畢業(yè)論文--基于matlab的語音信號基音周期檢測(參考版)
2024-11-11 23:17本頁面
【正文】 。 [2]胡航．語音信號處理 [M]．哈爾濱：哈爾濱工業(yè)出版社， 2020。國外的學者采用實時監(jiān)控情感的變化，并把相應的影響修正基音軌跡加以平滑或動態(tài)改變窗的寬度，可以有效降低上述影響基音檢測一直是語音信號處理中的一大難題，短時自相關(guān)函數(shù)法、短時平均幅度差函數(shù)法、倒譜法、小波變換法等幾種經(jīng)典的基音檢測方法，都有各自的適用場合，同時也有其相應的不足，任何一種方法都不能作為萬能和通用的方法，但如果能在基音檢測的過程中，對預處理和后處理方法上進行一些改進，并突破傳統(tǒng)的語音模型，適當考慮說話人的個體特征及發(fā)音時的情感及力度對基音檢頻帶內(nèi)譜包絡測的影響，定能增加基音檢 測的準確性及健壯性。在實現(xiàn)基音周期檢測過程中使用了中心削波法 ，該方法使語音信號基音周期檢測更為可靠，并采用了三電平削波法減少了相關(guān)法基音周期檢測中的乘法運算量。 14 14 第五章 小結(jié)與展望 語音處理是目前信息學領(lǐng)域的研究熱點和難點，其任務是研究如何利用信號處理技術(shù)研究語音信號，使未來的計算機 “能聽會說”。濁音的估計可用相關(guān)函數(shù)的第一個峰值來進行估計。通過編程我們可以精確的找出該點為 131 點。 end end 這樣我們通過 MATLAB編程就實現(xiàn)了該語音信號第 17幀的基音周期檢測。 end 經(jīng)三電平削波處理后把求第 17幀語音信號 的自相關(guān)法轉(zhuǎn)換成求互相關(guān) ,這樣可極大的減少運算量便于在 器件上實現(xiàn)基音周期的的檢測 [1]。 K2(k2)=yc(f)。 yc(e)=l。 e1se if Yc(e)==O yc(e)=0。 if Yc(k1)Tc Yc(k1)=Yc(k1)Tc。 MATLAB處理代 碼如下 : For k1=1:1:5l2 ％對原信號進行中心削波 MA=abs(max(Yc))。這樣處理可以減少自相關(guān)檢測法的錯判倍頻和分頻的情況。即取第 17幀 (900O 至 95l1 個語音采樣點 )，進行基音周期估計。判斷依據(jù)是濁音短時能量大、短時平均幅度大、短時過零率低；清音短時能量小、短時平均幅度小短時過零率高。應用短時平均幅度、短時平均能量和短時平均過零率相結(jié)合來判斷。利用 MATLAB 編程得出語音信號“ 1． wav”的平均幅度和短時能量，平均幅度函數(shù)。設定了三個門限： T3T2(Tl，這里取 T3=O． 03，T2=5． 8， T1=6． 25。根據(jù)該“ 1． wav”信號的長度，我們選取幀長 N=5l2 個采樣點，即每幀長為 32ms，幀數(shù)為 30 幀。可以看到，文件存儲 器的后綴默認后綴為． wav，這是 WINDOWS 操作系統(tǒng)規(guī)定的聲音文件存的標準。己知該語音信號經(jīng)過 16KHZ 采樣， PCM脈沖編碼調(diào)制，音頻采樣大小是 16 位，頻道是單聲道。通過 Matlab 提供的編程語言進行編程完成特定的任務 。 就影響而言，至今仍然沒有一個別的計算軟件可與 Matlab 匹敵。 Matlab 功能強大、簡單易學、編程效率高，深受廣大科技工作者的歡迎。 8 8 第三章 MATLAB 軟件平臺介紹 Matlab 是一種廣泛應用于工程計算及數(shù)值分析領(lǐng)域的新型高級語言，自 1984 年推向市場以來，歷經(jīng)二十多年的發(fā)展與競爭，現(xiàn)已成為國際公認的最優(yōu)秀的工程應用開發(fā)環(huán)境。由于 ()nFk只需加法、減法和取絕對值等 2 計算，故算法簡單，很易于硬件實現(xiàn)，從而使得短時平均幅度差函數(shù)法在基音檢測中使用的相當普遍，著名的 10 階線性預測聲碼器 LPC10 聲 碼器就采用（ AMDF 法） 來進行基因周期的提取。 六 、 短時平均幅度差函數(shù)法（ AMDF法） 語音信號 {()}sn 的 短 時 平 均 幅 度 函 數(shù) 定 義 為 ：11201( ) s n m w m s n m k w m kNn nFk R????? （ + ） （ ） （ ++ ） （ + ），中， w（ m）是窗函數(shù)， R 是信號s（ n）的平均值，因為語音信號的濁音段具有周期性，假設基因周期為 p，則在濁音段， ()nFk在7 7 k=p， 2p， 3p… 處將出現(xiàn)谷點，谷點間的距離即為基因周期。自相關(guān)函數(shù)特別適用于噪聲環(huán)境下的基音提取。另一種思路是使用兩個窗函數(shù)，為變形的短時自相關(guān)函數(shù)法。在實際采用短時自相關(guān)函數(shù)法進行基音檢測時，可以采用兩種思路 i，一種是使用一 個窗函數(shù)，窗不動，語音信號移動，這是經(jīng)典的短時 自相關(guān)函數(shù)法。( )??（ ） =R 。 自相關(guān)函數(shù)是偶函數(shù)，即 R39。(P+ )??（ ） =R 。?（ ） 是周期信號，且周期相同，即 R39。n [ ( ) ] [ ( ) ( ) ]N s n m s n m w m? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ?（ ） = ，其中， ? 為移位距離， w（ m）是偶對稱的窗函數(shù)。（ n） 只有 1， O， +1 三種可能的取值，因而這里的互相關(guān)計算只需做加減法，而這個互相關(guān)序列的周期性與 {y(n))的自相關(guān)序列是近似相同的 [1]。
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