基于MATLAB的LPC与VQLPC语音分析合成工具箱

资 源 简 介

本项目实现完整的语音信号分析与合成框架，包含标准LPC分析（自相关/协方差法）、基音周期检测（自相关/AMD算法）等功能。适用于语音特征提取、共振峰分析和语音合成应用。

详 情 说 明

基于LPC及VQLPC的语音信号分析与合成系统

项目介绍

本项目实现了一个完整的语音信号分析与合成框架，集成了标准线性预测编码（LPC）和声激励线性预测编码（VQLPC）技术。系统能够对输入的语音信号进行深入分析，提取关键声学参数，并基于这些参数高质量地重建合成语音。通过客观指标和主观听觉相结合的评估方式，为语音编码、语音合成及声学研究提供可靠工具。

功能特性

• 标准LPC分析：采用自相关法或协方差法计算线性预测系数，精准提取语音信号的共振峰特征。
• 基音周期检测：集成自相关函数法与AMDF法，准确估计语音的基频信息。
• VQLPC声激励编码：结合LPC分析得到的残差信号与基音信息，实现高效的改进型声激励编码。
• 语音合成重建：利用LPC参数与选择的激励源（脉冲、噪声或混合激励），重建高质量的语音信号。
• 性能评估模块：通过计算信噪比（SNR）和进行频谱对比，客观评估编码与合成的效果。

使用方法

1. 准备输入：准备采样率为8kHz或16kHz的单声道WAV格式语音文件。
2. 配置参数：设置分析参数，如LPC阶数（通常10-16阶）、帧长（20-30ms）、帧移（10-15ms）及预加重系数（如0.97）。选择合成时的激励源类型。
3. 运行系统：执行主程序，系统将自动完成分析、合成与评估流程。
4. 查看结果：程序将输出分析参数（LPC系数、基音周期等）、合成语音文件、多种分析对比图表以及质量评估报告。

系统要求

• 操作系统：Windows / Linux / macOS
• 软件环境：MATLAB (推荐 R2016a 或更高版本)
• 依赖工具包：信号处理工具箱 (Signal Processing Toolbox)

文件说明

项目主入口文件作为系统的控制核心，承载了从数据输入、参数配置到结果输出的全流程管理。它主要负责协调调用各个功能模块，依次执行语音信号读取与预处理、线性预测分析、基音周期检测、声激励编码、语音合成重建以及最终的质量评估与结果可视化。该文件集成了所有关键算法，并提供了用户交互界面以方便参数设置和结果观察。