名偵探柯南中的變聲器是怎麼工作的?
2021-01-18 22:27:38  出處:蝌蚪五線譜  作者:蝌蚪君 編輯:陳馳     評論(0)點擊可以複製本篇文章的標題和鏈接

名偵探柯南是眾多人心中崇拜的偶像,沒有案子能難倒柯南。

不過,柯南辦案離不開高科技“武器”,其中最讓人夢寐以求的一種“武器”就是蝴蝶結變聲器,因為它隨心所欲地克隆任何人的聲音。

其實,在現實世界中,這樣的變聲器並不少見。網上搜索“變聲器”,便跳出各種軟件,“帥哥變蘿莉,大媽變御姐”,任君選擇。

名偵探柯南中的變聲器是怎麼工作的?

百度變聲器搜索頁面

在某些領域,變聲技術也成了企業業務中的重要支撐。比如高德地圖裏林志玲、周星馳的導航聲音,就得到了很多人的支持。

那“變聲”是怎麼實現的呢?

“變聲”變的是什麼?

首先,我們先得了解聲音具有哪些性質。判斷兩個聲音是否相同,我們一般從音調,響度,音色三個方面進行比較。

音調強調聲音的高低,響度反應聲音能傳播的距離,音色是一聲音特有波形的外在表現,結合這3個因素,就能分辨出不同的聲音。

名偵探柯南中的變聲器是怎麼工作的?
圖片來源:《名偵探柯南》

要想實現“變聲”,就要從這三個因素下手。通常來講,變聲器藉助對音色和音調的雙重複合改變,實現對聲音的改變。

變聲器之所以能變聲是因為建立了一套獨特的算法,能識別聲音的音色和音調並對其進行調整,讓聲音產生變化。

名偵探柯南中的變聲器是怎麼工作的?

變聲器app截圖,可選擇不同的聲音進行變聲圖片來源於網絡

變聲器類型

目前市場上的變聲器主要有兩大類,一類是硬件變聲器,一類是軟件變聲器。雖然表現形式不一,但是變聲原理相似。

硬件變聲器是通過各種聲卡(也就是硬件聲卡)變聲,聲卡里預置了各種設置好算法的聲音,藉此實現“變聲”。但這種方式缺點很明顯,那就是電流聲明顯且種類相對較少。

相比之下,軟件變聲器使用更方便,能滿足各種變聲需求(比如唱歌,播音主持等),使聲音更加立體,音效也更為豐富。

怎麼實現變聲

那這些不同的變聲器到底是怎麼改變聲音特質的呢?

01 聲波採樣和時域分析

人發聲的本質是通過聲帶震動,帶動空氣產生氣壓差,從而讓聲波在空氣中傳播。變聲器要在一定範圍內採集量化這些聲音,通常採樣在44100Hz,量化的範圍在16bit,)也就是説,在一秒內可採樣44100個樣本點來描繪波形。

這些波形裏面有各種不同的小波形,學術上叫做“基波”,每個人的基波不一樣,都有自己的基音週期,也就是“基音頻率”,即個體所擁有的獨特的音頻/音質/音色/音調,從而建立起各種各樣聲音的“數據庫”。

名偵探柯南中的變聲器是怎麼工作的?

圖片來源:科學探索中心

02 傅里葉轉換

對聲音進行了採樣和量化,接下來就是傅里葉轉換,只有轉換成頻譜圖,然後通過各種算法去捕捉規律,對聲音信號以及不同聲音頻率的識別和分析,從而達到變聲。

傅里葉轉換小科普:傅里葉轉換是由傅里葉數學家所發明,要想完整的從數學角度瞭解傅里葉轉換必須具有高等數學的基礎,不過從通俗易懂的角度去理解,傅里葉轉換就是指將一件事情從兩個維度去分析,比如一首歌,不同的時間段有不同的音調,但是從另一方面分析,可以把每個時間段的音調轉換成數字,從而精準定位不同時間段的不同“調調”。

名偵探柯南中的變聲器是怎麼工作的?

03 賦予音色風格

變聲器不僅要能識別音頻和語言內容,還要能賦予音色不同風格(比如語速快慢、強弱),只有這樣,變聲才稱得上是隨心所欲。

- THE END -

#柯南#變聲器

原文鏈接:蝌蚪五線譜 責任編輯:陳馳

文章價值打分
當前文章打分0 分,共有0人打分
文章觀點支持

+0
+0

  • 關注我們

驅動之家 關注驅動之家 微信公眾號,每日及時查 看最新手機、電腦、汽車、智能硬件信息
  • 微博

    微博:快科技官方

    快科技(原驅動之家)官方微博
  • 今日頭條

    今日頭條:快科技

    帶來硬件軟件、手機數碼最快資訊!
  • 抖音

    抖音:快科技mydrivers

    科技快訊、手機開箱、產品體驗、應用推薦...