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 related transfer 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
(panning)禾口2SllJft^JiL [Ε. 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，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濾波器也是很重要的。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所述的計算機(jī)程序來實現(xiàn)本發(fā)明目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實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濾波器特性；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)明第一方面的實施例是基于以下發(fā)現(xiàn)的，即可以在子帶域中實現(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)相比較更短的中間濾波器的脈沖響應(yīng)、 以及子帶信號可被彼此獨立地處理這一事實的共同結(jié)果。由于所述更短的脈沖響應(yīng)，濾波器裝置的實施例可以分別獨立地處理由復(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，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濾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)明第一方面的實施例的優(yōu)點尤其表現(xiàn)在HR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HR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)明第二方面的實施例的顯著優(yōu)點在于，通過為本發(fā)明的濾波器產(chǎn)生器實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)生器實施例實現(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)生器實施例能夠在子帶域中如實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)明第二方面的實施例的優(yōu)點當(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施例的框架中實現(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)生器的實施例的應(yīng)用實現(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。由于通過本發(fā)明的濾波器產(chǎn)生器實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)生器實施例能夠提供與HRTF相關(guān)濾波器的各自獨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?？赡艿膽?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)生器實施例的另一個優(yōu)點是由于為濾波器產(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。在本發(fā)明的濾波器產(chǎn)生器的一個實施例中，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，這不僅是因為可以將脈沖響應(yīng)信號以離散時間信號的形式提供給濾波器產(chǎn)生器的實施例，還因為濾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)膶嵤├D(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；
圖Ie示出了濾波器產(chǎn)生器實施例與濾波器裝置實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施例在內(nèi)的濾波器裝置的優(yōu)選實施例；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)選實施例。
具體實施例方式下述實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p(v)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)果相加并提取實部來重建輸出信號。將所有結(jié)果相加和提取實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130，待處理的時域輸入信號也被提供到所述節(jié)點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Ρ(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，這是因為，根據(jù)具體的實施方式，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，這是因為還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現(xiàn)的，則上采樣器160也不必顯式或隱式實現(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還連接到實部提取器180，所述實部提取器180基于由加法器170提供的復(fù)值信號提取或形成實值信號或確切地說是(實值)時域輸出信號。實部提取器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，由實部提取器180輸出的信號是由本發(fā)明的濾波器裝置實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部提取器180，所述實部提取器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值信號。實部提取器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個實值信號相加，以形成由加法器170提供的實值輸出信號，所述實值輸出信號在圖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能夠為子帶濾波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，實施例、解決方案和實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，在所有的實施例中，根據(jù)實施例的具體實施方式
，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)的時域濾波器的濾波器抽頭、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)選實施例作為濾波器產(chǎn)生器實施例。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?？旌头浅８咝У淖儞Q處理。此外，原型濾波器q( ν)的長度可設(shè)計為僅為原型濾波器p(v)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小于給定的時域濾波器與原型濾波器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。對于高效的實施方式，該成本可與相當(dāng)短的HR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(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施例、濾波器產(chǎn)生器的實施例和包括這兩個實施例在內(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。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的結(jié)果，所述事實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，所以可以明顯更快地執(zhí)行關(guān)于每個子帶的計算。此外，由于可以獨立處理不同的子帶信號，所以濾波器裝置的實施例以及濾波器產(chǎn)生器104的實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)明的濾波器裝置實施例以及本發(fā)明的濾波器產(chǎn)生器實施例結(jié)合了以下兩者的優(yōu)點，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顯著地降低并抑制到以下水平，即濾波器裝置實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。濾波器產(chǎn)生器實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)的實施例還提供了以下優(yōu)點，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
權(quán)利要求
1.一種濾波器產(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。
2.根據(jù)權(quán)利要求1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。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2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。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的濾波器產(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。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項所述的濾波器產(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)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5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。
7.根據(jù)權(quán)利要求5至6中任意一項所述的濾波器產(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。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7中任意一項所述的濾波器產(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的復(fù)值子帶信號^W= Σ ^ ++(12)I/=- \J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，/=VTf是復(fù)數(shù)單位，以及q( υ )是實值原型濾波器的濾波器抽頭。
9.根據(jù)權(quán)利要求5至8中任意一項所述的濾波器產(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的復(fù)值子帶信號
10.根據(jù)權(quán)利要求8至9之一所述的濾波器產(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-0204q
(-o.202-0199q[l]彡-o.197-0194q[2]彡-ο.192-0189q[3]彡-ο.187-0183q[4]彡-ο.181-0178q[5]彡-0.176-0172q[6]彡-0.170-0166q[7]彡-0.164-0160q[8]彡-0.158-0154q[9]彡-0.152-0148^q[10] ( -0.1460.142q11]^-0. 1400.135q12]^-0.1330.129q13]^-0.1270.122q14]^-0. 1200.116q15]^-0.1140.109q16]^-0.1070.102q17]^-0.1000.096q18]^-0.0940.089q19]^-0.0870.082q20]^-0.0800.075q21]^-0.0730.068q22]^-0.0660.061q23]^-0.0590.054q24]^-0.0520.046q25]^-0.0440.039q26]^-0.0370.032q27]^-0.0300.024q28]^-0.0220.017q29]^-0. 0150.009q30]^-0.0070.002q31]^0. 0000.006q[32]0.0080.014q[33]0.0160.021q[34]0.0230.029q[35]0.0310.037q[36]0.0390.045q[37]0.0470.054q[38]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]0.9710.972q77]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](1.0010.998q100](1.0000.997q101]^ 0.9990.996q102]^ 0.9980.995q103]^ 0.9970.993q104]^ 0.9950.992q105]^ 0.9940.990q106]^ 0.9920.988q107]^ 0.9900.986q108]^ 0.9880.984q109]^ 0.9860.981q110]^ 0.9830.978q111]^ 0.9800.975q112]^ 0.9770.972q113]^ 0.9740.969q114]^ 0.9710.965q115]^ 0.9670.961q116](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]0.0390.029q[155]0.0310. 021 ^ q[56](00230. 014 彡 q[57]彡00160. 006 ( q[58]彡0008-ο·002q159]彡0000-ο·009q160](-0. 007-ο·017q161]-ο·015-ο·024 q162]-ο·022-ο·032q163]-ο·030-ο·039q164]-ο·037-ο·046q165]-ο·044-ο·054q166]-ο·052-ο·061q167]-ο·059-ο·068q168]-ο·066-ο·075q169]-ο·073-ο·082q170]-ο·080-ο·089q171]-ο·087-ο·096q172]-ο·094-ο·102q173]-ο·100-ο·109q174]-ο·107-ο·116q175]-ο·114-ο·122q176]-ο·120-ο·129q177]-ο·127-ο·135q178]-ο·133-ο·142q179]-ο·140-ο·148q180]-ο·146-ο·154q181]-ο·152-ο·160q182]-ο·158-ο·166q183]-ο·164-ο·172q184]-ο·170-ο·178q185]-ο·176-ο·183q186]-ο·181-ο·189q187]-ο·187-ο·194q188]-ο·192-ο·199q189]-ο·197-ο·204q190]-ο·202-ο·209q191]-ο·207。
11.根據(jù)權(quán)利要求8至10中任意一項所述的濾波器產(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( υ )對于從0到191的整數(shù)υ滿足以下關(guān)系 -0. 20294 ^ q
^ -0. 202920.19804q1]-0.198020.19295q2]-O.192930.18768q3]-O.187660.18226q4]-O.182240.17668q5]-O.176660.17097q6]-O.170950.16514q7]-O.165120.15919q8]-O.159170.15313q9]-O.153110.14697q10]-O.146950.14071q11]-O.140690.13437q12]-O.134350.12794q13]-O.127920.12144q14]-O.121420.11486q15]-O.114840.10821q16]-O.108190.10149q17]-O.101470.09471q18]-O.094690.08786q19]-O.087840.08095q20]-O.080930.07397q21]-O.073950.06694q22]-O.066920.05984q23]-O.059820.05269q24]-O.052670.04547q25]-O.045450.03819q26]-O.038170.03085q27]-O.030830.02345q28]-O.023430.01598q29]-O.015960.00845q30]-O.008430.00084q31]-O.000820.00683q[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]0.054530.06275q[39]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]0.973190.97641q78]0.97643
12.根據(jù)權(quán)利要求8至1中任意-一項所述的制濾波器組(301)以使實值原型濾波器系數(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
13.根據(jù)權(quán)利要求1到12中任意一項所述的濾波器產(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。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任意一項所述的濾波器產(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)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14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。
16.一種濾波器系統(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濾波器特性；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；其中，向濾波器裝置提供時域輸入信號作為所述時域輸入信號，并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1至15中任意一項所述的濾波器產(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，其中濾波器裝置的多個中間濾波器(190)適配為具有基于中間濾波器定義信號的脈沖響應(yīng)。
17.一種用于提供中間濾波器定義信號的方法， 所述方法包括以下步驟對指示幅度/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。
18.一種計算機(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17所述的方法。
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濾波器特性；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H03H17/02GK102158198SQ201010576370
公開日2011年8月17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