2025-VoiceDisguise-matlab

华中科技大学 光学与电子信息学院 信号与系统课程作业：MATLAB 语音伪装器/变声器，覆盖录音读入、频谱分析、数字滤波降噪、变调、共振峰校正与时间尺度修改，并提供可视化 GUI。

仓库描述

华中科技大学 光学与电子信息学院 信号与系统课程作业：MATLAB 语音伪装器，基于 Phase Vocoder 实现变调变速与共振峰校正，含 GUI、分析与测试脚本。

功能概览

• 输入：录音或读取音频文件，支持 wav、mp3、m4a 格式
• 分析：时域波形、幅度谱/相位谱、时频谱
• 预处理：带通滤波及滤波器频响可视化
• 变声：基于相位声码器的变调，以半音为单位精确控制
• 音色保持：共振峰校正，支持 LPC 和倒谱域两种方法
• 变速：时间拉伸与压缩，支持慢录快放和快录慢放
• 输出：播放对比与导出处理后的音频文件

效果预览

运行环境

• MATLAB R2021b 及以上版本，作者环境为 R2024b
• 推荐安装 Audio Toolbox 以确保音频处理与播放流程稳定
• 支持 Windows、macOS、Linux 操作系统

快速开始

将 MATLAB 当前工作目录切换到仓库根目录，运行入口脚本。

GUI 方式

main_gui

GUI 支持打开文件/录音、频谱分析、滤波、变声、时间拉伸、对比播放与可视化。

入口文件：main_gui.m

命令行方式

main

按提示选择输入方式并输入参数：

• 变调半音数：正数升调使声音更尖，负数降调使声音更沉
• 时间拉伸比例：大于 1 变慢，小于 1 变快

入口文件：main.m

工程结构

• core/ 变调、相位声码器、共振峰校正等核心算法
• effects/ 时间拉伸、降噪、实时效果封装
• filters/ 滤波器设计、应用与频响绘图
• analysis/ 频谱与时域绘图分析工具
• io/ 录音、读写与播放
• realtime/ 实时处理的类与实验性代码
• test/ 指标评估与对比实验脚本
• essay/ 报告模板、参考文献与写作素材
• show/ 课堂演示脚本

常用脚本索引

• GUI：main_gui.m
• 命令行主流程：main.m
• 变调对外主函数：pitch_shift.m
• 相位声码器：pvoc.m
• 时间拉伸：time_stretch.m
• 读音频与录音：read_audio.m、record_audio.m

输出文件

运行后可能在根目录生成或覆盖以下文件：

• processed_audio.wav：默认导出的处理结果
• result_*.wav、test_*.wav：各实验与对比脚本的输出

检索关键词

华中科技大学、光学与电子信息学院、信号与系统、课程设计、MATLAB、语音伪装器、变声器、Phase Vocoder、相位声码器、Pitch Shift、Time Stretch、共振峰校正、Formant、LPC、倒谱、Cepstrum、滤波器设计、频谱分析、时频谱、GUI

版权

见 LICENSE.md。