基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的語(yǔ)音轉(zhuǎn)換算法研究.pdf

1、語(yǔ)音轉(zhuǎn)換技術(shù)是一種將源說(shuō)話人的聲音變?yōu)槟繕?biāo)說(shuō)話人聲音的技術(shù)。作為一門(mén)交叉性較強(qiáng)的學(xué)科，語(yǔ)音轉(zhuǎn)換技術(shù)目前已在文語(yǔ)轉(zhuǎn)換、醫(yī)療輔助和通信保密等方面已經(jīng)得到了重要應(yīng)用，并且在其他領(lǐng)域展現(xiàn)出了廣泛的應(yīng)用前景。語(yǔ)音轉(zhuǎn)換的研究不僅能加深信號(hào)處理領(lǐng)域的理論發(fā)展，而能夠加深其他與之交叉領(lǐng)域的研究進(jìn)展。因此，語(yǔ)音轉(zhuǎn)換技術(shù)的研究在各個(gè)方面都表現(xiàn)出了重要的意義。
　　目前進(jìn)行語(yǔ)音轉(zhuǎn)換時(shí)使用最多的模型是高斯混合模型（Gaussian Mixture Mod

2、el，GMM）和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型（Artificial Neural Networks,ANN）?？紤]到GMM模型存在過(guò)平滑和過(guò)擬合等問(wèn)題，論文選用ANN模型進(jìn)行語(yǔ)音轉(zhuǎn)換。ANN中的徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（Radial Basis Function，RBF）模型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以逼近任意非線性函數(shù)。而廣義回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（Generalized Regression Neuron Network，GRNN）作為RBF的一種特例，其模型具有很強(qiáng)的非線

3、性映射能力、簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和較高的魯棒性。
　　針對(duì)GRNN模型有且只有一個(gè)模型參數(shù)的特點(diǎn)，本文利用粒子群優(yōu)化算法（Particle swarm optimization,PSO）對(duì)其進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化，得到了PSO-GRNN模型。該模型不但可以減少人為參數(shù)選擇對(duì)轉(zhuǎn)換模型的影響，還可以提高網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)能力。因此，論文中使用的ANN模型有RBF模型、GRNN模型和PSO-GRNN模型。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，基于PSO-GRNN模型的轉(zhuǎn)換語(yǔ)音比基于R

4、BF模型和GRNN模型的轉(zhuǎn)換語(yǔ)音更接近目標(biāo)語(yǔ)音。
　　線性預(yù)測(cè)編碼（Linear Prediction Coding,LPC）模型在語(yǔ)音信號(hào)分解時(shí)對(duì)鼻音和爆破音描述的準(zhǔn)確率不高，而STRAIGHT模型可以將語(yǔ)音信號(hào)分解得到彼此獨(dú)立的頻譜參數(shù)和基頻參數(shù)，并對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行語(yǔ)音重構(gòu)。故本文使用STRAIGHT模型代替LPC模型對(duì)語(yǔ)音信號(hào)分解和合成，并進(jìn)行了相應(yīng)的語(yǔ)音轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)。相似度測(cè)評(píng)結(jié)果表明，基于STRAIGHT和PSO-GRNN模型