[发明专利]校正音频信号的处理电路、接收机、通信系统、移动设备及其方法

说明书

                     发明领域

本发明涉及处理以一系列样点发送的、划分成一些各包括一组相继样点的相继帧的数字音频信号的处理电路。

本发明还涉及接收以一系列样点发送的、划分成一些各包括一组相继样点的相继帧的数字信号的接收机。

本发明还涉及在发送机与接收机之间发送数据帧的通信系统。

本发明还涉及一种配置有一个对语音信号在用户听到前按照本发明的方法执行处理的处理电路的移动设备。

本发明也涉及一种处理以一系列样点发送的、划分成一些各由一组相继样点形成的相继帧的数字信号的方法。

本发明特别适用于移动无线电话中的音频信号处理。

                  发明背景

从发送机向接收机发送的GSM音频信号在传输系统中遵循着一条传统的基带传输路径，如图1所示。首先，包括送话器和模数转换器的单元1接收到一个语音信号Si后就将它变换成一个数字语音信号Sd。这个数字语音信号Sd于是由语音编码器2和信道编码器3相继编码。平均说来，这两个编码步骤可以随时压缩发送的数据量。这样，就使传输系统的总带宽可以得到更有效的利用，从而可以同时处理几个电话呼叫。信道编码器3对来自语音编码器2的信号进行检错和纠错编码，得出一个编码语音信号E。编码语音信号E于是送至信道解码器4进行信道解码后传送给纠错单元5，以便使来自信道解码器4的信号可以部分除去由于编码和传输而引起的差错。来自纠错单元5的经部分纠错的信号再由语音解码器6解码。最后，语音解码器6解码输出的信号So转交给一个包括数模转换器和扬声器的单元7，为用户提供听得见的模拟信号。在传统的如图1所示的基带传输路径中，相继对信号进行的编码和传输可能导致在解码输出信号So中有不自然现象。信号So以一系列信号样点发送，可以划分成一些各由一些信号样点组成的相继帧，而上述的不自然现象可能呈现为令人讨厌的高电平帧或失真帧。

国际申请WO98/38764揭示了一种帧校正装置，其中将一个帧在满足几个不同的比较准则的确定逻辑组合时定义为异常帧。为每个帧根据先前一些帧的能量得出一个能量值。一个帧可以在它的能量超过一个确定的门限时定义为异常帧。一个帧也可以在它的能量与前一个帧的能量的比较结果超过了一个最大值界限时定义为异常帧。在这个文件中，用来自语音编码器的参数计算一个帧的能量。然而，所提出的这种方法只能用于来自一个标准的全码率编码解码器。

                    发明概述

本发明的目的是改善音频信号经任何相继编码、传输和解码后的质量。

为此，本发明所提出的处理电路包括：得出表示一个帧的能量的数值的运算装置；根据表示至少一个先前帧得出所述表示本帧的能量的数值的一个估计的估计装置；以及在表示一个帧的能量的数值与相应估计之间的差大于一个预定门限时处理所述帧的各个样点的校正装置。

对于每个帧来说，得出的数值表示一个帧的能量，而不取决于任何先前帧的能量。这个能量值可以称为短期能量。另一方面，表示本帧的能量的数值的估计在计算中考虑了至少一个先前帧的能量。对于一个给定的帧，可以将这两个值进行比较，而表示能量的数值与所述数值的估计之间的差不应该超过一个预定门限。实际上，表示一个帧的能量的数值不应该反常地超过相应估计。一个它的能量的数值过分大于相应估计的帧可以认为是一个异常帧，这样的帧通过衰减它的那些样点的电平加以校正。不同于现有技术所揭示的装置，本发明所提出的处理电路并不局限于处理由某种编码解码器得出的信号。因此，本发明的优点是可以对来自任何种类的语音编解码器的信号进行校正，因为本发明的校正是在语音译码后执行的。此外，在现有技术中，能量是对于具有固定长度的帧得出的，而这长度由全码率编码解码器的要求给定。在这个文件中，每个帧为20ms长，包括160个样点。按照本发明，表示能量的数值可以对于具有任何长度的帧得出。因此，本发明的一个优点是能对可以适合于信号的帧进行检侧和校正，从而可以比现有技术中所提出的装置更为精确。

在本发明的一个实施例中，所述估计在必要时根据校正装置先前处理的至少一个先前帧得出。校正处理可以采用众所周知的校正技术，诸如衰减检测为有错误的帧的技术，或者用检测为正常的其他帧的内插代替的技术之类。