[發明專利]一種基于MATLAB的GUI聲音合成裝置

有效

• 申請號: 202011586956.6
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112820257B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發明（設計）人: 陳志勇;楊繼軒;史文庫
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G10H7/00
• 分類號: G10H7/00;G10L13/06;G10L13/08
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 王立文

本發明涉及一種基于MATLAB的GUI聲音合成裝置，包括參數調試單元和批量生成單元，參數調試單元，通過GUI圖形界面系統對合成聲音的頻率、幅值、周期以及模式進行參數調整，以達到預期的效果，并可對聲音信號進行1/3倍頻程分析與模擬頻移；在其他參數固定的前提下，將頻率或周期作為變量，以固定的步長批量生成一系列聲音文件，以滿足后續主客觀評價工作的需要。本發明可應用于教學中，通過可視化界面操作，可使得學生對數字信號處理的相關知識的理解更加深刻；在實際生產中，可使提示音設計者更方便快捷地獲得待評價的提示音音源，并可對其進行調整；可快速生成機器學習相關算法的訓練集，減少前期準備的工作量減少所需成本和人力。

技術領域

本發明屬于數字信號處理技術領域，具體涉及一種基于MATLAB的GUI聲音合成裝置，適用于提示音設計與篩選工作。

背景技術

隨著我國經濟發展和人民生活水平的提高，消費者對與汽車舒適性與安全性的認知和要求越來越高。以安全帶提示音為代表的車內提示音，以及在電動汽車中具有重要作用的車外提示音，既要具有一定的警示性，能夠快速、準確地提醒駕駛員道路狀況以及車輛信息，同時又要兼顧其聲品質，使提示音聽起來悅耳，有“品質”感。

為此，需要合理選擇提示音所用音源。傳統的方法是設計出大量待選擇音源，從中選擇出適合的音源。但在現有聲音合成過程中，缺乏能較好滿足提示音音源生成需求的工具，且具有操作復雜繁瑣以及上手困難等問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于MATLAB的GUI聲音合成裝置，以解決現有聲音合成裝置存在操作復雜繁瑣，非專業人士不易上手等問題。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種基于MATLAB的GUI聲音合成裝置，其特征在于，包括：

參數調試單元，通過GUI圖形界面系統對合成聲音的頻率、幅值、周期以及模式進行參數調整，并通過繪制1/3倍頻程圖和模擬頻移進行輔助評價，其中，所述GUI圖形界面系統用于給用戶提供操作界面；以及

批量生成單元，在其他參數固定的前提下，將頻率或周期作為變量，以固定的步長批量生成一系列聲音文件，并生成記錄批量生成相關參數的參數文件；

所述參數調試單元包括：

生成部，按照所設置的各項參數合成聲音信號，并根據發聲模式的不同調用不同的包絡函數，對聲音信號進行包絡，消除相位突變造成的爆破音；

試聽部，對生成部合成的聲音信號通過計算機聲卡輸出，用于用戶判斷所合成聲音信號的質量；

分析部，繪制試聽部合成的聲音信號的1/3倍頻程圖；以及

頻移部，用于設置頻移初始頻率及頻移模式，生成模擬頻移信號。

進一步地，所述參數調試單元包括聲音格式部，用于用戶在單頻、多頻以及和弦三種發聲模式中選擇一種模式設置所合成聲音的基波與諧波頻率、發聲時間以及間隔時間參數。

更進一步地，所述單頻發聲模式，由用戶手動選擇需要激活的通道，設置每個通道的基頻頻率、一周期內的發聲時長、各階倍頻頻率等參數，并于聲音格式部內對應位置輸入間隔時長與總時長的值，按照所設置參數為每個通道生成周期性斷續的正弦信號，并將標記為激活的通道相互疊加，以合成目標聲音信號。

更進一步地，所述多頻發聲模式，采用與單頻相同的通道，各通道按照編號排列先后順序，聲音格式部內將各個通道生成的信號首尾相接，以合成目標信號。

更進一步地，所述和弦發聲模式，用戶在聲音格式部選擇要應用的和弦名稱，并輸入根音頻率、發聲時長及各階振幅，根據對應的音程關系自動設置頻率，將各階頻率下得到的信號疊加以得到目標信號。