本发明专利技术涉及一种滤波器装置和方法，电话接收机以及一个通信系统，用于滤波具有由谷值分开的频率频谱特征斜率的一个话音信号，以改善该信号的清晰度。为此目的，使用一个预测话音信号分析电路来确定其系数为ＬＰＣ参量的多项式，以及计算装置，用于综合处理基于该多项式的零点／极点类型的一个数字后置滤波器。该装置包括一个提取电路，用于通过提取该多项式的根选择极点的值，以及一个内插电路，用于在所说极点之间产生该后置滤波器的零点值。应用：话音处理，电话通信，移动无线电话。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
,接收机和电话通信系统的制作方法
本专利技术涉及用于滤波话音信号的数字滤波器装置，具有由谷值分开的频率频谱特征斜率，该装置包括一个话音信号的予测分析电路以及一个计算单元，用于综合处理一个数字零-极点后置滤波器，试图放大该谷值的斜率和深度。本专利技术还涉及一种电话接收机，用于接收具有由谷值分开的频率频谱特征斜率的话音信号，该接收机包括一个话音信号的预测分析电路以及一个计算单元，用于综合处理一个数字零-极点后置滤波器，试图放大该谷值的斜率和深度。本专利技术涉及一个基带话音信号通信系统，该系统具有至少一个传输通道并包括·一个预测话音编码器/解码器，用于根据由所说通道传输的原始编码信号储存数字话音信号，·一个滤波器块，用于滤波所说数字话音信号。本专利技术还涉及一种滤波器方法，用于滤波具有由谷值分开的频率频谱特征斜率的话音信号，以便增加斜率和加深谷值，该方法包括·一个话音信号的预测分析步骤，用于确定LPC系数，·一个计算步骤，用于根据所说LPC系数综合处理一个零/极点滤波器，以及·一个滤波步骤，用于将所说综合滤波器施加到该话音信号。最后本专利技术涉及由将一数字零/极点滤波器施加到具有由谷值分开的频率频谱特征斜率的第一话音信号而得到的一个话音信号，第一话音信号可借助一个反向全-极点LPC滤波器模型化。本专利技术在话音呼叫中应用甚广，特别是在移动无线电话系统中。公开的美国专利US4,617,676描述了一种数字通信系统，在其输入端上接收具有由谷值散布的频率频谱特征斜率的话音信号，该系统包括一个预测话音解码器，用于确定该接收信号的预测参量，以及一个后置滤波器块，用于在输出端上产生按该预测参量修正的信号，从而增加斜率和加深谷值。后置滤波的重要性在于由于改进了清晰度从而增进话音信号的音频质量，由此更好地响应了用户的需要，以下，术语后置滤波器指定为改善信号音频质量的滤波器。引证的现有技术是应用到一个数字通信系统，在发射机端包括一个预测话音编码器，用于基于由一个零/极点的LPC分析滤波器即有多个极点和零点的LPC分析滤波器得到的LPC参数(线性预测编码)产生一种话音模型，以及在接收机端包括一个预测解码器，用于基于借助一个LPC综合滤波器的接收模型储存话音信号以及后置滤波器装置，用于随由该预测话音编码产生的LPC参量的改变来改善储存信号的质量。对于该后置滤波，有必要综合一个称为零/极点型的后置滤波器的数字滤波器，其零点和极点的值除一个因数外相应LPC分析滤波器的零点和极点的值。为了构成该后置滤波器，引证的美国专利提供使用通过由语音编码器实现的LPC分析而得到的并传输到解码器的极点和零点。之后由解码器接收的极点和零点的值分别位于输入信号的同一频率斜率位置和谷值。另一方面，本专利技术提供的是仅使用由一个LPC分析确定的极点以及通过在来自该LPC分析的极点值之间的内插计算后置滤波器的零点的值。当用一种精度确定其位置可固定的零点时，结果有更大的适应性，这取决于试图获得输出信号的质量和清晰度。此外，本专利技术兼容最广泛的GSM(全球移动通信系统)无线电话话音编码，特别是按照推荐的ETS 300 961的全费率话音编码器(参照其97年12月2版第3段)。该编码器同仅传输极点的值到解码器的全-极点LPC分析滤波器工作。按照本专利技术，提供了在开始段定义的一个滤波器装置和一个电话接收机，其特征在于它们包括一个提取电路，用于从预测分析电路输出提取极点的值并将其施加到计算单元，以及内插装置，在所说极点的值之间确定零点的值。本专利技术还提供了在开始段定义的一个通信系统，其特征在于滤波器块包括计算装置，用于综合处理一个数字零/极点滤波器，一个提取电路，用于从预测话音编码器/解码器输出提取极点的值，以及内插装置，在所说极点的值之间确定零点的值。还提供了在开始段定义的类型的一种方法，其特征在于计算步骤包括·-提取步骤，提取基于所说LPC系数形成的LPC多项式的根，用于由其导出极点的值，以及·-内插步骤，在所说极点的值之间确定零点的所说值。最后，本专利技术应用在开始段描述的一个信号，其特征在于零/极点滤波器的极点的值由从所说反向LPC滤波器提取极点得到，以及零点的值通过在全-极点滤波器的所说极点的值之间的内插计算得到。当该信号已在先经受预测LPC分析，以及当其LPC参量在后置滤波时刻得到时，本专利技术是特别有优越性的。参照以下描述的非限制性实施例，将明白本专利技术的这些和其他方面。附图中附图说明图1是包括两条曲线的图，表示在按本专利技术滤波前和后一个话音信号的频谱，图2表示按本专利技术的一种滤波器装置的图，图3是说明按本专利技术的一种滤波方法的流程图，图4是按本专利技术的一种基带通信系统的基本电路图，图5是在单位圆内表示按本专利技术的后置滤波器的极点和零点的位置，图6是按本专利技术的一种电话接收机的方块图。在图1中的曲线11表示一个话音信号的谱频率，它表示该信号的频谱的幅度P随其频率f的变化。该信号可以是模拟的或数字的。在后者情况下它可以例如来自基于目前应用在移动的无线电话或特别是应用在GSM系统中的LPC分析方法类型的一个预测话音译码器的输出。该频谱特征幅度斜率或峰值在频率f1，f2和f3由谷值分开，f1，f2和f3低于频谱的最高频率Fe/2。为改善这样一种信号的音频质量，提供一个后置滤波器装置以增加其斜率和加深其谷值，由此加大信号的反差。滤波后的结果由曲线13表示。后置滤波的效果在于提高了话音的清晰度。这是一个假设的取决于耳朵的灵敏度的指示器。一个后置滤波器可以用来处理话音信号，特别是改善清晰度以及部分补偿因编、解码和传输带来的损失和错误。然后置滤波器在话音解码和消除噪音方面有许多应用。图2表示按本专利技术的一种后置滤波器装置20，在其输入端上接收具有图1中标志11的频谱类型的一个话音信号21，并在其输出端产生其频谱可以由曲线13表示的经滤波的信号22。它包括一个LPC型的短期预测分析电路23，用于确定该话音信号的LPC参量，以及一个提取电路25，与一个计算单元一起工作，用于从该预测分析电路23的输出提取极点的值，并将其施加到该计算单元26的输入端，用于综合处理滤波该话音信号21的一个数字零/极点滤波器以获得信号22。按该例子，输入信号21在约两倍于原始话音信号的最高频率Fe上被取样，使得该预测分析电路23例如每160次取样确定该话音信号的LPC参量。这些用符号ai表示的参量通过LPC分析滤波器A(Z)得到，其等式例如可以表示为A(z)=1+Σi=1maiz-1]]>m为该滤波器的预测阶。在该滤波器的输出端得到A(Z)，除参数ai外，信号的乘余误差将由该分析滤波器逆滤波器的综合滤波器进行滤波，以便在后置滤波前再生话音信号。产生信号22的后置滤波器的极点通过提取电路25加到计算单元26，该提取电路通过提取多项式A(Z)的根Pi来得到它们。为计算零点，计算单元26首先按在0和约4KHz之间的上升频率的顺序执行根Pi的分类，该取样频率Fe在8KH附近。之后通过在多项式A(Z)的根Pi之间的内插计算得到表示为ri的《零点》的值ri=α1pi+α2pi-12]]>其中α1和α2为正的加权因数，代表计算零点的极点的相对加权。相应零点的值的频率由此自己本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于滤波具有由谷值分开的频率频谱特征斜率的话音信号的数字滤波器装置，该装置包括一个该话音信号的预测分析电路以及用于综合处理放大该斜率和加深该谷值的数字零－极点后置滤波器的计算单元，该装置的特征在于包括一个提取电路，用于从该预测分析电路的输出端提取极点的值并将它们施加到该计算单元，以及内插装置，用于确定在所说极点值之间零点的值。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：G米特，D帕雷勒米茨奥瓦，
申请(专利权)人：皇家菲利浦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]
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