内插设备、音频重放设备、内插方法和内插程序技术

一种内插设备（４）包括：频带提取高通滤波器（１１），用于从音频波形信号进行数字化后获得的重放数据中，提取频率为预定下限频率或更高频率的频率分量；乘法器（１３），用于将频带提取高通滤波器（１１）所提取的频率分量进行频移；下边波带抑制高通滤波器（１４），其将乘法器（１３）进行频移的频率分量中的下边波带的频率分量进行抑制；加法器（１７），用于将经过下边波带抑制高通滤波器（１４）抑制之后的频率分量进行相加。可能减少处理负荷。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及内插设备、音频重放设备、内插方法、和内插程序。技术背景日本专利申请早期公开，第2002-171588号(权利要求、专利技术的具 体描述、附图等)公开了一种信号内插设备。该信号内插设备具有 滤波器，用于从内插后的信号中提取第一频带中的分量，将其进行内 插；频率转换器，用于将滤波器所提取的第一频带中的分量经频率转换到比内插后的信号所在频带的频率更高的第二频带之中，并生成内 插分量；以及加法单元，用于生成输出信号，其表示由频率转换器所 生成的内插分量与内插后的信号的总和。这种内插处理允许在日本专利申请提前公开，第2002-171588号中 的信号内插设备对与原始声音分量相互协调的分量进行内插，以及对 频率分量进行内插以使得所提供的声音的质量要比诸如内插噪声分量 时更高。
技术实现思路
然而，除了可变带通滤波器(BPF)以外，其是如上所述的滤波 器，为了生成良好的内插分量，专利文件l的信号内插设备需要可变高 通滤波器(HPF)。所以，生成内插分量所需要的滤波器的总阶数将不 可避免地增加。相应地，信号内插设备的处理负荷将不能减少到特定 水平或者更低，或者为了将内插后的信号的相位和内插分量进行同步， 而需要延时单元以用于内插后信号的延时。经过认真研究之后，本专利技术人非常确信由音频波形信号数字化后所获得的重放数据，由于其的数字化，使得其已经是在高频端频带受 限的了，本专利技术人发现通过适当地利用此情况，可减少滤波器的总阶 数，于是完成了本专利技术。本专利技术的目的是获得内插设备、音频重放设备、内插方法、以 及可减少处理负荷的内插程序。根据本专利技术的内插设备具有频带提取高通滤波器，用于从对音 频波形信号进行数字化而获得的重放数据来提取预定下限频率或更高 频率上的频率分量；乘法器，用于将由频带提取高通滤波器提取的频 率分量进行频移；下边波带抑制高通滤波器，用于抑制由乘法器进行 频移的频率分量中的下边波带中的频率分量；加法器，用于将下边波带抑制高通滤波器进行抑制之后的频率分量与重放数据的频率分量进 行相加。除了上述的本专利技术的结构以外，在根据本专利技术的内插设备之中，频带提取高通滤波器和下边波带抑制高通滤波器是由IIR滤波器所构成，并且把要提供给频带提取高通滤波器的重放数据无延时地提供给 加法器。除了上述的本专利技术的每个结构以外，根据本专利技术的内插设备具有 设定值表，用于根据上限频率来存储设定值，该上限频率用于重放要 提供给频带提取高通滤波器的重放数据；指定装置，用于指定上限频 率，该上限频率用于重放要提供给频带提取高通滤波器的重放数据； 以及设定装置，用于从设定值表将对应于由指定装置指定的用于重放 的上限频率的设定值读入其中，并且设定频带提取高通滤波器的预定 下限频率、乘法器的频移的宽度、下边波带抑制高通滤波器抑制的频 率分量。除了上述的本专利技术的每个结构以外，根据本专利技术的内插设备具有:设定值表，用于对上限频率的每个范围存储设定值，该上限频率用于 重放要提供给频带提取高通滤波器的重放数据；指定装置，用于指定 上限频率，该上限频率用于重放要提供给频带提取高通滤波器的重放 数据；以及设定装置，用于从设定值表将在包括由指定装置指定的用于重放的上限频率的范围内的设定值读入其中，以及设定频带提取高 通滤波器的预定下限频率、乘法器的频移的宽度、下边波带抑制高通 滤波器抑制的频率分量。除了上述本专利技术的每种结构之外，在根据本专利技术的内插设置中，8kHz之上的用于重放数据的重放的上限频率的范围在设定值表中是 大于等于8kHz但小于10kHz，大于等于10kHz但小于12kHz，大于等于 12kHz但小于14kHz，大于等于14kHz但小于17kHz，以及大于等于 17kHz。根据本专利技术的音频重放设备具有根据上述本专利技术的每种结构的内 插设备，还具有用于提供重放数据的解码器，该重放数据具有用于重 放的上限频率，该上限频率比内插设备的奈奎斯特(Nyquist)的频率 要低。根据本专利技术的另一音频重放设备具有根据上述本专利技术的每种结构 的内插设备，还具有用于从重放数据(其被不可逆地压缩，所以高频 分量被移去)来生成要提供给内插设备的重放数据的解码器。根据本专利技术的内插方法具有如下步骤从对音频波形信号进行数 字化而获得的重放数据来提取预定下限频率或更高频率上的频率分 量；将提取的频率分量进行频移；将进行了频移的频率分量中下边波 带中的频率分量进行抑制；并且将抑制后的频率分量与重放数据的频 率分量进行相加。根据本专利技术的内插程序使得计算机执行如下步骤从对音频波形信号进行数字化而获取的重放数据来提取预定下限频率或更高频率上的频率分量；将提取的频率分量进行频移；将进行了频移的频率分量中下边波带中的频率分量进行抑制；并且将抑制后的频率分量与重放 数据的频率分量进行相加。本专利技术可降低处理负荷。 附图说明图l是示出根据本专利技术实施例的音频重放设备的框图； 图2是示出图1中的内插单元的框图； 图3是示出2阶数字滤波器的频率特性曲线的示图； 图4是示出设定值表的内容的解释性示图5是上限频率列表的实例，该上限频率用于重放以MP3格式编码 的重放数据；图6是简要示出内插单元的频率分布的变化的示图；以及 图7是示出使用频带提取BPF的内插单元的结构的框符号说明1音频重放设备2硬盘驱动器(HDD)3解码器4内插单元5音频放大器6扬声器8数字信息处理器芯片 11频带提取高通滤波器 12振荡器 13乘法器14下边波带抑制HPF 15内插分量衰减器16主衰减器17加法器 18设定值表 19参数设定单元 31频带提取BPF 32延时单元具体实施例方式以下将参照附图来描述根据本专利技术实施例的内插设备、音频重放 设备、内插方法、及内插程序。注意，将内插设备和内插程序描述为 音频重放设备的结构的一部分。将内插方法描述为音频重放设备的运 转的一部分。图l是示出根据本专利技术实施例的音频重放设备l的框图。音频重放 设备l具有硬盘驱动器(HDD) 2、解码器3、作为内插设备的内插单元 4、音频放大器5和扬声器6、以及基于音频数据的重放数据。作为音频 重放设备l，包括例如，便携音频播放器、视听(AV)设备、车载音 频系统、车载导航系统、诸如CD和DVD的重放设备、蜂窝电话、诸如 PDA的个人数字助理，以及具有音频输出功能的个人计算机。硬盘驱动器2存储重放数据7。重放数据7是通过对可提供给扬声器6和音频放大器5的模拟音频 波形信号以基于预定采样频率的周期而进行采样所获得的原声数据， 或是对该原声数据进行编码后所获得的数据。例如，原声数据包括线 性PCM数据。有通过不可逆压縮来编码，也有通过可逆压縮来编码。将原声数据进行编码的方法有诸如使用MPEG1音频第3层(MP3) 格式，或使用先进音频编解码(AAC)格式。在这些编码方法中，为 了压縮和编码，将原声数据中包含的高频分量移除。所以，当重放由这些编码方法所压縮的重放数据7时，频率分量的上限的频率(此后称 为用于重放的上限频率)变得低于奈奎斯特频率。原声数据是被不可逆地压縮。重放数据7有一高频静默频带(high frequency silent band)，在其中用于重放的上限频率和奈奎斯特频率之间没有频率分量。解码器3将重放数据7进行解码。解码器3生成解码数据，该解码本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内插设备，包括：频带提取高通滤波器，用于从对音频波形信号进行数字化而获得的重放数据中提取预定下限频率或更高频率上的频率分量；乘法器，用于将由所述频带提取高通滤波器提取的所述频率分量进行频移；下边波带抑制高通滤波器，用于抑制在由所述乘 法器进行频移的所述频率分量中的下边波带中的频率分量；以及　加法器，用于将由所述下边波带抑制高通滤波器抑制之后的频率分量与所述重放数据的频率分量进行相加。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2005-11-30 345961/20051.一种内插设备，包括频带提取高通滤波器，用于从对音频波形信号进行数字化而获得的重放数据中提取预定下限频率或更高频率上的频率分量；乘法器，用于将由所述频带提取高通滤波器提取的所述频率分量进行频移；下边波带抑制高通滤波器，用于抑制在由所述乘法器进行频移的所述频率分量中的下边波带中的频率分量；以及加法器，用于将由所述下边波带抑制高通滤波器抑制之后的频率分量与所述重放数据的频率分量进行相加。2. 如权利要求l所述的内插设备，其中所述频带提取高通滤波器和所述下边波带抑制高通滤波器由IIR 滤波器组成，并且把提供给所述频带提取高通滤波器的所述重放数据无延时地提供 给所述加法器。3. 如权利要求1或2所述的内插设备，包括设定值表，用于根据上限频率来存储设定值，所述上限频率用于 重放提供给所述频带提取高通滤波器的所述重放数据；指定装置，用于指定上限频率，所述上限频率用于重放提供给所 述频带提取高通滤波器的所述重放数据；以及设定装置，用于从所述设定值表将对应于由所述指定装置指定的 用于重放的所述上限频率的所述设定值读入其中，并设定所述频带提 取高通滤波器的预定下限频率、所述乘法器进行所述频移的宽度、以 及由所述下边波带抑制高通滤波器抑制的频率分量。4. 如权利要求1或2所述的内插设备，包括设定值表，用于对上限频率的每个范围来存储设定值，所述上限频率用于重放提供给所述频带提取高通滤波器的所述重放数据；指定装置，用于指定上限频率，所述上限频率用于重放提供给所 述频带提取高通滤波器的所述重放数...

【专利技术属性】
技术研发人员：大津秀纪，
申请(专利权)人：株式会社建伍，
类型：发明
国别省市：JP[日本]