[发明专利]使用具有时间演化信息的基底函数来分解音乐信号

说明书

依据35U.S.C.§119的优先权申明

本专利申请案要求于2010年10月25日递交的发明名称为“音乐应用程序的CASA(听觉场景计算分析)：使用基底函数库存和稀疏恢复分解音乐信号(CASA(COMPUTATIONAL AUDITORY SCENE ANALYSIS)FOR MUSIC APPLICATIONS:DECOMPOSITION OF MUSIC SIGNALS USING BASIS FUNCTION INVENTORY AND SPARSE RECOVERY)”的第61/406,376号临时申请案的优先权，所述申请案转让给本受让人。

技术领域

本发明涉及音频信号处理。

背景技术

便携式装置(例如，智能手机、上网本、便携式计算机、平板计算机)或电子游戏机上的许多音乐应用程序可供单个用户使用。在这些情况下，装置的用户哼唱旋律、演唱歌曲或演奏乐器，同时装置记录所得音频信号。所记录的信号接着可由应用程序来分析其音高/音调升降曲线，并且用户可以选择处理操作，例如，纠正或以其它方式变更升降曲线，用不同音高或乐器音色来对信号进行上混操作(upmix)等。此类应用程序的实例包含QUSIC应用程序(QUALCOMM公司，圣地亚哥(San Diego)，CA)；例如吉他英雄(Guitar Hero)和摇滚乐队(Rock Band)(Harmonix音乐系统，剑桥，MA)等的电子游戏；以及卡拉OK、单人乐队(one-man-band)及其它记录应用程序。

许多电子游戏(例如，吉他英雄、摇滚乐队)和音乐会音乐场景可能涉及多个乐器和歌手同时演出。当前市售游戏和音乐制作系统要求顺序地或在具有紧密定位的麦克风的情况下演奏这些情形，以能够单独地对这些情形进行分析、后处理及上混操作。这些约束可在音乐制作的情况下限制控制干扰和/或记录空间效应的能力，且可在电子游戏的情况下导致受限制的用户体验。

发明内容

一种根据一般配置分解音频信号的方法包含针对所述音频信号的多个时间片段中的每一者，计算在频率范围内的对应信号表示。这种方法还包含基于所述多个所计算的信号表示和多个基底函数计算激活系数的向量。在这种方法中，所述向量的每一激活系数对应于所述多个基底函数中的不同基底函数，且所述多个基底函数中的每一者包括在所述频率范围内的第一对应信号表示，和不同于所述第一对应信号表示的在所述频率范围内的第二对应信号表示。还揭示具有有形特征的计算机可读存储媒体(例如，非瞬时媒体)，所述有形特征使读取所述特征的机器执行此种方法。

一种用于根据一般配置分解音频信号的设备包含用于针对所述音频信号的多个时间片段中的每一者计算在频率范围内的对应信号表示的装置；及用于基于所述多个所计算的信号表示和多个基底函数计算激活系数的向量的装置。在这种设备中，所述向量的每一激活系数对应于所述多个基底函数中的不同基底函数，且所述多个基底函数中的每一者包括在所述频率范围内的第一对应信号表示，和不同于所述第一对应信号表示的在所述频率范围内的第二对应信号表示。

一种用于根据另一一般配置分解音频信号的设备包含经配置以针对所述音频信号的多个时间片段中的每一者计算在频率范围内的对应信号表示的变换模块；及经配置以基于所述多个所计算的信号表示和多个基底函数计算激活系数的向量的系数向量计算器。在这种设备中，所述向量的每一激活系数对应于所述多个基底函数中的不同基底函数，且所述多个基底函数中的每一者包括在所述频率范围内的第一对应信号表示，和不同于所述第一对应信号表示的在所述频率范围内的第二对应信号表示。

附图说明

图1A展示了根据一般配置的方法M100的流程图。

图1B展示了方法M100的实施方案M200的流程图。

图1C展示了根据一般配置的用于分解音频信号的设备MF100的方框图。

图1D展示了根据另一一般配置的用于分解音频信号的设备A100的方框图。

图2A展示了方法M100的实施方案M300的流程图。

图2B展示了设备A100的实施方案A300的方框图。

图2C展示了设备A100的另一实施方案A310的方框图。

图3A展示了方法M200的实施方案M400的流程图。

图3B展示了方法M200的实施方案M500的流程图。

图4A展示了方法M100的实施方案M600的流程图。