專利名稱：聲音處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，涉及通過解碼編碼信號(hào)，尤其是音頻壓縮編碼信號(hào)并進(jìn)行擴(kuò)頻處理來實(shí)現(xiàn)高音質(zhì)再現(xiàn)的聲音處理裝置。
背景技術(shù)：
作為通過進(jìn)行擴(kuò)頻處理來實(shí)現(xiàn)高音質(zhì)再現(xiàn)的方法，提出了各種方法。其中，例如有對(duì)解碼處理的采樣頻率Fs的PCM信號(hào)實(shí)施N倍(N是N≥2的整數(shù))過采樣處理，通過對(duì)該過采樣處理的N×Fs的采樣頻率的PCM信號(hào)附加具有頻帶從Fs/2到N×Fs/2的頻帶成分的噪聲信號(hào)實(shí)現(xiàn)擴(kuò)頻并實(shí)現(xiàn)高音質(zhì)再現(xiàn)的方法。該方法例如由具有圖25所示的結(jié)構(gòu)的聲音處理裝置實(shí)現(xiàn)。
該聲音處理裝置10000由解碼處理部1100、過采樣部1200、擴(kuò)頻帶生成部1300和帶通濾波器1400構(gòu)成。
解碼處理部1100具有解碼從外部輸入的編碼的音頻流并生成PCM數(shù)據(jù)的功能。過采樣部1200通過輸入由解碼處理部1100解碼處理的PCM數(shù)據(jù)進(jìn)行N倍的過采樣處理，輸出按N倍過采樣的PCM數(shù)據(jù)。擴(kuò)頻帶生成部1300具有對(duì)過采樣部1200過采樣處理的PCM數(shù)據(jù)生成擴(kuò)頻成分的功能。帶通濾波器1400是對(duì)擴(kuò)頻帶生成部1300生成的擴(kuò)頻成分使從Fs/2到N×Fs/2的附近的頻帶成分通過的濾波器。
另外，這里為容易說明，對(duì)解碼處理部1100為對(duì)應(yīng)DVD-Video規(guī)格的解碼器、在本例中輸入以DVD-Video規(guī)格線性PCM為基準(zhǔn)的音頻比特流的情況進(jìn)行說明。這里，輸入的音頻比特流的采樣頻率為48KHz。過采樣部1200對(duì)從解碼處理部1100輸出的采樣頻率為48KHz的PCM數(shù)據(jù)每一個(gè)采樣在各PCM數(shù)據(jù)之間插入數(shù)據(jù)“0”，進(jìn)行過采樣，通過由抗混淆濾波器去除噪聲來生成采樣頻率為96kHz的PCM數(shù)據(jù)。擴(kuò)頻帶生成部1300具有根據(jù)過采樣部1200過采樣處理的96kHz的PCM數(shù)據(jù)生成到48kHz附近的成分的高次諧波擴(kuò)頻成分的功能，帶通濾波器1400是對(duì)由擴(kuò)頻帶生成部1300生成的擴(kuò)頻成分使24kHz附近到48kHz以下的頻帶通過的帶通濾波器。
如圖25所示，首先，根據(jù)DVD-Video規(guī)格的線性PCM的音頻比特流輸入到解碼處理部1100后，解碼處理部1100按基于專用頭部(private header)所示的編碼模式的采樣頻率、信道模式、量子化位(bit)長生成并輸出PCM數(shù)據(jù)。這里生成的PCM數(shù)據(jù)采樣頻率為48kHz，并且輸入比特流數(shù)據(jù)是未壓縮且可逆地編碼信號(hào)，因此根據(jù)奈奎斯特條件可具有最大到24kHz的頻帶特性的信號(hào)接著，過采樣部1200對(duì)于解碼處理部1100生成的PCM數(shù)據(jù)每一個(gè)采樣在各PCM數(shù)據(jù)之間插入數(shù)據(jù)“0”，由抗混淆濾波器變換為采樣頻率為96kHz的PCM數(shù)據(jù)。此時(shí)，PCM數(shù)據(jù)的頻帶特性由于由抗混淆濾波器取出了混淆噪聲，與輸入PCM數(shù)據(jù)同樣為24kHz以下。
另一方面，擴(kuò)頻帶生成部1300根據(jù)過采樣部1200處理的采樣頻率為96kHz的PCM數(shù)據(jù)生成由到48kHz附近的成分的高次諧波構(gòu)成的擴(kuò)頻成分并輸出。這里生成的擴(kuò)頻成分的采樣頻率與過采樣部1200處理的PCM數(shù)據(jù)同樣為96kHz。擴(kuò)頻帶生成部1300生成的擴(kuò)頻成分由帶通濾波器1400限制在從24kHz附近到48kHz以下的頻帶中，其輸出數(shù)據(jù)與過采樣部1200處理的PCM數(shù)據(jù)相加并輸出到外部。
這種聲音處理裝置的情況下，輸入的編碼數(shù)據(jù)像根據(jù)DVD-Video規(guī)格的線性PCM的音頻流一樣，為未壓縮且可逆的編碼聲音信號(hào)的情況下，作為擴(kuò)頻成分，可以奈奎斯特條件為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)，如上所述，由于可固定地設(shè)定作為目標(biāo)的擴(kuò)頻區(qū)域，可期待有效的擴(kuò)頻效果。
但是，以近年來市場上迅速普及的DVD規(guī)格的音頻編碼數(shù)據(jù)為目標(biāo)的聲音處理裝置的情況下，成為解碼處理的對(duì)象的編碼信號(hào)不限于線性PCM，例如像杜比公司的杜比數(shù)字編碼方式(AC3)和MPEG音頻規(guī)格等一樣，還假定隨著信息壓縮輸入編碼信號(hào)。并且這些編碼方式基本上是以人類的聽覺視覺特性和遮蔽(masking)效果等為基礎(chǔ)進(jìn)行信息壓縮的非可逆編碼信號(hào)，編碼前的原始音源為采樣頻率48kHz的線性PCM的情況下，編碼后壓縮為10～20％的情況居多，對(duì)編碼前的原始音源，在作為奈奎斯特條件(Fs/2)的24kHz附近包含頻帶成分的情況下，編碼時(shí)幾乎都有丟失。
輸入這樣的編碼信號(hào)的情況下，在上述的聲音處理裝置中，由于解碼處理部1100解碼的PCM數(shù)據(jù)幾乎不包含奈奎斯特條件的頻帶成分的情況居多，即便進(jìn)行例如上述的擴(kuò)頻處理也不能在頻率軸上進(jìn)行線性的擴(kuò)頻，因此從解碼處理部1100解碼的PCM數(shù)據(jù)的頻帶上限到奈奎斯特條件(Fs/2)附近的頻帶成分丟失，得不到充分的擴(kuò)頻效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明考慮這種已有問題作出，其目的是提供例如即便在輸入編碼信號(hào)的頻帶特性降落在奈奎斯特頻率(Fs/2)以下的情況下也可對(duì)應(yīng)解碼處理的PCM數(shù)據(jù)的性質(zhì)進(jìn)行擴(kuò)頻，實(shí)現(xiàn)高音質(zhì)再現(xiàn)的聲音處理裝置。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的第一聲音處理裝置是解碼并再現(xiàn)編碼的聲音信號(hào)的聲音處理裝置，其特征在于具有解碼從外部輸入的編碼聲音信號(hào)并生成PCM數(shù)據(jù)的解碼處理部；對(duì)解碼處理部解碼處理的PCM數(shù)據(jù)生成擴(kuò)頻成分的擴(kuò)頻帶生成部；以來自擴(kuò)頻帶生成部的擴(kuò)頻成分為輸入、改變通過頻帶來輸出的頻帶可變帶通濾波器；將解碼處理部解碼處理的PCM數(shù)據(jù)和來自頻帶可變帶通濾波器的輸出數(shù)據(jù)相加的加法器；進(jìn)行頻帶可變帶通濾波器的通過頻帶控制的帶通濾波器控制器。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的第二聲音處理裝置是解碼并再現(xiàn)編碼的聲音信號(hào)的聲音處理裝置，其特征在于具有解碼從外部輸入的編碼聲音信號(hào)并生成PCM數(shù)據(jù)的解碼處理部；對(duì)解碼處理部解碼處理的PCM數(shù)據(jù)進(jìn)行過采樣處理的過采樣部；對(duì)過采樣部過采樣處理的PCM數(shù)據(jù)生成擴(kuò)頻成分的擴(kuò)頻帶生成部；以來自擴(kuò)頻帶生成部的擴(kuò)頻成分為輸入、改變通過頻帶來輸出的頻帶可變帶通濾波器；將來自過采樣部的輸出數(shù)據(jù)和來自頻帶可變帶通濾波器的輸出數(shù)據(jù)相加的加法器；進(jìn)行頻帶可變帶通濾波器的通過頻帶控制的帶通濾波器控制器。
根據(jù)第一和第二聲音處理裝置的結(jié)構(gòu)，通過設(shè)置頻帶可變帶通濾波器和帶通濾波器控制器可控制擴(kuò)頻，因此可實(shí)現(xiàn)良好的高音質(zhì)再現(xiàn)。
第一聲音處理裝置和第二聲音處理裝置相比不包含過采樣部，但除擴(kuò)頻的上限頻率由奈奎斯特條件限定外，可得到相同效果。
在不包含過采樣部的情況下，恰恰刪除了過采樣部的處理和結(jié)構(gòu)，解碼處理部以后處理的PCM數(shù)據(jù)的采樣頻率與包含過采樣部的情況相比低，可削減部分處理量，因此在安裝于特別要求低功耗的小規(guī)模的系統(tǒng)中時(shí)更有效。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的第三聲音處理裝置是解碼并再現(xiàn)編碼的聲音信號(hào)的聲音處理裝置，其特征在于具有解碼從外部輸入的編碼聲音信號(hào)并生成PCM數(shù)據(jù)的解碼處理部；對(duì)解碼處理部解碼處理的PCM數(shù)據(jù)生成擴(kuò)頻成分的擴(kuò)頻帶生成部；以來自擴(kuò)頻帶生成部的擴(kuò)頻成分為輸入、改變通過頻帶來輸出的頻帶可變帶通濾波器；將解碼處理部解碼處理的PCM數(shù)據(jù)和來自頻帶可變帶通濾波器的輸出數(shù)據(jù)相加的加法器；將從解碼處理部得到的解碼信息作為頻帶判定信息決定對(duì)于擴(kuò)頻成分的通過頻帶的頻帶判定部；根據(jù)來自頻帶判定部的指示，進(jìn)行頻帶可變帶通濾波器的通過頻帶控制的帶通濾波器控制器。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的第四聲音處理裝置是解碼并再現(xiàn)編碼的聲音信號(hào)的聲音處理裝置，其特征在于具有解碼從外部輸入的編碼聲音信號(hào)并生成PCM數(shù)據(jù)的解碼處理部；對(duì)解碼處理部解碼處理的PCM數(shù)據(jù)進(jìn)行過采樣處理的過采樣部；對(duì)過采樣部過采樣處理的PCM數(shù)據(jù)生成擴(kuò)頻成分的擴(kuò)頻帶生成部；以來自擴(kuò)頻帶生成部的擴(kuò)頻成分為輸入、改變通過頻帶來輸出的頻帶可變帶通濾波器；將來自過采樣部的輸出數(shù)據(jù)和來自頻帶可變帶通濾波器的輸出數(shù)據(jù)相加的加法器；將從解碼處理部得到的解碼信息作為頻帶判定信息決定對(duì)于擴(kuò)頻成分的通過頻帶的頻帶判定部；根據(jù)來自頻帶判定部的指示進(jìn)行頻帶可變帶通濾波器的通過頻帶控制的帶通濾波器控制器。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的第五聲音處理裝置的特征在于在第三或第四聲音處理裝置中，頻帶判定部包含進(jìn)行解碼處理部生成的PCM數(shù)據(jù)的頻譜解析的頻譜分析儀，將頻譜分析儀的解析結(jié)果作為頻帶判定信息，決定對(duì)擴(kuò)頻成分的通過頻帶。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，通過設(shè)置頻帶可變帶通濾波器、頻帶判定部和帶通濾波器控制器，在頻帶判定部設(shè)置頻譜分析儀，不需要來自外部的控制器，可自動(dòng)控制擴(kuò)頻，因此可實(shí)現(xiàn)良好的高音質(zhì)再現(xiàn)。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的第六聲音處理裝置的特征在于在第三或第四聲音處理裝置中，解碼處理部包含進(jìn)行編碼聲音信號(hào)的輔助信息的解析的輔助信息解析部；根據(jù)輔助信息生成頻譜數(shù)據(jù)的頻譜數(shù)據(jù)生成部；變換頻譜數(shù)據(jù)生成PCM數(shù)據(jù)的PCM數(shù)據(jù)生成部；向外部發(fā)送頻譜數(shù)據(jù)生成部生成的頻譜數(shù)據(jù)的頻譜信息的頻譜信息發(fā)送部，并且頻帶判定部包含接收從頻譜信息發(fā)送部發(fā)送的頻譜信息的頻譜信息接收部，將頻譜信息作為頻帶判定信息，決定對(duì)擴(kuò)頻成分的通過頻帶。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過在解碼處理部設(shè)置頻譜數(shù)據(jù)發(fā)送部，在頻帶判定部設(shè)置頻譜信息接收部，不需要來自外部的控制器，可自動(dòng)控制擴(kuò)頻。而且，由于使用解碼處理部的解碼處理生成的頻譜信息實(shí)施頻帶判定處理，不需要在頻帶判定部中設(shè)置頻譜分析儀，可減少頻帶判定中需要的處理量。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的第七聲音處理裝置的特征在于在第三或第四聲音處理裝置中，解碼處理部包含進(jìn)行編碼聲音信號(hào)的輔助信息的解析的輔助信息解析部；根據(jù)輔助信息生成子帶數(shù)據(jù)的子帶數(shù)據(jù)生成部；頻帶合成子帶數(shù)據(jù)并生成PCM數(shù)據(jù)的PCM數(shù)據(jù)生成部；向外部發(fā)送子帶數(shù)據(jù)生成部生成的子帶數(shù)據(jù)的振幅信息的子帶振幅信息發(fā)送部，并且頻帶判定部包含接收從子帶振幅信息發(fā)送部發(fā)送的子帶振幅信息的子帶振幅信息接收部，將子帶振幅信息作為頻帶判定信息，決定對(duì)擴(kuò)頻成分的通過頻帶。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過在解碼處理部設(shè)置子帶振幅信息發(fā)送部，在頻帶判定部設(shè)置子帶振幅信息接收部，不需要來自外部的控制器，可自動(dòng)控制擴(kuò)頻。而且，由于使用解碼處理部的解碼處理生成的子帶振幅信息實(shí)施頻帶判定處理，不需要在頻帶判定部中設(shè)置頻譜分析儀，可減少頻帶判定中需要的處理量。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的第八聲音處理裝置的特征在于在第三或第四聲音處理裝置中，解碼處理部包含進(jìn)行編碼聲音信號(hào)的輔助信息的解析的輔助信息解析部；根據(jù)輔助信息進(jìn)行解碼處理并生成PCM數(shù)據(jù)的解碼芯部；向外部發(fā)送輔助信息解析部提取的縮放因子信息的縮放因子信息發(fā)送部，并且頻帶判定部包含接收從縮放因子信息發(fā)送部發(fā)送的縮放因子信息的縮放因子信息接收部，將縮放因子信息作為頻帶判定信息，決定對(duì)擴(kuò)頻成分的通過頻帶。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過在解碼處理部設(shè)置縮放因子信息發(fā)送部或在頻帶判定部設(shè)置縮放因子信息接收部，不需要來自外部的控制器，可自動(dòng)控制擴(kuò)頻。而且，由于使用解碼處理部的解碼處理生成的縮放因子信息實(shí)施頻帶判定處理，不需要在頻帶判定部中設(shè)置頻譜分析儀，可減少頻帶判定中需要的處理量。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的第九聲音處理裝置的特征在于在第三或第四聲音處理裝置中，解碼處理部包含進(jìn)行編碼聲音信號(hào)的輔助信息的解析的輔助信息解析部；根據(jù)輔助信息進(jìn)行解碼處理并生成PCM數(shù)據(jù)的解碼芯部；向外部發(fā)送輔助信息解析部提取的比特率信息的比特率信息發(fā)送部，并且頻帶判定部包含接收從比特率信息發(fā)送部發(fā)送的比特率信息的比特率信息接收部，將比特率信息作為頻帶判定信息，決定對(duì)擴(kuò)頻成分的通過頻帶。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過在解碼處理部設(shè)置比特率信息發(fā)送部，在頻帶判定部設(shè)置比特率信息接收部，不需要來自外部的控制器，可自動(dòng)控制擴(kuò)頻。而且，由于使用解碼處理部的解碼處理生成的比特率信息實(shí)施頻帶判定處理，不需要在頻帶判定部中設(shè)置頻譜分析儀，可減少頻帶判定中需要的處理量。并且，通過將比特率信息對(duì)應(yīng)特定的頻率特性，在進(jìn)行固定比特率的編碼的情況下，固定地設(shè)定擴(kuò)頻區(qū)域，因此可實(shí)現(xiàn)比較穩(wěn)定的擴(kuò)頻處理。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的第十聲音處理裝置的特征在于在第九聲音處理裝置中，解碼處理部包含向外部發(fā)送內(nèi)部的輔助信息解析部提取的采樣頻率信息的采樣頻率信息發(fā)送部，并且頻帶判定部包含接收從采樣頻率信息發(fā)送部發(fā)送的采樣頻率信息的采樣頻率信息接收部和通過采樣頻率信息和比特率信息的組合生成頻帶判定信息的頻帶判定信息生成部，通過頻帶判定信息生成部生成的頻帶判定信息決定對(duì)擴(kuò)頻成分的通過頻帶。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過在解碼處理部設(shè)置采樣頻率信息發(fā)送部或在頻帶判定部設(shè)置采樣頻率信息接收部，在頻帶判定部設(shè)置通過組合采樣頻率信息和比特率信息生成頻帶判定信息的頻帶判定信息生成部，不需要來自外部的控制器，可對(duì)應(yīng)采樣頻率和比特率自動(dòng)控制擴(kuò)頻。另外，本結(jié)構(gòu)的聲音處理裝置組合采樣頻率信息和比特率信息實(shí)施頻帶判定處理，與第九聲音處理裝置相比，采樣頻率信息增加，可實(shí)現(xiàn)更正確的頻帶判定。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的第十一聲音處理裝置的特征在于在第十聲音處理裝置中，解碼處理部包含向外部發(fā)送內(nèi)部的輔助信息解析部提取的層信息的層信息發(fā)送部，并且頻帶判定部包含接收從層信息發(fā)送部發(fā)送的層信息的層信息接收部和通過層信息和采樣頻率信息以及比特率信息的組合生成頻帶判定信息的頻帶判定信息生成部，通過頻帶判定信息生成部生成的頻帶判定信息決定對(duì)擴(kuò)頻成分的通過頻帶。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過在解碼處理部設(shè)置層信息發(fā)送部，在頻帶判定部設(shè)置層信息接收部，在(頻帶判定部)設(shè)置通過組合層信息和采樣頻率信息以及比特率信息生成頻帶判定信息的頻帶判定信息生成部，不需要來自外部的控制器，可對(duì)應(yīng)層、采樣頻率和比特率自動(dòng)控制擴(kuò)頻。另外，本結(jié)構(gòu)的聲音處理裝置組合層信息、采樣頻率信息和比特率信息實(shí)施頻帶判定處理，與第十聲音處理裝置相比，層數(shù)信息增加，可實(shí)現(xiàn)更正確的頻帶判定。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的第十二聲音處理裝置的特征在于在第三到第十一聲音處理裝置中，頻帶判定部具有自動(dòng)平滑解碼處理部發(fā)送的頻帶判定信息的變化的頻帶判定平滑部，通過頻帶判定平滑部平滑處理的頻帶判定信息決定對(duì)擴(kuò)頻成分的通過頻帶。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過設(shè)置頻帶判定平滑部，即便再現(xiàn)的PCM數(shù)據(jù)的頻率特性變化劇烈的情況下，也可平滑頻帶判定擺動(dòng)帶來的擴(kuò)頻成分的音質(zhì)變化，結(jié)果可實(shí)現(xiàn)比較穩(wěn)定的擴(kuò)頻處理。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的第十三聲音處理裝置的特征在于在第三到第十一聲音處理裝置中，具有對(duì)應(yīng)來自外部的信號(hào)設(shè)定頻帶判定部的頻帶判定處理的時(shí)間間隔的頻帶判定間隙設(shè)定部。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過設(shè)置頻帶判定間隙設(shè)定部，可對(duì)應(yīng)再現(xiàn)的PCM數(shù)據(jù)的特征和用戶喜好等調(diào)整擴(kuò)頻處理的跟蹤性。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的第十四聲音處理裝置的特征在于在第三到第十一聲音處理裝置中，具有對(duì)應(yīng)來自外部的信號(hào)設(shè)定用于判別有無對(duì)頻帶判定部的頻帶判定處理的各頻帶的子帶振幅或頻譜信息的電平閾值的頻帶判定閾值設(shè)定部。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過設(shè)置頻帶判定閾值設(shè)定部，可對(duì)應(yīng)再現(xiàn)的PCM數(shù)據(jù)的特征和用戶喜好等調(diào)整擴(kuò)頻處理的擴(kuò)頻。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的第十五聲音處理裝置的特征在于在第三到第十四聲音處理裝置中，解碼處理部對(duì)應(yīng)至少2種以上的編碼方式的解碼處理，根據(jù)從外部指定的解碼器信息切換解碼處理，頻帶判定部包含對(duì)應(yīng)從外部指定的解碼器信息切換頻帶判定處理的解碼器類別頻帶判定切換裝置而構(gòu)成。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的第十六聲音處理裝置的特征在于在第十五聲音處理裝置中，具有存儲(chǔ)用于頻帶可變帶通濾波器的濾波器系數(shù)的濾波器系數(shù)表，解碼器類別頻帶判定切換裝置是按每個(gè)解碼器分別指定頻帶的解碼器類別頻帶判定信息指定表，頻帶判定部對(duì)應(yīng)從外部指定的解碼器信息從解碼器類別頻帶判定信息指定表進(jìn)行頻帶判定，作為濾波器系數(shù)表的指針信息，對(duì)帶通濾波器控制器發(fā)送頻帶判定信息。
根據(jù)第十五和第十六聲音處理裝置的結(jié)構(gòu)，通過設(shè)置作為解碼器類別頻帶判定切換裝置的解碼器類別頻帶判定信息指定表，即便對(duì)應(yīng)不同的多個(gè)解碼處理的情況下也可進(jìn)行對(duì)應(yīng)各自的解碼處理的頻帶判定處理，因此容易自動(dòng)實(shí)現(xiàn)最佳的擴(kuò)頻處理。
另外，根據(jù)第十六聲音處理裝置的結(jié)構(gòu)，通過分離構(gòu)成解碼器類別頻帶判定信息指定表和濾波器系數(shù)表，將頻帶判定信息用作濾波器系數(shù)表的指針信息，頻帶判定處理是對(duì)應(yīng)不同的解碼處理的頻帶判定處理的情況下，也可共用濾波器抽頭(tap)系數(shù)，因此可共用濾波器抽頭系數(shù)，可削減濾波器抽頭系數(shù)需要的存儲(chǔ)器資源。
附圖的簡要說明圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的聲音處理裝置的一構(gòu)成例的電路框圖；圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施例2的聲音處理裝置的一構(gòu)成例的電路框圖；圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施例3的聲音處理裝置的變形例的電路框圖；圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施例3的聲音處理裝置的一構(gòu)成例的電路框圖；圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施例3的頻帶判定部中包含頻譜分析儀的例子的電路框圖；圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施例4的聲音處理裝置的一構(gòu)成例的電路框圖；
圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施例4的解碼處理部和頻帶判定部的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖；圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施例5的聲音處理裝置的一構(gòu)成例的電路框圖；圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施例5的解碼處理部和頻帶判定部的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖；圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施例6的聲音處理裝置的一構(gòu)成例的電路框圖；圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施例6的解碼處理部和頻帶判定部的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖；圖12是表示本發(fā)明的實(shí)施例7的聲音處理裝置的一構(gòu)成例的電路框圖；圖13是表示本發(fā)明的實(shí)施例7的解碼處理部和頻帶判定部的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖；圖14是表示本發(fā)明的實(shí)施例8的聲音處理裝置的一構(gòu)成例的電路框圖；圖15是表示本發(fā)明的實(shí)施例8的解碼處理部和頻帶判定部的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖；圖16是表示本發(fā)明的實(shí)施例9的聲音處理裝置的一構(gòu)成例的電路框圖；圖17是表示本發(fā)明的實(shí)施例9的解碼處理部和頻帶判定部的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖；圖18是表示本發(fā)明的實(shí)施例10的聲音處理裝置的一構(gòu)成例的電路框圖；圖19是表示本發(fā)明的實(shí)施例11的聲音處理裝置的一構(gòu)成例的電路框圖；圖20是表示本發(fā)明的實(shí)施例12的聲音處理裝置的一構(gòu)成例的電路框圖；圖21是表示本發(fā)明的實(shí)施例13的聲音處理裝置的一構(gòu)成例的電路框圖；圖22是表示本發(fā)明的實(shí)施例13的解碼處理部和頻帶判定部的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖；
圖23是表示本發(fā)明的實(shí)施例13的頻帶判定部中包含的解碼器類別頻帶判定信息指定表的表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)例的圖；圖24是表示本發(fā)明的實(shí)施例13的濾波器系數(shù)表的表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)例的圖；圖25是表示已有的聲音處理裝置的構(gòu)成例的電路框圖。
最佳實(shí)施例的詳細(xì)說明下面參考


本發(fā)明的最佳實(shí)施例。
(實(shí)施例1)圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的聲音處理裝置的一構(gòu)成例的電路框圖。本實(shí)施例中，說明輸入按MPEG音頻規(guī)格編碼方式編碼的音頻編碼信號(hào)并解碼為聲音信號(hào)的情況。關(guān)于MPEG音頻規(guī)格的細(xì)節(jié)公開在ISO/IEC11172-31993和13818-31996。這里輸入的音頻比特流在任一情況下的采樣頻率都為48KHz。
圖1中，聲音處理裝置1000由解碼處理部1100、擴(kuò)頻帶生成部1300、頻帶可變帶通濾波器1500和帶通濾波器控制器1600構(gòu)成。
解碼處理部1100是解碼從外部輸入的音頻流并生成PCM數(shù)據(jù)的模塊，具有至少按MPEG音頻規(guī)格編碼方式編碼的音頻編碼信號(hào)的解碼功能。
擴(kuò)頻帶生成部1300具有對(duì)解碼處理部1100解碼處理的PCM數(shù)據(jù)生成擴(kuò)頻成分的功能。本實(shí)施例的擴(kuò)頻帶生成部1300根據(jù)采樣頻率為48KHz的PCM數(shù)據(jù)生成包含到24kHz附近的成分的高次諧波的擴(kuò)頻成分并輸出。這里生成的擴(kuò)頻成分的采樣頻率與解碼處理部1100解碼處理的PCM數(shù)據(jù)同樣為48kHz。
頻帶可變帶通濾波器1500是對(duì)由擴(kuò)頻帶生成部1300生成的擴(kuò)頻成分通過來自外部的控制器可變地設(shè)定到通過頻帶的下限頻率的濾波器。例如，本實(shí)施例中，可將通過頻帶的下限頻率FcL設(shè)定在FL1到FL2，通過頻帶的上限頻率固定為FcH(FL2＜FcH＜Fs/2)。
帶通濾波器控制器1600是根據(jù)來自外部的指示進(jìn)行頻帶可變帶通濾波器1500的通過頻帶控制的控制器。本實(shí)施例中，為容易說明，帶通濾波器控制器1600控制頻帶可變帶通濾波器1500的通過頻帶的下限頻率FcL，設(shè)定為將FcL的可變范圍控制在FL1到FL2。
接著，對(duì)于這樣構(gòu)成的聲音處理裝置1000的再現(xiàn)處理，說明輸入按MPEG音頻規(guī)格編碼方式編碼的音頻編碼信號(hào)并解碼為聲音信號(hào)的情況。
一般地，由于由按MPEG音頻規(guī)格編碼方式編碼的音頻編碼信號(hào)構(gòu)成的音頻比特流需要根據(jù)編碼時(shí)設(shè)定的比特率等的設(shè)定進(jìn)行壓縮編碼處理，因此根據(jù)人類的視覺聽覺和遮蔽效果等進(jìn)行信息壓縮，從而編碼前的原始音源采樣頻率為48kHz的線性PCM的情況下，編碼前的原始音源中包含作為奈奎斯特條件(Fs/2)的24kHz附近包含頻帶成分的情況下，編碼時(shí)有丟失。本實(shí)施例中，為容易說明，通過編碼時(shí)的壓縮編碼處理頻帶特性惡化到16kHz以下。
此時(shí)，本實(shí)施例的解碼處理部1100解碼的PCM數(shù)據(jù)由于上述編碼條件頻帶特性變?yōu)?6kHz以下。
同樣，擴(kuò)頻帶生成部1300根據(jù)解碼處理部1100處理的采樣頻率為48kHz的PCM數(shù)據(jù)生成包含到24kHz附近的成分的高次諧波的擴(kuò)頻成分并輸出。這里生成的擴(kuò)頻成分的采樣頻率與解碼處理部1100處理的PCM數(shù)據(jù)同樣為48kHz。
另一方面，帶通濾波器控制器1600具有根據(jù)來自外部的指示可變地調(diào)整通過頻帶的下限頻率FcL的功能。此時(shí)，通過從外部將通過頻帶的下限頻率FcL設(shè)定到16kHz附近可進(jìn)行有效的擴(kuò)頻再現(xiàn)。此時(shí)，頻帶可變帶通濾波器1500中，由于通過頻帶為FL2到FcH的范圍，通過把該通過成分與從解碼處理部1100輸出的PCM數(shù)據(jù)相加，對(duì)于到16kHz附近的原始音源的頻帶，按線性的更自然的頻帶特性進(jìn)行擴(kuò)頻。
并且，對(duì)擴(kuò)頻帶生成部1300的輸出的帶通濾波處理的下限頻率FcL與已有技術(shù)同樣是固定值，例如設(shè)定在18kHz附近，則通過來自帶通濾波器的輸出和過采樣部的輸出的相加產(chǎn)生的輸出信號(hào)的頻帶特性丟失了16kHz到18kHz的頻帶，因此很難說進(jìn)行了良好的高音質(zhì)再現(xiàn)。下限頻率FcL設(shè)定在12kHz附近，則通過來自帶通濾波器的輸出和過采樣部的輸出的相加產(chǎn)生的輸出信號(hào)的頻帶特性因從12kHz到16kHz的頻帶重疊負(fù)擔(dān)了多余的頻帶信號(hào)，也很難說進(jìn)行了良好的高音質(zhì)再現(xiàn)。
但是，根據(jù)本實(shí)施例，將頻帶可變帶通濾波器1500和帶通濾波器控制器1600作為構(gòu)成要件導(dǎo)入，可控制擴(kuò)頻，因此可實(shí)現(xiàn)良好的高音質(zhì)再現(xiàn)。
(實(shí)施例2)圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施例2的聲音處理裝置的一構(gòu)成例的電路框圖。圖2中，聲音處理裝置2000由解碼處理部1100、過采樣部1200、擴(kuò)頻帶生成部1300、頻帶可變帶通濾波器1500和帶通濾波器控制器1600構(gòu)成。
解碼處理部1100、擴(kuò)頻帶生成部1300、頻帶可變帶通濾波器1500和帶通濾波器控制器1600分別具有和實(shí)施例1相同的功能，因此省略其詳細(xì)說明。
過采樣部1200將解碼處理部1100解碼處理的PCM數(shù)據(jù)作為輸入，進(jìn)行N倍的過采樣處理，輸出按N倍過采樣的PCM數(shù)據(jù)。這里，本實(shí)施例的過采樣部1200的過采樣處理是對(duì)從解碼處理部1100輸出的采樣頻率為48KHz的PCM數(shù)據(jù)每一個(gè)采樣在各PCM數(shù)據(jù)之間插入數(shù)據(jù)“0”，進(jìn)行過采樣，通過由抗混淆濾波器去除噪聲來生成采樣頻率為96kHz的PCM數(shù)據(jù)。
擴(kuò)頻帶生成部1300具有對(duì)過采樣部1200過采樣處理的PCM數(shù)據(jù)生成擴(kuò)頻成分的功能。本實(shí)施例的擴(kuò)頻帶生成部1300根據(jù)過采樣部1200處理的采樣頻率為96kHz的PCM數(shù)據(jù)生成包含到48kHz附近的成分的高次諧波的擴(kuò)頻成分并輸出。這里生成的擴(kuò)頻成分的采樣頻率和過采樣部1200處理的PCM數(shù)據(jù)一樣為96kHz。
接著，在這樣構(gòu)成的聲音處理裝置2000的再現(xiàn)處理中，首先說明輸入以DVD-Video規(guī)格線性PCM方式為基準(zhǔn)的采樣頻率為48kHz的音頻比特流的情況。
一般地，由于以DVD-Video規(guī)格線性PCM方式為基準(zhǔn)的音頻比特流在具有和編碼前的原始音源相同的采樣頻率的情況下對(duì)原始音源進(jìn)行非壓縮編碼，因此期待和原始音源相同頻帶特性且最大到24kHz附近。
根據(jù)這些條件，本實(shí)施例的解碼處理部1100解碼的PCM數(shù)據(jù)可忠實(shí)再現(xiàn)原始音源的頻帶特性。此時(shí)，原始音源的頻帶特性存在到作為奈奎斯特條件的24kHz附近的情況下，解碼的PCM數(shù)據(jù)的頻率特性也同樣存在到24kHz附近。
此時(shí)，過采樣部1200對(duì)從解碼處理部1100輸出的PCM數(shù)據(jù)實(shí)施過采樣處理，因此過采樣處理后的PCM數(shù)據(jù)采樣頻率為96kHz，頻帶特性具有與輸入的PCM數(shù)據(jù)大致相同的頻帶特性，保持最大到24kHz附近的頻帶。
擴(kuò)頻帶生成部1300根據(jù)過采樣部1200處理的采樣頻率為96kHz的PCM數(shù)據(jù)生成包含到48kHz附近的成分的高次諧波的擴(kuò)頻成分并輸出。這里生成的擴(kuò)頻成分的采樣頻率與過采樣部1200處理的PCM數(shù)據(jù)同樣為96kHz。
另一方面，對(duì)于帶通濾波器控制器1600，通過從外部將通過頻帶的下限頻率FcL設(shè)定到作為可變頻帶的最高頻率的FL2(此時(shí)為24kHz附近)可進(jìn)行有效的擴(kuò)頻再現(xiàn)。此時(shí)，頻帶可變帶通濾波器1500中，由于通過頻帶為FL2到FcH的范圍，通過把該通過成分與從過采樣部1200輸出的PCM數(shù)據(jù)相加，對(duì)于到24kHz附近的原始音源的頻帶，按線性的更自然的頻帶特性進(jìn)行擴(kuò)頻，因此可實(shí)現(xiàn)高音質(zhì)再現(xiàn)。
接著，說明輸入按MPEG音頻規(guī)格編碼方式編碼的音頻編碼信號(hào)并解碼為聲音信號(hào)的情況。
一般地，由于由按MPEG音頻規(guī)格編碼方式編碼的音頻編碼信號(hào)構(gòu)成的音頻比特流需要根據(jù)編碼時(shí)設(shè)定的比特率等的設(shè)定進(jìn)行壓縮編碼處理，因此根據(jù)人類的視覺聽覺和遮蔽效果等進(jìn)行信息壓縮，從而編碼前的原始音源采樣頻率為48kHz的線性PCM的情況下，編碼前的原始音源中包含作為奈奎斯特條件(Fs/2)的24kHz附近包含頻帶成分的情況下，編碼時(shí)有丟失。本實(shí)施例中，為容易說明，通過編碼時(shí)的壓縮編碼處理頻帶特性惡化到16kHz以下。
此時(shí)，本實(shí)施例的解碼處理部1100解碼的PCM數(shù)據(jù)由于上述編碼條件頻帶特性變?yōu)?6kHz以下。
同樣，過采樣部1200對(duì)從解碼處理部1100輸出的PCM數(shù)據(jù)實(shí)施過采樣處理，因此過采樣處理后的PCM數(shù)據(jù)采樣頻率為96kHz，頻帶特性具有與輸入的PCM數(shù)據(jù)大致相同的頻帶特性，因此過采樣處理后的PCM數(shù)據(jù)仍在16kHz以下。
擴(kuò)頻帶生成部1300根據(jù)過采樣部1200處理的采樣頻率為96kHz的PCM數(shù)據(jù)生成包含到48kHz附近的成分的高次諧波的擴(kuò)頻成分并輸出。這里生成的擴(kuò)頻成分的采樣頻率與過采樣部1200處理的PCM數(shù)據(jù)同樣為96kHz。
另一方面，帶通濾波器控制器1600具有根據(jù)來自外部的指示可變地調(diào)整通過頻帶的下限頻率FcL的功能。此時(shí)，通過從外部將通過頻帶的下限頻率FcL設(shè)定到16kHz附近可進(jìn)行有效的擴(kuò)頻再現(xiàn)。此時(shí)，頻帶可變帶通濾波器1500中，由于通過頻帶為FL2到FcH的范圍，通過把該通過成分與從過采樣部1200輸出的PCM數(shù)據(jù)相加，對(duì)于到16kHz附近的原始音源的頻帶，按線性的更自然的頻帶特性進(jìn)行擴(kuò)頻。
并且，對(duì)擴(kuò)頻帶生成部1300的輸出的帶通濾波處理的下限頻率FcL與已有技術(shù)同樣是固定值，例如根據(jù)奈奎斯特條件設(shè)定在24kHz附近，則通過來自帶通濾波器的輸出和過采樣部的輸出的相加產(chǎn)生的輸出信號(hào)的頻帶特性丟失了16kHz到24kHz的頻帶，因比說可進(jìn)行良好的高音質(zhì)再現(xiàn)就過高了。但是，根據(jù)本實(shí)施例，將頻帶可變帶通濾波器1500和帶通濾波器控制器1600作為構(gòu)成要件導(dǎo)入，可控制擴(kuò)頻，因此可實(shí)現(xiàn)良好的高音質(zhì)再現(xiàn)。
另外，本實(shí)施例中說明了包含過采樣部1200的結(jié)構(gòu)的情況，但不包含過采樣部1200的情況下，通過根據(jù)對(duì)解碼處理部1100的奈奎斯特條件將上限頻率FcH設(shè)定在24kHz附近，與上述實(shí)施例相比，除限定擴(kuò)頻外，可得到同樣效果。而且，不包含過采樣部1200的情況下，恰恰刪除了過采樣部的處理和結(jié)構(gòu)，解碼處理部1100以后處理的PCM數(shù)據(jù)的采樣頻率與包含過采樣部1200的情況相比為1/2，可削減部分處理量，因此在安裝于特別要求低功耗的小規(guī)模的系統(tǒng)中時(shí)更有效。
(實(shí)施例3)圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施例3的聲音處理裝置的一構(gòu)成例的電路框圖。圖4中，聲音處理裝置4000由解碼處理部1100、過采樣部1200、擴(kuò)頻帶生成部1300、頻帶可變帶通濾波器1500、帶通濾波器控制器1600和頻帶判定部1700構(gòu)成。
解碼處理部1100、過采樣部1200、擴(kuò)頻帶生成部1300和頻帶可變帶通濾波器1500分別具有和實(shí)施例1相同的功能，因此省略其詳細(xì)說明。
頻帶判定部1700具有通過來自解碼處理部1100的PCM數(shù)據(jù)的頻率分析進(jìn)行頻帶判定，向帶通濾波器控制器1600發(fā)送頻帶判定信息的功能。本實(shí)施例的頻帶判定部1700如圖5所示的聲音處理裝置5000一樣，在內(nèi)部具有進(jìn)行PCM數(shù)據(jù)的頻率分析的頻譜分析儀1710。
帶通濾波器控制器1600是根據(jù)從頻帶判定部1700發(fā)送的頻帶判定信息進(jìn)行頻帶可變帶通濾波器1500的通過頻帶控制的控制器。另外，本實(shí)施例中，與實(shí)施例1同樣，帶通濾波器控制器1600控制頻帶可變帶通濾波器1500的通過頻帶的下限頻率FcL，設(shè)定為將FcL的可變范圍控制在FL1到FL2。
接著，對(duì)于這樣構(gòu)成的聲音處理裝置，在本實(shí)施例中，說明輸入采樣頻率為48kHz的按MPEG1音頻規(guī)格編碼方式編碼的音頻編碼信號(hào)并解碼為聲音信號(hào)的情況。本實(shí)施例中，為容易說明，通過編碼時(shí)的壓縮編碼處理頻帶特性惡化到16kHz以下。
此時(shí)，本實(shí)施例的解碼處理部1100解碼的PCM數(shù)據(jù)由于上述編碼條件頻帶特性變?yōu)?6kHz以下，通過過采樣部1200的過采樣處理、由擴(kuò)頻帶生成部1300產(chǎn)生的擴(kuò)頻成分的生成在任何情況都和實(shí)施例1同樣實(shí)施，因此省略其詳細(xì)說明。
頻帶判定部1700對(duì)來自解碼處理部1100的PCM數(shù)據(jù)使用頻譜分析儀1710(圖5)進(jìn)行頻率分析，從該分析結(jié)果生成對(duì)PCM數(shù)據(jù)的頻帶判定信息，對(duì)帶通濾波器控制器1600發(fā)送頻帶判定信息。
帶通濾波器控制器1600具有根據(jù)從頻帶判定部1700通信的頻帶判定信息可變地調(diào)整頻帶可變帶通濾波器1500的通過頻帶的下限頻率FcL的功能。此時(shí)，通過頻帶判定信息自動(dòng)地將通過頻帶的下限頻率FcL設(shè)定在16kHz附近。此時(shí)，在頻帶可變帶通濾波器1500中，由于通過頻帶為FL2到FcH的范圍，通過把該通過成分與從過采樣部1200輸出的PCM數(shù)據(jù)相加，對(duì)于到16kHz附近的原始音源的頻帶，按線性的更自然的頻帶特性進(jìn)行擴(kuò)頻。
這樣，根據(jù)本實(shí)施例，將頻帶判定部1700和頻帶可變帶通濾波器1500以及帶通濾波器控制器1600作為構(gòu)成要件導(dǎo)入，可控制擴(kuò)頻，因此可實(shí)現(xiàn)良好的高音質(zhì)再現(xiàn)。而且，在頻帶判定部1700內(nèi)部包含頻譜分析儀1710，因此不需要外部的控制器，可自動(dòng)控制擴(kuò)頻。
另外，本實(shí)施例中說明了包含過采樣部1200的結(jié)構(gòu)的情況，但如圖3所示的聲音處理裝置3000那樣，在不包含過采樣部的情況下，與實(shí)施例2同樣，通過根據(jù)對(duì)解碼處理部1100的奈奎斯特條件將上限頻率FcH設(shè)定在24kHz附近，與上述實(shí)施例相比，除限定擴(kuò)頻外，可得到同樣效果。
(實(shí)施例4)圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施例4的聲音處理裝置的一構(gòu)成例的電路框圖。圖6中，聲音處理裝置6000與實(shí)施例3同樣，由解碼處理部1100、過采樣部1200、擴(kuò)頻帶生成部1300、頻帶可變帶通濾波器1500、帶通濾波器控制器1600和頻帶判定部1700構(gòu)成。
本實(shí)施例與實(shí)施例3的不同點(diǎn)是解碼處理部1100和頻帶判定部1700為圖7所示結(jié)構(gòu)。
圖7中，解碼處理部1100包含輔助信息解析部1110、頻譜數(shù)據(jù)生成部1120、PCM數(shù)據(jù)生成部1130和頻譜信息發(fā)送部1140。
輔助信息解析部1110是對(duì)成為輸入編碼信號(hào)的解碼信息的輔助信息進(jìn)行解析的塊，例如，是對(duì)于以MPEG音頻規(guī)格為基準(zhǔn)的編碼信號(hào)，進(jìn)行流頭部信息(采樣頻率信息、比特率信息、層信息等)的解析和解碼信息(各音頻量子化數(shù)據(jù)的位(bit)分配信息、反量子化處理的縮放因子等)的提取的塊。
頻譜數(shù)據(jù)生成部1120是根據(jù)由輔助信息解析部1110提取的輔助信息生成頻譜數(shù)據(jù)的塊，例如具有通過量子化音頻采樣的切出和反量子化處理等生成頻譜信息的功能。
PCM數(shù)據(jù)生成部1130是從頻譜數(shù)據(jù)生成PCM數(shù)據(jù)的塊，具有通過對(duì)各頻譜信息進(jìn)行IMDCT(反變形離散余弦變換)處理和多相濾波器組(polyphase filter bank)方式等的處理將頻譜數(shù)據(jù)變換為PCM數(shù)據(jù)的功能。
頻譜信息發(fā)送部1140具有向外部發(fā)送頻譜數(shù)據(jù)生成部1120生成的頻譜數(shù)據(jù)的頻譜信息的功能。
頻帶判定部1700包含接收從解碼處理部1100內(nèi)部的頻譜信息發(fā)送部1140發(fā)送的頻譜信息的頻譜信息接收部1720而構(gòu)成。
接著，對(duì)于這樣構(gòu)成的聲音處理裝置，在本實(shí)施例中，說明輸入采樣頻率為48kHz的按MPEG1音頻規(guī)格編碼方式編碼的音頻編碼信號(hào)并解碼為聲音信號(hào)的情況。本實(shí)施例中，為容易說明，上述編碼方式是MPEG1音頻規(guī)格中用層3編碼的比特流，而且通過編碼時(shí)的壓縮編碼處理頻帶特性惡化到16kHz以下。
此時(shí)，本實(shí)施例的解碼處理部1100中輸入由MPEG1音頻規(guī)格層3編碼的音頻編碼信號(hào)時(shí)，首先，由輔助信息解析部1110進(jìn)行成為輸入編碼信號(hào)的解碼信息的輔助信息的解析。接著，頻譜數(shù)據(jù)生成部1120根據(jù)由輔助信息解析部1110解析的流頭部信息和解碼信息進(jìn)行霍夫曼編碼的音頻量子化信號(hào)的讀取，已經(jīng)進(jìn)行音頻量子化信號(hào)的反量子化處理，生成頻譜數(shù)據(jù)。此時(shí)，頻譜數(shù)據(jù)生成部1120輸出頻譜信號(hào)的同時(shí)，將頻譜數(shù)據(jù)的頻譜信息輸出到頻譜信息發(fā)送部1140。而且，頻譜信息發(fā)送部1140對(duì)頻帶判定部1700實(shí)施頻譜信息的發(fā)送。
PCM數(shù)據(jù)生成部1130對(duì)從頻譜數(shù)據(jù)生成部1120輸出的頻譜數(shù)據(jù)通過IMDCT處理生成32個(gè)子帶信號(hào)，而且通過頻帶合成運(yùn)算生成PCM數(shù)據(jù)。
此時(shí)，由本實(shí)施例的解碼處理部1100解碼的PCM數(shù)據(jù)由于上述編碼條件頻帶特性變?yōu)?6kHz以下，通過過采樣部1200的過采樣處理、由擴(kuò)頻帶生成部1300產(chǎn)生的擴(kuò)頻成分的生成在任何情況都和實(shí)施例2和3同樣實(shí)施，因此省略其詳細(xì)說明。
頻帶判定部1700由內(nèi)部的頻譜信息接收部1720接收從解碼處理部1100的頻譜信息發(fā)送部1140發(fā)送的頻譜信息，從頻譜信息生成頻帶判定信息，對(duì)帶通濾波器控制器1600發(fā)送頻帶判定信息。
以后與實(shí)施例3同樣在帶通濾波器控制器1600中，根據(jù)從頻帶判定部1700通信的頻帶判定信息可變地調(diào)整通過頻帶的下限頻率FcL，控制頻帶可變帶通濾波器1500的通過頻帶，將16kHz以上的頻帶成分作為擴(kuò)頻信號(hào)，與從過采樣部1200輸出的PCM數(shù)據(jù)相加。這樣對(duì)于到16kHz附近的原始音源的頻帶，按線性的更自然的頻帶特性進(jìn)行擴(kuò)頻。
這樣，根據(jù)本實(shí)施例，將頻帶判定部1700和頻帶可變帶通濾波器1500以及帶通濾波器控制器1600作為構(gòu)成要件導(dǎo)入，可控制擴(kuò)頻，因此可實(shí)現(xiàn)良好的高音質(zhì)再現(xiàn)。
而且，通過在解碼處理部1100設(shè)置頻譜信息發(fā)送部1140，在頻帶判定部1700設(shè)置頻譜信息接收部1720，因此不需要外部的控制器，可自動(dòng)控制擴(kuò)頻。
另外，本實(shí)施例中，使用解碼處理部1100解碼處理生成的頻譜信息實(shí)施頻帶判定處理，因此與實(shí)施例3同樣，由于并非新使用頻譜分析儀1710生成頻帶判定信息，因此可削減頻帶判定需要的處理量。
另外，本實(shí)施例中說明了包含過采樣部1200的結(jié)構(gòu)的情況，但在不包含過采樣部的情況下，與實(shí)施例2和3同樣，通過根據(jù)對(duì)解碼處理部1100的奈奎斯特條件將上限頻率FcH上限設(shè)定在24kHz附近，與上述實(shí)施例相比，除限定擴(kuò)頻外，可得到同樣效果。
(實(shí)施例5)圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施例5的聲音處理裝置的一構(gòu)成例的電路框圖。圖8中，聲音處理裝置8000與實(shí)施例3和4同樣，由解碼處理部1100、過采樣部1200、擴(kuò)頻帶生成部1300、頻帶可變帶通濾波器1500、帶通濾波器控制器1600和頻帶判定部1700構(gòu)成。
本實(shí)施例與實(shí)施例3和4的不同點(diǎn)是解碼處理部1100和頻帶判定部1700為圖9所示結(jié)構(gòu)。
圖9中，解碼處理部1100包含輔助信息解析部1110、子帶數(shù)據(jù)生成部1150、PCM數(shù)據(jù)生成部1130和子帶振幅信息發(fā)送部1160。
輔助信息解析部1110與實(shí)施例4同樣，是對(duì)成為輸入編碼信號(hào)的解碼信息的輔助信息進(jìn)行解析的塊，例如，是對(duì)于以MPEG音頻規(guī)格為基準(zhǔn)的編碼信號(hào)，進(jìn)行流頭部信息(采樣頻率信息、比特率信息、層信息等)的解析和解碼信息(各音頻量子化數(shù)據(jù)的位(bit)分配信息、反量子化處理的縮放因子等)的提取的塊。
子帶數(shù)據(jù)生成部1150是根據(jù)由輔助信息解析部1110提取的輔助信息生成子帶數(shù)據(jù)的塊，例如具有通過量子化音頻采樣的切出和反量子化處理等生成子帶數(shù)據(jù)的功能。
PCM數(shù)據(jù)生成部1130是從子帶數(shù)據(jù)生成PCM數(shù)據(jù)的塊，具有通過對(duì)各子帶信號(hào)進(jìn)行多相濾波器組(polyphase filter bank)方式等的頻帶合成處理將子帶數(shù)據(jù)變換為PCM數(shù)據(jù)的功能。
子帶振幅信息發(fā)送部1160具有向外部發(fā)送子帶數(shù)據(jù)生成部1150生成的各頻帶的子帶數(shù)據(jù)的振幅信息的功能。
頻帶判定部1700包含接收從解碼處理部1100內(nèi)部的子帶振幅信息發(fā)送部1160發(fā)送的子帶數(shù)據(jù)的振幅信息的振幅信息接收部1730而構(gòu)成。
接著，對(duì)于這樣構(gòu)成的聲音處理裝置，在本實(shí)施例中，說明輸入采樣頻率為48kHz的按MPEG1音頻規(guī)格編碼方式編碼的音頻編碼信號(hào)并解碼為聲音信號(hào)的情況。本實(shí)施例中，為容易說明，上述編碼方式是MPEG1音頻規(guī)格中用層2編碼的比特流，而且通過編碼時(shí)的壓縮編碼處理頻帶特性惡化到16kHz以下。
此時(shí)，本實(shí)施例的解碼處理部1100中輸入由MPEG1音頻規(guī)格層2編碼的音頻編碼信號(hào)時(shí)，首先，由輔助信息解析部1110進(jìn)行成為輸入編碼信號(hào)的解碼信息的輔助信息的解析。接著，子帶數(shù)據(jù)生成部1150根據(jù)由輔助信息解析部1110解析的流頭部信息和解碼信息進(jìn)行音頻量子化信號(hào)的提取和該音頻量子化信號(hào)的反量子化處理，生成32個(gè)子帶數(shù)據(jù)。此時(shí)，子帶數(shù)據(jù)生成部1150輸出子帶數(shù)據(jù)的同時(shí)，將32個(gè)子帶數(shù)據(jù)的振幅信息輸出到子帶振幅信息發(fā)送部1160。而且，子帶振幅信息發(fā)送部1160對(duì)頻帶判定部1700實(shí)施子帶數(shù)據(jù)的振幅信息的發(fā)送。
PCM數(shù)據(jù)生成部1130對(duì)從子帶數(shù)據(jù)生成部1150輸出的32個(gè)子帶數(shù)據(jù)實(shí)施頻帶合成處理，生成PCM數(shù)據(jù)。
此時(shí)，由本實(shí)施例的解碼處理部1100解碼的PCM數(shù)據(jù)由于上述編碼條件頻帶特性變?yōu)?6kHz以下，通過過采樣部1200的過采樣處理、由擴(kuò)頻帶生成部1300產(chǎn)生的擴(kuò)頻成分的生成在任何情況都和實(shí)施例2到4同樣實(shí)施，因此省略其詳細(xì)說明。
頻帶判定部1700由內(nèi)部的子帶振幅信息接收部1730接收從解碼處理部1100的子帶振幅信息發(fā)送部1160發(fā)送的子帶振幅信息，從子帶振幅信息生成頻帶判定信息，對(duì)帶通濾波器控制器1600發(fā)送頻帶判定信息，以后實(shí)施與實(shí)施例4同樣的動(dòng)作。
這樣根據(jù)本實(shí)施例，將頻帶判定部1700和頻帶可變帶通濾波器1500以及帶通濾波器控制器1600作為構(gòu)成要件導(dǎo)入，可控制擴(kuò)頻，因此可實(shí)現(xiàn)良好的高音質(zhì)再現(xiàn)。
而且，通過在解碼處理部1100設(shè)置子帶振幅信息發(fā)送部1160，在頻帶判定部1700設(shè)置子帶振幅信息接收部1730，因此不需要外部的控制器，可自動(dòng)控制擴(kuò)頻。
另外，本實(shí)施例中，使用解碼處理部1100解碼處理生成的子帶振幅信息實(shí)施頻帶判定處理，因此與實(shí)施例3同樣，由于并非新使用頻譜分析儀生成頻帶判定信息，因此可削減頻帶判定需要的處理量。
另外，本實(shí)施例中說明了包含過采樣部1200的結(jié)構(gòu)的情況，但在不包含過采樣部的情況下，與實(shí)施例2到4同樣，通過根據(jù)對(duì)解碼處理部1100的奈奎斯特條件將上限頻率FcH上限設(shè)定在24kHz附近，與上述實(shí)施例相比，除限定擴(kuò)頻外，可得到同樣效果。
(實(shí)施例6)圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施例6的聲音處理裝置的一構(gòu)成例的電路框圖。圖10中，聲音處理裝置8000與實(shí)施例3到5同樣，由解碼處理部1100、過采樣部1200、擴(kuò)頻帶生成部1300、頻帶可變帶通濾波器1500、帶通濾波器控制器1600和頻帶判定部1700構(gòu)成。
本實(shí)施例與實(shí)施例3到5的不同點(diǎn)是解碼處理部1100和頻帶判定部1700為圖11所示結(jié)構(gòu)。
圖11中，解碼處理部1100包含輔助信息解析部1110、解碼芯部1170、縮放因子信息發(fā)送部1180。
輔助信息解析部1110與實(shí)施例4和5同樣，是對(duì)成為輸入編碼信號(hào)的解碼信息的輔助信息進(jìn)行解析的塊，例如，是對(duì)于以MPEG音頻規(guī)格為基準(zhǔn)的編碼信號(hào)，進(jìn)行流頭部信息(采樣頻率信息、比特率信息、層信息等)的解析和解碼信息(各音頻量子化數(shù)據(jù)的位(bit)分配信息、反量子化處理的縮放因子等)的提取的塊，至少進(jìn)行對(duì)縮放因子信息的提取和向縮放因子信息發(fā)送部1180的輸出。
解碼芯部1170是根據(jù)由輔助信息解析部1110提取的輔助信息進(jìn)行解碼處理，生成PCM數(shù)據(jù)。
縮放因子信息發(fā)送部1180具有向外部發(fā)送輔助信息解析部1110生成的縮放因子信息的功能。
頻帶判定部1700包含接收從解碼處理部1100的縮放因子信息發(fā)送部1180發(fā)送的頻譜信息的縮放因子信息接收部1740而構(gòu)成。
接著，對(duì)于這樣構(gòu)成的聲音處理裝置，在本實(shí)施例中，說明輸入采樣頻率為48kHz的按MPEG1音頻規(guī)格編碼方式編碼的音頻編碼信號(hào)并解碼為聲音信號(hào)的情況。本實(shí)施例中，為容易說明，上述編碼方式是MPEG1音頻規(guī)格中用層2編碼的比特流，而且通過編碼時(shí)的壓縮編碼處理頻帶特性惡化到16kHz以下。
此時(shí)，本實(shí)施例的解碼處理部1100中輸入由MPEG1音頻規(guī)格層2編碼的音頻編碼信號(hào)時(shí)，首先，由輔助信息解析部1110進(jìn)行成為輸入編碼信號(hào)的解碼信息的輔助信息的解析。此時(shí)，輔助信息解析部1110至少進(jìn)行對(duì)縮放因子信息的提取和向縮放因子信息發(fā)送部1180的輸出。
接著，解碼芯部1170根據(jù)輔助信息解析部1110提取的輔助信息進(jìn)行解碼處理，生成PCM數(shù)據(jù)。
此時(shí)，由本實(shí)施例的解碼處理部1100解碼的PCM數(shù)據(jù)由于上述編碼條件頻帶特性變?yōu)?6kHz以下，通過過采樣部1200的過采樣處理、由擴(kuò)頻帶生成部1300產(chǎn)生的擴(kuò)頻成分的生成在任何情況都和實(shí)施例2到5同樣實(shí)施，因此省略其詳細(xì)說明。
頻帶判定部1700由內(nèi)部的縮放因子信息接收部1740接收從解碼處理部1100的縮放因子信息發(fā)送部1180發(fā)送的縮放因子信息，從縮放因子信息生成頻帶判定信息，對(duì)帶通濾波器控制器1600發(fā)送頻帶判定信息，以后實(shí)施與實(shí)施例4同樣的動(dòng)作。
這樣根據(jù)本實(shí)施例，將頻帶判定部1700和頻帶可變帶通濾波器1500以及帶通濾波器控制器1600作為構(gòu)成要件導(dǎo)入，可控制擴(kuò)頻，因此可實(shí)現(xiàn)良好的高音質(zhì)再現(xiàn)。
而且，通過在解碼處理部1100設(shè)置縮放因子信息發(fā)送部1180，在頻帶判定部1700設(shè)置縮放因子信息接收部1740，因此不需要外部的控制器，可自動(dòng)控制擴(kuò)頻。
另外，本實(shí)施例中，使用解碼處理部1100解碼處理生成的子帶振幅信息實(shí)施頻帶判定處理，因此與實(shí)施例3同樣，由于并非新使用頻譜分析儀生成頻帶判定信息，因此可削減頻帶判定需要的處理量。
另外，本實(shí)施例中說明了包含過采樣部1200的結(jié)構(gòu)的情況，但在不包含過采樣部的情況下，與實(shí)施例2到4同樣，通過根據(jù)對(duì)解碼處理部1100的奈奎斯特條件將上限頻率FcH上限設(shè)定在24kHz附近，與上述實(shí)施例相比，除限定擴(kuò)頻外，可得到同樣效果。
(實(shí)施例7)圖12是表示本發(fā)明的實(shí)施例7的聲音處理裝置的一構(gòu)成例的電路框圖。圖12中，聲音處理裝置9000與實(shí)施例3到6同樣，由解碼處理部1100、過采樣部1200、擴(kuò)頻帶生成部1300、頻帶可變帶通濾波器1500、帶通濾波器控制器1600和頻帶判定部1700構(gòu)成。
本實(shí)施例與實(shí)施例3到6的不同點(diǎn)是解碼處理部1100和頻帶判定部1700為圖13所示結(jié)構(gòu)。
圖13中，解碼處理部1100包含輔助信息解析部1110、解碼芯部1170、比特率信息發(fā)送部1190。
輔助信息解析部1110與實(shí)施例4到6同樣，是對(duì)成為輸入編碼信號(hào)的解碼信息的輔助信息進(jìn)行解析的塊，例如，是對(duì)于以MPEG音頻規(guī)格為基準(zhǔn)的編碼信號(hào)，進(jìn)行流頭部信息(采樣頻率信息、比特率信息、層信息等)的解析和解碼信息(各音頻量子化數(shù)據(jù)的位(bit)分配信息、反量子化處理的縮放因子等)的提取的塊，至少進(jìn)行對(duì)比特率信息的提取和向比特率信息發(fā)送部1190的輸出。
解碼芯部1170與實(shí)施例6同樣根據(jù)由輔助信息解析部1110提取的輔助信息進(jìn)行解碼處理，生成PCM數(shù)據(jù)。
比特率信息發(fā)送部1190具有向外部發(fā)送輔助信息解析部1110生成的比特率信息的功能。
頻帶判定部1700包含接收從解碼處理部1100內(nèi)部的比特率信息發(fā)送部1190發(fā)送的比特率信息的比特率信息接收部1750而構(gòu)成。
接著，對(duì)于這樣構(gòu)成的聲音處理裝置，在本實(shí)施例中，說明輸入采樣頻率為48kHz的按MPEG1音頻規(guī)格編碼方式編碼的音頻編碼信號(hào)并解碼為聲音信號(hào)的情況。
此時(shí)，本實(shí)施例的解碼處理部1100中輸入由MPEG1音頻規(guī)格層2編碼的音頻編碼信號(hào)時(shí)，首先，由輔助信息解析部1110進(jìn)行成為輸入編碼信號(hào)的解碼信息的輔助信息的解析。此時(shí)，輔助信息解析部1110至少進(jìn)行對(duì)比特率信息的提取和向比特率信息發(fā)送部1190的輸出。
接著，解碼芯部1170根據(jù)輔助信息解析部1110提取的輔助信息進(jìn)行解碼處理，生成PCM數(shù)據(jù)。
此時(shí)，由本實(shí)施例的解碼處理部1100解碼的PCM數(shù)據(jù)由于上述編碼條件頻帶特性變?yōu)?6kHz以下，通過過采樣部1200的過采樣處理、由擴(kuò)頻帶生成部1300產(chǎn)生的擴(kuò)頻成分的生成在任何情況都和實(shí)施例2到6同樣實(shí)施，因此省略其詳細(xì)說明。
頻帶判定部1700由內(nèi)部的比特率信息接收部1750接收從解碼處理部1100的比特率信息發(fā)送部1190發(fā)送的比特率信息，從比特率信息生成頻帶判定信息，對(duì)帶通濾波器控制器1600發(fā)送頻帶判定信息，以后實(shí)施與實(shí)施例4同樣的動(dòng)作。
比特率信息和解碼處理的PCM數(shù)據(jù)的頻率特性一般地隨著比特率增大而有加寬頻率范圍的傾向，但并非一定對(duì)特定的比特率定義特定的頻率特性的范圍。而且，對(duì)特定的比特率信息，通過與特定的頻率特性對(duì)應(yīng)，例如在通過固定比特率進(jìn)行編碼時(shí)，由于固定地設(shè)定擴(kuò)頻區(qū)域，因此可實(shí)施比較穩(wěn)定的擴(kuò)頻處理。
這樣根據(jù)本實(shí)施例，將頻帶判定部1700和頻帶可變帶通濾波器1500以及帶通濾波器控制器1600作為構(gòu)成要件導(dǎo)入，可控制擴(kuò)頻，因此可實(shí)現(xiàn)良好的高音質(zhì)再現(xiàn)。
而且，通過在解碼處理部1100設(shè)置比特率信息發(fā)送部1190，在頻帶判定部1700設(shè)置比特率信息接收部1750，因此不需要外部的控制器，可自動(dòng)控制擴(kuò)頻。
另外，本實(shí)施例中，使用解碼處理部1100解碼處理生成的子帶振幅信息實(shí)施頻帶判定處理，因此與實(shí)施例3同樣，由于并非新使用頻譜分析儀生成頻帶判定信息，因此可削減頻帶判定需要的處理量。
如上所述，通過將比特率信息對(duì)應(yīng)特定的頻率特性，通過固定比特率進(jìn)行編碼的情況下，可固定設(shè)定擴(kuò)頻區(qū)域，因此可實(shí)施比較穩(wěn)定的擴(kuò)頻處理。
另外，本實(shí)施例中說明了包含過采樣部1200的結(jié)構(gòu)的情況，但在不包含過采樣部的情況下，與實(shí)施例2到6同樣，通過根據(jù)對(duì)解碼處理部1100的奈奎斯特條件將上限頻率FcH上限設(shè)定在24kHz附近，與上述實(shí)施例相比，除限定擴(kuò)頻外，可得到同樣效果。
(實(shí)施例8)圖14是表示本發(fā)明的實(shí)施例8的聲音處理裝置的一構(gòu)成例的電路框圖。圖14中，聲音處理裝置9100與實(shí)施例3到7同樣，由解碼處理部1100、過采樣部1200、擴(kuò)頻帶生成部1300、頻帶可變帶通濾波器1500、帶通濾波器控制器1600和頻帶判定部1700構(gòu)成。
本實(shí)施例與實(shí)施例3到7的不同點(diǎn)是解碼處理部1100和頻帶判定部1700為圖15所示結(jié)構(gòu)。
圖15中，解碼處理部1100包含輔助信息解析部1110、解碼芯部1170、比特率信息發(fā)送部1190和采樣頻率信息發(fā)送部1191而構(gòu)成。
輔助信息解析部1110與實(shí)施例4到7同樣，是對(duì)成為輸入編碼信號(hào)的解碼信息的輔助信息進(jìn)行解析的塊，例如，是對(duì)于以MPEG音頻規(guī)格為基準(zhǔn)的編碼信號(hào)，進(jìn)行流頭部信息(采樣頻率信息、比特率信息、層信息等)的解析和解碼信息(各音頻量子化數(shù)據(jù)的位(bit)分配信息、反量子化處理的縮放因子等)的提取的塊，至少進(jìn)行對(duì)比特率信息的提取和向比特率信息發(fā)送部1190的輸出。
解碼芯部1170與實(shí)施例6和7同樣根據(jù)由輔助信息解析部1110提取的輔助信息進(jìn)行解碼處理，生成PCM數(shù)據(jù)。
比特率信息發(fā)送部1190與實(shí)施例7同樣具有向外部發(fā)送輔助信息解析部1110生成的比特率信息的功能。
采樣頻率信息發(fā)送部1191具有向外部發(fā)送輔助信息解析部1110生成的采樣頻率信息的功能。
頻帶判定部1700包含接收從解碼處理部1100內(nèi)部的比特率信息發(fā)送部1190發(fā)送的比特率信息的比特率信息接收部1750、接收從解碼處理部1100內(nèi)部的采樣頻率信息發(fā)送部1191發(fā)送的采樣頻率信息的采樣頻率信息接收部1760和頻帶判定信息生成部1770而構(gòu)成。
比特率信息接收部1750與實(shí)施例7同樣具有接收輔助信息解析部1110生成的比特率信息的功能。
采樣頻率信息接收部1760具有接收輔助信息解析部1110生成的采樣頻率信息的功能。
頻帶判定信息生成部1770從向比特率信息接收部1750發(fā)送的比特率信息和向采樣頻率信息接收部1760發(fā)送的采樣頻率信息的組合生成最佳的頻帶判定信息，例如通過將比特率信息和采樣頻率信息的組合作為指針信息將頻帶判定信息制表來實(shí)現(xiàn)。
接著，對(duì)于這樣構(gòu)成的聲音處理裝置，在本實(shí)施例中，說明輸入采樣頻率為48kHz的按MPEG1音頻規(guī)格編碼方式編碼的音頻編碼信號(hào)并解碼為聲音信號(hào)的情況。
此時(shí)，本實(shí)施例的解碼處理部1100中輸入由MPEG1音頻規(guī)格層2編碼的音頻編碼信號(hào)時(shí)，首先，由輔助信息解析部1110進(jìn)行成為輸入編碼信號(hào)的解碼信息的輔助信息的解析。此時(shí)，輔助信息解析部1110至少進(jìn)行對(duì)比特率信息的提取和向比特率信息發(fā)送部1190的輸出、采樣頻率信息的提取和向采樣頻率信息發(fā)送部1191的輸出。
接著，解碼芯部1170根據(jù)輔助信息解析部1110提取的輔助信息進(jìn)行解碼處理，生成PCM數(shù)據(jù)。
此時(shí)，由本實(shí)施例的解碼處理部1100解碼的PCM數(shù)據(jù)由于上述編碼條件頻帶特性變?yōu)?6kHz以下，通過過采樣部1200的過采樣處理、由擴(kuò)頻帶生成部1300產(chǎn)生的擴(kuò)頻成分的生成在任何情況都和實(shí)施例2到7同樣實(shí)施，因此省略其詳細(xì)說明。
頻帶判定部1700由內(nèi)部的比特率信息接收部1750接收從解碼處理部1100的比特率信息發(fā)送部1190發(fā)送的比特率信息，同樣由內(nèi)部的采樣頻率信息接收部1760接收從采樣頻率信息發(fā)送部1191發(fā)送的采樣頻率信息。
接著，頻帶判定信息生成部1770從向比特率信息接收部1750發(fā)送的比特率信息和向采樣頻率信息接收部1760發(fā)送的采樣頻率信息的組合生成最佳的頻帶判定信息，對(duì)帶通濾波器控制器1600發(fā)送頻帶判定信息，以后實(shí)施與實(shí)施例4同樣的動(dòng)作。
比特率信息和解碼處理的PCM數(shù)據(jù)的頻率特性一般地隨著比特率增大而有加寬頻率范圍的傾向，但并非一定對(duì)特定的比特率定義特定的頻率特性的范圍。而且，對(duì)特定的比特率信息，通過與特定的頻率特性對(duì)應(yīng)，例如在通過固定比特率進(jìn)行編碼時(shí)，由于固定地設(shè)定擴(kuò)頻區(qū)域，因此可實(shí)施比較穩(wěn)定的擴(kuò)頻處理。
這樣，本實(shí)施例中，也配合采樣頻率信息生成頻帶判定信息，因此與僅用比特率信息的頻帶判定處理的情況下相比，更可進(jìn)行最佳的頻帶判定。
這樣根據(jù)本實(shí)施例，將頻帶判定部1700和頻帶可變帶通濾波器1500以及帶通濾波器控制器1600作為構(gòu)成要件導(dǎo)入，可控制擴(kuò)頻，因此可實(shí)現(xiàn)良好的高音質(zhì)再現(xiàn)。
而且，通過在解碼處理部1100設(shè)置比特率信息發(fā)送部1190和采樣頻率信息發(fā)送部1191，在頻帶判定部1700設(shè)置比特率信息接收部1750和采樣頻率信息接收部1760以及頻帶判定信息生成部1770，因此不需要外部的控制器，可自動(dòng)控制擴(kuò)頻。
另外，本實(shí)施例中，使用解碼處理部解碼處理生成的比特率信息和采樣頻率信息實(shí)施頻帶判定處理，因此與實(shí)施例3同樣，由于并非新使用頻譜分析儀生成頻帶判定信息，因此可削減頻帶判定需要的處理量。
如上所述，通過將比特率信息對(duì)應(yīng)特定的頻率特性，通過固定比特率進(jìn)行編碼的情況下，可固定設(shè)定擴(kuò)頻區(qū)域，因此可實(shí)施比較穩(wěn)定的擴(kuò)頻處理。
另外，本實(shí)施例中說明了包含過采樣部1200的結(jié)構(gòu)的情況，但在不包含過采樣部的情況下，與實(shí)施例2到7同樣，通過根據(jù)對(duì)解碼處理部1100的奈奎斯特條件將上限頻率FcH上限設(shè)定在24kHz附近，與上述實(shí)施例相比，除限定擴(kuò)頻外，可得到同樣效果。
(實(shí)施例9)圖16是表示本發(fā)明的實(shí)施例9的聲音處理裝置的一構(gòu)成例的電路框圖。圖16中，聲音處理裝置9200與實(shí)施例3到8同樣，由解碼處理部1100、過采樣部1200、擴(kuò)頻帶生成部1300、頻帶可變帶通濾波器1500、帶通濾波器控制器1600和頻帶判定部1700構(gòu)成。
本實(shí)施例與實(shí)施例3到8的不同點(diǎn)是解碼處理部1100和頻帶判定部1700為圖17所示結(jié)構(gòu)。
圖17中，解碼處理部1100包含輔助信息解析部1110、解碼芯部1170、比特率信息發(fā)送部1190和采樣頻率信息發(fā)送部1191以及層信息發(fā)送部1192而構(gòu)成。
輔助信息解析部1110與實(shí)施例4到8同樣，是對(duì)成為輸入編碼信號(hào)的解碼信息的輔助信息進(jìn)行解析的塊，例如，是對(duì)于以MPEG音頻規(guī)格為基準(zhǔn)的編碼信號(hào)，進(jìn)行流頭部信息(采樣頻率信息、比特率信息、層信息等)的解析和解碼信息(各音頻量子化數(shù)據(jù)的位(bit)分配信息、反量子化處理的縮放因子等)的提取的塊，至少進(jìn)行對(duì)比特率信息的提取和向比特率信息發(fā)送部1190的輸出。
解碼芯部1170與實(shí)施例6到8同樣根據(jù)由輔助信息解析部1110提取的輔助信息進(jìn)行解碼處理，生成PCM數(shù)據(jù)。
比特率信息發(fā)送部1190與實(shí)施例7同樣具有向外部發(fā)送輔助信息解析部1110生成的比特率信息的功能。
采樣頻率信息發(fā)送部1191具有向外部發(fā)送輔助信息解析部1110生成的采樣頻率信息的功能。
層信息發(fā)送部1192具有向外部發(fā)送輔助信息解析部1110生成的層信息的功能。
頻帶判定部1700包含接收從解碼處理部1100內(nèi)部的比特率信息發(fā)送部1190發(fā)送的比特率信息的比特率信息接收部1750、接收從解碼處理部1100內(nèi)部的采樣頻率信息發(fā)送部1191發(fā)送的采樣頻率信息的采樣頻率信息接收部1760和接收從解碼處理部1100內(nèi)部的層信息發(fā)送部1192發(fā)送的層信息的層信息接收部1780以及頻帶判定信息生成部1770而構(gòu)成。
比特率信息接收部1750與實(shí)施例7同樣具有接收輔助信息解析部1110生成的比特率信息的功能。
采樣頻率信息接收部1760具有接收輔助信息解析部1110生成的采樣頻率信息的功能。
層信息接收部1780具有接收輔助信息解析部1110生成的層信息的功能。
頻帶判定信息生成部1770從向比特率信息接收部1750發(fā)送的比特率信息和向采樣頻率信息接收部1760發(fā)送的采樣頻率信息以及向?qū)有畔⒔邮詹?780發(fā)送的層信息的組合生成最佳的頻帶判定信息，例如通過將比特率信息和采樣頻率信息以及層信息的組合作為指針信息將頻帶判定信息制表來實(shí)現(xiàn)。
接著，對(duì)于這樣構(gòu)成的聲音處理裝置，在本實(shí)施例中，說明輸入采樣頻率為48kHz的按MPEG1音頻規(guī)格編碼方式編碼的音頻編碼信號(hào)并解碼為聲音信號(hào)的情況。
此時(shí)，本實(shí)施例的解碼處理部1100中輸入由MPEG1音頻規(guī)格層2編碼的音頻編碼信號(hào)時(shí)，首先，由輔助信息解析部1110進(jìn)行成為輸入編碼信號(hào)的解碼信息的輔助信息的解析。此時(shí)，輔助信息解析部1110至少進(jìn)行對(duì)比特率信息的提取和向比特率信息發(fā)送部1190的輸出、采樣頻率信息的提取和向采樣頻率信息發(fā)送部1191的輸出、層信息的提取和向?qū)有畔l(fā)送部1192的輸出。
接著，解碼芯部1170根據(jù)輔助信息解析部1110提取的輔助信息進(jìn)行解碼處理，生成PCM數(shù)據(jù)。
此時(shí)，由本實(shí)施例的解碼處理部1100解碼的PCM數(shù)據(jù)由于上述編碼條件頻帶特性變?yōu)?6kHz以下，通過過采樣部1200的過采樣處理、由擴(kuò)頻帶生成部1300產(chǎn)生的擴(kuò)頻成分的生成在任何情況都和實(shí)施例2到7同樣實(shí)施，因此省略其詳細(xì)說明。
頻帶判定部1700由內(nèi)部的比特率信息接收部1750接收從解碼處理部1100的比特率信息發(fā)送部1190發(fā)送的比特率信息，由內(nèi)部的采樣頻率信息接收部1760接收從采樣頻率信息發(fā)送部1191發(fā)送的采樣頻率信息，同樣由內(nèi)部的層信息接收部1780接收從層信息發(fā)送部1192發(fā)送的層信息。
接著，頻帶判定信息生成部1770從向比特率信息接收部1750發(fā)送的比特率信息和向采樣頻率信息接收部1760發(fā)送的采樣頻率信息以及向?qū)有畔⒔邮詹?780發(fā)送的層信息的組合生成最佳的頻帶判定信息，對(duì)帶通濾波器控制器1600發(fā)送頻帶判定信息，以后實(shí)施與實(shí)施例4同樣的動(dòng)作。
比特率信息和解碼處理的PCM數(shù)據(jù)的頻率特性一般地隨著比特率增大而有加寬頻率范圍的傾向，但并非一定對(duì)特定的比特率定義特定的頻率特性的范圍。而且，對(duì)特定的比特率信息，通過與特定的頻率特性對(duì)應(yīng)，例如在通過固定比特率進(jìn)行編碼時(shí)，由于固定地設(shè)定擴(kuò)頻區(qū)域，因此可實(shí)施比較穩(wěn)定的擴(kuò)頻處理。
這樣，本實(shí)施例中，與實(shí)施例8的情況相比，也配合層信息生成頻帶判定信息，因此更可進(jìn)行最佳的頻帶判定。例如根據(jù)MPEG音頻規(guī)格ISO/IEC11172-31993和13818-31996，在層2和層3的情況下，即便是相同的比特率索引值，比特率也不同，因此通過將層信息活用于頻帶判定的材料，可進(jìn)行更正確的頻帶判定。
這樣根據(jù)本實(shí)施例，將頻帶判定部1700和頻帶可變帶通濾波器1500以及帶通濾波器控制器1600作為構(gòu)成要件導(dǎo)入，可控制擴(kuò)頻，因此可實(shí)現(xiàn)良好的高音質(zhì)再現(xiàn)。
而且，通過在解碼處理部1100設(shè)置比特率信息發(fā)送部1190和采樣頻率信息發(fā)送部1191以及層信息發(fā)送部1192，在頻帶判定部1700設(shè)置比特率信息接收部1750、采樣頻率信息接收部1760和層信息接收部1780以及頻帶判定信息生成部1770，因此不需要外部的控制器，可自動(dòng)控制擴(kuò)頻。
另外，本實(shí)施例中，使用解碼處理部解碼處理生成的比特率信息和采樣頻率信息以及層信息實(shí)施頻帶判定處理，因此與實(shí)施例3同樣，由于并非新使用頻譜分析儀生成頻帶判定信息，因此可削減頻帶判定需要的處理量。
如上所述，通過將比特率信息對(duì)應(yīng)特定的頻率特性，通過固定比特率進(jìn)行編碼的情況下，可固定設(shè)定擴(kuò)頻區(qū)域，因此可實(shí)施比較穩(wěn)定的擴(kuò)頻處理。
另外，本實(shí)施例中說明了包含過采樣部1200的結(jié)構(gòu)的情況，但在不包含過采樣部的情況下，與實(shí)施例1到5同樣，通過根據(jù)對(duì)解碼處理部1100的奈奎斯特條件將上限頻率FcH上限設(shè)定在24kHz附近，與上述實(shí)施例相比，除限定擴(kuò)頻外，可得到同樣效果。
(實(shí)施例10)圖18是表示本發(fā)明的實(shí)施例10的聲音處理裝置的一構(gòu)成例的電路框圖。圖18中，聲音處理裝置9300與實(shí)施例3到9相同的是包含解碼處理部1100、過采樣部1200、擴(kuò)頻帶生成部1300、頻帶可變帶通濾波器1500、帶通濾波器控制器1600和頻帶判定部1700而構(gòu)成。
本實(shí)施例與實(shí)施例3到9的不同點(diǎn)是頻帶判定部1700內(nèi)部包含頻帶判定信息平滑部1910作為構(gòu)成要件。
頻帶判定信息平滑部1910具有實(shí)施從解碼處理部1100發(fā)送的頻帶判定信息的平滑處理的功能，即便是頻帶判定信息急劇變動(dòng)的情況下，具有通過平滑處理抑制變化的程度的功用。關(guān)于平滑處理，例如像時(shí)間常數(shù)電路，通過使用IIR濾波器，按一定比例混合前處理數(shù)據(jù)，可容易實(shí)現(xiàn)。
接著，說明這樣構(gòu)成的聲音處理裝置的動(dòng)作。
此時(shí)，本實(shí)施例的解碼處理部1100中輸入音頻編碼信號(hào)時(shí)，輸出由本實(shí)施例的解碼處理部1100解碼的PCM數(shù)據(jù)。本發(fā)明中為容易說明，將頻帶判定信息作為頻譜信息。
另一方面，頻帶判定部1700對(duì)來自解碼處理部1100的PCM數(shù)據(jù)，根據(jù)來自解碼處理部1100的解碼信息進(jìn)行頻率分析，從該分析結(jié)果生成對(duì)PCM數(shù)據(jù)的頻帶判定信息，再由頻帶判定信息平滑部1910實(shí)施平滑處理后，對(duì)帶通濾波器控制器1600發(fā)送頻帶判定信息。
這里，頻帶判定部1700中，通過頻帶判定信息平滑部1910的平滑處理，擴(kuò)頻處理對(duì)解碼處理部1100解碼的PCM數(shù)據(jù)的頻率特性的跟蹤性降低，但例如在PCM數(shù)據(jù)的頻率特性顯著降低的情況下，擴(kuò)頻區(qū)域變動(dòng)少，可實(shí)現(xiàn)比較穩(wěn)定的擴(kuò)頻處理。
這樣，通過設(shè)置頻帶判定信息平滑部1910，對(duì)再現(xiàn)的PCM數(shù)據(jù)的頻率變動(dòng)，可自動(dòng)抑制擴(kuò)頻區(qū)域的過度的變化，從而比較容易實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的擴(kuò)頻再現(xiàn)。
(實(shí)施例11)圖19是表示本發(fā)明的實(shí)施例11的聲音處理裝置的一構(gòu)成例的電路框圖。圖19中，聲音處理裝置9400與實(shí)施例3到10相同的是包含解碼處理部1100、過采樣部1200、擴(kuò)頻帶生成部1300、頻帶可變帶通濾波器1500、帶通濾波器控制器1600和頻帶判定部1700而構(gòu)成。
本實(shí)施例與實(shí)施例3到10的不同點(diǎn)是聲音處理裝置9400中還包含頻帶判定間隙設(shè)定部1800作為構(gòu)成要件。
頻帶判定間隙設(shè)定部1800具有對(duì)應(yīng)外部輸入設(shè)定頻帶判定部1700的頻帶判定處理的時(shí)間間隔的功能，頻帶判定部1700配合從頻帶判定間隙設(shè)定部1800指示的頻帶判定的間隙時(shí)間實(shí)施頻帶判定處理。
接著，說明這樣構(gòu)成的聲音處理裝置的動(dòng)作。此時(shí)，本實(shí)施例的解碼處理部1100中輸入音頻編碼信號(hào)時(shí)，輸出由本實(shí)施例的解碼處理部1100解碼的PCM數(shù)據(jù)。
另一方面，頻帶判定部1700對(duì)來自解碼處理部1100的PCM數(shù)據(jù)，根據(jù)來自解碼處理部1100的解碼信息進(jìn)行頻率分析，從該分析結(jié)果生成對(duì)PCM數(shù)據(jù)的頻帶判定信息，對(duì)帶通濾波器控制器1600發(fā)送頻帶判定信息。
這里，頻帶判定部1700中預(yù)先從外部經(jīng)頻帶判定間隙設(shè)定部1800設(shè)定頻帶判定處理的時(shí)間間隔。
由此，在從外部指示的時(shí)間間隔設(shè)定得短時(shí)，結(jié)果靈敏地響應(yīng)來自解碼處理部1100的解碼信息，擴(kuò)頻處理對(duì)解碼處理部1100解碼的PCM數(shù)據(jù)的頻率特性的跟蹤性提高。
另一方面，在從外部指示的時(shí)間間隔設(shè)定得長時(shí)，擴(kuò)頻處理對(duì)解碼處理部1100解碼的PCM數(shù)據(jù)的頻率特性的跟蹤性降低，但相反，頻帶判定處理的間隙變長，擴(kuò)頻區(qū)域的變動(dòng)少，可實(shí)現(xiàn)比較穩(wěn)定的擴(kuò)頻處理。
這樣，通過設(shè)置頻帶判定間隙設(shè)定部1800，可對(duì)應(yīng)再現(xiàn)的PCM數(shù)據(jù)的特征和用戶的喜好等調(diào)整擴(kuò)頻處理。
(實(shí)施例12)圖20是表示本發(fā)明的實(shí)施例12的聲音處理裝置的一構(gòu)成例的電路框圖。圖20中，聲音處理裝置9500與實(shí)施例3到11相同的是包含解碼處理部1100、過采樣部1200、擴(kuò)頻帶生成部1300、頻帶可變帶通濾波器1500、帶通濾波器控制器1600和頻帶判定部1700而構(gòu)成。
本實(shí)施例與實(shí)施例3到11的不同點(diǎn)是聲音處理裝置9500中還包含頻帶判定閾值設(shè)定部1900作為構(gòu)成要件。
頻帶判定閾值設(shè)定部1900具有對(duì)應(yīng)外部輸入設(shè)定判定有無對(duì)頻帶判定部1700的頻帶判定處理的各頻帶的子帶振幅或頻譜信息的電平閾值的功能，頻帶判定部1700對(duì)應(yīng)從頻帶判定閾值設(shè)定部1900指示的頻帶判定的電平閾值實(shí)施頻帶判定處理。
接著，說明這樣構(gòu)成的聲音處理裝置的動(dòng)作。此時(shí)，本實(shí)施例的解碼處理部1100中輸入音頻編碼信號(hào)時(shí)，輸出由本實(shí)施例的解碼處理部1100解碼的PCM數(shù)據(jù)。
另一方面，頻帶判定部1700對(duì)來自解碼處理部1100的PCM數(shù)據(jù)，根據(jù)來自解碼處理部1100的解碼信息進(jìn)行頻率分析，從該分析結(jié)果生成對(duì)PCM數(shù)據(jù)的頻帶判定信息，對(duì)帶通濾波器控制器1600發(fā)送頻帶判定信息。
這里，頻帶判定部1700中預(yù)先從外部經(jīng)頻帶判定閾值設(shè)定部1900設(shè)定判別有無對(duì)頻帶判定處理的各頻帶的子帶振幅或頻譜信息的電平閾值。
由此，在從外部指示的電平閾值設(shè)定得低時(shí)，結(jié)果對(duì)來自解碼處理部1100的解碼信息，將頻率特性對(duì)解碼處理部1100輸出的PCM數(shù)據(jù)的最高頻帶設(shè)定得高，將擴(kuò)頻處理對(duì)解碼處理部1100解碼的PCM數(shù)據(jù)的頻率特性的擴(kuò)頻區(qū)域設(shè)定得窄。
另一方面，在從外部指示的電平閾值設(shè)定得高時(shí)，結(jié)果對(duì)來自解碼處理部1100的解碼信息，將頻率特性對(duì)解碼處理部1100輸出的PCM數(shù)據(jù)的最高頻帶設(shè)定得低，將擴(kuò)頻處理對(duì)解碼處理部1100解碼的PCM數(shù)據(jù)的頻率特性的擴(kuò)頻區(qū)域設(shè)定得寬。
這樣，通過設(shè)置頻帶判定閾值設(shè)定部1900，可對(duì)應(yīng)再現(xiàn)的PCM數(shù)據(jù)的特征和用戶的喜好等調(diào)整擴(kuò)頻處理的效果大小。
(實(shí)施例13)圖21是表示本發(fā)明的實(shí)施例13的聲音處理裝置的一構(gòu)成例的電路框圖。圖21中，聲音處理裝置9600與實(shí)施例3到12相同的是包含解碼處理部1100、過采樣部1200、擴(kuò)頻帶生成部1300、頻帶可變帶通濾波器1500、帶通濾波器控制器1600和頻帶判定部1700而構(gòu)成。
本實(shí)施例與實(shí)施例3到12的不同點(diǎn)是聲音處理裝置9600中還包含濾波器系數(shù)表1920作為構(gòu)成要件，在頻帶判定部1700內(nèi)部具有解碼器類別頻帶判定信息指定表1790作為解碼器類別頻帶判定切換裝置。
本實(shí)施例中為容易說明，解碼處理部1100和頻帶判定部1700為圖22所示結(jié)構(gòu)。
濾波器系數(shù)表1920中存儲(chǔ)多個(gè)組合構(gòu)成的頻帶可變帶通濾波器1500使用的濾波器抽頭系數(shù)，將濾波器類型指定為指針信息，可將不同的濾波器特性的類型系數(shù)裝載到頻帶可變帶通濾波器1500中。
圖22中，解碼處理部1100包含解碼部1193和解碼參數(shù)信息發(fā)送部1194，而且，解碼部1193內(nèi)部包含解碼器切換裝置1195和MPEG音頻解碼裝置1196和AC3解碼裝置1197構(gòu)成。
解碼部1193具有解碼處理從外部輸入的音頻比特流的功能，通過內(nèi)部的解碼器切換裝置1195實(shí)施解碼裝置的特定和切換，進(jìn)行解碼處理，同時(shí)將解碼參數(shù)信息發(fā)送到解碼參數(shù)信息發(fā)送部1194。
本實(shí)施例中，為容易說明，在解碼部1193內(nèi)部包含MPEG音頻解碼裝置1196和AC3解碼裝置1197，但MPEG音頻解碼裝置1196是解碼通過MPEG音頻方式編碼的音頻比特流的裝置，而且，具有與解碼處理并行地將采樣頻率信息、比特流索引信息、層信息作為解碼參數(shù)信息發(fā)送到解碼參數(shù)信息發(fā)送部1194的功能，AC3解碼裝置1197是解碼通過杜比AC-3方式編碼的音頻比特流的裝置，而且具有與解碼處理并行地將采樣頻率信息和頻譜信息作為解碼參數(shù)信息發(fā)送到解碼參數(shù)信息發(fā)送部1194的功能。
解碼參數(shù)信息發(fā)送部1194具有向外部發(fā)送從解碼部1193發(fā)送的解碼參數(shù)信息的功能。
頻帶判定部1700包括解碼參數(shù)信息接收部1792、解碼器指定信息接收部1791和解碼器類別頻帶判定信息指定表1790而構(gòu)成。
解碼參數(shù)信息接收部1792具有接收從解碼處理部1100內(nèi)部的解碼參數(shù)信息發(fā)送部1194發(fā)送的解碼參數(shù)信息，發(fā)送到解碼器類別頻帶判定信息指定表1790的功能。
解碼器指定信息接收部1791具有從外部接收指定的解碼器指定信息，發(fā)送到解碼器類別頻帶判定信息指定表1790的功能。
解碼器類別頻帶判定信息指定表1790通過從解碼參數(shù)信息接收部1792發(fā)送的解碼參數(shù)信息和從解碼器指定信息接收部1791發(fā)送的解碼器指定信息生成濾波器系數(shù)表1920的濾波器系數(shù)指針信息。
為容易說明本實(shí)施例，解碼器類別頻帶判定信息指定表1790和濾波器系數(shù)表1920的表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)例分別在圖23和圖24中表示。
圖23是表示解碼器類別頻帶判定信息指定表1790中MPEG音頻和AC3的情況下的表結(jié)構(gòu)，在MPEG音頻情況下，為從采樣信息、比特率索引信息、層信息的組合生成從TBL0到TBL9之一的值來作為濾波器系數(shù)表1920的濾波器系數(shù)指針信息的結(jié)構(gòu)，在AC3的情況下，為從頻譜信息同樣生成生成從TBL0到TBL9之一的值來作為濾波器系數(shù)表1920的濾波器系數(shù)指針信息的結(jié)構(gòu)。
圖23中，以指定的解碼器為MPEG音頻的情況和AC3的情況為例記述，但不用說，該系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的解碼器存在每個(gè)解碼器的表。
圖24表示濾波器系數(shù)表1920的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是從解碼器類別頻帶判定信息指定表1790指定的TBL0到TBL9的濾波器系數(shù)指針信息指定裝載到頻帶可變帶通濾波器1500的濾波器抽頭系數(shù)的表。
對(duì)于這樣結(jié)構(gòu)的聲音處理裝置，在本實(shí)施例中，首先說明輸入采樣頻率為44.1kHz、比特率索引信息為9的層2的MPEG音頻規(guī)格的編碼方式編碼的音頻編碼信號(hào)并解碼為聲音信號(hào)的情況。
本實(shí)施例的解碼處理部1100中輸入按MPEG1音頻規(guī)格層2編碼的音頻編碼信號(hào)后，解碼部1193中，通過解碼器切換裝置1195將解碼器限定為MFEG音頻，通過MPEG音頻解碼裝置1196實(shí)施解碼處理，生成PCM數(shù)據(jù)，同時(shí)向解碼參數(shù)信息發(fā)送部1194發(fā)送采樣信息、比特率索引信息、層信息。
此時(shí)，由本實(shí)施例的解碼處理部1100解碼的PCM數(shù)據(jù)在過采樣部1200的過采樣處理、擴(kuò)頻帶生成部1300的擴(kuò)頻成分的生成方面與實(shí)施例2到7的情況相同地實(shí)施，因此省略詳細(xì)說明。
頻帶判定部1700中由解碼參數(shù)信息接收部1792接收從解碼參數(shù)信息發(fā)送部1194發(fā)送的解碼參數(shù)信息。這里，解碼器指定信息接收部1791中，作為解碼器指定信息從外部指定“MPEG音頻”。
接著，在解碼器類別頻帶判定信息指定表1790中，從解碼器指定信息接收部1791取得解碼器指定信息，從解碼參數(shù)信息接收部1792取得解碼參數(shù)信息，由于解碼器指定信息為MPEG音頻，并且作為解碼參數(shù)信息，采樣頻率信息是“44.1kHz”、層信息是“層2”、比特率索引信息是“9”，因此如圖23所示，作為濾波器系數(shù)指針信息，將“TBL5”發(fā)送到帶通濾波器控制器1600。
而且，在帶通濾波器控制器1600中，由于濾波器系數(shù)指針信息為“TBL5”，通過圖24所示的濾波器系數(shù)表1920進(jìn)行濾波器抽頭系數(shù)Coeff[51]～Coeff[5n]向頻帶可變帶通濾波器1500的裝載處理，以后實(shí)施與實(shí)施例3～12相同的動(dòng)作。
接著在本實(shí)施例中，說明輸入按AC3規(guī)格的編碼方式編碼的采樣頻率為48kHz的音頻編碼信號(hào)并解碼為聲音信號(hào)的情況。
本實(shí)施例的解碼處理部1100中輸入按AC3編碼的音頻編碼信號(hào)后，解碼部1193中，通過解碼器切換裝置1195將解碼器限定為AC3，通過AC3解碼裝置1196實(shí)施解碼處理，生成PCM數(shù)據(jù)，同時(shí)向解碼參數(shù)信息發(fā)送部1194發(fā)送采樣頻率信息和頻譜信息。這里，為容易說明本實(shí)施例，由AC3解碼裝置1197生成的頻譜信息是索引的10級(jí)的值中的一個(gè)，此時(shí)生成“1”。
此時(shí)，由本實(shí)施例的解碼處理部1100解碼的PCM數(shù)據(jù)在過采樣部1200的過采樣處理、擴(kuò)頻帶生成部1300的擴(kuò)頻成分的生成方面與任一實(shí)施例的MPEG音頻情況相同地實(shí)施。
頻帶判定部1700中由解碼參數(shù)信息接收部1792接收從解碼參數(shù)信息發(fā)送部1194發(fā)送的解碼參數(shù)信息。這里，解碼器指定信息接收部1791中，作為解碼器指定信息從外部指定“AC3”。
接著，在解碼器類別頻帶判定信息指定表1790中，從解碼器指定信息接收部1791取得解碼器指定信息，從解碼參數(shù)信息接收部1792取得解碼參數(shù)信息，由于解碼器指定信息為“AC3”，并且作為解碼參數(shù)信息，采樣頻率信息是“48kHz”、頻譜信息是“1”、，因此如圖23所示，作為濾波器系數(shù)指針信息，將“TBL3”發(fā)送到帶通濾波器控制器1600。
而且，在帶通濾波器控制器1600中，由于濾波器系數(shù)指針信息為“TBL3”，通過圖24所示的濾波器系數(shù)表1920進(jìn)行濾波器抽頭系數(shù)Coeff[31]～Coeff[3n]向頻帶可變帶通濾波器1500的裝載處理，以后實(shí)施與實(shí)施例3～12相同的動(dòng)作。
這樣，根據(jù)本實(shí)施例，通過設(shè)置解碼器類別頻帶判定信息指定表1790，即便在對(duì)應(yīng)不同的多個(gè)解碼處理的情況下，可進(jìn)行分別對(duì)應(yīng)解碼處理的頻帶判定處理，可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)最佳的擴(kuò)頻處理。
而且，根據(jù)本實(shí)施例，通過分離構(gòu)成解碼器類別頻帶判定信息指定表1790和濾波器系數(shù)表1920，即便在對(duì)應(yīng)頻帶判定處理不同的解碼器處理的頻帶判定處理的情況下，可用共用濾波器抽頭系數(shù)的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。作為其結(jié)果是共用濾波器抽頭系數(shù)，可削減濾波器抽頭系數(shù)需要的存儲(chǔ)器資源。
本實(shí)施例中，說明了包含過采樣部1200的結(jié)構(gòu)，但在不包含過采樣部的情況下，與實(shí)施例2到12同樣，通過根據(jù)對(duì)解碼處理部1100的奈奎斯特條件將上限頻率FcH上限設(shè)定在24kHz附近，與上述實(shí)施例相比，除限定擴(kuò)頻外，可得到同樣效果。
以上各實(shí)施例中，以頻帶壓縮的PCM聲音信號(hào)的情況為例作了說明，但不用說，本發(fā)明即便在線性PCM聲音信號(hào)中，在處理具有各種頻率特性的音源的情況下也是有效的。
如以上說明，根據(jù)本發(fā)明，即便在輸入編碼信號(hào)的頻帶特性降落在奈奎斯特頻率(Fs/2)以下的情況下以及具有各種頻率特性的線性PCM聲音信號(hào)的情況下，通過對(duì)應(yīng)PCM數(shù)據(jù)的性質(zhì)進(jìn)行擴(kuò)頻，也可實(shí)現(xiàn)高音質(zhì)再現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種聲音處理裝置，解碼并再現(xiàn)編碼的聲音信號(hào)，其特征在于具有解碼從外部輸入的上述編碼聲音信號(hào)并生成PCM數(shù)據(jù)的解碼處理部；對(duì)上述解碼處理部解碼處理的PCM數(shù)據(jù)生成擴(kuò)頻成分的擴(kuò)頻帶生成部；以來自上述擴(kuò)頻帶生成部的擴(kuò)頻成分為輸入、改變通過頻帶來輸出的頻帶可變帶通濾波器；將上述解碼處理部解碼處理的PCM數(shù)據(jù)和來自上述頻帶可變帶通濾波器的輸出數(shù)據(jù)相加的加法器；進(jìn)行上述頻帶可變帶通濾波器的通過頻帶控制的帶通濾波器控制器。
2.一種聲音處理裝置，解碼并再現(xiàn)編碼的聲音信號(hào)，其特征在于具有解碼從外部輸入的上述編碼聲音信號(hào)并生成PCM數(shù)據(jù)的解碼處理部；對(duì)上述解碼處理部解碼處理的PCM數(shù)據(jù)進(jìn)行過采樣處理的過采樣部；對(duì)上述過采樣部過采樣處理的PCM數(shù)據(jù)生成擴(kuò)頻成分的擴(kuò)頻帶生成部；以來自上述擴(kuò)頻帶生成部的擴(kuò)頻成分為輸入、改變通過頻帶來輸出的頻帶可變帶通濾波器；將來自上述過采樣部的輸出數(shù)據(jù)和來自上述頻帶可變帶通濾波器的輸出數(shù)據(jù)相加的加法器；進(jìn)行上述頻帶可變帶通濾波器的通過頻帶控制的帶通濾波器控制器。
3.一種聲音處理裝置，解碼并再現(xiàn)編碼的聲音信號(hào)，其特征在于具有解碼從外部輸入的上述編碼聲音信號(hào)并生成PCM數(shù)據(jù)的解碼處理部；對(duì)上述解碼處理部解碼處理的PCM數(shù)據(jù)生成擴(kuò)頻成分的擴(kuò)頻帶生成部；以來自上述擴(kuò)頻帶生成部的擴(kuò)頻成分為輸入、改變通過頻帶來輸出的頻帶可變帶通濾波器；將上述解碼處理部解碼處理的PCM數(shù)據(jù)和來自上述頻帶可變帶通濾波器的輸出數(shù)據(jù)相加的加法器；將從上述解碼處理部得到的解碼信息作為頻帶判定信息決定對(duì)于上述擴(kuò)頻成分的通過頻帶的頻帶判定部；根據(jù)來自上述頻帶判定部的指示，進(jìn)行上述頻帶可變帶通濾波器的通過頻帶控制的帶通濾波器控制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聲音處理裝置，其特征在于上述頻帶判定部包含進(jìn)行上述解碼處理部生成的PCM數(shù)據(jù)的頻譜解析的頻譜分析儀，將上述頻譜分析儀的解析結(jié)果作為上述頻帶判定信息，決定對(duì)上述擴(kuò)頻成分的通過頻帶。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聲音處理裝置，其特征在于上述解碼處理部包含進(jìn)行上述編碼聲音信號(hào)的輔助信息的解析的輔助信息解析部；根據(jù)上述輔助信息生成頻譜數(shù)據(jù)的頻譜數(shù)據(jù)生成部；變換上述頻譜數(shù)據(jù)生成PCM數(shù)據(jù)的PCM數(shù)據(jù)生成部；向外部發(fā)送上述頻譜數(shù)據(jù)生成部生成的頻譜數(shù)據(jù)的頻譜信息的頻譜信息發(fā)送部，上述頻帶判定部包含接收從上述頻譜信息發(fā)送部發(fā)送的頻譜信息的頻譜信息接收部，將上述頻譜信息作為上述頻帶判定信息，決定對(duì)上述擴(kuò)頻成分的通過頻帶。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聲音處理裝置，其特征在于上述解碼處理部包含進(jìn)行上述編碼聲音信號(hào)的輔助信息的解析的輔助信息解析部；根據(jù)上述輔助信息生成子帶數(shù)據(jù)的子帶數(shù)據(jù)生成部；頻帶合成上述子帶數(shù)據(jù)并生成PCM數(shù)據(jù)的PCM數(shù)據(jù)生成部；向外部發(fā)送上述子帶數(shù)據(jù)生成部生成的子帶數(shù)據(jù)的振幅信息的子帶振幅信息發(fā)送部，上述頻帶判定部包含接收從上述子帶振幅信息發(fā)送部發(fā)送的子帶振幅信息的子帶振幅信息接收部，將上述子帶振幅信息作為上述頻帶判定信息，決定對(duì)上述擴(kuò)頻成分的通過頻帶。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聲音處理裝置，其特征在于上述解碼處理部包含進(jìn)行上述編碼聲音信號(hào)的輔助信息的解析的輔助信息解析部；根據(jù)上述輔助信息進(jìn)行解碼處理并生成PCM數(shù)據(jù)的解碼芯部；向外部發(fā)送上述輔助信息解析部提取的縮放因子信息的縮放因子信息發(fā)送部，上述頻帶判定部包含接收從上述縮放因子信息發(fā)送部發(fā)送的縮放因子信息的縮放因子信息接收部，將上述縮放因子信息作為上述頻帶判定信息，決定對(duì)上述擴(kuò)頻成分的通過頻帶。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聲音處理裝置，其特征在于上述解碼處理部包含進(jìn)行上述編碼聲音信號(hào)的輔助信息的解析的輔助信息解析部；根據(jù)上述輔助信息進(jìn)行解碼處理并生成PCM數(shù)據(jù)的解碼芯部；向外部發(fā)送上述輔助信息解析部提取的比特率信息的比特率信息發(fā)送部，上述頻帶判定部包含接收從上述比特率信息發(fā)送部定送的比特率信息的比特率信息接收部，將上述比特率信息作為上述頻帶判定信息，決定對(duì)上述擴(kuò)頻成分的通過頻帶。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的聲音處理裝置，其特征在于上述解碼處理部包含向外部發(fā)送內(nèi)部的輔助信息解析部提取的采樣頻率信息的采樣頻率信息發(fā)送部，上述頻帶判定部包含接收從上述采樣頻率信息發(fā)送部發(fā)送的采樣頻率信息的采樣頻率信息接收部和通過上述采樣頻率信息和上述比特率信息的組合生成上述頻帶判定信息的頻帶判定信息生成部，通過上述頻帶判定信息生成部生成的上述頻帶判定信息決定對(duì)上述擴(kuò)頻成分的通過頻帶。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的聲音處理裝置，其特征在于上述解碼處理部包含向外部發(fā)送內(nèi)部的輔助信息解析部提取的層信息的層信息發(fā)送部，上述頻帶判定部包含接收從上述層信息發(fā)送部發(fā)送的上述層信息的層信息接收部和通過上述層信息和上述采樣頻率信息以及上述比特率信息的組合生成上述頻帶判定信息的頻帶判定信息生成部，通過上述頻帶判定信息生成部生成的上述頻帶判定信息決定對(duì)上述擴(kuò)頻成分的通過頻帶。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聲音處理裝置，其特征在于上述頻帶判定部具有自動(dòng)平滑上述解碼處理部發(fā)送的上述頻帶判定信息的變化的頻帶判定平滑部，通過上述頻帶判定平滑部平滑處理的頻帶判定信息決定對(duì)上述擴(kuò)頻成分的通過頻帶。
12.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聲音處理裝置，其特征在于上述聲音處理裝置具有對(duì)應(yīng)來自外部的信號(hào)設(shè)定上述頻帶判定部的頻帶判定處理的時(shí)間間隔的頻帶判定間隙設(shè)定部。
13.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聲音處理裝置，其特征在于上述聲音處理裝置具有對(duì)應(yīng)來自外部的信號(hào)設(shè)定用于判別有無對(duì)上述頻帶判定部的頻帶判定處理的各頻帶的子帶振幅或頻譜信息的電平閾值的頻帶判定閾值設(shè)定部。
14.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聲音處理裝置，其特征在于上述解碼處理部對(duì)應(yīng)至少2種以上的編碼方式的解碼處理，根據(jù)從外部指定的解碼器信息切換解碼處理，上述頻帶判定部包含對(duì)應(yīng)從外部指定的解碼器信息切換頻帶判定處理的解碼器類別頻帶判定切換裝置而構(gòu)成。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的聲音處理裝置，其特征在于上述聲音處理裝置具有存儲(chǔ)用于上述頻帶可變帶通濾波器的濾波器系數(shù)的濾波器系數(shù)表，上述解碼器類別頻帶判定切換裝置是按每個(gè)解碼器分別指定頻帶的解碼器類別頻帶判定信息指定表，上述頻帶判定部對(duì)應(yīng)從外部指定的解碼器信息從上述解碼器類別頻帶判定信息指定表進(jìn)行頻帶判定，作為上述濾波器系數(shù)表的指針信息，對(duì)上述帶通濾波器控制器發(fā)送頻帶判定信息。
16.一種聲音處理裝置，解碼并再現(xiàn)編碼的聲音信號(hào)，其特征在于具有解碼從外部輸入的上述編碼聲音信號(hào)并生成PCM數(shù)據(jù)的解碼處理部；對(duì)上述解碼處理部解碼處理的PCM數(shù)據(jù)進(jìn)行過采樣處理的過采樣部；對(duì)上述過采樣部過采樣處理的PCM數(shù)據(jù)生成擴(kuò)頻成分的擴(kuò)頻帶生成部；以來自上述擴(kuò)頻帶生成部的擴(kuò)頻成分為輸入、改變通過頻帶來輸出的頻帶可變帶通濾波器；將來自上述過采樣部的輸出數(shù)據(jù)和來自上述頻帶可變帶通濾波器的輸出數(shù)據(jù)相加的加法器；將從上述解碼處理部得到的解碼信息作為頻帶判定信息決定對(duì)于上述擴(kuò)頻成分的通過頻帶的頻帶判定部；根據(jù)來自上述頻帶判定部的指示進(jìn)行上述頻帶可變帶通濾波器的通過頻帶控制的帶通濾波器控制器。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的聲音處理裝置，其特征在于上述頻帶判定部包含進(jìn)行上述解碼處理部生成的PCM數(shù)據(jù)的頻譜解析的頻譜分析儀，將上述頻譜分析儀的解析結(jié)果作為上述頻帶判定信息，決定對(duì)上述擴(kuò)頻成分的通過頻帶。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的聲音處理裝置，其特征在于上述解碼處理部包含進(jìn)行上述編碼聲音信號(hào)的輔助信息的解析的輔助信息解析部；根據(jù)上述輔助信息生成頻譜數(shù)據(jù)的頻譜數(shù)據(jù)生成部；變換上述頻譜數(shù)據(jù)生成PCM數(shù)據(jù)的PCM數(shù)據(jù)生成部；向外部發(fā)送上述頻譜數(shù)據(jù)生成部生成的頻譜數(shù)據(jù)的頻譜信息的頻譜信息發(fā)送部，上述頻帶判定部包含接收從上述頻譜信息發(fā)送部發(fā)送的頻譜信息的頻譜信息接收部，將上述頻譜信息作為上述頻帶判定信息，決定對(duì)上述擴(kuò)頻成分的通過頻帶。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的聲音處理裝置，其特征在于上述解碼處理部包含進(jìn)行上述編碼聲音信號(hào)的輔助信息的解析的輔助信息解析部；根據(jù)上述輔助信息生成子帶數(shù)據(jù)的子帶數(shù)據(jù)生成部；頻帶合成上述子帶數(shù)據(jù)并生成PCM數(shù)據(jù)的PCM數(shù)據(jù)生成部；向外部發(fā)送上述子帶數(shù)據(jù)生成部生成的子帶數(shù)據(jù)的振幅信息的子帶振幅信息發(fā)送部，上述頻帶判定部包含接收從上述子帶振幅信息發(fā)送部發(fā)送的子帶振幅信息的子帶振幅信息接收部，將上述子帶振幅信息作為上述頻帶判定信息，決定對(duì)上述擴(kuò)頻成分的通過頻帶。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的聲音處理裝置，其特征在于上述解碼處理部包含進(jìn)行上述編碼聲音信號(hào)的輔助信息的解析的輔助信息解析部；根據(jù)上述輔助信息進(jìn)行解碼處理并生成PCM數(shù)據(jù)的解碼芯部；向外部發(fā)送上述輔助信息解析部提取的縮放因子信息的縮放因子信息發(fā)送部，上述頻帶判定部包含接收從上述縮放因子信息發(fā)送部發(fā)送的縮放因子信息的縮放因子信息接收部，將上述縮放因子信息作為上述頻帶判定信息，決定對(duì)上述擴(kuò)頻成分的通過頻帶。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的聲音處理裝置，其特征在于上述解碼處理部包含進(jìn)行上述編碼聲音信號(hào)的輔助信息的解析的輔助信息解析部；根據(jù)上述輔助信息進(jìn)行解碼處理并生成PCM數(shù)據(jù)的解碼芯部；向外部發(fā)送上述輔助信息解析部提取的比特率信息的比特率信息發(fā)送部，上述頻帶判定部包含接收從上述比特率信息發(fā)送部發(fā)送的比特率信息的比特率信息接收部，將上述比特率信息作為上述頻帶判定信息，決定對(duì)上述擴(kuò)頻成分的通過頻帶。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的聲音處理裝置，其特征在于上述解碼處理部包含向外部發(fā)送內(nèi)部的輔助信息解析部提取的采樣頻率信息的采樣頻率信息發(fā)送部，上述頻帶判定部包含接收從上述采樣頻率信息發(fā)送部發(fā)送的采樣頻率信息的采樣頻率信息接收部和通過上述采樣頻率信息和上述比特率信息的組合生成上述頻帶判定信息的頻帶判定信息生成部，通過上述頻帶判定信息生成部生成的上述頻帶判定信息決定對(duì)上述擴(kuò)頻成分的通過頻帶。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的聲音處理裝置，其特征在于上述解碼處理部包含向外部發(fā)送內(nèi)部的輔助信息解析部提取的層信息的層信息發(fā)送部，上述頻帶判定部包含接收從上述層信息發(fā)送部發(fā)送的上述層信息的層信息接收部和通過上述層信息和上述采樣頻率信息以及上述比特率信息的組合生成上述頻帶判定信息的頻帶判定信息生成部，通過上述頻帶判定信息生成部生成的上述頻帶判定信息決定對(duì)上述擴(kuò)頻成分的通過頻帶。
24.根據(jù)權(quán)利要求16所述的聲音處理裝置，其特征在于上述頻帶判定部具有自動(dòng)平滑上述解碼處理部發(fā)送的上述頻帶判定信息的變化的頻帶判定平滑部，通過上述頻帶判定平滑部平滑處理的頻帶判定信息決定對(duì)上述擴(kuò)頻成分的通過頻帶。
25.根據(jù)權(quán)利要求16所述的聲音處理裝置，其特征在于上述聲音處理裝置具有對(duì)應(yīng)來自外部的信號(hào)設(shè)定上述頻帶判定部的頻帶判定處理的時(shí)間間隔的頻帶判定間隙設(shè)定部。
26.根據(jù)權(quán)利要求16所述的聲音處理裝置，其特征在于上述聲音處理裝置具有對(duì)應(yīng)來自外部的信號(hào)設(shè)定用于判別有無對(duì)上述頻帶判定部的頻帶判定處理的各頻帶的子帶振幅或頻譜信息的電平閾值的頻帶判定閾值設(shè)定部。
27.根據(jù)權(quán)利要求16所述的聲音處理裝置，其特征在于上述解碼處理部對(duì)應(yīng)至少2種以上的編碼方式的解碼處理，根據(jù)從外部指定的解碼器信息切換解碼處理，上述頻帶判定部包含對(duì)應(yīng)從外部指定的解碼器信息切換頻帶判定處理的解碼器類別頻帶判定切換裝置而構(gòu)成。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的聲音處理裝置，其特征在于上述聲音處理裝置具有存儲(chǔ)用于上述頻帶可變帶通濾波器的濾波器系數(shù)的濾波器系數(shù)表，上述解碼器類別頻帶判定切換裝置是按每個(gè)解碼器分別指定頻帶的解碼器類別頻帶判定信息指定表，上述頻帶判定部對(duì)應(yīng)從外部指定的解碼器信息從上述解碼器類別頻帶判定信息指定表進(jìn)行頻帶判定，作為上述濾波器系數(shù)表的指針信息，對(duì)上述帶通濾波器控制器發(fā)送頻帶判定信息。
全文摘要
提供一種即便在輸入編碼信號(hào)的頻帶特性降落在奈奎斯特(nyquist)頻率以下的情況下也可實(shí)現(xiàn)高音質(zhì)再現(xiàn)的聲音處理裝置。聲音處理裝置中設(shè)置頻帶可變帶通濾波器1500、將來自解碼處理部1100的解碼信息作為頻帶判定信息來決定頻帶可變帶通濾波器對(duì)于來自擴(kuò)頻帶生成部1300的擴(kuò)頻成分的通過頻帶的頻帶判定部1700和根據(jù)來自頻帶判定部的指示進(jìn)行頻帶可變帶通濾波器的通過頻帶的控制的帶通濾波器控制器1600。
文檔編號(hào)H04R5/00GK1407743SQ0213017
公開日2003年4月2日 申請(qǐng)日期2002年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月23日
發(fā)明者藤田剛史, 曾我部朋子 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社