語(yǔ)音信號(hào)合成器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)-wenkub
2022-11-03 10:34:00 本頁(yè)面
【正文】 用的工具，是相互傳遞信息的最主要的手段。在高度信息化的今天，語(yǔ)音處理的一系列技術(shù)及其應(yīng)用已成為信息社會(huì)不可或缺的重要組成部分。語(yǔ)音的產(chǎn)生是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，包括心理和生理等方面的一系列動(dòng)作。因此，語(yǔ)音信號(hào)是人們構(gòu)成思想疏通和感情交流的最主要的途徑。最簡(jiǎn)單的語(yǔ)音合成應(yīng)當(dāng)是語(yǔ)音響應(yīng)系統(tǒng)，其實(shí)現(xiàn)技術(shù)非常簡(jiǎn)單。 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，語(yǔ)音交互已經(jīng)成為人機(jī)交互的必要手段，而語(yǔ)音信號(hào)的采集和處理是人機(jī)交互的前提和基礎(chǔ)。 設(shè)計(jì)目的 （ 1）自行產(chǎn)生兩個(gè)語(yǔ)音信號(hào)（男聲和女聲） （ 2）分別對(duì)兩路信號(hào)進(jìn)行頻譜分析和特征提取，并畫出兩路語(yǔ)音信號(hào)的頻譜圖 （ 3）試將兩語(yǔ)音信號(hào)分別合成為男聲或女聲 （ 4）播放合成后的語(yǔ)音信號(hào) 設(shè)計(jì)原理 傅里葉頻譜分析是語(yǔ)音信號(hào)頻域分析中廣泛采用的一種方法。最后 IFFT處理觀察恢復(fù)后的時(shí)域信號(hào)圖形，頻譜分析過(guò)程。 信號(hào) x（ n）的短時(shí)傅里葉變換定義為 : 式中， 為窗口函數(shù) 。這是因?yàn)榇翱诤瘮?shù) 通常具有低通頻率響應(yīng)，而指數(shù) 對(duì)語(yǔ)音信號(hào)有調(diào)制的作用，使頻譜產(chǎn)生移位，即將 x（ n）頻譜中對(duì)應(yīng)于頻率 的分量平移到零頻。根據(jù)對(duì)序列分解與選取方法的不同而產(chǎn)生了 FFT的多種算法，基本算法是 2DIT和基 2DIF。 設(shè) x（ n）為 N項(xiàng)的復(fù)數(shù)序列，由 DFT變換，任一 X（ m）的計(jì)算都需要 N次復(fù)數(shù)乘法和 N1次復(fù)數(shù)加法，而一次復(fù)數(shù)乘法等于四次實(shí)數(shù)乘法和兩次實(shí)數(shù)加法，一次復(fù)數(shù)加法等于兩次實(shí)數(shù)加法，即使一次復(fù)數(shù)乘法和一次復(fù)數(shù)加法定義成一次“運(yùn)算”（四次實(shí)數(shù)乘法和四次實(shí)數(shù)加法），那么求出 N項(xiàng)復(fù)數(shù)序列的 X（ m），即 N點(diǎn) DFT變換大約就需要 N^2次運(yùn)算。而如果我們將這種“一分為二”的思想不斷進(jìn)行下去，直到分成兩兩一組的 DFT運(yùn)算單元，那么 N點(diǎn)的 DFT變換就只需要 Nlog2N次的運(yùn)算， N在 1024點(diǎn)時(shí)，運(yùn)算量?jī)H有 10240次，是先前的直接算法的 1%，點(diǎn)數(shù)越多，運(yùn)算量的節(jié)約就越大，這就是 FFT的優(yōu)越性。 根據(jù)采樣定律，一個(gè)頻帶有限的信號(hào)，可以對(duì)它進(jìn)行時(shí)域采樣而不丟失任何信息， FFT變換則說(shuō)明對(duì)于時(shí)間有限的信號(hào)（有限長(zhǎng)序列），也可以對(duì)其進(jìn)行頻域采樣，而不丟失任何信息 。將 在時(shí)域 n上每隔 R個(gè)樣本采樣，則可令 = , n=rR, r=1,2,... 用 Y ( )求出其離散傅里葉反變換 （ n）如下： （ n） = 而 ，而 可以證明， x（ n）和 y（ n）之間只相差一個(gè)比例因子。 設(shè)計(jì)過(guò)程 MATLAB處理音頻信號(hào)的流程 分析和處理音頻信號(hào)，首先要對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行采集， MATLAB數(shù)據(jù)采集工具箱提供了一整套命令和函數(shù)，通過(guò)調(diào)用這些命令和函數(shù)，可直接控制聲卡進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。 該實(shí)驗(yàn)以兩種男女聲音樂(lè)為分析樣本。人的語(yǔ)音信號(hào)頻率一般集中在 200kHz到 ，從聲音頻譜的包絡(luò)來(lái)看，樣本聲音的能量集中在 （ ）以內(nèi)， 。 實(shí)驗(yàn)代碼及結(jié)果 %錄音時(shí)間隨便定 %錄入女生語(yǔ)音信號(hào) [y,fs1]=wavr
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1