语音信号变声处理系统
语音信号变声算法设计与实现
任务名称：语音信号变声算法设计与实现1. 引言语音信号变声是指通过特定的算法和处理技术，使人的声音在音调、音色和语音特征等方面产生变化。
这项技术被广泛应用于语音合成、音乐制作、在线游戏语音聊天等领域。
本文将介绍语音信号变声的算法设计与实现。
2. 变声算法原理语音信号变声的基本原理是对原始音频信号进行时间拉伸、频率映射和频率变换等处理，以改变音调和音色。
以下是几种常见的变声算法原理：2.1 时间拉伸时间拉伸是指将音频信号的声音延长或缩短，从而改变声音的速度和音调。
常见的时间拉伸算法有“相位锁定变频”和“时间弯曲”等。
2.2 频率映射频率映射是将音频信号中的频率进行映射，通过改变频率的比例来改变音调。
常见的频率映射方法有线性映射和非线性映射等。
2.3 频率变换频率变换是将音频信号的频谱进行变换，从而改变音色和声音的特征。
常见的频率变换方法有傅里叶变换、小波变换和脉冲响应滤波等。
3. 变声算法设计与实现3.1 数据预处理在进行变声算法设计与实现之前，需要对原始音频信号进行预处理。
常见的预处理步骤包括降噪、增益调整和声音分割等，以提高算法的鲁棒性和可靠性。
3.2 时间拉伸算法设计与实现时间拉伸算法可以通过改变音频信号的采样率或调整采样点的间隔来实现。
常见的时间拉伸算法包括“相位锁定变频”和“时间弯曲”。
•相位锁定变频算法可以将音频信号的相位进行调整，从而实现时间拉伸。
这种算法可以保持原始音频信号的音色，但可能会引入一定的噪声。
•时间弯曲算法可以通过改变音频信号的采样点间隔，实现时间拉伸或压缩。
这种算法可以准确地改变音频信号的时长和音调，但可能会改变原始音频信号的音色。
3.3 频率映射算法设计与实现频率映射算法可以通过改变音频信号的频率比例来改变音调。
常见的频率映射算法包括线性映射和非线性映射。
•线性映射算法可以通过改变音频信号的采样率来实现频率映射。
这种算法简单易用，但可能会导致音频信号的失真和噪声增加。
语音信号变声处理系统
数字信号处理课程设计报告课设题目：语音信号变声处理系统学院：信息与电气工程学院专业：电子信息工程班级：1102502姓名：王珂学号：110250217指导教师：周志权、赵占锋哈尔滨工业大学（威海）2015年1月5日不要删除行尾的分节符，此行不会被打印1.设计任务电视台经常针对某些事件的知情者进行采访，为了保护知情者，经常改变说话人的声音，请利用所学的知识，将其实现。
（1）自己录制一段正常的声音文件，或者通过菜单选择的方式选择一段正常声音文件；（2）能够播放该文件；（3）对语音信号进行处理，要求处理后的语音信号基本不影响正常收听与理解；（4）对处理参数能够通过 matlab 界面进行调节，以对比不同处理效果；（5）能够对处理后的声音文件与原始声音文件的频谱进行观察、分析。
（6）编制 GUI 用户界面。
2.课程设计原理及设计方案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。
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。
语音伪装系统音频处理子系统设计_完整版
2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.3.4 2.4 第3章 3.1
小结 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 10 系统设计验证与 Matlab 仿真分析 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 11 滤波器设计 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 11
3.1.1 相关函数使用说明 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 11 3.1.2 程序法设计滤波器 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 13 3.1.3 FDATool 模块法设计滤波器· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 14 3.2 语音信号提取与滤波效果分析 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 16
变声算法原理
变声算法原理变声是一种将声音修改成不同音调和声调的过程，其用途十分广泛，例如音乐制作、语音合成和语音转换等领域。
变声算法则是实现这一过程的重要手段，本文将深入探讨变声算法的原理。
首先需要了解的是音高和声音质量这两个概念。
音高是指在一定的时间内，声波重复振动的次数，也称为频率，单位为赫兹。
不同音符的音高是不同的，例如C4的频率为261.63Hz，而G5的频率为783.99Hz。
声音质量则是指音色、音效等因素，包括音色元素的强度、谐波等等。
然后是变声算法的实现步骤。
变声算法的主要目标是改变声音的音高或/和声音质量。
实现这一目标的步骤如下：1.采样和数字化声音信号。
声音信号只能在计算机中进行处理，因此需要将音频转换成数字信号。
数字化后的信号可以被计算机读取并进行处理。
2.分析声音信号的频率和振幅。
计算机将读取每个样本的振幅和频率，以获得一系列数字数据。
3.修改声音信号的频率和振幅。
如果只需要改变音高，则可以通过改变声音信号的频率来实现。
如果需要改变声音质量，则可以通过调整声音信号的振幅和谐波来实现。
需要注意的是，对于相对较小的音高、声音质量的变化，可以直接进行修改；但对于大幅度的变化，则需要一些高级算法，例如FFT （快速傅里叶变换）、WOLA（加权重叠相加算法）等等。
此外，对于一些应用程序，例如语音识别，需要对音频信号进行预处理，以削减冗余的信息和降低噪声水平。
这些预处理算法包括滤波、降噪等等。
最后是变声算法的分类。
目前，变声算法主要分为以下几种：1.基频变换方法：通过在频率轴上对信号进行伸缩，修改声音信号的基频。
基频高的声音听起来比较高亢，低的音符则听起来比较低沉。
2.正弦波变换方法：该方法通过将信号划分成数个频率区间，然后将每个区间的振幅放大或缩小来实现变声。
3.时域加密方法：该方法使用傅里叶变换，将时域上的声音信号转换为频域上的信号。
然后在频域上对声音进行加密。
你家的变声器是什么原理
你家的变声器是什么原理变声器是一种能够改变人声音高、音低或者音色的设备。
它主要通过改变声音的频率、振幅和谐波来实现变声效果。
变声器的原理可以分为以下几个方面进行解析。
首先，变声器利用声波的频率来改变声音的音高。
声波是由空气分子的振动形成的，而频率则决定了声音的音高。
变声器通过调整声波的频率，使得听者听到的声音音高变化。
这一过程通常通过对输入信号进行频率的放大或者降低来实现。
比如，如果想要将声音变得更高，变声器会将输入信号的频率放大，而如果想要将声音变得更低，则会将频率降低。
其次，变声器还可以通过改变声音的振幅来影响声音的强度和音量。
声音的振幅决定了声音的响度和音量大小。
当振幅增大时，声音会变得更响亮；当振幅减小时，声音会变得更弱。
变声器可以通过调整输入信号的振幅来改变声音的音量。
一般来说，变声器会通过对输入信号进行放大或者减小来控制声音的音量大小，从而产生不同的效果。
此外，变声器还可以改变声音的谐波结构，从而改变声音的音色。
谐波是指不同频率的声波的混合，决定了声音的音色。
不同的乐器之间就是通过谐波结构的不同来区分出不同的音色。
变声器可以通过对输入信号的谐波结构进行调整，使得声音的音色发生变化。
通常情况下，变声器会通过对信号进行滤波、失真或者混响等处理来改变谐波结构，从而实现不同的音色效果。
此外，变声器还可能会借助一些特殊效果来实现声音的变化。
比如，一些高级变声器可能会使用声音合成技术，通过合成不同的声音元素来生成新的声音。
还有一些变声器可能会使用声音合成器，将不同的音色合成为一个声音。
这些特殊效果能够为变声器带来更多的可能性，使得声音变化得更加多样。
总的来说，变声器主要通过调整声音的频率、振幅和谐波结构来改变声音的音高、音量和音色。
它可以通过对信号进行放大、滤波、失真等处理来实现不同的变声效果。
变声器的原理是基于声波的物理特性和声音的感知原理，通过对声音信号的处理来达到所需的变声效果。
变声器在娱乐、音乐和通信等领域有着广泛的应用。
语音转换与编辑技术
▪ 参数合成法
1.通过对语音信号进行分析，提取出语音参数。 2.利用这些参数，再通过声音合成技术生成新的语音信号。 3.参数合成法的自然度和连贯性较好，但是需要较高的分析技 术和计算资源。
语音合成与转换方法
深度学习法
1.利用深度神经网络模型对语音信号进行建模，以实现语音合 成和转换。 2.需要大量的语音数据进行训练，以提高模型的准确性和鲁棒 性。 3.深度学习法的转换效果较好，但是需要较高的计算资源和训 练时间。
▪ 语音转换技术的未来发展趋势
1.随着人工智能技术的不断发展，语音转换技术的性能和功能 将不断提高和完善。 2.语音转换技术将与其他人工智能技术相结合，形成更加智能 化和高效化的系统解决方案。 3.语音转换技术的应用领域将不断扩大，为人们的生活和工作 带来更多便利和创新。
语音转换与编辑技字化
1.采样定理：为了保证声音信号的完整还原，采样频率需要达 到一定的标准，如CD质量的音频采样频率为44.1kHz。 2.量化误差：在将连续的语音信号转换为离散的数字信号时， 会引入一定的量化误差，需要通过使用更高的比特深度来减少 误差。 3.编码格式：不同的编码格式对音频的压缩效率和音质有影响 ，如MP3、AAC、WAV等。
语音编辑的应用实例
▪ 语音助手
1.语音助手已成为智能手机、智能家居等设备的标配功能，通过语音编辑技术实现精准的语音 识别和语音合成，提升用户体验。 2.随着人工智能技术的发展，语音助手的功能也在不断扩大，可以完成的任务包括但不限于： 播放音乐、发送短信、查询天气、控制智能家居设备等。 3.语音助手的应用前景广阔，未来将与更多设备、服务整合，成为智能化生活的重要组成部分 。
▪ 语音转文字
1.语音转文字技术可将语音信息转换为文字，便于记录和整理，提高工作效率。 2.语音转文字技术已广泛应用于新闻报道、会议记录、语音识别等领域，取得了显著的效果。 3.随着技术的不断发展，语音转文字的准确性、实时性都在不断提升，未来将在更多领域得到 应用。
accusonus voice changer
声音变声器指的是一种软件工具，它可以改变声音的频率和调音。
这种工具可以用于音频处理、音乐制作、话音变声，并且还能够为游戏或电影制作带来特殊效果。
声音变声器在现代科技发展的推动下越来越受到人们的关注。
它不仅可以提供创新的音效，还能够拓展音频处理的可能性。
在音乐创作领域，声音变声器为制作人提供了更多的选择余地。
在话音变声方面，它可以为用户提供更多的乐趣。
在电影和游戏制作中，声音变声器可以增加更多的趣味和特效。
声音变声器在不同领域的应用潜力巨大，具有广泛的市场前景。
使用声音变声器可以通过改变音调、音色、响度等参数来调整声音的属性。
通过这种方式，用户可以轻松地模仿他人的声音，实现从低音到高音的瞬间转换，或者模拟出一些特殊效果，如机器人声、外星人声等。
声音变声器的功能多样性使得它在不同领域的应用需求也不尽相同。
在音乐制作领域，声音变声器可以帮助音乐制作人调整歌手的音色，使得音乐作品更加丰富多样，同时也可以为音乐录制过程带来更多的乐趣。
在话音变声方面，声音变声器可以带来更多的娱乐乐趣，用户可以通过它来变换声音，制作有趣的短视频或短音频。
在电影和游戏制作领域，声音变声器可以为影视作品和游戏增加更多的特效，提升作品的视听效果，并且能够为角色赋予更加生动丰富的个性。
声音变声器的原理是通过数字信号处理技术，对声音信号进行特定的运算，从而改变声音的频率、振幅和相位等特性。
声音变声器在实现这一功能时，需要具备高效的算法和硬件设备支持，才能满足用户对于声音变换的实时性和高质量的要求。
在声音变声器领域，accusonus voice changer是一款备受关注的产品。
该产品提供了丰富的音效库，包括了多种男女、儿童、老人的声音变换效果，用户可以根据自己的需求选择合适的音效进行应用。
accusonus voice changer还提供了用户友好的操作界面，用户可以通过简单的操作实现声音的变换，并且能够实时预览效果，为用户带来更高效的使用体验。
语音伪装系统音频处理子系统设计_讲稿
11.2895M
44100 Hz
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有 符 号 加 法 器
44100 Hz
以44100Hz 时 时 n ， 以 时 将
，以
速度
系统设计仿真分析
暂以16阶滤波器做 仿真运算由图中分 析可知： 输入和输出均为正 弦波，且输出正弦 波与信号卷积结果 一致； 说明系统能够实现 卷积运算。
滤波器设计
如图，采用MATLAB 的FDATool设计FIR低 通滤波器： 窗函数：Kaiser 采样频率：44100Hz 截止频率：8000Hz 滤波器介数：64
语音信号仿真分析
右图为SIMULINK仿真 模块，其中： 语音信号可以从麦克风 输入或WAV文件读取； 语音接收可以直接听取 或保存为WAV文件。 中间为FDATool生成的 DSP模块
FPGA硬件代码开发 （设计方案一）
方案分析
优点： 常规直接Ⅰ型滤波器设计方法； 设计思路简单，方便易理解； 基本模块较少，易设计； 并行时序，速度可以达到很高； 缺点： 系统占用资源量较多 设计生硬，不灵活，不利于系统升级
设计方案二
基于FPGA以速度 换面积思想，可将 上述并行时序转化 行 模块
方案分析
推断一：幅度的压缩或提升的分量过低？ 经验证此种方法效果仍不明显。 推断二：均衡参数选择不当？ 频谱曲线拟合法设计均衡器。 推断三：频谱搬移效果如何？ 推断四：声音快速播放效果又如何？
频谱曲线拟合
右图所示为将男女声 音频谱相除效果。 将所得的幅频参数与 所要求的滤波器相乘 后做傅里叶逆变换即 可获得均衡系数 研究表明，这种处理 方式能够实现语音伪 装，但不能有男声变 女声的效果
语音信号变调处理matlab
语音信号变调处理在数字信号处理领域有着广泛的应用，它可以用于音乐制作、语音合成、变声器等方面。
在本文中，我将介绍如何使用MATLAB来进行语音信号的变调处理，包括信号的采样和重放、信号的频谱分析以及频率域的信号处理等内容。
一、信号的采样和重放在进行语音信号的变调处理之前，我们首先需要对语音信号进行采样和重放。
MATLAB提供了丰富的信号处理工具箱，可以很方便地实现信号的采样和重放操作。
以下是一个简单的MATLAB代码示例：```MATLAB读取语音文件[x, fs] = audioread('input.wav');播放语音信号soundsc(x, fs);```在上面的代码中，我们首先使用audioread函数读取了一个名为input.wav的语音文件，并将其存储在变量x中。
我们使用soundsc函数对语音信号进行了重放操作，其中fs表示了语音信号的采样频率。
二、信号的频谱分析对语音信号进行频谱分析是进行语音信号变调处理的重要步骤之一。
通过频谱分析，我们可以了解语音信号的频率成分，并作出相应的处理。
MATLAB中有许多用于频谱分析的函数和工具，比如fft函数、spectrogram函数等。
以下是一个简单的频谱分析MATLAB代码示例：```MATLAB计算语音信号的FFTX = fft(x);绘制语音信号的频谱图f = (0:length(X)-1)*fs/length(X);plot(f, abs(X));xlabel('频率/Hz');ylabel('幅度');```在上面的代码中，我们使用了fft函数对语音信号进行了傅里叶变换，得到了语音信号的频谱。
我们使用plot函数绘制了语音信号的频谱图，并通过设置坐标轴标签使得图像更加直观和易读。
三、频率域的信号处理频率域的信号处理是进行语音信号变调处理的核心步骤之一。
在MATLAB中，我们可以利用频谱的特性对语音信号进行频率域的处理，比如频率的平移、缩放、滤波等。
dsp控制器原理与应用的答案
DSP控制器原理与应用的答案1. 简介DSP（Digital Signal Processor）控制器是一种专门用于数字信号处理的微处理器。
它具有高性能、高速度和低功耗的特点，广泛应用于音频、视频、图像处理、通信系统等领域。
本文将介绍DSP控制器的原理和应用。
2. DSP控制器的原理DSP控制器的核心原理是通过数字信号处理算法对信号进行处理。
它包括以下几个主要组成部分：2.1 数据通路数据通路是DSP控制器中最重要的部分。
它由数据寄存器、算术逻辑单元（ALU）、累加器、控制单元等组成。
数据通路通过ALU执行加法、乘法、移位等算术和逻辑运算操作，将处理后的数据保存在数据寄存器中。
2.2 存储器存储器是用于存储数据和程序的部件。
DSP控制器通常包括内部RAM和外部ROM。
内部RAM用于临时存储数据和程序，而外部ROM用于存储固定的程序代码和常量数据。
2.3 控制单元控制单元是DSP控制器中的指令解码器和时序生成器。
它根据程序指令提供的操作码和地址信息，生成相应的控制信号，控制数据通路的工作。
控制单元还负责指令的译码、寻址以及算术和逻辑运算的协调。
3. DSP控制器的应用DSP控制器广泛应用于各个领域的数字信号处理中，包括音频、视频、图像处理和通信系统等。
以下是几个常见的应用场景：3.1 音频处理DSP控制器可以实现音频信号的滤波、变声、混音等处理功能。
例如，在音频设备中，可以使用DSP控制器对声音进行均衡处理，提升音质。
此外，DSP控制器还可以实现音频信号的压缩和解压缩，实现高效的音频编解码。
3.2 视频处理DSP控制器在视频处理中也发挥着重要作用。
它可以实现图像的降噪、边缘增强、色彩校正等功能。
在视频编解码中，DSP控制器可以对视频信号进行压缩和解压缩，实现高清视频的传输和存储。
3.3 图像处理DSP控制器在图像处理领域的应用越来越广泛。
它可以实现图像的增强、去噪、图像识别等功能。
例如，在安防领域，DSP控制器可以对监控视频进行实时的人脸识别和车牌识别。
语音处理中的语音转换技术研究与改进
语音处理中的语音转换技术研究与改进概述：语音转换是语音信号处理中的重要任务之一，其主要目的是将一个人的语音特征转换为另一个人的语音特征，同时保持语音内容和语音质量的稳定。
语音转换技术在各种应用中得到了广泛的应用，包括语音合成、语音识别、语音转写等。
本文将从语音转换技术的基本原理、常见应用以及改进方法等方面进行综述和分析，旨在提供一个全面了解语音转换技术的综合视角。
一、语音转换技术的基本原理1. 特征提取：语音信号是时域上的连续信号，为了方便处理，首先需要将语音转换为一系列高维特征向量。
常用的特征提取方法有梅尔频率倒谱系数（MFCC）、线性预测系数（LPC）等。
2. 特征对齐：由于不同人的语音特征长度和语速可能存在差异，需要进行特征对齐，以确保源语音和目标语音之间的特征数量一致、对应关系准确。
3. 特征转换：将源语音的特征向量通过一系列转换方法映射到目标语音的特征空间，实现对语音特征的转换。
常见的转换方法包括线性映射、高斯混合模型、支持向量机等。
4. 波形重构：在特征转换完成后，需要将目标语音的特征向量反变换回语音波形，恢复语音的音频质量。
二、语音转换技术的常见应用1. 语音合成：语音转换技术可以将一个人的语音特征转换为另一个人的语音特征，实现不同语音特点的合成。
这在一些特定场景下尤为重要，例如在电影配音、广告制作等领域中，演员可以通过语音转换技术将自己的声音转换为其他角色的声音，从而实现更好的表演效果。
2. 语音识别：语音转换技术可以用于提升语音识别系统的鲁棒性。
通过将不同说话人的语音特征转换为统一的说话人特征，可以降低说话人因素对语音识别的干扰，提高系统的性能和识别准确度。
3. 语音转写：在一些需要对大量语音数据进行转写和分析的场景中，语音转换技术可以帮助提高处理效率。
通过将语音转换为多个不同说话人的语音特征，可以避免频繁切换说话人引起的处理延迟，提高转写速度和准确性。
三、语音转换技术的改进方法1. 基于深度学习的方法：近年来，深度学习技术在语音转换领域取得了显著进展。
变声器的原理分类实现及应用演示教学
变声器的原理分类实现及应用变声器的原理、分类、实现及应用2009130309 徐佩变声器的原理：变声器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。
变声器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的。
通过自己发音，共振峰频率的改变是基本重采样实现的，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频率变化的独立、互不相关，在基频移动是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，确保可以保证基频改变和共振峰频率改变间的互不相关，通过搬移和改变基频、语速，实现变声。
变声器的分类：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原理。
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。
其功能要点如下：1.无限制式多格式录音：可以对来自麦克风、系统等众多设备的声音进行实时的录制，支持多设备选择性录音，录音不需要临时文件，并可一次性保存为WAV/WMA/MP3等众多流行格式。
在录音过程中还允许对声音进行男女变声处理！2.音乐重混音录制功能：允许您选择一首歌曲（音频或视频），然后对其进行各种特效处理，比如保持原唱的同时进行节奏快慢处理，或者进行男女声变换处理。
在混录过程中也允许您随时调节各特效参数，就像一个专业混音师那样！通过这些混录功能，您可以制作出和原音乐风格不同的轻快歌曲或类似迪斯科类型的快速歌曲，也可以是更轻柔的背景歌曲！然后您新创作的歌曲将可以保存为新的音频文件。
变声器的原理分类实现及应用
变声器的原理、分类、实现及应用2009130309 徐佩变声器的原理：变声器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。
变声器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的。
通过自己发音，共振峰频率的改变是基本重采样实现的，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频率变化的独立、互不相关，在基频移动是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，确保可以保证基频改变和共振峰频率改变间的互不相关，通过搬移和改变基频、语速，实现变声。
变声器的分类：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原理。
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。
其功能要点如下：1.无限制式多格式录音：可以对来自麦克风、系统等众多设备的声音进行实时的录制，支持多设备选择性录音，录音不需要临时文件，并可一次性保存为WAV/WMA/MP3等众多流行格式。
在录音过程中还允许对声音进行男女变声处理！2.音乐重混音录制功能：允许您选择一首歌曲（音频或视频），然后对其进行各种特效处理，比如保持原唱的同时进行节奏快慢处理，或者进行男女声变换处理。
在混录过程中也允许您随时调节各特效参数，就像一个专业混音师那样！通过这些混录功能，您可以制作出和原音乐风格不同的轻快歌曲或类似迪斯科类型的快速歌曲，也可以是更轻柔的背景歌曲！然后您新创作的歌曲将可以保存为新的音频文件。
3.文件混音功能：支持对一首歌曲（音频或视频）进行裁剪并对结尾部分施加淡出效果，或增大原音乐音量，同时还允许将其和其他音乐进行混音处理，并允许保存为WAV/WMA/MP3等众多流行格式。
一种改进的皮肤听声语音信号处理系统
一种改进的皮肤听声语音信号处理系统贺靖康;李建文【期刊名称】《江苏科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(031)006【摘要】针对皮肤听声器模拟系统中相邻通道通带重叠度高、刺激电流频率不一致等问题,使用LabVIEW软件将语音预加重后进行短时傅里叶变换,根据划分的频带范围计算各通道的能量和,对能量和进行非线性压缩处理后调制输出,实现了改进的皮肤听声语音信号处理系统.通过单频信号和语音信号对系统进行了测试,结果表明系统运行稳定,各通道输出正确,输出信号频率固定.相比传统的皮肤听声器,系统修改灵活、测试方便,减少了各频带的频率对输出的影响,增大了各通道输出的差异,对皮肤听声技术的发展具有非常重要的指导意义和研究价值.%Aiming at the problems of adjacent channel passband overlap and the stimulus current frequency con-sistency for analog system of skin-hearing aid,we used the software of LabVIEW to pre-accentat the speech and then carry out the short-time Fourier transform.The energy of each channel was calculated according to the range of frequency band that had been divided.The signals of energy were modulated and output after nonlinear com-pression.And then an improved speech processing system of skin-hearing was achieved.The system was tested by the single-frequency signal and voice signal.The experimental results showed that the system was stable and the outputs were corrected in each channel.In addition, the frequencies of the output signal were stationary. Compared with thetraditional skin-hearing aid,this system is easier to modify,more convenient for testing.It al-so reduces the impact of frequencies on each channel and increases differences of each channel.This system has significant meaning and research value for the development of skin-hearing technology.【总页数】5页(P825-829)【作者】贺靖康;李建文【作者单位】陕西科技大学电气与信息工程学院,西安710021;陕西科技大学电气与信息工程学院,西安710021【正文语种】中文【中图分类】TN911.7;R318【相关文献】1.一种改进的自然梯度语音信号盲分离算法 [J], 岳建杰;赵旦峰;张成2.一种改进的语音信号特征参数提取算法研究 [J], 王彪3.一种实时语音信号采集处理系统的设计与实现 [J], 齐子元;谢桂海;刘毅;明亮4.一种实时语音信号数字处理系统 [J], 郑伯诺5.一种改进的FastICA算法在语音信号盲源分离中的应用 [J], 朱立娟;赵风海因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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数字信号处理课程设计报告
课设题目：语音信号变声处理系统学院：信息与电气工程学院专业：电子信息工程
班级：1102502
*名：**
学号：*********
指导教师：周志权、赵占锋
哈尔滨工业大学（威海）
2015年1月5日
1.设计任务
电视台经常针对某些事件的知情者进行采访，为了保护知情者，经常改
变说话人的声音，请利用所学的知识，将其实现。
（1）自己录制一段正常的声音文件，或者通过菜单选择的方式选择一段正常声音文件；（2）能够播放该文件；
（3）对语音信号进行处理，要求处理后的语音信号基本不影响正常收听与理解；
（4）对处理参数能够通过matlab 界面进行调节，以对比不同处理效果；（5）能够对处理后的声音文件与原始声音文件的频谱进行观察、分析。
（6）编制GUI 用户界面。
2.课程设计原理及设计方案
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。
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
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。
3.课程设计的步骤和结果
设计方案：1录入一段声音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
以下为各任务实现过程：
图2为用Matlab实现的GUI用户界面，通过“speech signal ”按钮选择语音信号类型，本课程设计共录制了三段语音信号，分别为两种不同频率的“语音信号处理”及“one two three”。
“draw”按钮用于绘制未变声的语音信号的频谱，“play sound”按钮用于播放录音，“slow play”“fast play”“low voice”“high voice”“echo”是语音处理过程。
图 2 GUI界面
图3—图8 为“语音信号处理”录音的频谱。
图 3 变声前语音信号的频谱图 4 慢声调语音信号频谱
图 5 快语调语音信号频谱
图4 为分别以6000Hz 和4096Hz进行采样得到的语音信号的频谱，图 5 以16384Hz进行采样得到的语音信号的频谱，通过两幅图对比可知改变采样频谱可以实现声音的改变。
图 6 降调语音信号的频谱
图7 升调语音信号的频谱
图6 图7 对原语音信号分别进行降调升调处理，由频谱图可知降调升调改变了声音。
图8 带有回声的语音信号频谱
图8 为带有回声的语音信号的频谱。
通过频谱图可以观察到低频处有较多干扰，即产生了回音。
图9—图14是语音信号频率参数改变后的频谱。
图9 变声前语音信号的频谱图10 慢声调语音信号频谱
图11 快声调语音信号频谱图12 降调后语音信号的频谱
图13 升调后的语音信号频谱
图14 有回声效果的语音信号的频谱
通过对比两种不同频率的语音信号，可知改变基频可以变声。
图15—
图20为“one two three”录音的频谱。
图15 原语音信号
图16 慢声调语音信号频谱
图17 快声调语音信号频谱图18 降调后语音信号频谱
图19 升调语音信号频谱
图20有回声效果语音信号频谱
4.课程设计总结
1、改变频谱可以实现变声；
2、改变基频可以变声；
3、共振峰与基频是变声的重点；
5.设计体会
1、巩固和加深了对数字信号处理的基本概念、基本原理、基本分析方法的理解；
2、提高了综合利用数字信号处理技术的能力，解决实际工程技术问题的能力；
3、通过课程设计，提高了查阅文献、资料，独立解决实际问题的能力。
通过课程设计，
综合运用数字信号处理的理论知识进行频谱分析和滤波器设计，通过理论推导得出相应结论，再利用 MATLAB 作为编程工具进行计算机实现，从而加深对所学知识的理解
6.参考文献
[1]李明.一种基于数字信号处理的语音变声方法中国科学院声学研究所2005
[2]高西全,丁玉美. 数字信号处理[M].西安:西安电子科技大学出版社. 2008:75-86.
课程设计成绩评定表设计上机验收成绩表
课程设计总评分成绩表。