变声器的原理分类实现及应用.doc

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。变声器的实现：插值以后重新抽样。 基本过程是这样的： 已知当前帧帧长 FL （采样）点， 采样频率 Fs ， 目标变换帧频率 Fs ， 则目标变换帧帧长 FL=FL*Fs/Fs 。记 Rate = Fs/Fs ，那么 FL=FL * Rate ， 其中 Rate 为基频变化率。变换开始时，先求得 FL 和 FL 的最小公倍数 AL ， 再将原音频帧插值为 AL 点， 最后将插值后的语音段重新抽样， 得到长 FL 点的变声后的数据。专用变音集成电路1、特点：宽电压范围3.0-5.0V无需外部存储器低功耗使用可变电阻或者开关来调整声音效果可选择高音低音放大音机器人声音可以应用于玩具变声，电话系统或其他声音领域有静音功能2、概述：RTS0072B是一种单片CMOS大规模集成电路设计的语音转换，它可以将声音移调或转变成另外一个声音，通过将输入的正常速率的声音信号进行非正常速度的编码转换，这是通过输入音频信号抽样后转换成数字信号，并重组数信号以产生不同的声音。3、管脚图和内部功能图： Ra:麦克风调节控制,(40K 20K) VR2: 音量控制 Rb: 最小音量設定(22-120) 上图为增加了LM386放大的应用电路,下图为三极管放大的应用电路变声器的应用：变声器是通过改变输入音频的音色、音调，并将变声后的音频输出的工具。语音转换是指改变一个说话人的语音个性特征，使之具有另外一个说话人的语音个性特征。 语音转换拥有很广泛的应用空间，例如： 1、在文语转换系统中应用。 2、可以在电影配音中应用。 3、语音转换的思想可以用于恢复受损语音，帮助声道受损的说话人 的语音提高可懂度。4、可用于在保密通信中进行语音个性化的伪装。 5、作为语音识别的前端预处理，减少说话人差异的影响。语音的个性特征可以分为以下三类： 音段特征：描述的是语音的音色特征。特征参数主要包括基音频率、共振峰位置、共振峰带宽、基音频率、能量等。 超音段特征：描述的是语音的韵律特征。特征参数主要包括因素的时长、基音频率的变化（音调）、能量等。 语言特征：包括习惯用语、方言、口音等。基音是指发浊音时声带振动所引起的周期性， 而基音周期是指声带振动频率的倒数。基音周期是语音信号最重要的参数之一， 它描述了语音激励源的一个重要特征。不同的人以及同一个人在不同的年龄时期有不同的基音周期。人唱歌时，其基音频率范围大约是：童声高音频率范围为 260-880Hz ，低音频率范围为 196-700Hz ，女声高音频率范围为 220-1.1KHz, 低音频率范围为 200-700Hz ，男声高音频率范围为 160-523Hz 低音频率范围为 80-358Hz 。此外，基音的变化模式称为声调，它携带着非常重要的具有辨意作用的信