数字变声器的设计

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ai变声器原理

ai变声器原理

ai变声器原理AI变声器原理随着人工智能技术的不断发展和应用,AI变声器已经成为一种热门的技术和应用领域。

AI变声器是一种利用人工智能技术实现声音变化的工具,它可以将一种声音转换成另一种声音,实现人声的变化和模仿。

那么,AI变声器是如何实现的呢?AI变声器的原理主要基于深度学习和语音合成技术。

首先,需要大量的训练数据来训练AI模型,这些训练数据包括各种不同的声音样本和其对应的标签。

通过分析这些声音样本和标签,AI模型可以学习到不同声音之间的关系和特征。

在训练完成后,AI变声器可以通过输入一个原始声音样本,然后使用训练好的模型进行预测和转换。

AI模型会对输入的声音样本进行特征提取和分析,然后根据这些特征来生成新的声音样本。

这个过程类似于将输入的声音样本映射到一个声音空间中,然后在这个声音空间中进行变换和模仿。

AI变声器的关键技术是语音合成技术。

通过语音合成技术,AI模型可以将输入的声音样本转换成目标声音样本。

语音合成技术主要包括声码器和声音合成算法。

声码器是一种将语音信号转换成数字信号的设备或算法,它可以将声音的频率、幅度和时域特征进行分析和转换。

声音合成算法则是根据声码器分析得到的参数,生成新的声音样本。

在AI变声器中,还有一个重要的技术是声音转换算法。

声音转换算法主要用于将输入声音样本的特征转换成目标声音样本的特征。

这个过程涉及到声音的频率、幅度和时域特征的变换和调整。

声音转换算法可以根据输入声音样本和目标声音样本之间的特征差异,来调整声音样本的频率和幅度,实现声音样本的变换和模仿。

除了语音合成技术和声音转换算法,AI变声器还可以结合其他技术和算法来实现更加复杂的声音变化。

例如,可以使用声音增强算法来改善输入声音样本的质量和清晰度。

可以使用语音识别技术来识别和分析输入声音样本的语义和情感。

可以使用自然语言处理技术来处理输入声音样本的文本信息。

总结一下,AI变声器是一种利用人工智能技术实现声音变化的工具。

变声器制作方法

变声器制作方法

变声器制作方法
嘿,朋友们!今天咱就来讲讲变声器制作方法。

你说这变声器,多
有意思呀!就像给声音施了魔法一样。

先来说说硬件方面。

你得有个好的麦克风,这就好比战士上战场得
有把趁手的兵器呀!不然声音录进去都不清楚,还变啥声呀。

然后呢,就是电脑啦,这可是处理声音的大功臣。

软件呢,也有不少选择。

有些软件操作起来简单得很,就像小孩子
玩游戏一样。

比如说那个啥,打开软件后,界面上各种按钮,就像一
个个小魔法阵。

你就可以根据自己的喜好,去调整音调啦、音色啦。

想象一下,你可以把自己的声音变成萌萌的萝莉音,那感觉,是不
是特别奇妙?或者变成一个低沉的大叔音,哇,那反差,肯定能让人
吓一跳。

还有哦,你可以试着模仿一些明星的声音呀。

比如说模仿周杰伦那
种含糊不清但又超有个性的声音,或者模仿林志玲那嗲嗲的声音,哈哈,多好玩呀!
在制作变声器的过程中,可要有耐心呀。

就像盖房子,一砖一瓦都
得精心堆砌。

你得慢慢调试那些参数,听听声音的变化,找到最适合
自己的那个感觉。

而且哦,你还可以给自己的声音加上一些特效,比如回声呀、混响呀,这就像给声音穿上了漂亮的衣服。

咱再举个例子啊,就好像做饭一样,麦克风是食材,软件是调料,你就是那个大厨,得精心烹饪出一道美味的声音大餐。

哎呀,说了这么多,其实变声器制作就是这么回事儿。

只要你有兴趣,有耐心,肯定能做出属于自己的独特变声器。

让你的声音在各种场合都能大放异彩,给大家带来惊喜和欢乐。

怎么样,心动了吧?那就赶紧动手试试吧!。

变声器设计——精选推荐

变声器设计——精选推荐

信号与系统课程设计(论文)设计(论文)题目变声器的设计与实现学院名称专业名称学生姓名学生学号任课教师设计(论文)成绩教务处制2016年11月10 日摘要变声器的原理是通过改变输入声音频率,进而改变声音的音色,音调,是输出声音在感官上与原声音不同。

变声器是借助对声音音色和音调的双重改变而使输出声音改变。

目前,变声器被运用在各个领域,比如保护人生安全,防止打击报复,还有各种软件上都有变声软件。

在实验室里我们有两个方法到达变声的目的。

一是通过MATLAB编写程序对声音信号的时频域进行分析,通过傅里叶变换进行频谱分析,得到声音的特征,将男女生的声音进行对比,得出男女生声音的主要频段,分析男女生声音的特征;再对所得信号进行滤波处理,最后改变声音的音色和音调,到达变声的目的。

二是通过硬件来实现,我们用RTS0072B来实现变声,可以减少变声的步骤,但是需要硬件电路板来实现变声电路[1]。

关键词:MATLAB;RTS0072B;变声目录摘要 (2)第1章引言 (4)1.1设计背景 (4)1.2设计目的 (4)1.3设计要求 (4)第2章实验原理 (5)第3章基于MATLAB的语音信号分析 (6)3.1 常见声音信号的频率范围 (6)3.2 声音信号的时域和频域分析(程序详见附录(1)) (6)3.3 声音信号的滤波处理(程序详见附录(2)) (7)第4章基于STC89C52的变声器设计 (9)4.1硬件实现 (9)4.1.1实验器材 (9)4.1.2 实验原理图 (9)4.1.3 RST0072B芯片 (10)4.1.4 ISD1700存储芯片 (11)4.1.5 硬件实物图 (11)4.2软件实现 (12)第5章实验总结 (13)参考文献 (14)附录 (15)第1章引言1.1设计背景变声器是通过改变输入音频的音色、音调,并将变声后的音频输出的工具。

根据变声器材质不同,变声器分为变声器硬件和变声器软件。

变声器硬件,即通过硬件实现变声的工具,譬如,知名动画名侦探柯南中,柯南侦破案件时扮演毛利小五郎时,使用的蝴蝶结,就是一种变声器,柯南正是通过这一蝴蝶结,模拟成毛利小五郎的声音,进行案件侦破的,这一变声器可称之为蝴蝶结变声器。

三年级《数字化声音》教案

三年级《数字化声音》教案

三年级《数字化声音编辑》优秀教案第一章:数字化声音编辑简介1.1 教学目标了解数字化声音编辑的概念和基本原理。

掌握数字化声音编辑的基本工具和操作方法。

1.2 教学内容数字化声音编辑的定义和作用。

数字化声音编辑的基本原理和流程。

常见数字化声音编辑软件的介绍和比较。

1.3 教学方法采用讲授和示范相结合的方式,向学生介绍数字化声音编辑的基本概念和原理。

通过实际操作示范,让学生了解数字化声音编辑的基本流程和工具的使用方法。

组织学生进行小组讨论和实践,让学生通过合作完成简单的数字化声音编辑项目。

1.4 教学评估通过课堂讲解和示范,评估学生对数字化声音编辑概念和原理的理解程度。

通过学生的小组讨论和实践,评估学生对数字化声音编辑工具的使用能力和团队合作能力。

第二章:数字化声音编辑的基本工具2.1 教学目标了解常见的数字化声音编辑工具的种类和功能。

掌握数字化声音编辑工具的基本操作方法。

2.2 教学内容常见数字化声音编辑软件的介绍和比较。

数字化声音编辑硬件设备的介绍和功能。

2.3 教学方法通过展示和讲解不同类型的数字化声音编辑软件和硬件设备,让学生了解它们的功能和特点。

通过示范和指导,让学生掌握数字化声音编辑工具的基本操作方法。

2.4 教学评估通过展示和讲解,评估学生对数字化声音编辑工具的认知程度。

通过操作实践,评估学生对数字化声音编辑工具的使用能力。

第三章:数字化声音编辑的基本操作3.1 教学目标掌握数字化声音编辑的基本操作方法。

学会使用数字化声音编辑工具进行声音的剪辑、合并和特效处理。

3.2 教学内容数字化声音编辑工具的基本操作方法。

声音的剪辑、合并和特效处理技术。

3.3 教学方法通过示范和指导,让学生学会使用数字化声音编辑工具进行声音的剪辑、合并和特效处理。

通过实际操作练习,让学生熟悉数字化声音编辑工具的操作方法和技巧。

3.4 教学评估通过实际操作练习,评估学生对数字化声音编辑工具的操作能力。

通过学生完成的项目作品,评估学生对声音剪辑、合并和特效处理技术的掌握程度。

rvc变声器原理

rvc变声器原理

rvc变声器原理RVC变声器原理引言:RVC变声器是一种常见的音频处理设备,可以改变声音的音调、音色和音量。

它在语音合成、音乐制作和电子游戏等领域有着广泛的应用。

本文将介绍RVC变声器的原理及其工作过程。

一、RVC变声器的原理RVC变声器的全称是Real-Time Voice Changer,即实时语音变声器。

其原理基于数字信号处理技术,通过对输入音频信号进行实时处理,改变其频谱特征,从而实现声音的变调、变色和变量。

二、RVC变声器的工作过程1. 预处理RVC变声器首先对输入的音频信号进行预处理。

这一步骤主要包括去噪、降噪和增益控制等处理,以保证后续处理的稳定性和可靠性。

2. 音频采样在预处理完成后,RVC变声器对音频信号进行采样。

采样的目的是将连续的模拟音频信号转化为离散的数字信号,以便后续处理。

3. 音频特征提取RVC变声器通过对采样后的音频信号进行频谱分析和特征提取,获取音频信号的频率、幅度和相位等特征信息。

这些特征信息将被用于后续的声音处理。

4. 变声处理变声处理是RVC变声器的核心部分。

它通过对音频信号的频谱特征进行调整,改变声音的音调和音色。

常见的变声效果包括男变女、女变男、变成小孩声等。

5. 音量调节除了改变音调和音色外,RVC变声器还可以调节音频信号的音量。

这一步骤可以根据用户的需求,增加或减小声音的响度。

6. 输出处理RVC变声器对处理后的音频信号进行输出处理。

这一步骤包括数模转换、滤波和输出放大等处理,以保证输出信号的质量和稳定性。

三、RVC变声器的应用1. 语音合成RVC变声器在语音合成领域有着广泛的应用。

通过改变声音的音调和音色,可以实现不同风格和特点的语音合成。

2. 音乐制作RVC变声器在音乐制作中也有着重要的作用。

它可以模拟不同乐器的声音,实现对音乐的变调、变色和变量处理。

3. 电子游戏在电子游戏中,RVC变声器可以为游戏角色赋予不同的声音特点,增加游戏的趣味性和真实感。

数字变声器设计方案

数字变声器设计方案

基于FFT算法的数字变声器201242216河北北方学院宣化教学部河北宣化 075100【摘要】本数字变声器是实现男声变女声和女声变男声以及变成童声的系统。

设计本数字变声器的目的是锻炼自己的学习实践能力。

通过matlab编写程序修改语音参数来实现男声女声之间的变换。

【关键词】变音算法数字滤波器语音信号数字滤波器频谱分析 MATLAB1 引言变声器在现实生活中应用广泛,变声器是通过改变输入音频的音色、音调,并将变声后的音频输出的工具。

根据变声器材质不同,变声器分为变声器硬件和变声器软件。

变声器硬件,即通过硬件实现变声的工具;变声器软件,即通过软件实现变声的工具,软件类变声器,运行平台皆为电脑系统。

无论是硬件变声器,还是软件变声器,其原理都是,通过改变输入声音频率,进而改变声音的音色、音调,使输出声音在感官上与原声音不同。

我们每个人的声音不同,源于我们的每个人的音色和音调不同,我们所说的男中音、男高音,就是音调的不同,而即便音调一致,我们依然能区分出两个不同人的声音,或不同乐器的声音,这就是音色的不同。

变声器,正是借助对声音音色和音调的双重复合改变,实现输出声音的改变。

我们这里的变声器就是matlab来实现变声。

2 数字变声器的原理和算法发音方法,发音时,喉头、口腔、鼻腔节制气流的方式和状态,包括发音时构成阻碍和克服阻碍的方式,气流强弱的情况及声带是否振动等几个方面。

人类语音可分为有380声语音和无声语音,前者是由声带振动激励的脉冲信号经声腔调制变成不同的音,它是人类语言中元音的基础,声带振动的频率称为基频。

无声语音则是声带保持开启状态,禁止振动引发的。

一般来说,由声门振动决定的基频跟说话人的性别特征有关,如下表,而无声语音则没有体现这个特征。

说话人的个性化音色和语音的另外一个声学参数——共振峰频率的分布有关。

儿童由于声道短,其共振峰频率高于成年人,成年女性的声道一般短于成年男性,所以女性的共振峰频率一般高于男性。

基于matlab的变声器设计与实现

基于matlab的变声器设计与实现

文章主题:基于MATLAB的变声器设计与实现在音乐和语音处理领域,变声器是一种常见的设备,它可以改变声音的音调和音色,为音乐创作和语音处理带来了更多的可能性。

在本文中,我们将探讨基于MATLAB的变声器设计与实现,从原理到具体实现,为读者带来深入了解和实践指导。

一、变声器的原理和应用变声器是一种可以改变声音频率和谐波结构的设备,它在音乐创作、电子音乐制作以及语音处理中有着广泛的应用。

通过改变声音的音调和音色,变声器可以为音频增加特殊效果,为音乐创作和语音处理带来更多可能性。

二、MATLAB在音频处理中的应用MATLAB作为一种强大的科学计算软件,拥有丰富的音频处理工具和函数库,可以方便地进行音频数据处理和分析。

在音频处理中,MATLAB可以实现音频的读取、录制、分析、处理和合成,为音频处理带来了极大的便利。

三、基于MATLAB的变声器设计1. 我们需要了解音频信号的基本特性,包括音频信号的采样和量化过程,以及MATLAB中的音频数据表示方式。

2. 我们需要设计变声器的算法,包括音频信号的频率变换、时域变换和谐波结构的改变。

3. 接下来,我们可以使用MATLAB编写变声器的代码,包括音频信号的读取、处理和输出,以及界面设计和交互操作。

4. 我们还可以对设计好的变声器进行优化和测试,以确保其性能和效果达到预期的要求。

四、实现和应用通过上述步骤,我们可以在MATLAB中成功设计并实现一个变声器,可以对音频进行实时处理和效果展示。

在使用过程中,我们还可以根据具体音频的特点和需求,调整变声器的参数和效果,以获得更加理想的音频处理效果。

五、个人观点和总结基于MATLAB的变声器设计与实现,不仅可以帮助我们更好地理解音频处理的原理和方法,还可以为音乐创作和语音处理带来更多的可能性。

通过学习和实践,我们可以更深入地了解音频处理的相关知识,并掌握MATLAB在音频处理领域的应用技巧,为自己的学习和工作增添新的动力和乐趣。

变声器的毕业设计

变声器的毕业设计

变声器的毕业设计在当今的科技时代,声音的处理和变换技术在众多领域都有着广泛的应用。

变声器作为一种能够改变声音特征的工具,其设计与实现涉及到声学、信号处理、计算机科学等多个学科的知识。

本次毕业设计旨在深入研究变声器的原理和技术,设计并实现一个功能较为完善的变声器系统。

一、变声器的原理与分类变声器的工作原理主要基于对声音信号的频率、幅度、相位等参数的调整和改变。

通过这些操作,可以实现声音的音调、音色、语速等方面的变化。

从实现方式上,变声器可以分为硬件变声器和软件变声器。

硬件变声器通常是独立的设备,通过内置的电路和芯片来处理声音信号。

软件变声器则是运行在计算机或移动设备上的程序,利用数字信号处理技术对声音进行处理。

在功能上,变声器可以分为实时变声器和非实时变声器。

实时变声器能够在声音输入的同时进行实时处理和输出,常用于语音通讯、直播等场景。

非实时变声器则主要用于对已录制的声音文件进行后期处理。

二、需求分析与系统设计在开始设计变声器之前,首先需要明确用户的需求。

不同的用户可能对变声器有着不同的要求,例如有些人希望能够实现多种不同的声音效果,有些人则更注重变声的自然度和稳定性。

基于对需求的分析,确定了变声器系统的总体架构。

系统主要包括声音输入模块、信号处理模块、效果选择模块和声音输出模块。

声音输入模块负责采集声音信号,信号处理模块是核心部分,负责对声音进行各种变换处理,效果选择模块提供多种变声效果供用户选择,声音输出模块则将处理后的声音信号输出到扬声器或其他设备。

三、关键技术与算法为了实现变声器的功能,需要运用一系列的关键技术和算法。

其中,频率变换算法是实现音调变化的重要手段。

通过调整声音信号的频率,可以使声音听起来更高或更低。

音色的改变则涉及到频谱的调整。

可以采用滤波算法来对声音信号的频谱进行修改,从而改变声音的音色特征。

此外,语速的调整也是变声器的一个重要功能。

通过对声音信号的时间轴进行拉伸或压缩,可以实现语速的加快或减慢。

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摘要变声器是通过改变输入音频的音色、音调,并将变声后的音频输出的工具。

变声器是通过改变输入音频的音色、音调,并将变声后的音频输出的工具。

根据变声器材质不同,变声器分为变声器硬件和变声器软件。

变声器硬件,即通过硬件实现变声的工具本次课程设计是数字变声器的设计,整个程序使用MATLAB软件编写的。

一个GUI界面实现录入一段10~15秒的语音,同时绘制出该语音的时域波形和频域波形,并实现了对该语音的保存和打开。

关键字:变声器;MATLAB软件;变声基本原理;语音;GUI;目录前言 (1)第1章方案选择 (2)1.1设计方案 (2)1.2方案的选择 (2)第2章变声的基本原理 (3)2.1 基本概念 (3)2.2 变声的原理 (4)2.2.1 生成脉冲序列 (4)2.2.2 计算预测系数 (5)2.2.3 声道参数 (5)第3章程序设计及仿真分析 (7)3.1程序设计 (7)3.1.1 分帧处理 (7)3.1.2 计算预测系数 (7)3.1.3 计算激励信号 (7)3.1.4 重建语音 (8)3.1.5 基音周期 (8)3.1.6 合成激励的能量 (9)3.1.7 变声处理 (10)第4章GUI的设计 (11)4.1 GUI简介 (11)4.2 GUI界面设计 (11)4.3 GUI界面运行流程图 (13)4.4回调函数 (14)4.4.1切换按钮 (14)4.4.2 按钮 (15)参考文献 (19)设计总结 (20)前言我们每个人的声音不同,源于我们的每个人的音色和音调不同,我们所说的男中音、男高音,就是音调的不同,而即便音调一致,我们依然能区分出两个不同人的声音,或不同乐器的声音,这就是音色的不同。

变声器,正是借助对声音音色和音调的双重复合改变,实现输出声音的改变。

目前,语音伪装系统(变声器)被广泛应用于社会的各个领域。

语音伪装设备经常出现在以下几个方面:为了防止打击报复,保护举报人的人身安全的匿名举报系统;记者采访时对采访对象声音的处理,保护被采访人的安全;应用于电台或电视台,可对热线电话进行声音的处理。

独居女士和小孩;可用变声器应付骚扰电话和陌生人来访。

另外,在智能手机或者平板电脑等便携式移动终端中利用变声器开发的小游戏等。

因此,变声器的应用范围及其广泛。

我们每个人的声音不同,源于我们的每个人的音色和音调不同,我们所说的男中音、男高音,就是音调的不同,而即便音调一致,我们依然能区分出两个不同人的声音,或不同乐器的声音,这就是音色的不同。

变声器,正是借助对声音音色和音调的双重复合改变,实现输出声音的改变。

本次课程设计就是运用我们所学到的理论知识,用MATLAB软件来实现对语音信号的变声处理,理论联系实际,从而更好地掌握以及运用所学习的知识。

第1章方案选择1.1设计方案方案一:通过先对语音信号进行FFT变化得到频谱,然后搬移和改变基频,从而放大一部分频率并且减小一部分频率,从而实现对语音信号的变声处理。

另外还可以调整语速从而改变声音。

方案二:我们可以采用线性预测参数合成法。

线性预测参数合成法利用LPC语音分析方法,通过分析自然语音样本,计算出LPC系数,就可以建立信号产生模型,从而合成出语音,我们用周期脉冲序列构成的激励信号经过时变数字滤波器,并定期的改变激励参数和预测系数就能合成出语音。

然后我们可以通过调整共振峰来实现语音的变声。

1.2方案的选择方案一简单易懂,但是这种方法不易用参数进行控制,而且这种方法是通过频谱的搬移和改变来减小一部分的干扰,所以变声后的杂音较大,我们可以将它和滤波器结合起来。

方案二——线性预测参数合成法是目前比较简单和实用的一种语音合成方法,以其低数据率、低复杂度、低成本,受到特别的重视。

LPC语音分析方法可以有效地估计基本语音参数,如基音、共振峰、谱、声道面积函数等,可以对语音的基本模型给出精确的估计,而且计算速度较快。

这种方法可以比较容易的用参数进行控制。

综上所述:我们采用方案二——线性预测参数合成法来实现语音信号的变声处理。

第2章变声的基本原理2.1 基本概念1. 声道:声道是很多动物及人类都有的一个腔室,从声源产生的声音经由此处滤出。

人的声道包括声道则包括喉腔、咽头、口腔和鼻腔。

2. 基音:一般的声音都是由发音体发出的一系列频率、振幅各不相同的振动复合而成的。

这些振动中有一个频率最低的振动,由它发出的音就是基音,其余为泛音。

发音体整体振动产生的音,叫做基音,决定音高;发音体部分振动产生的音,叫做泛音,决定音色;基音和泛音结合一起而形成的音,叫做复合音,日常我们所听到的声音多为复合音。

3.共振峰:共振峰是指在声音的频谱中能量相对集中的一些区域,共振峰不但是音质的决定因素,而且反映了声道(共振腔)的物理特征。

声音在经过共振腔时,受到腔体的滤波作用,使得频域中不同频率的能量重新分配,一部分因为共振腔的共振作用得到强化,另一部分则受到衰减,得到强化的那些频率在时频分析的语图上表现为浓重的黑色条纹。

由于能量分布不均匀,强的部分犹如山峰一般,故而称之为共振峰。

在语音声学中,共振峰决定着元音的音质,而在计算机音乐中,它们是决定音色和音质的重要参数。

无论是人声还是乐器,它们的声音特性都源自两个因素,一个是发声系统,如人的声带或乐器的振动簧片,另一个是共鸣系统。

乐器不同的共鸣系统使其在一定频域中的分音的振幅得以突出,这样,这些区域就产生了这个乐器所特有的共振峰值,这些共振峰值同共鸣体的大小、形状的材料密切相关。

由于一件乐器的结构是稳定的,因此在一件乐器发出的所有音调中,不论基频如何,都会表现出相同的共振峰值,只不过其显著性有强有弱罢了。

这就可以帮助我们解释为什么在很多的乐器中,同一乐器所发出的不同音调具有相同的音质。

在语音声学中,人声也同样受自身生理如鼻孔、咽腔、口腔大小的影响有自身的共振峰区。

通过利用这些共鸣空间的形状和大小不同的变化(例如改变咽喉、嘴形),我们就能改变声音的共振峰。

我们之所以能够区分不同的人声、元音,主要也是依靠它们的共振峰分布的位置。

2.2 变声的原理声音的合成我们采用的方法是线性预测参数合成法。

如图 2.1,我们让周期脉冲序列构成的激励信号通过时变数字滤波器,然后通过改变激励参数和预测系数,就能合成出语音。

图 2.1 线性预测参数合成2.2.1 生成脉冲序列语音信号是一种随时间而变化的信号,主要分为浊音和清音两大类。

浊音的基音周期、清浊音信号幅度和声道参数等都随时间而缓缓变化。

由于发生器官的惯性运动,可以认为在一小段时间里(一般为10~30ms)语音信号近似不变,即语音信号具有短时平稳性。

这样可以把语音信号分为一些短段(称为分析帧)来进行处理。

语音信号的分帧是采用可移动的有限长度窗口进行加权的方法来实现的。

一般每秒帧数约为33~100帧,视实际情况而定。

分帧虽然可以采用连续分段的方法,但是一般要采用交叠分段的方法。

如图2.2所示,这是为了使帧与帧之间平滑过渡,保持其连续性。

前一帧和后一帧的交叠部分称为帧移,帧移与帧长的比值一般取为0~1/2。

图2.2 交叠分段方式所以我们首先将信号分成若干个10ms长的段,假设每个段内基音周期固定不变,但段和段之间则不同,具体为:PT=80+5mod(m;50) (3.1)其中PT表示基音周期,m表示段序号,我们知道每段的长度为80。

2.2.2 计算预测系数设语音信号的养殖序列为s(n),n=1,2,…,n,其中语音信号的当前取样值,即第n时刻的取样值s(n)。

而p阶线性预测,是根据信号过去p个取样值的加权和来预测信号当前取样的s(n),此时的预测器称为p阶预测器。

设(n)为s(n)的预测值,则有:(3.2)式中,,,…,称为线性预测系数,式(4.1)称为线性预测器,预测器的阶数为p 阶。

2.2.3 声道参数从物理声学可以容易推导出均匀断面的共振峰。

例如,对成人声道L=17cm长,其共振频率计算公式为:=c(2i-1)/4L, ( i=1,2,3,…,i) (3.3)其中,i是共振频率的序号,c=340m/s为声速。

按此算出前三个共振频率为,=1500Hz,=2500Hz。

由于发音时,声道的形状很少是均匀断面的。

因此必须通过语音信号来计算共振峰。

一个二阶谐振器的传输函数可以写为(3.4)实践表明,用前3个共振峰代表一个元音足够了。

对于较复杂的辅音或鼻音共振峰的个数要到5个以上。

多个叠加可以得到声道的共振峰模型在此,我们可以由传输函数和其中的预测系数和求出共振峰。

假设__D_Dd__________ðĝϨϨ_________|在时域冲击响应中的贡献为A,并且有__D_Dd__________׍ĝϨ因此共振峰频率为999.9447Hz。

实现代码如下:clear all;close all;clc;;a=[1,-];b=[1];[r,p,k]=residues(b,a);omega=abs(angle(p(1)));T=1/8000;freq=omega/(2*pi*T);从上面看,我们可以通过调整预测系数从而调整共振峰来实现语音信号的变声。

第3章程序设计及仿真分析3.1程序设计3.1.1 分帧处理对语音信号加Hamming窗处理,方法是用窗序列沿着语音样点值序列逐帧从左向右移动。

Hamming窗的窗函数如下:=(4.1)确定了窗函数以后,对语音信号的分帧处理,实际上就是对各帧进行某帧进行某种变换或运算。

代码如下:WL = 240;hw = hamming(WL);s_w = s(n*FL-WL+1:n*FL).*hw;3.1.2 计算预测系数代码如下:[A E] = lpc(s_w, P);3.1.3 计算激励信号对每帧语音信号s(n),和预测模型系数{},用filter函数计算激励信号e(n)。

此时应该注意在系数变化的情况下连续滤波,需要维持滤波器的状态不变,要利用filter函数的和参数。

这里要利用_pre,利用_pre作为初始状态得到最终状态,本次循环得到的最终状态作为下次循环的初始状态,并把每次循环得到的激励保存下来。

代码如下:s_f=s((n-1)*FL+FL+1:n*FL); %本帧语音[exc_f,zi_pre]=filter(A,1,s_f,zi_pre); %计算s_f的激励exc((n-1)*FL+1:n*FL)=exc_f; %保存得到的激励3.1.4 重建语音用计算得到的激励信号e(n)和预测模型系数{},用fliter函数计算重建语音。

同样要注意维持滤波器的状态不变。

这里我们由激励得到语音,并且要利用_rec,利用_rec作为初始状态的到最终状态,本次循环得到的最终状态作为下次循环的初始状态,并且把每次循环得到的重建语音保存下来。

代码如下:[rec_f,zi_rec]=filter(1,A,exc_f,zi_rec); %计算重建语音s_rec((n-1)*FL+1:n*FL)=rec_f; %保存得到的重建语音3.1.5 基音周期基音周期是表征语音信号本质特征的参数,属于语音分析的范畴,只有准确分析并且提取出语音信号的特征参数,才能够利用这些参数进行语音合成处理。

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