[发明专利]参量多声道解码

说明书

发明领域

本发明涉及参量多声道解码器，比如立体声解码器。更具体的说，本发明涉及用于合成声音的一种设备和方法，该声音由多组参数表示，每组参数包括正弦参数和其它参数，其中，正弦参数表示声音的正弦分量，而其它参数表示声音的其它分量。

背景技术

用多组参数表示声音是众所周知的方法。所谓的参量编码(Parametric Coding)技术用于对声音进行高效的编码，用一系列参数来表示声音。适当的解码器能够利用这些参数大致地重新构造出原始声音。可以将这一系列参数划分成多组，每组对应于一个单独的声源(声道)，如一个(人)扬声器或一件乐器。

最常见的MIDI(乐器数字接口)协议允许由乐器的多组指令来表示音乐。将每个指令分配给一个特定的乐器。每个乐器可以使用一个或多个声道(在MIDI中称作“声音”)。可以同时使用的声道数量称作复调数量或者复调。MIDI指令可以高效地传输和/或存储。

合成器通常包含声音定义数据，例如声音带或音色数据。在声音带中，将乐器的声音抽样作为声音数据存储，而音色数据则定义了声音产生器的控制参数。

MIDI指令使得合成器能够从声音带得到声音数据，并且合成出该数据所表示的声音。这些声音数据可以是实际的声音抽样，也就是数字化的声音(波形)，如在通常的波表合成的情况下。但是，声音抽样通常需要大量的存储空间，这在相对较小的设备，尤其是手持用户设备(如移动蜂窝电话)中是不可行的。

作为替代，可以用参数表示声音抽样，该参数可以包括幅度、频率、相位和/或包络形状参数，并且可以使该声音抽样得以重新构造。与存储实际的声音抽样相比，存储声音抽样的这些参数通常需要少得多的存储空间。但是，声音的合成可能会是相当繁重的任务。尤其是在表示不同声道(在MIDI中是“声音”)的多组参数需要同时合成(复调等级较高)的情况下。该繁重的负担通常随着需要合成的声道(“声音”)的数量(也就是复调的等级)的增长而呈线性增长。这使得很难在手持设备中采用这种技术。

2004年5月在柏林(德国)出版的6073号Audio EngineeringSociety Convention Paper中，由E.Schuijers、J.Breebaart、H.Pumhagen和J.Engdegard发表的论文“Low Complexity Parametric Stereo Coding”中提出了一种参量音频解码器(图8)。将音频信号分解为由参数分别表示的瞬态量、正弦分量和噪声分量。该音频信号的参数表示可以存储在声音带中。参量解码器(或合成器)利用这一参数表示来重新构造原始的音频输入。

在现有技术的参量编码器中，对正弦量、瞬态量和噪声进行定向处理：立体声参数用于从一个单独的声道构造两条输出声道(立体声系统中的左声道和右声道)。这一定向处理是在变换域中执行的，如频域或QMF(正交镜像滤波器)域，这样就可以大大提高定向处理的效率。但是，为了在变换域执行正弦量、瞬态量和噪声的定向处理，需要在变换域中合成这些声音分量。已经发现这会严重增大声音合成的复杂度。

本发明的发明者已经意识到：在频域或QMF域合成声音所付出的计算成本是由于在变换域中合成瞬态量和噪声效率很低造成的，并且这会严重增大声音合成的复杂度。

发明内容

本发明的一个目的就是克服当前技术的这些及其它问题，并且提供一种设备用于产生由多组参数表示的声音，使得声音的合成大大简化。

因此，本发明提供一种设备用于产生由多组参数表示的声音，每组参数包括正弦参数和附加参数，其中，正弦参数表示声音的正弦分量，其它参数表示声音的其它分量，该设备包括：

第一正弦分量产生单元，仅产生第一输出声道的正弦分量，

第二正弦分量产生单元，仅产生第二输出声道的正弦分量，

至少一个附加分量产生单元，产生所述第一输出声道和第二输出声道的附加分量，以及

第一组合单元和第二组合单元，分别把该附加分量与第一输出声道和第二输出声道的正弦分量组合起来。

通过向每个输出声道提供不同的正弦分量产生单元，但提供一个共享的附加分量产生单元，可以减少产生单元的数量，因此就可以降低设备的复杂度。在本发明的设备中，针对每个声道分别产生正弦分量，但是该附加分量，如噪声分量和/或瞬态量，由这些输出声道共用的一个产生单元产生。因此，相比于当前技术中的设备，本发明的设备至少可以减少一个产生单元。