[發(fā)明專利]頻帶擴(kuò)展方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711321259.6
• 申請日: 2017-12-12
• 公開（公告）號: CN107993672B
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王征韜
• 申請（專利權(quán)）人: 騰訊音樂娛樂科技（深圳）有限公司
• 主分類號: G10L21/038
• 分類號: G10L21/038;G10L21/0388;G10L25/24
• 代理公司: 深圳翼盛智成知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 44300
• 代理人: 黃威

1.一種頻帶擴(kuò)展方法，其特征在于，包括：

從預(yù)設(shè)寬頻帶信號中進(jìn)行采樣，生成預(yù)設(shè)窄頻帶信號；

獲取所述預(yù)設(shè)窄頻帶信號的低頻頻譜，并從獲取的低頻頻譜中提取梅爾頻率倒譜系數(shù)MFCC；將從所述預(yù)設(shè)窄頻帶信號的低頻頻譜中提取的MFCC輸入第一預(yù)設(shè)網(wǎng)絡(luò)，得到高頻頻譜包絡(luò)，根據(jù)得到的高頻頻譜包絡(luò)將所述預(yù)設(shè)窄頻帶信號的低頻頻譜擴(kuò)展為高頻頻譜，將擴(kuò)展得到的高頻頻譜進(jìn)行頻時變換，得到第一預(yù)設(shè)高頻信號；將所述預(yù)設(shè)窄頻帶信號輸入第二預(yù)設(shè)網(wǎng)絡(luò)，得到第二預(yù)設(shè)高頻信號；將所述第一預(yù)設(shè)高頻信號和所述第二預(yù)設(shè)高頻信號作為卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入，將卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出的寬頻帶信號與對應(yīng)的所述預(yù)設(shè)寬頻帶信號的均方誤差作為損失函數(shù)，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練，得到第三預(yù)設(shè)網(wǎng)絡(luò)；

將待處理窄頻帶信號的梅爾頻率倒譜系數(shù)MFCC輸入所述第一預(yù)設(shè)網(wǎng)絡(luò)，利用所述第一預(yù)設(shè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行頻域包絡(luò)預(yù)測，得到高頻頻譜包絡(luò)；

根據(jù)預(yù)測得到的高頻頻譜包絡(luò)將所述待處理窄頻帶信號的低頻頻譜擴(kuò)展為高頻頻譜；

將擴(kuò)展得到的高頻頻譜進(jìn)行頻時變換，得到第一目標(biāo)高頻信號；

將所述待處理窄頻帶信號輸入所述第二預(yù)設(shè)網(wǎng)絡(luò)，利用所述第二預(yù)設(shè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行時域插值，得到第二目標(biāo)高頻信號；

將所述第一目標(biāo)高頻信號和所述第二目標(biāo)高頻信號輸入所述第三預(yù)設(shè)網(wǎng)絡(luò)，利用所述第三預(yù)設(shè)網(wǎng)絡(luò)將所述第一目標(biāo)高頻信號與所述第二目標(biāo)高頻信號進(jìn)行融合，得到目標(biāo)寬頻帶信號。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頻帶擴(kuò)展方法，其特征在于，在將待處理窄頻帶信號的MFCC輸入所述第一預(yù)設(shè)網(wǎng)絡(luò)之前，還包括：

將所述預(yù)設(shè)寬頻帶信號和所述預(yù)設(shè)窄頻帶信號作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練，得到所述第一預(yù)設(shè)網(wǎng)絡(luò)和所述第二預(yù)設(shè)網(wǎng)絡(luò)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的頻帶擴(kuò)展方法，其特征在于，將所述預(yù)設(shè)寬頻帶信號和所述預(yù)設(shè)窄頻帶信號作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練，得到所述第一預(yù)設(shè)網(wǎng)絡(luò)，包括：

將從所述預(yù)設(shè)窄頻帶信號的低頻頻譜中提取的MFCC作為卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入，將卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出的高頻頻譜包絡(luò)與對應(yīng)的所述預(yù)設(shè)寬頻帶信號的高頻頻譜包絡(luò)的均方誤差作為損失函數(shù)，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練，得到所述第一預(yù)設(shè)網(wǎng)絡(luò)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的頻帶擴(kuò)展方法，其特征在于，將所述預(yù)設(shè)寬頻帶信號和所述預(yù)設(shè)窄頻帶信號作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練，得到所述第二預(yù)設(shè)網(wǎng)絡(luò)，包括：

將所述預(yù)設(shè)窄頻帶信號作為卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入，將卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出的寬頻帶信號與對應(yīng)的所述預(yù)設(shè)寬頻帶信號的均方誤差作為損失函數(shù)，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練，得到所述第二預(yù)設(shè)網(wǎng)絡(luò)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頻帶擴(kuò)展方法，其特征在于，在從預(yù)設(shè)寬頻帶信號中進(jìn)行采樣，生成預(yù)設(shè)窄頻帶信號之后，還包括：

對所述預(yù)設(shè)窄頻帶信號進(jìn)行分幀，每幀長度為2ⁿ，n為正整數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任意一項(xiàng)所述的頻帶擴(kuò)展方法，其特征在于，所述方法還包括：

濾除所述目標(biāo)寬頻帶信號中的噪聲。