数字信号处理--变声器报告 1 项目目标：把自己（男）的声音分别变成小孩的声音、女人的声音和老人的声音。 2 变声原理:语音科学家将人类发声过程视作一个由声门源输送的气流经以声道、口、鼻腔组成的滤波器调制而成的。人类语音可分为有声语音和无声语音，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于成年男性，所以女性的共振峰频率一般高于男性。 表 男声、女声和童声基频、共振峰频率关系表 人群 基频分布 Hz 共振峰频率分布 男声 [50, 180] 偏低 女声 [160, 380] 中 童声 [400, 1000] 偏高 由上可知，在进行性别变声时，主要考虑基频和共振峰频率的变化。当基频伸展，共振峰频率也同时伸展时，可由男声变成女声，女声变成童声；反之，基频收缩，共振峰频率也同时收缩时，则由童声变女声，女声变男声。为了获得自然 度 、真 实 感 较 好 的变声效 果 ，基频和共振峰频率通常必须各自独立地伸缩变化如图1 。 共振峰频率基频男声区女声区童声区v1v2V1 男声变童声V2 男声变女声 图1 基频和共振峰频率分布的变化 共振峰频率的改变是基于重采样实现的，从重采样原理知道，这也同时引发了基频的变化，为保证基频变化和共振峰频率变化的独立、互不相关，在基频移动时必须考虑抵消重采样带来的偏移，理论上只要基频检测足够精确，确实可以保证基频改变和共振峰频率改变间的互不相关。 3 设计方案：1 录入自己（小孩、女人、老人）的一段声音 2 用 MATLAB做 fft 得到其频谱 3 做 fft 频谱分析 4 搬移和改变基频、语速，实现变声 4 程序流图 5 程序清单： 元语音信号 [s,fs,nbits] = wavread(‘wo.wav’); % 载入语音s s = s/max(s); %归一化 L = length(s); % 读入语音长度 S=fft(s,L); pigure ubplot(2,1,1);plot(s);title(‘原语音信号波形’); ubplot(2,1,2);plot(abs(S));title(‘原语音信号频谱’); 变声： 小孩的声音 clear all,close all, clc; % 定义常数 FL =80; % 帧长 WL = 240; % 窗长 ...
