[發(fā)明專利]一種實現(xiàn)音頻變調的方法和裝置

有效

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• 申請日: 2010-03-18
• 公開（公告）號: CN101847404A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發(fā)明（設計）人: 李靚;潘興德
• 申請（專利權）人: 北京天籟傳音數(shù)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(chǎn)權代理有限公司 11018
• 代理人: 謝安昆;宋志強

技術領域

本發(fā)明涉及音頻處理技術領域，特別涉及一種實現(xiàn)音頻變調的方法和裝置。

背景技術

眾所周知，聲音的基本要素主要有：音調、音強和音色。音頻變調是指在保持音頻信號的播放時間不變的前提下，改變聲音的音調，將音調升高或降低。音頻變調可改變聲音的特征，是音頻處理中的一項熱門技術，在許多方面都存在著廣泛的應用，比如音樂合成、配音、網(wǎng)絡視頻聊天以及保密電話等等，其中一種典型的應用當屬卡拉OK機，其伴唱系統(tǒng)中即可運用音頻變調技術，通過調整伴奏音樂的音調以適合演唱者的嗓音。可以預見，隨著互聯(lián)網(wǎng)和多媒體技術的迅速發(fā)展，對音頻變調技術的需要將會越來越多。

現(xiàn)有樂音體系中，根據(jù)振動頻率的不同，可將音調劃分成不同的音級，世界上普遍采用的劃分方式為12平均律。12平均律是指將一個純八度劃分為12個均等的頻率成分，即12個半音，各相鄰半音的振動頻率相差2^1/12，一個純八度內的各半音間的振動頻率最大相差2倍。如果將各頻率成分的振動頻率升高2^1/12倍，則相當于將音調升高了一個半音，反之，如果將各頻率成分的振動頻率降低2^1/12倍，則相當于將音調降低了一個半音。

基于上述介紹，假設某音頻信號的原始頻率為f，經(jīng)過音頻變調后的頻率為f′，那么則有：

f′＝f*2^d/12，d＝±1，±2，…，±12；

其中，d稱為變調模式，當d＞0時表示升調，反之表示降調。d的取值每增大或減小1，表示將音調升高或降低了一個半音。

基于上述f′＝f*2^d/12，可推導出變調因子通常將變調因子α表示為分數(shù)形式，即q和p作為變調因子α的分子和分母，均為整數(shù)，且兩者之間無公約數(shù)(除1以外)。

如前所述，隨著互聯(lián)網(wǎng)和多媒體技術的迅速發(fā)展，對音頻變調技術的需要將會越來越多，但是，現(xiàn)有技術中還沒有一種有效的音頻變調方式，從而給用戶的使用帶來了很大的不便。

發(fā)明內容

有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種實現(xiàn)音頻變調的方法，能夠有效地實現(xiàn)升調或降調。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種實現(xiàn)音頻變調的裝置，能夠有效地實現(xiàn)升調或降調。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的：

一種實現(xiàn)音頻變調的方法，該方法包括：

根據(jù)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(shù)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(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)刪除處理。

一種實現(xiàn)音頻變調的裝置，包括：

確定單元，用于根據(jù)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(shù)形式進行表示后的分子q和分母p；

處理單元，用于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(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)刪除處理。

可見，采用本發(fā)明的技術方案，通過改變采樣頻率來改變音頻信號的頻率，并對改變頻率后的音頻信號進行數(shù)據(jù)復制和數(shù)據(jù)刪除等處理，從而不但保持了音頻信號的播放時間不變，而且有效地實現(xiàn)了升調和降調。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實現(xiàn)音頻變調的方法實施例的流程圖。

圖2為本發(fā)明方法實施例中的重采樣濾波過程示意圖。

圖3為本發(fā)明方法實施例中的升調過程示意圖。

圖4為本發(fā)明方法實施例中的降調過程示意圖。

圖5為本發(fā)明實現(xiàn)音頻變調的裝置實施例的組成結構示意圖。