基于文件流处理的变声器的设计和实现

摘要

随着移动终端技术的不断发展，手机应用程序已经深入到各领域各层次。声学作为反映人类性格特点最直白的方式，当然被广泛应用到各媒体平台中。常见的有播放器，视频等等。而这类应用大多是作为辅助工具服务于程序，而声音的处理，声音的智能化交互，则成为了声学界研究和发展的主要前沿技术。所以，声音的处理结合移动终端的使用，是一个非常有研究意义的课题。
　　本文首先介绍了声音处理程序的研究背景，从市场和技术两个方向分析了变声器的市场需求导向和研究价值;研究了声学中声音检测技术和变声处理技术，通过设备监听方式和录音分析方法检测声音，通过文件流的数据处理方法实现了变声;使用了数据结构和应用程序分离的设计模式，检测和处理的程序独立于主程序之外，通过接口调用和实现相关功能;研究和实现了配置文件管理数据的方法，通过配置文件实现了数据增删查操作;研究了iOS的相关技术和层次结构，并且使用iOS技术开发了程序的功能逻辑。
　　本文主要研究的方法是声音检测和变声处理。声音检测:首先分析和说明了当前主流的检测技术，总结了检测技术的缺陷，不足以及影响因素，再结合实际的程序需求，使用设备监听方法进行检测，并且实现了描述声音特性的频率时间波谱图，使用录音分析方法，实现了格子叠加的实时声效图。变声处理:首先介绍了物理处理方法和程序处理方法两种方式，区别在于前者基于硬件，而后者依靠软件。使用文件流方式处理音频，通过改变声音的频率，共振峰，压缩和扩展时间帧频实现了声音的变化。
　　程序的功能逻辑部分，严格按照软件工程的思想，参照瀑布模型，合理规范的设计和实现程序，具体流程是技术分析，需求分析，概要设计，详细设计，功能实现，软件测试。在这个思想的指导下，使得应用程序达到了产品的要求，顺利发布。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 声音处理的共性与缺陷

1．3 变声器的设计目标

1．4 论文整体结构分析

2 变声器相关技术分析

2．1 iOS架构

2．2 iOS开发工具及语言

2．2．1 Xcode

2．2．2 iPhone模拟器

2．2．3 Instruments

2．2．4 Objective—c／C

2．3 声音检测和识别技术

2．3．1 声音识别技术概述

2．3．2 声音识别方法

2．3．2 声音识别不足及缺陷

2．4 变声处理技术

2．4．1 变声处理原理

2．4．2 变声器类别和功能

2．4．3 变声器处理实际应用

3 变声器需求分析

3．1 声学模型需求分析

3．1．1 声音参数属性

3．1．2 音频属性声谱参数转换分析

3．1．3 声音处理文件流模型

3．2 软件服务对象和功能需求分析

3．2．1 系统服务对象

3．2．2 功能性需求分析

3．3 变声器性能分析

3．4 详细用例描述

4 变声器设计

4．1 概要设计

4．1．1 功能模块划分

4．1．2 人机界面设计

4．2 详细设计

4．2．1 声音检测模块详细设计

4．2．2 变声处理详细设计

4．2．3 播放器功能详细设计

5 变声器的实现和测试

5．1 构建项目原型

5．2 主要功能模块实现

5．2．1 录音和声谱图实现

5．2．2 变声处理实现

5．2．3 播放器实现

5．2．4 声音列表实现

5．2．5 文件管理实现

5．3 变声器的测试

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学位论文情况

致谢