ES3049189T3 - Device and method for a bandwidth extension of an audio signal - Google Patents

Abstract

Para extender el ancho de banda de una señal de audio, en un ensanchador de señal, esta se ensancha temporalmente con un factor de ensanchamiento mayor que 1. La señal de audio ensanchada temporalmente se suministra a un decimador para decimar la versión ensanchada temporalmente con un factor de decimación correspondiente. La banda generada por esta operación de decimación se extrae, se distorsiona y finalmente se combina con la señal de audio para obtener una señal de audio con ancho de banda extendido. Para la ensanchada de la señal, se puede utilizar un vocoder de fase en la implementación del banco de filtros o la implementación de transformación. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] D E S C R IP C IÓ N

[0003] D isp o s itivo y p ro ce d im ie n to para una e x te n s ió n de a ncho de b anda de una señ a l de a ud io

[0005] [0001 ] La p rese n te inve nc ión se re fie re al p ro ce sa m ie n to de señ a le s de a ud io y, en particu la r, al p ro ce sa m ie n to de se ñ a le s de aud io en s itu a c io n e s d onde la ve lo c id a d de d a tos d isp o n ib le es b as tan te p eq ueña , o a una e x te ns ión de a n ch o de b an da de una señ a l de aud io.

[0007] [0002 ] La co d ifica c ió n a da p tad a a la a ud ic ió n de se ñ a le s de a ud io para una re du cc ió n de da tos para un a lm a ce n a m ie n to y una tra n sm is ió n e fic ie n te s de e stas señ a le s ha g an ad o ace p ta c ió n en m u ch os cam pos. Se conocen a lg o ritm o s de co d ifica c ió n , en p a rticu la r, co m o "M P 3 " o "M P 4". La co d ifica c ió n u sa da para esto , en p a rtic u la r cu a n d o se o b tien en las ve lo c id a d e s de bits m ás bajas, da lug a r a una re ducc ión de la ca lid ad de aud io, que es fre cu e n te m e n te p ro vo ca d a p rin c ip a lm e n te p o r una lim ita c ió n en el lado del c o d ific a d o r del a ncho de banda de se ñ a le s de a ud io que se va n a tra n sm itir.

[0009] [0003 ] A p a rtir de l d o cu m e n to W O 98 57436 se co n o ce el h echo de s o m e te r la señ a l de a ud io a una lim itac ión de b an da en ta l s itu a c ió n en el lado de l c o d if ic a d o r y c o d if ic a r so la m e n te una b an da in fe rio r de la se ñ a l de a ud io p or m e d io de un c o d ific a d o r de a ud io de a lta ca lidad . S in e m ba rg o , la b anda s u p e r io r se ca ra c te r iza ú n ica m e n te de fo rm a m u y to sca , es dec ir, p o r un co n ju n to de p a rá m e tros q ue re p ro d u ce n la e n vo lve n te e sp e c tra l de la banda sup erio r. A co n tin u a c ió n , la b anda s u p e r io r se s in te tiza en el lado del d e co d ifica d o r. P ara e ste p rop ó s ito , se p ro p o n e una tra n s p o s ic ió n a rm ó n ica , d o n d e la b anda in fe rio r de la se ñ a l de a ud io d e co d ifica d a se su m in is tra a un b an co de filtros . C a n a le s de b an co de filtro s de la b an da in fe rio r e s tá n c o n e c ta d o s a ca n a le s de b an co de filtro s de la b an da sup e rio r, o son “ p a rc h e a d o s ” y cad a seña l de paso de banda p a rch ea da se som e te a un a jus te de envo lven te . El banco de filtro s de s ín te s is q ue p e rte n e ce a un b anco de filtro s de a n á lis is e sp e c ia l rec ibe a q u í se ñ a le s de p aso de b anda de la señ a l de aud io en la b anda in fe rio r y señ a le s de paso de banda a ju s ta d a s p o r e n vo lve n te de la banda in fe rio r que se p a rch e a ro n a rm ó n ic a m e n te a la b anda sup e rio r. La señ a l de sa lid a de l ban co de filtro s de s ín te s is es una señ a l de a ud io e x te n d id a con re sp e c to a su a ncho de banda , que se tra sm itió d esde el lado del co d ific a d o r al lado del d e c o d if ic a d o r con una v e lo c id a d de d a to s m u y baja . En p a rticu la r, los c á lc u lo s de b a n co de filtro s y el p a rch e o en el d o m in io de b anco de filtro s p ue de n s u p o n e r un a lto e s fu e rzo co m p u ta c io n a l.

[0011] [0004 ] P ro ce d im ie n to s de c o m p le jid a d re d u c id a para una e x te n s ió n de a n ch o de b an da de se ñ a le s de aud io de banda lim itad a usan, en cam b io , una fu n c ió n de cop ia de p o rc io ne s de señ a l de ba ja fre cu e n ta(Low-Frequency,LF) en el in te rva lo de a lta s fre cu e n c ia s(High Frequency,H F ) con el fin de a p ro x im a r in fo rm a c ión q ue fa lta d e b id o a la lim itac ión de banda . T a le s p ro ce d im ie n to s se d esc rib e n en el d o cu m e n to de M. D ietz, L. L ilje ryd , K. K jo rling y 0. Kunz, "S p e c tra l Band R ep lica tion , a novel a pp ro ach in a u d io cod ing ", en la 112a C o n ve n c ió n A E S , M ú n ich , m a yo de 2002; en el d o cu m e n to de S. M e ltze r, R. B oh m y F. H enn, "S B R e n h a n ce d a ud io co d ecs fo r d ig ita l b ro a d ca s tin g such as "D ig ita l R ad io M o n d ia le " (D R M )", en la112a C o n ve n c ió n A E S , M ú n ich , m a yo de 2002 ; en el d o c u m e n to de T. Z ie g le r, A. Ehret, P. E kstrand y M. Lu tzky, "E n h a n c in g m p3 w ith S BR : F e a tu res and C a p a b ilitie s o f th e n ew m p 3 P R O A lg o rith m ," en la 112a C o n ve n c ió n A E S , M ú n ich , m ayo de 2002; en la n orm a in te rn a c io n a l IS O /IE C 14496 ­ 3 :2001 /F P D A M 1, "B a n d w id th E x te n s io n ," IS O /IE C , 2002 , o en la p a ten te de EE. UU. n.° 5.455.888 , "S p e e ch b an dw id th e x te n s io n m e th od and a pp a ra tus ", de V asu ly e n g a r y col.

[0013] [0005 ] En e stos p ro ce d im ie n to s no se rea liza n in g un a tra n sp o s ic ió n a rm ó n ica , pero se ñ a le s su ce s iva s de paso de b an da de la b anda in fe rio r se in tro d u ce n en ca n a le s su ce s ivo s de b an co de filtro s de la b an da sup e rio r. E s to logra una a p ro x im a c ió n to sca de la b anda su p e rio r de la seña l de aud io. A con tinu ac ión , esta a p ro x im a c ió n to sca de la seña l se a p ro x im a , en una e ta pa ad ic ion a l, a la o rig in a l m e d ia n te un p o sp ro c e sa m ie n to q ue u tiliza la in fo rm a c ió n de con tro l o b te n id a de la señ a l o rig ina l. A qu í, p o r e je m p lo , los fa c to re s de e sca la s irven para a d a p ta r la e n vo lve n te esp ec tra l, un f iltra d o inve rso y la a d ic ión de una a lfo m b ra de ru ido para a d a p ta r la to n a lid a d y una su p le m e n ta c ió n p o r p o rc io n e s de señ a l s inu so ida l, com o se d e sc rib e ta m b ié n en la norm a M P E G -4.

[0015] [0006 ] A p a rte de esto, ex is ten p ro ce d im ie n to s a d ic io n a le s ta le s com o la d e n o m in a d a “e x te ns ión c iega de ancho de b a n d a ” , d e sc rita en el d o cu m e n to de E. La rsen , R .M . A a rts y M. D an ess is , “ E ffic ie n t h ig h -fre q u e n cy b an dw id th e x te n s io n o f m u s ic and s p e e c h ” , en la 112a C o n ve n c ió n A E S , M ú n ich , A le m a n ia , m a yo de 2002 , d on de no se usa n in g u n a in fo rm a c ión del in te rva lo de HF o rig in a l. A d e m á s, ta m b ié n e x is te el p ro ce d im ie n to de la d en o m in a d a “ e x te n s ió n a rtific ia l de a n ch o de b a n d a ” , d e sc rito en el d o c u m e n to de K. K ayh ko , “A R o b u s t W id e b a n d E n h a n ce m e n t fo r N a rro w b a n d S pe e ch S ig n a l” ; R esea rch R eport, U n ive rs id a d T e cn o ló g ica de H e ls ink i, L a b o ra to rio de a cú s tica y p ro ce sa m ie n to de se ñ a le s de aud io , 2001.

[0017] [0007 ] En el d o cu m e n to de J. M a k in en y col.: “A M R -W B : a n e w a ud io cod ing s ta n d a rd fo r 3rd g en e ra tio n m o b ile a ud io se rv ice s B ro a d c a s ts ” , IEEE, IC A S S<p>'05, se d e sc rib e un p ro ce d im ie n to para la e x te n s ió n de a ncho de banda , d onde la o pe ra c ió n de cop ia de la e x te ns ión de a ncho de banda con una cop ia a sce n d e n te de señ a le s su ce s iva s de paso de b anda seg ún la te cn o lo g ía S B R se re e m p la za p o r d u p lica c ió n , p o r e je m p lo , m e d ia n te m u es tre o a sce nd en te .

[0019] [0008 ] O tra s te c n o lo g ía s para la e x te n s ió n de a ncho de b anda se d e sc rib e n en los s ig u ie n te s d o cum e n to s .

[0020] R .M . A a rts , E. L a rsen y O. O u w e ltje s , "A un ified a p p ro a ch to low - and h igh fre q u e n c y b an dw id th e x te n s ió n ", 115a C o n ve n c ió n A E S , N ue va Y ork , EE. UU., o c tu b re de 2003 ; E. L a rsen y R. M. A a rts , "A u d io B an d w id th E x te n s ió n -A p p lic a tio n to p sych o a co u s tics , S ign a l P ro cess ing and L o u d s p e a k e r D es ign ", John W ile y & S ons, Ltd., 2004 ; E. Larsen, R .M . A a rts y M. D aness is , "E ffic ie n t h ig h -fre q u e n cy ban dw id th e x te ns ion o f m u s ic and speech", 112a C on ve nc ió n A E S , M ú n ich , m a yo de 2002 ; J. M a kh ou l, "S p e c tra l A n a ly s is o f S p e e ch by L in e a r P re d ic tio n ", IE E E T ra n sa c tio n s on A u d io and E le c tro a co u s tics , A U -21 (3 ), ju n io de 1973; so lic itud de p a ten te de EE. UU. 08 /951.029 ; p a ten te de EE. UU. n.° 6.895.375.

[0022] [0009 ] Los p ro ce d im ie n to s co n o c id o s de e x te n s ió n a rm ó n ica de a ncho de b anda m u es tra n una a lta com p le jid ad . P o r o tro lado, p ro ce d im ie n to s de e x te ns ión de a ncho de b anda de m e n o r co m p le jid a d m ues tran p érd ida s de ca lid ad . En p a rticu la r, con una ve lo c id a d de b its ba ja y en co m b in a c ió n con un a n ch o de b an da b a jo d e l in te rva lo de LF, p ueden p ro d u c irse a rte fa c to s ta le s com o una irre g u la rid a d y un t im b re p e rc ib id o s co m o d e sa g ra d a b le s . U na ra zón de e sto es el h echo de q ue la p o rc ió n de HF a p ro x im a d a se b asa en una o p e ra c ió n de cop ia q ue hace q ue las re la c io n e s a rm ó n ica s de las p o rc io n e s de señ a l to n a l p asen d e s a p e rc ib id a s e n tre sí. E s to se a p lica ta n to a la re lac ión a rm ó n ica e n tre LF y HF com o tam b ién a la re lac ión a rm ó n ica d en tro de la p rop ia porc ión de HF. C on SBR , p o r e jem plo, en el lím ite e n tre el in te rva lo de LF y el in te rva lo de HF g en e rad o , o ca s io n a lm e n te se p rod u ce n im p re s io n e s de son ido irregu la res , ya q ue las p o rc io ne s to n a le s co p ia d a s de l in te rva lo de LF en el in te rva lo de HF, com o se ilustra p o r e jem p lo en la Fig. 4a, a h o ra pueden , en la señ a l g loba l, e n c o n tra r p o rc io n e s to n a le s del in te rva lo de LF com o d en sa m e n te a d y a c e n te s de fo rm a e sp e c tra l. P o r lo ta n to , en la F ig. 4a, se ilus tra u na se ñ a l o rig in a l con p ico s en 401 ,402 , 403 y 404 , m ie n tra s q ue una señ a l de p rue b a se ilus tra con p icos en 405 , 406, 407 y 408. A l c o p ia rse p o rc io n e s to n a le s del in te rva lo de LF en el in te rva lo de HF, d o n d e en la Fig. 4a el lím ite e s ta b a en 4.250 Hz, la d is ta n c ia de los dos p icos izqu ie rdo s en la señ a l de p rue b a es m e n o r que la fre cu e n c ia base su b ya ce n te al ba rrido de a rm ó n icos , lo que da lug a r a una p e rce p c ió n de irreg u la rid ad .

[0024] [0010 ] A m e d id a q ue el a ncho de los g ru p o s de fre cu e n c ia co m p e n sa d o s p o r to n o a u m e n ta con un a u m e n to de la fre cu e n c ia cen tra l, co m o se d e sc rib e en el d o c u m e n to de Z w icke r, E. y H. F a stl (1999 ),Psychoacoustics: Facts and models.B e r lin -S p rin g e rve rla g , p o rc io n e s s in u so id a le s q ue se e n cu e n tra n en el in te rva lo de LF en d ife re n te s g rup o s de fre cu en c ia , m e d ia n te co p ia d o en el in te rva lo de HF, p ueden lleg a r a e s ta r en el m ism o g rup o de fre cu e n c ia s aquí, lo que ta m b ié n da lug a r a una im pres ión a ud itiva irre g u la r com o se puede o b se rva r en la Fig. 4b. A q u í se m uestra , en particu la r, q ue co p ia r el in te rva lo de LF en el in te rva lo de HF da lu g a r a una e s tru c tu ra to n a l m ás d en sa en la seña l de p ru e b a en c o m p a ra c ió n con la o rig in a l. La señ a l o rig in a l se d is tr ib u y e de m a n e ra re la tiva m e n te u n ifo rm e a tra vé s de l e sp e c tro en el in te rva lo de fre cu e n c ia s m ás a ltas , ta l com o se m u e s tra en p a rticu la r en 410. P o r el con tra rio , en p a rtic u la r en este in te rva lo m ás a lto , la señ a l de p rueba 411 se d is trib u ye de m a ne ra re la tiva m e n te no un ifo rm e a tra vé s del e sp e c tro y, p o r lo tan to , c la ra m e n te m á s to n a l q ue la se ñ a l o rig in a l 410.

[0026] [0011 ] El d o c u m e n to "A u d io b a n d w id th e x te ns ion ", de E rik L a rsen and R on a ld M. A a rts , Joh n W ile y & S ons, 6 de d ic ie m b re de 2005, secc ión 6.3.4 , d e sc rib e un p ro ce d im ie n to de e sca la m ie n to de a ltu ra to n a l(pitch),donde , d u p lica n d o la fre cu e n c ia de a ltu ra ton a l, se p rod u ce una ve rs ió n de la señ a l de exc itac ión , q ue tien e un d ob le lím ite de b anda s u p e rio r en com p arac ió n con la seña l de e xc itac ión de lím ite de banda. La dup licac ión de a ltu ra to n a l com p re nd e un m u es tre o d e sce n d e n te y un e s tira m ie n to de tie m p o re a liza do p os te rio rm en te , y la sa lid a de l e s tira m ie n to de tie m p o se in tro d u ce en un filtro de paso a lto y la señ a l de sa lid a del filtro de paso a lto se sum a a una señ a l de e xc ita c ió n c o m p e n sa d a p or re tardo . La señ a l de e xc itac ión e x te nd ida de a ncho de banda g en e rad a p o r la ad ic ión se in trod uce en un f iltro de s ín te s is de vo z co rre sp o n d ie n te al filtro de a n á lis is de v o z para o b te n e r una se ñ a l de v o z e x te n d id a de a ncho de banda.

[0028] [0012 ] El d o cu m e n to US 6.549.884 d e sc rib e un p ro ce d im ie n to de d e sp la za m ie n to de a ltu ra to n a l de un v o c o d if ic a d o r de fase . U na señ a l se con v ie rte en una re p re se n ta c ió n de d o m in io de fre cu e n c ia y, a con tin u a c ió n , se id e n tifica una re g ión e sp e c ífica en la re p re se n ta c ió n de d o m in io de fre cu e n c ia . A co n tin u a c ió n , la re g ión se d e sp la za a una se g u n d a u b icac ión de fre cu e n c ia para fo rm a r una re p re se n ta c ió n de d o m in io de fre cu e n c ia a ju s tad a , y la re p re s e n ta c ió n de d o m in io de fre cu e n c ia a ju s ta d a se tra n s fo rm a en una señ a l de d o m in io de tie m p o q ue re p re se n ta la señ a l de e n tra da con una a ltu ra to n a l d esp la zad a . E sto e lim in a la co s to sa e ta pa de re m u e s tre o en el d om in io del tiem p o .

[0030] [0013 ] El o b je to de la p rese n te in ve n c ió n es lo g ra r una e x te n s ió n de a n ch o de banda con una a lta ca lid a d al m ism o tie m p o q ue se log ra un p ro c e sa m ie n to de se ñ a le s con una m e n o r c o m p le jid a d q ue p ue da im p le m e n ta rse , sin e m b a rg o , con poco re ta rdo y poco e s fu e rzo y, p o r lo tan to , ta m b ié n con p ro ce sa d o re s que te n g a n re q u is ito s de h a rd w a re m e no s e s tric to s con re sp e c to a la ve lo c id a d del p ro c e sa d o r y la m e m o ria reque rida .

[0032] [0014 ] E s te o b je to se log ra m e d ia n te un p ro c e d im ie n to p ara una e x te n s ió n de l a n ch o de b an da de una señ a l de a ud io seg ún la re iv in d ica c ió n 1, o un p ro g ra m a in fo rm á tico según la re iv in d ica c ió n 2.

[0034] [0015 ] El co n c e p to in ve n tivo para una e x te n s ió n de a n ch o de b a n d a se basa en un e n s a n c h a m ie n to de señ a l te m p o ra l para g e n e ra r una ve rs ió n de la señ a l de a ud io co m o una se ñ a l de tie m p o q ue se e n sa n ch a m e d ia n te un fa c to r de e n sa n c h a m ie n to > 1 y un p o s te rio r d ie zm a d o de la señ a l de tie m p o para o b te n e r una señ a l tra n s p u e s ta que a con tin u a c ió n , en una re a liza c ió n , se filtra p o r un filtro de paso de b an da s im p le para e x tra e r una p orc ión de señ a l de a lta fre cu e n c ia que, en una re a liza c ió n , so lo se s igu e d is to rs io n a n d o o ca m b ia n d o con re sp e c to a su a m p litud , re spe ctivam en te , para o b te n e r una b uena a p ro x im a c ió n para la porc ión de a lta fre cu e n c ia orig ina l. En una rea lizac ión , el f iltra d o de p aso de b an da te n d rá lugar, de m a n e ra a lte rn a tiva , a n tes de q ue se re a lice el e n s a n ch a m ie n to de señal, de m o do que so lo el in te rva lo de fre cu e n c ia s d e se a d a esté p rese n te d e sp u é s del e n sa n ch a m ie n to en la señ a l e n sa n ch a d a , de m o do q ue se p ue da o m itir un filtra d o de p aso de b anda d e sp u é s del e n sa n ch a m ie n to .

[0035] [0016 ] C on la e x te n s ió n a rm ó n ica de a ncho de banda , p o r un lado, los p rob le m a s re su lta n te s de una ope ra c ió n de cop ia o d up lica c ió n , o am bas, se pueden p re ve n ir según una co n tin u a c ió n a rm ó n ica y e n sa n ch a m ie n to de l esp ec tro u tiliza n d o el e n s a n c h a d o r de se ñ a le s para e n s a n c h a r la señ a l de tie m p o . P o r o tro lado, un e n sa n c h a m ie n to te m p o ra l y el p o s te rio r d ie zm a d o p ueden e je cu ta rse m ás fá c ilm e n te p o r p ro ce sa d o re s s im p le s q ue un ban co de filtro s de a n á lis is /s ín te s is com p le to , com o se usa, p o r e je m p lo , con la tra n sp o s ic ió n a rm ó n ica , donde , a d ic ion a lm e n te , se deben to m a r d e c is io n e s sob re cóm o d ebe te n e r lu g a r el p a rch eo d en tro de l d o m in io de ban co de filtros.

[0036] [0017 ] P re fe re n te m e n te , para el e n sa n ch a m ie n to de señ a le s , se u tiliza un v o c o d if ic a d o r de fa se para el cua l h ay im p le m e n ta c io n e s de m e n o r e s fu e rzo . C on el fin de o b te n e r e x te n s io n e s de a ncho de b anda con fa c to re s > 2, ta m b ié n pueden u sa rse va r io s c o d ifica d o re s de fa se en para le lo , lo cu a l es ve n ta jo so , en p articu la r, con re sp e c to al re ta rd o de la e x te n s ió n de a ncho de banda , q ue tie n e que s e r ba jo en a p lica c io n e s en tie m p o real. De m a ne ra a lte rn a tiva , hay d isp o n ib le s o tros p ro ce d im ie n to s para el e n sa n ch a m ie n to de seña les , ta le s com o, p or e je m p lo , el p ro ce d im ie n to P S O L A(Pitch Synchronous Overlap Add).

[0037] [0018 ] En una re a liza c ió n p re fe rid a de la p rese n te invenc ión , la señ a l de a ud io de LF se e x tie n d e p rim e ro en la d ire cc ió n de l t ie m p o con la fre cu e n c ia m á x im a LFmáx con la a yu d a de l v o c o d if ic a d o r de fase , es d ec ir, a un m ú ltip lo e n te ro de la d u ra c ión co n ve n c io n a l de la señal. A con tinu ac ión , en un d ie z m a d o r a gu as aba jo, tie n e lug a r un d ie zm ad o de la señ a l m e d ia n te el fa c to r de la e x te n s ió n te m p o ra l que, en to ta l, da lu g a r a un e n s a n ch a m ie n to del e sp ec tro . Esto co rre sp o n d e a una tra n sp o s ic ió n de la señ a l de aud io. F in a lm e n te , la señ a l re su ltan te se f iltra m e d ia n te p aso de banda con re sp e c to al in te rva lo de (fa c to r de e x te n s ió n - 1 ) • LFmáx a fa c to r de e x te n s ió n • LFmáx. De m a n e ra a lte rn a tiva , las se ñ a le s de a lta fre cu e n c ia in d iv id u a le s g e n e ra d a s m e d ia n te e n sa n ch a m ie n to y d ie zm ad o , en una re a liza c ió n , se so m e te rá n a un filtra d o de p aso de b anda de m o do que al fina l se su p e rp o n g a n de fo rm a a d itiva a tra vé s del in te rva lo co m p le ta de a lta fre cu e n c ia (es dec ir, de LFmáx a k*LFmáx). Esto es ra zon ab le en caso de que aún se d esee una m a yo r d e n s id a d e sp e c tra l de a rm ó n icos .

[0038] [0019 ] El p ro ce d im ie n to de e x te n s ió n a rm ó n ica de a n ch o de b an da se e je cu ta en una re a liza c ió n p re fe rid a de la p re se n te inve n c ió n en p a ra le lo p ara v a r io s fa c to re s de e x te n s ió n d ife re n te s . C o m o a lte rn a tiva al p ro c e sa m ie n to en p a ra le lo , ta m b ié n se p ue de u sa r un v o c o d if ic a d o r m o n o fá s ico q ue se h ace fu n c io n a r en se rie y d o n d e los re su lta d o s in te rm e d io s se a lm a ce n a n en m e m o ria in te rm e d ia . P o r lo tan to , se pueden lo g ra r fre cu e n c ia s de co rte de e x te n s ió n de a ncho de banda . De m a ne ra a lte rn a tiva , la e x te n s ió n de la señ a l ta m b ié n puede e je cu ta rse d ire c ta m e n te en la d irecc ión de fre cu e n c ia , es dec ir, en particu la r, m e d ia n te una o pe ra c ió n d ua l co rre sp o n d ie n te al p rinc ip io fu n c io n a l del v o c o d if ic a d o r de fase.

[0039] [0020 ] De m a n e ra v e n ta jo sa , en re a liz a c io n e s de la in ve n c ió n , no se re q u ie re n in g ún a n á lis is de la se ñ a l con re sp e c to a la a rm o n ic id a d o fre cu e n c ia fu n d a m e n ta l.

[0040] [0021 ] A co n tin u a c ió n , re a liza c io n e s p re fe rid a s de la p re se n te inve nc ión se e xp lica n m ás en d e ta lle con re fe re n c ia a los d ib u jo s a d ju n tos , donde :

[0041] la Fig. 1 m u e s tra un d ia g ra m a de b lo q u e s de l co n ce p to inve n tivo p ara una e x te n s ió n de a n ch o de b anda de una señ a l de aud io;

[0042] la Fig. 2a m u es tra un d ia g ra m a de b lo q ue s de un d isp o s itivo para una e x te n s ió n de a ncho de b an da de una seña l de a ud io seg ún un a sp e c to de la p re se n te inve nc ión ;

[0043] la Fig. 2b m u e s tra una m e jo ra de l co n ce p to de la Fig. 2a con d e te c to re s de tra n s ito rio s ;

[0044] la Fig.3 m u e s tra una ilus tra c ión e sq u e m á tica de l p ro ce sa m ie n to de se ñ a le s u sa nd o e sp e c tro s en d e te rm in a d o s p u n to s en el t ie m p o de una e x te n s ió n de a ncho de b an da inven tiva ;

[0045] la Fig.4a m u es tra una com p a ra c ió n entre una seña l o rig ina l y una seña l de p rueba que p ro p o rc io n a una im pres ión de so n id o irregu la r;

[0046] la Fig. 4b m u e s tra una c o m p a ra c ió n de una señ a l o rig in a l con una señ a l de p ru e b a q ue ta m b ié n da lu g a r a una im p re s ió n a u d itiva irregu la r;

[0047] la Fig. 5a m u e s tra una ilus tra c ión e sq u e m á tica de la im p le m e n ta c ió n del b an co de filtros de un v o c o d if ic a d o r de fase;

[0048] la Fig. 5b m u e s tra una ilu s tra c ió n d e ta lla d a de un filtro de la Fig. 5a;

[0050] la Fig. 5c m u e s tra una ilus tra c ión e sq u e m á tica para la m a n ip u la c ió n de la se ñ a l de m a gn itu d y de la señ a l de fre cu e n c ia en un can a l de filtro de la Fig. 5a;

[0052] la Fig. 6 m u e s tra una ilus tra c ión e sq u e m á tica de la im p le m e n ta c ió n de tra n s fo rm a c ió n de un v o c o d if ic a d o r de fase;

[0054] la Fig. 7a m u es tra una ilus tra c ión e sq u e m á tica de l lado de l c o d ifica d o r en el con te x to de la e x te n s ió n de a ncho de banda ; y

[0055] la Fig. 7b m u e s tra una ilus tra c ión e sq u e m á tica del lado del d e co d ifica d o r en el con te x to de una e x te n s ió n de ancho de b an da de una se ñ a l de aud io.

[0057] [0022 ] La Fig. 1 m u es tra una ilu s tra c ió n e sq u e m á tica de un d isp o s itivo o un p roce d im ie n to , re sp e c tiva m e n te , para una e x te n s ió n de a ncho de b anda de una señ a l de aud io. S o lo a m odo de e jem p lo , la Fig. 1 se d e sc rib e co m o un d isp o s itivo , a u n q u e la Fig. 1 ta m b ié n puede co n s id e ra rse s im u ltá n e a m e n te com o el d ia g ram a de flu jo de un p ro ce d im ie n to para una e x te n s ió n de a ncho de banda . A qu í, la señ a l de a ud io se in trod uce en el d isp o s itivo en una e n tra d a 100. La señ a l de a u d io se su m in is tra a un e n s a n c h a d o r de se ñ a l 102 que se im p le m e n ta para g e n e ra r una ve rs ió n de la señ a l de a ud io com o una señ a l de tie m p o e n sa n ch a d a en el t ie m p o m e d ia n te un fa c to r de e n sa n ch a m ie n to m a yo r que 1. El fa c to r de e n sa n ch a m ie n to en la re a liza c ió n ilus tra da en la Fig. 1 se su m in is tra m e d ia n te una e n tra da de fa c to r de e n sa n ch a m ie n to 104. La señ a l de tie m p o de a ud io e n sa n ch a d a p rese n te en una sa lid a 103 de l e n s a n c h a d o r de se ñ a le s 102 se su m in is tra a un d ie z m a d o r 105 que se im p le m e n ta para d ie z m a r la señ a l de tie m p o de a ud io e n sa n ch a d a te m p o ra lm e n te 103 m e d ia n te un fa c to r de d ie zm a d o q ue co in c id e con el fa c to r de e n sa n c h a m ie n to 104. E s to se ilus tra e sq u e m á tic a m e n te m e d ia n te la e n tra d a de fa c to r de e n sa n c h a m ie n to 104 en la F ig. 1, que se tra za en líneas d is co n tin u a s y con d u ce al d ie z m a d o r 105. En una re a liza c ió n , el fa c to r de e n sa n ch a m ie n to en el e n s a n c h a d o r de se ñ a le s es igua l a la inve rsa del fa c to r de d ie zm a d o . Si, p o r e je m p lo , se a p lica un fa c to r de e n sa n ch a m ie n to de 2 ,0 en el e n s a n c h a d o r de se ñ a le s 102, se e je cu ta un d ie zm a d o con un fa c to r de d ie zm a d o de 0,5. Si, s in e m b a rg o , el d ie zm a d o se d e sc rib e en el sen tido de que se re a liza un d ie zm a d o con un fa c to r de 2, es dec ir, se e lim ina cada se g u n d o v a lo r de m u es tra , e n ton ces , en esta ilus tra c ión , el fa c to r de d ie zm a d o es id é n tico al fa c to r de e n sa n ch a m ie n to . T a m b ié n se p ueden u sa r re la c io n e s a lte rn a tiva s e n tre el fa c to r de e n s a n c h a m ie n to y el fa c to r de d ie zm a d o , p o r e je m p lo , re la c io n e s e n te ra s o re la c io n e s ra c io n a le s , d e p e n d ie n d o de la im p le m e n ta c ió n . La e x te n s ió n a rm ó n ica m á x im a de l a ncho de b anda se logra, sin e m ba rg o , cu a n d o el fa c to r de e n sa n c h a m ie n to es igua l al fa c to r de d ie zm a d o o al in ve rso de l fa c to r de d ie zm a d o , re sp e c tiva m e n te .

[0059] [0023 ] En una re a liza c ió n p re fe rid a de la p rese n te inve nc ión , el d ie z m a d o r 105 se im p le m e n ta para, p o r e je m p lo , e lim in a r ca d a s e g u n d a m u e s tra (con un fa c to r de e n s a n c h a m ie n to igua l a 2 ) de m o do q ue se p ro d u zca una señ a l de a ud io d ie zm a d a que te n g a la m ism a long itud te m p o ra l que la seña l de aud io o rig in a l 100. T a m b ié n se pueden u sa r o tros a lg o ritm o s de d ie zm a d o , p o r e je m p lo , fo rm a n d o va lo re s p ro m e d io p o n d e ra d o s o c o n s id e ra n d o las te n d e n c ia s del p asado o del fu tu ro , re sp e c tiva m e n te , a un qu e , sin e m ba rg o , se p uede im p le m e n ta r un d ie zm a d o s im p le con m u y poco e s fu e rzo m e d ia n te la e lim in a c ió n de m u es tra s. La señ a l de tie m p o d ie zm a d a 106 g e n e ra d a p o r el d ie z m a d o r 105 se sum in is tra a un filtro 107, d on de el filtro 107 se im p lem e n ta para e x tra e r una seña l de paso de banda de la señ a l de a ud io d ie zm a d a 106, que co n tie n e in te rva lo s de fre cu e n c ia que no e stán c o n te n id o s en la señ a l de a ud io 100 en la e n tra da del d isp os itivo . En la im p lem e n ta c ió n , el filtro 107 p uede im p le m e n ta rse com o un filtro de paso de b a n d a d ig ita l, p o r e je m p lo , co m o un filtro FIR o IIR, o ta m b ié n co m o un filtro de paso de b an da a na lóg ico , a u n q u e se p re fie re una im p le m e n ta c ió n d ig ita l. A d e m á s, el f iltro 107 se im p le m e n ta de m a n e ra que e x tra ig a el in te rva lo e sp e c tra l s u p e r io r g e n e ra d o p o r las o p e ra c io n e s 102 y 105 d onde , sin e m b a rg o , el in te rva lo e sp e c tra l in fe rio r, q ue de to d o s m o do s está cub ie rto p o r la señ a l de a ud io 100, se su p rim e ta n to com o sea pos ib le . En la im p le m e n ta c ió n , el filtro 107 ta m b ié n se p uede im p le m e n ta r de m a ne ra que, sin e m ba rg o , ta m b ié n e x tra ig a p o rc io n e s de se ñ a l con fre cu e n c ia s co m o u na se ñ a l de p aso de b an da c o n te n id a en la se ñ a l o rig in a l 100, d o n d e la se ñ a l de p aso de b anda e x tra íd a co n tie n e al m e n o s una b anda de fre cu e n c ia q ue no e s ta b a co n te n id a en la se ñ a l de a ud io o rig in a l 100.

[0061] [0024 ] La señ a l de p aso de b an da 108, p ro p o rc io n a d a p o r el filtro 107, se su m in is tra a un d is to rs io n a d o r 109, que se im p lem e n ta para d is to rs io n a r las señ a le s de paso de banda de m o do que la señal de paso de banda com p re nd a una e n vo lve n te p re d e te rm in a d a . E sta in fo rm a c ión de e n vo lve n te que se p uede u sa r para las d is to rs io n e s se puede in tro d u c ir e x te rn a m e n te , e inc lu so p uede p ro ce d e r de un c o d ific a d o r o ta m b ié n se p uede g e n e ra r in te rn a m e n te , por e je m p lo , m e d ia n te una e x tra p o la c ió n c iega de la señ a l de a ud io 100, o según ta b la s a lm a ce n a d a s en el lado del d e co d ifica d o r ind e xa da s con una e n vo lve n te de una señ a l de a ud io 100. La señ a l de paso de b anda d is to rs io n a d a 110 p ro p o rc io n a d a p o r el d is to rs io n a d o r 109 fin a lm e n te se s u m in is tra a un c o m b in a d o r 111, q ue e stá im p le m e n ta d o para c o m b in a r la señ a l de p aso de b an da d is to rs io n a d a 110 con la señ a l de a ud io o rig in a l 100 q ue ta m b ié n se d is to rs io n ó d e p e n d ie n d o de la im p le m e n ta c ió n (la fa se de re ta rdo no se ind ica en la Fig. 1), para g e n e ra r una señ a l de a ud io e x te n d id a con re sp e c to a su a n ch o de b an da en una sa lid a 112.

[0063] [0025 ] En una im p le m e n ta c ió n a lte rn a tiva , la se cu e n c ia de l d is to rs io n a d o r 109 y el c o m b in a d o r 111 es inve rsa a la ilus tra c ión in d ica d a en la F ig. 1. A qu í, la señ a l de sa lid a de filtro , es dec ir, la se ñ a l de paso de b anda 108, se co m b in a d ire c ta m e n te con la señ a l de a ud io 100, y la d is to rs ión de la banda su p e rio r de la señ a l co m b in a d a q ue se p rop o rc ion a d esde el c o m b in a d o r 111 so lo se e je cu ta d e sp u é s de co m b in a rse m e d ia n te el d is to rs io n a d o r 109. En esta im p lem e n ta c ió n , el d is to rs io n a d o r fun c io n a com o un d is to rs io n a d o r para d is to rs io n a r la seña l de co m b in a c ió n de m odo q ue la señ a l de co m b in a c ió n co m p re n d a una e n vo lve n te p re d e te rm in a d a . En esta re a liza c ió n , el c o m b in a d o r se im p le m e n ta de ta l m a n e ra q ue co m b in a la señ a l de paso de b anda 108 con la señ a l de aud io 100 para o b te n e r una señ a l de a ud io q ue se e x tie n d e con re sp e c to a su a n ch o de banda . En e sta re a liza c ió n , d on de la d is to rs ió n so lo tie n e lu g a r d e sp u é s de la com b ina c ión , es p re fe rib le im p le m e n ta r el d is to rs io n a d o r 109 de m a ne ra q ue no in fluya en la seña l de a ud io 100 o el a n ch o de b an da de la señ a l de co m b in a c ió n , re sp e c tiva m e n te , p ro p o rc io n a d a p o r la señ a l de a ud io 100, ya q ue la b an da in fe rio r de la se ñ a l de a ud io se co d ificó m e d ia n te un c o d ific a d o r de a lta ca lid a d y se encue n tra , en el lado d e l d e co d ifica d o r, en la s ín te s is de la b anda sup erio r, p o r a s í d ec irlo , la m e d id a de to d a s las cosas, y no d eb e s e r in te rfe rid a p o r la e x te n s ió n de a ncho de banda.

[0065] [0026 ] A n te s de ilu s tra r re a liza c io n e s d e ta lla d a s de la p re se n te inve nc ión , se ilus tra un e sce n a rio de e x te ns ión de l a ncho de b an da con re fe re n c ia a las F igs. 7a y 7b, d on de la p re se n te inve n c ió n p ue de im p le m e n ta rse de m a ne ra v e n ta jo sa . U na se ñ a l de a ud io se in tro d u ce en una co m b in a c ió n de paso b a jo /p a so a lto en una e n tra d a 700. La com b ina c ión de paso b a jo /paso alto, p o r un lado, inc luye un paso bajo(Lowpass,LP), para g e n e ra r una ve rs ió n filtra d a de p aso b a jo de la se ñ a l de a u d io 700 , ilu s tra d a en 703 en la F ig. 7a. E s ta señ a l de a u d io filtra d a de paso b a jo e stá co d ifica d a con un c o d ific a d o r de a ud io 704. El c o d ific a d o r de a ud io es, p o r e je m p lo , un c o d ific a d o r M P 3 (ca pa 3 de M P E G 1 ) o un c o d ifica d o r A A C , ta m b ié n c o n o c id o co m o c o d ific a d o r M P 4 y descrito en la norm a M P E G 4. C o d ifica d o re s de a ud io a lte rn a tivo s q ue p ro p o rc io n a n una re p re se n ta c ió n tra n s p a re n te o, de m a ne ra ve n ta jo sa , p s ico a cú s tica m e n te tra n s p a re n te de la señ a l de a ud io lim itada p o r b anda 703 p ueden u sa rse en el co d ific a d o r 704 para g e n e ra r una seña l de a ud io 705 co m p le ta m e n te co d ifica d a o co d ifica d a p s ico a cú s tica m e n te y, p re fe re n te m e n te , cod ifica d a p s ic o a c ú s tica m e n te de fo rm a tra n s p a re n te , re sp e c tiva m e n te . La b an da s u p e r io r de la se ñ a l de a ud io se p ro p o rc io n a en una sa lid a 706 p o r la porc ió n de paso a lto del filtro 702, d e s ig n a d a co m o "H P ". La porc ió n de paso a lto de la señ a l de aud io, es dec ir, la b an da s u p e r io r o banda de HF, ta m b ié n d e s ig n a d a com o la porc ión de h F, se su m in is tra a un c a lc u la d o r de p a rá m e tro s 707 q ue se im p le m e n ta para c a lc u la r los d ife re n te s p a rá m e tro s . E s to s p a rá m e tro s son, p o r e je m p lo , la e n vo lve n te e sp e c tra l de la b anda s u p e r io r 706 en una re so lu c ió n re la tiva m e n te tosca , p o r e je m p lo , m e d ia n te la re p re se n ta c ió n de un fa c to r de e sca la para cad a g rup o de fre cu e n c ia s p s ico a cú s tica s o para cad a b anda de B a rk en la e sca la de Bark, re sp e c tiva m e n te . Un p a rá m e tro a d ic io n a l q ue p ue de se r c a lcu la d o p o r el c a lc u la d o r de p a rá m e tro s 707 es la a lfo m b ra de ru ido en la b anda sup erio r, cuya e n e rg ía p o r banda p uede e s ta r re lac io na da , p re fe re n te m e n te , con la e n e rg ía de la e n vo lv e n te en e sta banda . P a rá m e tro s a d ic io n a le s q ue p ue de n s e r ca lcu la d o s p o r el c a lc u la d o r de p a rá m e tro s 707 in c lu ye n una m e d id a de to n a lid a d para cad a b an da p a rc ia l de la b an da s u p e r io r q ue ind ica cóm o se d is trib u ye la e n e rg ía e sp e c tra l en una banda , es dec ir, si la e n e rg ía e sp e c tra l en la b anda se d is trib u ye de m a n e ra re la tiva m e n te un ifo rm e, d on de e n to n ce s e x is te una se ñ a l no to n a l en e sta banda , o si la ene rg ía en e sta b anda se co n ce n tra de m a n e ra re la tiva m e n te in te nsa en una u b icac ión d e te rm in a d a en la banda , d onde e n to n ce s exis te , en cam b io , una señ a l to n a l para e sta banda . Los p a rá m e tro s a d ic io n a le s con s is te n en la cod ifica c ió n e xp líc ita de p icos q ue so b re sa le n de m a ne ra re la tiva m e n te in te nsa en la b anda s u p e r io r con re spe cto a su a ltu ra y su fre cu e n c ia , ya q ue el c o n ce p to de e x te n s ió n de l a n ch o de banda , en la re co n s tru cc ió n sin d ich a co d ifica c ió n e xp líc ita de p o rc io n e s s in u so id a le s p ro m in e n te s en la b an da sup e rio r, so lo re cu p e ra rá el m ism o de m a ne ra m uy ru d im e n ta ria , o no lo re cu p e ra rá en a bso lu to .

[0067] [0027 ] En c u a lq u ie r caso , el c a lc u la d o r de p a rá m e tro s 707 se im p lem e n ta para g e n e ra r so lo p a rá m e tro s 708 para la b anda s u p e rio r q ue se p ueden s o m e te r a e ta pa s de re ducc ión de e n tro p ía s im ila res , ya que ta m b ié n se pueden re a liz a r en el c o d ific a d o r de a ud io 704 p a ra va lo re s e sp e c tra le s cu a n tifica d o s , ta le s com o, p o r e je m p lo , co d ifica c ió n d ife re nc ia l, p red icc ió n o co d ifica c ió n de H u ffm an , etc. A co n tin u a c ió n , la re p re se n ta c ió n de p a rá m e tro s 708 y la señ a l de a u d io 705 se s u m in is tra n a un fo rm a te a d o r de flu jo de d a tos 709 q ue se im p le m e n ta para p ro p o rc io n a r un flu jo de d a tos la te ra l de sa lida 710 que, típ ica m e n te , se rá un flu jo de bits según un d e te rm in a d o fo rm a to ta l com o se norm aliza , p o r e je m p lo , en la n o rm a M P E G 4.

[0069] [0028 ] El lado de l d e co d ifica d o r, q ue es e sp e c ia lm e n te a d e cu a d o p ara la p re se n te inve nc ión , se ilus tra a co n tin u a c ió n con re sp e c to a la F ig. 7b. El f lu jo de d a tos 710 e n tra en un in té rp re te de flu jo s de d a to s 711, que se im p le m e n ta para se p a ra r la porc ión de p a rá m e tro s 708 de la porc ió n de señ a le s de a ud io 705. La porc ió n de p a rá m e tro s 708 se d e c o d ifica m e d ia n te un d e c o d if ic a d o r de p a rá m e tro s 712 p ara o b te n e r p a rá m e tro s d e c o d ifica d o s 713. En p a ra le lo a esto , la porc ión de se ñ a le s de a ud io 705 se d e co d ifica m e d ia n te un d e c o d ifica d o r de a ud io 714 para o b te n e r la señ a l de a ud io q ue se ilus tró en 100 en la Fig. 1.

[0071] [0029 ] D ep e n d ie n d o de la im p lem e n ta c ió n , la seña l de aud io 100 p uede p ro p o rc ion a rse a tra vé s de una p rim era sa lid a 715. En la sa lid a 715 se p uede o b te n e r una se ñ a l de a ud io con un a ncho de b anda p e q u e ñ o y, p o r lo tan to , ta m b ié n una ca lid ad baja. P ara una m e jo ra de la ca lidad , sin e m b a rg o , se re a liza la e x te n s ió n de a ncho de banda in ve n tiva 720, q ue se im p le m e n ta , p o r e je m p lo , com o se ilus tra en la F ig. 1, p a ra o b te n e r la se ñ a l de a ud io 112 en el lado de sa lid a con un a ncho de b anda e x te n d id o o a lto, re sp e c tiva m e n te , y una a lta ca lidad .

[0073] [0030 ] A con tinu ac ión , con re fe ren c ia a la Fig. 2a, se ilustra una im p lem e n ta c ió n p re fe rida de la im p lem e n ta c ió n de e x te ns ión de a ncho de banda de la Fig. 1, que p ue de u sa rse p re fe re n te m e n te en el b lo q ue 712 de la Fig. 7b. La Fig. 2a inc luye , en p rim e r lugar, un b lo q ue d e s ig n a d o co m o "se ñ a l y p a rá m e tro de a ud io ", q ue p ue de co rre sp o n d e r al b lo q ue 711, 712 y 714 de la Fig. 7b, y e stá d e s ig n a d o com o 200. El b lo q ue 200 p ro p o rc io n a la señ a l de sa lida 100 a sí com o p a rá m e tro s d e c o d ifica d o s 713 en e l lado de sa lid a que p ueden u sa rse para d ife re n te s d is to rs io n e s , com o p o r e je m p lo para una co rre cc ió n de to n a lid a d 109a y un a jus te de e n vo lve n te 109B. La se ñ a l g e n e ra d a o co rre g id a , re sp e c tiva m e n te , p o r la co rre cc ió n de to n a lid a d 109a y el a jus te de e n vo lve n te 109b, se su m in is tra al c o m b in a d o r 111 para o b te n e r la señ a l de a ud io en el lado de sa lid a con un a n ch o de b an da e x te n d id o 112.

[0075] [0031 ] P re fe re n te m e n te , el e n s a n c h a d o r de se ñ a le s 102 de la Fig. 1 se im p le m e n ta m e d ia n te un v o c o d ifica d o r de fa se 202 a . El d ie z m a d o r 105 de la Fig. 1 se im p le m e n ta p re fe re n te m e n te m e d ia n te un c o n v e rtid o r de v e lo c id a d de m u e s tre o s im p le 205a. El filtro 107 para la e x tra cc ió n de una señ a l de paso de b anda se im p le m e n ta p re fe re n te m e n te m e d ia n te un filtro de paso de banda s im p le 107a. En p articu la r, el v o c o d if ic a d o r de fase 202 a y el d ie z m a d o r de ve lo c id a d de m u e s tre o 205 a se h acen fu n c io n a r con un fa c to r de e n sa n ch a m ie n to = 2.

[0077] [0032 ] P re fe re n te m e n te , se p ro p o rc io n a un "tre n " a d ic io n a l que co n s is te en el v o c o d if ic a d o r de fa se 202 b , el d ie z m a d o r 205 b y el filtro de p aso de b an da 207 b p ara e x tra e r una señ a l de paso de b an da a d ic io n a l en la sa lid a del filtro 207 b , c o m p re n d ie n d o un in te rva lo de fre cu e n c ia s e n tre la fre cu e n c ia de co rte s u p e rio r de l filtro de paso de banda 207 a y tre s v e ce s la fre cu e n c ia m á x im a de la señ a l de a ud io 100.

[0079] [0033 ] A d e m á s de esto , se p ro p o rc io n a un v o c o d if ic a d o r de fa se k 202 c q ue log ra un e n s a n ch a m ie n to de la señ a l de a ud io con el fa c to r k, d o n d e k es p re fe re n te m e n te un n úm ero e n te ro m a yo r que 1. Un d ie z m a d o r 205 está c o n e c ta d o a gu as a ba jo al v o c o d if ic a d o r de fa se 202 c, que se d ie zm a m e d ia n te el fa c to r k. F in a lm e n te , la señ a l d ie zm a d a se su m in is tra a un filtro de paso de b anda 207 c q ue se im p le m e n ta para te n e r una fre cu e n c ia de corte in fe rio r que es igua l a la fre cu e n c ia de co rte su p e rio r de la ram a a dyace n te y que tie n e una fre cu e n c ia de co rte s u p e rio r q ue co rre sp o n d e a la m u ltip lica c ió n p o r k de la fre cu e n c ia m á x im a de la señ a l de a ud io 100. T o d a s las se ñ a le s de paso de b anda se co m b in a n m e d ia n te un c o m b in a d o r 209 , d on de el c o m b in a d o r 209 puede , p o r e jem p lo , im p le m e n ta rse com o un sum a do r. De m a n e ra a lte rn a tiva , el co m b in a d o r 209 ta m b ié n p uede im p le m e n ta rse com o un s u m a d o r p on d e ra d o que, d e p e n d ie n d o de la im p lem e n ta c ió n , a te nú a las b a n da s su p e rio re s m ás in te n sa m e n te que las b a n d a s in fe rio re s, in d e p e n d ie n te m e n te de la d is to rs ió n a g u a s a ba jo m e d ia n te los e le m e n to s 109a, 109b. A d e m á s de esto, el s is te m a ilus tra do en la Fig. 2a inc lu ye una fase de re ta rdo 211 que g a ra n tiza que se p ro d u zca una co m b in a c ió n s in c ro n iza d a en el c o m b in a d o r 111 q ue p ue de ser, p o r e je m p lo , una a d ic ión de m u es tra s.

[0081] [0034 ] La Fig. 3 m u e s tra una ilus tra c ión e sq u e m á tica de d ife re n te s e sp e c tro s q ue p ueden p ro d u c irse en el p ro c e sa m ie n to ilu s tra d o en la Fig. 1 o Fig. 2a. La im a g e n p arc ia l (1 ) de la F ig. 3 m u e s tra u na se ñ a l de a ud io lim itad a p o r b anda ta l co m o la p resen te , p o r e je m p lo , en 100 en la F ig. 1 o en 703 en la Fig. 7a. Esta señ a l se e nsa n ch a p re fe re n te m e n te p or el e n s a n c h a d o r de se ñ a le s 102 a un m ú ltip lo e n te ro de la d u ra c ió n o rig in a l de la señ a l y, p os te rio rm e n te , se d ie zm a m e d ia n te el fa c to r en te ro , lo q ue da lu g a r a un e n sa n ch a m ie n to g en e ra l del e sp e c tro com o se ilus tra en la im a ge n p arc ia l (2 ) de la Fig. 3. La p o rc ió n de HF se ilus tra en la Fig. 3, ta l com o se e xtra e m e d ia n te un filtro de p aso de b anda co m p re n d ie n d o una b anda de paso 300. En la te rce ra im agen p arc ia l (3), la Fig. 3 m u es tra las v a r ia n te s d on de la señ a l de paso de banda ya e stá co m b in a d a con la señ a l de a ud io o rig in a l 100 a n tes de la d is to rs ión de la se ñ a l de p aso de banda . P o r lo tan to , se o b tie n e un e sp e c tro de c o m b in a c ió n con una se ñ a l de p aso de b anda no d is to rs io n a d a , d on de e n ton ces , com o se ind ica en la im a ge n p arc ia l (4), tie n e lu g a r una d is to rs ió n de la banda sup e rio r, pero , si es p os ib le , no se p ro d u ce n in g u n a m o d ifica c ió n de la b a n d a in fe rio r p a ra o b te n e r la se ñ a l de a ud io 112 con un a ncho de b anda exte nd ido .

[0083] [0035 ] La señ a l de LF en la im a ge n parc ia l (1 ) tie n e la fre cu e n c ia m á x im a LFmáx. El v o c o d if ic a d o r de fase 202a re a liza una tra n s p o s ic ió n de la señ a l de a u d io de m o do que la fre cu e n c ia m á x im a de la señ a l de a ud io tra n s p u e s ta sea 2LFmáx. A ho ra , la señ a l re su ltan te en la im agen parc ia l (2 ) se filtra p o r paso de b anda a el in te rva lo de LFmáx a 2LFmáx. P o r lo genera l, cua nd o el fa c to r de e n sa n ch a m ie n to se d e s ig n a com o k (k > 1), el filtro de paso de banda co m p re n d e una banda de paso de (k -1 ) • LFmáx a k • LFmáx). El p ro ce d im ie n to ilus tra do en la Fig. 3 se rep ite para d ife re n te s fa c to re s de e n sa n ch a m ie n to , has ta q ue se log ra la fre cu e n c ia m ás a lta d e se a d a k • LFmáx, d on de k = el fa c to r de e x te n s ió n m á x im o kmáx.

[0085] [0036 ] A con tin u a c ió n , con re fe re n c ia a las Figs. 5 y 6, se ilus tran im p le m e n ta c io n e s p re fe rid as para un v o c o d ifica d o r de fa se 202a, 202b, 202 c según la p rese n te invenc ión . La Fig. 5a m u es tra una im p lem e n ta c ió n de banco de filtro s de un v o c o d if ic a d o r de fase, d o n d e una señ a l de a ud io se in tro d u ce en una e n tra d a 500 y se o b tie n e en una sa lid a 510. En p a rticu la r, cad a ca n a l de l b a n co de filtro s e s q u e m á tic o ilu s tra d o en la F ig. 5a in c lu ye un filtro de paso de b anda 501 y un o sc ila d o r a gu as a ba jo 502. Las se ñ a le s de sa lid a de to d o s los o sc ila d o re s de cada can a l se co m b in a n m e d ia n te un c o m b in a d o r que, p o r e je m p lo , se im p le m e n ta co m o un s u m a d o r y se ind ica en 503, con el fin de o b te n e r la se ñ a l de sa lid a . C a d a filtro 501 se im p le m e n ta de m a n e ra q ue p ro p o rc io n e u na se ñ a l de a m p litu d , p o r un lado, y una se ñ a l de fre cu en c ia , p o r o tro. La se ñ a l de a m p litu d y la señ a l de fre cu e n c ia son se ñ a le s de tie m p o que ilustran un d esarro llo de la am p litud en un filtro 501 a lo largo del tiem po, m ien tras que la seña l de fre cu en c ia represen ta un d e sa rro llo de la fre cu e n c ia de la señ a l f iltra d a p o r un filtro 501.

[0087] [0037 ] En la F ig. 5b se ilus tra una co n fig u ra c ió n e sq u e m á tica de l filtro 501. C ad a filtro 501 de la F ig. 5a se p uede co n fig u ra r co m o en la Fig. 5b, d onde , sin e m ba rg o , so lo las fre cu e n c ia s fi s u m in is tra d a s a los d os m e zc la d o re s de e n tra d a 551 y al s u m a d o r 552 son d ife re n te s de can a l a canal. Las se ñ a le s de sa lid a de los m e zc la d o re s se filtran p o r paso ba jo m e d ia n te filtro s de p aso ba jo 553, d o n d e las se ñ a le s de paso b a jo son d ife re n te s en la m e d id a en que fue ro n g e n e ra d a s p or fre cu e n c ia s de o sc ila d o r loca l (fre cu e n c ia s LO), que e stán d e s fa sa d a s 90°. El filtro de paso bajo s u p e rio r 553 p ro p o rc io n a una seña l de cu a d ra tu ra 554, m ie n tra s que el filtro in fe rio r 553 p ro p o rc io n a una señ a l en fase 555. E s tas dos seña les , es dec ir, I y Q, se su m in is tra n a un tra n s fo rm a d o r de co o rd e n a d a s 556 que g en e ra una re p re se n ta c ió n de fa se de m a gn itu d a p a rtir de la re p re se n ta c ió n re c ta ng u la r. La señ a l de m a gn itu d o señ a l de a m p litu d , re sp e c tiva m e n te , de la F ig. 5a a lo la rgo de l t ie m p o se p ro p o rc io n a en u na sa lid a 557. La se ñ a l de fa se se s u m in is tra a un d e s e n v o lv e d o r de fa se 558. En la sa lid a de l e le m e n to 558, no h ay n ingún v a lo r de fa se p re se n te que e s té s ie m p re e n tre 0 y 360°, s ino un v a lo r de fa se que a u m e n ta line a lm en te . Este v a lo r de fa se "d e se n v u e lto " se su m in is tra a un co n v e rtid o r de fa s e /fre c u e n c ia 559 que puede , p o r e je m p lo , im p le m e n ta rse com o un fo rm a d o r de d ife re n c ia de fase s im p le q ue a una fa se en un ins ta n te de tie m p o a c tu a l le resta una fa se de un in s ta n te de tie m p o a n te r io r para o b te n e r un v a lo r de fre cu e n c ia para el ins ta n te de tie m p o actua l. Este v a lo r de fre cu e n c ia se sum a al v a lo r de fre cu e n c ia co n s ta n te fi de l ca n a l de filtro i para o b te n e r un v a lo r de fre cu e n c ia q ue v a ría te m p o ra lm e n te en la sa lid a 560. El v a lo r de fre cu e n c ia en la sa lid a 560 tie n e un co m p o n e n te d irec to = fi y un c o m p o n e n te a lte rn o = la d e sv ia c ió n de fre cu e n c ia p o r la cua l una fre cu e n c ia de co rrie n te de la señ a l en el can a l de l filtro se d esv ía de la fre cu e n c ia p ro m e d io fi.

[0089] [0038 ] P o r lo tan to , co m o se ilus tra en las F igs. 5a y 5b, el v o c o d if ic a d o r de fa se log ra una s e p a ra c ió n de la in fo rm a c ión e sp e c tra l y la in fo rm a c ión de tiem p o . La in fo rm a c ión e sp e c tra l está en el can a l e sp e c ia l o en la fre cu e n c ia fi que p ro p o rc io n a la porc ión d irec ta de la fre cu e n c ia para cad a cana l, m ie n tra s que la in fo rm a c ión de tie m p o está co n te n id a en la d e sv ia c ió n de fre cu e n c ia o la m a gn itu d en el t ie m p o , re sp e c tiva m e n te .

[0091] [0039 ] La Fig. 5c m u es tra una m a n ip u la c ió n a m e d id a que se e je cu ta para el a u m e n to de a ncho de banda según la invenc ión , en particu la r, en el v o c o d ifica d o r de fa se 202a, y en particu la r, en la u b icac ión de l c ircu ito ilus trado tra za d o con líne as d is co n tin u a s en la Fig. 5a.

[0093] [0040 ] En lo q ue re sp e c ta al e sc a la m ie n to de tie m p o , p o r e je m p lo , las se ñ a le s de a m p litu d A (t) en ca d a can a l o la fre cu e n c ia de las se ñ a le s f(t) en cada señ a l p ueden d ie zm a rse o in te rp o la rse , re sp e c tiva m e n te . A e fe c to s de tra n sp o s ic ió n , co m o es útil para la p rese n te inve nc ión , se re a liza una in te rp o la c ió n , es dec ir, una e x te ns ión o e n sa n c h a m ie n to te m p o ra l de las se ñ a le s A (t) y f(t) para o b te n e r las se ñ a le s e n sa n ch a d a s A ' (t) y f' (t), d on de la in te rp o la c ió n se co n tro la m e d ia n te el fa c to r de e n sa n ch a m ie n to 104, com o se ilus tró en la Fig. 1. M e d ia n te la in te rp o la c ió n de la v a r ia c ió n de fase , es d ec ir, el v a lo r a n te s de la a d ic ió n de la fre cu e n c ia c o n s ta n te p o r el s u m a d o r 552, la fre cu e n c ia de cad a o s c ila d o r in d iv id u a l 502 en la Fig. 5a no cam b ia . S in e m ba rg o , el ca m b io te m p o ra l de la señ a l de a ud io g lo b a l se ra len tiza , es dec ir, p o r el fa c to r 2. El re su lta d o es un to n o e n sa n ch a d o te m p o ra lm e n te que tie n e la a ltu ra to n a l o rig ina l, es dec ir, la o nd a fu n d a m e n ta l o rig in a l con sus a rm ó n icos .

[0095] [0041 ] A l re a liz a r el p ro c e sa m ie n to de se ñ a le s ilus tra do en la Fig. 5c, d on de d icho p ro ce sa m ie n to se e je cu ta en cad a ca n a l de b an da de f iltro en la F ig. 5, y p o r la se ñ a l te m p o ra l re su lta n te que , a c o n tin u a c ió n , se d ie zm a en el d ie z m a d o r 105 de la Fig. 1 o en el d ie z m a d o r 205 a en la Fig. 5a, re sp e c tiva m e n te , la señ a l de a ud io se reduce de nue vo a su d u ra c ión o rig in a l m ie n tra s que to d a s las fre cu e n c ia s se d up lica n s im u ltá n e a m e n te . Esto da lu g a r a una tra n s p o s ic ió n de a ltu ra to n a l p o r el fa c to r 2 donde , sin e m ba rg o , se o b tien e una seña l de a ud io que tie n e la m ism a lon g itu d q ue la señ a l de a ud io o rig in a l, es dec ir, el m ism o n úm e ro de m uestras.

[0097] [0042 ] C o m o a lte rn a tiv a a la im p le m e n ta c ió n de b an da de filtro ilu s tra d a en la Fig. 5a, ta m b ié n se p ue de u sa r una im p le m e n ta c ió n de tra n s fo rm a c ió n de un v o c o d if ic a d o r de fase . En e ste caso , la se ñ a l de a ud io 100 se in tro d u ce en un p ro c e sa d o r FFT, o m ás g e n e ra lm e n te , en un p ro ce sa d o r de tra n s fo rm a d a de tie m p o corto de F o u rie r 600 com o una secu en c ia de m u es tra s de tiem p o. El p ro ce sa d o r FFT 600 se im p lem e n ta e sq u e m á tica m e n te en la Fig. 6 para una fo rm a c ió n de ve n ta n a de tie m p o de una se ñ a l de a ud io para, a co n tin u a c ió n , m e d ia n te una FFT, c a lc u la r ta n to un e sp e c tro de m a gn itu d com o ta m b ié n un e sp e c tro de fase , d o n d e este cá lcu lo se re a liza para e sp e c tro s su ce s ivo s que e stán re la c io n a d o s con b lo q u e s de la señ a l de aud io , que e s tán su m a m e n te sup e rp u e s to s .

[0099] [0043 ] En un caso e x tre m o , para cad a nue va m u es tra de señ a l de a ud io se p ue de ca lc u la r un n ue vo espectro , d o n d e ta m b ié n se puede c a lc u la r un nue vo e sp ec tro , p o r e je m p lo , so lo para cada v ig é s im a m u es tra nueva . Esta d is ta n c ia a en m u e s tra s e n tre d os e sp e c tro s v ie n e d a d a p re fe re n te m e n te p o r un c o n tro la d o r 602. El c o n tro la d o r 602 se im p le m e n ta a d e m á s para a lim e n ta r un p ro c e sa d o r IFFT 604 que está im p le m e n ta d o para fu n c io n a r en una o p e ra c ió n de su p e rp o s ic ió n . En p articu la r, el p ro c e sa d o r IFFT 604 está im p le m e n ta d o de m a n e ra que re a lice una tra n s fo rm a d a de F o u rie r inve rsa de tie m p o co rto m e d ia n te la re a liza c ió n de una IF F T p o r e sp e c tro seg ún un e sp e c tro de m a g n itu d y un e sp e c tro de fase , con el fin de re a liz a r e n to n ce s una o p e ra c ió n de sum a su p e rp u e s ta , de la cua l se o b tie n e un in te rva lo de tiem p o . La o p e ra c ió n de su m a s u p e rp u e s ta e lim in a los e fe c to s de la v e n ta n a de aná lis is .

[0101] [0044 ] Un e n sa n ch a m ie n to de la señ a l de tie m p o se log ra m e d ia n te la d is ta n c ia b e n tre d os e sp ec tro s , cu a nd o son p ro ce sa d o s p o r el p ro c e sa d o r IFFT 604 , s ie n d o m a yo r q ue la d is ta n c ia a e n tre los e sp e c tro s en la g e n e ra c ió n de los e sp e c tro s FFT. La idea bás ica es e n sa n ch a r la seña l de a ud io m e d ian te FFT inve rsas s im p le m en te m ás esp ac ia da s q ue las F F T de a n á lis is . C o m o re su ltad o , los c a m b io s e sp e c tra le s en la señ a l de a u d io s in te tiz a d a se p ro d u ce n m ás le n ta m e n te que en la señ a l de a ud io o rig ina l.

[0103] [0045 ] S in e m ba rg o , sin un re e sca la d o de fa se en el b loque 606, e sto p ro d u c iría a rte fa c to s de fre cu e n c ia .

[0104] C ua nd o , p o r e je m p lo , se co n s id e ra un ún ico c o n te n e d o r de fre cu e n c ia p ara el cua l se im p le m e n ta n va lo re s de fa se su ce s ivo s en 45°, e s to im p lica que la señ a l d en tro de esta b anda de filtro a u m e n ta en la fa se con una ve lo c id a d de 1/8 de un c iclo , es dec ir, en 45° p o r in te rva lo de tie m p o , d o n d e el in te rva lo de tie m p o es a q u í el in te rva lo de tie m p o e n tre F F T suce s ivas . Si a h o ra las F F T in ve rsa s se están e sp a c ia n d o m ás le jos e n tre sí, e sto s ig n ifica que el a u m e n to de fa se de 45° se p rod u ce a lo la rgo de un in te rva lo de tie m p o m ás largo. E s to s ig n ifica q ue la fre cu e n c ia de esta porc ió n de se ñ a l se re du jo in vo lu n ta ria m e n te . P ara e lim in a r e sta re d u cc ió n de fre cu e n c ia de a rte fa c to , la fa se se re e sca la e xa c ta m e n te p o r el m ism o fa c to r p o r el cua l la señ a l de a ud io se e n sa n ch ó en el t ie m p o . La fa se de cad a v a lo r e sp e c tra l de F F T se in c re m e n ta a s í m e d ia n te el fa c to r b/a, de m o do q ue se e lim ina esta re du cc ió n de fre cu e n c ia no in te nc io na da .

[0106] [0046 ] M ie n tra s q ue en la re a liza c ió n ilus tra da en la Fig. 5c el e n sa n ch a m ie n to p o r in te rp o la c ió n de las señ a le s de co n tro l de a m p litu d /fre c u e n c ia se log ró p ara un o s c ila d o r de se ñ a le s en la im p le m e n ta c ió n de l b an co de filtro s de la F ig. 5a, el e n sa n c h a m ie n to en la F ig. 6 se log ra p o r la d is ta n c ia e n tre dos e sp e c tro s IF F T que es m a yo r que la d is ta nc ia e n tre dos e sp e c tro s FFT, es dec ir, b es m a yo r que a, donde , sin em ba rg o , para una p reve nc ión de a rte fa c to s se e je cu ta un re e sca la d o de fa se seg ún b/a.

[0108] [0047 ] C on re spe cto a una d e sc rip c ió n d e ta lla d a de los vo c o d ifica d o re s de fase , se hace re fe re n c ia a los s igu ien tes d ocum e n to s : "T he P ha se V oco de r: A tu to ria l", de M a rk D olson, C o m p u te r M u sic Jou rna l, vol. 10, n.° 4, págs.

[0109] 14 a 27, 1986, o "N e w phase V o co d e r te ch n iq u e s fo r p itch -sh ifting , ha rm on iz in g and o th e r e xo tic e ffects", de L. La ro che y M. D olson, P ro ce e d in g s 1999 IEEE W o rksh o p on a pp lica tio n s o f s igna l p rocess ing to a ud io and acoustics , N e w Paltz, N ue va Y ork , de l 17 al 20 de o c tu b re de 1999, págs. 91 a 94; "N e w a p p ro a ch e d to tra n s ie n t p roce ss in g in te rp ha se vo co d e r", de A. R obe l, P ro cee d in g o f th e 6 th in te rn a tio n a l co n fe re n ce on d ig ita l a ud io e ffe c ts (D A F x-03 ), L on dres (R e in o U n ido), de l 8 al 11 de se p tie m b re de 2003 , págs. D AFx-1 a D A Fx-6 ; "P h a se -lo cke d V o co d e r", M e lle r P ucke tte , P ro ce e d in g s 1995, IE E E A S - SP, C o n fe re n ce on a p p lica tio n s o f s ign a l p roce ss in g to a ud io and a co u s tics o la so lic itud de p a ten te de EE. UU. n.° 6.549.884.

[0111] [0048 ] La Fig. 2b m u es tra una m e jo ra del s is te m a ilus tra do en la Fig. 2a, d onde se u tiliza un d e te c to r de tra n s ito r io s 250 q u e se im p le m e n ta p ara d e te rm in a r si una o p e ra c ió n te m p o ra l a c tu a l de la se ñ a l de a ud io co n tie n e una p o rc ió n tra n s ito r ia . U na p o rc ió n tra n s ito r ia co n s is te en el h echo de q ue la se ñ a l de a ud io ca m b ia m u ch o en to ta l, es d ec ir, que , p o r e je m p lo , la e n e rg ía de la se ñ a l de a u d io ca m b ia en m á s de un 50 % de u na p o rc ió n te m p o ra l a la s ig u ie n te porc ió n te m p o ra l, es dec ir, a u m e n ta o d ism in u ye . S in e m b a rg o , el u m bra l de l 50 % es so lo un e je m p lo y ta m b ié n p ue de s e r v a lo re s m ás p e q u e ñ o s o m ás g ran d es . De m a n e ra a lte rn a tiva , para una d e te cc ió n de tra n s ito rio s , ta m b ié n se puede c o n s id e ra r el cam b io de la d is trib uc ió n de energ ía , p o r e jem p lo , en la con ve rs ió n de vo ca l a s ib ilan te .

[0113] [0049 ] Si se d e te rm in a una p o rc ió n tra n s ito r ia de la señ a l de a ud io , se d e ja la tra n s p o s ic ió n a rm ó n ica , y para el in te rva lo de tie m p o de tra n s ito rio s , se pasa a e je cu ta r una o pe ra c ió n de cop ia no a rm ó n ica o una d u p lica c ió n no a rm ó n ica o a lgún o tro a lg o ritm o de e x te n s ió n de a ncho de banda , ta l com o se ilus tra en 260. A con tin u a c ió n , si se d e te c ta de n ue vo que la se ñ a l de a ud io ya no es tra n s ito ria , se rea liza de n ue vo una tra n sp o s ic ió n a rm ó n ica , com o se ilus tra m e d ia n te los e le m e n to s 102, 105 en la Fig. 1. E s to se ilus tra en 270 en la Fig. 2b.

[0115] [0050 ] Las se ñ a le s de sa lid a de los b lo q ue s 270 y 260 q ue llegan d e s fa sa d a s en el t ie m p o d eb ido al h echo de q ue una p o rc ió n te m p o ra l de la se ñ a l de a ud io p ue de s e r tra n s ito r ia o no tra n s ito r ia , se s u m in is tra n a un co m b in a d o r 280 que está im p le m e n ta d o para p ro p o rc io n a r una señ a l de paso de banda en el t ie m p o que puede , p o r e jem p lo , s u m in is tra rse a la c o rre cc ió n de to n a lid a d en el b lo q ue 109a en la F ig. 2a. D e m a n e ra a lte rn a tiva , la c o m b in a c ió n en el b lo q ue 280 ta m b ié n p uede re a liza rse , p o r e je m p lo , d e sp u é s de l s u m a d o r 111. S in e m ba rg o , esto s ig n ifica ría que p ara un b lo q ue de tra n s fo rm a c ió n co m p le to de la señ a l de a ud io se su p o n e una ca ra c te rís tica tra n s ito r ia , o si la im p le m e n ta c ió n del banco de filtro s ta m b ié n fu n c io n a en base a b lo q ue s, para un b loque co m p le to se to m a una d e c is ió n a fa v o r de tra n s ito r io s o no tra n s ito rio s , re sp e c tiva m e n te .

[0117] [0051 ] P ue s to que un v o c o d if ic a d o r de fa se 202a, 202 b , 202c, com o se ilus tra en la F ig. 2a y se e xp lica con m ás d e ta lle en las F igs. 5 y 6, g e n e ra m ás a rte fa c to s en el p ro ce sa m ie n to de p o rc io n e s de se ñ a le s tra n s ito r ia s q ue en el p ro ce sa m ie n to de p o rc io n e s de se ñ a le s no tra n s ito ria s , se re a liza un ca m b io a una o pe ra c ió n de cop ia no a rm ó n ica o d u p lica c ió n , com o se ilus tró en la Fig. 2 b en 260. D e m a n e ra a lte rn a tiva , ta m b ié n se p u e d e re a liz a r un re a ju s te de fa se con re sp e c to al tra n s ito r io , ta l co m o se d escribe , p o r e je m p lo , en la p u b lica c ió n de e xp e rto s de L a ro che c itada a n te rio rm e n te , o en la p a ten te de EE. UU. n.° 6.549.884.

[0119] [0052 ] C o m o ya se ha ind icad o , en los b lo q u e s 109a, 109b, d e sp u é s de la g e n e ra c ió n de la p orc ión de HF del e sp e c tro , se re a liza una fo rm a c ió n e sp e c tra l y un a ju s te a la m e d id a o rig in a l de ru ido . La fo rm a c ió n e sp e c tra l p ue de te n e r lugar, p o r e jem p lo , con la ayu da de fa c to re s de esca la , fa c to re s de esca la p o n d e ra d o s en d B (A ) o una p red icc ión linea l, d o n d e la p red icc ió n linea l t ie n e la ve n ta ja de q ue no se re q u ie re co n ve rs ió n de t ie m p o /fre c u e n c ia y no se re q u ie re una co n ve rs ió n de fre cu e n c ia /tie m p o poste rio r.

[0121] [0053 ] La p re se n te in ve n c ió n es v e n ta jo sa en la m e d id a en q ue m e d ia n te el uso d e l v o c o d if ic a d o r de fase , un e sp e c tro con una fre cu e n c ia c re c ie n te se e n sa n ch a aún m ás y s ie m p re c o n tin ú a co rre c ta m e n te de m a n e ra a rm ó n ica m e d ia n te el e n s a n ch a m ie n to de n ú m e ro s e n te ros . P o r lo tan to , se e xc lu ye el re su lta d o to sco en la fre cu e n c ia de corte de el in te rva lo de LF y se evitan in te rfe re n c ia s p o r p o rc io ne s de HF m uy d en sa m e n te o cu p a d a s del e spec tro . A de m á s, se p ueden u sa r im p le m e n ta c io n e s e fica ce s de l v o c o d if ic a d o r de fase , que se p ueden re a liz a r sin o p e ra c io n e s de p a rch e o de b an co de filtros.

[0123] [0054 ] De m a ne ra a lte rn a tiva , h ay d isp o n ib le s o tro s p ro ce d im ie n to s p ara el e n sa n c h a m ie n to de señ a le s , ta le s com o, p o r e je m p lo , el p ro ce d im ie n to P S O L A(Pitch Synchronous Overlap Add). Pitch Synchronous Overlap Add,a b re v ia d o com o P S O LA , es un p roce d im ie n to de s ín tes is d on de las g ra b a c io n e s de se ñ a le s de v o z e s tán u b icad as en la base de datos . En la m e d id a en q ue se tra te de se ñ a le s p e rió d ica s , e s ta s se p ro p o rc io n a n con in fo rm a c ió n a ce rca de la fre cu e n c ia fu n d a m e n ta l (a ltu ra to n a l) y se m a rca el in ic io de cad a periodo. En la s ín tes is , e stos p e río do s se cortan con un e n to rn o d e te rm in a d o p o r m e d io de una fu n c ió n de v e n ta n a y se a ñaden a la se ñ a l que se va a s in te tiz a r en una ub icac ión a de cu ad a . D ep e n d ie n d o de si la fre cu en c ia fu n d a m e n ta l d e se a d a es m a yo r o m e no r que la de la en trada de la b ase de d a tos , se com b ina n en c o n se cu e n c ia de m a n e ra m á s d en sa o m e n o s d en sa q u e en la o rig in a l. Para a ju s ta r la d u ra c ió n de lo aud ib le , los p e río d o s p ueden o m itirse o p ro p o rc io n a rse d o b le m e n te . E s te p ro ce d im ie n to ta m b ié n se d e n o m in a T D -P S O L A , d on de T D s ig n ifica d o m in io de l t ie m p o y e n fa tiza q ue los p ro ce d im ie n to s fun c io n a n en el d o m in io del t ie m p o . O tro d e sa rro llo es el p ro ce d im ie n toMultiBand Resynthesis OverLap Add,a b re v ia d o com o M B R O L A . A q u í los se g m e n to s en la b ase de d a tos son lle va d o s a una fre cu e n c ia fu n d a m e n ta l u n ifo rm e m e d ia n te un p re p ro ce sa m ie n to y la p os ic ió n de fa se de l a rm ó n ico se n o rm a liza . P o r e llo , en la s ín te s is de una tra n s ic ió n de un se g m e n to al s igu ien te , se p rod u ce n in te rfe re n c ia s m e no s p e rce p tiva s y la ca lid ad de la vo z c o n se g u id a es m ayor.

[0125] [0055 ] En una a lte rn a tiva ad ic iona l, la seña l de aud io ya se ha filtrad o p o r paso de banda antes de e nsancha rse, de m o do que la señ a l d e sp u é s de l e n sa n ch a m ie n to y el d ie zm a d o ya co n tie n e las p o rc io n e s d e se a d a s y el filtrad o p o r paso de b anda p o s te rio r se om ite en d ich a re a liza c ió n . En e ste caso, el filtro de paso de b an da se e s ta b le ce de m odo q ue la porc ión de la señ a l de a ud io que se h ab ría f iltra d o d e sp u é s de la e x te n s ió n del a ncho de banda to d a v ía esté con ten ida en la señ a l de sa lid a del filtro de paso de banda . P o r lo tan to , el filtro de paso de banda con tien e un in te rva lo de fre cu e n c ia q ue no e s tá co n te n id o en la se ñ a l de a ud io 106 d e sp u é s de l e n s a n c h a m ie n to y e l d ie zm a d o . La se ñ a l con e ste in te rva lo de fre cu e n c ia s es la señ a l d e se a d a que fo rm a la señ a l de a lta fre cu e n c ia s in te tizad a . En esta re a liza c ió n , el d is to rs io n a d o r 109 no d is to rs ion a rá una seña l de paso de banda, s ino una seña l e nsan cha da y d ie zm ad a d e riva d a de una señ a l de a ud io f iltra d a p o r paso de banda .

[0127] [0056 ] C a b e se ñ a la r, a d e m á s , q ue la se ñ a l e n s a n c h a d a ta m b ié n p ue de s e r útil en el in te rva lo de fre cu e n c ia s de la señ a l o rig in a l, p o r e je m p lo , m e zc la n d o la señ a l o rig in a l y la señ a l e n sa n ch a d a , p o r lo que no se re qu ie re una b an da de paso "e s tr ic ta ". La señ a l e n sa n ch a d a p uede e n to n ce s m e zc la rse con la señ a l o rig in a l en la b anda de fre cu e n c ia s d o n d e se s u p e rp o n e con la señ a l o rig in a l con re sp e c to a la fre cu e n c ia , p a ra m o d ific a r la ca ra c te rís tica de la señ a l o rig in a l en el in te rva lo de su p e rp o s ic ió n .

[0129] [0057 ] C a b e s e ñ a la r a d e m á s q ue las fu n c io n a lid a d e s de d is to rs ió n 109 y filtra d o 107 se p u e d e n im p le m e n ta r en un so lo b lo q u e de filtro s o en d os filtro s s e p a ra d o s en ca sca d a . P u e s to q u e la d is to rs ió n tie n e lu g a r d e p e n d ie n d o de la seña l, la ca ra c te rís tica de a m p litud de e ste b lo q ue de filtros se rá va riab le . Su ca ra c te rís tica de fre cu e n c ia es, sin e m ba rg o , in d e p e n d ie n te de la señal.

[0131] [0058 ] D e p e n d ie n d o de la im p le m e n ta c ió n , com o se ilus tra en la Fig. 1, p rim e ro la señ a l de a ud io g lo b a l se ensan cha , se d ie zm a y, a con tin u a c ió n , se filtra en una rea lizac ión , d on de el filtrad o co rre sp o n d e a las o p e ra c io n e s de los e le m e n to s 107, 109. P o r lo tan to , la d is to rs ió n se e je cu ta d e sp u é s de o s im u ltá n e a m e n te al filtrad o , d on de para e s te p ro p ó s ito es a d e cu a d o un b lo q ue c o m b in a d o de f iltro s /d is to rs io n a d o re s en fo rm a de un f iltro d ig ita l. D e m a ne ra a lte rn a tiva , a n te s del f iltra d o (de paso de b an da ) (107 ) se p rod u ce una d is to rs ión en una re a liza c ió n cua nd o se u tilizan d os e le m e n to s de filtro d ife re n te s .

[0133] [0059 ] De nuevo , de m a n e ra a lte rn a tiva , un f iltra d o de p aso de b an da tie n e lu g a r en una re a liza c ió n a n te s del e n sa n ch a m ie n to de m o do que so lo la d is to rs ió n (109 ) s igue d e sp u é s de l d ie zm ad o . P ara e s ta s fu n c io n e s se p re fie ren a q u í d os e le m e n to s d ife re n te s .

[0135] [0060 ] De n uevo en una re a liza c ió n a lte rn a tiva , a d e m á s de en to d a s las v a r ia n te s a n te rio res , la d is to rs ión tien e lu g a r d e sp u é s de la co m b in a c ió n de la señ a l de s ín te s is con la se ñ a l de a u d io o rig in a l, ta l com o, p o r e je m p lo , con un f iltro q u e no tie n e , o so lo tie n e m uy poco e fec to , en la señ a l q ue se va a f iltra r en el in te rva lo de fre cu e n c ia s de l filtro o rig in a l, que , sin e m b a rg o , g e n e ra la e n v o lv e n te d e s e a d a en el in te rva lo de fre cu e n c ia s e x te n d id o . En e s te caso , de n ue vo se u tilizan p re fe re n te m e n te d os e le m e n to s d ife re n te s para la e x tra cc ió n y la d is to rs ión .

[0137] [0061 ] El c o n ce p to inve n tivo es a d e cu a d o para to d a s las a p lica c io n e s de a ud io d o n d e el a n ch o de banda co m p le to no e stá d isp on ib le . El co n ce p to inve n tivo se p uede u tiliz a r en la p ro p a g a c ió n de co n te n id o s de a ud io m e d ia n te , p o r e je m p lo , ra d io d ig ita l, tra n s m is ió n p o r In te rn e t y a p lica c io n e s de c o m u n ica c ió n de aud io.

[0139] [0062 ] D e p e n d ie n d o de las c ircu n s ta n c ia s , el p ro c e d im ie n to in ve n tivo p ara una e x te n s ió n de a n ch o de b anda de una se ñ a l de a ud io p ue de im p le m e n ta rs e en h a rd w a re o en so ftw a re . La im p le m e n ta c ió n p ue de e je c u ta rs e en un m e d io de a lm a ce n a m ie n to d ig ita l, en p a rtic u la r un d isco fle x ib le o un CD, q ue te n g a se ñ a le s de co n tro l leg ib le s e le c tró n ic a m e n te a lm a ce n a d a s en el m ism o , que pueden a c tu a r c o n ju n ta m e n te con el s is te m a in fo rm á tico p ro g ra m a re , de ta l m a ne ra que se re a lice el p roce d im ie n to . P o r lo tan to , la inve nc ión con s is te , en genera l, en un p ro d u c to de p rog ra m a in fo rm á tico con un cód igo de p ro g ra m a para e je c u ta r el p ro ce d im ie n to a lm a ce n a d o en un so p o rte leg ib le p o r m á qu ina , cu a n d o el p rod u cto de p ro g ra m a in fo rm á tico se e je cu ta en un o rde n ad or. En o tras pa labras , la inve nc ión puede re a liza rse p o r ta n to co m o un p rog ra m a in fo rm á tico con un cód igo de p rog ra m a para lleva r a ca b o el p ro ce d im ie n to cu a n d o el p ro g ra m a in fo rm á tico se e je cu ta en un o rde n ad or.

Claims (2)

1. R E IV IN D IC A C IO N E S

1. Un p ro ce d im ie n to para la e x te n s ió n del a ncho de b anda de una se ñ a l de a ud io (100, 703), co m p re n d ie n d o :

g e n e ra r (102 ) una ve rs ió n de la señ a l de a ud io (100, 703 ) co m o una se ñ a l de tie m p o e n sa n ch a d a te m p o ra lm e n te m e d ia n te un fa c to r de e n sa n ch a m ie n to (104 ) m a yo r q ue 1 para o b te n e r una ve rs ió n e n sa n ch a d a te m p o ra lm e n te (103 ) de la señ a l de a ud io (100, 703);

d ie z m a r (105 ) la ve rs ió n e n s a n c h a d a te m p o ra lm e n te (103 ) de la se ñ a l de a ud io (100 , 703 ) m e d ia n te el fa c to r de d ie zm a d o q ue co in c id e con el fa c to r de e n sa n c h a m ie n to (104 ) para o b te n e r una señ a l de a ud io d ie zm a d a (106); e x tra e r (107, 109)

una señ a l d is to rs io n a d a de la se ñ a l de a ud io d ie zm a d a (106 ) p ara o b te n e r una señ a l e x tra íd a d is to rs io n a d a , co n te n ie n d o la señ a l e x tra íd a d is to rs io n a d a un in te rva lo de fre cu e n c ia s no in c lu id o en la se ñ a l de a u d io (100, 703), o

una señ a l no d is to rs io n a d a de la señ a l de a ud io d ie zm a d a (106 ) para o b te n e r una señ a l e x tra íd a no d is to rs io n a d a (108 ), co n te n ie n d o la se ñ a l e x tra íd a no d is to rs io n a d a un in te rva lo de fre cu e n c ia s no in c lu id o en la señ a l de a ud io (100, 703), o

una se ñ a l de la señ a l de a ud io (100, 703 ) a n te s del e n sa n c h a m ie n to (102 ) para o b te n e r una se ñ a l e x tra íd a no e nsa n ch a d a , la señ a l e x tra íd a no e n sa n ch a d a p o s te rio r al e n s a n ch a m ie n to (102 ) y el d ie zm a d o (105 ) con tien e un in te rva lo de fre cu e n c ia s no inc lu ido en la se ñ a l de a ud io (100, 703). y

c o m b in a r (111 )

la señ a l e x tra íd a d is to rs io n a d a y la se ñ a l de a u d io (100 , 703 ) para o b te n e r una se ñ a l de a ud io (112 ) con un a ncho de b anda ex te nd ido , o

una señ a l d is to rs io n a d a (110 ) g e n e ra d a a p a rtir de la seña l e x tra íd a no d is to rs io n a d a (108 ) o de la señ a l e x tra íd a no e n sa n ch a d a tra s el e n sa n ch a m ie n to (102 ) y el d ie zm a d o (105 ) m e d ia n te d is to rs ión (109 ) y la seña l de a ud io (100 , 703 ) para o b te n e r una señ a l de a ud io (112 ) e x te n d id a en su a n ch o de banda , o

la señ a l e x tra íd a no d is to rs io n a d a (108 ) y la señ a l de a ud io (100, 703 ) para o b te n e r una señ a l de co m b ina c ión , d o n d e una señ a l de a ud io g e n e ra d a d is to rs io n a n d o la señ a l de co m b in a c ió n re p re se n ta una señ a l de aud io (112 ) e x te n d id a en su a n ch o de banda ,

d on de la señ a l e x tra íd a d is to rs io n a d a , o la señ a l d is to rs io n a d a (110), o la señ a l de a ud io g e n e ra d a d is to rs io n a n d o la señ a l de co m b in a c ió n se d is to rs io n a (109 ) de m a ne ra que la señ a l e x tra ída d is to rs io n a d a , o la señ a l d is to rs io n a d a (110 ), o la se ñ a l de a ud io g e n e ra d a d is to rs io n a n d o la señ a l de co m b in a c ió n co m p re n d e una e n vo lve n te p re d e te rm in a d a ,

d on de el p ro ce d im ie n to co m p re n d e re c ib ir in fo rm a c ión de e n vo lve n te para la d is to rs ió n (109 ) d esde fue ra o d esde un co d ifica d o r, y

d on de g e n e ra r (102 ) co m p re n d e u sa r com o fa c to r de e n sa n ch a d o (104 ) un fa c to r de e n sa n ch a d o e n te ro m a yo r q ue 1 y d o n d e d ie z m a r (105 ) co m p re n d e to m a r un fa c to r de d ie zm a d o igua l o inve rso al fa c to r de e n sa n ch a d o (104 ) .

2. Un p ro g ra m a in fo rm á tico c o m p re n d ie n d o in s tru c c io n e s que, cu a n d o son e je c u ta d a s p o r un o rde n ad or, hacen q ue el o rd e n a d o r lleve a cab o el p ro ce d im ie n to según la re iv in d ica c ió n 1.