基于最小二乘法和高斯混合模型的语音转歌声算法

设计了一种语音转歌声的合成器.在给定一段朗读的歌词语音文件和乐谱的信息条件下,合成器系统按照传递函数调整说话人语音的3个声学参数:基频、语音时长和频谱包络.为了构造传递函数,本文使用机器学习的方法研究了歌声的基频和频谱包络.系统选择最小二乘法去学习歌声基频中颤音的参数,用来生成歌声带有颤音的基频;利用高斯混合模型(Gaussian Mixture Model,GMM)学习歌声频谱包络和说话人频谱包络的映射关系,将说话声音的频谱包络转换为音乐带有特定共振峰的频谱包络;根据节拍信息来修改说话语音时长.最终得到的3个参数可以合成音乐歌声,实现机器学习下的语音转歌声.实验结果表明,该合成器能够将说话声音转换为较好的歌声.     

小提琴不同把位下弦振动的频谱分析

同一段旋律在小提琴上通过换把演奏会呈现完全不同类型的音乐情感表达.本文基于频谱分析技术,针对小提琴不同把位下的相同音高进行了频域与时域上的特性分析研究.研究结果表明,在相同音高下,使用低把位演奏时,8 000Hz以下的频谱丰富度较低,8 000Hz以上的频谱丰富度较高;使用高把位演奏时,8 000Hz以下的频谱丰富度较高,但是8 000Hz以上的超高频频谱丰富度较低.因此,相同的音高,在低把位演奏时音色更明亮,在高把位演奏时音色则显得厚实.同时,低把位演奏时起振时间更长,振幅较高;高把位演奏时起振时间更短,振幅较低.因此,高把位演奏的音色更具有紧张感.     

基于美尔卷曲的TELPC频谱包络估计算法

为了对TELPC算法所提取的频谱包络进行感知增强,提出一种利用人耳感知特性的频谱包络估计新算法.该算法首先采用真实包络估计器实时算法提取频谱包络,然后通过美尔卷曲对频谱包络进行感知增强,最后对卷曲的频谱包络进行线性预测分析.为了进一步提高线性预测分析的性能,该算法还对卷曲的频谱包络进行幅度压缩.美尔卷曲采用傅里叶变换对...     

基于数学模型分析的小提琴谐音能量分布特性研究

利用数学建模的方法,分析小提琴音阶中各音的谐音分布情况,以探究小提琴谐音能量的分布规律,提出在小提琴音色分析中应着重分析的谐音.通过对小提琴3个八度音阶的音进行频谱分析,使用高斯混合模型对小提琴谐音的能量分布进行建模,并对不同小提琴的谐音能量分布模型进行比较,调查各频率段不同琴的谐音能量分布规律之间差异的显著性.传统方法对单个音进行谐音分析,谐音分析结果仅针对一个被研究样本.本文方法根据音阶中所有音的频谱分析数据,在频域内为此小提琴谐音的能量分布建立模型,研究其规律,所以较传统方法更具有概括性.实验得到的结果显示:在调查的小提琴前12号谐音中,谐音的能量分布具有差异性,部分显示出比较显著的差异,如2号、6号、12号谐音,部分谐音分布规律的差异性不具有显著性,如5号、9号、11号谐音.此研究结果为小提琴各谐音对音色的影响,或者乐器质量等方面的研究起到了推动作用.     

实用型平面双包络环面蜗杆传动的参数化建模

在环面蜗杆螺旋线参数方程的建模基础上,论证并分析构建了平面包络环面蜗杆产形齿的特征模型,按此模型在MDT6.0环境中实现了平面包络环面蜗杆的三维建模.进而又分析讨论了平面二次包络环面蜗轮的特征模型与实体构建,实现了"平面二次包络环面蜗杆传动的参数化建模".该方法简洁实用,三维实体具有真实的运动型面,能为数控加工提供精确的坐标参数,也能为平面二次包络环面蜗杆传动的性能优化奠定良好的基础.     

齿轮故障诊断中振动信号的提纯和重构

在分析了齿轮振动产生机理和振动信号频谱特征的基础上 ,提出了齿轮振动信号提纯和重构的诊断分析方法 .与传统的窄带滤波相比 ,该方法可识别出齿轮啮合副中有故障的齿轮 .由于消除了 2个齿轮间的相互干扰 ,由该方法提纯重构信号的幅值包络、相位信息和瞬态频率 ,能更准确地反映出齿轮的故障 .     

基于DSC-LS的加速度计动态模型参数辨识

加速度计动态模型参数辨识对提高振动与冲击动态测试和动态分析精度等具有重要作用.针对加速度计动态模型参数频域辨识方法中栅栏效应对参数辨识精度的影响,提出了一种基于离散频谱校正-最小二乘（DSC-LS）的加速度计动态模型参数辨识方法,该方法利用H₁估计获得零频点坐标,并将FFT+FT离散频谱校正与LS方法相结合,高精度估计出谐振点坐标,然后通过特征点坐标计算加速度计动态模型参数.实验结果表明,该方法能够有效消除栅栏效应对加速度计动态模型参数辨识的影响,具有较高的加速度计动态模型参数辨识精度和抗低频窄带噪声干扰性能.      

对光栅调节假彩色的理论分析

将物体的复振幅透过率分解为复数傅里叶级数,则在白光信息处理系统中,物体的第n级频谱在输出面上产生的光场复振幅,就是该级数中相应的系数.用这种新方法分析了振幅光栅对光栅编码位相图片的假彩色的调节作用,求出了精确解,改进了已有文献的不足之处,并分析了位相光栅对假彩色的调节作用.     

包络分析在超宽带信号采集中的应用

室内环境下超宽带信号具有丰富的多径分量,在时域中这些分量表现出簇（cluster）的形式,簇在时域上类似于幅度调制,可采用包络分析法对其进行分析.介绍了利用小波变换进行超宽带信号包络分析的方法,给出了接收信号包络的时域表达式,并对低信噪比下超宽带信号进行了包络提取,结果显示该方法实现了簇内多径分量的合并,并具有很强的去噪作用.包络分析方法对于那些难以建立模型的传输环境以及能够建立模型但难以提取参数的场合下超宽带信号的采集具有重要的意义,它指出了传统的包络分析技术可用于超宽带信号的采集.     

基于谱包络的抗噪语音特征提取方法

研究了噪声对语音信号的干扰规律,利用语音信号的准周期性,较好的提取了含噪语音信号的频谱包络。通过一些改进算法,对包络峰值特征提取方法进行优化,并使用工程数学软件Matlab对此方法进行了模拟计算。结果表明:该方法可以较好的重建被噪声污染的语音谱包络,从而较好的提取到频谱的包络峰值特征。     

关于高师钢琴教学改革的思考

随着音乐教育事业的蓬勃发展 ,全国各高等师范院校音乐教育教学中一对一的钢琴教学模式、教学内容以及教学方法已不能适应社会发展的需要 ,因此 ,必须改变教学模式 ,即 :采用个别授课与小组授课相结合 ,建立数码钢琴教室 ,扩大规模进行钢琴集体课教学 ;充实教学内容 ,开设伴奏课 ,培养学生原谱伴奏和即兴伴奏的能力 ,以丰富高师音乐教育专业的钢琴教学 ;同时 ,每位教师必须面对现实 ,研究教法 ,更新知识 ,勤学苦练 ,从根本上提高自己的弹奏技能 ,从而提高钢琴教学质量     

基于WIFI技术的远程示波器实验设备研制

为满足电子类实验教学对示波器功能及性能指标的要求,设计了参数可灵活设定、应用场所不受空间限制的无线示波器设备。系统以FPGA( Field Programmable Gata Array) 作为主控制器用于信号的处理,硬件部分主要由信号调理模块、A/D( Analog-to-Digital) 转换模块、无线传输模块、电源模块组成,上位机基于Labview 可视化编程软件设计。硬件采集处理部分与软件客户端通过WIFI 技术进行参数与信号传输,使观测效果不受被测点空间位置的限制。系统可同时实现4 路信号的采集与无线观测。经测试,该系统最高可分辨700 kHz 的波形特征,可准确测试2 MHz 的信号频率与幅值。该系统与实验室现有传统示波器互为补充,可满足本科实验教学及课外实践的设备要求。     

基于改进二阶循环平稳解卷积的轴承故障检测方法

针对涡轴发动机主轴轴承故障特征难以提取,背景噪声干扰大的问题,提出了改进二阶循环平稳解卷积(PSO-CYCBD)方法,用于提取强噪声背景下的故障特征频率.该方法采用粒子群优化(PSO)算法对二阶循环平稳解卷积(CYCBD)方法中的滤波器长度参数进行寻优.首先,基于故障轴承振动特点建立信号模型,然后用PSO算法对包络谱故障特征比(FFR)进行最大化处理,将得到的最优滤波器长度参数输入到CYCBD方法中,对滤波后的信号进行包络谱分析,提取故障特征频率.最后,将提出的方法应用于实测信号中,与传统包络谱分析相比提高了故障特征提取的效率和准确性,从而验证了该方法的有效性.     

基于Dixon优化算法的双频匹配网络设计

为了解决高频地波雷达(high frequency surface wave radar, HFSWR)双频发射天线因小型化造成的阻抗不匹配问题,设计了一款适用于双频发射天线的匹配网络。基于所设计的匹配网络的拓扑结构,推导了反射系数关于网络元件参数的表达式,并以此构造目标函数,将网络中各元件参数作为优化变量,利用Dixon优化算法得到了网络中各元件的参数值。仿真与实测结果均表明,所设计的匹配网络能够同时实现双频的阻抗匹配,并能够满足带宽大于60 kHz的设计要求,而且该匹配网络元器件数目少,能够减少匹配网络带来的损耗。在双频匹配网络的基础上进行扩展,得到的三频匹配网络具有较好的匹配效果。并且得到的雷达回波谱质量良好,说明本文方法在实现多频发射天线同时匹配方面具有可行性和有效性,能够满足工程需求。     

支持向量机多类分类的数字调制方式识别

针对神经网络存在的过学习、欠学习、局部极小值等问题,提出了一种基于支持向量机(SVM)的数字调制方式的识别方法。从信号的瞬时幅度,瞬时相位,瞬时频率,频谱,包络变化等特性中提取了7个特征参数,用于训练支持向量机。运用二叉树理论设计多类分类器,与已有算法相比,具有简单、高速、高精度的特点。仿真结果证明,在高斯白噪声(AWGN)下,当信噪比大于15dB时,对2ASK、4ASK、8ASK、2FSK、4FSK、8FSK、BPSK、QPSK、8PSK调制方式的识别率可以达到97% 以上。     

基于改进ELMD和sinc插值校正的电压闪变参数检测

新能源发电并网及大量非线性、冲击性负荷的应用造成的电压波动与闪变已成为不可忽视的电能质量问题。为实现非稳态电压闪变参数的准确提取,提出一种基于改进集合局部均值分解(ensemble local mean decomposition, ELMD)和sinc插值校正的闪变参数分析方法,通过sinc插值法替代局部均值分解法中移动平均插值,并利用噪声的统计特性构建改进集合局部均值分解方法,基于改进ELMD将非稳态电压闪变信号分解成一系列的本征模函数(intrinsic mode function, IMF)分量,然后对各分量进行Hilbert变换获得非稳态电压闪变包络信号的瞬时幅值和瞬时频率,最后针对局部均值分解(local mean decomposition, LMD)测量大于12 Hz闪变分量幅值误差较大的局限性,构建基于sinc插值的幅值误差校正模型,据此实现非稳态电压闪变参数的完整检测与分析。通过仿真和实验证明所提出的改进ELMD和sinc插值校正闪变检测相比传统基于LMD的闪变检测方法具有更高的准确度,受电网基波频率波动的影响很小,抗干扰性强,能有效实现非稳态电压闪变包络参数准确检...     

天波超视距雷达一阶海杂波后向散射特性分析

为了得到天波超视距雷达一阶海杂波后向散射系数变化范围及总体变化规律,以及雷达频率、海面风速、风波角、海浪有向波高谱关于海面风向的扩展程度等各参数对一阶海杂波后向散射的影响规律,针对天波超视距雷达探测的特点,引入Barrick等给出的高频雷达一阶海杂波后向散射系数模型,运用仿真分析的方法得知,无向幅度谱达到饱和时,一阶海杂波后向散射系数大概在-39 dB--14 dB,无向幅度谱未达到饱和时,一阶海杂波后向散射系数范围在-460 dB--18 dB,且频率与风速的相对大小决定了探测环境处于饱和区或非饱和区,又进一步仿真分析雷达频率、海面风速、风波角、海浪有向波高谱关于海面风向的扩展程度等参数对一阶海杂波后向散射的影响,得出各参数对一阶海杂波后向散射影响的规律,这对天波雷达目标探测策略及高频海杂波建模和滤除有指导意义.     

时间域质心频移法估算品质因子Q

品质因子Q 是表征地下介质对地震波吸收衰减强弱的参量,是储层预测和油气检测的重要参量。质心法是估算Q 值的常用方法,精度和稳定性均较高,但该方法需要计算地震子波谱的质心和带宽,其精度依赖于波谱的提取质量。为避免地震子波谱的问题,提出时间域质心频移法,实现了在时间域估算品质因子Q,其核心是根据子波波形信息在时间域直接估算质心频率和带宽。对于常相位子波,其频谱的质心频率即包络峰值处的瞬时频率;对于Gauss 谱子波,其带宽可由包络宽度换算得到（两者乘积为一常量）。当地震子波近似为常相位及Gauss 谱时,可在时间域估算质心和带宽,按质心法公式估算Q 值,规避了地震子波谱的提取。VSP 下行波模型测试及实际资料应用表明,时间域质心频移法是可行可信的。     

椭球体上双频激电法的正演与反演算法

基于柯尔-柯尔频散理论,采用中间梯度上椭球体的复电阻率计算相应的幅频率,讨论椭球体的充电率、中心埋深和长轴倾角对幅频率异常和曲线形态的影响;研究幅频率资料的反演算法。研究结果表明:由于中间梯度剖面数据量非常有限,选择最小二乘迭代拟合算法是合适的;偏导数矩阵采用差分的方法求得,对模型参数进行无量纲处理,提高了反演效率;该反演算法迭代速度快,能够稳定收敛,反演效果较好。     

拍在钢琴调律中的作用

从物理学的角度分析了“拍”现象的原理,讨论了拍频的变化规律,给出了调律时冠根音之间的拍频公式．指出,调律师应根据拍频能够量化的特点,通过听辨拍频,得出各音之间的频率比,按照十二平均律的频率关系,对钢琴进行调律．