【正文】 0V m x m mx n w n N A n N m n N??? ? ? ? ? ?( 1 ) ( 1 ) ( 1 ),0( 0 ) ( 0 ) ( 0 )0( ) ( ) c o s [ ]( ) c o s [ ( ) ] 。 ② 當(dāng)前幀 第 m 次諧波為 清音 ， 前一幀 為 濁音 ： ◆ 濁 /清過渡， 該部分的 濁音分量 為： ③ 當(dāng)前幀 第 m 次諧波為 濁音 ， 前一幀 為 清音 ： ◆ 清 /濁過渡， 該部分的 濁音分量 為： ④ 當(dāng)前幀 /前一幀 的第 m 次諧波 皆 為濁音，且 ◆ 該部分的 濁音分量 為： 第 11章 多帶激勵聲碼器 多帶激勵語音合成 同濟大學(xué)電子與信息工程學(xué)院 47 趙曉群 教授 ( 1 ) ( 1 ) ( 1 ),0( ) ( ) c os( ) 。0。)(。 第 11章 多帶激勵聲碼器 多帶激勵語音合成 同濟大學(xué)電子與信息工程學(xué)院 46 趙曉群 教授 ( 1 ) ( 0 )m a x { , },1( ) 2 ( ) 。 12 8wc MU l l a b l? ? ? ?或( 0 ) ( 1 )( ) , ( )w c w cu n u n1 0 5 ( ) 0xn w n?? 濁音成分的合成 ?方法： 先 計算 各 諧波分量 xV,m(n)，再 疊加 ， 得總的濁音，即 ： 式中 M(0), M(1) —— 當(dāng)前幀 、 前一幀 所含諧波的個數(shù)， ◆ 第 m 次諧波的 譜幅度 Am 按以下規(guī)則 確定 ： 并且 式中 Am(0), Am(1) —— 當(dāng)前幀 、 前一幀 第 m 次諧波的 譜幅度 。 1 2 8 1 2 7256je nlw c w clu n U l n???? ? ? ??( 1 ) ( 0 )22( ) ( ) ( ) ( )( ) 。 設(shè) 本幀 和 前一幀的 清音序列 分別 用 表示， 則 當(dāng)前合成語音的清音部分 xU(n) 由下式 計算 ： 式 中 ， N —— 幀長 ， N=160； 且 時 ， 。)()(。 γm —— 伸縮系數(shù) ， 是 合成窗 wx(n) 與 基音精細估計窗 wR(n) 的函數(shù)， ◆ 修正效果相當(dāng)于用一組 帶通濾波器濾 除濁音帶的信號。 對加窗后的 u(n) 進行 256 點的 DFT， 得 ： 第 11章 多帶激勵聲碼器 多帶激勵語音合成 同濟大學(xué)電子與信息工程學(xué)院 43 趙曉群 教授 1 7 1 ( ) 1 1 2 1 3( 1 ) 1 7 1 ( ) 1 1 2 1 3 5 3 1 2 5 in t5 3 1 2 5unu n u n ?? ? ? ?104 2 / 2 5 6104( ) ( ) ( ) 。按下式產(chǎn)生一個 白噪聲序列 u(n)： ◆ 對相繼的 合成語音 幀， u(n) 移動 20 ms（ 160 樣點 ）， 對 u(n) 加窗， 合成窗 wx(n) 長 ： 209 樣點 。 第 11章 多帶激勵聲碼器 多帶激勵語音合成 同濟大學(xué)電子與信息工程學(xué)院 42 趙曉群 教授 圖 改進 MBE 語音合成方框圖 清音合成 ⊕ 濁音合成 ()rxn合成語音 ()Vxn()Uxn,1kV k K??,1mA m M??0? 清音成分的合成 ?清音成分 的合成用 白噪聲激勵 。 ?圖 ： 改進 MBE 語音合成 框圖 。 因 此 ， 實際的 MBE 算法都采用這種方法。 特點： 比較直接，但不能保證合成語音 基音周期 的 平滑變化 。 ◆ 頻域合成法 ： 重建 語音譜 ， 求 Fourier 反變換 得 時域序列 。 ◆ 表 ： 比特分配 表 。 ◆ 參數(shù) 傳送給解碼器前，需 量化 、 編碼 。 1 , 2 , , 1 )mmmmbwRlambRlamX l W lAmWlm k k k k K?????????????????????????? ? ? ? ???1 / 2211011011()()( 3 2 , 3 1 , 3 。 令 直流分量 A0=0。 第 11章 多帶激勵聲碼器 多帶激勵語音分析 同濟大學(xué)電子與信息工程學(xué)院 39 趙曉群 教授 圖 頻譜幅度估計 計算清音幅度 計算濁音幅度 選擇清音 / 濁音譜幅度 mA, 1, 2, ,kV k K?1, 2, ,mM?0?mA圖 改進的 MBE 頻帶結(jié)構(gòu) 子帶 1 子帶 2 子帶 K1 子帶 K 0 0 0 00 2 3 4 ? ? ? ?00( 1 ) MM? ? ??1 2 3 4 A A A A1 MMAA?( 36 , 3 2 3 )M k M k? ? ? ?幅 度◆ 濁音帶 時 ， 按下式 計算 ： 如果 數(shù) 碼率足夠高，也可以 直接傳送 Am(ω0)。 諧波 結(jié)構(gòu)見 圖 。a v g m i n m a xavgm i n m a xa v g m i n m a xm a x m a xF E E E EEE E E EE E EE E E E?? ?????????????且其 它00( , ) , 1 ,( , ) , 0 ,kkD k VD k V???????? ???判 音 音判 清 音 5. 求 各 諧波幅度 或 包絡(luò) ?圖 ： 頻譜幅度 估計框圖 。 2 0 0[ ] [ 2 ]。 2 0 0 0 0m i n m i nm a x m a xEE? ??? ???◆ 求出上述幾個能量之后，再 確定 函數(shù) ： ⑤ V/U 判決 。E E EEE??? ?????其 它( 0 ) ( 0 )( 0 ) ( 0 )2 0 0 。0. 5qwlE X l qE E EE E E EE E E E E EEEE????????? ? ???????? ? ???????????? ???? ? ? ??????其 它( 1 )0 0 m a x( 1 )m a x 00. 5 。0. 97 5 0. 02 5 。 第 11章 多帶激勵聲碼器 多帶激勵語音分析 同濟大學(xué)電子與信息工程學(xué)院 36 趙曉群 教授 00( 0 ) ( 0 ) ( 0 )00( , ) ( 0 . 3 5 0 . 5 5 7 )[ 1 0 . 4 7 7 5 ( 1 ) ] ( , , , )a v g m i n m a x kk F E E E E? ? ??? ? ?? ? ?◆ 若用 E(0) 表示 當(dāng)前幀 的參數(shù) ， E(1)表示 前一幀 的參數(shù)， 相關(guān) 量的 定義為 ： 且 滿足的 約束條件 ： 第 11章 多帶激勵聲碼器 多帶激勵語音分析 同濟大學(xué)電子與信息工程學(xué)院 37 趙曉群 教授 20000( 0 ) ( 1 )a v g a v g 0( 1 ) ( 1 )m in 0 0 m in( 0 ) ( 1 ) ( 1 ) ( 1 )m in m in 0 m in 0 m in( 1 )m in( 1 )( 0 ) m a xm a x2560. 96( ) 。 ◆ 第三項 ： 是同語音 當(dāng)前幀能量 E0、 平均能量 Eavg、 最小能量 Emin、 最大能 量 Emax 有關(guān)的參數(shù)。 ◆ 第二項 ： 隨 ω0 升高 而 變小 。 ◆ 計算式： ◆ 第一項 ： 隨 ω0 增大 而 變大 。M MK??? ?? ??? 其 它圖 改進的 MBE 頻帶結(jié)構(gòu) 子帶 1 子帶 2 子帶 K1 子帶 K 0 0 0 00 2 3 4 ? ? ? ?00( 1 ) MM? ? ??1 2 3 4 A A A A1 MMAA?( 36 , 3 2 3 )M k M k? ? ? ?幅 度 ③ 計算 各帶的 歸一化擬合誤差 。M? ? ? ???? ? ??? ???? 其 它2i nt 。 子帶數(shù) 的 計算式： 第 11章 多帶激勵聲碼器 多帶激勵語音分析 同濟大學(xué)電子與信息工程學(xué)院 34 趙曉群 教授 000in t[0 . 9 6 in t(0 . 2 5 / ) ] 。 ◆ 計算式： ② 確定 子帶 的個數(shù) K。 ◆ 采用 DFT 時 ， 前面推導(dǎo)的 歸一化誤差應(yīng) 改寫 成 ： ◆ 也可 將幾個 相 鄰 諧波 頻帶 合并 成一個 頻帶 ， 根據(jù)該 頻 帶 總擬合誤差 作出該帶的 V/U 判決 。 ◆ 利用每個諧波處 合 成 譜 與 窗選 語音譜 擬合的程度來 確定 。 故 按 下 列公式 確定 求和上限 q： 總擬合誤差 可以 改寫成 ： ◆ 對 10 個 候選基音頻率 ，逐個 計算 出 總擬合誤差 ， 使 其 最 小 的 ω0 是當(dāng)前幀 基音周期 的 精細估計值 。 ◆ 采用 DFT 的 總擬合誤差 為： ◆ 在細搜索中，主要 考慮 高次諧波 頻帶擬合的情況，因此 ， 加權(quán)函數(shù)在 低頻端 可以取 0， 求和下限 不從 1 開始 ； 高頻端 可以取 1， 求和上限 也不必達到 127。 因此， 最佳用下式 計算 ： ③ 計算 合成語音譜 。 8 1 9 2 8 1 9 1je nlRRnW l w n l????? ? ? ??002 5 6 ( 0 .5 ) 2 5 6 ( 0 .5 )I N T