一种用于修改音频信号的装置，包括滤波器组处理器、基音确定器、泛音确定器、信号处理器和合成器。滤波器组处理器基于音频信号生成多个带通信号，以及基音确定器选择多个带通信号中的一个带通信号来获得基音带通信号。此外，泛音确定器识别多个带通信号中满足有关所选基音带通信号的泛音标准的一个带通信号来获得与所选基音带通信号相关联的泛音带通信号。信号处理器基于预定修改目标来修改所选基音带通信号。此外，信号处理器根据所选基音带通信号的修改来修改与所选基音带通信号相关联的所识别的泛音带通信号。此外，合成器合成多个带通信号来获得修改后的音频信号。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
根据本专利技术的实施方式涉及音频处理，且具体地，涉及用于修改音频信号的装置和方法。
技术介绍
数字信号处理技术能解决极值信号处理需求以将预先记录的例如取自数据库的音频信号匹配成新的音乐环境，对此种技术的需求在逐渐增加。为达成此项目的，需要调适高阶语义信号的特性，诸如音高、音乐音调及音阶模式。所有这些操作的共同之处在于其在针对实质上改变原始音频材料的音乐性质，同时仍尽可能良好地保留主观声音质量。换言之，这些编辑有力地改变了音频材料的音乐内容，但尽管如此，仍需保留处理后的音频样本的自然性并由此来維持可靠性。这理想上要求能广义应用至不同类别信号(包括复曲调混 合音乐内容)的信号处理方法。目前，已知有多种用于修改音频信号的概念。这些概念部分基于声码器kvocoderノ。例如，在“S. Disch and B. Edler, "An amplitude-and frequency modulationvocoder for audio signal processing, Proc. of the Int. Conf on Digital AudioEffects (DAFx)，2008”、“S. Disch and B.Edler, "Multiband perceptual modulationanalysis, processing and Synthesis of audio signals, ^Proc. of the IEEE-ICASSP,2009” 或“S. Disch and B. Edler, 〃An iterative segmentation algorithm foraudio signal spectra depending on estimated local centers of gravity, ^12thInternational Conference on Digital Audio Effects (DAFx-09)，2009” 中，已介绍了调制声码器(MODVOC)的概念，且已指出其对复曲调音乐内容执行有意义的选择性转调(transposition)的一般能力。这使得针对改变预先记录的PCM音乐样本的音调模式的应用变得可能(例如，參见 “S. Disch and B. Edler, ^Multiband perceptual modulationanalysis, processing and Syntnesis of audio signals, 〃Proc. oi the IEEE-丄しASSP,2009”)。也可购买可处理这种复曲调操作工作的第一市售软件(由西蒙尼公司(Celemony)出品的旋律聆(Melodyne)编辑器)。该软件实现了已有品牌且利用术语“直接音符存取(DNA)”上市的ー项技术。后来已公开了专利申请(由P. Neubacker于2009年9月提交的“用于复曲调声音记录的听觉对象取向分析和音符对象取向处理的方法”的第EP2099024号)，推定其涵盖并由此公开了 DNA的必要功能。独立于用以修改音频信号的方法，其期望获得具有高感知质量的音频信号。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于修改音频信号的改进型概念，其允许提高修改后的音频信号的感知质量。该目的由根据权利要求I所述的装置、根据权利要求14所述的方法或根据权利要求15所述的计算机程序来解決。本专利技术的实施方式提供了一种用于修改音频信号的装置，该装置包括滤波器组处理器、基音(fundamental)确定器、泛音(overtone)确定器、信号处理器和合成器。滤波器组处理器被配置为基于音频信号生成多个带通信号。此外，基音确定器被配置为选择多个带通信号中的ー个带通信号来获得基音带通信号。泛音确定器被配置为识别多个带通信号中满足有关所选基音带通信号的泛音标准的ー个带通信号来获得与所选基音带通信号相关联的泛音带通信号。此外，信号处理器被配置为基于预定修改目标来修改所选基音带通信号。另外，信号处理器被配置为根据所选基音带通信号的修改来修改与所选基音带通信号相关联的所识别的泛音带通信号。此外，合成器被配置为合成多个带通信号来获得修改后的音频信号。通过识别基音频率的泛音和以对应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，使得相比原始音频信号，可更准确地保留修改后的音频信号的音质。以此方式，修改后的音频信号的感知质量可被显著改善。例如，若期望选择性音高转调(例如，将给定音乐信号的曲调模式从C大调改成C小调)，则所识别的泛音带通信号的修改与基音带通信号的修改相关。相比之下，与基音带通信号不同，已知方法修改了带通信号的表示泛音的频率区。換言之，通过使用所述概念，所识别的泛音带通信号被锁定为基音带通信号。在本专利技术的一些实施方式中，通过比较基音带通信号与多个带通信号中的带通信号的频率，通过比较基音带通信号与多个带通信号中的带通信号的能量含量和/或通过评估基音带通信号的时间包络与多个带通信号中的带通信号的时间包络的相关性，可识别泛音带通信号。以此方式，可定义ー项或多项泛音标准来最小化错误泛音的识别。根据本专利技术的一些实施方式与基音带通信号的迭代确定和从多个带通信号中对泛音带通信号的识别有夫。已选择的基音带通信号和已识别的泛音带通信号可从搜寻空间去除，或者換言之，可不考虑另一基音带通信号或另ー泛音带通信号的确定。以此方式，该多个带通信号的各个带通信号可被选用为基音带通信号(且由此可独立于其他基音带通信号而被修改)或泛音带通信号(且由此可根据相关联的所选基音带通信号来修改)。本专利技术的另ー实施方式提供了一种用于修改音频信号的装置，该装置包括包络形状确定器、滤波器组处理器、信号处理器、合成器和包络整形器。包络形状确定器被配置为基于表示时域输入音频信号的频域音频信号来确定包络形状系数。此外，滤波器组处理器被配置为基于频域音频信号来生成次频带域中的多个带通信号。信号处理器被配置为基于预定修改目标来修改多个次频带域带通信号中的一个次频带域带通信号。此外，合成器被配置为合成多个次频带域带通信号中的至少ー个子集来获得时域音频信号。另外，包络整形器被配置为基于包络形状系数来整形时域音频信号的包络，基于包络形状系数来整形包括修改后的次频带域带通信号的多个次频带域带通信号的包络，或者在次频带域带通信号被信号处理器修改之前，基于包络形状系数来整形多个次频带域带通信号的包络以获得整形音频信号。通过在多个次频带域带通信号中分离该频域音频信号之前确定该频域音频信号的包络形状系数，可保留有关该音频信号的频谱相干性(coherence)的信息，且可用于在ー个或多个次频带域带通信号的修改之后整形该时域音频信号的包络。以此方式，可更准确地保留该修改后的音频信号的频谱相干性，尽管只有ー些(或仅ー个)次频带域带通信号被修改或者次频带域带通信号被不同地修改，这可能干扰该音频信号的频谱相干性。以此方式，可显著改善修改后的音频信号的感知质量。根据本专利技术的一些实施方式与ー种被配置为基于第二预定修改目标来修改多个次频带域带通信号中的第二次频带域带通信号的信号处理器有夫。该预定修改目标与第二预定修改目标不同。尽管带通信号被不同地修改，但由于在带通信号的个别本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：萨沙·迪施，
申请(专利权)人：弗兰霍菲尔运输应用研究公司，
类型：
国别省市：
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