新算法无缝融合任意两个音频信号

音乐家使用一种称为“滑音”的效果在音符之间转换。这是一种从一个音符滑到另一个音符的技巧，而无需实际定义中间音符。

音乐家使用滑音已有 200 多年的历史。然而，有限类型的乐器可以实现这种效果。这些是可以像小提琴或人声一样音高不断变化的乐器。

最近，麻省理工学院的一名学生特雷弗·亨德森 (Trevor Henderson) 开发了一种算法，可以实时生成任意两个音频信号之间的滑音效果。他通过合并不同的音频片段展示了该算法的能力，例如将一首歌曲融入另一首歌曲，将钢琴音符滑入人声中。

该算法基于一个有数百年历史的基于几何的框架，称为“最佳传输”。该框架确定了在多个来源和目的地配置之间移动数据点的最佳方式。已应用于 3D 建模、图像对齐、流体动力学和计算机图形学。

Henderson 使用这个框架来插入音频信号。该算法的工作原理是将音频信号分成小段（约 50 毫秒）。然后，它确定将各个段中的音高移动到其他音频信号中的音高的最有效方式。

通过这种方式，该算法生成滑音效果的平滑滑动。它还可以在信号转换时保持音频保真度。

参考：arXiv:1906.06763 |麻省理工学院

通常，衰落效果用于柔化两个音频信号之间的过渡。这是一种传统的方法，一种信号的音量减小，而另一种信号的音量增大。

另一方面，新算法将一个音频信号的频率段无缝融合到另一个音频信号中，而不会增加/减少信号的音量。

这种技术将滑音扩展到各种乐器，包括复音乐器。事实上，它可用于在不同的乐器组或任何其他音频信号对之间进行转换。实时生成清晰的音乐效果。

“插值参数”可由滑块组件控制，例如 DJ 混音板上的交叉渐变器。当您滑动交叉渐变器时，参数会发生变化，从而产生滑音效果。

为了消除失真，亨德森使用了“频率重新分配”，这是一种单处理技术的应用。它允许单个音符在信号之间轻松转换。他还开发了一种新方法，可以在合并音频的小片段的同时为每个信号合成新的相位，因此相邻片段不会相互干扰。

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在接下来的研究中，Henderson 将尝试将滑音输出反馈到其输入中。这可能会产生另一种称为连奏的效果，它代表不同音符之间流畅、连续的运动。

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