数字变声器的设计 兰州理工大学

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实践教学

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兰州理工大学

计算机与通信学院

2012年春季学期

计算机通信与网络课程设计

题目：数字变声器设计

专业班级：通信工程一班

姓名：

学号：

指导教师：蔺莹

成绩：

摘要

变声器的原理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。通过自己发声，共振峰频率的改变是基于重采样实现的。

目前，语音伪装系统（变声器）被广泛应用于社会的各个领域。语音伪装设备经常出现在以下几个方面：为了防止打击报复，保护举报人的人身安全的匿名举报系统；记者采访时对采访对象声音的处理，保护被采访人的安全；应用于电台或电视台，可对热线电话进行声音的处理。独居女士和小孩；可用变声器应付骚扰电话和陌生人来访。另外，在智能手机或者平板电脑等便携式移动终端中利用变声器开发的小游戏等。因此，变声器的应用范围及其广泛。

关键字：变声器共振峰频率语音伪装

目录

摘要 (2)

目录 (3)

第一章数字变声器概述 (4)

1.1变声器定义 (4)

1.2变声器原理概述 (4)

第二章变声器原理及实现 (5)

2.1基本原理 (5)

2.2数字变声器的实现 (6)

2.3数字变声器的MATLAB实现 (7)

2.4仿真结果及分析 (12)

2.5结果分析 (16)

第三章课设总结 (17)

参考文献 (19)

致谢 (20)

第一章数字变声器概述

1.1变声器定义

变声器是通过改变输入音频的音色、音调，将变声后的音频输出的工具。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，譬如，知名动画名侦探柯南中，柯南侦破案件时扮演毛利小五郎时，使用的蝴蝶结，就是一种变声器，柯南正是通过这一蝴蝶结，模拟成毛利小五郎的声音，进行案件侦破的，这一变声器可称之为蝴蝶结变声器。变声器软件，即通过软件实现变声的工具，软件类变声器，运行平台皆为电脑系统。

1.2变声器原理概述

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。共振峰频率的改变是基于重采样实现的，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峰频率变化的独立、互不相关，在基频移动时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，确实可以保证基频改变和共振峰频率改变间的互不相关。保证变声效果的自然度主要是没有采用基音检测将基音移动和共振峰变化彻底隔离的缘故。

重采样使得信号的样本数目增加或减少，若以不变的采样频率播放，速度会变慢或变快，因此需要进行保持声调不变的变速处理（变速不变调），恢复到原来的样本数目。同时为了改变信号的基频，还必须对信号进行变调处理即基频移动，在运用变调因子时，必须抵消重采样引起的基频变化。

第二章变声器原理及实现

2.1基本原理

语音科学家将人类发声过程视作一个由声门源输送的气流经以声道、口、鼻腔组成的滤波器调制而成的。人类语音可分为有声语音和无声语音，前者是由声带振动激励的脉冲信号经声腔调制变成不同的音，它是人类语言中元音的基础，声带振动的频率称为基频。无声语音则是声带保持开启状态，禁止振动引发的。一般来说，由声门振动决定的基频跟说话人的性别特征有关，如下表，而无声语音则没有体现这个特征。说话人的个性化音色和语音的另外一个声学参数——共振峰频率的分布有关。儿童由于声道短，其共振峰频率高于成年人，成年女性的声道一般短于成年男性，所以女性的共振峰频率一般高于男性。

表2.1 男声、女声和童声基频、共振峰频率关系表

人群基频分布Hz 共振峰频率分布

男声[50, 180] 偏低

女声[160, 380] 中

童声[400, 1000] 偏高

由上可知，在进行性别变声时，主要考虑基频和共振峰频率的变化。当基频伸展，共振峰频率也同时伸展时，可由男声变成女声，女声变成童声；反之，基频收缩，共振峰频率也同时收缩时，则由童声变女声，女声变男声。为了获得自然度、真实感较好的变声效果，基频和共振峰频率通常必须各自独立地伸缩变化如图2.1。

图2.1 基频和共振峰频率分布的变化

共振峰频率的改变是基于重采样实现的，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峰频率变化的独立、互不相关，在基频移动时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，确实可以保证基频改变和共振峰频率改变间的互不相关。

2.2数字变声器的实现

频率

图2.2语音处理实现框图

共振峰频率

基频

男

声区

女

声

区

童

声

区

v 1v 2

V1 男声变童声V 2 男声变女声

语音信号读入 进行频谱分析

实现快、慢放

语音信号恢复 改变基频变声

进行滤波处理

实现步骤：

1）语音信号的录制与读入。

2）语音信号的频谱分析。

3）实现慢录快放和快录慢放功能

4）设计数字滤波器和画出其频率响应。

5）用滤波器对信号进行滤波。

6）比较滤波前后语音信号的波形及频谱。

7）通过搬移、改变基波频率实现变声。

8）语音信号恢复。

9）在MATLAB下绘制出各个部分的输出波形，前后对比。

2.3数字变声器的MATLAB实现

各部分程序如下：

%读取声音信号并处理

[x,fs]=wavread('gg'); %读声音文件

N=length(x);

n=[0:N-1];

X= fft(x); %读入音频傅里叶变换Fs=1*fs;

T=1/Fs;

f=n/N*Fs; %点数转换成频率

figure(1);

subplot(2,1,1);

plot(n,x); %画出原声音信号

title('原声音信号')

ylabel('Y');

xlabel('X');

subplot(2,1,2);

plot(f,abs(X)); %原声音信号的幅度谱title('语音的幅度谱');

ylabel('Y');

xlabel('X');

sound(x,fs);

%提速处理与播放

w=1.6;

M=w*fs; %1.6被语速的快放sound(x,M);

%减速处理与播放

w=0.6;

M=w*fs; %0.6被语速的慢放sound(x,M);

%语音信号恢复

s=ifft(X);

figure(2)

subplot(2,1,2);

plot(s); %恢复的语音信号title('恢复的语音信号');

ylabel('Y');

xlabel('X');

subplot(2,1,1);

plot(x); %恢复的语音信号title('读入的语音信号');

ylabel('Y');

xlabel('X');

%低通滤波器的设计

fp1=1200;fs1=1500; %设定低通滤波器通带截止频率和阻带截止频率wp1=2*fp1/Fs; ws1=2*fs1/Fs;rp=1;as=100;

[N1,wp1]=ellipord(wp1,ws1,rp,as); %计算低通滤波器阶数和通带边界频率[B,A]=ellip(N1,rp,as,wp1); %计算低通滤波器系统函数系数

y1=filter(B,A,x); %滤波器软件实现

Y1=abs(fft(y1));

%低通滤波器设计与输出

figure(3)

subplot(2,1,1);

t=n*T;

plot(t,y1);

title('滤波后的音频信号');

xlabel('X');

ylabel('Y');

subplot(2,1,2);

plot(f,abs(fft(y1)));

title('滤波后的幅度谱');

xlabel('X');

ylabel('Y');

sound(y1,fs);

%男声变童声

[y2,fs]=wavread('gg');

p=fft(y2);

xaa=p;

N=500;

pa=[0.3*xaa(1:N),2.5*xaa(1:180000),0.3*xaa(1:N)];

Y1=3*real(ifft(pa));

figure(4)

plot(Y1); %变声后的音频输出title('变声后的音频输出');

xlabel('X');

ylabel('Y');

sound(Y1,fs);

subplot(2,1,1);

plot(x); %读入的原始音频title('读入的原始音频');

xlabel('X');

ylabel('Y');

figure(5)

subplot(2,1,1);

plot(abs(X)); %原始音频的幅度谱title('原始音频的幅度谱');

xlabel('X');

ylabel('Y');

subplot(2,1,2);

plot(abs(pa)); %变声后的幅度谱title('变声后的幅度谱');

xlabel('X');

ylabel('Y');

%男声变老人声

[y2,fs]=wavread('gg');

p=fft(y2);

xaa=p;

N=500;

pa=[0.3*xaa(1:N),2.5*xaa(1:450000),0.3*xaa(1:N)];

Y1=3*real(ifft(pa));

figure(6)

plot(Y1); %变声后的音频输出title('变声后的音频输出');

xlabel('X');

ylabel('Y');

sound(Y1,fs);

subplot(2,1,1);

plot(x); %读入的原始音频title('读入的原始音频');

xlabel('X');

ylabel('Y');

figure(7)

subplot(2,1,1);

plot(abs(X)); %原始音频的幅度谱title('原始音频的幅度谱');

xlabel('X');

ylabel('Y');

subplot(2,1,2);

plot(abs(pa)); %变声后的幅度谱title('变声后的幅度谱');

xlabel('X');

ylabel('Y');

%女声变男声

[y5,fs]=wavread('cc');

p=fft(y5);

xaa=p;

N=100;

pa=[0.1*xaa(1:3*N),1.2*xaa(1:420000),0.1*xaa(1:100*N)];

Y3=1*real(ifft(pa));

figure(8)

subplot(2,1,1);

plot(y5);

title('读入的原始音频');

xlabel('X');

ylabel('Y');

subplot(2,1,2);

plot(Y3); %变声后的音频输出

xlabel('X');

ylabel('Y');

sound(y5,fs);

sound(10*Y3,fs);

2.4仿真结果及分析

(1)原始与恢复音频对比

图2.3原始与恢复音频对比

采集到的男子声音信号大都分布在较低的频段上，即男子话音的基频较低。

（2）滤波前后波形对比

图2.4滤波前后波形对比

信号经过滤波器处理后，保留了有效的频率成分，一定程度上去除了干扰信号。

（3）男声变童声后音频对比

图2.5男声变童声后音频对比

变声前后，音频信号的时域波形被压缩，总体形状无太大变化。

（4）男声变童声后频谱对比

图2.6男生变童声后频谱对比

改变信号的基频可以实现语音的变调。零频附近的信号被削弱，而对应于【10000，24000】频点部分的信号得到加强

（5）男声变老人声音音频对比

图2.7男声变老人声音音频对比

男声变老人声前后，音频的时域波形被展宽，总体形状变化不大。

（6）男声变老人声频谱对比

图2.8男声变老人声频谱对比

男声变老人声前后声音的高频成分被削弱，而低频成分得到加强。【0，18000】频点对应的信号得以加强，【18000，30000】频点对应的信号则被削弱。

（7）女声变男声后音频对比

图2.9女声变男声后音频对比

由上图可知，女声变男声后音频信号的时域波形被展宽，信号的总体形状无太大变化。

2.5结果分析

1、采集到的男子声音信号大都分布在较低的频段上，而女子的声音信号大都分布在较高的频段上。即男子话音的基频较低，女子的话音基频较高。

2、信号经过滤波器处理后，保留了有效的频率成分，一定程度上去除了干扰信号。对于男子的声音影响较小，原因为男子的话音有用信号大都分布在较低的频段上，通过低通滤波器后，噪声等无用信号被滤除。

3、改变信号的基频可以实现语音的变调。变声前后，音频的时域波形基本变化不大，而信号的频域波形发生较大变动。男声变女声后信号的频谱被搬到较高的频带上，男声变童音后，信号的频谱被搬移到更高的地方。女声变男声则反过来。

4、通过改变输出频率，可以实现声音的提速或减速播放。将频率过大，输出为提速效果，将频率乘以小于一的数后，可以实现减速播放效果。

5、男声变老人的声音可以通过变速实现，变速不变调。改变输出速度而不用改变声音频率。

第三章课设总结

此次课设题目为数字变声器设计，要求我们利用所学的信号处理、MATLAB 知识完成任务。综合了过去三年所学的重要专业知识，可谓是对过去所学知识的一次全面考察。变声器的原理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。通过自己发声，共振峰频率的改变是基于重采样实现的。接到课题后，我便积极准备，到图书馆查阅相关书籍，上网搜索有关内容，利用MATLAB实现仿真，并及时向指导老师回报进度，听取老师的意见和建议。最终，顺利完成了此次课设任务。

采集到的男子声音信号大都分布在较低的频段上，而女子的声音信号大都分布在较高的频段上。即男子话音的基频较低，女子的话音基频较高。信号经过滤波器处理后，保留了有效的频率成分，一定程度上去除了干扰信号。对于男子的声音影响较小，原因为男子的话音有用信号大都分布在较低的频段上，通过低通滤波器后，噪声等无用信号被滤除。改变信号的基频可以实现语音的变调。变声前后，音频的时域波形基本变化不大，而信号的频域波形发生较大变动。男声变女声后信号的频谱被搬到较高的频带上，男声变童音后，信号的频谱被搬移到更高的地方。女声变男声则反过来。通过改变输出频率，可以实现声音的提速或减速播放。将频率乘以大于一的数后，可以实现减速播放效果。将频率乘以（0，1）内的数后，可以实现减速播放效果。男声变老人的声音可以通过变速实现，变速不变调。改变输出速度而不用改变声音频率。

通过这次课设，我对理论知识的掌握更加牢固，而且把理论与实践联系在一起，提高了自己的实践能力。而且我认识到了同学之间的相互合作的重要性，还提高了自己如何在众多的资料中找到对自己有用的信息。要想把所学的内容融会贯通，只学好课本知识是不够的，要把所学习的知识加以利用，这次课设就给了我们很好的机会，让我们不仅巩固了课本知识，还从理论上升到了实际。

从课题的中心来看，课题是希望将数字信号处理技术应用于某一实际领域，这里就是指对语音的处理。作为存储于计算机中的语音信号，其本身就是离散化了的向量，我们只需将这些离散的量提取出来，就可以对其进行处理了。

在这里，用到了处理数字信号的强有力工具MATLAB，通过MATLAB里几个命令函数的调用，很轻易的在实际化语音与数字信号的理论之间搭了一座桥。

通过这次的课程设计，熟悉并掌握了MATLAB 中有关语音信号的读取，频谱分析，频谱的搬移和基频、语速的改变来实现变声，分析其频谱，并与原始信号频谱进行比较。

参考文献

[1] 高西全、丁玉美编著.数字信号处理.西安:西安电子科技大学出版社，2008.

[2] 刘树棠译.数字信号处理——使用MATLAB.西安:西安交通大学出版社，2002.

[3] 孙卓、岳振军，一种汉语语音变换技术，电声技术，2007.

[4] 罗军辉等编著.MATLAB7.0在数字信号处理中的应用.北京：机械工业出版社，2005.

[5] 陈怀琛等编著.MATLAB及在电子信息课中的应用.北京：电子工业出版社，2002.

[6] 胡广书编著.数字信号处理――理论、算法与实现.北京：清华大学出版社，2002.

[7] 梁虹等编.信号与线性系统分析――基于MATLAB的方法与实现.北京：高等教育出版社，2006.

[8] 刘卫国主编.MATLAB程序设计与应用（第二版）. 北京：高等教育出版社，2006.

致谢

本次课设，我得到了蔺老师的悉心指导，在很多问题上，给我们指明了前进的方向，提出了我们设计方案的缺点及其改良方式，让我们对此次课设涉及的知识有了更加深刻的把握。在这里首先感谢我的课程设计指导教师蔺莹老师在这段时间一直给我的支持与鼓励。认真负责的监督我们课程设计的进度，耐心的指导我们使我们能够按时的完成任务。同时还要感谢在设计过程中我们组同学的帮助，他们提出了许多宝贵的建议使我们的设计能得到更好的完善，也加快设计的进程。还有感谢学校为我们提供的良好实验环境以及充足的实验设备，为我们的设计和调试提供了很大的方便。在这段时间学到了很多，虽然由于自身的不足没有能够为系统提出更好的解决方案。但这对我来说绝对是一个非常宝贵的历练。从中我切身体会到了理论和现实的差距，只有真正动手去做才能发现问题。同时，小组成员相互商讨解决方案，发现设计中的不足之处，使错误得到了即使改正，在此衷心地感谢蔺老师以及这几周的殷切指导以及同学们提出诸多宝贵意见，真诚地道一声，谢谢！

多功能数字电子钟的设计

学号20103010342 毕业设计说明书 设计题目多功能数字电子钟的设计 系部机械电子系 专业机电一体化 班级机电103 班 姓名关付玲 指导教师肖玉玲 2012年 10月 13日

摘要 摘要：数字钟是一个将“时”，“分”，“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。它的计时周期为24小时，显示满刻度为23时59分59秒。一个基本的数字钟电路主要由秒信号发生器、“时、分、秒、”计数器、译码器及显示器组成。由于采用纯数字硬件设计制作，与传统的机械表相比，它具有走时准，显示直观，无机械传动装置等特点。本设计中的数字时钟采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”的显示和调整。通过采用各种集成数字芯片搭建电路来实现相应的功能。具体用到了555震荡器，74LS90及与非，异或等门集成芯片等。该电路具有计时，整点报时和校时的功能。在对整个模块进行分析和画出总体电路图后，对各模块进行仿真并记录仿真所观察到的结果。实验证明该设计电路基本上能够符合设计要求！ 关键词：计数器；译码显示器；校时电路；

Abstract Abstract:Digital clock is a "time", "Sub", "second" displays the organ in human visual mechanism. Its time for a period of 24 hours, show full scale 23:59 for 59 seconds. A basic digital clock circuits consists of second signal generator, "hours, minutes, seconds," counters, decoders and display components. Because of its pure digital hardware design, compared with the traditional mechanical watch, it has left, presents an intuitive, non-mechanical transmission device and so on. This digital clock used in the design of digital circuits on the "time" and "min", "second" display and adjustment. Through the use of integrated digital chip circuit structures to achieve appropriate functionality. Specific use of 555 oscillator, 74LS90 and non-, exclusive-or gate integrated circuits and so on. The circuits with timing, the whole point of time and error correction capabilities. In the analysis of the entire module and overall circuit diagram is painted, simulation to emulation and modules record the observed results. Experimental proof of the design circuit can basically meet the design requirement! Key words：Counter ,ten decoding display , citcuit Shool

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有cp，我一定爱他，宠他，保护他，不让他伤心，了解一下5我不会说粤语啊，我家后搬来深圳的6有人来玩嘛，酸酸姐带你飞7咱们紫v的小姐姐实在太多了，狼多肉少啊8我两个大号挂了戒指，但都是我自己啊，实际上我还是没有cp啊，我小号有俩戒指不能浪费9小哥哥，单身吗？要不要挂戒指，你看我 一到中午就犯困啊不睡会一下午都没精神我睡会呆会再聊有时间再找我聊吧。没睡呢你干嘛呢！滚一边去！漂不漂亮，给你看看呗。(2)漂不漂亮，给你看看呗。你知道你和猴子最大的区别是什么吗你是猪蹄子吗？(2)你是猪蹄子吗？你管我！你给我滚啊上班啊不上班吃什么，我等会 小半（幸灾乐祸语气）9哈哈哈哈哈哈哈......10你傻啦，傻了吧唧的嘻嘻11你卖个萌给我看看来快点（迫不及待语气）12哈哈人家卖萌是小鸟依人，你卖萌是大鹏展翅。（笑哭了语气）13我要去玩游戏啦（开心语气）14唉 吗6:为什么你们都这么闲？白天晚上都在玩游戏？7:女孩子熬夜久了对身体不好8:现在游戏挂机没意思，又不能升级，经验加的战力又低9:你们都是大叔吗？10:如果你觉得这不是我的声音的话，那怎么可能会说出关于游戏的话题？11:游戏就是游戏，你想的太复杂了， 提起周一尾盘结算注意到，参与了六十岁的西装各方仍有关于工资的任何具体金额是否是由于司机“善意”之争。在2013年8月提交的案件涵盖了加州︱游戏变声器软件︱和马萨诸塞州尤伯杯司机谁乘客乘坐提供任何时间，然后到今年的2月28日谁没有被仲裁条款的约束。据估计，13600个驱动程序受到影响。乌伯由不是由集︱主播用的变声器软件︱体诉讼表示驱动面仲裁请求的回转。这笔交易没有解决的“演出经济”工人是否独立承包商或应该受到法律被认为是员工薪酬方面，酬金和福利权利的大问题。法新社 欧盟投资贸易。 国家电网公司西藏分公司宣布，25000人在高原地区将︱游戏变声软件︱通过主电网今年年底覆盖。在2019年，西藏计划建设140个千伏35电变电站及以上的输电线路7000公里该地区不断扩大并升级其电力基础设施。通过在2018︱直播变声软件电脑版︱年底，2.7600万人在63个县，或西藏︱和女生语音聊天︱人口的80％以上，是由主电网覆盖，得益于8投资。89十亿人民币（约1.3十亿美元）的一年。如果计划顺利的话，这个数字将上升到6︱yy变声软件电脑版︱6个县2019年年底。A- 小学生在中国西南地区的贵州省，在二月玉屏侗族自治县课后托管中心做功课。27，2019。（记者/胡潘靴）年龄在6-17之间的睡眠比每天8小时不到中国的青少年超过60％，因为大多数的家庭作业负担的一份报告显示，周一。 超过80％的13-17岁的睡眠不足，而儿童的30％以上6-12岁中国青少年也遭受睡眠剥夺，根据从中国睡眠研究会（CSRS）在接受环球时报获得的一份报告星期一。关于调查的70000人三分之二的人说为中国青少年睡眠不足的主要原

基于matlab变声器的设计

基于matlab变声器的设计 【摘要】为了实现由男声变换到女声，在语音信号参数分析过程采用短时自相关法提取语音信号的基音周期，同时用LPC倒谱分析法分析共振峰的范围，通过matlab编写程序修改语音参数并接近于女声的范围，构置GUI界面。在实验中，输入一段语音信号，输出时即实现了由男声到女声的变换效果。因此对于语音信号参数的修改能够实现男女声音之间的变换。 【关键词】短时自相关法；LPC倒谱；语音信号；matlab；GUI 随着生活水平的提高，科技的不断进步，很多人为了娱乐，从而希望改变自己的声音；还有如今的许多的访问节目为了保护被访问者，都对声音进行了相应的处理。本设计通过编写matlab程序，修改相关声音参数，使其频率发生相应的变化，在输出时达到变声。 1.变声原理 在进行性别变声时，主要考虑基音周期、基频和共振峰频率的变化。其中男生、女生和和童声的基频、共振峰的关系如图1所示；基音周期改变时，基频、共振峰同时变化，若伸展既有男变女、女变童，反之亦可。本实验是基于男生录制的声音进行相关参数提取，修改接近于女声，实现男声到女声的变换。 2.提取参数 2.1 基于短时自相关法的基音周期估值 进行自相关的计算可采用两种方法，一种是对语音信号进行低通滤波，另一种是对语音信号进行中心削波处理。本实验采用第一种方法，通过matlab③编程采用自相关算法可以实现基音周期的估值，即对语音信号进行低通滤波，然后进行自相关计算。在低通滤波时，采用巴特沃斯滤波器。 2.1.1 构建巴特沃斯低通滤波器 根据人的说话特征设定相应指标参数，对本段语音设计算出巴特沃斯模拟滤波器的阶数N为5，3dB截止频率，，算出为0.175，归一化低通原型系统函数为： 根据设定的滤波器编写matlab程序，当信号经过低通滤波器后，对原始信号滤波产生结果如图2所示，低通滤波后，保留基音频率，然后再用2kHz采样频率进行采样，采样序列为x（n），后进行下一步的自相关计算。 2.1.2 语音信号的短时自相关函数① 定义语音信号自相关函数如下：

数字电子钟设计说明

华南农业大学 电子线路综合设计 数字电子钟 班级：14电气类8班组别：4 指导教师： 2016年月

电子数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，比机械式时钟具有更高的精确性。本次课程设计的电子数字钟，具有以下功能：用24进制，从00开始到23后再回到00，各用2位数码管显示时、分、秒（如23：52：45）；可实现手动或自动的对时、分进行校正；计时过程具有报时功能，当时间到达整点前10秒进行报时，蜂鸣器响1秒停1秒地响5次。整个电路设计主要包括秒信号产生电路、时分秒计数电路、译码显示电路、时分的校正电路以及整点报时电路。 秒信号产生电路由石英晶体振荡器和分频器实现，将此信号接到秒计数器的信号输入端，在秒信号的驱动下，秒计数器向分计数器进位，分计数器向时计数器进位，最后通过译码器将计数器中的状态以时间的形式显示在数码管。整点报时电路由计时电路的输出状态产生脉冲信号送至蜂鸣器实现报时。校时电路加上一个脉冲送到时分计时器电路从而实现时和分的校整。 为了更好的完成本次课程设计，我们对题目进行了分析讨论，参考了很多相关的资料，同时考虑到实验室能提供的设备仪器及元件，确定了初步的设计方案；经过多次软件仿真，确定并完善了最终的设计方案。根据设计方案进行焊接、电子仪表检查、调试并测量电路的工作状态，排除电路故障，调整元件参数，改进电路性能，使之达到设计的指标和要求，做出成品。 关键词：晶体振荡器CD4060 CD4511 74LS90

1系统概述 (1) 1.1 设计任务和目的 (1) 1.2系统设计思路与总体方案 (1) 1.3设计方案选择 (1) 1.4总体工作过程 (2) 1.5各功能模块的划分和组成 (2) 2电路系统设计与分析 (4) 2.1秒信号的发生电路 (4) 2.2时、分、秒计数电路 (5) 2.3译码显示电路 (6) 2.4时、分校正电路 (7) 2.5整点报时电路 (8) 3电路的安装与调试 (9) 3.1安装调试的步骤 (9) 3.2电路软件仿真调式 (9) 3.3电路焊接及实物调式 (10) 3.4实验过程可能存在的问题 (10) 4实验数据和误差分析 (11) 5实验结论及分析 (11) 6实验收获、体会和建议 (12) 参考文献 (13) 附录1元器件清单明细表 (14) 附录2总原理接线图 (15) 附录3 电路焊接实物图 (16) 致 (17)

数字变声器的设计

摘要 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。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。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本次课程设计是数字变声器的设计，整个程序使用MATLAB软件编写的。一个GUI界面实现录入一段10~15秒的语音，同时绘制出该语音的时域波形和频域波形，并实现了对该语音的保存和打开。 关键字：变声器；MATLAB软件；变声基本原理；语音；GUI；

目录 前言 (1) 第1章方案选择 (2) 1.1设计方案 (2) 1.2方案的选择 (2) 第2章变声的基本原理 (3) 2.1 基本概念 (3) 2.2 变声的原理 (4) 2.2.1 生成脉冲序列 (4) 2.2.2 计算预测系数 (5) 2.2.3 声道参数 (5) 第3章程序设计及仿真分析 (7) 3.1程序设计 (7) 3.1.1 分帧处理 (7) 3.1.2 计算预测系数 (7) 3.1.3 计算激励信号 (7) 3.1.4 重建语音 (8) 3.1.5 基音周期 (8) 3.1.6 合成激励的能量 (9) 3.1.7 变声处理 (10) 第4章GUI的设计 (11) 4.1 GUI简介 (11) 4.2 GUI界面设计 (11) 4.3 GUI界面运行流程图 (13) 4.4回调函数 (14) 4.4.1切换按钮 (14) 4.4.2 按钮 (15) 参考文献 (19) 设计总结 (20)

前言 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。目前，语音伪装系统（变声器）被广泛应用于社会的各个领域。语音伪装设备经常出现在以下几个方面：为了防止打击报复，保护举报人的人身安全的匿名举报系统；记者采访时对采访对象声音的处理，保护被采访人的安全；应用于电台或电视台，可对热线电话进行声音的处理。独居女士和小孩；可用变声器应付骚扰电话和陌生人来访。另外，在智能手机或者平板电脑等便携式移动终端中利用变声器开发的小游戏等。因此，变声器的应用范围及其广泛。 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。 本次课程设计就是运用我们所学到的理论知识，用MATLAB软件来实现对语音信号的变声处理，理论联系实际，从而更好地掌握以及运用所学习的知识。

数字电路电子时钟课程设计

数字电路电子时钟课程设计 整个数字钟由时间计数电路、晶体振荡电路、校正电路、整点报时电路组成。 其中以校正电路代替时间计数电路中的时、分、秒之间的进位，当校时电路处于正常输入信号时，时间计数电路正常计时，但当分校正时，其不会产生向时 进位，而分与时的校位是分开的，而校正电路也是一个独立的电路。电路的信 号输入由晶振电路产生，并输入各电路 方案论证：方案一数字电子钟由信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码 器及显示器、校时电路、整点报时电路等组成。秒信号产生器是整个系统的时 基信号，它直接决定计时系统的精度，一般用555构成的振荡器加分频器来实现。 优点：数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械 式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。 方案二秒、分计数器为60进制计数器，小时计数器为24进制计数器。 实现这两种模数的计数器采用中规模集成计数器74LS90构成。 优点：简单易懂，比较好调试。 1 设计原理数字电子钟由信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电路等组成。秒信号产生器是整个系统的时基信号，它直接决定计时系统的精度，一般用555构成的振荡器加分频器来实现。将标 准秒脉冲信号送入“秒计数器”，该计数器采用60进制计数器，每累计60秒发出一个“分脉冲”信号，该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。“分计数器”也采用60进制计数器，每累计60分，发出一个“时脉冲”信号，该信号将被 送到“时计数器”。“时计数器”采用24进制计数器，可以实现一天24h的累计。译码显示电路将“时、分、秒”计数器的输出状态经七段显示译码器译码，通 过六位LED显示器显示出来。整点报时电路是根据计时系统的输出状态产生一

双主体模式下校企教学建设探索与实践

双主体模式下校企教学建设探索与实践 [摘要]本文对广东科学技术职业学院“校企双主体”办学模式和“教学企业”这个专业人才培养的主基地的进行了深入的研究和总结，阐述了“教学企业”建设探索过程中面临的主要问题及解决措施，并提出了未来的建设方向，对高职院校办学体制改革创新具有一定的参考价值。 [关键词]双主体模式；教学企业；探索 [中图分类号]G640 [文献标识码]A [文章编号]1671-5918（2016）19-0047-02 doi：10.3969/j.issn.1671-5918.2016.19.023 [本刊网 址]http：∥https://www.wendangku.net/doc/5e13845884.html, 2014年《国务院关于加快发展现代职业教育的决定》中明确提出“研究制定促进校企合作办学有关法规和激励政策，深化产教融合，鼓励行业和企业举办或参与举办职业教育，发挥企业重要办学主体作用。”从2009年学校确定“校企双主体”的办学理念以来，对于什么是校企双主体、如何实施校企双主体，广科院进行了前期的探索，开始建立了校企双主体人才培养主基地――“教学企业”，并取得了显著效果。 一、“校企双主体”的内涵

为走出学校单一主体办学带来的人才培养质量不能满足企业发展需求的困境，不少高职院校借鉴德国、新加坡等国家职业教育的先进经验，进行了人才培养模式改革探索。通过多种形式的校企合作来引入企业力量参与专业人才培养。这种做法取得了一定的效果，但仍未能满足企业对人才质量的需求。究其原因，最主要是仍然没有实现办学体制的有效突破，校企无法深度合作、产教不能真正融合。不管是在功能上还是法律上，企业作用都还没有得到充分发挥，还不能被称为专业人才培养的主体。为尝试解决单一主体办学带来的困境，在校长刘惠坚教授的带领下，学校在全国率先提出“校企双主体”的办学理念并挑选了几个重点专业开展试点实践。这一理念主要包括以下四层意思： （一）要实现“校企双主体”办学，必须要实现办学体制机制创新，这是实现双主体的根本条件。 （二）“双主体”的含义是指学校和企业两个主体，均成为办学和人才培养的主体力量。并且随着校企合作的不断深化、办学体制机制改革的不断创新，企业逐渐从功能主体走向法律位主体。 （三）企业要能够成为办学主体，则企业资源必须要作用于专业人才培养的全过程。因此在这个过程中，必须对企业在专业人才培养各环节的工作量进行量化，只有企业在其中的工作量超过50%才意味着企业成为了专业人才培养的

数字变声器

数字变声器 摘要为了实现由男声变换到女声，在语音信号参数分析过程采用短时自相关法提取语音信号的基音周期，同时用LPC倒谱分析法分析共振峰的范围，通过matlab编写程序修改语音参数并接近于女声的范围，构置GUI界面。在实验中，输入一段语音信号，输出时即实现了由男声到女声的变换效果。因此对于语音信号参数的修改能够实现男女声音之间的变换。 关键词短时自相关法 LPC倒谱语音信号 matlab GUI 前言 为了锻炼自己数字信号处理的实践能力，也为了更好的完成老师布置的作业，本设计通过编写matlab程序，修改相关声音参数，使其频率发生相应的变化，在输出时达到变声。

目录 数字变声器 (1) 第1章采样 (4) 1 一些基本概念 (4) 1.1声道 (4) 1.2基音 (4) 1.3共振峰 (4) 1.4物理原理 (4) 第2章设计方案 (5) 2.1 设计原理 (5) 2.2 设计步骤 (5) 第3章建模 (5) 3.1 基于短时自相关法的基音周期估值 (5) 3.1.1构建巴特沃斯低通滤波器 (5) 3.1.2语音信号的短时自相关函数 (6) 3.2 LPC倒谱法提取共振峰 (6) 3.3 线性预测语音信号合成 (7) 第4章 GUI界面设计以及仿真图形和程序 (8) 4.1 界面设计 (8) 4.2 仿真图形 (9) 4.2.1 原声 (10) 4.2.2 女声 (10) 4.2.3 童声 (10) 4.2.4 老人声 (10) 4.2.5 音调变高 (11) 4.2.6 音调变低 (11) 4.2.7 语速变慢 (11) 4.2.8 语速变快 (12) 4.3 程序流程图如下 (12) 4.4每个控件的程序如下 (13) 4.4.1“录音”radiobutton（radiobutton1） (13) 4.4.2“打开”radiobutton（radiobutton2） (13) 4.4.3“开始”按钮（pushbutton1） (14) 4.4.4“保存”按钮（pushbutton2） (14) 4.4.5“打开音频文件按钮”（pushbutton3） (15) 4.4.6“原声”按钮（pushbutton5） (15) 4.4.7“女声”按钮（pushbutton7） (16) 4.4.8“童声”按钮（pushbutton6） (17) 4.4.9“老人”按钮（pushbutton12） (19) 4.4.10“音调变高”按钮（pushbutton11） (20) 4.4.11“音调变低”按钮（pushbutton9） (21) 4.4.12“语速变慢”按钮（pushbutton14） (21)

变声器设计方案

MATLAB变声器的设计 前言 随着生活水平的提高，科技的不断进步，很多人为了娱乐，从而希望改变自己的声音；还有如今的许多的访问节目为了保护被访问者，都对声音进行了相应的处理。本设计通过编写MATLAB程序，修改相关声音参数，使其频率发生相应的变化，在输出时达到变声。 1 变声原理 在进行性别变声时，主要考虑基音周期、基频和共振峰频率的变化。其中男生、女生和和童声的基频、共振峰的关系如图1所示；基音周期改变时，基频、共振峰同时变化，若伸展既有男变女、女变童，反之亦可。本实验是基于男生录制的声音进行相关参数提取，修改接近于女声，实现男声到女声的变换。 人基频分布H共振峰频率分 男声180] [50 , 偏低380] [160 , 女声中 1000] [400 , 童声偏高 图1 2 提取参数 基于短时自相关法的基音周期估值进行自相关的计算，通过MATLAB编程采用自相关算法可以实现基音周期的估值，即对语音信号进行低通滤波，然后进行自相关计算。在低通滤波时，采用巴特沃斯滤波器。 2.1.1 构建巴特沃斯低通滤波器 根据人的说话特征设定相应指标参数，对本段语音设计算出巴特沃斯模拟滤波器的阶数N 为5，3dB截止频率,算出0.175，归一化低通原型系统函数为 ．其中，，将带人中，得到低通滤波器，将 根据设定的滤波 器编写MATLAB程序，当信号经过低通滤波器后，对原始信号滤波产生结果如图2所示，低通滤波后，保留基音频率，然后再用2kHz采样频率，后进行下一步的自相关计算。x(n)进行采样，采样序列为

图2 2.1.2语音信号的短时自相关函数 定义语音信号的自相关函数如下： 其中k为信号延迟点数;为语音信号；N为语音帧长度。经过低通滤波之后， 取160个样点数，帧长取10ms，对每帧语音求短时自相关，取得自相关最大点数，自相关函数在基音周期处表现为峰值，这些峰值点之间的间隔的平均值就是基音周期，从而估计出基音周期，但是由于图中存在野点，编写MATLAB程序除去野点算出对应基音周期如图3所示，设基音周期值为PT，调动PT，接近女 声，设新的为PT1； 图3 2.2 LPC倒谱法提取共振峰 通过线性预测分析得到合成滤波器的系统函数为： H(z)= 为冲击响应，为预测系数。其中h(n)是最H(z)首先根据同态分析方法有下面求h(n)的倒谱(n),，因为可以展开成级数形式，即小相位的，即在单位圆内是解析的，所以说，将式两端同(0)=0是存在的，设(n)的逆变换，就是说．时对求导，得到：

数字电子钟--设计加详细说明(全)

中国……….. 电子技术课程设计总结报告题目：数字电子钟 学生姓名： 系别： 专业年级： 指导教师： 年月日

一、设计任务与要求 1、用单片机设计一个数字电子钟，采用LED数码管来显示时间。 2、显示格式为：XX：XX：XX，即：时：分：秒。 3、时间采用24小时制显示， 4、设置一个按键用于时间显示方式的切换,能进行时间的调整，可暂停时间的变动。.. 二、方案设计与论证 图1 系统整体框图 1、单片机芯片选择方案 方案一：AT89S52是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器。主要性能有：与MCS-51单片机产品兼容、全静态操作：0Hz～33Hz、三级加密程序存储器、32个可编程I/O口线、三个16位定时器/计数器、八个中断源、全双工UART串行通道、掉电后中断可唤醒、看门狗定时器、双数据指针、掉电标识符、易编程。 方案二：AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes 的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM）。主要性能有：兼容MCS51指令系统、32个双向I/O口、256x8bit内部RAM、3个16位可编程定时/计数器中断、时钟频率0-24MHz、2个串行中断、可编程UART串行通道、2个外部中断源、6个中断源、2个读写中断口线、3级加密位、低功耗空闲和掉电模式、软件设置睡眠和唤醒功能。 从单片机芯片主要性能角度出发，本数字电子钟单片机芯片选择设计采用方案一。 2、数码管显示选择方案 方案一：静态显示。静态显示，即当显示器显示某一字符时，相应的发光二极管恒定导通或截止。该方式每一位都需要一个8 位输出口控制。静态显示时

基于MATLAB算法的数字变声器

基于MATLAB算法的数字变声器【摘要】变声器的原理是通过改变输入声音频率，进行改变声音的音色、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。通过自己发声，共振峰频率的改变是基于重采样实现的。同时用LPC倒谱分析法分析共振峰的范围，通过MATLAB编写程序并构置GUI界面。实验中通过MATLAB软件对采集来的语言信号进行频谱分析，讨论不同人之间的噪音源参数和共振峰参数，通过对不同人语言信号频率和幅度的改变来实现不同人之间的语音转换。 【关键词】短时自相关法； LPC倒谱；语音信号； matlab GUI； 1引言 随着生活水平的提高，科技的不断进步，很多人为了娱乐，从而希望改变自己的声音；还有如今的许多的访问节目为了保护被访问者，都对声音进行了相应的处理。本设计通过编写matlab程序，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。共振峰频率的改变是基于重采样实现的，从重采样原理知道，这也同时印发了基频的变化，为保证基频变化和共振峰频率变化的独立、互不相关，在基频移动时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，确实可以保证基频改变和共振峰频率改变间的互不相关。保证变声效果的自然度主要是没有采用基因检测将基因移动和共振峰变化彻底隔离的缘故。 本次课程设计就是运用我们所学到的理论知识，用MATLAB软件来实现对语音信号的变声处理，理论联系实际，从而更好地掌握以及运用所学习的知识。 2数字变声器的原理与算法 2.1基本原理 语音科学家将人类发声过程视作一个由声门源输送的气流经以声道、口、鼻腔组成的滤波器调制而成的。人类语音可分为有声语音和无声语音，前者是由声带振动激励的脉冲信号经声腔调制变成不同的音，它是人类语言中元音的基础，声带振动的频率称为基频。无声语音则是声带保持开启状态，禁止振动引发的。一般来说，由声门振动决定的基频跟说话人的性别特征有关，如下表，而无声语音则没有体现这个特征。说话人的个性化音色和语音的另外一个声学参数——共振峰频率的分布有关。儿童由于声道短，其共振峰频率高于成年人，成年女性的声道一般短于成年男性，所以女性的共振峰频率一般高于男性。 在进行性别变声时，主要考虑基音周期、基频和共振峰频率的变化。其中男生、女生和童声的基频、共振峰的关系如图1所示；基音周期改变时，基频、共振峰同时变化，若伸展既有男变女、女变童，反之亦可。本实验是基于打开一种声音进行相关参数提取，修改 接近于女声、男声或童声，实现声音的变换。 图1 人群基频与共振峰的关系 2.2实现过程及算法 采用线性预测参数合成法。线性预测参数合成法利用LPC语音分析方法，通过分析自然

(完整版)变音信号产生电路的设计

变音信号产生电路的设计 1设计指标 设计一个变音信号发生器，使它能按一定规律交替发出两种不同的声音。两种声音的频率和节拍可通过电路参数调整根据需要改变，使声音达到满意的效果。 2设计方案及其比较 2.1方案一 方案一的原理图如图1所示，该电路由两片NE555芯片组成，第一片为多谐振荡，从3管脚输出周期性变化的高低电平接入右边的555的5管脚。当第一部分输出低电平时接入第二部分，第二部分中的管脚2、6的参考电压分别为1/3Vcc和2/3Vcc。当第一部分输出高电平时接入第二部分，第二部分中的管脚2、6的参考电压分别为1/2Vo1和Vo1。第二片芯片也能构成多谐振荡，但由于参考电压的不同，则会输出两种周期信号，且为交替发声。从而实现变音。调节R2可以改变声音的节拍，调节R4可以改变声音的频率。 图1方案一的原理图 2.2方案二 方案二的原理图如图2所示，在第一种方案的基础上，通过增加滑动变阻器Rv1和二极管，利用二极管的单向性，并改变Rv1，使电容C1的充放电时间基本相同，得到占空比接近0.5，稳定了电路，使输入的音频更加均匀，其电路工作原理与第一种相似。

图2方案二的原理图 2.3方案三 方案三的原理图如图3所示,该电路图由两片NE555芯片构成的低频两级多谐振荡器，彼此相互独立，两片芯片的输出端接一电容和电阻后级联接入到发生器中，通过调节输入电压，从而改变声音的音调，以此来实现变音效果。 图3方案三的原理图 2.4方案比较 以上三种方案都符合电路的运算公式，运用proteus进行了仿真发现精确度也相近，但是实际操作起来优劣势就出来了。对于第一种方案，电路简单，可以比较稳定的输出两

数字逻辑课程设计 数字电子钟

课程设计(综合实验)报告 题目：第四个实验数字电子钟院系：计算机科学系 班级：计算计科学与技术1班学号： 学生姓名： 队员姓名： 指导教师：

《数字逻辑》综合实验 任务书 一、目的与要求 1 目的 1.1综合实验是教学中必不可少的重要环节，通过综合实验巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能，提高综合运用知识的能力，逐步增强实际工程训练。 1.2注重培养学生正确的设计思想，掌握综合实验的主要内容、步骤和方法。 1.3培养学生获取信息和综合处理信息的能力、文字和语言表达能力以及协作工作能力。 1.4提高学生运用所学的理论知识和技能解决实际问题的能 及其基本工程素质。 2.要求 2.1 能够根据设计任务和指标要求，综合运用电子技术课程中所学到的理论知识与实践技能独立完成一个设计课题。 2.2根据课题需要选择参考书籍，查阅手册、图表等有关文献资料。要求通过独立思考、深入钻研综合实验中所遇到的问题，培养自己分析、解决问题的能力。 2.3进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，掌握合理选用的原则。 2.4学会电子电路的安装与调试技能，掌握常用仪器设备的正确

使用方法。利用“观察、判断、实验、再判断”的基本方法，解决实验中出现的问题。 2.5学会撰写综合实验总结报告。 2.6通过综合实验，逐步形成严肃认真、一丝不苟、实事求是的工作作风和科学态度，培养学生树立一定的生产观点、经济观点和全局观点。要求学生在设计过程中，坚持勤俭节约的原则，从现有条件出发，力争少损坏元件。 2.7在综合实验过程中，要做到爱护公物、遵守纪律、团结协作、注意安全。 二、主要内容 数字电子钟 设计一台能显示时﹑分、秒的数字电子钟，要求如下： 1）秒﹑分为00—59六十进制计数器，时为00—23二十四进制计数器； 2）可手动校正：可分别对秒﹑分﹑时进行手动脉冲输入调整或连续脉冲输入校正，（校正时不能输出进位）。 元器件选择 74LS162：4块与非门74LS00：2块共阳数码管LED 74LS161：2块GAL16V8：2块晶体振荡器：1MHZ GAL20V8：1块TDS-4实验箱 导线若干 所需要器件的图片如下

数字信号处理--变声器报告

数字信号处理--变声器报告 1项目目标：把自己（男）的声音分别变成小孩的声音、女人的声音和老人的声音。 2变声原理:语音科学家将人类发声过程视作一个由声门源输送的气流经以声道、口、鼻腔组成的滤波器调制而成的。人类语 音可分为有声语音和无声语音，前者是由声带振动激励的 脉冲信号经声腔调制变成不同的音，它是人类语言中元音 的基础，声带振动的频率称为基频。无声语音则是声带保 持开启状态，禁止振动引发的。一般来说，由声门振动决 定的基频跟说话人的性别特征有关，如下表，而无声语音 则没有体现这个特征。说话人的个性化音色和语音的另外 一个声学参数——共振峰频率的分布有关。儿童由于声道 短，其共振峰频率高于成年人，成年女性的声道一般短于 成年男性，所以女性的共振峰频率一般高于男性。 表男声、女声和童声基频、共振峰频率关系表 由上可知，在进行性别变声时，主要考虑基频和共振峰频率的变化。当基频伸展，共振峰频率也同时伸展时，可由男声变成女声，女声变成童声；反之，基频收缩，共振峰频率也同时收缩时，则由童声变女声，女声变男声。为了获得自然度、真实感较好的变声效果，基

频和共振峰频率通常必须各自独立地伸缩变化如图1。 V1 男声变童声 V2 男声变女声 图1 基频和共振峰频率分布的变化 共振峰频率的改变是基于重采样实现的，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峰频率变化的独立、互不相关，在基频移动时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，确实可以保证基频改变和共振峰频率改变间的互不相关。 3设计方案：1录入自己（小孩、女人、老人）的一段声音 2用MATLAB 做fft得到其频谱 3做fft频谱分析 4搬移和改变基 频、语速，实现变声 4程序流图

基于LabVIEW的变声器设计

基于LabVIEW的变声器设计 摘要：数字信号处理技术在语音信号的处理中具有十分重要的意义，是语音变换的处理方法之一。基于在语音变换时的技术要求，本文介绍了一种在基音同步叠加（PSOLA）算法的前提下，结合重采样技术实现语音变调不变速的方法，在分析变换理论及具体算法的基础上，利用LabVIEW编程实现语音的多种频率变换以及男∕女声变换。 关键词：基音同步叠加（PSOLA）算法; 重采样; 频谱搬移; 语音转换LabVIEW-based variable sound design Abstract: Digital signal processing technology is of great significance in speech signal processing, is one of the processing method of voice transformation. Based on the technical requirements in the voice change, this paper describes a synchronous overlap in pitch (PSOLA) algorithm premise resampling technique combining voice tone does not shift method, based on the analysis of specific algorithms transform theory and on the use of LabVIEW programming a variety of voice frequency conversion and male / female transformation. Keyword: PSOLA; resampling; spectrum shifting; V oice conversion 0 引言 在音频信号处理中，将源说话人语音中的个性特征转换成目标说话人语音的个性特征的语音信号处理技术，称为语音变换技术。人的语音说话特征分为音段特性与超音段特性以及语言特性，音段特征包括谱包络，谱激励；超音段特性包括基频，时长，幅度[1]。 近几年来，语音信号处理技术在实用化方面取得了很多突破性进展，例如，随着在对声学语音学统计模型的深入研究，像语音识别，基于语音段的建模方法等逐渐成为研究热点。在语音合成方面，基于基音同步叠加(PSOLA)算法的波形编辑和拼接技术得到广泛应用[2]，PSOLA算法的优势在于能在不改变语音音段的音质的基础上，能改变体现语音自然度的韵律特征的变化，进而获得更高的清晰度。

数字电子钟课程设计方案实验报告

中北大学 信息与通信工程学院 通信工程专业 《电子线路及系统》课程设计任务书2016/2017 学年第一学期 学生姓名：张涛学号：1405024119 李子鹏学号：1405024125 课程设计题目：数字电子钟的设计 起迄日期：2017年1月4日～2017年7月10日 课程设计地点：科学楼 指导教师：姚爱琴 2017年月日

课程设计任务书

中北大学 信息与通信工程学院 通信工程专业 《电子线路及系统》课程设计开题报告2016/2017 学年第一学期 题目：数字电子钟的设计 学生姓名：张涛学号：1405024119 李子鹏学号：1405024125 指导教师：姚爱琴 2017 年 1 月 6 日

中北大学 信息与通信工程学院 通信工程专业 《电子线路及系统》课程设计说明书2016/2017 学年第二学期 题目：数字电子钟的设计 学生姓名：张涛学号：1405024119 李子鹏学号：1405024125 指导教师：姚爱琴 2017 年月日

目录 1 引言 (6) 2 数字电子钟设计方案 (6) 2.1 数字计时器的设计思想 (6) 2.2数字电路设计及元器件参数选择 (6) 2.2.1秒信号电路 (6) 2.2.2 时、分、秒计数器 (7) 2.2.3 计数显示电路 (8) 2.2.4校时电路 (9) 2.2.5 整点报时电路 (10) 2.2.6 总体电路 (10) 2.3 安装与调试 (11) 2.3.1 数字电子钟PCB图 (11) 3 设计单元原理说明 (11) 3.1 555定时器原理 (12) 3.2 计数器原理 (12) 3.3 译码和数码显示电路原理 (12) 3.4 校时电路原理 (12) 4 心得与体会 (12)

数字变声器的设计-兰州理工大学

******************* 实践教学 ******************* 兰州理工大学 计算机与通信学院 2012年春季学期 计算机通信与网络课程设计 题目：数字变声器设计 专业班级：通信工程一班 姓名： 学号： 指导教师：蔺莹 成绩：

摘要 变声器的原理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。通过自己发声，共振峰频率的改变是基于重采样实现的。 目前，语音伪装系统（变声器）被广泛应用于社会的各个领域。语音伪装设备经常出现在以下几个方面：为了防止打击报复，保护举报人的人身安全的匿名举报系统；记者采访时对采访对象声音的处理，保护被采访人的安全；应用于电台或电视台，可对热线电话进行声音的处理。独居女士和小孩；可用变声器应付骚扰电话和陌生人来访。另外，在智能手机或者平板电脑等便携式移动终端中利用变声器开发的小游戏等。因此，变声器的应用范围及其广泛。 关键字：变声器共振峰频率语音伪装

目录 摘要 (3) 目录 (4) 第一章数字变声器概述 (5) 1.1变声器定义 (5) 1.2变声器原理概述 (5) 第二章变声器原理及实现 (6) 2.1基本原理 (6) 2.2数字变声器的实现 (7) 2.3数字变声器的MATLAB实现 (8) 2.4仿真结果及分析 (11) 2.5结果分析 (13) 第三章课设总结 (15) 参考文献 (16) 致谢 (16)

第一章数字变声器概述 1.1变声器定义 变声器是通过改变输入音频的音色、音调，将变声后的音频输出的工具。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，譬如，知名动画名侦探柯南中，柯南侦破案件时扮演毛利小五郎时，使用的蝴蝶结，就是一种变声器，柯南正是通过这一蝴蝶结，模拟成毛利小五郎的声音，进行案件侦破的，这一变声器可称之为蝴蝶结变声器。变声器软件，即通过软件实现变声的工具，软件类变声器，运行平台皆为电脑系统。 1.2变声器原理概述 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。共振峰频率的改变是基于重采样实现的，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峰频率变化的独立、互不相关，在基频移动时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，确实可以保证基频改变和共振峰频率改变间的互不相关。保证变声效果的自然度主要是没有采用基音检 测将基音移动和共振峰变化彻底隔离的缘故。 重采样使得信号的样本数目增加或减少，若以不变的采样频率播放，速度会变慢或变快，因此需要进行保持声调不变的变速处理（变速不变调），恢复到原来的样本数目。同时为了改变信号的基频，还必须对信号进行变调处理即基频移动，在运用变调因子时，必须抵消重采样引起的基频变化。

数字电子钟设计

目录 一、设计实验条件 (2) 二、设计任务及要求 (2) 1.设计任务 (2) 2.要求 (2) 三、设计报告内容 (2) 1.前言 (2) 2.总体方案设计 (3) 1)系统总体结构 (3) 2)芯片及其余部分选择 (3) 3.硬件电路设计 (4) 1)AT89S52单片机最小系统 (4) 2)显示电路与AT89S52单片机接口电路设计 (5) 4.软件设计 (5) 1)主程序框图 (5) 2)显示程序框图 (6) 5.调试与测试结果 (6) 1)实时显示 (6) 2)修改显示内容 (7) 3)闹钟功能 (8) 6.心得体会 (8) 四、附录 (9) 1)程序 (9) 2)系统电路图 (20)

一、设计实验条件 微机原理与接口实验室 二、设计任务及要求 1.设计任务 采用AT89S52单片机及显示电路完成小时、分钟、秒的实时显示； 2.要求 （1）总体方案设计 （2）硬件电路设计 （3）软件设计 （4）调试与测试结果 （5）程序清单和系统原理图 三、设计报告内容 1.前言 随着单片机技术的不断发展，单片机软硬件水平的不断提高，单片机已渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。因此，单片机的学习、开发与应用将产生非常重要的作用。 现在我们可以随意看到电子钟，电子钟是一种利用数字电路来显示秒、分、时的计时装置，与传统的机械钟相比，它具有走时准确、显示直观、无机械传动装置等优点，因而得到广泛应用。随着人们生活环境的不断改善和美化，在许多场合需要数字电子钟，所以其极具有推广价值。