[发明专利]音频信号时间尺度和频率尺度缩放处理方法及设备

权利要求书

1.一种音频信号时间尺度和频率尺度缩放处理方法，其特征在于，包括：

对输入音频信号进行采样以生成待处理音频时域信号，其中所述待处理音频时域信号的帧间间隔为L，每帧包括N个采样点；

将所述待处理音频时域信号转换成待处理音频频域信号；

获取所述待处理音频频域信号的频率和幅度；

获取目标音频频域信号的重建频率和重建幅度；其中，按照变换率控制参数将所述待处理音频信号的频率转换为目标音频频域信号的重建频率；按照增益控制参数将所述待处理音频信号的幅度转换为目标音频频域信号的重建幅度；

将具备所述重建频率和重建幅度的目标音频频域信号转换成目标音频时域信号；

对所述目标音频时域信号进行重叠累加，得到输出点数为M的输出音频信号，其中，M不大于N/2。

2.根据权利要求1所述的音频信号时间尺度和频率尺度缩放处理方法，其特征在于，所述对输入音频信号进行采样以生成待处理音频时域信号包括：

基于所述输入音频信号组成相同帧长和相同采样点数目的第一向量和第二向量，其中所述第二向量和所述第一向量之间具有固定采样点的延迟。

3.根据权利要求2所述的音频信号时间尺度和频率尺度缩放处理方法，其特征在于，所述固定采样点小于等于所述帧间间隔的采样点。

4.根据权利要求2所述的音频信号时间尺度和频率尺度缩放处理方法，其特征在于，所述将所述待处理音频时域信号转换成待处理音频频域信号包括：

对所述第一向量和第二向量分别作加窗离散傅里叶变换，得到相对应的第一频域信号和第二频域信号。

5.根据权利要求4所述的音频信号时间尺度和频率尺度缩放处理方法，其特征在于，所述加窗离散傅里叶变换所使用的窗函数是汉明窗或者汉宁窗。

6.根据权利要求4所述的音频信号时间尺度和频率尺度缩放处理方法，其特征在于，所述获取所述待处理音频频域信号的频率和幅度包括：

分别对所述第一频域信号和所述第二频域信号进行极坐标转换，以得到所述第一频域信号的第一相位和第一幅度以及所述第二频域信号的第二相位和第二幅度；

基于所述第一相位与所述第二相位之间的相位差计算所述待处理音频频域信号的频率；

根据所述第一幅度和/或所述第二幅度确定所述待处理音频频域信号的幅度。

7.根据权利要求1所述的音频信号时间尺度和频率尺度缩放处理方法，其特征在于，所述获取目标音频频域信号的重建频率和重建幅度包括：

当所述待处理音频信号的多个原索引处的频率映射到同一个所述目标音频频域信号的新索引处时，则所述目标音频频域信号在新索引处的重建幅度是根据所述增益控制参数和所述待处理音频信号在多个原索引处的幅度之和确定的；

当所述待处理音频信号的多个原索引处的频率映射到同一个所述目标音频频域信号的新索引处时，则所述目标音频频域信号在新索引处的重建频率是根据所述变换率控制参数和所述待处理音频信号中幅度最大的原索引处对应的频率确定的。

8.根据权利要求7所述的音频信号时间尺度和频率尺度缩放处理方法，其特征在于，原索引处的信号频率变换到所述目标音频频域信号在新索引处的重建频率时，所述原索引处的信号需要映射到新索引处，其中所述新索引的取值范围在[0，N-2]。

9.根据权利要求7所述的音频信号时间尺度和频率尺度缩放处理方法，其特征在于，所述将具备所述重建频率和重建幅度的目标音频频域信号转换成目标音频时域信号包括：

根据所述目标音频信号在新索引处的重建频率以及前一帧的重建相位确定当前帧的重建相位，其中所述重建相位的初始值为零；

根据所述目标音频信号的当前帧的重建相位和重建幅度进行直角坐标转换，以获得重建频域信号；

基于所述重建频域信号作逆加窗离散傅里叶变换得到目标时域信号。

10.根据权利要求9所述的音频信号时间尺度和频率尺度缩放处理方法，其特征在于，所述逆加窗离散傅里叶变换所使用的窗函数是汉明窗或者汉宁窗。