DE69526007T2

DE69526007T2 - Postfilter und Verfahren zur Postfilterung

Info

Publication number: DE69526007T2
Application number: DE69526007T
Authority: DE
Inventors: Kazunori Ozawa
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1994-08-22
Filing date: 1995-08-21
Publication date: 2002-08-01
Anticipated expiration: 2015-08-22
Also published as: JP2964879B2; CA2156593C; DE69526007D1; US5774835A; EP0698877B1; EP0698877A3; EP0698877A2; JPH0863196A; CA2156593A1

Description

Diese Erfindung betrifft einen Postfilter und insbesondere einen, der zur Reproduktion codierter Sprachsignale mit ausgezeichneter Qualität bei einer niedrigen Bitrate, speziell mit 4,8 kb/s oder niedriger verwendet wird:
Eine Codierung eines Sprachsignals mit einer niedrigen Bitrate kann zunehmend Quantisierungsrauschen erzeugen, was zu einer Verschlechterung der Sprachqualität führt. Ein Postfilter, der auf einer Empfängerseite verwendet worden ist, ist eine wohlbekannte Vorrichtung, um das wahrnehmbare S/N-Verhältnis (Störspannungsabstand) der reproduzierten Sprache für eine ausgezeichnete Tonqualität zu verbesseren.
Ein codiertes Sprachsignal wird durch einen Decoder reproduziert, dann wird dessen Ausgabe an den Postfilter ausgegeben, um ein Signal mit einer verbesserten Tonqualität bereitzustellen.
Der Postfilter weist im allgemeinen einen Tonhöhenpostfilter, einen Spektralpostfilter und einen Kompensationsfilter auf.
Der spezifische Aufbau des Postfilters ist in einem Artikel mit dem Titel "Real-time vector APC speech coding at 4800bps with adaptive Postfiltering", Chen u. a. IEEE Proceedings ICAS- SP, 1987, S.2185-2188, in JP-A-13200(1989), und in "Improving the Performance of the 16 kb/s LD-CELP Speech Coder" von Chen u. a. ICASSP 1992, Seiten 69 bis 72 eingeführt worden. Umfassende Übertragungseigenschaften einer Postfilterung, die in einer herkömmlichen Weise verwendet wird, kann durch die folgende Gleichung (1) nach einer Z-Koordinatenumwandlung repräsentiert werden.
H(z) = Hp(z)·Hs(z)·Ht(z) (1)
wobei Hp(z), Hs(z), Ht(z) jeweils Übertragungseigenschaften eines Tonhöhenpostfilters, eines Spektralpostfilters und eines Kompensationsfilters repräsentieren.
Die Übertragungseigenschaft Hp(z) des Tonhöhenpostfilters wird aus der folgenden Gleichung (2) hergeleitet.
Hp(z)= [1 + γz-T]/[1 - λz-T] (2)
wobei γ und λ Wichtungskoeffizienten sind und T eine Verzögerung eines adaptives Codebuchs ist.
Es ist ein Codebuch entworfen worden, in dem eine Tabelle aufgezeichnet ist, die eine Beziehung zwischen T und einem (später beschriebenen) linearen Prädiktionskoeffizientenwert ai in Beziehung zu einem Zeitrahmen (zum Beispiel 20 ms) zeigt.
Die Übertragungseigenschaft des Spektralpostfilters Hs(z) ist im allgemeinen von einem ARMA- (autoregressiven gleitenden Mittelwertbildungs)-Typ, der durch die folgende Gleichung (3) repräsentiert wird.
wobei ai und p einen linearen Prädiktionskoeffizienten bzw. Grade eines Spektralparameters bezeichnen.
Herkömmlicherweise kann der Grad p so ausgewählt werden, daß einen Wert 10 annimmt. Die Codes γ&sub1; und γ&sub2; bezeichnen Wichtungskoeffizienten, die so ausgewählt werden, daß 0 < γ&sub1; < γ&sub2; < 1 gilt.
Die Übertragungseigenschaft des Kompensationsfilters Ht(z) wird aus der folgenden Gleichung (4) hergeleitet.
Ht(z) = 1 - η·z&supmin;¹ (4)
wobei der Koeffizient η so ausgewählt wird, daß 0 < η < 1 gilt.
Auf S. 461 bis 464 offenbart der Artikel, der IEEE, Proceedings ICASSP, 1990 vorgelegt worden ist, den Postfilter, der sowohl den Tonhöhenpostfilter als auch den Spektralpostfilter verwendet, wobei ihre Eigenschaften vielmehr durch die folgenden Gleichungen als durch jene des vorher erwähnten Tonhöhenpostfilters und des Spektralpostfilter repräsentiert werden. Die Eigenschaft des Tonhöhenpostfilters Hp(z) kann aus der folgenden Gleichung (5) hergeleitet werden.
HP(z) = 1/[1 - λβz-T] (5)
wobei der Code β eine Verstärkung des adaptiven Codebuchs ist.
Die Übertragungseigenschaft des Spektralpostfilters Hs(z) kann aus der folgenden Gleichung (6) hergeleitet werden.
Hs(z) = [1 - biz-i]/[1 - αiγ z-i] (6)
wobei der Zähler der rechten Seite der obigen Gleichung (6) dazu dient, die spektrale Neigung durch den Nenner auszugleichen. Herkömmlicherweise wird eine Impulsantwort des Filters des Grades p des Nenners erhalten. Die erhaltene Impulsantwort wird in die Autokorrelationsfunktion des Grades p umgewandet, die mit einem Nacheilfenster daran zur Glättung multipliziert wird. Dann wird die Autokorrelationsfunktion gelöst, um einen Wert bi zu erhalten, dem Koeffizienten des Grades p.
Das Nacheilfenster, das in der folgenden Gleichung durch w(i) repräsentiert wird, bezeichnet einen Wichtungskoeffizienten, der mit der Autokorrelationsfunktion multipliziert werden soll.
Die Autokorrelationsfunktion R'(i) kann, nachdem sie mit dem Nacheilfenster multipliziert worden ist, in bezug auf die Autokorrelationsfunktion R(i), bevor sie mit dem Nacheilfenster multipliziert wird, durch die folgende Gleichung repräsentiert werden:
R'(i) = w(i)·R(i)
wobei i = 1 - p.
Unter den herkömmlichen Postfiltern, wie vorher erwähnt, weist der durch die Gleichung (3) repräsentierte Spektralpostfilter die folgenden Fehler auf.
Der erste Fehler ist, daß mehr arithmetische Operationen ausgeführt werden müssen, da sowohl der Zähler als auch der Nenner eine Filterung des Grades (2 · p) erfordern. Der zweite Fehler ist, daß es die spektrale Neigung eines weit reichenden Abfalls in dem Fall des Rahmens mit einer höheren prädikativen Verstärkung wie einem Vokalteil gibt. Daher versagt der Zählerfilter dabei, die Eigenschaft der spektralen Neigung des Filters im Nenner der Gleichung (3) infolge der Übertragungseigenschaft Hs(z) des Spektralpostfilters auszugleichen.
Der Kompensationsfilter mit seiner durch die Gleichung (4) repräsentierten Übertragungseigenschaft ist verwendet worden, um die Neigung zu beseitigen. Der Wichtungskoeffizientenwert wird auf einer regulären Basis konstant gehalten und unabhängig vom Neigungsbetrag eingestellt.
Folglich versagt der Postfilter als Ganzes dabei, einen ausreichenden Betrag der spektralen Neigung zu beseitigen, was zu einer Neigung eines weit reichenden Abfalls führt. Eine Anwendung des Postfilters auf die reproduzierte Sprache kann das Quantisierungsrauschen unterdrücken. Die sich ergebende Tonqualität fehlt jedoch Klarheit. Umgekehrt kann eine Erhöhung des Wertes von η im Kompensationsfilter aufgrund des kleineren Betrages der spektralen Neigung überflüssigerweise dadurch den Hochtonbereich verstärken, insbesondere in einem Abschnitt, in dem ein Konsonantenteil und äußere Geräusche verwickelt sind. Als Ergebnis kann die reproduzierte Sprache unnatürlich werden.
Die Übertragungseigenschaft des in der Gleichung (6) repräsentierten Spektralpostfilters, wird zu jenem für den in der Gleichung (5) repräsentierten Tonhöhenpostfilter addiert, um mit dem obigen Nachteil fertig zu werden.
Der Postfilter mit diesen hinzugefügten Übertragungseigenschaften ist in der Lage, die spektrale Neigung des Nenners durch den Zähler der Gleichung (6) in einem gewissen Ausmaß zu beseitigen. Jedoch kann er die spektrale Neigung nicht auf einen zufriedenstellenden Pegel beseitigen, wodurch folglich die Neigungseigenschaft von Hs(z) als Ganzes übrigbleibt.
Als Ergebnis weist der obige Postfilter denselben Nachteil wie den des Spektralpostfilters mit der Übertragungseigenschaft der Gleichung (3) auf.
Der Postfilter, der die Spektralpostfilter mit der Übertragungseigenschaft der Gleichung (6) aufweist, weist den Nachteil auf, eine erhöhte Menge arithmetischer Operationen zu benötigen, um die Autokorrelation des Grades p (gewöhnlich des Grades 10) zu lösen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine ausgezeichnete reproduzierte Tonqualität eines Tonsignals bereitzustellen, das mit einer niedrigen Bitrate codiert wurde, um adaptiv und genau einen Neigungsbetrag eines Spektrums zu entfernen, das in einem Spektralpostfilter erzeugt wird, und/oder die Berechnungsmenge im Postfilter zu reduzieren.
Diese Aufgaben werden mit den Merkmalen der Ansprüche gelöst.
Der Postfilter der vorliegenden Erfindung erzeugt entsprechend einem Wert des ersten Spektrumparameters einen zweiten Spektrumparameter dessen Grad niedriger als jener eines ersten Spektrumparameters ist.
Ähnlich dazu wird der Kompensationskoeffizient gemäß den Werten des ersten Spektrumparameters und des zweiten Spektrumparameters modifiziert und gefiltert. Als Ergebnis ermöglicht er es, die spektrale Neigung, die im Spektralpostfilter aufgetreten ist, verglichen mit dem Stand der Technik genau und adaptiv zu beseitigen. Dieser Postfilter weist folglich einen Effekt der Verbesserung der reproduzierten Tonqualität auf.
Zusätzlich ermöglicht es die vorliegende Erfindung, die Berechnungsmenge zur Verarbeitung in einem Postfilter kleiner als im Stand der Technik zu machen.
Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden beim Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung und Zeichnungen deutlicher werden. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild, das eine erste Ausführungsform eines Postfilters der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 ein Blockschaltbild, das eine Ausführungsform eines detaillierten Aufbaus einer Zählerkoeffizienten-Berechnungsschaltung zeigt;
Fig. 3 ein Blockschaltbild, das eine Ausführungsform eines detaillierten Aufbaus einer Kompensationsfilterkoeffizienten-Berechnungsschaltung zeigt; und
Fig. 4 ein Blockschaltbild, das eine zweite Ausführungsform eines Postfilters der vorliegenden Erfindung zeigt.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert.
Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, das eine erste Ausführungsform eines Postfilters der vorliegenden Erfindung zeigt.
Es ist zu beachten, daß ein wohlbekannter linearer Prädiktionskoeffizient als ein Spektrumparameter für die Ausführungsformen verwendet wird.
In dieser Figur bezeichnet die Ziffer 25 eine Zählerkoeffizienten-Berechnungsschaltung zur Eingabe eines linearen Prädiktionskoeffizienten ai, der von einem (nicht gezeigten) Codierer zur Codierung von Sprachdaten ausgegeben wird, und Berechnung eines linearen Prädiktionskoeffizienten ci, der ein Zählerkoeffizient ist. Der oben erwähnte Codierer wird zur Codierung der Sprachdaten verwendet.
Die Ziffer 35 ist eine Kompensationsfilterkoeffizienten- Berechnungsschaltung zur Eingabe des linearen Prädiktionskoeffizienten ai und des linearen Prädiktionskoeffizienten ci und Berechnung eines Kompensationskoeffizienten.
Die Ziffer 20 ist ein Spektralpostfilter zur Erzeugung eines Übertragungsfunktion, die auf dem linearen Prädiktionskoeffizienten ai, der von dem (nicht gezeigten) Codierer ausgegeben wird, und einer Ausgabe der Zählerkoeffizienten-Berechnungsschaltung 25 beruht. Dann postfiltert er ein reproduziertes Signal S(n) aus einem (nicht gezeigten) Decoder beruhend auf der erzeugten Übertragungsfunktion.
Zusätzlich weist der Postfilter der Fig. 1 einen Kompensationsfilter 30 zur Eingabe einer Ausgabe des Spektralpostfilters 20 und einer Ausgabe der Kompensationsfilterkoeffizienten- Berechnungsschaltung 35, und eine Verstärkungseinstellungsschaltung 40 zur Eingabe einer Ausgabe des Kompensationsfilters 30 auf.
Im Postfilter der Fig. 1 werden der lineare Prädiktionskoeffizient ai (i = 1 - p, wobei p eine Gradzahl ist) und das reproduzierte Signal S(n) zu jedem voreingestellten Zeitintervall (zum Beispiel 5 ms bis 10 ms) in die Eingangsanschlüsse 101 bzw. 103 eingegeben.
Es wird im folgenden vorausgesetzt, daß der Grad p des linearen Prädiktionskoeffizienten ai (i = 1 - p) 10 ist.
Die Zählerkoeffizienten-Berechnungsschaltung 25 gibt den linearen Prädiktionskoeffizienten ai des Grades 10 ein und berechnet den linearen Prädiktionskoeffizienten ci (i = 1 - M), dessen Grad M ist (M ist 1 oder größer und ausreichend kleiner als p).
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild, das einen detaillierten Aufbau der in Fig. 1 gezeigten Zählerkoeffizienten-Berechnungsschaltung 25 zeigt.
Die Zählerkoeffizienten-Berechnungsschaltung 25 in Fig. 2 weist eine k-Parameter-Berechnungsschaltung 251 zur Eingabe des linearen Prädiktionskoeffizienten ai des Grades 10 und Ausgabe eines k-Parameters und eine Gradreduzierungsschaltung 252 zur Eingabe des k-Parameters und Reduzierung des Grades des k-Parameters auf M und eine Umwandlungsschaltung 253 zur Berechnung und Ausgabe des linearen Prädiktionskoeffizienten ci beruhend auf einer Ausgabe der Gradreduzierungsschaltung 252 auf.
Unter Verwendung der folgenden wohlbekannten Gleichungen (7) und (8) wandelt die k-Parameter-Berechnungsschaltung 251 zuerst den linearen Prädiktionskoeffizienten ai des Grades 10 in einen k-Parameter des Grades 10 um.
km = -αm (7)
Die Verarbeitung der Gleichungen (7) und (8) wird in der Reihenfolge m = p, p-1, ..., 2, 1 wiederholt.
Danach reduziert die Gradreduzierungsschaltung 252 den Grad des k-Parameters, dessen Grad 10 ist. Das heißt, M Parameter werden aus den 10 k-Parametern extrahiert.
Den Gleichungen (9) und (10) folgend, wandelt die Umwandlungsschaltung 253 k-Parameter des Grades M in einen linearen Prädiktionskoeffizienten ci (i = 1 - M) um.
cm = -km (9)
Durch Wiederholungsberechnungen in der Reihenfolge i = 1, 2, M, wird cm (wobei m = 1 - M) erhalten und an den Spektralpostfilter 20 und die Kompensationsfilterkoeffizienten-Berechnungsschaltung 35 ausgegeben.
Der Spektralpostfilter 20 nimmt den linearen Prädiktionskoeffizienten ai (wobei i = 1 - p) und ci (wobei i = 1 - M) auf und erzeugt eine Übertragungsfunktion Hs(z) der folgenden Gleichung (11). Wobei der Typ der Übertragungsfunktion Hs(z) des Spektralpostfilters derselbe ARMA-Typ wie jener des Stands der Technik ist.
Wie die Gleichung (11) zeigt, unterscheiden sich der Filtergrad des Nenners und des Zählers der Übertragungsfunktion Hs(z) voneinander, um die die Filterungsberechnungsmenge im Spektralpostfilter zu reduzieren. In dieser Ausführungsform wird vorausgesetzt, daß der Grad p des Nenners 10 ist, und jener des Zählers 1 oder größer und genügend kleiner als p ist (wobei p = 10).
Folglich zeigt diese Ausführungsform, daß die Berechnungsmenge der Gleichung (11) kleiner als jene der Gleichung (6) ist, ferner daß je kleiner M ist je kleiner die Berechnungsmenge ist, da der Grad des Zählers der Gleichung (11) klein ist und keine Berechnung durch das Autokorrelationsverfahren notwendig ist, während bi in der oben erwähnten Gleichung (6) es benötigt.
Danach postfiltert der Spektralpostfilter 20 das reproduzierte Signal S(n) gemäß der folgenden Gleichung (12).
Hier werden für die Werte der Wichtungskoeffizienten in der Gleichung (12) γ&sub1; und γ&sub2; im Bereich von 0 < γ&sub1; < γ&sub2; < 1 eingestellt.
Der Spektralpostfilter 20 postfiltert das reproduzierte Signal S(n), das reduziert und durch den (nicht gezeigten) Decoder ausgegeben wird, und gibt ein Ergebnis an den Kompensationsfilter 30 aus.
Fig. 3 ist ein Blockschaltbild, das eine Ausführungsform eines detaillierten Aufbaus einer in Fig. 1 gezeigten Kompensationsfilterkoeffizienten-Berechnungsschaltung 35 zeigt.
Die Kompensationsfilterkoeffizienten-Berechnungsschaltung 35 in Fig. 3 weist eine Impulsantwort-Berechnungsschaltung 351 zur Eingabe des linearen Prädiktionskoeffizienten ai und des linearen Prädiktionskoeffizienten ci und Berechnung einer Impulsantwort des Spektralpostfilters und die Autokorrelationsfunktions-Berechnungsschaltung 352 zur Berechnung und Ausgabe einer Autokorrelationsfunktion und eine Kompensationskoeffizienten-Berechnungsschaltung 353 zur Berechnung und Ausgabe eines Kompensationskoeffizienten qi des Grades L beruhend auf dieser Autokorrelationsfunktion auf.
Beruhend auf dem linearen Prädiktionskoeffizienten ai berechnet die Impulsantwort-Berechnungsschaltung 351 eine Impulsantwort hw(n) eines Spektralpostfilter mit einer Übertragungsfunktion der Gleichung (11) für eine voreingestellte Abtastungszahl Q (wobei Q 20 oder 40 ist).
Die Autokorrelationsfunktions-Berechnungsschaltung 352 empfängt eine Ausgabe der Impulsantwort-Berechnungsschaltung 351 und rechnet gemäß der folgenden Gleichung (13), um eine Autokorrelationsfunktion R(m) des Grades L zu erhalten.
R(m) = hXh(n)hw(n + m) (0 ≤ m ≤ L) (13)
Beruhend auf einer Ausgabe der Autokorrelationsfunktions- Berechnungsschaltung 352 rechnet die Kompensationskoeffizienten-Berechnungsschaltung 353 gemäß dem wohlbekannten Autokorrelationsverfahren, um einen Kompensationskoeffizienten qi (wobei i = 1 - L) des Grades L zu erhalten und auszugeben.
Es ist möglich anzunehmen, daß L = 1 ist. Wenn L = 1 ist, ist es so leicht wie unten, den Kompensationskoeffizient qi unter Verwendung der folgenden Gleichung (14) zu erhalten.
q&sub1; = R(1)/R(0) (14)
Wobei der Grad von R(0) und R(1) 0 bzw. 1 ist.
Es ist zu beachten, daß wenn man annimmt, daß L = 1 ist, es möglich ist, eine ausreichende Leistung zu erzielen, da die Spektrumneigung der gesamten Hs(z) nicht so groß ist.
Um eine Spektrumneigung der gesamten Hs(z) beruhend auf dem Kompensationskoeffizienten qi adaptiv zu beseitigen, erzeugt der Kompensationsfilter 30 eine Übertragungsfunktion der folgenden Gleichung (15)
Ht(z) = 1 - &epsi;iqiz-i (15)
Wobei qi und L ein Kompensationskoeffizient bzw. ein Grad sind, L gleich 1 oder größer und genügend kleiner als p ist (10 in dieser Ausführungsform). Zusätzlich ist &epsi;i ein voreingestellter Wichtungskoeffizient und der Wert größer als 0 und kleiner als 1.
Der Kompensationsfilter 30 verarbeitet eine Ausgabe des Spektrumfilters 20 gemäß der folgenden Gleichung (16) und gibt ein Ergebnis aus.
g(n) = y(n) - &epsi;iqiy(n - 1) (16)
Wobei g(n) ein Ausgangssignal des Kompensationsfilters 30 und y(n) ein Eingangssignal ist.
Die Verstärkungseinstellungsschaltung 40 stellt eine Verstärkung ein, um die Leistung des reproduzierten Signals S(n) eines (nicht gezeigten) externen Decoders gleich deren Ausgabe zu machen.
Als nächstes wird die zweite Ausführungsform erläutert.
In der zweiten Ausführungsform wird eine Filterkoeffizienten-Berechnungsschaltung 45 der ersten Ausführungsform hinzugefügt.
Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild der zweiten Ausführungsform.
In Fig. 4 sind die Operationen einer Zählerkoeffizienten- Berechnungsschaltung 25, einer Kompensationsfilterkoeffizienten-Berechnungsschaltung 35, eines Spektralpostfilters 20, eines Kompensationsfilters 30 und einer Verstärkungseinstellungsschaltung 40 dieselben wie die in Fig. 1, so daß die Erläuterung weggelassen wird.
Die Filterkoeffizienten-Berechnungsschaltung 45 berechnet das reproduzierte Signal S(n) für eine voreingestellte Abtastungszahl. Desweiteren berechnet sie eine Autokorrelationsfunktion des Grades p aus dem akkumulierten reproduzierten Signalen S (n), erhält einen linearen Prädiktionskoeffizienten des Grades p (wobei i = 1 - p) unter der Verwendung des Autokorrelationsverfahrens und gibt ein Ergebnis an die Zählerkoeffizienten-Berechnungsschaltung 25, den Spektralpostfilter 20 und die Kompensationsfilter-Berechnungsschaltung 35 aus.
Anschließend wird dieselbe Verarbeitung wie in der ersten Ausführungsform durchgeführt.
Obwohl ein linearer Prädiktionskoeffizient als ein Spektrumparameter in der ersten und zweiten Ausführungsform verwendet wird, ist es möglich, stattdessen einen anderen wohlbekannten Koeffizienten zu verwenden.
Zusätzlich wird der Kompensationskoeffizient qi unter Verwendung eines Autokorrelationsverfahrens in den obigen Ausführungsformen berechnet. Es ist jedoch besser, dasselbe unter Verwendung anderer wohlbekannter Verfahren zu erhalten, um Übertragungseigenschaften eines Spektralpostfilters anzunähern.
Wenn zum Beispiel eine FFT (schnelle Fouriertransformation) verwendet wird, ist es besser, ein Frequenzspektrum Hz(z) zu erhalten, eine Impulsantwort eines Kompensationsfilters durch Ausführung einer inversen Fouriertransformation am Ergebnis zu berechnen und einen Kompensationskoeffizienten des Kompensationsfilters beruhend auf dem berechneten Ergebnis zu berechnen.
Zusätzlich weist der Kompensationsfilter 30 in der obigen Ausführungsform die Gleichung (15) als eine Übertragungsfunktion auf, er kann andere Arten einer Übertragungsfunktion aufweisen. Zum Beispiel ist es möglich, dem Kompensationsfilter 30 eine ARHA-Übertragungsfunktion als eine Übertragungseigenschaft zu geben.
In der obigen Erläuterung kann, obwohl kein Tonhöhenpostfilter erläutert wurde, der Aufbau eines Postfilters der vorliegenden Erfindung das Tonhöhenpostfilter aufweisen. In diesem Fall ist es möglich, ein Tonhöhenpostfilter zu verwenden, der in der oben erwähnten JP-A- 13200 (1989) offenbart wird, oder einen, der eine Übertragungseigenschaft aufweist, die durch die Gleichung (5) gezeigt wird.
Zusätzlich kann der Koeffizient des Tonhöhenpostfilters aus einem reproduzierten Signal berechnet werden.

Claims

1. Postfilter zur Reproduktion eines Tonsignals, das mit einem Codierer codiert wurde, der einen Decoder verwendet und ein reproduziertes Signal kompensiert, wobei der Postfilter dadurch gekennzeichnet ist, daß er aufweist:

eine erste Berechnungseinrichtung (25) zur Berechnung eines zweiten Spektrumparameters beruhend auf einem ersten Spektrumparameter, der vom Codierer geliefert wird, wobei der Grad des zweiten Spektrumparameters niedriger als jener des ersten Spektrumparameters ist;

einen Spektralpostfilter (20) zur Erzeugung einer ersten Übertragungsfunktion mit einem Nenner und einem Zähler, wobei der erste Spektrumparameter im Nenner enthalten ist und der zweite Spektrumparameter im Zähler enthalten ist, und zur Filterung des reproduzierten Signals beruhend auf der ersten Übertragungsfunktion;

eine zweite Berechnungseinrichtung (35) zur adaptiven Berechnung eines Kompensationskoeffizienten beruhend auf dem ersten Spektrumparameter und dem zweiten Spektrumparameter; und

einen Kompensationsfilter (30) zur Erzeugung einer zweiten Übertragungsfunktion beruhend auf dem Kompensationskoeffizienten und Filterung einer Ausgabe des Spektralpostfilters beruhend auf der zweiten Übertragungsfunktion.

2. Postfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er ferner aufweist:

die erste Berechnungseinrichtung (25) zur Eingabe eines ersten linearen Prädiktionskoeffizienten als den ersten Spektrumparameter und Berechnung eines zweiten linearen

Prädiktionskoeffizienten, dessen Grad niedriger als jener des ersten linearen Prädiktionskoeffizienten ist; und die zweite Berechnungseinrichtung (35) zur Berechnung des Kompensationskoeffizienten beruhend auf dem ersten linearen Prädiktionskoeffizienten und dem zweiten linearen Prädiktionskoeffizienten.

3. Postfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er den Spektralpostfilter zur Erzeugung einer Übertragungsfunktion eines autoregressiven gleitenden Mittelwertbildungstyps aufweist.

4. Postfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Berechnungseinrichtung (25) ferner aufweist:

eine Einrichtung (251) zur Umwandlung des ersten Spektrumparameters in voreingestellte Reflexionskoeffizienten eine Einrichtung (252) zur Extraktion eines beliebigen Reflexionskoeffizienten aus den Reflexionskoeffizienten; und eine Einrichtung (253) zur Umwandlung des extrahierten Reflexionskoeffizienten in einen zweiten Spektrumparameter.

5. Postfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Berechnungseinrichtung (35) ferner aufweist:

eine Einrichtung (351) zur Berechnung einer Impulsantwort des Spektralpostfilters beruhend auf dem ersten Spektrumparameter und dem zweiten Spektrumparameter;

eine Einrichtung (352) zur Berechnung einer voreingestellten Autokorrelationsfunktion beruhend auf der berechneten Impulsantwort; und

eine Einrichtung (353) zur Berechnung des Kompensationskoeffizienten beruhend auf der berechneten Autokorrelationsfunktion.

6. Postfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß er ferner eine Spektrumparameter-Berechnungseinrichtung (45) zur Berechnung eines Spektrumparameters entsprechend dem reproduzierten Signal, wobei die erste Berechnungseinrichtung eine Einrichtung zur Eingabe des berechneten Spektrumparameters anstelle des ersten Spektrumparameters aufweist, und zur Berechnung eines Spektrumparameters aufweist, dessen Grad niedriger als jener des berechneten Spektrumparameters ist.

7. Postfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, der eine Einrichtung (45) zur Berechnung eines ersten linearen Prädiktionskoeffizienten entsprechend dem reproduzierten Signal aufweist.

8. Verfahren zur Postfilterung zur Reproduktion eines Tonsignals, das mit einem Codierer codiert wurde, das einen Decoder Und eine. Postfilterung eines reproduzierten Signals verwendet, wobei das Verfahren zur Postfilterung dadurch gekennzeichnet ist, daß es die Schritte aufweist:

Abtastung einer voreingestellten Abtastungszahl eines ersten Spektrumparameters aus dem Codierer;

Abtastung einer voreingestellten Abtastungszahl des reproduzierten Signals;

Berechnung eines zweiten Spektrumparameters, dessen Grad niedriger als jener des abgetasteten ersten Spektrumparameters ist;

eine erste Filterung zur Erzeugung einer ersten Übertragungsfunktion mit einem Nenner und einem Zähler, wobei der erste Spektrumparameter im Nenner enthalten ist und der zweite Spektrumparameter im Zähler enthalten ist, und Filterung des abgetasteten reproduzierten Signals beruhend auf einer ersten Übertragungsfunktion;

adaptive Berechnung eines Kompensationskoeffizienten beruhend auf dem abgetasteten ersten Spektrumparameter und dem zweiten Spektrumparameter; und

eine zweite Filterung zur Erzeugung einer zweiten Übertragungsfunktion beruhend auf dem Kompensationskoeffizienten und Filterung eines im ersten Filterungsschritt gefilterten Signals beruhend auf der zweiten Übertragungsfunktion.

9. Verfahren zur Postfilterung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Spektrumparameter und der zweite Spektrumparameter lineare Prädiktionskoeffizienten sind.

10. Verfahren zur Postfilterung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Übertragungsfunktion aus einem autoregressiven gleitenden Mittelwertbildungstyp besteht.

11. Verfahren zur Postfilterung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Übertragungsfunktion aus einem autoregressiven gleitenden Mittelwertbildungstyp besteht.

12. Verfahren zur Postfilterung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Berechnung des zweiten Spektrumparameters ferner die Schritte aufweist:

Umwandlung des ersten Spektrumparameters in voreingestellte Reflexionskoeffizienten;

Extraktion eines beliebigen Reflexionskoeffizienten aus den Reflexionskoeffizienten; und

Umwandlung des extrahierten Reflexionskoeffizienten in einen zweiten Spektrumparameter.

13. Verfahren zur Postfilterung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Berechnung des Kompensationskoeffizienten die Schritte aufweist:

Berechnung einer Impulsantwort des Spektralpostfilters beruhend auf dem ersten Spektrumparameter und dem zweiten Spektrumparameter;

Berechnung einer voreingestellten Autokorrelationsfunktion beruhend auf der berechneten Impulsantwort; und

Berechnung des Kompensationskoeffizienten beruhend auf der berechneten Autokorrelationsfunktion.

14. Verfahren zur Postfilterung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Berechnung des Kompensationskoeffizienten ein Schritt der Berechnung eines Kompensationskoeffizienten aus einer Autokorrelation des Grades Null und einer Autokorrelation des Grades Eins ist.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Schritt der Berechnung des ersten Spektrumparameters aus dem reproduzierten Signal anstelle des Schrittes der Abtastung des ersten Spektrumparameters aus dem Codierer aufweist.