變聲器的原理分類實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用.doc

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1、變聲器的原理、分類、實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用2009130309徐佩變聲器的原理：變聲器是通過(guò)改變輸入聲音頻率，進(jìn)而改變聲音的音色、音調(diào)，使輸出聲音在感官上與原聲音不同。變聲器是借助對(duì)聲音音色和音調(diào)的雙重復(fù)合改變，實(shí)現(xiàn)輸出聲音的改變的。通過(guò)自己發(fā)音，共振峰頻率的改變是基本重采樣實(shí)現(xiàn)的，從重采樣原理知道，這也同時(shí)引發(fā)了基頻的變化，為保證基頻變化和共振頻率變化的獨(dú)立、互不相關(guān)，在基頻移動(dòng)是必須考慮抵消重采樣帶來(lái)的偏移，理論上只要基頻檢測(cè)足夠精確，確?？梢员ＷC基頻改變和共振峰頻率改變間的互不相關(guān)，通過(guò)搬移和改變基頻、語(yǔ)速，實(shí)現(xiàn)變聲。變聲器的分類：根據(jù)變聲器材質(zhì)不同，變

2、聲器分為變聲器硬件和變聲器軟件。變聲器硬件，即通過(guò)硬件實(shí)現(xiàn)變聲的工具變聲原理。無(wú)論是硬件變聲器，還是軟件變聲器，其原理都是，通過(guò)改變輸入聲音頻率，進(jìn)而改變聲音的音色、音調(diào)，使輸出聲音在感官上與原聲音不同。我們每個(gè)人的聲音不同，源于我們的每個(gè)人的音色和音調(diào)不同，我們所說(shuō)的男中音、男高音，就是音調(diào)的不同，而即便音調(diào)一致，我們依然能區(qū)分出兩個(gè)不同人的聲音，或不同樂(lè)器的聲音，這就是音色的不同。變聲器，正是借助對(duì)聲音音色和音調(diào)的雙重復(fù)合改變，實(shí)現(xiàn)輸出聲音的改變。其功能要點(diǎn)如下：　　1.無(wú)限制式多格式錄音：可以對(duì)來(lái)自麥克風(fēng)、系統(tǒng)等眾多設(shè)備的聲音進(jìn)行實(shí)時(shí)的錄制，

3、支持多設(shè)備選擇性錄音，錄音不需要臨時(shí)文件，并可一次性保存為WAV/WMA/MP3等眾多流行格式。在錄音過(guò)程中還允許對(duì)聲音進(jìn)行男女變聲處理！　　2.音樂(lè)重混音錄制功能：允許您選擇一首歌曲（音頻或視頻），然后對(duì)其進(jìn)行各種特效處理，比如保持原唱的同時(shí)進(jìn)行節(jié)奏快慢處理，或者進(jìn)行男女聲變換處理。在混錄過(guò)程中也允許您隨時(shí)調(diào)節(jié)各特效參數(shù)，就像一個(gè)專業(yè)混音師那樣！通過(guò)這些混錄功能，您可以制作出和原音樂(lè)風(fēng)格不同的輕快歌曲或類似迪斯科類型的快速歌曲，也可以是更輕柔的背景歌曲！然后您新創(chuàng)作的歌曲將可以保存為新的音頻文件。3.文件混音功能：支持對(duì)一首歌曲（音頻或視頻）進(jìn)行

4、裁剪并對(duì)結(jié)尾部分施加淡出效果，或增大原音樂(lè)音量，同時(shí)還允許將其和其他音樂(lè)進(jìn)行混音處理，并允許保存為WAV/WMA/MP3等眾多流行格式。變聲器的實(shí)現(xiàn)：插值以后重新抽樣。基本過(guò)程是這樣的：已知當(dāng)前幀幀長(zhǎng)FL（采樣）點(diǎn)，采樣頻率Fs，目標(biāo)變換幀頻率Fs’，則目標(biāo)變換幀幀長(zhǎng)FL’=FL*Fs’/Fs。記Rate=Fs’/Fs，那么FL’=FL*Rate，其中Rate為基頻變化率。變換開(kāi)始時(shí)，先求得FL和FL’的最小公倍數(shù)AL，再將原音頻幀插值為AL點(diǎn)，最后將插值后的語(yǔ)音段重新抽樣，得到長(zhǎng)FL’點(diǎn)的變聲后的數(shù)據(jù)。專用變音集成電路1、特點(diǎn)：寬電壓范圍3.0-

5、5.0V＊無(wú)需外部存儲(chǔ)器＊低功耗＊使用可變電阻或者開(kāi)關(guān)來(lái)調(diào)整聲音效果＊可選擇高音低音放大音機(jī)器人聲音可以應(yīng)用于玩具變聲，電話系統(tǒng)或其他聲音領(lǐng)域＊有靜音功能??2、概述：RTS0072B是一種單片CMOS大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)的語(yǔ)音轉(zhuǎn)換ＩＣ，它可以將聲音移調(diào)或轉(zhuǎn)變成另外一個(gè)聲音，通過(guò)將輸入的正常速率的聲音信號(hào)進(jìn)行非正常速度的編碼轉(zhuǎn)換，這是通過(guò)輸入音頻信號(hào)抽樣后轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并重組數(shù)信號(hào)以產(chǎn)生不同的聲音。3、管腳圖和內(nèi)部功能圖：Ra:麥克風(fēng)調(diào)節(jié)控制,(40K–20K)VR2:音量控制Rb:最小音量設(shè)定(22-120Ω)上圖為增加了LM386放大的應(yīng)用電路

6、,下圖為三極管放大的應(yīng)用電路變聲器的應(yīng)用：變聲器是通過(guò)改變輸入音頻的音色、音調(diào)，并將變聲后的音頻輸出的工具。語(yǔ)音轉(zhuǎn)換是指改變一個(gè)說(shuō)話人的語(yǔ)音個(gè)性特征，使之具有另外一個(gè)說(shuō)話人的語(yǔ)音個(gè)性特征。語(yǔ)音轉(zhuǎn)換擁有很廣泛的應(yīng)用空間，例如：1、在文語(yǔ)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中應(yīng)用。2、可以在電影配音中應(yīng)用。3、語(yǔ)音轉(zhuǎn)換的思想可以用于恢復(fù)受損語(yǔ)音，幫助聲道受損的說(shuō)話人的語(yǔ)音提高可懂度。4、可用于在保密通信中進(jìn)行語(yǔ)音個(gè)性化的偽裝。5、作為語(yǔ)音識(shí)別的前端預(yù)處理，減少說(shuō)話人差異的影響。語(yǔ)音的個(gè)性特征可以分為以下三類：　　●音段特征：描述的是語(yǔ)音的音色特征。特征參數(shù)主要包括基音頻率、共振峰

7、位置、共振峰帶寬、基音頻率、能量等?！癯舳翁卣鳎好枋龅氖钦Z(yǔ)音的韻律特征。特征參數(shù)主要包括因素的時(shí)長(zhǎng)、基音頻率的變化（音調(diào)）、能量等。●語(yǔ)言特征：包括習(xí)慣用語(yǔ)、方言、口音等?；羰侵赴l(fā)濁音時(shí)聲帶振動(dòng)所引起的周期性，而基音周期是指聲帶振動(dòng)頻率的倒數(shù)?；糁芷谑钦Z(yǔ)音信號(hào)最重要的參數(shù)之一，它描述了語(yǔ)音激勵(lì)源的一個(gè)重要特征。不同的人以及同一個(gè)人在不同的年齡時(shí)期有不同的基音周期。人唱歌時(shí)，其基音頻率范圍大約是：童聲高音頻率范圍為260-880Hz，低音頻率范圍為196-700Hz，女聲高音頻率范圍為220-1.1KHz,低音頻率范圍為200-700Hz，男聲

8、高音頻率范圍為160-523Hz低音頻率范圍為80-358Hz。此外，基音的變化模式稱為聲調(diào)，它攜帶著非常重要的具有辨意作