基于谱包络和超音段韵律的语音转换技术研究

论文摘要

语音转换是指改变源说话人的语音个性特征,使之具备目标说话人的语音个性特征,从而使源说话人的语音听起来像目标说话人的语音的一种处理技术。语音转换的研究是在语音识别和语音合成的研究基础上进行的,同时也是这两个领域的丰富和延拓,具有巨大的应用前景和理论研究价值。论文的主要工作包括以下几个方面:1.针对传统高斯混合模型中,高斯混合数过大会引起合成语音过平滑的问题,提出利用部分转换分量函数的加权和代替传统GMM模型的全转换函数,改善了过平滑现象。为进一步避免过平滑,利用弯折函数直接对LSF参数进行转换,并利用改进GMM模型的转换结果对语音谱进行调整,使语音谱包络的转换更加精确。2.在传统的基音周期检测方法的基础上,提出了一种新的基于RWAF变换的基音周期检测方法,并通过对候选值进行加权确定最终的基音周期,提高了基音周期检测的准确性。3.针对传统的基音周期转换仅对短时基频作固定均值转换的问题,提出从基频轨迹提取出基元段特征参数矢量,并利用基于GMM的独立建模方法对基元段参数空间进行训练,得到比固定转换规则更具优势的实时动态转换规则,使基音周期转换效果更好。F0t4.将上述方法运用于语音转换系统进行仿真测试,从主观和客观两个方面对转换后的语音进行评价。实验结果表明,该系统在保证转换语音目标倾向性的同时,提高了语音质量,得到了较好的转换效果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 语音转换概述
• 1.2 语音转换的研究意义及其应用
• 1.3 国内外研究进展
• 1.4 论文内容安排
• 第二章 语音转换技术基础
• 2.1 语音发音系统模型
• 2.1.1 语音的产生机理
• 2.1.2 语音产生的数学模型
• 2.2 语音转换理论基础
• 2.2.1 语音预处理
• 2.2.2 语音分析/合成模型
• 2.2.3 语音个性参数
• 2.2.4 语音信号的时间对齐
• 2.3 语音转换系统框架
• 2.4 本章小结
• 第三章 谱包络转换方法及其改进
• 3.1 矢量码本映射
• 3.2 高斯混合模型
• 3.3 改进的高斯混合模型算法
• 3.4 利用弯折函数进行LSF参数转换
• 3.5 本章小结
• 第四章 基音周期检测及转换方法
• 4.1 常见的基音周期检测方法
• 4.1.1 自相关函数法（ACF）
• 4.1.2 平均幅度差函数法（AMDF）
• 4.1.3 倒谱法（CEP）
• 0^t 的平滑'>4.1.4 基音轨迹F₀^t的平滑
• 4.2 基于RWAF的基音周期检测系统
• 4.3 传统的基音周期建模和转换
• 0^t 转换'>4.4 基于基元段的独立建模F₀^t转换
• 0^t 特征参数'>4.4.1 基于基元段的F₀^t特征参数
• 0^t 转换方法'>4.4.2 独立建模的F₀^t转换方法
• 4.5 本章小结
• 第五章 实验结果及性能分析
• 5.1 实验框架和任务
• 5.2 客观测试结果
• 5.3 主观测试结果
• 5.3.1 ABX测试
• 5.3.2 MOS测试
• 第六章 总结与展望
• 6.1 工作总结
• 6.2 研究展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文