一种语音变速不变调处理算法的FPGA实现

文章介绍了一种对语音进行变速不变调处理的系统。该系统与ADPCM编解码技术相结合,能更精确地检测和分割“音元”,并通过音元的复制和抽取实现了对播放语速的控制,达到了变速不变调的目的。该系统用FPGA实现,结果表明:采用改进后的音元处理算法,可以大大减少语音处理中所引入的噪声;该算法与ADPCM相结合实现的语音变速系统,具有速度快、占用资源少、芯片面积小和成本低等特点。

语音变速不变调软体化处理方法

语音变速不变调亦称语音时域压扩,可以满足学习外语、报告记录、语音研究及公安侦察等需要。我们把自然辩证法基本思想及物理学基本规律应用于声波研究之中,同时假设人的听觉感受器是按一份一份地接收声波所载的信息这一方式工作的,认为声波相对于听觉也有波粒二像性。基于这些发现,我们采用基于类正弦波的微元法进行语音时域压扩,实验中达到了变速不变调的效果,而且信噪比比较高。反过来,实验结果也一定程度上支持了听觉感受器工作模型假设以及声波相对于听觉的波粒二像性。

语音信号变速算法及其TMS320C5402实时实现

语音信号可表述成激励源和线性时变系统的冲激响应的卷积。若激励源是一白噪声信号,则声道发清音;若激励源是一准周期信号,则声道发浊音。在语音信号序列中影响语音表达速度的是浊音,它是基音,是由多次谐波构成的准周期信号。语音信号序列可以看成是基音周期经整数倍延时后叠加而成。插入部分基音周期使语音速度降低,删除部分基音周期能使语音速度提高。但是,插入或删除基音周期使语音信号的相位不连续,造成语音跳变,为此,采用交叠分帧的方法将语音信号划分成短时段序列。然后,求增或删后短时段序列相邻短时段之间的相关函数,进而求出相关函数极大值。按最大相关点实现相邻短时段之间的相位衔接,使其相位接近连续。此外,提出了一个TMS320C5402和AT89C51双处理机系统的硬件设计方案,将语音变速算法用TMS320C5402和人 机交互用单片机AT89C51实现。