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语音转换技术研究及实现

李清华  
【摘要】:语音是人类最基本的交流形式,传达着各种各样的信息。语音转换主要是指改变语音的个性特征,而保留说话人的语音内容不变。语音转换在语音信号处理领域占有十分重要的地位,研究语音转换具有非凡的理论意义和广阔的应用前景。本文对语音转换技术展开了深入的研究,对该项技术转化为应用系统方面,做了一些研究和探索工作,研发了一套基于PC平台的多功能语音处理及转换系统,并且将该软件系统和以TMS320C5509A为核心的DSP硬件平台结合,完成了基于DSP语音转换系统的设计。主要工作有:(1)详细讨论了语音转换的关键技术。主要包括:预滤波、端点检测等语音前期处理的基本方法;LPC求根法和短时自相关法进行共振峰参数和基音频率的提取;DTW时间规整算法在时间对齐中的运用;线性多变量回归法和基音周期均值转换法在语音转换规则中的运用;语音合成方法及转换效果评估方式。(2)以Matlab GUI、M语言和编译器为工具,构建了多功能语音处理及转换系统。该系统包含了实时录音模块、载入语音模块、预处理模块、时域分析模块、变换域分析模块、语音转换模块、语音变换模块以及其他功能模块。该软件系统能够便捷地完成语音转换操作,并且功能多样,灵活性好。(3)在完成软件系统的基础上,将该系统向DSP硬件平台移植,完成了基于DSP语音转换系统的设计。(4)系统测试和实验结果表明:本文设计的系统较好地实现了语音转换的功能,男-男、女-女、男-女、女-男等语音均能够正确转换,且转换效果良好。其中女-男语音转换实验中,相似度达到了86%;男-女语音转换实验中,相似度达到了81%。且转换合成后的语音较为清晰,失真也比较小。


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