數(shù)字信號處理變聲器報告

數(shù)字信號處理--變聲器報告工程目標(biāo)：把自己〔男〕的聲音分別變成小孩的聲音、女人的聲音和老人的聲音。變聲原理:語音科學(xué)家將人類發(fā)聲過程視作一個由聲門源輸送的氣流經(jīng)以聲道、口、鼻腔組成的濾波器調(diào)制而成的。人類語基頻持開啟狀態(tài)，制止振動引發(fā)的。一般來說，由聲門振動打算一個聲學(xué)參數(shù)——成年男性，所以女性的共振峰頻率一般高于男性。人群基頻分布人群基頻分布Hz共振峰頻率分布男聲[50,180]偏低女聲[160,380]中童聲[400,1000]偏高化。當(dāng)基頻伸展，共振峰頻率也同時伸展時，可由男聲變成女聲，女聲變成童聲；反之，基頻收縮，共振峰頻率也同時收縮時，則由童聲基頻和共振峰頻率通常必需各自獨立地伸縮變化1。vv童1女聲區(qū)男聲v2聲區(qū)區(qū)基頻V1 男聲變童聲V2 男聲變女聲1基頻和共振峰頻率分布的變化共振峰頻率的轉(zhuǎn)變是基于重采樣實現(xiàn)的，從重采樣原理知道，間的互不相關(guān)。1〔的一段聲音2用fft得到其頻譜3fft頻譜分析4頻、語速，實現(xiàn)變聲程序流圖元語音信號[s,fs,nbits]wavread(‘wo.wav’); %載入語音sss/max(s);%歸一化Llength(s); S=fft(s,L);pigureubplot(2,1,1);plot(s);title(‘原語音信號波形’);ubplot(2,1,2);plot(abs(S));title(‘原語音信號頻譜’);變聲：clearall,closeall,clc;%定義常數(shù)FL=80; %幀長WL240; %窗長P=10; %推測系數(shù)個數(shù)[s,fs,nbits]=wavread(”wo.wav”); %載入語音sss/max(s);L=length(s); %讀入語音長度FN=floor(L/FL)-2; %計算幀長exc=zeros(L,1); %鼓勵信號zi_pre=zeros(P,1); %推測濾波器的狀態(tài)s_reczeros(L,1); %重建語音zi_reczeros(P,1);exc_syn_t=zeros(L,1); %合成的鼓勵信號s_syn_t=zeros(L,1); %合成語音last_syn_t=0; %存儲上一個〔或多個〕段的最終一個脈沖的下標(biāo)zi_syn_t=zeros(P,1); %合成濾波器的狀態(tài)hwhamming(WL); %漢明窗forn3:FNs_ws(n*FL-WL+1:n*FL).*hw; [AE]lpc(s_w,P); P%AEs_fs((n-1)*FL+1:n*FL); %本幀語音，下面就要對它做處理%(4)用filters_f[exc1,zi_pre]filter(A,1,s_f,zi_pre);exc((n-1)*FL+1:n*FL)=exc1;%(5)用filterexc[s_rec1,zi_rec]filter(1,A,exc1,zi_rec);s_rec((n-1)*FL+1:n*FL)=s_rec1;%留意下面只有在得到excs_Pitchexc(n*FL-222:n*FL);PT=findpitch(s_Pitch); %計算基音周期PTG=sqrt(E*PT); %計算合成鼓勵的能量G%(13)將基音周期減小一半，將共振峰頻率增加7000Hz，重合成語音PT1=floor(PT/2); %減小基音周期poles=roots(A);deltaOMG=700*2*pi/8000;forp=1:10 %增加共振峰頻率，實軸上方的極點逆時針轉(zhuǎn)，下方順時針轉(zhuǎn)ifimag(poles(p))>0poles(p)poles(p)*exp(j*deltaOMG);elseifimag(poles(p))<0poles(p)=poles(p)*exp(-j*deltaOMG);endendA1=poly(poles);tempn_syn_t=[1:n*FL-last_syn_t]”;exc_syn1_t=zeros(length(tempn_syn_t),1);exc_syn1_t(mod(tempn_syn_t,PT1)==0)=G;[s_syn1_t,zi_syn_t]=filter(1,A1,exc_syn1_t,zi_syn_t);exc_syn_t((n-1)*FL+1:n*FL)=exc_syn1_t; %計算得到的合成鼓勵s_syn_t((n-1)*FL+1:n*FL)=s_syn1_t; %計算得到的合成語音last_syn_t=last_syn_t+PT1*floor((n*FL-last_syn_t)/PT1);endS=(s_syn_t,L)figure;subplot(2,1,1),plot(exc_syn_t),xlabel(”n(samples)”),ylabel(”Amplitude”),title(”,XLim([0,length(exc_syn_t)]);subplot(2,1,),plot(abs(S)〕title(XLim([0,length(s_syn_t)]);sound(s_syn_t);女人的聲音把上面程序中的〔deltaOMG700*2*pi/8000;〕改為〔deltaOMG100*2*pi/8000;〕老人的聲音clearall,closeall,clc;%定義常數(shù)FL=80; %幀長WL240; %窗長P=10; %推測系數(shù)個數(shù)[s,fs,nbits]=wavread(”wo.wav”); %載入語音sss/max(s);L=length(s); %讀入語音長度FN=floor(L/FL)-2; %計算幀數(shù)exc=zeros(L,1); %鼓勵信號zi_pre=zeros(P,1); %推測濾波器的狀態(tài)s_rec=zeros(L,1); %重建語音zi_rec=zeros(P,1);v=.38;exc_syn_v=zeros(v\L,1); %合成的鼓勵信號s_syn_v=zeros(v\L,1); %合成語音last_syn_v=0; %存儲上一個〔或多個〕段的最終一個脈沖的下標(biāo)zi_syn_v=zeros(P,1); %合成濾波器的狀態(tài)hwhamming(WL); %漢明窗forn3:FN〔不需要把握〕s_ws(n*FL-WL+1:n*FL).*hw; [AE]lpc(s_w,P); P%AEs_fs((n-1)*FL+1:n*FL); %本幀語音，下面就要對它做處理%(4)用filters_f[exc1,zi_pre]filter(A,1,s_f,zi_pre);exc((n-1)*FL+1:n*FL)=exc1;%(5)用filterexc[s_rec1,zi_rec]filter(1,A,exc1,zi_rec);s_rec((n-1)*FL+1:n*FL)=s_rec1;%留意下面只有在得到excs_Pitchexc(n*FL-222:n*FL);PT=findpitch(s_Pitch); %計算基音周期PT〔不要求把握〕G=sqrt(E*PT); %計算合成鼓勵的能量G〔不要求把握〕%(11)不轉(zhuǎn)變基音周期和推測系數(shù)，將合成鼓勵的長度增加一倍，再作為filterFL_vfloor(FL/v);tempn_syn_v=[1:n*FL_v-last_syn_v]”;exc_syn1_v=zeros(length(tempn_syn_v),1);exc_syn1_v(mod(tempn_syn_v,PT)==0)=G;%某一段算出的脈沖[s_syn1_v,zi_syn_v]filter(1,A,exc_syn1_v,zi_syn_v);last_syn_v=last_syn_v+PT*floor((n*FL_v-last_syn_v)/PT);exc_syn_v((n-1)*FL_v+1:n*FL_v)=exc_syn1_v;%計算得到的加長合成鼓勵s_syn_v((n-1)*FL_v+1:n*FL_v)=s_syn1_v; %計算得到的加長合成語音endS=fft〔s_syn_v,L〕;figure;subplot(2,1,1),plot(s_syn_v),xlabel(”n(samples)”),ylabel(”Amplitude”),title(”音信號”),subplot(2,1,2),plot(abs〔S〕title(”合成慢速語音信號頻譜”),sound(s_syn_v);操作界面操作說明操作界面如上圖點擊按鈕“錄音”表示開頭錄音聲音；“小孩的聲音”按鈕表示把錄入的聲音變成小孩的聲音；“