一種用于修改音頻信號的裝置，包括包絡形狀確定器、濾波器組處理器、信號處理器、合成器和包絡整形器。包絡形狀確定器基于表示時域輸入音頻信號的頻域音頻信號來確定包絡形狀系數，以及濾波器組處理器基于頻域音頻信號來生成次頻帶域中的多個帶通信號。此外，信號處理器基于預定修改目標來修改多個次頻帶域帶通信號中的一個次頻帶域帶通信號。合成器合成包括修改后的次頻帶域帶通信號的多個次頻帶域帶通信號的至少一個子集來獲得時域音頻信號。此外，包絡整形器基于包絡形狀系數來整形時域音頻信號的包絡，基于包絡形狀系數來整形包括修改后的次頻帶域帶通信號的多個次頻帶域帶通信號的包絡，或者在次頻帶域帶通信號被信號處理器修改之前，基于包絡形狀系數來整形多個次頻帶域帶通信號的包絡以獲得整形音頻信號。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
根據本專利技術的實施方式涉及音頻處理，且具體地，涉及用于修改音頻信號的裝置和方法。
技術介紹
數字信號處理技術能解決極值信號處理需求以將預先記錄的例如取自數據庫的音頻信號匹配成新的音樂環境，對此種技術的需求在逐漸增加。為達成此項目的，需要調適高階語義信號的特性，諸如音高、音樂音調及音階模式。所有這些操作的共同之處在于其在針對實質上改變原始音頻材料的音樂性質，同時仍盡可能良好地保留主觀聲音質量。換言之，這些編輯有力地改變了音頻材料的音樂內容，但盡管如此，仍需保留處理后的音頻樣本的自然性并由此來維持可靠性。這理想上要求能廣義應用至不同類別信號(包括復曲調混 合音樂內容)的信號處理方法。目前，已知有多種用于修改音頻信號的概念。這些概念部分基于聲碼器kvocoderノ。例如，在“S. Disch and B. Edler, "An amplitude-and frequencymodulationvocoder for auaio signal processing, Proc. of the Int.しonf onDigita丄Audio Effects (DAFx)，2008，，、“ S. Di sch and B. Edler, ^Multibandperceptualmodulation analysis, processing and Synthesis of audio signals, ^Proc. of theIEEE-ICASSP, 2009，，或“ S. Disch and B. Edler, 〃An iterative segmentation algorithmfor audio signal spectra depending on estimated localcenters of gravity, ^12thInternational Conference on Digital Audio Effects (DAFx-09)，2009” 中，已介紹了調制聲碼器(MODVOC)的概念，且已指出其對復曲調音樂內容執行有意義的選擇性轉調(transposition)的一般能力。這使得針對改變預先記錄的PCM音樂樣本的音調模式的應用變得可能(例如，參見“S. Disch and B. Edler, "Multiband perceptualmodulationanalysis, processing and byntnesis of audio signals, Proc.oitheIEEE-ICASSP，2009”)。也可購買可處理這種復曲調操作工作的第一市售軟件(由西蒙尼公司(Celemony)出品的旋律聆(Melodyne)編輯器)。該軟件實現了已有品牌且利用術語“直接音符存取(DNA)”上市的ー項技術。后來已公開了專利申請(由P. Neubacker于2009年9月提交的“用于復曲調聲音記錄的聽覺對象取向分析和音符對象取向處理的方法”的第EP2099024號)，推定其涵蓋并由此公開了 DNA的必要功能。獨立于用以修改音頻信號的方法，其期望獲得具有高感知質量的音頻信號。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種用于修改音頻信號的改進型概念，其允許提高修改后的音頻信號的感知質量。該目的由根據權利要求I所述的裝置、根據權利要求14所述的方法或根據權利要求15所述的計算機程序來解決。本專利技術的實施方式提供了一種用于修改音頻信號的裝置，該裝置包括濾波器組處理器、基音(fundamental)確定器、泛音(overtone)確定器、信號處理器和合成器。濾波器組處理器被配置為基于音頻信號生成多個帶通信號。此外，基音確定器被配置為選擇多個帶通信號中的ー個帶通信號來獲得基音帶通信號。泛音確定器被配置為識別多個帶通信號中滿足有關所選基音帶通信號的泛音標準的ー個帶通信號來獲得與所選基音帶通信號相關聯的泛音帶通信號。此外，信號處理器被配置為基于預定修改目標來修改所選基音帶通信號。另外，信號處理器被配置為根據所選基音帶通信號的修改來修改與所選基音帶通信號相關聯的所識別的泛音帶通信號。此外，合成器被配置為合成多個帶通信號來獲得修改后的音頻信號。通過識別基音頻率的泛音和以對應基音的相同方式修改泛音，可避免基音及其泛音的不同修改，使得相比原始音頻信號，可更準確地保留修改后的音頻信號的音質。以此方式，修改后的音頻信號的感知質量可被顯著改善。例如，若期望選擇性音高轉調(例如，將給 定音樂信號的曲調模式從C大調改成C小調)，則所識別的泛音帶通信號的修改與基音帶通 信號的修改相關。相比之下，與基音帶通信號不同，已知方法修改了帶通信號的表示泛音的頻率區。換言之，通過使用所述概念，所識別的泛音帶通信號被鎖定為基音帶通信號。在本專利技術的一些實施方式中，通過比較基音帶通信號與多個帶通信號中的帶通信號的頻率，通過比較基音帶通信號與多個帶通信號中的帶通信號的能量含量和/或通過評估基音帶通信號的時間包絡與多個帶通信號中的帶通信號的時間包絡的相關性，可識別泛音帶通信號。以此方式，可定義ー項或多項泛音標準來最小化錯誤泛音的識別。根據本專利技術的一些實施方式與基音帶通信號的迭代確定和從多個帶通信號中對泛音帶通信號的識別有夫。已選擇的基音帶通信號和已識別的泛音帶通信號可從搜尋空間去除，或者換言之，可不考慮另一基音帶通信號或另ー泛音帶通信號的確定。以此方式，該多個帶通信號的各個帶通信號可被選用為基音帶通信號(且由此可獨立于其他基音帶通信號而被修改)或泛音帶通信號(且由此可根據相關聯的所選基音帶通信號來修改)。本專利技術的另ー實施方式提供了一種用于修改音頻信號的裝置，該裝置包括包絡形狀確定器、濾波器組處理器、信號處理器、合成器和包絡整形器。包絡形狀確定器被配置為基于表示時域輸入音頻信號的頻域音頻信號來確定包絡形狀系數。此外，濾波器組處理器被配置為基于頻域音頻信號來生成次頻帶域中的多個帶通信號。信號處理器被配置為基于預定修改目標來修改多個次頻帶域帶通信號中的一個次頻帶域帶通信號。此外，合成器被配置為合成多個次頻帶域帶通信號中的至少ー個子集來獲得時域音頻信號。另外，包絡整形器被配置為基于包絡形狀系數來整形時域音頻信號的包絡，基于包絡形狀系數來整形包括修改后的次頻帶域帶通信號的多個次頻帶域帶通信號的包絡，或者在次頻帶域帶通信號被信號處理器修改之前，基于包絡形狀系數來整形多個次頻帶域帶通信號的包絡以獲得整形音頻信號。通過在多個次頻帶域帶通信號中分離該頻域音頻信號之前確定該頻域音頻信號的包絡形狀系數，可保留有關該音頻信號的頻譜相干性(coherence)的信息，且可用于在ー個或多個次頻帶域帶通信號的修改之后整形該時域音頻信號的包絡。以此方式，可更準確地保留該修改后的音頻信號的頻譜相干性，盡管只有ー些(或僅ー個)次頻帶域帶通信號被修改或者次頻帶域帶通信號被不同地修改，這可能干擾該音頻信號的頻譜相干性。以此方式，可顯著改善修改后的音頻信號的感知質量。根據本專利技術的一些實施方式與ー種被配置為基于第二預定修改目標來修改多個次頻帶域帶通信號中的第二次頻帶域帶通信號的信號處理器有夫。該預定修改目標與第二預定修改目標不同。盡管帶通信號被不同地修改，但由于在帶通信號的個別修改后進本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：薩沙·迪施，
申請(專利權)人：弗蘭霍菲爾運輸應用研究公司，
類型：
國別省市：
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