[发明专利]基于遗传算法优化模型参数的音频带宽扩展方法及系统

权利要求书

1.一种基于遗传算法优化模型参数的音频带宽扩展方法，所述方法包括：

步骤1)对输入音频信号x(n)进行预处理，获得采样率加倍而带宽不变的滤波信号；

步骤2)对滤波信号进行调制重叠变换，得到低频调制重叠变换系数；

步骤3)将低频调制重叠变换系数划分子带，计算每个子带的均方根能量，得到低频频谱包络序列；

步骤4)根据低频频谱包络序列，采用灰色模型GM(1,1)对音频信号的高频子带能量进行估计，得到高频频谱包络；

步骤5)采用频谱复制、频谱折叠、非线性计算、综合多带激励或非线性预测方法对音频频谱细节进行扩展，得到高频频谱细节；

步骤6)根据步骤4)所得高频频谱包络和步骤5)所得的高频频谱细节，恢复音频信号x(n)的高频频谱信息；

步骤7)根据音频信号x(n)的高频频谱信息，结合信号x(n)的原始低频成分，利用调制重叠反变换实现x(n)的音频带宽扩展。

2.根据权利要求1所述的基于遗传算法优化模型参数的音频带宽扩展方法，其特征在于，所述步骤2)具体包括：

步骤201)将滤波信号按照固定的时间长度进行分帧，并进行时频变换，得到宽带音频频域信息；

步骤202)使用调制重叠变换对音频频域信息进行时频分析，得到m个频谱参数C_mlt(i)，i＝0…,m-1；

步骤203)经过时频变换后得到的m个C_mlt(i)频谱参数中前k点有实际幅度值，将低频部分相应的MLT系数表示为C_mlt(i),i＝0…,k-1。

3.根据权利要求2所述的基于遗传算法优化模型参数的音频带宽扩展方法，其特征在于，所述步骤3)具体包括：

步骤301)将k个C_mlt(i)频谱参数进行子带划分，每个子带由p个频点构成，可以得到个子带；

步骤302)分别计算每个子带的均方根能量e_rms⁽⁰⁾(n),n＝0,…,q-1：

步骤303)构建原始音频信号的低频谱包络序列：

E⁽⁰⁾＝{e_rms⁽⁰⁾(0),e_rms⁽⁰⁾(1),…,e_rms⁽⁰⁾(q-1)}。