語(yǔ)音信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)報(bào)告1300字

語(yǔ)音信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)報(bào)告1300字

語(yǔ)音信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)報(bào)告信工1102韓揚(yáng)2011014520一、原理1．端點(diǎn)檢測(cè)語(yǔ)音信號(hào)一般可分為無(wú)聲段、清音段和濁音段。無(wú)聲段是背景噪聲段,平均能量最低，波形變化緩慢，過(guò)零率最低;濁音段為聲帶振動(dòng)發(fā)出對(duì)應(yīng)的語(yǔ)音信號(hào)段,平均能量最高;清音段是空氣在口腔中的摩擦、沖擊或爆破而發(fā)出的語(yǔ)音信號(hào)段,平均能量居于前兩者之間，波形上幅度變化劇烈,過(guò)零率最大。端點(diǎn)檢測(cè)就是首先判斷有聲還是無(wú)聲,如果有聲,則還要判斷是清音還是濁音。為正確地實(shí)現(xiàn)端點(diǎn)檢測(cè),一般綜合利用短時(shí)能量和過(guò)零率兩個(gè)特征,采用/雙門(mén)限檢測(cè)法。①語(yǔ)音信號(hào)x(n)進(jìn)行分幀處理，每一幀記為Si（n），n=1，2，…，N，n為離散語(yǔ)音信號(hào)時(shí)間序列，N為幀長(zhǎng)，i表示幀數(shù)。②短時(shí)能量：Ei??si2?n?n?1NN③過(guò)零率：2.基音檢測(cè)Zi??sgn??si?n????sgn??si?n?1???n?1能量有限的語(yǔ)音信號(hào)s(n)?的短時(shí)自相關(guān)函數(shù)定義為：?Rn(?)?N?1??m?0?[s(n?m)w(m)][s(n?m??)w(m??)]其中，?為移位距離，w(m)是偶對(duì)稱(chēng)的窗函數(shù)。短時(shí)自相關(guān)函數(shù)有以下重要性質(zhì)：①如果s(n)?是周期信號(hào)，周期是P，則R(?)也是周期信號(hào)，且周期相同，即?R(?)?R(P??)。②當(dāng)τ=0時(shí)，自相關(guān)函數(shù)具有最大值；當(dāng)??0,?P,?2P,?3P…處周期信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)達(dá)到極大值。③自相關(guān)函數(shù)是偶函數(shù)，即R(?)?R(??)。短時(shí)自相關(guān)函數(shù)法基音檢測(cè)的主要原理是利用短時(shí)自相關(guān)函數(shù)的第二條性質(zhì)，通過(guò)比較原始信號(hào)和它移位后的信號(hào)之間的類(lèi)似性來(lái)確定基音周期，如果移位距離等于基音周期，那么，兩個(gè)信號(hào)具有最大類(lèi)似性。在實(shí)際采用短時(shí)自相關(guān)函數(shù)法進(jìn)行基音檢測(cè)時(shí)，使用一個(gè)窗函數(shù)，窗不動(dòng)，語(yǔ)音信號(hào)移動(dòng)，這是經(jīng)典的短時(shí)自相關(guān)函數(shù)法。3.自相關(guān)法解線性預(yù)測(cè)方程組自相關(guān)方法a.Levinson-durbin遞推算法E?(i)?(1?k)E2i(i?1),E(p)?Rn(0)?(1?ki2),|ki|?1i?1paj?a(jp),j?1,2,3...,pki稱(chēng)為反射系數(shù)，也稱(chēng)PARCOR系數(shù)b.E(p)是預(yù)測(cè)殘差能量在起始端，為了預(yù)測(cè)x(0),需要用到x(-1),x(-2),……,x(-p).但是這些值均為0，這樣預(yù)測(cè)會(huì)帶來(lái)誤差。對(duì)于結(jié)尾有類(lèi)似的結(jié)果。所以選擇漢明窗。c.當(dāng)N>>P時(shí)，誤差比例比較小，一般也符合這個(gè)條件。4．Lpc倒譜pp(1??a?i??n?1iz)?nh?(n)z?i?1n?1?ia?i?1izi?1????h(1)?a1???n?1(n)?a??hn??(1?i/n)aih(n?i),1?n?p?i?1?p??^??h(n)??(1?i/n)aih(n?i),n?pi?1二、設(shè)計(jì)流程圖1.端點(diǎn)檢測(cè)2.基音檢測(cè)總流程圖三、結(jié)果分析1.端點(diǎn)檢測(cè)2.基音檢測(cè)

第二篇：語(yǔ)音信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求700字實(shí)驗(yàn)一：1.簡(jiǎn)述本次試驗(yàn)的目的，關(guān)于基音周期的理論；2.使用相關(guān)法的同學(xué)，給出程序的同時(shí)要說(shuō)明所使用語(yǔ)音段的長(zhǎng)度（短時(shí)平穩(wěn)性），解釋怎樣在matlab中實(shí)現(xiàn)三電平削波（for...end循環(huán)和ifelseifelseend判決的使用）。給出清濁音兩組截取后的語(yǔ)音信號(hào)波形圖、三電平削波后的信號(hào)圖、自相關(guān)計(jì)算后的信號(hào)圖。然后根據(jù)自相關(guān)信號(hào)圖上最大峰值和次峰值之間的間隔點(diǎn)數(shù)，計(jì)算出基音周期和基音頻率；3.使用倒譜法的同學(xué)，要解釋分幀后加窗的方法，給出清濁音其中各一幀的語(yǔ)音信號(hào)波形圖，和計(jì)算后的倒譜圖。并根據(jù)倒譜圖上對(duì)應(yīng)基音周期處的峰值的位置，給出基音周期。4.使用簡(jiǎn)化逆濾波的同學(xué)，要說(shuō)明切比雪夫2型低通濾波器的使用方法（cheby2、freqz兩個(gè)函數(shù)的使用方法、參數(shù)意義），給出低通濾波后的信號(hào)波形圖、5倍抽取后的波形圖、自相關(guān)計(jì)算后信號(hào)波形圖、5倍插值后的信號(hào)波形圖，根據(jù)濁音內(nèi)插后的信號(hào)圖上最大峰值和次峰值之間的間隔點(diǎn)數(shù)計(jì)算基音周期；5.比較所選用的兩種方法的結(jié)果。實(shí)驗(yàn)二：1.給出倒譜法的程序，解釋漢明窗寬度的選取要求（書(shū)上有簡(jiǎn)單解釋?zhuān)忉屧鯓訉?shí)現(xiàn)倒譜窗的matlab編程方法和倒譜窗寬度的選?。信幸欢ǖ牟顒e），給出加窗后的信號(hào)波形圖、對(duì)數(shù)譜圖、倒譜圖、加窗后的信號(hào)頻譜圖，給出三個(gè)共振峰的估值。2.給出LPC譜估計(jì)程序，不同LPC階數(shù)時(shí)的LPC譜圖，在n＝？時(shí)，學(xué)生自己估計(jì)的前三個(gè)共振峰的值。實(shí)驗(yàn)三：給出錄音的內(nèi)容，判斷結(jié)果。解釋端點(diǎn)檢測(cè)的原理、MFCC系數(shù)的說(shuō)明和DTW算法的簡(jiǎn)單原理（