(57)【要約】  生成された硬ビット及び軟ビットに基づいて受信デジタル信号のエラーの可能性を推定する、デジタル無線オーディオ受信機におけるオーディオの連続性を維持する軟判定オーディオ復号システムを提供する。これらの軟ビットをソフトオーディオデコーダが利用して、デジタル信号を復号すべきか、それともミュートすべきかを決定することができる。軟ビットは、検出されたポイント及び検出されたノイズ電力に基づいて、或いは軟出力ビタビアルゴリズムを使用することによって生成することができる。軟ビットの値は、硬ビットの生成強度の信頼性を示すことができる。この軟判定オーディオ復号システムは、従来のシステムのような誤り検出を必要とすることなくエラーを推定して知覚的に許容できるオーディオを復号するとともに、待ち時間が短く粒度が高い。【選択図】      図１
2018533048.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタル信号によって表されるオーディオ信号を受け取る方法であって、
受け取ったＲＦ信号から、前記デジタル信号のデジタル変調スキームに関連するコンスタレーションポイントを検出するステップと、
前記デジタル信号のノイズ電力を検出するステップと、
前記検出されたコンスタレーションポイントに基づいて、硬ビットを生成するステップと、
前記検出されたコンスタレーションポイントと前記検出されたノイズ電力とに基づいて、軟ビットを生成するステップと、
前記軟ビットに基づいて、前記デジタル信号をデジタルオーディオ信号に復号すべきかどうかを判断するステップと、
前記デジタル信号を前記デジタルオーディオ信号に復号すべきであると判断した場合、前記デジタル信号に基づいて前記デジタルオーディオ信号を生成するステップと、
前記デジタル信号を前記デジタルオーディオ信号に復号すべきでないと判断した場合、前記デジタルオーディオ信号をミュートするステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記硬ビットを生成するステップは、前記検出されたコンスタレーションポイントから前記定義されたコンスタレーションポイントまでの距離に基づいて前記硬ビットの値を決定するステップを含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記軟ビットを生成するステップは、前記検出されたコンスタレーションポイントから対立するコンスタレーションポイントまでの、前記検出されたノイズ電力によってスケーリングされる距離に基づいて、前記生成された硬ビットの強度の信頼性を示す近似対数尤度比を決定するステップを含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記近似対数尤度比の大きさは、前記検出されたノイズ電力が高い時に低く、前記検出されたノイズ電力が低い時に高い、
請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記近似対数尤度比を決定するステップは、正規化されたコンスタレーションに対する前記ノイズ電力に基づいて前記近似対数尤度比を決定するステップを含み、前記ノイズ電力は、前記デジタルビットストリームに埋め込まれた１又は２以上のパイロットシンボルの摂動に基づいて計算される、
請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記デジタル信号を前記デジタルオーディオ信号に復号すべきかどうかを判断するステップは、
前記デジタル信号をコードワードビットに復号するステップと、
前記オーディオ信号の高い知覚的重要度を表す前記コードワードビットの第１のサブセットと、前記オーディオ信号の低い知覚的重要度を表す前記コードワードビットの第２のサブセットとを識別するステップと、
前記第１のサブセットに関連する前記近似対数尤度比の大きさが所定の閾値以上である場合、前記硬ビットを含むコードワードを生成するステップと、
前記第１のサブセットに関連する前記近似対数尤度比の大きさが前記所定の閾値未満である場合、ゼロサンプルビットを含むコードワードを生成するステップと、
前記第２のサブセットに関連する前記対数尤度比の大きさが前記所定の閾値未満である場合、前記硬ビットと前記ゼロサンプルビットとを含むコードワードを生成するステップと、
を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記デジタルオーディオ信号を生成するステップは、前記第１のサブセットに関連する前記対数尤度比の大きさが所定の閾値以上である場合、前記硬ビットを含む前記コードワードに基づいて前記デジタルオーディオ信号を生成するステップを含み、
前記デジタルオーディオ信号をミュートするステップは、前記第１のサブセットに関連する前記対数尤度比の大きさが前記所定の閾値未満である場合、前記ゼロサンプルビットを有する前記コードワードに基づいて前記デジタルオーディオ信号をミュートするステップを含み、
前記デジタルオーディオ信号を生成するステップは、前記第２のサブセットに関連する前記対数尤度比の大きさが前記所定の閾値未満である場合、前記硬ビットと前記ゼロサンプルビットとを含む前記コードワードに基づいて前記デジタルオーディオ信号を生成するステップを含む、
請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記デジタル信号を前記デジタルオーディオ信号に復号すべきかどうかを判断するステップは、
前記デジタル信号をビットに復号するステップと、
前記ビットに関連する前記近似対数尤度比の大きさが所定の閾値以上である場合、前記ビットからＰＣＭオーディオサンプルを生成するステップと、
前記ビットに関連する前記近似対数尤度比の大きさが前記所定の閾値未満である場合、ゼロＰＣＭオーディオサンプルを生成するステップと、
を含み、
前記デジタルオーディオ信号を生成するステップは、前記ビットに関連する前記近似対数尤度比の大きさが所定の閾値以上である場合、前記ＰＣＭオーディオサンプルに基づいて前記デジタルオーディオ信号を生成するステップを含み、
前記デジタルオーディオ信号をミュートするステップは、前記ビットに関連する前記近似対数尤度比の大きさが前記所定の閾値未満である場合、前記ゼロＰＣＭオーディオサンプルに基づいて前記デジタルオーディオ信号をミュートするステップを含む、
請求項３に記載の方法。
【請求項９】
前記デジタル信号を前記デジタルオーディオ信号に復号すべきかどうかを判断するステップは、
前記デジタル信号をコードワードビットに復号するステップと、
知覚的に最低限許容できる信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を有するオーディオ信号を表す前記コードワードビットの第１のサブセットと、前記第１のサブセットによって確立される、前記知覚的に最低限許容できるＳＮＲを上回るＳＮＲを有するオーディオ信号を表す前記コードワードビットの第２のサブセットとを識別するステップと、
前記第１のサブセットに関連する前記近似対数尤度比の大きさが所定の閾値以上である場合、前記硬ビットを含むコードワードを生成するステップと、
前記第１のサブセットに関連する前記近似対数尤度比の大きさが前記所定の閾値未満である場合、ゼロサンプルビットを含むコードワードを生成するステップと、
前記第２のサブセットに関連する前記対数尤度比の大きさが前記所定の閾値未満である場合、前記硬ビットと前記ゼロサンプルビットとを含むコードワードを生成するステップと、
を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項１０】
前記デジタルオーディオ信号を生成するステップは、前記第１のサブセットに関連する前記対数尤度比の大きさが所定の閾値以上である場合、前記硬ビットを含む前記コードワードに基づいて前記デジタルオーディオ信号を生成するステップを含み、
前記デジタルオーディオ信号をミュートするステップは、前記第１のサブセットに関連する前記対数尤度比の大きさが前記所定の閾値未満である場合、前記ゼロサンプルビットを有する前記コードワードに基づいて前記デジタルオーディオ信号をミュートするステップを含み、
前記デジタルオーディオ信号を生成するステップは、前記第２のサブセットに関連する前記対数尤度比の大きさが前記所定の閾値未満である場合、前記硬ビットと前記ゼロサンプルビットとを含む前記コードワードに基づいて前記デジタルオーディオ信号を生成するステップを含む、
請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
順方向誤り訂正（ＦＥＣ）コードを用いて符号化された前記デジタル信号を復号するステップと、
前記復号されたデジタル信号に基づいて前記軟ビットを修正するステップと、
をさらに含み、前記デジタル信号を復号すべきかどうかを判断するステップは、前記修正された軟ビットに基づいて、前記デジタル信号を前記デジタルオーディオ信号に復号すべきかどうかを判断するステップを含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
デジタル信号によって表されるオーディオ信号を受け取る方法であって、
受け取ったＲＦ信号から、前記デジタル信号のデジタル変調スキームに関連するコンスタレーションの、前記オーディオ信号のビットを表す一連のシンボルを検出するステップと、
前記検出された一連のシンボルをビタビアルゴリズムに通すことによって決定される複素平面の誤差に基づいて、送信される可能性が高い一連のシンボルを決定するステップと、
前記決定された送信される可能性が高い一連のシンボルに基づいて、硬ビットを生成するステップと、
前記一連のシンボルを軟出力ビタビアルゴリズムに通すことによって決定される、既知の合法的な一連のシンボルに対する前記一連のシンボルの近接度に基づいて、軟ビットを生成するステップと、
前記軟ビットに基づいて、前記デジタル信号をデジタルオーディオ信号に復号すべきかどうかを判断するステップと、
前記デジタル信号を前記デジタルオーディオ信号に復号すべきであると判断した場合、前記デジタル信号に基づいて前記デジタルオーディオ信号を生成するステップと、
前記デジタル信号を前記デジタルオーディオ信号に復号すべきでないと判断した場合、前記デジタルオーディオ信号をミュートするステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１３】
前記軟ビットを生成するステップは、既知の合法的なシーケンスに対する前記一連のシンボルの近接度に基づいて、前記生成された硬ビットの強度の信頼性を示す近似対数尤度比を決定するステップを含む、
請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記デジタル信号を前記デジタルオーディオ信号に復号すべきかどうかを判断するステップは、
前記デジタル信号をコードワードビットに復号するステップと、
前記オーディオ信号の高い知覚的重要度を表す前記コードワードビットの第１のサブセットと、前記オーディオ信号の低い知覚的重要度を表す前記コードワードビットの第２のサブセットとを識別するステップと、
前記第１のサブセットに関連する前記近似対数尤度比の大きさが所定の閾値以上である場合、前記硬ビットを含むコードワードを生成するステップと、
前記第１のサブセットに関連する前記近似対数尤度比の大きさが前記所定の閾値未満である場合、ゼロサンプルビットを含むコードワードを生成するステップと、
前記第２のサブセットに関連する前記対数尤度比の大きさが前記所定の閾値未満である場合、前記硬ビットと前記ゼロサンプルビットとを含むコードワードを生成するステップと、
を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記デジタルオーディオ信号を生成するステップは、前記第１のサブセットに関連する前記対数尤度比の大きさが所定の閾値以上である場合、前記硬ビットを含む前記コードワードに基づいて前記デジタルオーディオ信号を生成するステップを含み、
前記デジタルオーディオ信号をミュートするステップは、前記第１のサブセットに関連する前記対数尤度比の大きさが前記所定の閾値未満である場合、前記ゼロサンプルビットを有する前記コードワードに基づいて前記デジタルオーディオ信号をミュートするステップを含み、
前記デジタルオーディオ信号を生成するステップは、前記第２のサブセットに関連する前記対数尤度比の大きさが前記所定の閾値未満である場合、前記硬ビットと前記ゼロサンプルビットとを含む前記コードワードに基づいて前記デジタルオーディオ信号を生成するステップを含む、
請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記デジタル信号を前記デジタルオーディオ信号に復号すべきかどうかを判断するステップは、
前記デジタル信号をビットに復号するステップと、
前記ビットに関連する前記近似対数尤度比の大きさが所定の閾値以上である場合、前記ビットからＰＣＭオーディオサンプルを生成するステップと、
前記ビットに関連する前記近似対数尤度比の大きさが前記所定の閾値未満である場合、ゼロＰＣＭオーディオサンプルを生成するステップと、
を含み、
前記デジタルオーディオ信号を生成するステップは、前記ビットに関連する前記近似対数尤度比の大きさが所定の閾値以上である場合、前記ＰＣＭオーディオサンプルに基づいて前記デジタルオーディオ信号を生成するステップを含み、
前記デジタルオーディオ信号をミュートするステップは、前記ビットに関連する前記近似対数尤度比の大きさが前記所定の閾値未満である場合、前記ゼロＰＣＭオーディオサンプルに基づいて前記デジタルオーディオ信号をミュートするステップを含む、
請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記デジタル信号を前記デジタルオーディオ信号に復号すべきかどうかを判断するステップは、
前記デジタル信号をコードワードビットに復号するステップと、
知覚的に最低限許容できる信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を有するオーディオ信号を表す前記コードワードビットの第１のサブセットと、前記第１のサブセットによって確立される、前記知覚的に最低限許容できるＳＮＲを上回るＳＮＲを有するオーディオ信号を表す前記コードワードビットの第２のサブセットとを識別するステップと、
前記第１のサブセットに関連する前記近似対数尤度比の大きさが所定の閾値以上である場合、前記硬ビットを含むコードワードを生成するステップと、
前記第１のサブセットに関連する前記近似対数尤度比の大きさが前記所定の閾値未満である場合、ゼロサンプルビットを含むコードワードを生成するステップと、
前記第２のサブセットに関連する前記対数尤度比の大きさが前記所定の閾値未満である場合、前記硬ビットと前記ゼロサンプルビットとを含むコードワードを生成するステップと、
を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記デジタルオーディオ信号を生成するステップは、前記第１のサブセットに関連する前記対数尤度比の大きさが所定の閾値以上である場合、前記硬ビットを含む前記コードワードに基づいて前記デジタルオーディオ信号を生成するステップを含み、
前記デジタルオーディオ信号をミュートするステップは、前記第１のサブセットに関連する前記対数尤度比の大きさが前記所定の閾値未満である場合、前記ゼロサンプルビットを有する前記コードワードに基づいて前記デジタルオーディオ信号をミュートするステップを含み、
前記デジタルオーディオ信号を生成するステップは、前記第２のサブセットに関連する前記対数尤度比の大きさが前記所定の閾値未満である場合、前記硬ビットと前記ゼロサンプルビットとを含む前記コードワードに基づいて前記デジタルオーディオ信号を生成するステップを含む、
請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
順方向誤り訂正（ＦＥＣ）コードを用いて符号化された前記デジタル信号を復号するステップと、
前記復号されたデジタル信号に基づいて前記軟ビットを修正するステップと、
をさらに含み、前記デジタル信号を復号すべきかどうかを判断するステップは、前記修正された軟ビットに基づいて、前記デジタル信号を前記デジタルオーディオ信号に復号すべきかどうかを判断するステップを含む、
請求項１３に記載の方法。
【請求項２０】
デジタル信号によって表されるオーディオ信号を受け取る方法であって、
受け取ったＲＦ信号から、前記デジタル信号のパーシャルレスポンス非線形位相変調スキームに関連する位相軌跡を検出するステップと、
前記検出された位相軌跡をビタビアルゴリズムに通すことに基づいて、送信される可能性が高い位相軌跡を決定するステップと、
前記決定された送信される可能性が高い位相軌跡に基づいて、硬ビットを生成するステップと、
前記位相軌跡を軟出力ビタビアルゴリズムに通すことによって決定される、既知の合法的な位相軌跡に対する前記位相軌跡の近接度に基づいて、軟ビットを生成するステップと、
前記軟ビットに基づいて、前記デジタル信号をデジタルオーディオ信号に復号すべきかどうかを判断するステップと、
前記デジタル信号を前記デジタルオーディオ信号に復号すべきであると判断した場合、前記デジタル信号に基づいて前記デジタルオーディオ信号を生成するステップと、
前記デジタル信号を前記デジタルオーディオ信号に復号すべきでないと判断した場合、前記デジタルオーディオ信号をミュートするステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２１】
前記軟ビットを生成するステップは、既知の合法的な位相軌跡に対する前記位相軌跡の近接度に基づいて、前記生成された硬ビットの強度の信頼性を示す近似対数尤度比を決定するステップを含む、
請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記デジタル信号を前記デジタルオーディオ信号に復号すべきかどうかを判断するステップは、
前記デジタル信号をコードワードビットに復号するステップと、
前記オーディオ信号の高い知覚的重要度を表す前記コードワードビットの第１のサブセットと、前記オーディオ信号の低い知覚的重要度を表す前記コードワードビットの第２のサブセットとを識別するステップと、
前記第１のサブセットに関連する前記近似対数尤度比の大きさが所定の閾値以上である場合、前記硬ビットを含むコードワードを生成するステップと、
前記第１のサブセットに関連する前記近似対数尤度比の大きさが前記所定の閾値未満である場合、ゼロサンプルビットを含むコードワードを生成するステップと、
前記第２のサブセットに関連する前記対数尤度比の大きさが前記所定の閾値未満である場合、前記硬ビットと前記ゼロサンプルビットとを含むコードワードを生成するステップと、
を含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記デジタルオーディオ信号を生成するステップは、前記第１のサブセットに関連する前記対数尤度比の大きさが所定の閾値以上である場合、前記硬ビットを含む前記コードワードに基づいて前記デジタルオーディオ信号を生成するステップを含み、
前記デジタルオーディオ信号をミュートするステップは、前記第１のサブセットに関連する前記対数尤度比の大きさが前記所定の閾値未満である場合、前記ゼロサンプルビットを有する前記コードワードに基づいて前記デジタルオーディオ信号をミュートするステップを含み、
前記デジタルオーディオ信号を生成するステップは、前記第２のサブセットに関連する前記対数尤度比の大きさが前記所定の閾値未満である場合、前記硬ビットと前記ゼロサンプルビットとを含む前記コードワードに基づいて前記デジタルオーディオ信号を生成するステップを含む、
請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記デジタル信号を前記デジタルオーディオ信号に復号すべきかどうかを判断するステップは、
前記デジタル信号をビットに復号するステップと、
前記ビットに関連する前記近似対数尤度比の大きさが所定の閾値以上である場合、前記ビットからＰＣＭオーディオサンプルを生成するステップと、
前記ビットに関連する前記近似対数尤度比の大きさが前記所定の閾値未満である場合、ゼロＰＣＭオーディオサンプルを生成するステップと、
を含み、
前記デジタルオーディオ信号を生成するステップは、前記ビットに関連する前記近似対数尤度比の大きさが所定の閾値以上である場合、前記ＰＣＭオーディオサンプルに基づいて前記デジタルオーディオ信号を生成するステップを含み、
前記デジタルオーディオ信号をミュートするステップは、前記ビットに関連する前記近似対数尤度比の大きさが前記所定の閾値未満である場合、前記ゼロＰＣＭオーディオサンプルに基づいて前記デジタルオーディオ信号をミュートするステップを含む、
請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
前記デジタル信号を前記デジタルオーディオ信号に復号すべきかどうかを判断するステップは、
前記デジタル信号をコードワードビットに復号するステップと、
知覚的に最低限許容できる信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を有するオーディオ信号を表す前記コードワードビットの第１のサブセットと、前記第１のサブセットによって確立される、前記知覚的に最低限許容できるＳＮＲを上回るＳＮＲを有するオーディオ信号を表す前記コードワードビットの第２のサブセットとを識別するステップと、
前記第１のサブセットに関連する前記近似対数尤度比の大きさが所定の閾値以上である場合、前記硬ビットを含むコードワードを生成するステップと、
前記第１のサブセットに関連する前記近似対数尤度比の大きさが前記所定の閾値未満である場合、ゼロサンプルビットを含むコードワードを生成するステップと、
前記第２のサブセットに関連する前記対数尤度比の大きさが前記所定の閾値未満である場合、前記硬ビットと前記ゼロサンプルビットとを含むコードワードを生成するステップと、
を含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２６】
前記デジタルオーディオ信号を生成するステップは、前記第１のサブセットに関連する前記対数尤度比の大きさが所定の閾値以上である場合、前記硬ビットを含む前記コードワードに基づいて前記デジタルオーディオ信号を生成するステップを含み、
前記デジタルオーディオ信号をミュートするステップは、前記第１のサブセットに関連する前記対数尤度比の大きさが前記所定の閾値未満である場合、前記ゼロサンプルビットを有する前記コードワードに基づいて前記デジタルオーディオ信号をミュートするステップを含み、
前記デジタルオーディオ信号を生成するステップは、前記第２のサブセットに関連する前記対数尤度比の大きさが前記所定の閾値未満である場合、前記硬ビットと前記ゼロサンプルビットとを含む前記コードワードに基づいて前記デジタルオーディオ信号を生成するステップを含む、
請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
順方向誤り訂正（ＦＥＣ）コードを用いて符号化された前記デジタル信号を復号するステップと、
前記復号されたデジタル信号に基づいて前記軟ビットを修正するステップと、
をさらに含み、前記デジタル信号を復号すべきかどうかを判断するステップは、前記修正された軟ビットに基づいて、前記デジタル信号を前記デジタルオーディオ信号に復号すべきかどうかを判断するステップを含む、
請求項２０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
〔関連出願との相互参照〕
本出願は、２０１５年９月４日に出願された米国特許出願第１４／８４４，６３２号の利益を主張するものであり、この文献の内容は全体が引用により本明細書に組み入れられる。
【０００２】
本出願は、一般に軟判定（soft decision）オーディオ復号システムに関する。具体的には、本出願は、受信デジタル信号のエラーの可能性を短待ち時間及び高粒度で推定することによってデジタル無線オーディオ受信機におけるオーディオの連続性を維持する軟判定オーディオ復号システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
オーディオ制作では、テレビ番組、ニュース放送、映画、ライブイベント及びその他のタイプの製作物などの製作物の音を取り込み、録音して提供するために、マイク、無線オーディオ送信機、無線オーディオ受信機、録音機及び／又ミキサを含む多くの構成要素の使用が必要となり得る。通常は、製作物の音をマイクが取り込み、この音がマイク及び／又は無線オーディオ送信機から無線オーディオ受信機に無線で送信される。無線オーディオ受信機は、クルーメンバが録音及び／又はミキシングを行うための、プロダクションサウンドミキサなどの録音機及び／又はミキサに接続することができる。これらの録音機及び／又はミキサには、クルーメンバがオーディオレベル及びタイムコードをモニタできるように、コンピュータ及びスマートフォンなどの電子装置を接続することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
無線オーディオ送信機、無線オーディオ受信機、無線マイク及びその他のポータブル無線通信装置は、変調オーディオ信号、データ信号及び／又は制御信号などのデジタル又はアナログ信号を含む無線周波数（ＲＦ）信号を送信するためのアンテナを含む。ポータブル無線通信装置のユーザとしては、舞台出演者、歌手、俳優及びニュースレポータなどが挙げられる。無線オーディオ送信機は、オーディオ信号を含むＲＦ信号を無線オーディオ受信機に送信することができる。無線オーディオ送信機は、例えばユーザの手に握られる、一体型送信機及びアンテナを含む無線ハンドヘルドマイクに含めることができる。ＲＦ信号は、無線オーディオ受信機において受け取られる際に、干渉に起因して劣化することがある。この劣化によってＲＦ信号の信号対ノイズ比（ＳＮＲ）が悪化することにより、オーディオアーチファクトを引き起こし得るビットエラーが生じる。通常は、重大なオーディオアーチファクトが存在すると、出力オーディオがミュートされる。しかしながら、多くの状況及び環境において出力オーディオのミューティングは望ましくない。このような干渉の影響は、例えば環境内のマイクの動き、他のＲＦ信号などの物理的及び電気的要因がＲＦ信号の送受信に影響を与える過酷なＲＦ環境において最もよく見られる。
【０００５】
通常、従来の無線オーディオシステムでは、巡回冗長検査（ＣＲＣ）などのパリティチェックのような誤り検出技術を利用して、無線受信機においてＲＦ信号の形で受け取られたデジタル信号にビットエラーが存在するかどうかを判定する。このような誤り検出では、送信機におけるデジタル信号を分析し、パリティ情報を生成して送信時にデータに追加し、受信機における受信データのパリティを再計算する。再計算されたパリティが送信されたパリティに一致しない場合、データにビットエラーが存在すると判定される。このような誤り検出は、比較的直接的なものであって実装も容易であるが、出力オーディオの連続性を維持することが必須な場合などの特定の環境における無線オーディオシステムでは最適でない。
【０００６】
具体的に言えば、従来の誤り検出では、受信機におけるデータのパリティの再計算によって待ち時間が増加することがある。従来の誤り検出は、粒度も低くなりがちであって、通常はデータのどのビットがエラーであるかを特定することができず、この結果、大量のデータが廃棄され、出力オーディオに望ましくない音の途切れ又はミュートが生じることがある。トレードオフとして、送信するデータのサイズを縮小して待ち時間を短縮し、従来の誤り検出に起因する粒度を高めることが可能である。しかしながら、送信するデータのサイズを縮小することにより、頻繁なパリティ計算及び送信が必要になって帯域幅に大幅なコストが掛かってしまう。さらに、通常、従来の誤り検出技術には、検出できるエラーの数に限界がある。具体的に言えば、パリティチェックでは、データ内の一定数のエラーしか確実に検出することができない。この閾値エラー数よりも多くのエラーがデータに存在する場合、場合によってはこれでもパリティチェックに合格したと見なされることがある。
【０００７】
従って、これらの問題点に対処する軟判定オーディオ復号システムに可能性がある。具体的には、受信デジタル信号のエラーの可能性を短待ち時間及び高粒度で推定することによってデジタル無線オーディオ受信機におけるオーディオの連続性を維持する軟判定オーディオ復号システムに可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、とりわけ（１）デジタル無線オーディオ受信機の硬ビット及び軟ビットを生成し、（２）軟ビットに基づいて、デジタル信号をデジタルオーディオ信号に復号すべきかどうかを判断し、（３）待ち時間を短縮して粒度を高めながらオーディオ連続性を維持する、ように設計された軟判定オーディオ復号システム及び方法を提供することによって上述の問題を解決することを目的とする。
【０００９】
１つの実施形態では、デジタル信号によって表されるオーディオ信号を受け取る方法が、受け取ったＲＦ信号から、デジタル信号のデジタル変調スキームに関連するコンスタレーションポイントを検出するステップと、デジタル信号のノイズ電力を検出するステップと、検出されたコンスタレーションポイントに基づいて、硬ビットを生成するステップと、検出されたコンスタレーションポイントと検出されたノイズ電力とに基づいて、軟ビットを生成するステップと、軟ビットに基づいて、デジタル信号をデジタルオーディオ信号に復号すべきかどうかを判断するステップと、デジタル信号をデジタルオーディオ信号に復号すべきであると判断した場合、デジタル信号に基づいてデジタルオーディオ信号を生成するステップと、デジタル信号をデジタルオーディオ信号に復号すべきでないと判断した場合、デジタルオーディオ信号をミュートするステップとを含むことができる。
【００１０】
別の実施形態では、デジタル信号によって表されるオーディオ信号を受け取る方法が、受け取ったＲＦ信号から、デジタル信号のデジタル変調スキームに関連するコンスタレーションの、オーディオ信号のビットを表す一連のシンボルを検出するステップと、検出された一連のシンボルをビタビアルゴリズムに通すことによって決定される複素平面のエラーに基づいて、送信される可能性が高い一連のシンボルを決定するステップと、決定された送信される可能性が高い一連のシンボルに基づいて、硬ビットを生成するステップと、一連のシンボルを軟出力ビタビアルゴリズムに通すことによって決定される、既知の合法的な一連のシンボルに対する一連のシンボルの近接度に基づいて、軟ビットを生成するステップと、軟ビットに基づいて、デジタル信号をデジタルオーディオ信号に復号すべきかどうかを判断するステップと、デジタル信号をデジタルオーディオ信号に復号すべきであると判断した場合、デジタル信号に基づいてデジタルオーディオ信号を生成するステップと、デジタル信号をデジタルオーディオ信号に復号すべきでないと判断した場合、デジタルオーディオ信号をミュートするステップとを含むことができる。
【００１１】
さらなる実施形態では、デジタル信号によって表されるオーディオ信号を受け取る方法が、受け取ったＲＦ信号から、デジタル信号のパーシャルレスポンス非線形位相変調スキームに関連する位相軌跡を検出するステップと、検出された位相軌跡をビタビアルゴリズムに通すことに基づいて、送信される可能性が高い位相軌跡を決定するステップと、検出された位相軌跡をビタビアルゴリズムに通すことに基づいて、送信される可能性が高い位相軌跡を決定するステップと、位相軌跡を軟出力ビタビアルゴリズムに通すことによって決定される、既知の合法的な位相軌跡に対する位相軌跡の近接度に基づいて、軟ビットを生成するステップと、軟ビットに基づいて、デジタル信号をデジタルオーディオ信号に復号すべきかどうかを判断するステップと、デジタル信号をデジタルオーディオ信号に復号すべきであると判断した場合、デジタル信号に基づいてデジタルオーディオ信号を生成するステップと、デジタル信号をデジタルオーディオ信号に復号すべきでないと判断した場合、デジタルオーディオ信号をミュートするステップとを含むことができる。
【００１２】
本発明の原理を使用できる様々な方法を示す例示的な実施形態を記載する以下の詳細な説明及び添付図面からは、これらの及びその他の実施形態、並びに様々な置換及び態様が明らかになり、さらに十分に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】いくつかの実施形態による、軟判定オーディオ復号システムを含む無線オーディオ受信機のブロック図である。
【図２】いくつかの実施形態による、無線オーディオ受信機の軟判定オーディオ復号システムを用いて、線形デジタル変調スキームによって変調されたデジタル信号によって表されるオーディオ信号を受け取る動作を示すフローチャートである。
【図３】いくつかの実施形態による、無線オーディオ受信機の軟判定オーディオ復号システムを用いて、線形デジタル変調スキームによって変調されたデジタル信号によって表されるオーディオ信号を受け取る動作を示すフローチャートである。
【図４】いくつかの実施形態による、無線オーディオ受信機の軟判定オーディオ復号システムを用いて、パーシャルレスポンス非線形位相変調スキームによって変調されたデジタル信号によって表されるオーディオ信号を受け取る動作を示すフローチャートである。
【図５】いくつかの実施形態による、無線オーディオ受信機の軟判定オーディオ復号システムを用いて、符号化オーディオを含むデジタル信号を復号すべきかどうかを周波数応答に基づいて判断する動作を示すフローチャートである。
【図６】いくつかの実施形態による、無線オーディオ受信機の軟判定オーディオ復号システムを用いて、符号化オーディオを含むデジタル信号を復号すべきかどうかを信号対ノイズ比に基づいて判断する動作を示すフローチャートである。
【図７】いくつかの実施形態による、無線オーディオ受信機の軟判定オーディオ復号システムを用いて、ＰＣＭオーディオを含むデジタル信号を復号すべきかどうかを判断する動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下の説明は、本発明の原理に従う本発明の１又は２以上の特定の実施形態を説明し、図示し、例示するものである。この説明は、本明細書で説明する実施形態に本発明を限定するためではなく、むしろ当業者が本発明の原理を理解した上でこれらの原理を応用し、本明細書で説明する実施形態のみならず、これらの原理に基づいて想起される他の実施形態も実施できるように、本発明の原理の説明及び教示のために行うものである。本発明の範囲は、文言上、又は均等論の下で添付の特許請求の範囲に含まれる可能性のある全ての実施形態を対象とすることが意図されている。
【００１５】
なお、説明及び図面では、類似する又は実質的に同様の要素には同じ参照数字を付すことができる。しかしながら、例えば異なる数字を付した方が説明が明確になるような場合には、これらの要素に異なる数字を付すこともある。また、本明細書に示す図面は必ずしも縮尺通りではなく、場合によっては特定の特徴をより明確に示すために比率を誇張していることもある。このような表示及び作図手法は、必ずしも根底にある本質的な目的に関与するものではない。上述したように、本明細書は、本明細書で教示され当業者に理解される本発明の原理に従って全体として受け取られ解釈されるように意図されている。
【００１６】
本明細書で説明する軟判定オーディオ復号システムは、デジタル無線オーディオ受信機において利用して、受信デジタル信号のエラーの可能性を短待ち時間及び高粒度で推定することによってオーディオの連続性を維持することができる。ソフトオーディオデコーダが、受信機で生成された硬ビット及び軟ビットを利用して、デジタル信号を復号すべきか、それともミュートすべきかを判断する。いくつかの実施形態では、線形変調スキームを利用している場合、デジタル信号のデジタル変調スキームに関連する検出されたコンスタレーションポイント（すなわち、シンボル）に基づいて硬ビットを生成することができる。硬ビットの値は、検出されたコンスタレーションポイントと定義されたコンスタレーションポイントとの間の距離に基づいて決定することができる。軟ビットは、検出されたコンスタレーションポイント、定義されたコンスタレーションポイントまでの距離、及びデジタル信号の検出されたノイズ電力に基づいて生成することができる。他の実施形態では、送信される可能性が高い一連のシンボルを決定するためにビタビアルゴリズムに通されるオーディオ信号のビットを表す検出された一連のシンボルに基づいて硬ビットを生成することができる。軟ビットは、トレリス符号化変調のための軟出力ビタビアルゴリズムに一連のシンボルを通すことによって決定される、既知の合法的なシーケンスに対する一連のシンボルの近接度に基づいて生成することができる。非線形変調スキームを利用している時には、送信される可能性が高い位相軌跡を決定するためにビタビアルゴリズムに通される検出された位相軌跡（ｐｈａｓｅ  ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ）に基づいて硬ビットを生成することができる。軟ビットは、位相軌跡を軟出力ビタビアルゴリズムに通すことによって決定される、既知の合法的な位相軌跡に対する位相軌跡の近接度に基づいて生成することができる。また、デジタル無線オーディオシステムにおいて使用される線形及び非線形変調スキームの両方では、デジタルオーディオ信号をオーディオに復号する前に、順方向誤り訂正（ＦＥＣ）、軟入力軟出力デコーダを適用して軟ビット情報をさらに精細化することもできる。
【００１７】
線形変調スキームを利用しているか、それとも非線形変調スキームを利用しているかに関わらず、軟ビットの値は、硬ビットの生成強度の信頼性を示すことができる。ソフトオーディオデコーダは、軟ビットに基づいて、デジタル信号を復号すべきか、それともミュートすべきかを決定することができる。従って、この軟判定オーディオ復号システムは、従来のシステムのような誤り検出を必要とすることなく、デジタル信号からエラーを推定して知覚的に許容できるオーディオを復号することができる。
【００１８】
さらに、この軟判定オーディオ復号システムは、ビット単位で信頼性情報（すなわち、軟ビット）を生成することによって粒度が改善されるので、短期間エラー（ｓｈｏｒｔ  ｄｕｒａｔｉｏｎ  ｅｒｒｏｒｓ）の影響が最小化される。換言すれば、ソフトオーディオデコーダが、軟ビットに基づいてオーディオをミュートすべきであると判断した場合でも、このようなオーディオミューティングは、その持続時間が短いことによって比較的短いものであり、知覚することができない（又は少なくとも知覚的に許容可能であり、ミュートにとって好ましい）。また、軟ビットのビット単位の信頼性情報により、データの同じペイロード内の異なるクラスのデータを単独で操作して処理することもできる。例えば、オーディオコーデックを展開する際には、同一出願人によって同時出願された「多重分解能符号化及び変調システム（Ｍｕｌｔｉｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｃｏｄｉｎｇ  ａｎｄ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）」（代理人整理番号０２５０８７−８０４８（ＧＬＳ０２−６７２））に記載されるような軟判定オーディオ復号システムの使用を通じて、知覚的重要度が異なるビットで構成されたコードワードを可能にすることができ、この文献はその全体が引用により本明細書に組み入れられる。
【００１９】
図１は、軟判定オーディオ復号システムを含む無線オーディオ受信機１００の例示的なブロック図である。無線オーディオ受信機１００は、マイク又は再生装置などの音源からのオーディオ信号を含む送信ＲＦ信号を受け取ることができる。無線オーディオ受信機１００は、受け取ったＲＦ信号を処理して出力アナログオーディオ信号１１６を生成することができる。いくつかの実施形態では、無線オーディオ受信機１００が、出力デジタルオーディオ信号を生成することができる。いくつかの実施形態では、無線オーディオ受信機をラックマウント型ユニット、ポータブルユニット及び／又はカメラマウント型ユニットとすることができる。無線オーディオ受信機１００を使用できるプロセス２００及び３００については、図２及び図３にそれぞれ示す。とりわけ、無線オーディオ受信機１００及びプロセス２００、３００、４００は、軟判定オーディオ復号システムを利用して、無線送信されるオーディオの連続性を保証することができる。無線オーディオ受信機１００に含まれる様々な構成要素は、プロセッサ及びメモリを含むコンピュータ装置などの１又は２以上のサーバ又はコンピュータによって、及び／又はハードウェア（例えば、離散的論理回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブルゲートアレイ（ＰＧＡ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）など）によって実行可能なソフトウェアを用いて実装することができる。
【００２０】
送信ＲＦ信号は、受信アンテナ１０２によって受け取ることができる。受け取ったＲＦ信号は、アナログ−デジタルコンバータ１０４がサンプリングしてデジタル信号に変換し、このデジタル信号を検出器１０６に提供することができる。デジタル変調スキームは、直交振幅変調（ＱＡＭ）又は直交位相シフトキーイング（ＱＰＳＫ）などの線形変調スキーム、及び連続位相変調（ＣＰＭ）などのパーシャルレスポンス非線形変調スキーム（ｐａｒｔｉａｌ  ｒｅｓｐｏｎｓｅ  ｎｏｎ−ｌｉｎｅａｒ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ｓｃｈｅｍｅｓ）を含むことができる。
【００２１】
線形変調スキームについては、無線オーディオ受信機１００の軟判定オーディオ復号システムが、図２に示すプロセス２００によって説明する実施形態を利用することができる。具体的には、プロセス２００のステップ２０２などにおいて、検出器１０６が、利用するデジタル変調スキームに関連するコンスタレーションに対応するデジタル信号のポイント（すなわち、シンボル）を検出することができる。デジタル変調スキームに関連するコンスタレーションは、複素平面（すなわち、同相軸（Ｉ）及び直交軸（Ｑ）を含む）内でどのように信号を変調できるかを表すことができる。理想的な条件では、受信デジタル信号において検出されたポイント（すなわち、シンボル）が、送信ＲＦ信号のポイントに正確に一致する。しかしながら、干渉によってデジタル信号が劣化したことにより、このポイントが送信ＲＦ信号のものと正確に同じでなくなることもある。
【００２２】
検出器１０６は、プロセス２００のステップ２０４などにおいて、デジタル信号のノイズ電力を検出することもできる。ノイズ電力は、無線送信機によってデジタルシンボルストリームに埋め込まれた既知のシンボル（例えば、パイロット）の摂動を分析することによって検出することができる。ノイズ電力は、システムの干渉及び／又はノイズフロアの存在を表すことができる。従って、摂動の大きさは、干渉及び／又はノイズの大きさを表すことができる。既知のシンボルの摂動は、受け取ったシンボルと既知のコンスタレーションポイントとの間の距離として定義することができる。ノイズ電力σ2は、以下の式に基づいて計算することができ、
2018533048.tif 000003
ここでのＮは、観察間隔におけるパイロットシンボルの数であり、ｒｘiは受け取ったシンボルであり、ｐｉｌｏｔiは予想されるシンボルである。
【００２３】
検出されたポイント及び検出されたノイズ電力は、無線オーディオ受信機１００の検出器１０６から復調器１０８に提供することができる。復調器１０８は、プロセス２００のステップ２０６などにおいて、検出されたコンスタレーションポイントに基づいて硬ビットを生成することができる。硬ビットの値は０又は１とすることができ、検出されたコンスタレーションポイントから定義されたコンスタレーションポイントまでの距離に基づいて決定することができる。具体的に言えば、硬ビットの値は、検出されたコンスタレーションポイントまでの距離が最も近い定義されたコンスタレーションポイントとして決定することができる。
【００２４】
復調器１０８は、プロセス２００のステップ２０８などにおいて、検出されたコンスタレーションポイント及び検出されたノイズ電力に基づいて軟ビットを生成することもできる。軟ビットは、硬ビット生成強度の信頼性（confidence in the strength of the hard bit generation）を表すことができ、対数尤度比（log likelihood ratio）として計算することができる。この対数尤度比は、正規化されたコンスタレーションに対するノイズ電力の推定値に基づいて決定することができる。具体的に言えば、対数尤度比は、検出されたコンスタレーションポイントから対立するコンスタレーションポイントまでの距離に基づいて計算することができ、検出されたノイズ電力σ2によってスケーリングすることができる。対立するコンスタレーションポイントは、１などの検出ポイントと比べて０などの反対の結果を表すコンスタレーションポイントとすることができる。対数尤度比の大きさは、検出されたノイズ電力が高い時には低くなることができ、対照的に、検出されたノイズ電力が低い時には高くなることができる。所与のビットｂの近似対数尤度比Ｌは、以下の式に基づいて計算することができ、
2018533048.tif 000004
ここでのｘ及びｙは、検出ポイントの複素平面座標を表し、ｓx及びｓyは、ビットが０（Ｓ0）又は１（Ｓ1）である時を表すコンスタレーションポイントの座標を表す。プロセス２００の残りのステップ２１０〜２１６については後述する。
【００２５】
線形変調スキームに関する別の実施形態では、無線オーディオ受信機１００の軟判定オーディオ復号システムが、図３に示すプロセス３００によって説明する実施形態を利用することができる。この実施形態では、トレリス符号化変調を利用して、送信される一連のシンボルが抑制されるように、（オーディオを表す）ビットをシンボルにマッピングすることができる。トレリス符号化変調では、コンスタレーションのシンボル自体がビットを表すのではなく、むしろ一連のシンボルがビットを表す。受け取った一連のシンボルから、送信される可能性が最も高い一連のシンボルをビタビアルゴリズムによって決定し、送信される可能性が高い一連のシンボルに基づいて硬ビットを生成する。当業で周知のように、軟ビット、すなわち対数尤度比は、軟出力ビタビアルゴリズムによって生成することができる。軟ビットは、既知の合法的な一連のシンボル（ｋｎｏｗｎ  ｌｅｇａｌ  ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ  ｏｆ  ｓｙｍｂｏｌｓ）に対する復号された一連のシンボルの近接度に基づいて、硬ビットの生成強度の信頼性を表すことができる。
【００２６】
具体的には、プロセス３００のステップ３０２などにおいて、検出器１０６が、デジタル信号における一連のシンボルを検出することができる。理想的な条件では、検出された一連のシンボルが送信された一連のシンボルに正確に一致するが、デジタル信号が（干渉によって）劣化したことにより、検出された一連のシンボルが正確に同じものではない場合もある。検出された一連のシンボルは、検出器１０６から復調器１０８に提供することができる。復調器１０８は、プロセス３００のステップ３０４などにおいて、検出された一連のシンボルをビタビアルゴリズムに通すことにより、送信される可能性が高い一連のシンボルを決定することができる。送信される可能性が高い一連のシンボルは、複素平面における検出された一連のシンボルと既知の一連のシンボルとの間の誤差の程度に基づいて決定することができる。
【００２７】
復調器１０８は、プロセス３００のステップ３０６などにおいて、送信される可能性が高い一連のシンボルに基づいて硬ビットを生成することができる。硬ビットの値は、０又は１とすることができる。復調器１０８は、プロセス３００のステップ３０８などにおいて、検出された一連のシンボルを軟出力ビタビアルゴリズムに通すことに基づいて軟ビットを生成することもできる。軟ビットは、既知の合法的な一連のシンボルに対する検出された一連のシンボルの近接度に基づいて決定することができる。プロセス３００の残りのステップ３１０〜３１６については後述する。
【００２８】
パーシャルレスポンス非線形位相変調スキームについては、無線オーディオ受信機１００の軟判定オーディオ復号システムが、図４に示すプロセス４００によって説明する実施形態を利用することができる。この実施形態では、（オーディオを表す）ビットが送信信号の位相軌跡を決定することができる。位相軌跡は、システムのパーシャルレスポンスパラメータによって抑制される。受け取った位相軌跡から、送信される可能性が最も高い位相軌跡をビタビアルゴリズムによって決定し、送信される可能性が高い位相軌跡に基づいて硬ビットを生成する。当業で周知のように、軟ビット、すなわち対数尤度比は、軟出力ビタビアルゴリズムによって生成することができる。軟ビットは、既知の合法的な位相軌跡に対する検出された位相軌跡の近接度に基づいて、硬ビットの生成強度の信頼性を表すことができる。
【００２９】
具体的には、プロセス４００のステップ４０２などにおいて、検出器１０６が、デジタル信号における位相軌跡を検出することができる。理想的な条件では、検出された位相軌跡が送信された位相軌跡に正確に一致するが、デジタル信号が（干渉によって）劣化したことにより、検出された位相軌跡が正確に同じものではない場合もある。検出された位相軌跡は、検出器１０６から復調器１０８に提供することができる。復調器１０８は、プロセス４００のステップ４０４などにおいて、検出された位相軌跡をビタビアルゴリズムに通すことにより、送信される可能性が高い位相軌跡を決定することができる。
【００３０】
復調器１０８は、プロセス４００のステップ４０６などにおいて、送信される可能性が高い位相軌跡に基づいて硬ビットを生成することができる。硬ビットの値は、０又は１とすることができる。復調器１０８は、プロセス４００のステップ４０８などにおいて、検出された位相軌跡を軟出力ビタビアルゴリズムに通すことに基づいて軟ビットを生成することもできる。軟ビットは、既知の合法的な位相軌跡に対する検出された位相軌跡の近接度に基づいて決定することができる。プロセス４００の残りのステップ４１０〜４１６については後述する。
【００３１】
いくつかの実施形態では、プロセス２００、３００、４００が、当業で周知のような軟入力軟出力順方向誤り訂正（ＦＥＣ）コードを利用して、生成された軟ビットをさらに精細化する能力を含むこともできる。具体的に言えば、送信機は、送信前にＦＥＣを用いてデジタルビットストリームを符号化することができる。受信機１００は、ＦＥＣを用いて符号化されたデジタル信号を受け取るＦＥＣデコーダを含むことができる。ＦＥＣデコーダは、生成された軟ビットを受け取って元々のデジタルビットストリームを回復しようと試みることもできる。ＦＥＣデコーダは、ソフトオーディオデコーダ１１０がデジタル信号をデジタルオーディオ信号に復号すべきかどうかを修正された軟ビットに基づいて判断するように、生成された軟ビットを修正することができる。
【００３２】
プロセス２００、３００、４００では、ステップ２０８、３０８、４０８において生成される対数尤度比を、正値、ゼロ値又は負値とすることができる。対数尤度比がゼロである場合には、硬ビットが０又は１である信頼性が等しい。対数尤度比が正である場合には、硬ビットが０である信頼性が高く、対照的に対数尤度比が負である場合には、硬ビットが１である信頼性が高い。対数尤度比の大きさは、信頼度を示すことができる。
【００３３】
プロセス２００、３００及び４００では、硬ビット及び軟ビットを復調器１０８からソフトオーディオデコーダ１１０に提供することができる。ソフトオーディオデコーダ１１０は、プロセス２００のステップ２１０及び２１２、プロセス３００のステップ３１０及び３１２、並びにプロセス４００のステップ４１０及び４１２などにおいて、デジタル信号をデジタルオーディオ信号に復号すべきかどうかを軟ビットに基づいて判断し、デジタルオーディオ信号を生成又はミュートすることができる。ソフトオーディオデコーダ１１０は、軟閾値復号（ｓｏｆｔ  ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ  ｄｅｃｏｄｉｎｇ）又は軟ビット復号を利用して、デジタル信号をオーディオ信号に復号すべきかどうかを判断することができる。
【００３４】
軟閾値復号に関連するソフトオーディオデコーダ１１０の実施形態では、オーディオコードワードのビットのサブセットを、高い知覚的重要度を有するものとして指定することができる。このコードワードビットのサブセットは、知覚的に重要な周波数範囲、及び／又は知覚的に最低限許容できるオーディオ信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を表すことができる。後述するように、高い知覚的重要度を有するものとして指定されたコードワードビットのサブセットは、最終的にオーディオに復号することができる。
【００３５】
高い知覚的重要度を有するものとしてコードワードビットを指定するために周波数応答を調べることに関しては、プロセス２００のステップ２１０及び２１２、プロセス３００のステップ３１０及び３１２、並びにプロセス４００のステップ４１０及び４１２などにおいて、図５に示すプロセス５００を利用して、軟ビットに基づいてデジタル信号を復号すべきか、それともミュートすべきかを決定することができる。人間に聞こえる典型的な周波数範囲は、約０〜２４ｋＨｚとすることができる。しかしながら、特定の周波数範囲は、他の周波数範囲よりも高い知覚的重要度を有すると見なすことができる。例えば、オーディオが０〜１２ｋＨｚなどの第１の周波数範囲内にある場合には、デジタル信号における対応するコードワードビットに高い知覚的重要度を割り当てることができる。この例では、１２ｋＨｚよりも高い周波数のオーディオは、通常は聞くのが困難であるという理由で重要度が低いと見なすことができる。別の例として、０〜６ｋＨｚの周波数範囲にあるオーディオに対応するコードワードビットに高い知覚的重要度を割り当て、６ｋＨｚよりも高い周波数のオーディオを重要度が低いと見なすこともできる。オーディオの知覚的重要度を決定する周波数範囲は、他にも可能であり検討される。また、上記では２つの周波数範囲について説明したが、例えば０〜８ｋＨｚを１つのクラスの高い知覚的重要度として利用し、８〜１６ｋＨｚを別のクラスの高い知覚的重要度として利用し、１６〜２４ｋＨｚを高い知覚的重要度を有していないものとして利用するなど、２つより多くの周波数範囲を利用することもできる。
【００３６】
符号化オーディオ及び周波数応答検査の場合、ソフトオーディオデコーダ１１０は、図５に示すプロセス５００のステップ５０２などにおいて、デジタル信号をコードワードビットに復号することができる。ソフトオーディオデコーダ１１０は、ステップ５０４などにおいて、オーディオ信号の高い知覚的重要度及び低い知覚的重要度を表すコードワードビットのサブセットを識別することができる。ステップ５０６などにおいて、サブセットの各々に関連する（軟ビットとして表される）対数尤度比を所定の閾値と比較することができる。高い知覚的重要度を有する指定されたサブセットに関連する対数尤度比が所定の閾値以上である場合、ソフトオーディオデコーダ１１０は、ステップ５０８などにおいて、硬ビットに基づいてコードワードを生成することができる。一方で、高い知覚的重要度を有する指定されたサブセットに関連する対数尤度比が所定の閾値未満である場合、ソフトオーディオデコーダ１１０は、ステップ５１２などにおいてゼロサンプルコードワードを生成することができる。低い知覚的重要度を有する指定されたサブセットに関連する対数尤度比が所定の閾値未満である場合、ソフトオーディオデコーダ１１０は、ステップ５１６などにおいて、低い知覚的重要度を有するコードワードビットのサブセットについて部分的ゼロサンプルコードワード（ｐａｒｔｉａｌ  ｚｅｒｏ  ｓａｍｐｌｅ  ｃｏｄｅｗｏｒｄ）を生成することもできる。従って、符号化オーディオでは、結果として得られる出力オーディオ信号が、硬ビット、ミュート（ゼロサンプルコードワード）、又は重要度の低いビットがミュートされた知覚的に重要なビットに基づくことができる。
【００３７】
知覚的格付けを表す品質としてのオーディオのＳＮＲに関しては、プロセス２００のステップ２１０及び２１２、プロセス３００のステップ３１０及び３１２、並びにプロセス４００のステップ４１０及び４１２などにおいて、図６に示すプロセス６００を利用して、軟ビットに基づいてデジタル信号を復号すべきか、それともミュートすべきかを決定することができる。知覚的に重要なビットは、その正しい送信によって知覚的に許容できる（ただし低下した）オーディオＳＮＲを生じるコードワードビットとすることができる。換言すれば、知覚的に重要なコードワードのビットのみを復号できる場合には、コードワードの全てのビットを正常に復号できる場合と比べてオーディオＳＮＲを低下させることができる。例えば、８ビットのコードワードでは、４つの最上位ビットが２４ｄＢのオーディオＳＮＲを達成することができ、これらのビットが知覚的に重要と見なされる。この例では、４つの知覚的に重要なビットが正常に送信されたと仮定すると、コードワードの４つの最下位ビットがさらなる２４ｄＢのオーディオＳＮＲを表すことができる。この場合、最初の２４ｄＢのオーディオＳＮＲの方が２４ｄＢから４８ｄＢへのステップよりも知覚的関連性が高いので、４つの最下位ビットを重要度が低いものと見なすことができる。
【００３８】
ソフトオーディオデコーダ１１０は、図６に示すプロセス６００のステップ６０２などにおいて、デジタル信号をコードワードビットに復号することができる。ソフトオーディオデコーダ１１０は、ステップ６０４などにおいて、知覚的に最低限許容できるＳＮＲを有するオーディオ信号を表すコードワードビットの第１のサブセットと、第１のサブセットによって確立される、知覚的に最低限許容できるＳＮＲを上回るＳＮＲを有するオーディオ信号を表すコードワードビットの第２のサブセットとを識別することができる。ステップ６０６などにおいて、各サブセットに関連する（軟ビットによって表されるような）対数尤度比を所定の閾値と比較することができる。第１のサブセットに関連する対数尤度比が所定の閾値以上である場合、ソフトオーディオデコーダ１１０は、ステップ６０８などにおいて、硬ビットに基づいてコードワードを生成することができる。一方で、第１のサブセットに関連する対数尤度比が所定の閾値未満である場合、ソフトオーディオデコーダ１１０は、ステップ６１２などにおいて、ゼロサンプルコードワードを生成することができる。第２のサブセットに関連する対数尤度比が所定の閾値未満である場合、ソフトオーディオデコーダ１１０は、ステップ６１６などにおいて、低い知覚的重要度を有するコードワードビットのサブセットについて部分的ゼロサンプルコードワードを生成することもできる。
【００３９】
ＰＣＭオーディオなどの未符号化オーディオの場合には、全てのビットが等しい重要度を有する。この場合、プロセス２００のステップ２１０及び２１２、プロセス３００のステップ３１０及び３１２、並びにプロセス４００のステップ４１０及び４１２などにおいて、図７に示すプロセス７００を利用して、軟ビットに基づいてデジタル信号を復号すべきか、それともミュートすべきかを決定することができる。ソフトオーディオデコーダ１１０は、プロセス７００のステップ７０２などにおいて、デジタル信号をビットに復号することができる。ステップ７０４などにおいて、ＰＣＭオーディオに関連する（軟ビットによって表されるような）対数尤度比を所定の閾値と比較することができる。ＰＣＭオーディオに関連する対数尤度比が所定の閾値以上である場合、ソフトオーディオデコーダ１１０は、ステップ７０６などにおいて、硬ビットに基づいてＰＣＭオーディオサンプルを生成することができる。一方で、ＰＣＭオーディオに関連する対数尤度比が所定の閾値未満である場合、ソフトオーディオデコーダ１１０は、ステップ７１０などにおいて、ゼロＰＣＭオーディオサンプルを生成することができる。従って、未符号化オーディオでは、結果として得られる出力オーディオ信号が、硬ビット又はミュート（ゼロＰＣＭオーディオサンプル）のいずれかに基づくことができる。
【００４０】
ソフトオーディオデコーダ１１０によって使用される所定の閾値は、経験的に決定することができる。例えば、偽陽性を最小化しながらエラーの識別を最大化する閾値（すなわち、対数尤度比が閾値を下回る、エラーのないビット）を選択できるように対数尤度比値と実際のエラーとの間の相関を決定するモデルを利用することができる。別の例として、デジタル信号にエラーが導入された時のオーディオコーデックの挙動を評価することにより、主観的基準に基づいて閾値を決定することもできる。
【００４１】
軟ビット復号に関連するソフトオーディオデコーダ１１０の実施形態では、ソフトオーディオデコーダ１１０が、ビット単位の対数尤度比値（すなわち、軟ビット）と、考えられる各コードワードの尤度などの、コードワードの分布の演繹的知識とに基づいて、デジタル信号又はゼロサンプルコードワードからコードワードを生成することができる。コードワードの分布は、短期ヒストグラムを用いて予め生成しておくことも、又はリアルタイムで計算することもできる。軟ビット復号は、オーディオコーデックを利用した符号化オーディオのみに適用可能である。
【００４２】
ソフトオーディオデコーダ１１０は、対数尤度比値を使用して、遷移確率、すなわち全ての送信される可能性のあるコードワードの組に対する受け取られたコードワードの尤度を決定することができる。ソフトオーディオデコーダ１１０は、コードワードの遷移確率及び分布を利用して、受け取られたコードワードを所与とした時に考えられる各コードワードの尤度を示す経験的確率を生成することができる。ソフトオーディオデコーダ１１０は、これらの確率に基づいて最も可能性の高いコードワードを出力することができる。
【００４３】
ミュートは、対数尤度比の大きさが小さく硬ビットの信頼性が低いことを示す場合に、軟ビット復号によって生じることができる。例えば、オーディオコーデックは、適応的差分パルス符号変調（ＡＤＰＣＭ）として知られているクラスに属することができる。この種のコーデックでは、コードワードの分布の演繹的知識の重みが、沈黙に対応するコードワード範囲の中心に重く加わる。従って、対数尤度比の大きさが比較的小さい場合、軟ビットデコーダは、結果的にオーディオをミュートさせるコードワードを出力する。
【００４４】
ソフトオーディオデコーダ１１０が軟閾値復号を利用するか、それとも軟ビット復号を利用するかに関わらず、コードワード又は（オーディオを生成すべき旨を示す）ＰＣＭオーディオサンプルを生成する場合には、プロセス２００のステップ２１４、プロセス３００のステップ３１４、又はプロセス４００のステップ４１４などにおいて、オーディオコーデック／プロセッサ１１２が、コードワード又はＰＣＭオーディオサンプルに基づいてデジタルオーディオ信号を生成することができる。とりわけ、これらのステップを図５のステップ５１０及び５１８、図６のステップ６１０及び６１８、並びに図７のステップ７０８に具体的に示す。図５及び図６の場合には、硬ビットを有するコードワードに基づいて（ステップ５１０及び６１０）、或いは硬ビット及びゼロサンプルビットを有するコードワードに基づいて（ステップ５１８及び６１８）デジタルオーディオ信号を生成することができる。図７の場合には、ＰＣＭオーディオサンプルに基づいてデジタルオーディオ信号を生成することができる（ステップ７０８）。
【００４５】
一方で、ソフトオーディオデコーダ１１０がゼロサンプルコードワード又は（オーディオをミュートすべき旨を示す）ゼロＰＣＭオーディオサンプルを生成した場合、オーディオコーデック／プロセッサ１１２は、プロセス２００のステップ２１６、プロセス３００のステップ３１６又はプロセス４００のステップ４１６などにおいてオーディオ信号をミュートすることができる。とりわけ、これらのステップを図５のステップ５１４、図６のステップ６１４及び図７のステップ７１２に具体的に示す。図５及び図６の場合には、ゼロサンプルコードワードを有するコードワードに基づいてデジタルオーディオ信号をミュートすることができ（ステップ５１４及び６１４）、図７の場合には、ゼロＰＣＭオーディオサンプルに基づいてデジタルオーディオ信号をミュートすることができる（ステップ７１２）。いくつかの実施形態では、オーディオコーデック／プロセッサ１１２からの出力デジタルオーディオ信号を、デジタル−アナログコンバータ１１４によって出力アナログオーディオ信号１１６に変換することができる。出力アナログオーディオ信号１１６は望むように利用することができ、例えば下流の装置（例えばミキサ、録音機など）によってさらに処理してスピーカで再生することなどができる。
【００４６】
図中のあらゆるプロセスの説明又はブロックは、プロセスにおける特定の論理関数又は論理ステップを実行するための１又は２以上の実行可能命令を含むモジュール、セグメント又はコード部分を表すものとして理解すべきであり、当業者であれば理解するように、関連する機能に応じて実質的に同時の又は逆順での実行を含む図示又は説明したものとは異なる順序で機能を実行できる別の実装も本発明の実施形態の範囲に含まれる。
【００４７】
本開示は、様々な実施形態の構築方法及び使用方法を技術に従って説明するためのものであり、その真の意図する公正な範囲及び趣旨を限定するものではない。上述の説明は、包括的であることや、又は開示した正確な形に限定されることを意図するものではない。上記の教示に照らして修正例及び変形例が可能である。（単複の）実施形態は、説明する技術の原理及びその実施可能な応用を示すとともに、様々な実施形態の技術、及び想定される特定の用途に適した様々な修正例を当業者が利用できるように選択して説明したものである。このような全ての修正例及び変形例は、これらの権利を公正に、法的に、かつ公平に認める外延に従って解釈した場合、本出願の係属中に補正される可能性もある添付の特許請求の範囲によって定められる実施形態及びその全ての同等物の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４８】
１００  無線オーディオ受信機
１０２  受信アンテナ
１０４  ＡＤＣ
１０６  検出器
１０８  復調器
１１０  ソフトオーディオデコーダ
１１２  オーディオコーデック／処理
１１４  ＤＡＣ
１１６  オーディオ出力
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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