用matlab实现文本转语音 (2).pdf

【知识点详解】 1. 文本转语音(TTS, Text-to-Speech)技术：TTS是一种计算机技术，允许程序将文本转换成人类可听的语音输出。在MATLAB中实现TTS，主要是通过处理音频信号来达成。 2. MATLAB在音频处理中的应用：MATLAB提供了强大的数据处理工具箱，包括用于音频信号采集、分析和处理的函数。例如，`wavread`函数用于读取.wav格式的音频文件，将音频信号转化为MATLAB数组；`sound`和`wavplay`函数则可以用于播放处理后的音频。 3. 音频信号处理流程：基本流程包括读取音频文件、信号分析（时域和频域）、信号处理（如基频更改和时长规整）以及回放或保存处理结果。MATLAB提供了丰富的信号处理工具，如滤波器设计、谱分析等。 4. 基频更改与时长规整原理： - 基频更改：基频决定了声音的音调，男性和女性、儿童与老人的基频差异主要体现在这个参数上。通过抽样与插值，可以改变音频的基频。例如，女性基频转换为男性时，可以将信号抽样后再进行插值，实现频率的降低。 - 时长规整：抽样插值会改变音频的播放速度和时长。为了保持原始的播放速度，需要通过时长规整算法，如重叠叠加算法，来调整信号的长度。 5. 重叠叠加算法：这是一种用于时长规整的常用方法。它将原始信号分割成多个帧，每个帧之间有重叠部分。通过调整分析延时Sa和综合延时Ss，可以改变输出信号的时长。同时，为保持信号的连续性，通常会在帧间应用窗函数（如汉明窗）进行平滑过渡。 6. MATLAB编程实现： - `resample`函数用于实现重采样，可以进行抽值和插值操作，以改变音频信号的采样率。 - 在GUI设计中，可以创建用户界面，让用户输入文本，程序自动转换为语音输出。这涉及到图形用户界面设计和事件处理等方面的知识。 7. 参数设置：在实现TTS的过程中，需要调整多个参数，如窗长度W、分析延时Sa、综合延时Ss、查找延时kmax和重叠长度Wov等，以优化处理效果。这些参数的选择直接影响到最终的语音质量和自然度。 8. 汉明窗的应用：汉明窗是一种窗函数，常用于信号处理中的窗口傅立叶变换，以减少边界效应，提高频谱分析的准确性。在时长规整中，它可以确保信号在重叠部分的平滑过渡。 通过以上步骤，可以在MATLAB中实现文本转语音的功能，涉及的领域包括数字信号处理、音频编码解码、MATLAB编程以及人声特征的模拟。这项技术在语音合成、辅助技术、语音交互系统等领域有广泛应用。