔ)償信號(hào)；以及 該誤差測(cè)量器將該乘積除以該平方和以產(chǎn)生該正弦補(bǔ)償信號(hào)；其中 該余弦補(bǔ)償信號(hào)和該正弦補(bǔ)償信號(hào)的頻率等于該子載波相位差；以及 該導(dǎo)航波頻率為該子載波頻率的一半。
10.一種多工信號(hào)解碼方法，用以將多工信號(hào)解碼為立體音頻，其中該多工信號(hào)包含基 頻成分、子載波成分以及導(dǎo)航波成分，該多工信號(hào)解碼方法包含低通過(guò)濾該多工信號(hào)，以產(chǎn)生只包含該基頻成分的左右加總信號(hào)； 將該多工信號(hào)以子載波頻率進(jìn)行調(diào)制，以產(chǎn)生子載波混成信號(hào)，包含第一高頻成分和 第一低頻成分，其中該第一低頻成分包含該子載波成分和該子載波頻率之間的子載波相位 差；濾除該第一高頻成分，產(chǎn)生只包含該第一低頻成分的子載波純信號(hào)； 根據(jù)校正信號(hào)消除該子載波純信號(hào)中的該子載波相位差，以產(chǎn)生左右差分信號(hào)；以及 根據(jù)該左右加總信號(hào)和左右差分信號(hào)解碼出該立體音頻的左聲道信號(hào)和右聲道信號(hào)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的多工信號(hào)解碼方法，其中該校正信號(hào)的產(chǎn)生步驟，包含 將該多工信號(hào)以導(dǎo)航波頻率進(jìn)行調(diào)制，以產(chǎn)生導(dǎo)航波混成信號(hào)，包含第二高頻成分和第二低頻成分，其中該第二低頻成分的頻率包含該導(dǎo)航波成分和該導(dǎo)航波頻率之間的導(dǎo)航波相位差；濾除該第二高頻成分，產(chǎn)生只包含該第二低頻成分的導(dǎo)航波純信號(hào)；以及 根據(jù)該導(dǎo)航波純信號(hào)檢測(cè)該導(dǎo)航波相位差，以產(chǎn)生該校正信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的多工信號(hào)解碼方法，其中將該多工信號(hào)以該子載波頻率進(jìn) 行調(diào)制的步驟包含提供具有該子載波頻率的第一正弦信號(hào)和第一余弦信號(hào)； 將該第一正弦信號(hào)和該多工信號(hào)相乘以產(chǎn)生子載波同相混成信號(hào)；以及 將該第一余弦信號(hào)和該多工信號(hào)相乘以產(chǎn)生子載波正交混成信號(hào)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的多工信號(hào)解碼方法，其中將該第一高頻成分濾除的步驟包 含將該子載波同相混成信號(hào)和子載波正交混成信號(hào)的中第一高頻成分濾除，得到該子載波 純信號(hào)的子載波同相純信號(hào)和子載波正交純信號(hào)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的多工信號(hào)解碼方法，其中該校正信號(hào)包含正弦補(bǔ)償信號(hào)和 余弦補(bǔ)償信號(hào)，消除該子載波純信號(hào)中的該子載波相位差的步驟包含將該余弦補(bǔ)償信號(hào)乘上該子載波同相純信號(hào)以產(chǎn)生子載波同相補(bǔ)償信號(hào)； 將該正弦補(bǔ)償信號(hào)乘上該子載波正交純信號(hào)以產(chǎn)生子載波正交補(bǔ)償信號(hào)；以及 將該子載波同相補(bǔ)償信號(hào)和該子載波正交補(bǔ)償信號(hào)相加以消除該子載波相位差，產(chǎn)生 該左右差分信號(hào)。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的多工信號(hào)解碼方法，其中根據(jù)該左右加總信號(hào)和該左右差 分信號(hào)解碼出該立體音頻的步驟包含將該左右加總信號(hào)和該左右差分信號(hào)相加，以產(chǎn)生該左聲道信號(hào)；以及 將該左右加總信號(hào)和該左右差分信號(hào)相減，以產(chǎn)生該右聲道信號(hào)。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的多工信號(hào)解碼方法，其中將該多工信號(hào)以該導(dǎo)航波頻率進(jìn) 行調(diào)制的步驟包含提供具有該導(dǎo)航波頻率的第二正弦信號(hào)和第二余弦信號(hào)； 將該第二正弦信號(hào)和該多工信號(hào)相乘以產(chǎn)生導(dǎo)航波同相混成信號(hào)；以及 將該第二余弦信號(hào)和該多工信號(hào)相乘以產(chǎn)生導(dǎo)航波正交混成信號(hào)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的多工信號(hào)解碼方法，其中將該第二高頻成分濾除的步驟包 含，將該導(dǎo)航波同相混成信號(hào)和導(dǎo)航波正交混成信號(hào)的中第二高頻成分濾除，以得到該導(dǎo) 航波純信號(hào)的導(dǎo)航波同相純信號(hào)和導(dǎo)航波正交純信號(hào)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的多工信號(hào)解碼方法，其中 該校正信號(hào)包含正弦補(bǔ)償信號(hào)和余弦補(bǔ)償信號(hào)；以及 產(chǎn)生該校正信號(hào)的方法包含求出該導(dǎo)航波同相純信號(hào)和該導(dǎo)航波正交純信號(hào)的平方和、平方差以及乘積；將該平方差除以該平方和以產(chǎn)生該余弦補(bǔ)償信號(hào)；以及將該乘積除以該平方和以產(chǎn)生該正弦補(bǔ)償信號(hào)；其中該余弦補(bǔ)償信號(hào)和該正弦補(bǔ)償信號(hào)的頻率等于該子載波相位差；以及該導(dǎo)航波頻率為該子載波頻率的一半。
全文摘要
本發(fā)明提出一種立體音頻解碼器以及多工信號(hào)解碼方法，使用較少的電路，以較快的效能，同時(shí)消除相位偏移、頻率偏移和時(shí)序偏移，將多工信號(hào)解碼為立體音頻。當(dāng)多工信號(hào)輸入該立體音頻解碼器之后，首先由第一濾波模塊過(guò)濾該多工信號(hào)，以產(chǎn)生質(zhì)量較佳的左右加總信號(hào)。另外，子載波模塊和導(dǎo)航波模塊兩兩搭配，可以得到質(zhì)量較佳的左右差分信號(hào)。根據(jù)上述兩者質(zhì)量較佳的左右加總和差分信號(hào)，可以更有效率地分離出左聲道信號(hào)和右聲道信號(hào)。
文檔編號(hào)G10L19/00GK101989426SQ20091016499
公開日2011年3月23日 申請(qǐng)日期2009年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月5日
發(fā)明者李華翰 申請(qǐng)人:立積電子股份有限公司