基于matlab的lpc分析_語(yǔ)音信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)報(bào)告-展示頁(yè)
2024-08-25 16:31本頁(yè)面
【正文】 的時(shí)變參數(shù)精確地描述語(yǔ)音波形及其頻譜的性質(zhì)。通過(guò)使實(shí)際語(yǔ)音抽樣值與線(xiàn)性預(yù)測(cè)抽樣值的均方誤差達(dá)到最小，可以確定唯一的一組線(xiàn)性預(yù)測(cè)系數(shù)。 南京信息工程大學(xué) 實(shí)驗(yàn)（實(shí)習(xí)）報(bào)告實(shí)驗(yàn)（實(shí)習(xí)）名稱(chēng) 基于MATLAB的LPC分析 實(shí)驗(yàn)（實(shí)習(xí)）日期 得分 ___指導(dǎo)教師 院電子與信息工程專(zhuān)業(yè)電子信息工程年級(jí) 班次 姓名 學(xué)號(hào) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康木€(xiàn)性預(yù)測(cè)分析是最有效的語(yǔ)音分析技術(shù)之一，在語(yǔ)音編碼、語(yǔ)音合成、語(yǔ)音識(shí)別和說(shuō)話(huà)人識(shí)別等語(yǔ)音處理領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。語(yǔ)音線(xiàn)性預(yù)測(cè)的基本思想是：一個(gè)語(yǔ)音信號(hào)的抽樣值可以用過(guò)去若干個(gè)取樣值的線(xiàn)性組合來(lái)逼近。采用線(xiàn)性預(yù)測(cè)分析不僅能夠得到語(yǔ)音信號(hào)的預(yù)測(cè)波形，而且能夠提供一個(gè)非常好的聲道模型。此外，LP分析還能夠?qū)舱穹?、功率譜等語(yǔ)音參數(shù)進(jìn)行精確估計(jì)，LP分析得到的參數(shù)可以作為語(yǔ)音識(shí)別的重要參數(shù)之一。此時(shí)有兩種方案：一種是將長(zhǎng)的語(yǔ)音序列加窗，然后對(duì)加窗語(yǔ)音進(jìn)行LP分析，只要限定窗的長(zhǎng)度就可以保證分析的短時(shí)性，這種方案稱(chēng)為自相關(guān)法；另一種方案不對(duì)語(yǔ)音加窗，而是在計(jì)算均方預(yù)測(cè)誤差時(shí)限制其取和區(qū)間，這樣可以導(dǎo)出LP分析的自協(xié)方差法。二、實(shí)驗(yàn)原理1 LP分析基本原理LP分析為線(xiàn)性時(shí)不變因果穩(wěn)定系統(tǒng)V（z）建立一個(gè)全極點(diǎn)模型，并利用均方誤差準(zhǔn)則，對(duì)已知的語(yǔ)音信號(hào)s(n)進(jìn)行模型參數(shù)估計(jì)。假設(shè)用過(guò)去P個(gè)取樣值的加權(quán)之和來(lái)預(yù)測(cè)信號(hào)當(dāng)前取樣值，則預(yù)測(cè)信號(hào)為： (1)其中加權(quán)系數(shù)用表示，稱(chēng)為預(yù)測(cè)系數(shù)，則預(yù)測(cè)誤差為: (2)要使預(yù)測(cè)最佳，則要使短時(shí)平均預(yù)測(cè)誤差最小有： (3) (4)令 (5) 最小的可表示成： (6)顯然，誤差越接近于零，線(xiàn)性預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度在均方誤差最小的意義上為最佳，由此可以計(jì)算出預(yù)測(cè)系數(shù)。由LPC特征矢量可以進(jìn)一步得到很多種派生特征矢量，例如線(xiàn)性預(yù)測(cè)倒譜系數(shù)、線(xiàn)譜對(duì)特征、部分相關(guān)系數(shù)、對(duì)數(shù)面積比等等。2 自相關(guān)法在最佳線(xiàn)性預(yù)測(cè)中，若用下式定義的時(shí)間平均最小均方準(zhǔn)則代替(3)式的集合平均最小均方準(zhǔn)則，即令 (7) 事實(shí)上就是短時(shí)自相關(guān)函數(shù)，因而 (8) （9）根據(jù)平穩(wěn)隨機(jī)信號(hào)的自相關(guān)性質(zhì)，可得 (10)
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