一种歌曲去伴奏的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种歌曲去伴奏的方法，包括步骤：获取伴奏音频信号和歌曲音频信号；分别对歌曲音频信号和伴奏音频信号进行FFT变换得到歌曲音频信号幅度谱和伴奏音频信号幅度谱以及歌曲音频信号的相位；将伴奏音频信号幅度谱进行增强；将歌曲音频信号幅度谱减去增强后的伴奏音频信号幅度谱，并结合歌曲音频信号的相位进行FFT逆变换得到去伴奏的音频信号。本发明专利技术还提供一种歌曲去伴奏的装置。本发明专利技术能够提高分离出的歌声的纯净度，并且分离的执行效率高，算法简单易行。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种歌曲去伴奏的方法，包括步骤：获取伴奏音频信号和歌曲音频信号；分别对歌曲音频信号和伴奏音频信号进行FFT变换得到歌曲音频信号幅度谱和伴奏音频信号幅度谱以及歌曲音频信号的相位；将伴奏音频信号幅度谱进行增强；将歌曲音频信号幅度谱减去增强后的伴奏音频信号幅度谱，并结合歌曲音频信号的相位进行FFT逆变换得到去伴奏的音频信号。本专利技术还提供一种歌曲去伴奏的装置。本专利技术能够提高分离出的歌声的纯净度，并且分离的执行效率高，算法简单易行。【专利说明】一种歌曲去伴奏的方法和装置
本专利技术涉及音频信号处理领域，特别是涉及一种歌曲去伴奏的方法和装置。
技术介绍
歌声分离系统在某些领域有广泛的应用，如歌词自动识别和校正。歌词自动识别通常要求输入系统的是单独的歌声，即没有伴奏只有歌声，但这对于几乎所有的歌曲常常是不实际的，因为大多数的歌曲都是同时包含歌声与乐器的伴奏。目前音乐中分离出歌声的研究还很少，在从不同声源分离声音问题上，这样的任务对于人来说是容易的，但对于机器而言却很困难。语音分离已经得到广泛的研究，但由于音乐是一种极其复杂的信号，包含歌声以及不同乐器的多路信号混合在一起，并且乐器声音与歌声还是相关的，采用语音信号盲分离技术很难分离出纯净的歌声。硕士论文《基于时频分析的歌声分离》提出基于TF分析的歌声分离。其分离过程主要依赖于主音高特征，很多情况下歌声与乐器的基音以及泛音之间会存在重叠现象，单独利用主音高是很难完全得到歌声的TF信息，因此歌声跟伴奏经常还是无法分开。并且这种方法存在着算法复杂、计算量大、执行效率低等问题。【专利技术内容】本专利技术提供一种歌曲去伴奏的方法，能够提高分离出的歌声的纯净度，并且分离的执行效率高，算法简单易行。一种歌曲去伴奏的方法，包括步骤:获取伴奏音频信号和歌曲音频信号；分别对歌曲音频信号和伴奏音频信号作预处理并进行FFT变换得到歌曲音频信号幅度谱和伴奏音频信号幅度谱以及歌曲音频信号的相位；将伴奏音频信号幅度谱进行增强；将歌曲音频信号幅度谱减去增强后的伴奏音频信号幅度谱，并结合歌曲音频信号的相位进行FFT逆变换得到去伴奏的音频信号。本专利技术还提供一种歌曲去伴奏的装置，该歌曲去伴奏的装置包括:伴奏音频信号和歌曲音频信号获取模块，用于获取伴奏音频信号和歌曲音频信号;预处理及FFT变换模块，用于分别对歌曲音频信号和伴奏音频信号作预处理并进行FFT变换得到歌曲音频信号幅度谱和伴奏音频信号幅度谱以及歌曲音频信号的相位。伴奏幅度谱增强模块，用于对伴奏音频信号幅度谱进行增强；频谱相减及FFT逆变换模块，用于将歌曲音频信号幅度谱减去增强后的伴奏音频信号幅度谱，并结合歌曲音频信号的相位进行FFT逆变换得到去伴奏的音频信号。本专利技术的有益效果为:本专利技术通过对歌曲音频信号和伴奏音频信号进行FFT变换得到歌曲音频信号幅度谱和伴奏音频信号幅度谱，并对伴奏音频信号的幅度谱进行增强，将歌曲音频信号幅度谱减去增强后的伴奏音频信号幅度谱，并结合歌曲音频信号的相位进行FFT逆变换得到去伴奏的音频信号，本专利技术能够提高分离出的歌声的纯净度，并且分离的执行效率高，算法简单易行。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术一实施方式中一种歌曲去伴奏的方法的执行流程图；图2为本专利技术一实施方式中一种歌曲去伴奏的装置的功能模块图；图3为本专利技术实施方式示例歌曲《遇见》的歌曲音频时域波形图；图4为本专利技术实施方式示例歌曲《遇见》的伴奏音频时域波形图；图5为本专利技术实施方式示例歌曲《遇见》的去伴奏后的音频时域波形图；主要标号说明:10-伴奏音频信号和歌曲音频信号获取模块；20_预处理及FFT变换模块；30_伴奏幅度谱增强模块；40_频谱相减及FFT逆变换模块。【具体实施方式】本专利技术通过将歌曲音频信号幅度谱减去幅度谱增强后的伴奏音频信号幅度谱，从而提高分离出的歌声的纯净度，并且分离的执行效率高。为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。请参阅图1，本实施方式一种歌曲去伴奏方法的方法流程图。该歌曲去伴奏的方法，包括步骤:S1、获取伴奏音频信号和歌曲音频信号；S2、分别对歌曲音频信号和伴奏音频信号作预处理并进行FFT变换得到歌曲音频信号幅度谱和伴奏音频幅度谱以及歌曲音频信号的相位；S3、对伴奏音频信号幅度谱进行增强；S4、将歌曲音频信号幅度谱减去增强后的伴奏音频信号幅度谱，并结合歌曲音频信号的相位进行FFT逆变换得到去伴奏的音频信号。本专利技术通过对伴奏音频信号幅度谱进行增强，将歌曲音频信号幅度谱减去增强后的伴奏音频信号幅度谱，并结合歌曲音频信号的相位进行FFT逆变换得到去伴奏的音频信号，有益提高分离出的歌声的纯净度，并且本实施方式的算法简单执行效率高。在本实施方式中，所述步骤SI “获取伴奏音频信号和歌曲音频信号”的方法为“从立体声歌曲音频中获取伴奏音频信号和歌曲音频信号”，具体为:将立体声歌曲音频的左声道信号进行反相得到左反相信号；将左反相信号与右声道信号相加得到伴奏音频信号。并将立体声歌曲音频中右声道信号作为需要去除伴奏的歌曲音频信号。所述立体声歌曲音频包含左声道信号和右声道信号，所述左声道信号是人声和左声道伴奏的混合信号，右声道信号是人声和右声道伴奏的混合信号。在另一实施方式中，所述步骤SI “获取伴奏音频信号和歌曲音频信号”的方法“从立体声歌曲音频中获取伴奏音频信号和歌曲音频信号”，具体为:将立体声歌曲音频的右声道信号进行反相得到右反相信号；将右反相信号与左声道信号相加得到伴奏音频信号。并将立体声歌曲音频中左声道信号作为需要去除伴奏的歌曲音频信号。在另一实施方式中，所述步骤SI还可以通过其他方法实现。判断是否有歌曲音频以及与歌曲音频相对应的伴奏音频，如果有就可以作下一步处理。在本实施方式中，为便于对歌曲音频信号的处理，步骤S2中，所述“分别对歌曲音频信号和伴奏音频信号进行预处理”，其具体实现步骤为:步骤S20、分别对歌曲音频信号和伴奏音频信号进行归一化处理；其中，所述归一化处理的方法为:分别找出歌曲音频信号和伴奏音频信号的最大绝对值，并将歌曲音频信号和伴奏音频信号除以对应的最大绝对值；分别将归一化处理后的歌曲音频信号和伴奏音频信号划分成N个帧，其中，N为正整数,每个歌曲帧和伴奏帧包含1024个采样点，并且每相邻的两个歌曲帧或伴奏帧之间有512个重合的采样点。经过所述归一化处理，所述歌曲音频信号和伴奏音频信号其幅值就被限制在-1和+1之间，便于后续处理；将歌曲音频信号和伴奏音频信号划分成各个帧，并且相邻的两个歌曲帧或伴奏帧之间有512个重合的采样点，为了使帧与帧之间平滑过渡。在本实施方式中，为减少后续变换到频域时造成的频谱泄露，在步骤S2所述“分别对歌曲音频和伴奏音频信号进行FFT变换”前还包括对每个歌曲帧和伴奏帧进行加汉宁窗滤波。在本实施方式中，步骤S3中，所述“将伴奏音频信号进行幅度谱增强”的具体实现步骤包括:步骤S30、遍历伴奏音频信号幅度谱Mn(i)，(i=0, I, 2L512,n=0, I, 2LN-1)的所有帧，找出当前帧、当前帧的前m帧和当前帧的后m帧的共2m+l帧所有幅度谱对应点的最大值，将该值作为当前帧所对应点的新值，其中，m为预设的正整数。比如，在某一实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种歌曲去伴奏的方法，其特征在于，包括步骤：获取伴奏音频信号和歌曲音频信号；分别对歌曲音频信号和伴奏音频信号作预处理并进行FFT变换得到歌曲音频信号幅度谱和伴奏音频信号幅度谱以及歌曲音频信号的相位；将伴奏音频信号幅度谱进行增强；将歌曲音频信号幅度谱减去增强后的伴奏音频信号幅度谱，并结合歌曲音频信号的相位进行FFT逆变换得到去伴奏的音频信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王子亮，陈凤，
申请(专利权)人：福建星网视易信息系统有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35