数字信号处理——声音转换课题报告 1.课题研究目标 利用matlab 或其他编程软件对音频信号进行处理，要求实现声音的转换。如男声和女声的转换，老人声音与童声的转换。 2．课题使用工具 Matlab 3．课题技术线路 分析和处理音频信号，首先要对声音信号进行采集。Matlab 的数据采集工具箱提供了一整套命令和函数，通过调用这些命令和函数，可直接控制声卡进行数据采集。Windows 自带的录音机程序也可驱动声卡来采集语音信号，并能保存为 wav 格式文件，供 matlab 相关函数直接读取，写入和播放。本文以 wav 格式音频信号作为分析处理的输入数据，用 matlab 处理音频信号的基本流程是：先将 wav 格式音频信号经 wavread函数转换成 matlab 列数组变量；用matlab 强大的运算能力进行数据分析和处理，即时域分析，频域分析，信号合成，识别和增强等；处理后的数据如是音频数据，则可用 wavread 转换成 wav格式文件或用 sound，wavplay 等函数直接回放。 4．课题实现的原理 本程序使用的方法是 通过改变基频然后时长规整的方式来达到目的。 （1） 更改基频 通过资料的查询和整理， 可以知道不同人的基频不同 统计如下： 正常成年男声：0~200Hz； 正常成年女声：200~450Hz； 小孩声音的基频要比女声的高，老年人的基频要比男声的低。 经过整理统计可知 女声基频=男声基频*1.5。 本程序使用的是通过抽样与插值的方式来达到基频的改变。 以女变男为例： 用整数 D 对语音信号 X（n）进行抽取 Xd=X（Dn）； 然后将X（n）的抽样频率提高到I（整数）倍 ，即为对X（n）的插值。 D/I=3/2； （2） 时长规整 通过抽样插值来改变基频 也使播放速度，播放时间发生改变， 因此通过时长规整的方式来使播放速度 和时间恢复到原来。 本程序使用的是用重叠叠加算法来达到时长规整。 重叠叠加算法原理： 它分为两个阶段——分解和合成 将原始信号以帧长N，帧间距sa 进行分解，然后以帧间距ss 进行合成。 sa 与 ss 的的比值决定了时长规整因子F=sa/ss。为保证重叠区域幅度不变，加了汉明窗。 5．Matlab的实现及程序流程 分为编程和 gui 的设计 （1） 编程 y=resample(x,i,d);%重采样来达到抽值和插值的目的 然后就是时长规整 在具体介绍算法之前，先简要地介绍一下几种参数： 1） W：窗长度（Window Length）。它代表了接受处理的语音信号的最小长度。 2） Sa：分析延时（Analysis shift）...
