基于gmm 的歌曲morphing 算法

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1、第36卷第24期計(jì)算機(jī)工程2010年12月Vol.36No.24ComputerEngineeringDecember2010·人工智能及識(shí)別技術(shù)·文章編號(hào)：1000—3428(2010)24—0172—03文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A中圖分類號(hào)：TP391基于GMM的歌曲Morphing算法李錦瓏，楊鴻武，梁青青，裴東，劉慧娟(西北師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院，蘭州730070)摘要：針對(duì)業(yè)余歌手模仿專業(yè)歌手唱歌過(guò)程中音色不變的問(wèn)題，提出一種基于高斯混合模型(GMM)的中文歌曲Morphing算法，采用GMM對(duì)語(yǔ)音頻譜

2、建模，并通過(guò)混合業(yè)余歌手和專業(yè)歌手的語(yǔ)音頻譜，實(shí)現(xiàn)歌曲的音色轉(zhuǎn)換。結(jié)果顯示，混合比例因子k=0或1時(shí)，ABX測(cè)試正確率均為100%，0

3、g,PEIDong,LIUHui-juan(CollegeofPhysicsandElectronicEngineering,NorthwestNormalUniversity,Lanzhou730070,China)【Abstract】Astheamateursinger’stimbreisnotconvertedintheprocessofvoiceimitationfromamateursingertotheprofessionalsinger,thispaperpresentsasingingvo

4、iceMorphingalgorithmbasedonGaussianMixtureModel(GMM).ThespectrumparametersareextractedfromthesourceandthetargetsingingvoicesaremodeledbyGMMrespectively,andthesinging’stimbreisconvertedbymixingtheirmodelparameters.ExperimentsdemonstratethattheaccuracyofABX

5、testcanbeupto100%inthecaseofk=0or1,andtheaccuracystillbehigherthan62.5%inthecaseof0

6、tation.【Keywords】STRAIGHTalgorithm;timbremodification;GaussianMixtureModel(GMM);singingvoiceMorphing1概述時(shí)，利用GMM對(duì)短時(shí)語(yǔ)音譜包絡(luò)進(jìn)行擬合，并對(duì)頻譜進(jìn)行聲音轉(zhuǎn)換技術(shù)是在保持語(yǔ)音內(nèi)容信息不變的前提下對(duì)源參數(shù)化表示，從而實(shí)現(xiàn)按比例加入原唱的音色特征。說(shuō)話人的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使之聽(tīng)來(lái)像目標(biāo)說(shuō)話人的技術(shù)。2系統(tǒng)設(shè)計(jì)它需要分析找出源說(shuō)話人和目標(biāo)說(shuō)話人聲音特征之間的差歌曲轉(zhuǎn)換類似于特定人語(yǔ)音轉(zhuǎn)換技術(shù)，首先對(duì)業(yè)余

7、歌手別，通過(guò)修改源說(shuō)話人的聲學(xué)參數(shù)，使改變后的聲音攜帶更和專業(yè)歌手的歌曲進(jìn)行STRAIGHT分析，提取出它們的韻律[5-6]多目標(biāo)說(shuō)話人的聲音特征。由于語(yǔ)音信號(hào)的音段特征與語(yǔ)音特征、頻譜特征等參數(shù)，然后對(duì)輸入的業(yè)余歌手的歌曲進(jìn)發(fā)音器官的生理學(xué)和物理學(xué)特征緊密相連，可認(rèn)為是不可改行參數(shù)修改，最后利用STRAIGHT算法進(jìn)行合成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變的，因此說(shuō)話人聲音轉(zhuǎn)換一般都是從音段特征方面進(jìn)行的。如圖1所示。聲音轉(zhuǎn)換的研究已成為目前的研究熱點(diǎn)。文獻(xiàn)[1]針對(duì)特定說(shuō)話人情感語(yǔ)音考察了聲音Morphing算法。文獻(xiàn)[2

8、]提出了基于高斯混合模型(GaussianMixtureModel,GMM)和DFW(DynamicFrequencyWarping)的一種新的情感語(yǔ)音合成方法，從標(biāo)準(zhǔn)的中性語(yǔ)音中提取梅爾倒譜系數(shù)等情感語(yǔ)音參數(shù)，然后利用STRAIGHT算法進(jìn)行合成。然而歌曲是一種旋律化的語(yǔ)言，要實(shí)現(xiàn)歌曲的轉(zhuǎn)換，從而使合成歌曲和專業(yè)歌手一樣地道，則不僅需要從描述語(yǔ)音韻律特征的超音段特征入手，也需要使用說(shuō)話人聲音轉(zhuǎn)換的方法進(jìn)行音色轉(zhuǎn)換。在歌曲的M