一种提高音频信号音质的方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明提出一种提高音频信号音质的方法和装置，其中方法包括：采用线谱对（LSP）参数确定平滑谱值为极大值的抽样频率点和平滑谱值为极小值的抽样频率点，并计算LSP参数的能量值Elsp；根据平滑谱值为极小值的抽样频率点将整个频率段划分为若干个频段，在各个频段中，将LSP参数中属于该频段的数据向该频段中平滑谱值为极大值的抽样频率点移动，并保持各数据的大小关系不变；根据调整后的LSP参数计算调整后的LSP参数的能量值Elsp'，根据Elsp和Elsp'调整音频信号的与能量相关的系数，保证调整LSP参数之前的音频信号能量与调整LSP参数之后的音频信号能量相同；采用调整后的LSP参数及所述与能量相关的系数重新生成音频信号。本发明能够分频段增强共振峰，提高音频信号的音质。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及音频信号【技术领域】，尤其涉及一种提高音频信号音质的方法和装置。 一种提高音频信号音质的方法和装置
【背景技术】
[0002] 线谱对（LSP)参数又叫线谱频率（LSF)参数，是描述音频信号的一种参数。一帧 音频信号通常可以用一组LSP参数描述。每一组LSP参数包含多个数据，这些数据都介于 0到π (圆周率)之间；LSP参数包含数据的个数称为该LSP参数的阶数。采用LSP参数合 成音频数据时，常先把LSP参数转化为线性预测（LPC)参数，再用利用LPC合成器将LPC参 数转化为音频信号。
[0003] 平滑谱曲线是一种能够描述音频信号的曲线，每帧音频信号对应一幅平滑谱曲 线。计算平滑谱曲线时，首先在频率轴(范围为〇?η)上选取抽样频率点；之后，采用LSP 参数分别计算每个抽样频率点的平滑谱值；之后，依次将每个抽样频率点的平滑谱值连接， 形成平滑谱曲线。平滑谱曲线的精细程度与抽样频率点的多少有关，抽样越密集，平滑谱越 精细。实际运用中，根据不同的需求会选取不同密度的抽样频率点，计算出各个抽样频率点 的平滑谱值。
[0004] 计算某一抽样频率点的平滑谱值的公式为：
[0005] d ( ω ) =-l〇lg | A ( ω ) |2 (1)
[0006] 其中，|Α(ω) |2=[|ρ(ω) |2+|Q(co) |2]/4 (2)
[0007] 其中，当LSP参数的阶数为偶数时，
【权利要求】
1. 一种提高音频信号音质的方法，其特征在于，所述方法包括： 获取线谱对LSP参数； 确定平滑谱曲线的多个抽样频率点； 采用所述LSP参数，确定平滑谱值为极大值的抽样频率点和平滑谱值为极小值的抽样 频率点，并计算LSP参数的能量值Elsp ; 根据平滑谱值为极小值的抽样频率点将整个频率范围划分为（N+1)个频段，其中N为 平滑谱值为极小值的抽样频率点的个数；在所述各个频段中，将LSP参数中属于该频段的 数据向该频段中平滑谱值为极大值的抽样频率点移动，并保持各数据的大小关系不变； 根据调整后的LSP参数计算调整后的LSP参数的能量值Elsp，，根据Elsp和Elsp，调整音 频信号的与能量相关的系数，保证调整LSP参数之前的音频信号能量与调整LSP参数之后 的音频信号能量相同； 采用调整后的LSP参数及所述与能量相关的系数重新生成音频信号。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述平滑谱曲线的多个抽样频率点为： 0与LSP参数中最小数据的中间点、LSP参数中每一对相邻数据的中间点以及LSP参数 中最大数据与π的中间点； 或者，均匀分布于〇至π的多个频率点。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用所述LSP参数，确定平滑谱值为 极大值的抽样频率点和平滑谱值为极小值的抽样频率点的方式为： 采用所述LSP参数计算各个抽样频率点的幅平值，确定幅平值为极大值的抽样频率点 和幅平值为极小值的抽样频率点，幅平值为极大值的抽样频率点即为平滑谱值为极大值的 抽样频率点，幅平值为极小值的抽样频率点即为平滑谱值为极小值的抽样频率点。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将LSP参数中属于该频段的数据向该 频段中平滑谱值为极大值的抽样频率点移动的方式为： 针对每个所述数据，计算该数据与平滑谱值为极大值的抽样频率点一侧的相邻数据的 间隔，将该数据向平滑谱值为极大值的抽样频率点一侧移动所述间隔的1/η，其中，η为预 先设定的整数。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述音频信号的与能量相关的系数为能 量系数或基频参数； 根据Elsp和Elsp，调整能量系数的方式为，采用如下公式调整：
，其中，所述G'为调整后的能量系数，G为调整前的能量系数。
6. -种提高音频信号音质的装置，其特征在于，所述装置包括： LSP参数获取模块，用于获取LSP参数； 抽样频率点确定模块，用于确定平滑谱曲线的多个抽样频率点； 极值确定模块，用于采用所述LSP参数，确定平滑谱值为极大值的抽样频率点和平滑 谱值为极小值的抽样频率点； LSP参数调整模块，用于根据平滑谱值为极小值的抽样频率点将整个频率段划分为 (N+1)个频段，其中N为平滑谱值为极小值的抽样频率点的个数；在所述各个频段中，将LSP 参数中属于该频段的数据向该频段中平滑谱值为极大值的抽样频率点移动，并保持各数据 的大小关系不变； 能量系数调整模块，用于根据LSP参数计算LSP参数的能量值Elsp，并根据调整后的LSP 参数计算调整后的LSP参数的能量值Elsp，，根据Elsp和Elsp，调整音频信号的与能量相关的 系数，保证调整LSP参数之前的音频信号能量与调整LSP参数之后的音频信号能量相同； 音频信号生成模块，用于采用调整后的LSP参数及所述与能量相关的系数重新生成音 频信号。
7. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述抽样频率点确定模块确定的多个抽 样频率点为： 0与LSP参数中最小数据的中间点、LSP参数中每一对相邻数据的中间点以及LSP参数 中最大数据与π的中间点； 或者，均匀分布于〇至π的多个频率点。
8. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述极值确定模块用于，采用所述LSP参 数计算各个抽样频率点的幅平值，确定幅平值为极大值的抽样频率点和幅平值为极小值的 抽样频率点，幅平值为极大值的抽样频率点即为平滑谱值为极大值的抽样频率点，幅平值 为极小值的抽样频率点即为平滑谱值为极小值的抽样频率点。
9. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述LSP参数调整模块将LSP参数中属于 该频段的数据向该频段中平滑谱值为极大值的抽样频率点移动的方式为： 针对每个所述数据，计算该数据与平滑谱值为极大值的抽样频率点一侧的相邻数据的 间隔，将该数据向平滑谱值为极大值的抽样频率点一侧移动所述间隔的1/η，其中，η为预 先设定的整数。
10. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述音频信号的与能量相关的系数为能 量系数或基频参数； 所述能量系数调整模块根据Elsp和Elsp，调整能量系数的方式为，采用如下公式调整：
，其中，所述G'为调整后的能量系数，G为调整前的能量系数。
【文档编号】G10L21/003GK104143337SQ201410007783
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年1月8日 优先权日:2014年1月8日
【发明者】吴小平 申请人:腾讯科技（深圳）有限公司