PDF《应用串接方法於连续变化转速之四行程引擎声音合成》

2、 、 、引引引擎 擎 擎合 合 合成 成成在国外,谐波同步叠加法(Harmonic Synchronous Overlap and Add, HSOLA) [5]被使用来 合成引擎噪音.此篇论文提到先采样一个不断变化预录的引擎声,然后使用谐波同步 累加法的方式.该方法的目的主要是减少阶段式的不连续性,使其起来更具有连续 性.合成信号的和谐性被保留,提高了恢复原状的音质.在其他的研究中发现到,车 辆产生的声波波形,是由两个部份的总和所组成 [6].第一个是由引擎旋转部件所产生 谐波相关的一连串音调,而第二个是由轮胎摩擦所产生的噪音.但在本文的引擎噪音 合成里,为了减少合成的复杂度,故不考虑轮胎摩擦所产生的噪音. (三三三)、 、 、系系系统 统 统概 概 概述 述 述及 及 及研 研 研究 究 究方 方 方向 向向本文的研究重点是尝试以绘图的方式输入所需要的资讯,希望能减少输入资讯所需 要的时间.也希望能更有弹性的,在特定转速围间,能够合成出想要的转速音档, 本文中的转速皆以每一分钟的转速(rpm)为单位.在此篇论文中,因为采用串接的方 Proceedings of the Twenty-Fourth Conference on Computational Linguistics and Speech Processing (ROCLING 2012)

357 式,合成出来的声音在音色的自然度上有不错的表现.图1为系统概述图,一开始可以 选择两种使用者介面来输入所需要的资讯,分别是以文字的方式或是以绘图的方式输 入资讯.文字输入的资讯包括开始时转速、结束时转速和合成时间.绘图输入的资讯 包括合成时间以及绘图的曲线.采用绘图输入资讯的方式能更有弹性且快速的产生欲 合成的音档. 图

1、 输入转速资讯和信号输出系统架构图 (四四四)、 、 、四四四行 行 行程 程 程引 引 引擎 擎 擎简 简 简介 介介四行程引擎(Four Stoke Engine)完成一次循环,必须经过「吸入、压缩、点火、排气」四个步骤 [7],其运作的程序分别是: ? 吸入行程:活塞往下,进气阀打开,将空气与燃料的混合气吸入汽缸中. ? 压缩行程:进气阀关闭且活塞往上,压缩此混合气使体积变小. ? 点火行程:在压缩的混合气中点火,使气体燃烧爆发并推动活塞往外作用. ? 排气行程:此时排气阀打开且活塞再度往上,将燃烧后之废气排出汽缸. 根陨纤母鲂谐,可以发现到当完成一个循环时,引擎转了两次. 二二

二、 、 、合合合成 成 成单 单 单元 元 元收 收 收集 集集由於引擎声的转速在时域上主要为递增或递减的连续性变化,故在录制音档时,尽 可能的收录大量的连续递增或递减音档.在这一节里主要是说明音档的录制、分析和 合成单元产生的过程. (一一一)、 、 、音音音档 档 档录 录 录制 制制本文所收录的音档为野狼125 档车的引擎声,音档共分为两个部份.第一个部份为 一个长达3 分钟左右递增的引擎转速音档,将它令为S etA ;

第二个部份为评测时所需 要合成的测试音档,将它令为S etB .S etA 录制的方式为,采用人为的方式来线性增加 油阀的大小,以达到线性成长的转速.但由於是以人为的方式来增加转速,故很难达 到线性增加转速,所以合成单元无法依照线性的时间来做切割,故我们将在之后的章 节来解决这个问题.S etB 为2 到16 秒共10 个不同转速围的音档,且转速的变化为人 为随机产生.转速的围介於1000 转到3000 转之间,其转速变化与时间资讯如表1 所示. Proceedings of the Twenty-Fourth Conference on Computational Linguistics and Speech Processing (ROCLING 2012)