こんな感じでVCできたらいいなぁという設計の例

converter.py

"""
こんな感じでVCできたらいいなぁという設計の例
"""


class Analyizer(object):

    """
    音声分析のインタフェース
    """

    def __init__(self):
        pass

    def analyze(self, x):
        raise "Not implemented"


class Synthesizer(object):

    """
    音声合成のインタフェース
    """

    def __init__(self):
        pass

    def synthesis(self, param):
        raise "Not implemented"


class SpeechParameter(object):

    """
    音声のパラメータ表現
    """

    def __init__(self, f0, envelope, aperiodicity):
        self.f0 = f0
        self.envelope = envelope
        self.aperiodicity = aperiodicity


class WORLD(Analyzer, Synthesizer):

    """
    WORLDは、分析・合成のどちらもできる
    """

    def __init__(self):
        __init__(super(self))

    def analyze(self, x):
        """
        TODO
        """
        pass

    def synthesis(self, param):
        """
        TODO
        """
        assert isinstance(param, SpeechParameter)
        pass


class STRAIGHT(Analyzer, Synthesizer):

    """
    STRAIGHTも、分析・合成のどちらもできる
    （※ただの例）
    """

    def __init__(self):
        __init__(super(self))

    def analyze(self, x):
        """
        TODO
        """
        pass

    def synthesis(self, param):
        """
        TODO
        """
        assert isinstance(param, SpeechParameter)
        pass


class VoiceConverter(object):

    """
    もろもろよろしくやってくれる、親玉クラス
    """

    def __init__(self,
                 f0_converter=None,
                 envelope_converter=None,
                 aperiodicity_conveter=None,
                 analyzer=WORLD()     # デフォはWORLDを使う的な
                 synthesizer=WORLD()  # デフォはWORLDを使う的な
                 ):
        self.f0_conveter = f0_converter
        self.envelope_converter = envelope_converter
        self.aperiodicity_conveter = aperiodicity_conveter

        # 分析結果がはいる
        self.param = None

    def analyze(self, x):
        """
        音声を分析して、パラメータに分解する
        """
        self.param = engine.analyze(x)

    def convert(self):
        """
        特徴量の変換をする
        """
        if self.param == None:
            raise "先にanalyzeを呼べ"
        pass

        if self.f0_conveter != None:
            self.param.f0 = self.f0_converter.convert(self.param.f0)

        if self.envelope_converter != None:
            self.param.envelop = self.envelop_converter.convert(
                self.param.envelop)

        if self.aperiodicity_converter != None:
            self.param.aperiodicity = self.aperiodicity_converter.convert(
                self.param.aperiodicity)

    def synthesis(self):
        """
        音声を合成する
        """
        if self.param == None:
            raise "先にanalyzeを呼べ"

        return synthesizer.synthesis(self.param)


class EnvelopeConverter(object):

    """
    スペクトル包絡の変換器の抽象インタフェース
    すべてのスペクトル包絡変換器はこのクラスを継承すべき的な
    """

    def __init__(self):
        pass

    def convert(self, envelop):
        raise "not implemented"


class GMMMap(EnvelopeConverter):

    """
    GMMベースの変換（ダミー）
    """

    def __init__(self, model):
        self.model = model
        pass

    def convert(self, envelop):
        self.model.convert(envelop)

if __name__ == "__main__":
    from scipy.io import wavfile

    # 設計：
    # 1. F0, スペクトル包絡、非周期成分、好きなように変換器を設定できる
    # 2, 分析エンジンを簡単に切り替えられる
    # 3. 合成エンジンを切り替えられる
    # この例だと、スペクトル包絡だけ変換する
    vc = VoiceConverter(f0_conveter=None,
                        envelope_converter=GMMMap(model="gmm.pkl"),
                        aperiodicity_converter=None,
                        analyzer=STRAIGHT(),
                        synthesizer=WORLD()
                        )

    fs, x = wavfile.read("音声ファイル")
    vc.analyze(x)
    vc.convert()
    y = vc.synthesis()

    wavfile.write(y, fs, "出力ファイル")