基于GMM和BP網(wǎng)絡(luò)的語(yǔ)音轉(zhuǎn)換系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、語(yǔ)音轉(zhuǎn)換技術(shù)是當(dāng)前語(yǔ)音信號(hào)處理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一，其在人機(jī)交互、語(yǔ)音修復(fù)、影視配音、語(yǔ)音偽裝和保密通信等方面有著廣泛的應(yīng)用。目前語(yǔ)音轉(zhuǎn)換的研究主要集中在頻譜包絡(luò)和韻律特征等的轉(zhuǎn)換上，但在對(duì)其的轉(zhuǎn)換上還未達(dá)到好的效果。本文在研究分析現(xiàn)有語(yǔ)音轉(zhuǎn)換算法的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)構(gòu)建了基于高斯混合模型GMM和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的語(yǔ)音轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，并完成了算法仿真和語(yǔ)音轉(zhuǎn)換系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。最后采用客觀評(píng)價(jià)和主觀評(píng)價(jià)方法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了性能評(píng)價(jià)。
　　 本文主要研究?jī)?nèi)容如

2、下:
　　 (1)在分析語(yǔ)音轉(zhuǎn)換的基本原理、語(yǔ)音的時(shí)域特性、語(yǔ)音的個(gè)性特征參數(shù)和語(yǔ)音轉(zhuǎn)換算法的基礎(chǔ)上，選取了語(yǔ)音信號(hào)的頻譜包絡(luò)及其殘差和基音周期作為語(yǔ)音轉(zhuǎn)換的特征參數(shù)，選用了GMM模型和BP網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練和轉(zhuǎn)換。設(shè)計(jì)了基于GMM和BP網(wǎng)絡(luò)的語(yǔ)音轉(zhuǎn)換系統(tǒng)總體框架。
　　 (2)完成了源和目標(biāo)說(shuō)話人譜包絡(luò)LPC系數(shù)及頻譜包絡(luò)殘差的提取，在研究GMM模型基本原理的基礎(chǔ)上，用EM算法和K-Means算法對(duì)GMM模型的初始參數(shù)進(jìn)

3、行估計(jì)，利用估計(jì)的初始參數(shù)對(duì)提取的LPC參數(shù)進(jìn)行GMM模型訓(xùn)練，得到其映射函數(shù)，并據(jù)此對(duì)源語(yǔ)音的LPC系數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，仿真分析了基于GMM模型譜包絡(luò)的源、目標(biāo)和轉(zhuǎn)換后語(yǔ)音的時(shí)域波形和語(yǔ)譜圖。
　　 (3)采用GMM模型完成了對(duì)源和目標(biāo)語(yǔ)音譜包絡(luò)殘差的訓(xùn)練，得到了源和目標(biāo)語(yǔ)音殘差碼本的映射關(guān)系，并通過(guò)映射關(guān)系對(duì)源語(yǔ)音的殘差進(jìn)行了轉(zhuǎn)換，仿真分析了基于GMM模型殘差的源、目標(biāo)和轉(zhuǎn)換后語(yǔ)音的時(shí)域波形和語(yǔ)譜圖。
　　 (4)在分析討

4、論BP網(wǎng)絡(luò)基本原理和算法的基礎(chǔ)上，完成了源和目標(biāo)說(shuō)話人的基音周期的訓(xùn)練，通過(guò)訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了源與目標(biāo)說(shuō)話人的基音周期的轉(zhuǎn)換，并仿真分析了源、目標(biāo)和轉(zhuǎn)換后的時(shí)域波形與語(yǔ)譜圖。
　　 (5)完成了GMM和BP網(wǎng)絡(luò)兩種模型相結(jié)合后分別對(duì)說(shuō)話人語(yǔ)音的頻譜包絡(luò)LSF參數(shù)、頻譜包絡(luò)殘差和基音周期三種特征參數(shù)的訓(xùn)練和轉(zhuǎn)換，仿真分析了轉(zhuǎn)換前后的時(shí)域波形和語(yǔ)譜圖;并完成了基于GMM和BP網(wǎng)絡(luò)的語(yǔ)音轉(zhuǎn)換系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，采用客觀評(píng)價(jià)和主觀評(píng)價(jià)的