1677語音信號的同態(tài)濾波和倒譜分析-資料下載頁
2024-10-17 21:39本頁面
【導(dǎo)讀】×，*＋，將非線性信號。處理變?yōu)榫€性信號處理的過程。完成將卷積信號轉(zhuǎn)化為加性信號的運(yùn)算。逆特征系統(tǒng)D*-1[]，恢復(fù)為卷積性信號。驗(yàn)證一個時域信號經(jīng)過同態(tài)處理，是否回到時域？復(fù)為卷積性信號。和信號也均是時域序列，可以證明，是x的復(fù)倒頻譜，簡稱為復(fù)。倒譜，有時也稱為對數(shù)復(fù)倒譜。
【正文】 F TkH???逆特征系統(tǒng) D*1[] h(n) )(? nh 倒譜的作用： （ 1）區(qū)分清 /濁音 （ 2）求濁音的基音周期 , 可以得到濁音的激勵信號。 （ 3）得到聲道的沖激響應(yīng) h(n) 同態(tài)聲碼器： DFT ln|.| IDFT 量化 xn(n) X(k) c(n) 加短時窗 ch(n) 碼字 基音估計(jì) 清濁音判決 激勵參數(shù)碼字 c^h(n) c^h(n) DFT EXP(.) IDFT 解碼 基音周期 清 /濁音 激勵信號發(fā)生器 卷積運(yùn)算 )(? nhh(n) 解碼 u(n) 合成語音 原始語音 Exercises ，給出相應(yīng)的表達(dá)式，并簡單闡述。 ，說明語音的短時分析技術(shù)。 ？它們的基本原理是什么？ /濁音判別方法有哪些？它們的基本原理是什么？ (1)求 x(n)的復(fù)倒譜；（ 2）大致畫出 x(n)的倒譜。 )()()( pNnannx ??? ?? FT ln|.| IFT FT x(n) X(ejw) c(n) 加短時窗 Ln|H(ejw)| ch(n) exp |H(ejw)| 生物醫(yī)學(xué)信號處理中倒譜的作用 時變數(shù)字 濾波器 h(n) x(n) u(n) 0 50 100 150 200 250 3001 0 . 500 . 510 50 100 150 200 250 30000 . 20 . 40 . 60 . 8 根據(jù)倒譜中，幅值在 0附近波動的特點(diǎn)，采用統(tǒng)計(jì)均值調(diào)制的方法，在倒譜域中嵌入水印，具有良好的不可感知和魯棒性。 音頻水印 0 0. 5 1 1. 5 2 2. 5 3 3. 5 4 4. 5 5x 104050100150200250 幅度采樣點(diǎn)數(shù)0 0. 5 1 1. 5 2 2. 5 3 3. 5 4 4. 5 5x 104050100150200250 幅度采樣點(diǎn)數(shù)嵌入 原始藝術(shù)品 水印 抽取 可疑藝術(shù)品 “攻擊” ? 發(fā)布 不可見地隱藏其中 ! 含水印藝術(shù)品 檢測的水印 可見水印 不可見水印 五、 LPC復(fù)倒譜 1111111()11? ?( 0) 0 ( 1 )? ?( ) ( 1 / ) ( ) 1? ?( ) ( 1 / ) ( )ppkkkkkknnkkpkkGHza z a zh h ah n a k n a h n k n ph n k n a h n k n p???????????? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?????六、 MEL頻率倒譜參數(shù) (MFCC melfrequency cepstral coefficients ) Mel頻率倒譜參數(shù) (MFCC)，著眼于人耳的聽覺特性。人耳所聽到的聲音的高低與聲音的頻率并不成線性正比關(guān)系，而 Mel頻率尺度則更符合人耳的聽覺特性。 Mel(f)=2595lg(1+f/700) 類似于臨界頻帶的劃分，可以將語音頻率劃分成一系列三角形的濾波器序列，即 Mel濾波器組。 0 500 1000 1500 2020 2500 30000200400600800100012001400160018002020線性頻率 f Mel頻率 Mel(f) Mel頻率帶寬隨頻率的增長而變化，在 1000Hz以下，大致呈線性分布，帶寬為 100Hz左右，在1000Hz以上呈對數(shù)增長。將頻譜通過 24個三角濾波器，其中中心頻率在 1000Hz以上和以下的各 12個。濾波器的中心頻率間隔特點(diǎn)是在 1000Hz以下為線性分布， 1000Hz以上為等比數(shù)列分布。 ml ml ml Mel頻率尺度 f f C(l)=h(l1)=o(l+1) l l1 l+1 （ 1）三角濾波器的輸出則為此頻率帶寬內(nèi)所有信號幅度譜加權(quán)和。 MFCC的方法 ???? ?????? )()()()(|)(|)()()(|)(|)()()()( lhlcknlclokn kXlclhklhkXlolcloklYl = 1,2,....,24 （ 2）對所有濾波器輸出作對數(shù)運(yùn)算 ))(l n ( lY l = 1,2,....,24 （ 3）作離散余弦變換（ DCT）得到 Mel頻率倒譜參數(shù) (MFCC)。 ????241]24)21(c os [))(l n(li lilYC? i = 1,2,...,P， P為 MFCC參數(shù)的階數(shù)，取 P＝ 12。 DFT 三角濾波器組 ln(.) x(n) X(k) DCT MFCC Y(l) 求 MFCC的過程 4. MFCC的應(yīng)用 現(xiàn)有語音識別系統(tǒng)采用的最主要的兩種語音特征包括： （ 1） 線性預(yù)測倒譜參數(shù) （ 2） MFCC參數(shù) 預(yù)處理 模型庫 特征 提取 后處理 測度 估計(jì) 語音識別系統(tǒng)框圖 輸入 輸出 MFCC系數(shù)考慮到了人耳的聽覺特性，具有較好的識別性能。但是，由于它需要進(jìn)行快速傅立葉變換，將語音信號由時域變換到頻域上處理，因此其計(jì)算量和計(jì)算精度要求高，必須在 DSP上完成。 THANK
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