数字变声器方案对策

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1、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

2、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

3、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

4、于成年男性，所以女性的共振峰频率一般高于男性。本实验是基于男生录制的声音进行相关参数提取，修改接近于女声、童声、老人声，并实现了音调的高低与速度的快慢1.变声原理　　在进行性别变声时，主要考虑基音周期、基频和共振峰频率的变化。基音周期改变时，基频、共振峰同时变化，若伸展既有男变女、女变童，反之亦可。本实验是基于男生录制的声音进行相关参数提取，修改接近于女声，实现男声到女声的变换。●音段特征：描述的是语音的音色特征。特征参数主要包括基音频率、共振峰位置、共振峰带宽、基音频率、能量等。●超音段特征：描述的是语音的韵律特征。特征

5、参数主要包括因素的时长、基音频率的变化（音调）、能量等●语言特征：包括习惯用语、方言、口音等。基音是指发浊音时声带振动所引起的周期性，而基音周期是指声带振动频率的倒数。基音周期是语音信号最重要的参数之一，它描述了语音激励源的一个重要特征。不同的人以及同一个人在不同的年龄时期有不同的基音周期。人唱歌时，其基音频率范围大约是：童声高音频率范围为260-880Hz，低音频率范围为196-700Hz，女声高音频率范围为220-1.1KHz,低音频率范围为200-700Hz，男声高音频率范围为160-523Hz低音频率范围为80-3

6、58Hz。此外，基音的变化模式称为声调，它携带着非常重要的具有辨意作用的信息。先就如何实时地通过基音频率的变化来实现语声变声，进行讨论，Matlab实现算法。...男声基频分布（hz）：50~180共振峰频率分布：偏低人群女声基频分布（hz）：160~380共振峰频率分布：中提取参数　　（1）语音时变傅里叶变换为：在低通滤波时，采用巴特沃斯滤波器。（2）构建巴特沃斯低通滤波器　　根据人的说话特征设定相应指标参数，对本段语音设计算出巴特沃斯模拟滤波器的阶数，截止频率，归一化低通原型系统函数。　本段语音设计算出巴特沃斯模拟滤波

7、器的阶数N为5，3dB截止频率,,算出为0.175，归一化低通原型系统函数为：其中将带人中，得到低通滤波器，...各种理想数字滤波器的幅度频率响应流程图3数字变声器的软件实现与仿真结果代码部分选择音频文件...[filename,pathname]=uigetfile({'*.wav','ALLFILES'},'selectvoicefile');ifisequal([filenamepathname],[0,0])return;endstr=[pathnamefilename];[temp,Fs]=audioread(s

8、tr);temp1=resample(temp,80,441);handles.y1=temp;handles.y=temp1;handles.Fs=Fs;guidata(hObject,handles);原音播放c=handles.Fs;sound(handles.y1,c);plot(handles