[发明专利]FM立体声无线电信号中的高质量检测

说明书

技术领域

本公开涉及音频信号处理，尤其涉及一种用于改进FM立体声无线电接收器的音频信号的装置和对应方法。特别地，本公开涉及一种用于可靠地检测所接收的FM立体声无线电信号的质量并且用于基于所检测的质量选择合适的处理的方法和系统。

背景技术

在模拟FM(调频)立体声无线电系统中，用中-侧（mid-side）(M/S)表示(即，作为中间声道（mid channel）(M)和侧边声道（side channel）(S))来传递音频信号的左声道(L)和右声道(R)。中间声道M对应于L和R的和信号，例如，M=(L+R)/2，侧边声道S对应于L和R的差信号，例如，S=(L-R)/2。为了传输，将侧边信号S调制到38kHz抑制载波上，并且添加到基带中间信号M以形成向后兼容的立体声复用信号。然后使用该复用基带信号调制FM发射器的HF(高频)载波，FM发射器典型地在87.5至108MHz的范围内操作。

当接收质量降低(即，无线电声道上的信噪比降低)时，S声道典型地在传输期间比M声道受损更多。在许多FM接收器实现中，当接收条件有太多噪声时，将S声道静音。这意味着在差HF无线电信号的情况下接收器从立体声退回单声道。

即使在中间信号M具有可接受质量的情况下，侧边信号S也可能是有噪声的，因此当混合在输出信号的左声道和右声道(例如根据L=M+S和R=M-S导出)中时，可能使总体音频质量严重劣化。当侧边信号S仅具有差到中等的质量时，有两个选择:接收器选择接受与侧边信号S相关联的噪声并且输出包括有噪声的左信号和右信号的实际立体声信号，或者接收器丢弃侧边信号S并且退回单声道。

参数化立体声(PS)编码是一种来自极低比特率音频编码领域的技术。PS使得可以将2-声道立体声音频信号编码为单声道下混信号与附加的PS侧边信息（PS参数）相结合。单声道下混信号被获得为立体声信号的两个声道的组合。PS参数使得PS解码器能够从单声道下混信号和PS侧边信息重构立体声信号。典型地，PS参数是时变的和频变的，并且PS解码器中的PS处理典型地在合并有QMF组的混合滤波器组域中执行。文献“Low Complexity Parametric Stereo Coding in MPEG-4”，Heiko Purnhagen,Proc.Digital Audio Effects Workshop(DAFx),pp.163-168，Naples,IT,Oct.2004描述了用于MPEG-4的示例性PS编码系统。它对于参数化立体声(特别是关于参数化立体声参数的确定)的讨论通过引用并入此。参数化立体声受到例如MPEG-4Audio的支持。在MPEG-4标准化文献IS0/IEC14496-3:2005(MPEG_4Audio，第三版)的章节8.6.4以及附录8.A和8.C中讨论了参数化立体声。该标准化文献的这些部分出于所有目的通过引用并入此。在MPEG Surround标准(參见文献IS0/IEC23003-1:2007,MPEG Surround)中也使用了参数化立体声。此外，该文献出于所有目的通过引用并入此。在文献“Binaural Cue Coding-Part1:Psychoacoustic Fundamentals and DesignPrinciples”，Frank Baumgarte and Christof Faller,IEEE Transactions on Speech and Audio Processing,vol11，no6,pages509_519,November2003中、以及在文献“Binaural Cue Coding-Part I1:Schemes and Applications”，Christof Faller and Frank Baumgarte,IEEE Transaction on Speech and Audio Processing,vol11,no6,pages520-531，November2003中讨论了参数化立体声编码系统的另外的例子。在后两个文献中，使用了术语“双耳线索编码”，其是参数化立体声编码的例子。