基于LPC残差用频域法来实现基音周期变换.pdf

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1、国防科技大学学报第27卷第1期JOURNALOFNATIONALUNIVERSITYOFDEFENSETECHNOLOGYVoI.27No.12005文章编号：1001-2486（2005）01-0089-04*基于LPC残差用频域法来实现基音周期变换1，21111李波，王成友，杨聪，蔡宣平，张尔扬（1.国防科技大学电子科学与工程学院，湖南长沙410073；2.空军工程大学电讯工程学院，陕西西安710077）摘要：基音周期变换是文—语转换和语音转换的重要内容。在语音转换中有很多作者主张基于LPC分析来实现语音转换，通过直接或间接调整LPC系

2、数来实现频谱包络的转换，而基音周期的转换则通过对LPC激励谱或LPC残差的处理来实现。提出对LPC残差用频域法来进行处理，得到改变了基音周期的LPC残差，从而实现语音的基音周期的变换。这种方法也可以用于文—语转换的基音周期改变中。关键词：文—语转换；语音转换；基音周期变换中图分类号：TP391文献标识码：AAchievingPitchModificationUsingFreguencyMethodBasedonLPCResidual1，21111LIBo，WANGCheng-you，YANGCong，CAIXuan-ping，ZHANGEr

3、-yang（1.CoIIegeofEIectronicScienceandEngineering，NationaIUniv.ofDefenseTechnoIogy，Changsha410073，China；2.TheTeIecommunicationEngineeringInstitute，AirForceEngineeringUniversity，Xi'an710077，China）Abstract：Pitchmodificationisanimportantpartintext-to-speechsynthesisandvoicecon

4、version.Invoiceconversion，manyauthorsinfavorofreaIizingthevoiceconversionbythemethodbasedonLPCanaIysis，withwhichthespectrumenveIopeisconvertedbymodifyingtheLPCcoefficientsdirectIyorindirectIyandthepitchmodificationisreaIizedbyprocessingtheLPCexcitationspectrumorLPCresiduaI

5、.FreguencymethodisproposedtoprocesstheLPCresiduaI，thenthepitchmodifiedLPCresiduaIisgot.ThismethodcanaIsobeusedinthepitchmodificationofthetext-to-speechsynthesis.Keywords：text-to-speechsynthesis；voiceconversion；pitchmodification［2］基音周期变换（pitchmodification）就是要保持语音频谱包络不变，而只改变

6、语音的基音周期。改变基音周期是文—语转换和语音转换（voiceconversion）的重要内容。在文—语转换中，要改变基本单［1，3］元的基音周期以使其与包含多个基本单元的语音段的超音段特征相匹配。在语音转换中，基音周期是语音的一个重要的个性特征，需要将源语音的基音周期转换为目标语音的基音周期。改变基音周期是实现高质量按规则语音合成难度最大的问题之一，一般情况下当基音周期改变较大时，就会引起合［4］成语音质量的下降。源语音经过语音转换所得到的转换语音质量往往有所下降，这其中的很大一部分是由基音周期变换引起的。［5］［1，3］很多学者主张基于

7、LPC分析来实现语音转换。即通过直接或者间接地调整LPC系数来实现［1］［2］语音的频谱包络的转换，而基音周期的改变则通过对LPC的激励谱或者LPC残差的处理来实现。在文献［2］中提出首先确定重要激励（significantexcitation），再通过垫加加权的随机噪音的方法来实现基音周期的增大，通过截取的方法来实现基音周期的减小，从其实验的波形来看效果不是很理想。本文提出用频域法来处理LPC残差，实现基音周期的改变。首先对LPC残差利用文献［2］中的方法来确定重要激励，然后以重要激励为中心点以汉明窗取语音段进行频谱分析；再基于类谐波语音

8、模型，通过零值插值或者零值删除法来实现基音周期的改变；最后合成出改变了基音周期的LPC残差信号。实验结果表明，本文所提出的方法效果良好。*收稿日期：2004-09-12作者简介：