單片機(jī)的語(yǔ)音電子系統(tǒng)-文庫(kù)吧資料
2025-07-02 12:40本頁(yè)面
【正文】 程控制。包括按鍵輸入、語(yǔ)音信號(hào)采集、語(yǔ)音信號(hào)處理、FLASH存儲(chǔ)擴(kuò)展、揚(yáng)聲器輸出、控制輸出以及LCD模組等。對(duì)于端點(diǎn)松弛的情況，路徑搜索原理相同，只是增加了搜索路徑。通過(guò)這些表示幀號(hào)的整數(shù)坐標(biāo)畫出縱橫線即形成網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)格中的每一個(gè)交叉點(diǎn)（n,m）表示測(cè)試模板中某一幀與參考模式中某一幀的交會(huì)點(diǎn)，對(duì)應(yīng)兩個(gè)向量的歐氏距離。假設(shè)測(cè)試模板和參考模板分別用T和R表示，按時(shí)間順序含有N幀和M幀的語(yǔ)音參數(shù)（本系統(tǒng)為12維LPCC參數(shù)），失真距離越小，表示T、R越接近。 動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整（DTW）算法基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃的思想，解決了說(shuō)話人不同時(shí)期發(fā)音長(zhǎng)短、語(yǔ)速不一樣的匹配問(wèn)題。其中DTW算法對(duì)于較長(zhǎng)語(yǔ)音的識(shí)別，模板匹配運(yùn)算量太大，但對(duì)短語(yǔ)音（有效語(yǔ)音長(zhǎng)度低于3s）的識(shí)別既簡(jiǎn)單又有效，而且并不比其他方法識(shí)別率低，特別適用于短語(yǔ)音、與文本有關(guān)的說(shuō)話人識(shí)別系統(tǒng)。典型的方法有：矢量量化方法、高斯混合模型方法、隱馬爾可夫模型方法、動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整（DTW）方法和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法。圖2中橫坐標(biāo)為語(yǔ)音幀數(shù)，縱坐標(biāo)為8000/f，其中f為基音頻率。本系統(tǒng)采用的基音估計(jì)方法是：首先對(duì)帶通濾波后的短時(shí)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行線性預(yù)測(cè)，求取預(yù)測(cè)殘差；再對(duì)殘差信號(hào)求自相關(guān)函數(shù)，找出第一最大峰值點(diǎn)的位置，即得到該段語(yǔ)音的基音估計(jì)值。因?yàn)樽罡呋纛l率為450Hz，所以將上限頻率設(shè)為900Hz可以保留語(yǔ)音的一、二次諧波，下降頻率為60Hz是為了濾除50Hz的電源干擾。語(yǔ)音中最長(zhǎng)基音周期值約為20ms，本系統(tǒng)在估計(jì)基音周期時(shí)窗長(zhǎng)選擇40ms?！ ?shí)際上第一最大峰（谷）值點(diǎn)的位置有時(shí)并不能與基音周期吻合，第一最大峰（谷）值點(diǎn)的位置與短時(shí)窗的長(zhǎng)度有關(guān)且會(huì)受到共振峰的干擾?！ 。?）基于短時(shí)平均幅度差函數(shù)（AMDF）的基音估計(jì) 基于短時(shí)平均幅度差函數(shù)（AMDF）在基音周期的整數(shù)倍位置存在較大的谷值，找到第一最大谷值的位置就可以估計(jì)出基音周期。 1．2．3 基音參數(shù)的提取 基音估計(jì)的方法很多，主要有基于短時(shí)自相關(guān)函數(shù)和基于短時(shí)平均幅度差函數(shù)（AMDF）等基音估計(jì)方法。其中在杜賓算法是目前最常用的算法，而且在求取LPC系數(shù)時(shí)計(jì)算量也小，本系統(tǒng)采用該遞推算法。P值選得過(guò)大雖然可以略微改善逼近效果，但也帶來(lái)一些負(fù)作用，一方面是加大了計(jì)算量，另一方面有可能增添一些不必要的細(xì)節(jié)。此外為了彌補(bǔ)鼻音中存在的零點(diǎn)以及其他因素引起的偏差，通常在上述階數(shù)的基礎(chǔ)上再增加兩個(gè)極點(diǎn)，即分別是p=12和p10。（1）LPC模型階數(shù)p的確定 為使模型假定更好地符合語(yǔ)音產(chǎn)生模型，應(yīng)該使LPC模型的階數(shù)p與共振峰個(gè)數(shù)相吻合，其次是考慮聲門脈沖形狀和口唇輻射影響的補(bǔ)償。 1．2．2 LPCC參數(shù)的提取 基于線性預(yù)測(cè)分析的倒譜參數(shù)LPCC可以通過(guò)簡(jiǎn)單的遞推公式由線性預(yù)測(cè)系數(shù)求得。而LPCC參數(shù)的計(jì)算有遞推公式，速度和精度都可以保證，識(shí)別效果也滿足實(shí)際需要。但在SPCE061A平臺(tái)上做實(shí)時(shí)處理時(shí)，與LPCC系統(tǒng)相比，MFCC系數(shù)計(jì)算有兩個(gè)缺點(diǎn)：一是計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)；二是精度難以保證。當(dāng)各組合
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