sound(Y1,fs); subplot(2,1,2);
plot(abs(pa));title('变声后的音频频响');%绘变声后音频频响 xlabel('X');ylabel('Y');
四、程序仿真结果
1、采集的原始信号的频谱分析
原音频信号10.50-0.5-100.511.522.5x 10音频的幅度谱4000300020001000000.511.522.533.544.5x 1045
由上图可见,采集到的男生声音信号大多分布在低频段上。 2、低通滤波器的特性图
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低通滤波器特性曲线200Magnitude (dB)0-200-400-60000.10.20.30.40.50.60.70.8Normalized Frequency (?? rad/sample)0.910Phase (degrees)-2000-4000-600000.10.20.30.40.50.60.70.8Normalized Frequency (?? rad/sample)0.91
本项目采用的是巴特沃斯低通滤波器。 3、经过低通滤波器滤波后的信号频谱图
滤波后语音信号时域图210-1-200.511.522.5x 10滤波后语音信号频谱图150100500500.511.522.5x 1034
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经过低通滤波器处理之后,与原始信号相比,很明显,滤波后的声音信号保留了原始信号的有效成分,除去了一定的干扰信号(即噪声)。
4、男声变童声后音频信号对比
原始音频10.50-0.5-100.511.522.5x 10变声后的音频210-1-200.511.522.5x 1055
变声后,音频信号并没有发生明显变化,仅仅有一定程度的压缩。 5、男声变童声后信号频谱对比
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原始音频频响4000300020001000000.51X变声后的音频频响100001.522.5x 105YY5000000.20.40.60.81X1.21.41.61.8x 1025
从上图可以看出,变声后,在低频段(即零频点附近)的信号被明显削弱,而在中频段(1000——25000)信号得到明显加强,这也符合童声的频域特点。
五、结果分析与总结
本课题是语音伪装器的设计与实现,我们通过对不同性别的人的声音信号的特点不同的分析发现,男声、女声、童声所在的频段依次增加,因此若要实现两种声音的相互转化,则需要改变声音信号的基波频率。另外,在做变声之前,需要对采集到的信号进行消噪声处理,这样得到的信号才更干净。另外,滤波器的设计也是一大难题,我们采用的是常见的巴特沃斯低通滤波器,并进行了有效地信号处理。之后,我们进行了频谱搬移、信号还原与播放等一系列工作,最终成功
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完成了语音伪装器的实现。
通过本次课题,我们充分利用了本学期所学习的《信号与系统》课程,对信号的频率之间的关系、滤波器的设计与应用、信号的处理等知识有了更深刻地认识,同时对matlab也有了更多的了解,掌握了一些最基本的应用,让我们受益匪浅。
另外,在进行本次课题的过程中,我们小组成员都有明确的分工,每个人都很积极、努力,各尽其责,对课程的成功实现做出了很大的贡献,具体内容见附录。
最后,我想表示,虽然我们基本实现了语音伪装器,但是难免其中存在这样或那样的问题,不足之处还希望老师指出,我们会不断改正与完善。
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