[发明专利]一种使用频谱倾斜控制成帧技术来计算带宽扩展数据的装置及方法

权利要求书

1.一种用于在一带宽扩展系统中计算一音频信号的带宽扩展数据的装置，其中，第一频谱带以第一数量的比特编码（340），而不同于第一频谱带的第二频谱带则以第二数量的比特编码（210），比特的第二数量比比特的第一数量小，其特征在于：所述装置包括：

一可控带宽扩展参数计算器（10），用于以一逐帧方式为所述音频信号的一序列帧计算第二频谱带的带宽扩展参数，其中一帧具有一可控的开始时刻；及

一频谱倾斜检测器（12），用于检测在所述音频信号的一时间段内的频谱倾斜，并根据音频信号的频谱倾斜来发信号通知所述帧的开始时刻。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：当音频信号的某个时间段内的频谱倾斜的符号不同于前一时间段中音频信号的频谱倾斜的符号时，所述频谱倾斜检测器（12）发信号通知所述帧的开始时刻。

3.根据权利要求1或者2所述的装置，其特征在于；频谱倾斜检测器（12）可进行的某时间段内的LPC分析，用于估计一个或多个低阶线性预测编码(LPC)系数，频谱倾斜检测器（12）分析所述一个或多个低阶LPC系数以决定音频信号中所述时间段内具有一正频谱倾斜还是一负频谱倾斜。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：频谱倾斜检测器（12）可操作以仅计算一阶LPC系数且分析该一阶LPC系数的符号，而不计算额外的LPC系数，并根据所述一阶LPC系数的符号来发信号通知该帧的开始时刻。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：当一阶LPC系数具有一正号时，频谱倾斜检测器（12）决定该频谱倾斜为一负频谱倾斜，频谱能量从较低频到较高频减少；当该一阶LPC系数具有一负号时，频谱倾斜检测器（12）决定该频谱倾斜为一正频谱倾斜，频谱能量从较低频到较高频增加。

6.根据上述权利要求中任意一项权利要求所述的装置，其特征在于：可控带宽扩展参数计算器（10）被设置成计算下列用于帧的参数中的一个或多个：频谱包络参数、噪声参数、反向滤波参数或缺失谐波参数。

7.根据上述权利要求中任意一项权利要求所述的装置，其特征在于：可控带宽扩展参数计算器（10）根据音频信号的时间段的开始时刻来设定一帧的开始时刻，频谱倾斜检测以其音频信号为基础。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于：可控带宽扩展参数计算器（10）设定帧的开始时刻与其中已检测到频谱倾斜变化的时间段的开始时刻相同。

9.根据上述权利要求中任意一项权利要求所述的装置，其特征在于：可控带宽扩展参数计算器（10）或频谱倾斜检测器（12）处理重迭的帧或时间段。

10.根据上述权利要求中任意一项权利要求所述的装置，其特征在于：可控带宽扩展参数计算器（10）可设定一帧的停止时刻作为对频谱倾斜检测器（12）的响应或作为与音频信号的频谱倾斜无关的一事件的响应。

11.根据权利要求10项所述的装置，其特征在于：可控带宽扩展参数计算器（10）使用的事件出现在相对于开始时刻较晚的一固定时间段之后。

12.根据上述权利要求中任意一项权利要求所述的装置，其特征在于：可控带宽扩展参数计算器（10）以一频率分辨率在第二频谱带中进行对音频信号（320）的频率选择性处理，且频谱倾斜检测器（12）可在时域中或通过一频率选择性方式以一小于可控带宽扩展参数计算器（10）使用的频率分辨率的频率分辨率处理该时间段。

13.根据上述权利要求中任意一项权利要求所述的装置，其特征在于：所述装置还包括：

一瞬态检测器（14），用于在检测到一瞬态时控制所述可控带宽扩展参数计算器（10）设定开始时刻，

其中当频谱倾斜检测器（12）或瞬态检测器（14）已输出一开始时刻信号时，可控带宽扩展参数计算器设定一开始时刻。

14.根据上述权利要求中任意一项权利要求所述的装置，其特征在于：所述装置还包含一语音/音乐检测器，所述语音/音乐检测器可操作以在音频信号的语音部分中启动频谱倾斜检测器（12），在音频信号的音乐部分中关闭频谱倾斜检测器（12）。