论文总字数：18626字

摘 要

随着传感器技术的不断发展，桌面及音频处理软件的不断升级，音频采集与处理系统越来越强大。与此同时，智能的手机出现，触摸技术与移动互联网的发展，手机在人们的生活中扮演着越来越重要的角色。移动设备的计算能力与日俱增，移动APP承担起越来越复杂的任务。

在这样的背景下，毕业设计系统拟通过在iOS平台上实现变声系统，来满足人们随时随地进行音频处理的需求。系统开发采用Objective-C语言，SoundTouch开源库和能量谱算法，利用Xcode开发工具，使用MVC模式进行开发。

系统主要功能是音频模拟，手动变声以及音频分享。 音频模拟是对两段音频进行特征值分析，然后根据分析结果对将音频B进行音频处理以模仿音频A。手动变声是用户设计音频处理参数，然后系统根据参数进行音频处理。音频分享是将处理完的音频文件分享到微信。

关键词：音频采集与处理，iOS，能量谱，模仿声音

the design and implementation of voice system based on iOS

Abstract

With the continuous development of sensor technology, escalating desktop and audio processing software, audio acquisition and processing system is getting stronger and stronger.At the same time, smart phones, touch technology and the development of mobile Internet, mobile phone in people's life plays a more and more important role.With computing power of mobile devices increasing, mobile APP took on more and more complex tasks.

In such a background, the graduation design system is proposed to realize voice system based on the iOS platform, to help people who want use audio processing System anytime and anywhere System development with Objective – C language, SoundTouch open source libraries and energy spectrum algorithm, using Xcode development tool, using the MVC pattern development.Voice system.

The main function of System is audio simulation,manual voice and audio sharing.Audio simulation is analysis two pieces of audio characteristic value at first.Then processing audio B to simulate audio A with the analysis results.Manual voice is user set audio processing parameters at first,then system processing audio according to the parameters.Audio sharing is share processed audio file to WeChat.

Keywords: Audio acquisition and processing, iOS, energy spectrum, imitate sounds

目录

第一章 绪论

1.1课题的研究背景和意义

1.1.1课题的研究背景

1.1.2课题的研究意义

1.2课题的研究现状

1.2.1 音频的物理属性

1.2.2音频特征提取

1.2.3音频处理原理

1.3设计目标

1.4论文结构

第二章 开发工具和技术介绍

2.1开发工具介绍

2.2开发语言介绍

2.2.1 Objective-C语言

2.2.2 C 语言

2.3 设计模式

2.4 第三方依赖库介绍

2.4.1 soundtouch

2.4.2 OpenGL ES

2.4.3 OpenShare

2.5 算法介绍

第三章 系统需求分析

3.1 系统概述

3.2 可行性分析

3.2.1经济可行性

3.2.2 技术可行性

3.2.3 时间可行性

3.3系统服务对象与需求分析

3.3.1 系统服务对象

3.3.3 非功能性需求分析

3.4 系统用例图设计

3.4.1 变声用例

3.4.2 音频模仿用例

3.4.2.1 能量图用例

3.4.3 音频分享用例

3.5 概要设计

3.5.1 功能模块的划分

3.5.2 交互设计

第四章 系统实现与测试

4.1项目原型的构建

4.2主要功能模块的实现

4.2.1 音频分析模块

4.2.2 变声模块

4.2.3 分享模块

4.3软件测试

4.3.1功能测试

4.3.2性能测试

4.4 不足及缺陷

第五章 总结和展望

5.1 总结与思考

5.2 展望

参考文献

第一章 绪论

1.1课题的研究背景和意义

1.1.1课题的研究背景

变声在生活的方方面面都有着广泛的需求。比如语音伪装系统已应用于多个重要的应用，政府机关的匿名举报系统，媒体的电话采访系统。独居女士和孩子的自我保护等等。通过对使用者的语音参数进行改变，语音伪装系统能够掩盖使用者的语音特征，从而伪装使用者的身份，达到保护使用者的目的。这些都是通过音频处理技术实现的，这仅仅是生活中的一个方面。

随着传感器技术的不断发展，桌面及音频处理软件的不断升级，音频采集与处理系统越来越强大。数字集成电路的发展推动了智能手机出现，与此同时，移动互联网的快速发展，甚至导致人们使用移动设备的时间超过了与家人朋友在一起的时间。移动设备的计算能力与日俱增，移动APP承担起越来越复杂的任务，而且绝大部分智能手机上都装配了各种传感器，从这方面看，它比桌面端拥有更独特的优势。移动互联网比传统互联网预期拥有更大的市场规模。近几年移动平台的成熟以及智能设备持有量的快速增长证明条件已然成熟，传统互联网巨头以及创业团队纷纷发力提供移动互联网，提供各种生活服务。举个例子，如今已经很难得见到有人问路了，大多人都会使用自己的智能手机进行导航。变声系统在导航方面也有着切实的需求，就是语音导航。将机器音转化为特定的人声进行语音播报，保证了驾驶员的驾驶安全，提高了导航服务的体验。

在移动设备保有量越来越大的背景下，人们对移动平台上的变声系统的需求也会越来越大，所以变声系统在移动平台的应用是必然趋势。

1.1.2课题的研究意义

当前音频处理系统已十分强大，但却受限于桌面平台。一方面，很多时候带着电脑（即使是笔记本电脑），都比较麻烦，不仅重量不轻，而且还很容易损坏。在很多极端的环境下，根本无法携带电脑（比如登山等运动过程中）。这种情况下，一些任务就只能使用移动设备来完成了。另一方面，由于桌面设备的不易移动，从素材采集到音频处理之间有着一定的时间间隔。但是，对于有音频采集与处理需求的一般但是又非专业用户来说，专业性要求没那么高，但是却更需要即时的音频处理与分享。

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