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人声演唱评分系统的设计与实现

人声演唱评分系统的设计与实现

作者：白杰西安电子科技大学

学位级别：硕士

人声演唱评分强调自然语音信号到人眼可识别反馈信息的转换,以及客观评判演唱水平两个核心要求。本文旨在设计开发一个适用于个人音乐爱好者的演唱评分系统,一方面使普通用户能够直观的了解本人演唱水平,简便的获知歌曲演唱过程中主要错... 详细信息

人声演唱评分强调自然语音信号到人眼可识别反馈信息的转换,以及客观评判演唱水平两个核心要求。本文旨在设计开发一个适用于个人音乐爱好者的演唱评分系统,一方面使普通用户能够直观的了解本人演唱水平,简便的获知歌曲演唱过程中主要错误,从而能够有效提高演唱水平,另一方面增加固有点唱系统的趣味性,从而提高产品的客户忠诚度。本文根据人声演唱的特点,结合对语音信号处理相关技术的研究和用户使用场景的需求分析,实现了音准评分的主体算法,确定了系统主体设计架构,并最终完成了系统的实现以及验证工作。本文涉及的系统采用客户-服务体系结构（C/S架构）作为主体框架,在服务端应用Microsoft SQL Server 2000进行数据库设计,以Microsoft Visual Studio 2005为平台进行开发,客户端以嵌入式系统基于Linux为运行平台,使用C/C++语言进行应用程序的开发,使用TCP/IP协议定义前后端通信协议,使用FTP文件服务实现前后端文件传输功能,利用MP3、XML分别作为音源和歌谱信息载体。本文根据音准评分系统的需求特点,确定了评分系统功能模块的划分,以及业务流程的设计,完成了系统总体功能设计,在此基础上对各个子模块进行了详细功能设计。本文所述包括演唱评分系统设计实现的数据库操作模块、服务端网络通信模块、客户端网络通信模块、资源下载模块、评分模块、评分算法模块等6个子模块。通过对语音信号处理算法,以及频率与音高关系的研究,本文为评分功能设计实现了语音信号到音高序列转换算法,声部平滑过渡算法,为客观反映演唱水平提供了保证。通过对软件设计模式的研究,利用MVC架构解决了数据处理和界面实现的代码耦合问题,有效保证了系统的广泛可移植性。根据计算机应用系统设计原则,以系统需求分析为基础划分功能模块,并开发实现了各个功能模块的具体功能。在对语音信号处理算法进行研究、实验的基础上,利用快速傅里叶变换特点和加窗处理对连续语音进行分段处理,使得系统运行效率得到有效的提升。本文设计实现的人声演唱评分系统,其前端业务部分主要运行在Linux操作系统,本文在实现系统功能后搭建测试环境,并进行了系统的实验测试,实验证明本系统运行良好。

关键词：演唱评分语音信号分析 MVC架构基频音高

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耦合双谱运算在语音信号分析中的应用

软件 2020年第9期41卷 9-12,25页

作者：梅二召范景峰河南应用技术职业学院机电工程学院河南郑州450042

为了进一步提取语音信号中的特征信息,采用一种耦合双谱运算的分析方法。在双谱运算中,由于复数三阶累积量的定义方式不同,所包含的耦合信息成分也不同。因此,根据复数三阶累积量的不同定义方式,对实数域内不容易区分的语音信号进行复... 详细信息

为了进一步提取语音信号中的特征信息,采用一种耦合双谱运算的分析方法。在双谱运算中,由于复数三阶累积量的定义方式不同,所包含的耦合信息成分也不同。因此,根据复数三阶累积量的不同定义方式,对实数域内不容易区分的语音信号进行复数域内双谱及其对角切片分析。实验结果表明,根据复数三阶累积量的不同定义进行的双谱及其对角切片谱分析,能够区分出实数域内不易区分出的语音信号,而且由于在不同定义下所包含的耦合信息不同,双谱及其对角切片分析结果也不同。

关键词：语音信号分析耦合复双谱运算双谱对角切片复数三阶累积量

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基于C#的语音信号分析平台的设计

基于C#的语音信号分析平台的设计

作者：李翠山东大学

学位级别：硕士

随着技术的进步与人们需求的日益增加,语音信号处理问题越来越多地被应用到实际中,从录音笔到mp3听歌曲,从手机的语音拨号到GPS的语音导航,越来越多的新兴科技产物都与语音信号处理方面有关联,这就使得语音信号处理技术成为一种重要的... 详细信息

随着技术的进步与人们需求的日益增加,语音信号处理问题越来越多地被应用到实际中,从录音笔到mp3听歌曲,从手机的语音拨号到GPS的语音导航,越来越多的新兴科技产物都与语音信号处理方面有关联,这就使得语音信号处理技术成为一种重要的科学知识所被人们掌握。由于传统学习语音信号处理过程中都需要进入实验室利用实验仪器进行辅助学习,这样不仅浪费大量金钱去购买仪器,还需要人力进行日常的维护。在这种前提下提出将实验转移到计算机上,利用软件技术构建虚拟的实验环境,是提高教学及科研效率、降低成本的一条有效途径。因此本课题来源于实际的需求。随着高性能计算机和仿真软件的出现,语音信号分析逐渐从通过电子设备进行实验的传统模式转变为利用计算机以及利用仿真软件进行仿真实验的模式,从而在教学过程中加深学生的理解,提高教学效果,并且在仿真实验的过程中也简化了实验过程,节约了教育经费。基于这种思想,开始研究语音信号分析软件平台的设计方案。现有软件平台大多是由Matlab、VB、Visual C++等语言编写的,且编写的软件实现的功能相对比较简单,只能实现简单的参数观测功能,不能完全满足使用者的各项需求,现阶段使用C#编写的软件还只是局限于实现一些简单的单一分析过程,功能非常丰富、完整的软件现阶段还没有,所以此次研究的重点是使用C#来设计一个语音信号分析平台。本文介绍了一种基于C#来实现一种可视化语音信号分析软件的方案,针对常用的语音特征参数提取方法和实验过程,提出一个软件系统的整体框架,并给出编程实现的方法。最终实现的语音信号分析软件可达到的目的在于辅助语音信号处理课程教学的需要,并且为广大语音信号处理爱好者提供一个学习的环境。论文主要从以下五个方面展开:首先对此软件平台开发的意义和所要做的工作进行了简单的介绍;第二,论述了在语音信号处理过程中常见的一些分析量的定义及其在语音信号处理过程中的作用,在这里将语音信号的分析量从时域和频域两方面进行了介绍,这样既直观又思路清晰,并为后期的设计开发提供了理论基础;第三,阐明了平台设计的基本设计方案,介绍设计过程中要实现的基本功能,所使用的开发软件以及平台最终应该具有的一些特点;第四,具体介绍了平台的设计过程,在这里将介绍设计过程中的思路,以及一些功能的实现方法。第五,主要介绍平台的使用方法,并且提出了平台有待改进的一些地方。最后总结了课题,提出了下一步工作及研究的方向。

关键词：语音信号分析虚拟实验 C#

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基于Matlab的语音信号时域分析系统

计算机科学与应用 2013年第8期3卷 369-373页

作者：李俊湖北经济学院电子工程系武汉

本文设计了一个语音信号分析处理系统,并在Matlab环境下进行了实现。该系统能够实现信号的采集与播放,同时对语音信号进行时域分析与处理,获得信号的短时过零率,短时能量、短时自相关函数等参数。该系统充分利用了Matlab强大的数值计算... 详细信息

本文设计了一个语音信号分析处理系统,并在Matlab环境下进行了实现。该系统能够实现信号的采集与播放,同时对语音信号进行时域分析与处理,获得信号的短时过零率,短时能量、短时自相关函数等参数。该系统充分利用了Matlab强大的数值计算、信号处理、图形显示等能力,具有使用方便,通用性强等优点。

关键词： Matlab 语音信号分析信号处理

“数字信号处理”课程进阶性与创新性实验方案设计与实践

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黑龙江教育（高教研究与评估） 2024年第5期 64-66页

作者：陈煦姚志凤宋怀波西北农林科技大学陕西咸阳712100 农业农村部农业物联网重点实验室陕西咸阳712100 陕西省农业信息感知与智能服务重点实验室陕西咸阳712100

“数字信号处理”作为电子信息专业中实践性较强的基础课程,其实验实践环节是课堂教学的有力补充,亟需在现有实验基础上增加有挑战度的进阶性实验,提升学生的创新能力。文章梳理整合课程内容,设计了进阶及综合实验,并结合教学安排采用... 详细信息

“数字信号处理”作为电子信息专业中实践性较强的基础课程,其实验实践环节是课堂教学的有力补充,亟需在现有实验基础上增加有挑战度的进阶性实验,提升学生的创新能力。文章梳理整合课程内容,设计了进阶及综合实验,并结合教学安排采用独立开展与小组配合相结合的方式,对其进行有序开展。结果表明,该方案能够解决教学中理论与应用结合不紧密的问题,较好地提升了学生的实践能力,符合新工科教育思想和工程专业认证规范要求。

关键词：数字信号处理实验方案设计创新创业能力语音信号分析

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一种基于语音学知识的汉语辅音分类方法

计算机工程与应用 2002年第6期38卷 59-61,103页

作者：王毓芳尹宝林北京航空航天大学计算机系北京100083

文章提出一种提高汉语辅音识别性能的框架,在此框架下构造了一个基于声学—语音层分析的多级分类器,实现对全部汉语辅音的无重叠分类,测试了将辅音分类结果与概率统计模型结合的效果。重点讨论了用于汉语辅音分类的几种特征参数提取技... 详细信息

文章提出一种提高汉语辅音识别性能的框架,在此框架下构造了一个基于声学—语音层分析的多级分类器,实现对全部汉语辅音的无重叠分类,测试了将辅音分类结果与概率统计模型结合的效果。重点讨论了用于汉语辅音分类的几种特征参数提取技术和实验结果。文章所提取的特征参数包括非嗓音段持续时间(DUP)、归一化的有效频带能量趋势等,涉及时域、频域和小波变换域等不同分析处理方法,特征参数简单、有效,具有较好的与后接元音无关和非特定人性质。分类器将21个汉语辅音分为5类,狖m,n,l,r狚,狖b,d,g狚,狖p,t,k,f,h狚,狖zh,ch,sh狚,狖z,c,s,j,q,x狚;其分类正确率分别达97.21%、97.10%,97.70%,93.31%和94.80%。实验所用的语音资料库包括21个话者的孤立字汉语辅音发音资料。

关键词：语音识别特征提取语音学知识汉语辅音分类方法语音信号分析

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基于虚拟仪器技术的语音信号分析仪的设计

控制工程 2004年第S2期11卷 179-181页

作者：赵桂艳沈玉利徐国保张世龙刘明湛江海洋大学信息学院广东湛江524088

在对信号分析、虚拟仪器技术的实用性进行理论分析的基础上,提出了语音信号分析仪的软件化设计思想,并利用虚拟仪器开发语言LabWindows/CVI,设计了软件部分和硬件部分,从而实现了语音信号分析仪的设计。该分析仪具有软升级、系统的自适... 详细信息

在对信号分析、虚拟仪器技术的实用性进行理论分析的基础上,提出了语音信号分析仪的软件化设计思想,并利用虚拟仪器开发语言LabWindows/CVI,设计了软件部分和硬件部分,从而实现了语音信号分析仪的设计。该分析仪具有软升级、系统的自适应、窗口的显示直观醒目、联调的优化以及操作简便等特点。适用于音频检测系统的信号分析与处理。

关键词：虚拟仪器语音信号分析 LabWindows/CVI

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唇同步的自动识别与验证研究

计算机工程与设计 2004年第2期25卷 166-169页

作者：侯亚荣熊璋北京航空航天大学计算机学院北京100083

唇同步效果影响人类对语言的理解。着重研究汉语语音和口型的唇同步,将汉语对应口型划分为4类、两种状态(极点态与过渡态),得出汉语唇同步验证是对极点态音频和极点态视频的同步验证,提出基于极点态音频/视频知识库的唇同步识别与验证模... 详细信息

唇同步效果影响人类对语言的理解。着重研究汉语语音和口型的唇同步,将汉语对应口型划分为4类、两种状态(极点态与过渡态),得出汉语唇同步验证是对极点态音频和极点态视频的同步验证,提出基于极点态音频/视频知识库的唇同步识别与验证模型,分别阐述了模型中音频/视频特征分析子系统,提出了可以将基于运动对象识别的帧间差法与嘴唇形状、颜色和运动特征结合,实现嘴唇精确定位,最后给出唇同步验证过程。

关键词：语音信号分析语音信号处理模式识别特征提取唇同步自动识别验证

基于虚拟仪器技术的语音信号分析仪的设计研究

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基于虚拟仪器技术的语音信号分析仪的设计研究

作者：赵桂艳长春理工大学

学位级别：硕士

本文基于“硬件的软件化”思想，在对信号分析、虚拟仪器技术和声卡的实用性进行理论分析的基础上，利用虚拟仪器专用语言Labwindows／CVI开发环境，设计了基于虚拟仪器技术的语音信号分析仪。该系统主要包括硬件电路设... 详细信息

本文基于“硬件的软件化”思想，在对信号分析、虚拟仪器技术和声卡的实用性进行理论分析的基础上，利用虚拟仪器专用语言Labwindows／CVI开发环境，设计了基于虚拟仪器技术的语音信号分析仪。该系统主要包括硬件电路设计和软件程序设计两部分。硬件电路包括拾音器、信号调理电路和应用声卡实现的数据采集电路。软件部分采用模块化设计，包括软面板的设计和信号分析模块设计。信号分析部分又由5个子模块来实现：数据采集模块、数据读取模块、数据处理模块、数据存储模块和结果显示模块。在基本硬件电路实现的基础上，语音信号分析仪通过软件程序实现了信号分析的各项功能。该系统中，软件程序对整个仪器的功能实现起到关键性作用，程序越完善，仪器实现的功能就越强，这充分体现了虚拟仪器“软件就是仪器”的设计思想。该项研究具有语音信号分析仪的软升级、系统的自适应、窗口的显示直观醒目、联调的优化以及操作简便等特点。适用于音频检测系统的信号分析与处理。

关键词：虚拟仪器语音信号分析声卡 LabWindows/CVI 短时傅立叶变换