[發明專利]一種實現音頻變調的方法和裝置

有效

• 申請號: 201010129147.2
• 申請日: 2010-03-18
• 公開（公告）號: CN101847404A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發明（設計）人: 李靚;潘興德
• 申請（專利權）人: 北京天籟傳音數字技術有限公司
• 主分類號: G10L11/06
• 分類號: G10L11/06;G10L13/08;G10L19/14
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 謝安昆;宋志強

1.一種實現音頻變調的方法，其特征在于，該方法包括：

根據接收到的變調模式d，確定變調因子α，并進一步確定將所述變調因子α用分數形式進行表示后的分子q和分母p；

針對每一音頻信號輸入幀X，分別進行以下處理：

基于所述q和p，對所述音頻信號輸入幀X進行時域上的重采樣濾波；

對進行重采樣濾波后的音頻信號輸入幀X進行清、濁音判決，并確定所述進行重采樣濾波后的音頻信號輸入幀X的基音周期；

根據所述變調模式d確定需要升調還是降調，如果需要升調，則基于清、濁音判決結果，對所述進行重采樣濾波后的音頻信號輸入幀X進行以所述基音周期為單位的數據復制處理，如果需要降調，則基于清、濁音判決結果，對所述進行重采樣濾波后的音頻信號輸入幀X進行以所述基音周期為單位的數據刪除處理。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述q和p，對所述音頻信號輸入幀X進行時域上的重采樣濾波包括：

對所述音頻信號輸入幀X進行p倍的線性插值；

將進行線性插值后的音頻信號輸入幀X通過低通濾波器進行低通濾波，所述低通濾波器的增益為p，截止頻率為π/q和π/p中的較小值；

將進行低通濾波后的音頻信號輸入幀X進行q倍的采樣。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述對進行重采樣濾波后的音頻信號輸入幀X進行清、濁音判決，并確定基音周期包括：

計算其中，s(n)表示音頻信號強度，N表示進行重采樣濾波后的音頻信號輸入幀X的長度，τ表示延遲參數，為正整數，取值范圍預先設定；

確定不同的延遲參數τ對應的ρ(τ)中的最大值，并將所述最大值與預先設定的閾值進行比較，如果所述最大值小于所述閾值，則確定所述進行重采樣濾波后的音頻信號輸入幀X為清音幀，否則，為濁音幀，并將所述最大值對應的延遲參數τ確定為所述進行重采樣濾波后的音頻信號輸入幀X的基音周期。

4.根據權利要求1～3中任一項所述的方法，其特征在于，所述根據所述變調模式d確定需要升調還是降調包括：

如果所述變調模式d的取值大于0，則確定需要升調，如果所述變調模式d的取值小于0，則確定需要降調。

5.根據權利要求1～3中任一項所述的方法，其特征在于，所述基于清、濁音判決結果，對所述進行重采樣濾波后的音頻信號輸入幀X進行以所述基音周期為單位的數據復制處理包括：

A1、將所述進行重采樣濾波后的音頻信號輸入幀X平均分為4個子塊，并計算每個子塊的能量，比較每兩個相鄰子塊的能量大小，如果存在突變，即存在后一子塊的能量為與其相鄰的前一子塊的能量的12倍的情況，則確定所述進行重采樣濾波后的音頻信號輸入幀X為突變幀，并記錄下發生突變的子塊位置；

A2、將所述進行重采樣濾波后的音頻信號輸入幀X拼接在所保存的超出前一音頻信號輸出幀長度的數據之后，所述前一音頻信號輸出幀為緊鄰所述音頻信號輸入幀X的前一音頻信號輸入幀對應的音頻信號輸出幀；

A3、計算需要復制的數據的長度CL；

A4、確定所述CL是否大于0，如果是，則執行步驟A5，否則，執行步驟A11；

A5、如果所述進行重采樣濾波后的音頻信號輸入幀X為濁音幀，則根據所述CL以及基音周期，計算需復制基音周期的個數R，然后執行步驟A6，如果為清音幀，則執行步驟A10；

A6、如果所述進行重采樣濾波后的音頻信號輸入幀X為突變幀，且發生突變的子塊位置為第4子塊，則執行步驟A7，如果發生突變的子塊位置不是第4子塊，則執行步驟A8；

A7、以第3子塊的結束位置作為復制起始點，將位于所述復制起始點之前，且緊鄰所述復制起始點的基音周期數據作為復制源，進行R次復制，并將第4子塊的數據拼接在復制的基音周期數據之后，之后，將本步驟中拼接后的數據進一步拼接在步驟A2中拼接后的數據之后，然后執行步驟A9；

A8、以第4子塊的結束位置作為復制起始點，將位于所述復制起始點之前，且緊鄰所述復制起始點的基音周期數據作為復制源，進行R次復制，并將復制的基音周期數據拼接在步驟A2中拼接后的數據之后，然后執行步驟A9；

A9、計算當前拼接出的數據超出音頻信號輸出幀X’的長度OL，然后執行步驟A12；所述音頻信號輸出幀X’表示所述音頻信號輸入幀X對應的音頻信號輸出幀；

A10、以第4子塊的結束位置作為復制起始點，復制所述復制起始點之前，且緊鄰所述復制起始點的長度為CL的數據，并將復制的長度為CL的數據拼接在步驟A2中拼接后的數據之后，將OL設置為0，之后執行步驟A13；

A11、將OL設置為CL的相反數，然后執行步驟A12；

A12、將超出音頻信號輸出幀X’長度的數據進行保存，然后執行步驟A13；

A13、輸出升調后的音頻信號輸出幀X’。