[发明专利]一种实现音频变调的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及音频处理技术领域，特别涉及一种实现音频变调的方法和装置。

背景技术

众所周知，声音的基本要素主要有：音调、音强和音色。音频变调是指在保持音频信号的播放时间不变的前提下，改变声音的音调，将音调升高或降低。音频变调可改变声音的特征，是音频处理中的一项热门技术，在许多方面都存在着广泛的应用，比如音乐合成、配音、网络视频聊天以及保密电话等等，其中一种典型的应用当属卡拉OK机，其伴唱系统中即可运用音频变调技术，通过调整伴奏音乐的音调以适合演唱者的嗓音。可以预见，随着互联网和多媒体技术的迅速发展，对音频变调技术的需要将会越来越多。

现有乐音体系中，根据振动频率的不同，可将音调划分成不同的音级，世界上普遍采用的划分方式为12平均律。12平均律是指将一个纯八度划分为12个均等的频率成分，即12个半音，各相邻半音的振动频率相差2^1/12，一个纯八度内的各半音间的振动频率最大相差2倍。如果将各频率成分的振动频率升高2^1/12倍，则相当于将音调升高了一个半音，反之，如果将各频率成分的振动频率降低2^1/12倍，则相当于将音调降低了一个半音。

基于上述介绍，假设某音频信号的原始频率为f，经过音频变调后的频率为f′，那么则有：

f′＝f*2^d/12，d＝±1，±2，…，±12；

其中，d称为变调模式，当d＞0时表示升调，反之表示降调。d的取值每增大或减小1，表示将音调升高或降低了一个半音。

基于上述f′＝f*2^d/12，可推导出变调因子通常将变调因子α表示为分数形式，即q和p作为变调因子α的分子和分母，均为整数，且两者之间无公约数(除1以外)。

如前所述，随着互联网和多媒体技术的迅速发展，对音频变调技术的需要将会越来越多，但是，现有技术中还没有一种有效的音频变调方式，从而给用户的使用带来了很大的不便。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种实现音频变调的方法，能够有效地实现升调或降调。

本发明的另一目的在于提供一种实现音频变调的装置，能够有效地实现升调或降调。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种实现音频变调的方法，该方法包括：

根据接收到的变调模式d，确定变调因子α，并进一步确定将所述变调因子α用分数形式进行表示后的分子q和分母p；

针对每一音频信号输入帧X，分别进行以下处理：

基于所述q和p，对所述音频信号输入帧X进行时域上的重采样滤波；

对进行重采样滤波后的音频信号输入帧X进行清、浊音判决，并确定所述进行重采样滤波后的音频信号输入帧X的基音周期；

根据所述变调模式d确定需要升调还是降调，如果需要升调，则基于清、浊音判决结果，对所述进行重采样滤波后的音频信号输入帧X进行以所述基音周期为单位的数据复制处理，如果需要降调，则基于清、浊音判决结果，对所述进行重采样滤波后的音频信号输入帧X进行以所述基音周期为单位的数据删除处理。

一种实现音频变调的装置，包括：

确定单元，用于根据接收到的变调模式d，确定变调因子α，并进一步确定将所述变调因子α用分数形式进行表示后的分子q和分母p；

处理单元，用于针对每一音频信号输入帧X，分别进行以下处理：

基于所述q和p，对所述音频信号输入帧X进行时域上的重采样滤波；

对进行重采样滤波后的音频信号输入帧X进行清、浊音判决，并确定所述进行重采样滤波后的音频信号输入帧X的基音周期；

根据所述变调模式d确定需要升调还是降调，如果需要升调，则基于清、浊音判决结果，对所述进行重采样滤波后的音频信号输入帧X进行以所述基音周期为单位的数据复制处理，如果需要降调，则基于清、浊音判决结果，对所述进行重采样滤波后的音频信号输入帧X进行以所述基音周期为单位的数据删除处理。

可见，采用本发明的技术方案，通过改变采样频率来改变音频信号的频率，并对改变频率后的音频信号进行数据复制和数据删除等处理，从而不但保持了音频信号的播放时间不变，而且有效地实现了升调和降调。

附图说明

图1为本发明实现音频变调的方法实施例的流程图。

图2为本发明方法实施例中的重采样滤波过程示意图。

图3为本发明方法实施例中的升调过程示意图。

图4为本发明方法实施例中的降调过程示意图。

图5为本发明实现音频变调的装置实施例的组成结构示意图。