Способ модификации голоса и устройство для его осуществления (варианты)

Способ модификации голоса и устройство для его осуществления (варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Изобретение относится к вычислительной технике, преимущественно к системам мультимедиа, и может быть использовано для модификации и коррекции певческого голоса в устройствах караоке.

Предшествующий уровень техники

Традиционные способы модификации голоса преобразовывают диапазон частот основного тона из мужского голоса в женский голос и наоборот, чтобы позволить мужчине-певцу-исполнителю, поющему в караоке, воспроизвести песню, изначально принадлежащую и исполняемую профессиональной певицей - целевым певцом, и наоборот, чтобы позволить женщине - певцу-исполнителю, поющей в караоке, воспроизвести песню, изначально принадлежащую и исполняемую профессиональным певцом мужчиной - целевым певцом. Эффект изменения частоты основного тона звукового сигнала может достигаться изменением скорости воспроизведения, что приводит к смещению частоты всех составляющих сигнала Однако, во-первых, изменение скорости воспроизведения приводит к изменению длительности сигнала и потому не может быть использовано в приложениях, работающих в реальном масштабе времени, а во-вторых, эти способ искажают тембр голоса

Наиболее популярной альтернативой предыдущим способам является использование фазового вокодера (Flanagan J.L. and Golden R.M. Phase vocoder // Bell System Technical Journal, vol. 45, pp. 1493-1509, 1966 г.) и разнообразные методы на его основе, выполняющие смещение компонент сигнала в частотной области при помощи прямого и обратного преобразования Фурье. Применение фазового вокодера позволяет изменять высоту звучания сигнала без изменения длительности и сохранять тембр путем коррекции спектральной огибающей. Данный подход может быть использован для любых звуковых сигналов. Вокодер может быть реализован в режиме реального времени, поскольку выполняет обработку входного сигнала последовательно фрейм за фреймом. При применении его к речи и певческому голосу такой метод имеет существенные ограничения: 1) в обработке отсутствует какая-либо модель голосообразования, что при значительном изменении частоты основного тона приводит к неестественному звучанию; 2) выделяемые частотные составляющие сигнала не соответствуют гармоникам основного тона, что приводит к потере натуральности и звонкости голоса; 3) сигнал не разделяется на вокализованный и незокапизованный, что приводит к неестественному звучанию некоторых звуков (в частности невокализованных шипящих 'с', 'ш', а также смешанных, частично вокализованных, 'з' и 'ж').

Известен способ и устройство модификации голоса на основе представления аудиосигнала в виде модели суммы синусоидальных (детерминированных) и шумовых (стохастических) компонент, в котором голосовые сигналы преобразовываются путем модуляции частот и амплитуд синусоидальных компонент модели аудиосигнала, содержащее средства извлечения только детерминированных компонентов из входящего голосового сигнала, детерминирующие составляющие, включая совокупность составляющих синусоидальных колебаний, которые перечисляются последовательно, где входящий голосовой сигнал включает детерминированные элементы и остаточные элементы; средства отделения для разделения компонентов синусоидальной волны на координаты значения частоты и координаты значения амплитуды, которые перечисляются последовательно, также как и компоненты синусоидальной волны; запоминающее устройство для хранения информации об исходной высоте/тоне эталонного звукового сигнала, информацию высоты звука, включая первичную высоту, представляющую совпадение высоты дискретного сигнала по музыкальной шкале, и вторичную высоту, представляющую дробный шаг, изменяющийся в соответствии с дискретным сигналом, и хранимую информацию об амплитуде эталонного сигнала, представляющего координаты амплитуды компонентов синусоидальной волны, содержащиеся в эталонном звуковом сигнале, которые перечисляются последовательно; первое средство модуляции для модуляции координат значения частоты компонентов синусоидальной волны входящего голосового сигнала в соответствии с первичной информацией об эталонной высоте звучания, извлеченной из запоминающего устройства, для генерирования модулированных координат значения частоты; первичная модуляция означает дальнейшую модуляцию координат частоты компонентов синусоидальной волны входящего звукового сигнала на основе вторичной информации о высоте звучания, извлеченной из запоминающего устройства, для дальнейшей модуляции координат значения частоты; средства контроля для установления контрольных параметров для отслеживания уровня модуляции координат частоты на основании первичной и вторичной информации о высоте звучания таким образом, чтобы степень влияния высоты эталонного звукового сигнала на исходящий звуковой сигнал определялась на основании заданных параметров; второе средство модуляции для модуляции координат значения амплитуды компонентов синусоидальной волны входящего голосового сигнала в соответствии с информацией об амплитуде эталонного сигнала, представленного координатами значения амплитуды, которые пронумерованы в соответствии с координатами амплитуды входящего голосового сигнала, извлеченными из памяти запоминающего устройства, так, что каждая координата амплитуды входящего голосового сигнала смешивается с соответствующей координатой амплитуды эталонного сигнала посредством установленной пропорции; средства комбинирования для сложения каждой координаты модулированной частоты и координат значения далее модулированной амплитуды для синтезирования компонентов синусоидальной волны выходящего голосового сигнала с высотой звучания и тоном, отличными от высоты и тона входящего голосового сигнала; и средства смешивания для смешивания компонентов синтезированной синусоидальной волны, где компоненты модифицированной частоты участвуют в синтезе выходного голосового сигнала, имеющего отличия в высоте звучания от входящего голосового сигнала и испытывающего влияние эталонного голосового сигнала (Патент США 7117154, G10L 13/00, опубл. 03.10.2006).

Ограничением этого технического решения является то, что данный способ не позволяет осуществить качественное воспроизведение входного голосового сигнала непосредственно пользователя караоке - певца-исполнителя, по мастерству исполнения не уступающее профессиональному певцу, так чтобы на выходе караоке сохранялось звучание голоса пользователя караоке. Кроме того, недостатком данного изобретения является преобразование только части голосового сигнала, а точнее его вокализованной (гармонической) части. Не менее важная, не вокализованная часть голосового сигнала - сигнал-остаток - шумовая компонента, в данном изобретении остается без изменения, что не позволяет достичь хорошего качества целенаправленного преобразования голосового сигнала.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ модификации голоса, в котором модулируется входной голосовой сигнал певца-исполнителя в выходной голосовой сигнал целевого певца согласно заданному набору параметров (Патент США 5847303, G10H 1/36, опубл. 08.12.1998).

Известный способ модификации голоса заключается том, что

предварительно посредством устройства ввода и средства обработки - ауудиопроцессора сохраняют в средстве обеспечения наборы параметров, каждый из которых характеризует определенную модификацию спектра частот голоса певца-исполнителя,

вводят синхронно с музыкальным сопровождением в средство обработки посредством устройства ввода аудиосигнала голос певца-исполнителя, имеющий спектр частот, соответствующий голосу певца исполнителя,

задают требуемый набор параметров при помощи средства управления и монитора, и затем выбирают посредством центрального процессора требуемый набор параметров в средстве обеспечения,

конфигурируют средство обработки выбранным набором параметром из средства обеспечения для модификации голоса певца-исполнителя,

выводят посредством устройства вывода аудиосигнала голос певца-исполнителя, обработанный средством обработки - аудиопроцессором и промодифицированный согласно заданному набору параметров,

Известное устройство для модификации голоса содержит центральный процессор, аудиопроцессор, являющийся средством обработки сигналов, средство управления и монитор, средство обеспечения, сохраняющее таблицу параметров, устройство ввода аудиосигнала, подсоединенное к микрофону, и устройство вывода аудиосигнала, подсоединенное к громкоговорителю, при этом выход средства управления и монитор, соединен с входом центрального процессора, первый выход которого соединен с управляющим входом аудиопроцессора, а второй выход - с управляющим входом средства обеспечения, первый вход аудиопроцессора подсоединен к выходу устройство ввода аудиосигнала, выход средства обеспечения подсоединен ко второму входу аудиопроцессора, первый выход аудиопроцессора соединен со средством обеспечения, а второй его выход - со входом устройства вывода аудиосигнала

В известном способе и устройстве модификации голоса входной голос певца-исполнителя модифицируют в выходной голос целевого певца согласно заданному набору параметров. Из микрофона аудиосигнал певца-исполнителя, имеющий спектр частот специфический для его входного голоса, поступает в средство обработки - аудиопроцессор, который конфигурируется набором параметров из средства обеспечения (памяти таблицы параметров) для обработки аудиосигнала голоса певца-исполнителя по этому набору параметров. В таблице параметров хранится несколько наборов параметров, характеризующих вокальное исполнение конкретных целевых певцов и подготовленных заранее. Каждый из набора параметров определяет конкретную модификацию спектра частот входного голоса певца-исполнителя аудиопроцессором. Центральный процессор выбирает один набор параметров из таблицы параметров, который характеризует заданную мелодию заданного целевого певца, и конфигурирует аудиопроцессор данным выбранным набором параметров. Выходной аудиосигнал, который сформирован аудиопроцессором в соответствии с выбранным набором параметров, поступает через устройство вывода аудиосигнала на громкоговоритель. Выбор набора параметров, характеризующий целевого певца и песню (мелодию и стихи), задаются для пользователя на панели управления и выводятся на экран монитора

Более подробно работа ближайшего аналога описывается в разделе описания заявленного технического решения в сравнении его с ним.

Анализ известного способа модификации голоса и устройства показывает, что:

- отсутствуют средства для поддержки входного голоса певца-исполнителя для придания ему мелодичного звучания в соответствии с заданной партитурой песни (музыкальной композицией). Это обусловлено тем, что в данном способе контур частоты основного тона не определяется и не модифицируется в соответствии с партитурой мелодии или контуром частоты основного тона целевого певца, а также в способе не реализуется временное масштабирование (растяжение и сжатие) сигнала певца-исполнителя, т.е способ не позволяет осуществить качественное воспроизведение входного голосового сигнала непосредственно пользователя караоке, по мастерству исполнения не уступающее профессиональному исполнителю, или звучащей мелодии, так чтобы на выходе караоке сохранялось звучание голоса пользователя караоке;

- входной голос певца-исполнителя не соответствует выходному голосу целевого певца, потому что изменение частоты основного тона осуществляется только на 20% в сторону увеличения в случае изменения мужского голоса в женский и в сторону уменьшения при модификации женского голоса в мужской, а также спектр входного сигнала голоса певца-исполнителя меняется только по уровню и частотному диапазону, при этом огибающая спектра практически не изменяется, т.е спектр формант сдвигается в область верхних или нижних частот в зависимости от направления трансформирования голоса, а тембральная составляющая соответствует входному голосу певца-исполнителя. Поэтому в способе возможно формирование только тендерных голосов, и нельзя осуществить воспроизведение голосового сигнала непосредственно принадлежащего пользователю караоке с мастерством голосового сигнала певца-профессионала

Таким образом, в известном способе выходной сигнал не соответствует входному голосу певца-исполнителя, а только преобразованному тендерному голосу, определенному набором параметров целевого певца из таблицы параметров, при этом нельзя осуществить поддержку входного голоса певца-исполнителя для придания ему мелодичного звучания в соответствии с заданной партитурой песни (музыкальной композицией), воспроизведение голосового сигнала непосредственно принадлежащего певцу-исполнителю караоке с мастерством целевого голосового сигнала певца-профессионала

Раскрытие изобретения

Решаемая изобретением задача - улучшение технико-эксплуатационных характеристик и обеспечение возможности точного исполнения заданной мелодии голосом певца-исполнителя караоке, а также корректировка голоса певца-исполнителя караоке по эталонному исполнению песни и мелодии, позволяющая имитировать мастерство пения певца-профессионала.

Технический результат, который получен при реализации способа модификации голоса, - повышение качества воспроизведения вокально-инструментальных композиций голосом певца-пользователя караоке и расширение функциональных возможностей воспроизведения.

Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата по первому варианту реализации изобретения в известном способе модификации голоса, заключающемся в том, что

предварительно посредством устройства ввода и средства обработки -ауудиопроцессора сохраняют в средстве обеспечения наборы параметров, каждый из которых характеризует определенную модификацию спектра частот голоса певца-исполнителя,

вводят синхронно с музыкальным сопровождением в средство обработки посредством устройства ввода аудиосигнала голос певца-исполнителя, имеющий спектр частот, соответствующий голосу певца исполнителя,

задают требуемый набор параметров при помощи средства управления и монитора, и затем выбирают посредством центрального процессора требуемый набор параметров в средстве обеспечения,

конфигурируют средство обработки выбранным набором параметром из средства обеспечения для модификации голоса певца-исполнителя,

выводят посредством устройства вывода аудиосигнала голос певца-исполнителя, обработанный средством обработки - аудиопроцессором и промодифицированный согласно заданному набору параметров,

согласно изобретению

для адаптации голоса певца-исполнителя к нотам музыкального сопровождения дополнительно используют средство формирования динамических параметров для корректировки голоса певца-исполнителя, обеспечивающее формирование выходного контура частоты основного тона и преобразование параметров,

средство обработки - аудиопроцессор дополнительно производит параметрический анализ аудиосигнала голоса певца-исполнителя и формирует вектор мгновенных значений амплитуды гармоник, фазы, частоты основного тона (ЧОТ) и шумовой составляющей,

средство формирования динамических параметров создает выходной контур ЧОТ по нотам музыкального сопровождения, поступающих из средства обеспечения, и в соответствии с выходным контуром ЧОТ преобразует вектор мгновенных значений амплитуды гармоник, фазы, частоты основного тона и шумовой составляющей, скорректированных согласно нотам музыкального сопровождения,

затем средство обработки - аудиопроцессор производит параметрический синтез преобразованного вектора мгновенных значений амплитуды гармоник, фазы, ЧОТ и шумовой составляющей, и формирует выходной аудиосигнал - синтезированный промодифицированный аудиосигнал голоса певца-исполнителя, который выводят посредством устройства вывода аудиосигнала для сведения синхронно во времени с музыкальным сопровождением.

Возможны дополнительные варианты осуществления способа по первому варианту, в которых целесообразно, чтобы:

- средство формирования динамических параметров выполняли из блока формирования выходного контура ЧОТ по нотам музыкального сопровождения и из блока преобразования параметров, обработку аудиосигнала голоса певца-исполнителя средством обработки производят фрейм за фреймом, центральный процессор синхронизирует ввод фрейма аудиосигнала голоса певца-исполнителя от микрофонного входа устройства ввода аудиосигнала в средство обработки - аудиопроцессор для выполнения параметрического анализа данного фрейма сигнала и формирования вектора параметров мгновенных значений амплитуды гармоник, фазы, ЧОТ и шумовой составляющей [A^S(n), , ^S(n), r^S(n)] голоса певца-исполнителя, где … где A^S(n) - мгновенное значение амплитуды гармоники, - мгновенное значение частоты основного тона, ^S(n) - мгновенное значение фазы гармоник основного тона, r^S(n) - шумовая составляющая сигнала, n - номер временного отсчета, при этом центральный процессор из средства обработки осуществляет загрузку в блок формирования выходного контура ЧОТ нот конкретного музыкального сопровождения, определенного певцом-исполнителем посредством средства управления и монитора, в блоке формирования выходного контура частоты основного тона создают выходной контур ЧОТ в соответствии с нотами, в блоке преобразования параметров на основании вектора параметров [A^S(n), , ^S(n), r^S(n)] голоса певца-исполнителя и выходного контура ЧОТ формируют преобразованный вектор параметров [, , (n), ], где преобразованный параметр , - преобразованный параметр , (n) - преобразованный параметр ^S(n), - преобразованный параметр r^S(n), скорректированные согласно нотам музыкального сопровождения, после параметрического синтеза средством обработки - аудиопроцессором преобразованного вектора мгновенных значений амплитуды гармоник, фазы, ЧОТ и шумовой составляющей средство обработки формирует фрейм выходного аудиосигнала, а для сведения с музыкальным сопровождением фрейм выходного аудиосигнала микшируют в устройстве вывода аудиосигнала с данным музыкальным сопровождением, синхронизируемым во времени посредством центрального процессора, и если музыкальное сопровождение не завершено, процесс повторяют для следующего фрейма аудиосигнала голоса певца-исполнителя.

- для уменьшения эффекта "компьютерного акцента" при параметрическом синтезе средством обработки - аудиопроцессором преобразованного вектора мгновенных значений амплитуды гармоник, фазы, ЧОТ и шумовой составляющей сохраняют на границах вокализованных сегментов нот музыкального сопровождения (партитуры песни) форму контура частоты основного тона аудиосигнала голоса певца-исполнителя.

Устройство для модификации голоса по первому варианту выполнения изобретения, содержащее центральный процессор, аудиопроцессор, являющийся средством обработки сигналов, средство управления и монитор, средство обеспечения, сохраняющее таблицу параметров, устройство ввода аудиосигнала, подсоединенное к микрофону, и устройство вывода аудиосигнала, подсоединенное к громкоговорителю, при этом выход средства управления и монитор, соединен с входом центрального процессора, выход которого соединен с управляющими входами аудиопроцессора, средства обеспечения, устройства ввода аудиосигнала и устройства вывода аудиосигнала, соответственно, первый вход аудиопроцессора подсоединен к выходу устройство ввода аудиосигнала, выход средства обеспечения подсоединен ко второму входу аудиопроцессора, первый выход аудиопроцессора соединен со средством обеспечения, а второй его выход - со входом устройства вывода аудиосигнала, согласно изобретению введено средство формирования динамических параметров, выполненное из блока формирования выходного контура частоты основного тона и из блока преобразования параметров, последовательно соединенных первыми входами к выходу средства обеспечения, выход средства обеспечения подсоединен ко второму входу аудиопроцессора через средство формирования динамических параметров, первый выход аудиопроцессора соединен со средством обеспечения для передачи и хранения в его таблице параметров нот музыкального сопровождения, а вторые входы блока формирования выходного контура частоты основного тона и блока преобразования параметров подсоединены первому выходу аудиопроцессора для передачи в них мгновенного значения частоты основного тона аудиосигнала голоса певца исполнителя и сигнала, характеризующего вектор параметров мгновенных значений амплитуды гармоник, фазы, ЧОТ и шумовой составляющей [A^S(n), , ^S(n), r^S(n)] голоса певца исполнителя, соответственно, где A^S(n) - мгновенное значение амплитуды гармоники, - мгновенное значение частоты основного тона, ^S(n) - мгновенное значение фазы гармоник основного тона, r^S(n) - шумовая составляющая сигнала, n - номер временного отсчета, соответственно, причем блок формирования выходного контура частоты основного тона выполнен с возможностью формирования - преобразованного параметра в соответствии с нотами музыкального сопровождения, а блок преобразования параметров - с возможностью формирования сигнала, характеризующего преобразованный вектор параметров [, , (n), ], где - преобразованный параметр A^S(n), - преобразованный параметр , (n) - преобразованный параметр ^S(n), - преобразованный параметр , скорректированные в соответствии с нотами музыкального сопровождения, кроме того, аудиопроцессор выполнен с возможностью параметрического синтеза преобразованного вектора параметров [, , (n), ] для формирования синтезированного промодифицированного сигнала s(n) и передачи его со второй выхода аудиопроцессора на вход устройства вывода аудиосигнала

Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата по второму варианту реализации изобретения в известном способе модификации голоса, заключающемся в том, что

предварительно посредством устройства ввода и средства обработки - ауудиопроцессора сохраняют в средстве обеспечения наборы параметров, каждый из которых характеризует определенную модификацию спектра частот голоса певца-исполнителя,

вводят синхронно с музыкальным сопровождением в средство обработки посредством устройства ввода аудиосигнала голос певца-исполнителя, имеющий спектр частот, соответствующий голосу певца исполнителя,

задают требуемый набор параметров при помощи средства управления и монитора, и затем выбирают посредством центрального процессора требуемый набор параметров в средстве обеспечения,

конфигурируют средство обработки выбранным набором параметром из средства обеспечения для модификации голоса певца-исполнителя,

выводят посредством устройства вывода аудиосигнала голос певца-исполнителя, обработанный средством обработки - аудиопроцессором и промодифицированный согласно заданному набору параметров,

согласно изобретению

для корректировки голоса певца-исполнителя по эталонному исполнению, имитирующему мастерство пения целевого певца - певца-профессионала дополнительно используют средство формирования динамических параметров, обеспечивающее формирование выходного контура частоты основного тона и преобразование параметров,

предварительно посредством устройства ввода и средства обработки -ауудиопроцессора сохраняют в средстве обеспечения характеристику частоты основного тона, соответствующую эталонному исполнению,

средство обработки - аудиопроцессор дополнительно производит параметрический анализ аудиосигнала голоса певца-исполнителя и формирует вектор мгновенных значений амплитуды гармоник, фазы, частоты основного тона (ЧОТ),

средство формирования динамических параметров создает выходной контур частоты основного тона ЧОТ по характеристике частоты основного тона, соответствующей эталонному исполнению, поступающей из средства обеспечения, и в соответствии с выходным контуром частоты основного тона ЧОТ преобразует вектор мгновенных значений амплитуды гармоник, фазы, частоты основного тона (ЧОТ) и шумовой составляющей аудиосигнала голоса певца-исполнителя, скорректированных согласно характеристике частоты основного тона, соответствующей эталонному исполнению,

затем средство обработки - аудиопроцессор производит параметрический синтез преобразованного вектора мгновенных значений амплитуды гармоник, фазы, частоты основного тона (ЧОТ) и шумовой составляющей, и формирует выходной аудиосигнал - промодифицированный аудиосигнал голоса певца-исполнителя, который выводят посредством устройства вывода аудиосигнала для сведения синхронно во времени с музыкальным сопровождением.

Возможен дополнительный вариант осуществления способа по второму варианту, в котором средство формирования динамических параметров выполняют из блока формирования выходного контура ЧОТ по эталонному исполнению и из блока преобразования параметров, обработку аудиосигнала голос певца-исполнителя средством обработки производят фрейм за фреймом, центральный процессор синхронизирует ввод фрейма аудиосигнала голоса певца-исполнителя от микрофонного входа устройства ввода аудиосигнала в средство обработки -аудиопроцессор для выполнения параметрического анализа данного фрейма сигнала и формирования вектора параметров мгновенных значений амплитуды гармоник, фазы, ЧОТ и шумовой составляющей [A^S(n), , ^S(n), r^S(n)] голоса певца-исполнителя, где A^S(n) - мгновенное значение амплитуды гармоники, - мгновенное значение частоты основного тона, ^S(n) - мгновенное значение фазы гармоник основного тона, r^S(n) - шумовая составляющая сигнала, n - номер временного отсчета, при этом центральный процессор из средства обеспечения осуществляет загрузку в блок формирования выходного контура частоты основного тона ЧОТ характеристику контура частоты основного тона ЧОТ эталонного исполнения, определенного певцом-исполнителем посредством средства управления и монитора, в блоке формирования выходного контура частоты основного тона ЧОТ создают выходной контур частоты основного тона ЧОТ , соответствующий характеристике контура частоты основного тона ЧОТ эталонного исполнения, в блоке преобразования параметров на основании вектора параметров [A^S(n), , ^S(n), r^S(n)] голоса певца-исполнителя и выходного контура частоты основного тона ЧОТ формируют преобразованный вектор параметров [, , (n), ], где - преобразованный параметр A^S(n), - преобразованный параметр , (n) - преобразованный параметр ^S(n), - преобразованный параметр r^S(n), скорректированные согласно эталонному исполнению, после параметрического синтеза средством обработки - аудиопроцессором преобразованного вектора мгновенных значений амплитуды гармоник, фазы, ЧОТ и шумовой составляющей средство обработки формирует фрейм выходного аудиосигнала, а для сведения с музыкальным сопровождением фрейм выходного аудиосигнала микшируют в устройстве вывода аудиосигнала с музыкальным сопровождением, синхронизируемым во времени посредством центрального процессора, и если музыкальное сопровождение не завершено, процесс повторяют для следующего фрейма аудиосигнала голоса певца-исполнителя.

Для уменьшения эффекта "компьютерного акцента" при параметрическом синтезе средством обработки - аудиопроцессором преобразованного вектора мгновенных значений амплитуды гармоник, фазы, ЧОТ и шумовой составляющей также можно сохранять на границах вокализованных сегментов аудиосигнала голоса целевого-певца (эталонного исполнения) форму контура частоты основного тона аудиосигнала голоса певца-исполнителя.

В известном устройстве для модификации голоса по второму варианту выполнения изобретения, содержащем центральный процессор, аудиопроцессор, являющийся средством обработки сигналов, средство управления и монитор, средство обеспечения, сохраняющее таблицу параметров, устройство ввода аудиосигнала, подсоединенное к микрофону, и устройство вывода аудиосигнала, подсоединенное к громкоговорителю, при этом выход средства управления и монитор, соединен с входом центрального процессора, выход которого соединен с управляющими входами аудиопроцессора, средства обеспечения, устройства ввода аудиосигнала и устройства вывода аудиосигнала, соответственно, выход средства обеспечения подсоединен ко второму входу аудиопроцессора, первый выход аудиопроцессора соединен со средством обеспечения, а второй его выход - со входом устройства вывода аудиосигнала, согласно изобретению введено средство формирования динамических параметров, выполненное из блока формирования выходного контура частоты основного тона и из блока преобразования параметров, последовательно соединенных первыми входами к выходу средства обеспечения, выход средства обеспечения подсоединен ко второму входу аудиопроцессора через средство формирования динамических параметров, первый выход аудиопроцессора соединен со средством обеспечения для передачи и хранения в его таблице параметров характеристики частоты основного тона эталонного исполнения, а вторые входы блока формирования выходного контура частоты основного тона и блока преобразования параметров подсоединены к первому выходу аудиопроцессора для передачи в них мгновенного значения частоты основного тона аудиосигнала голоса певца исполнителя и сигнала, характеризующего вектор параметров мгновенных значений амплитуды гармоник, фазы, частоты основного тона (ЧОТ) и шумовой составляющей [A^S(n), , ^S(n), r^S(n)] голоса певца исполнителя, соответственно, где A^S(n) - мгновенное значение амплитуды гармоники, - мгновенное значение частоты основного тона, ^S(n) - мгновенное значение фазы гармоник основного тона, r^S(n) - шумовая составляющая сигнала, n - номер временного отсчета, соответственно, причем блок формирования выходного контура частоты основного тона выполнен с возможностью формирования - преобразованного параметра в соответствии характеристикой частоты основного тона эталонного исполнения, а блок преобразования параметров - с возможностью формирования сигнала, характеризующего преобразованный вектор параметров [, , (n), ], где - преобразованный параметр A^S(n), - преобразованный параметр , (n) - преобразованный параметр ^S(n), - преобразованный параметр , скорректированные в соответствии с характеристикой частоты основного тона эталонного исполнения, кроме того, аудиопроцессор выполнен с возможностью параметрического синтеза преобразованного вектора параметров [, , (n), ] для формирования синтезированного промодифицированного сигнала s(n) и передачи его со второго выхода аудиопроцессора на вход устройства вывода аудиосигнала

Достоинством предложенного технического решения для модификации и коррекции певческого голоса певца-исполнителя является расширение функциональных возможностей воспроизведения вокально-инструментальных композиций, создание качественных музыкальных произведений из записанной фонограммы, включающей голос певца-исполнителя и соответствующего музыкального сопровождения, причем обработка голоса инвариантна к языку композиции и исполнения. Это позволяет получить, во-первых, корректировку входного голоса певца-исполнителя по нотам заданной мелодии, во-вторых, корректировку входного голоса певца-исполнителя по эталонному исполнению мелодии голосом другого целевого певца-профессионала, при этом обеспечивается высокое качество выходного голоса певца-исполнителя.

Указанные преимущества, а также особенности настоящего изобретения поясняются вариантами его осуществления со ссылками на прилагаемые фигуры.

Краткий перечень чертежей

Фиг. 1 - функциональная схема ближайшего аналога - устройства модификации голоса соответствующим набором параметров (аппарат караоке);

Фиг. 2 - то же, что фиг. 1, обобщенная функциональная схема (предшествующий уровень);

Фиг. 3 - обобщенная функциональная схема устройства модификации голоса, в которой осуществляется реализация заявленного способа по первому или второму вариантам;

Фиг. 4 - аудиосигнал и его спектрограмма с отмеченными гармониками частоты основного тона а) входной сигнал, б) сигнал с измененной частотой основного тона по отношению к входному сигналу;

Фиг. 5 - иллюстрация сепарации аудиосигнала на периодическую и стохастическую компоненты: а) входной сигнал с отмеченными областями вокализованности, б) выделенная вокализованная компонента, в) сигнал остаток - стохастическая компонента, г) синтезированный выходной сиг