УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ ГЕНЕРИРОВАНИЯ РАСШИРЕННОГО ПО ЧАСТОТЕ СИГНАЛА, ИСПОЛЬЗУЯ ФОРМИРОВАНИЕ СИГНАЛА РАСШИРЕНИЯ

1. Устройство для генерирования сигнала (140) с улучшенным спектром, содержащее:
вычислитель (500) для вычисления значения, описывающего распределение энергии относительно частоты в основном сигнале (110, 120);
генератор (200) сигнала для генерирования сигнала (130) расширения, содержащего частотный диапазон расширения, не включенный в основной сигнал, из основного сигнала (502), и
в котором генератор (200) сигнала конфигурируется для того, чтобы формировать сигнал расширения или основной сигнал так, чтобы спектральная огибающая сигнала расширения или основного сигнала зависела от значения (501), описывающего распределение энергии относительно частоты в основном сигнале,
при этом генератор (200) сигнала конфигурируется, чтобы сформировать сигнал расширения или основной сигнал так, чтобы уменьшение первой спектральной огибающей от первой частоты в частотном диапазоне расширения ко второй более высокой частоте в частотном диапазоне расширения было получено для первого значения, описывающего первое распределение энергии, и так чтобы уменьшение второй спектральной огибающей от первой частоты в диапазоне расширения ко второй частоте в диапазоне расширения было получено для второго значения, описывающего второе распределение энергии,
в котором вторая частота больше, чем первая частота,
в котором уменьшение второй спектральной огибающей больше, чем уменьшение первой спектральной огибающей, и
в котором первое значение указывает, что основной сигнал имеет концентрацию энергии на более высокой частоте основного сигнала по сравнению со вторым значением.
2. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее объединитель (300) для объединения сигнала (130) расширения и основного сигнала (120), чтобы получить сигнал с улучшенным спектром (300, 140).
3. Устройство по п. 1, в котором вычислитель (500)
конфигурируется, чтобы вычислять меру для спектрального центроида текущего кадра как значение относительно распределения энергии,
при этом генератор (200) сигнала конфигурируется, чтобы выполнять формирование в соответствии со значением для спектрального центроида, так, чтобы спектральный центроид на более высокой частоте приводил к меньшему наклону спектрального огибающей, чем спектральный центроид на более низкой частоте.
4. Устройство по п. 1, в котором вычислитель (500) конфигурируется, чтобы вычислить информацию относительно распределения энергии, используя только часть частоты основного сигнала, причем эта часть частоты основного сигнала начинается на первой частоте (410) и заканчивается на второй частоте, более высокой, чем первая частота (410), при этом первая частота выше, чем самая низкая частота основного сигнала, или вторая частота является самой высокой частотой основного сигнала.
5. Устройство по п. 1, в котором значение, описывающее распределение энергии, вычислено, используя следующее уравнение:
в котором sp - значение, описывающее распределение энергии, в котором xover - частота (420) разделения, в котором E (i) - энергия поддиапазона i, и в котором start - индекс поддиапазона, относящегося к частоте (410), являющейся выше, чем самая низкая частота основного сигнала, и в котором i является целочисленным индексом поддиапазона.
6. Устройство по п. 1, в котором генератор сигнала конфигурируется для того, чтобы применять коэффициент формирования к сигналу ввода, при этом коэффициент формирования вычисляют на основании следующего уравнения:
att = p(sp);
в котором att - значение, влияющее на коэффициент формирования, и p - полином, и sp - значение на распределении частоты, вычисленном вычислителем (500).
7. Устройство по п. 1, в котором генератор (200) сигнала конфигурируется для того, чтобы выполнить формирование,
используя следующее уравнение:
где  - вещественная часть сформированной выборки поддиапазона, t - индекс времени, xover - частота (420) разделения, f - индекс частоты, и att - константа, выведенная из значения на спектральном распределении, Qr - вещественная часть выборки поддиапазона до формирования, и Qi - мнимая часть выборки поддиапазона до формирования.
8. Устройство по п. 1, в котором основной сигнал содержит множество частотных поддиапазонов основного сигнала,
при этом вычислитель (500) конфигурируется, чтобы вычислять индивидуальные энергии частотных диапазонов основного сигнала и вычислять информацию относительно распределения энергии, используя индивидуальные энергии (604).
9. Устройство по п. 1, в котором основной сигнал содержит множество частотных диапазонов основного сигнала, при этом генератор (200) сигнала конфигурируется, чтобы скопировать или зеркально отразить (202) один или множество частотных диапазонов основного сигнала, чтобы получить множество частотных диапазонов сигнала расширения, формирующих частотный диапазон расширения.
10. Устройство по п. 1, в котором вычислитель (500) конфигурируется, чтобы вычислять значение на основании следующего уравнения:
i
i
i
i
в котором a - постоянный параметр для частотного диапазона i основного сигнала, в котором E(i) является энергией в частотном диапазоне i, в котором b является постоянным параметром для диапазона i основного сигнала и значения b являются меньшими, чем значения a, и в котором постоянные параметры таковы, что параметр для частотного диапазона, имеющего более высокий индекс i, больше, чем параметр для частотного диапазона, имеющего более низкий индекс i.
11. Устройство по п. 1, в котором генератор (200) сигнала
конфигурируется, чтобы выполнять, последовательно или одновременно формированию (204) сигнала расширения или основного сигнала, операцию временного сглаживания (206), при этом операция временного сглаживания содержит нахождение решения об интенсивности сглаживания и применение операции сглаживания к частотному диапазону расширения или основному сигналу на основании этого решения.
12. Устройство по п. 1, в котором генератор (200) сигнала конфигурируется, чтобы применить для каждого диапазона ограничение энергии (208) после формирования (204) или временного сглаживания (206) или одновременно с формированием (204) или временным сглаживанием (206).
13. Способ генерирования сигнала (140) с улучшенным спектром, содержащий:
вычисление (500) значения, описывающего распределение энергии относительно частоты в основном сигнале (110, 120);
генерирование (200) сигнала (130) расширения, содержащего частотный диапазон расширения, не включенный в основной сигнал, из основного сигнала (502), и
в котором генерирование (200) содержит формирование сигнала расширения или основного сигнала так, чтобы спектральная огибающая сигнала расширения или основного сигнала зависела от значения (501), описывающего распределение энергии относительно частоты в основном сигнале,
при этом генерирование (200) содержит формирование сигнала расширения или основного сигнала так, чтобы уменьшение первой спектральной огибающей от первой частоты в частотном диапазоне расширения ко второй более высокой частоте в частотном диапазоне расширения было получено для первого значения, описывающего первое распределение энергии, и так чтобы уменьшение второй спектральной огибающей от первой частоты в диапазоне расширения ко второй частоте в диапазоне расширения было получено для второго значения, описывающего второе распределение энергии,
в котором вторая частота больше, чем первая частота,
в котором уменьшение второй спектральной огибающей больше, чем уменьшение первой спектральной огибающей, и
в котором первое значение указывает, что основной сигнал имеет концентрацию энергии на более высокой частоте основного сигнала по сравнению со вторым значением.
14. Система для обработки сигналов аудио, содержащая:
кодер (1500) для генерирования кодированного основного сигнала (110); и
устройство для генерирования сигнала с улучшенным спектром по любому из пунктов 1-12.
15. Способ обработки сигналов аудио, содержащий:
генерирование (1500) кодированного основного сигнала (110); и
генерирование сигнала с улучшенным спектром в соответствии со способом по п. 13.
16. Компьютерная программа для выполнения, при исполнении на компьютере или процессоре, способа по п. 13 или 15.