[发明专利]组合换位滤波器组的过采样

权利要求书

1.一种用于对于包括低频分量的音频信号产生高频分量的系统，包括：

-分析窗单元，用于对音频信号应用长度为L_A个样本的分析窗(611)；

-M阶的分析变换单元(601)，具有频率分辨率Δf，用于将L_A个样本变换为M个复数系数；

-非线性处理单元(643、644、650)，用于通过使用换位阶T来改变复数系数的相位；

-M阶的合成变换单元(602)，具有频率分辨率QΔf，用于将经改变的系数变换为M个改变的时域样本，其中Q为小于或等于所述换位阶T的频率分辨率因子；以及

-合成窗单元，用于将长度为L_S个样本的合成窗(612)应用于所述M个改变的时域样本；

其中变换阶M基于所述频率分辨率因子Q。

2.根据权利要求1所述的系统，其中变换阶M为：M＝F·L_S并且其中其中F是频域过采样因子。

3.根据权利要求2所述的系统，其中

4.根据权利要求1-3中的任一项所述的系统，其中变换阶M满足：

5.根据权利要求1-3中的任一项所述的系统，其中

-所述分析变换单元(601)执行傅立叶变换、快速傅立叶变换、离散傅立叶变换、小波变换中的一个；并且

-所述合成变换单元(602)执行相应的逆变换。

6.根据权利要求1-3中的任一项所述的系统，其中所述分析窗(611)和/或合成窗(612)是下列中的一个：

-高斯窗；

-余弦窗；

-汉明窗；

-汉宁窗；

-矩形窗；

-巴特利特窗；

-勃勒克曼窗。

7.根据权利要求1-3中的任一项所述的系统，进一步包括：

-第二非线性处理单元(502)，用于通过使用第二换位阶T₂改变所述复数系数的相位，其中所述换位阶T和所述第二换位阶T₂不同；以及

-组合单元(503)，其被配置用于组合通过所述换位阶T和所述第二换位阶T₂改变的复数系数，作为所述合成变换单元(602)的输入。

8.根据权利要求7所述的系统，其中：

-所述组合单元(503)被配置用于叠加对应于交叠频率范围的通过所述换位阶T和所述第二换位阶T₂改变的复数系数。

9.根据权利要求1-3中的任一项所述的系统，其中：

-所述音频信号的采样率为f_A；

-所述分析窗(611)沿着所述音频信号移位Δs_A个样本的分析跃距尺寸；

-所述分析变换单元(601)的频率分辨率为

-分析窗(611)的持续时间为

-分析窗(611)的物理时间步幅为

10.根据权利要求9所述的系统，其中：

-所述高频分量的采样率为f_S＝Qf_A；

-所述合成窗(612)沿着所述高频分量移位Δs_S个样本的合成跃距尺寸；

-所述合成变换单元(602)的频率分辨率为

-所述合成窗(612)的持续时间为以及

-所述合成窗(612)的物理时间步幅为

11.根据权利要求1-3中的任一项所述的系统，其中所述系统被用于统一的语音和音频编码或解码。

12.一种对于包括低频分量的音频信号产生高频分量的方法，所述方法包括：

-对音频信号应用长度为L_A个样本的分析窗(611)；

-使用M阶的频率分辨率为Δf的分析变换将L_A个样本变换为M个复数系数；

-通过使用换位阶T改变所述复数系数的相位；

-使用M阶的频率分辨率为QΔf的合成变换将经改变的系数变换为M个改变的时域样本，其中Q为小于或等于所述换位阶T的频率分辨率因子；以及

-将长度为L_S个样本的合成窗(612)应用于所述M个改变的时域样本；

其中变换阶M基于所述频率分辨率因子Q。

13.一种用于设计用于对于包括低频分量的音频信号产生高频分量的换位器的方法，所述方法包括：

-提供分析窗单元，所述分析窗单元用于对音频信号应用长度为L_A个样本的分析窗(611)；

-提供M阶的具有频率分辨率Δf的分析变换单元(601)，所述分析变换单元(601)用于将L_A个样本变换为M个复数系数；

-提供非线性处理单元(643、644、650)，所述非线性处理单元(643，644，650)用于通过使用换位阶T改变所述复数系数的相位；

-提供M阶的具有频率分辨率QΔf的合成变换单元(602)，所述合成变换单元(602)用于将经改变的系数变换为M个改变的时域样本，其中Q为小于或等于所述换位阶T的频率分辨率因子；

-提供合成窗单元，所述合成窗单元用于将长度为L_S个样本的合成窗(612)应用于所述M个改变的时域样本；和

-基于所述频率分辨率因子Q来选择变换阶M。