音响信号处理装置、音响编码装置及音响解码装置制造方法及图纸

技术编号:7126174 阅读:179 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种音响信号处理装置,能够以较低的运算量实现诸如时间规整处理或者频率调制处理那样的音响信号处理。音响信号处理装置使用规定的调整系数对输入音响信号序列进行变换,该音响信号处理装置具有:滤波器组(2601),使用QMF(正交镜像滤波器)分析滤波器将输入音响信号序列变换为QMF系数序列;以及调整部(2602),根据规定的调整系数来调整QMF系数序列。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对音响信号及声音信号(以下称为音响信号)进行数字信号处理的音响信号处理装置。
技术介绍
关于在时间轴上对音响信号进行压缩及拉伸的技术有相位声码器(Phase Vocoder)技术。非专利文献1公开的相位声码器装置对已数字化的音响信号适用快速傅立叶变换(FFT =Fast Fourier Transform)或者短时间傅立叶变换(STFT =Short Time Fourier Transform),在频域中实现时间方向的规整处理(时间拉伸处理)以及基音变换处理(基音位移处理)等。基音也被称为基音频率,是指声音的高低。时间拉伸处理是指不改变音响信号的基音,而对音响信号的时间长度进行规整的处理。基音位移处理是频率调制处理的示例,是不改变音响信号的时间长度,而改变音响信号的基音的处理。基音位移处理也被称为基音拉伸处理。在单纯地变更音响信号的再现速度的情况下,音响信号的时间长度和基音双方都被改变。另一方面,也存在如下情况不改变基音,而变更已进行了时间规整的音响信号的再现速度,由此音响信号的时间长度恢复原状,只有音响信号的基音被变换。因此,存在基音位移处理包括时间拉伸处理的情况。相反,也存在时间拉伸处理包括基音位移处理的情况。这样,时间拉伸处理和基音位移处理具有对应的关系。时间拉伸处理不需改变对输入音响信号进行FFT而得到的频谱信号的局部频谱特性,即可改变输入音响信号的持续时间(再现时间)。其原理如下所述。(a)执行时间拉伸处理的音响信号处理装置,首先按照固定时间间隔来分割输入音响信号,并按照每固定时间间隔(例如每10 样本)进行分析。此时,音响信号处理装置在分割的时间单位内,按照比分割时间单位更短的每时间间隔(例如1 样本)使进行重叠(overlap),而对输入音响信号进行处理。在此,将使进行重叠的时间间隔称为跳跃尺寸(Hop Size)ο在图30A中,输入信号的跳跃尺寸是Ra。并且,通过相位声码器处理而计算出的输出音响信号也是将时间间隔按照固定样本数量进行重叠而得到的音响信号。在图30B中, 输出音响信号的跳跃尺寸是Rs。在进行时间拉伸的情况下是Rs > Ra,在进行时间压缩的情况下是Rs < Ra。在此,以进行时间拉伸的情况(Rs > Ra)为例进行说明。按照式1所示定义时间拉伸的比例r。权利要求1.一种音响信号处理装置,使用规定的调整系数对输入音响信号序列进行变换,该音响信号处理装置具有滤波器组,使用QMF(正交镜像滤波器)分析滤波器,将所述输入音响信号序列变换为 QMF系数序列;以及调整部,根据所述规定的调整系数来调整所述QMF系数序列。2.根据权利要求1所述的音响信号处理装置,所述调整部根据表示规定的时间规整比的所述规定的调整系数,对所述QMF系数序列进行调整,以便能够从调整后的所述QMF系数序列得到以所述规定的时间规整比进行了时间规整的所述输入音响信号序列。3.根据权利要求1所述的音响信号处理装置,所述调整部根据表示规定的频率调制比的所述规定的调整系数,对所述QMF系数序列进行调整,以便能够从调整后的所述QMF系数序列得到以所述规定的频率调制比进行了频率调制的所述输入音响信号序列。4.根据权利要求1 3中任意一项所述的音响信号处理装置,所述滤波器组按照每个时间间隔将所述输入音响信号序列逐次变换为所述QMF系数序列,由此生成按照每个所述时间间隔的所述QMF系数序列,所述调整部具有计算电路,针对按照每个所述时间间隔生成的所述QMF系数序列的每个时隙及每个子带,计算相位信息;以及调整电路,根据所述规定的调整系数调整每个所述时隙及每个所述子带的所述相位信息,由此调整所述QMF系数序列。5.根据权利要求4所述的音响信号处理装置,所述调整电路针对每个所述子带,将根据所述QMF系数序列的最初的时隙的所述相位信息和所述规定的调整系数计算出的值,与每个所述时隙的所述相位信息相加,由此调整每个所述时隙的所述相位信息。6.根据权利要求4或5所述的音响信号处理装置,所述计算电路还对按照每个所述时间间隔生成的所述QMF系数序列的每个所述时隙及每个所述子带计算振幅信息,所述调整电路还根据所述规定的调整系数调整每个所述时隙及每个所述子带的所述振幅信息,由此调整所述QMF系数序列。7.根据权利要求1 6中任意一项所述的音响信号处理装置,所述调整部还具有频带限制部,该频带限制部在所述QMF系数序列的调整之前或者调整之后,从所述QMF系数序列提取与预先设定的带宽对应的新的QMF系数序列。8.根据权利要求1 7中任意一项所述的音响信号处理装置,所述调整部针对每个子带以调整所述QMF系数序列的比例进行加权,并针对每个所述子带调整所述QMF系数序列。9.根据权利要求1 8中任意一项所述的音响信号处理装置,所述调整部还具有区域变换器,该区域变换器在所述QMF系数序列的调整之前或者调整之后,将所述QMF系数序列变换为时间及频率的分辨率不同的新的QMF系数序列。10.根据权利要求1 9中任意一项所述的音响信号处理装置,所述调整部从调整之前的所述QMF系数序列检测瞬变成分,并从调整之前的所述QMF系数序列提取检测到的所述瞬变成分,并对提取到的所述瞬变成分进行调整,将调整后的所述瞬变成分恢复为调整之后的所述QMF系数序列,由此调整所述QMF系数序列。11.根据权利要求1 10中任意一项所述的音响信号处理装置,所述音响信号处理装置还具有高频带生成部,使用预先设定的变换系数,从调整之后的所述QMF系数序列生成新的 QMF系数序列即高频带系数序列,该高频带系数序列对应于比调整之前的所述QMF系数序列所对应的频带高的高频带;以及高频带插补部,针对所述高频带之中、未由所述高频带生成部生成所述高频带系数序列的频带即缺失频带的系数,使用属于与所述缺失频带的两侧邻接的频带的所述高频带系数序列进行插补。12.—种音响编码装置,对第1音响信号序列进行编码,该音响编码装置具有第1滤波器组,使用QMF (正交镜像滤波器)分析滤波器,将所述第1音响信号序列变换为第IQMF系数序列;向下取样部,对所述第1音响信号序列进行向下取样,由此生成第2音响信号序列; 第1编码部,对所述第2音响信号序列进行编码;第2滤波器组,使用QMF分析滤波器,将所述第2音响信号序列变换为第2QMF系数序列;调整部,根据规定的调整系数来调整所述第2QMF系数序列;第2编码部,将所述第IQMF系数序列和调整后的所述第2QMF系数序列进行比较,由此生成在解码时使用的参数,并对所述参数进行编码;以及重叠部,将编码后的所述第2音响信号序列和编码后的所述参数进行重叠。13.一种音响解码装置,从所输入的比特流中对第1音响信号序列进行解码,该音响解码装置具有分离部,从所输入的所述比特流中分离出编码后的参数和编码后的第2音响信号序列;第1解码部,对编码后的所述参数进行解码; 第2解码部,对编码后的所述第2音响信号序列进行解码;第1滤波器组,使用QMF (正交镜像滤波器)分析滤波器,将由所述第2解码部解码后的所述第2音响信号序列变换为QMF系数序列;调整部,根据规定的调整系数来调整所述QMF系数序列;高频带生成部,使用解码后的所述参数,从调整之后的所述QMF系数序列生成新本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种音响信号处理装置,使用规定的调整系数对输入音响信号序列进行变换,该音响信号处理装置具有:滤波器组,使用QMF(正交镜像滤波器)分析滤波器,将所述输入音响信号序列变换为QMF系数序列;以及调整部,根据所述规定的调整系数来调整所述QMF系数序列。

【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:石川智一
申请(专利权)人:松下电器产业株式会社
类型:发明
国别省市:JP

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