數(shù)字變聲器設(shè)計方案(已修改)
2025-05-22 05:59 本頁面
【正文】 基于FFT算法的數(shù)字變聲器201242216河北北方學(xué)院宣化教學(xué)部 河北宣化 075100【摘 要】 本數(shù)字變聲器是實現(xiàn)男聲變女聲和女聲變男聲以及變成童聲的系統(tǒng)。設(shè)計本數(shù)字變聲器的目的是鍛煉自己的學(xué)習(xí)實踐能力。通過matlab編寫程序修改語音參數(shù)來實現(xiàn)男聲女聲之間的變換?！娟P(guān)鍵詞】 變音算法 數(shù)字濾波器 語音信號 數(shù)字濾波器 頻譜分析 MATLAB1 引言 變聲器在現(xiàn)實生活中應(yīng)用廣泛，變聲器是通過改變輸入音頻的音色、音調(diào)，并將變聲后的音頻輸出的工具。根據(jù)變聲器材質(zhì)不同，變聲器分為變聲器硬件和變聲器軟件。變聲器硬件，即通過硬件實現(xiàn)變聲的工具；變聲器軟件，即通過軟件實現(xiàn)變聲的工具，軟件類變聲器，運行平臺皆為電腦系統(tǒng)。無論是硬件變聲器，還是軟件變聲器，其原理都是，通過改變輸入聲音頻率，進(jìn)而改變聲音的音色、音調(diào)，使輸出聲音在感官上與原聲音不同。我們每個人的聲音不同，源于我們的每個人的音色和音調(diào)不同，我們所說的男中音、男高音，就是音調(diào)的不同，而即便音調(diào)一致，我們依然能區(qū)分出兩個不同人的聲音，或不同樂器的聲音，這就是音色的不同。變聲器，正是借助對聲音音色和音調(diào)的雙重復(fù)合改變，實現(xiàn)輸出聲音的改變。我們這里的變聲器就是matlab來實現(xiàn)變聲。2 數(shù)字變聲器的原理和算法發(fā)音方法，發(fā)音時，喉頭、口腔、鼻腔節(jié)制氣流的方式和狀態(tài)，包括發(fā)音時構(gòu)成阻礙和克服阻礙的方式，氣流強(qiáng)弱的情況及聲帶是否振動等幾個方面。人類語音可分為有380聲語音和無聲語音，前者是由聲帶振動激勵的脈沖信號經(jīng)聲腔調(diào)制變成不同的音，它是人類語言中元音的基礎(chǔ)，聲帶振動的頻率稱為基頻。無聲語音則是聲帶保持開啟狀態(tài)，禁止振動引發(fā)的。一般來說，由聲門振動決定的基頻跟說話人的性別特征有關(guān)，如下表，而無聲語音則沒有體現(xiàn)這個特征。說話人的個性化音色和語音的另外一個聲學(xué)參數(shù)——共振峰頻率的分布有關(guān)。兒童由于聲道短，其共振峰頻率高于成年人，成年女性的聲道一般短于成年男性，所以女性的共振峰頻率一般高于男性。本實驗是基于男生錄制的聲音進(jìn)行相關(guān)參數(shù)提取，修改接近于女聲、童聲、老人聲， 在進(jìn)行性別變聲時，主要考慮基音周期、基頻和共振峰頻率的變化?；糁芷诟淖儠r，基頻、共振峰同時變化，若伸展既有男變女、女變童，反之亦可。本實驗是基于男生錄制的聲音進(jìn)行相關(guān)參數(shù)提取，修改接近于女聲，實現(xiàn)男聲到女聲的變換。 ● 音段特征：描述的是語音的音色特征。特征參數(shù)主要包括基音頻率、共振峰位置、共振峰帶寬、基音頻率、能量等。 ● 超音段特征：描述的是語音的韻律特征。特征參數(shù)主要包括因素的時長、基音頻率的變化（音調(diào)）、能量等 ● 語言特征：包括習(xí)慣用語、方言、口音等?；羰侵赴l(fā)濁音時聲帶振動所引起的周期性， 而基音周期是指聲帶振動頻率的倒數(shù)。基音周期是語音信號最重要的參數(shù)之一， 它描述了語音激勵源的一個重要特征。不同的人以及同一個人在不同的年齡時期有不同的基音周期。人唱歌時，其基音頻率范圍大約是：童聲高音頻率范圍為 260880Hz ，低音頻率范圍為 1
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