声音伪装实验报告

一、实验目的

1、熟悉LabVIEW的基本模块和基本操作，掌握LabVIEW的基本使用方法。

2、了解LabVIEW的编程环境，深层次理解声音信号的实质，以及其变换方法。

3、自学声音伪装的要领，灵活使用信号与系统的知识实践运用。

二、实验设备

myDAQ 麦克风耳机

三、程序流程：

四、实验步骤及原理阐述：

1.启动LabVIEW，并新建一个扩展名为vi的文件，进入了后面板的编辑。

2.用DAQ进行数据音频采集与采样并转化为声音信号输出。接入两个DAQ数据采集控件，一个用于声音信号接入，一个用于声音信号输出，用于与声音传感器进行数据采集并进行采

样。

3. 用带通滤波器设置低音、中音、高音频段，将相关频段音频提取出来。根据男中音、男低音、男高音的相关频率范围，设定相应的低音、中音、高音频率范围，接入带通滤波器，将声音信号按不同频率分为三个频段。

4. 将分频后的各个音段调节音量大小。此处进行第一次声音变声，方法为对每一频段的声音信号进行音量调节，即乘以一个可以人为通过摇杆调节大小的常数，调节幅值大小。

5.仿真信号输出采样率一定的正弦波形，与信号相乘，最后接入带通滤波器调节频率。这是整个声音伪装的关键一步，即通过设定仿真信号采样率，输出一定的正弦信号，然后与低音声音信号相乘，进行傅里叶变换，再接入带通滤波器，设定滤波范围，实现频率搬移，对于中音和高音频段进行相同的处理，只是仿真信号和滤波器频率范围不一样。由此，可以实现将原低音搬到高音频率，原高音搬至低音频段，中音根据低高音段大小，进行频率搬移。

6.将调整后的低音、中音和高音进行信号合并，然后调节整体音量大小。这是整个声音伪装的第三以及结束阶段，将经过调整的低音、中音、高音进行信号合并，并进行如4中一样的操作，对整体音量进行调节。

7.实现测试，接入传感器和麦克风，并对控件面板进行美化，点击“运行”，即可完成实验

五、设计过程

1、在程序框图中画出while大循环，设置开关键。

2、设计声音采集模块，即在while中放置输入DAQ助手，DAQ助手采集到的声音信从数据段输出。输入模块截图：

3、设计变声模块

⑴采集输入波形按标准人声低中高音频率通过滤波器分开为三个频段信号，三个信号分别乘以外加的三个调节滑杆输入值调节大小，输入波形通过波形显示器显示。模块设计截图如下：

⑵经过分频的三个信号分别与仿真信号vi产生的三个正弦波相乘作频率变换，滤波器设计使得低音搬移为高音，高音搬移为低音，中音略向高音搬移。之后再分别通过带通滤波器滤波便基本完成声音变换。此部分设计截图如下：

⑶将经变换的三个分频信号合成为一个整的输出信号。设计截图如下：

4、输出模块设计

输出模块主体是一个输出DAQ助手，我们额外设计了一个音量调节滑杆按钮，输出波形用一个波形显示器输出。设计截图如下：

5、完整程序框图如下：

6、最终前面板实验效果

实验界面中包括两个示波器，一个显示输入波形，一个显示输出波形；四个滑杆调节器，分别调节低音、中音、高音频段和音量大小；界面右下角设置一枚停止开关按钮。

六、实验心得

这个实验为虚拟仪器的结课实验，通过课程的学习，已经掌握了基本的操作，对软件labview的应用也更加熟悉。声音伪装为对声音信号进行采集，然后进行声音信号操作，实现变声效果，并把信号波形显示出来。

通过这个实验，不仅巩固了之前的理论知识，在做实验之前对相关操作以及稍微复杂的信号变换不是很熟悉，通过实验实际操作后，有了更加深入的了解，特别是对时域和频域的变换有了深刻的理解，从而，提高了整个课程理论的掌握能力，同时在应用方面，提高了动手实践的能力。

当然，这个实验也有很多做的很是不足的地方。第一，在实验中，对信号进行处理方案中，花了很多时间对信号进行处理，也实践了很多函数，变声效果不是很明显，由此看，信号处理方面掌握不足；第二，在设置控件的过程中，不知道有相关系统自带控件，同时也对控件应用不是很熟悉，需要借助labview帮助；第三，在最后采用的方案中，虽然做的有一定创意，但明显缺乏比较好的科学依据，对人声频率把握不足，没有对基频和变频分开考虑，导致实际变声效果不是很理想。

总之，本次实验学到很多，也认识到很多不足，非常有意义。