第三章语音信号的短时时域分析-PPT.ppt
《第三章语音信号的短时时域分析-PPT.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第三章语音信号的短时时域分析-PPT.ppt(58页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第三章语音信号的短时时域分析3.1 概述概述 语音信号是一种非平稳的时变信号,它携带语音信号是一种非平稳的时变信号,它携带着各种信息。在语音编码、语音合成、语音识别着各种信息。在语音编码、语音合成、语音识别和语音增强等语音处理中都需要提取语音中包含和语音增强等语音处理中都需要提取语音中包含的各种信息。的各种信息。语音处理的目的:对语音信号进行分析,提语音处理的目的:对语音信号进行分析,提取特征参数,用于后续处理;加工语音信号。取特征参数,用于后续处理;加工语音信号。总之,语音信号分析的目的就在于方便有效总之,语音信号分析的目的就在于方便有效的提取并表示语音信号所携带的信息。的提取并表示语音信号
2、所携带的信息。2根根据据所所分分析析的的参参数数类类型型,语语音音信信号号分分析析可可以以分分成成时时域域分分析析和和变变换换域域(频频域域、倒倒谱谱域域)分分析析。其其中中时时域域分分析析方方法法是是最最简简单单、最最直直观观的的方方法法,它它直直接接对对语语音音信信号号的的时时域域波波形形进进行行分分析析,提提取取的的特特征征参参数数主主要要有有语语音音的的短短时时能能量量和和平平均均幅幅度度、短短时时平平均均过过零零率率、短短时时自自相相关关函函数数和和短短时时平平均均幅幅度度差差函数等。函数等。33.2 语音信号的预处理语音信号的预处理 在在对对语语音音信信号号进进行行数数字字处处理理
3、之之前前,首首先先要要将将模模拟拟语语音音信信号号s(t)离离散散化化为为s(n).实实际际中中获获得得数数字字语音的途径一般有两种,正式的和非正式的。语音的途径一般有两种,正式的和非正式的。正正式式的的是是指指大大公公司司或或语语音音研研究究机机构构发发布布的的被被大大家家认认可可的的语语音音数数据据库库,非非正正式式的的则则是是研研究究者者个个人人用用录录音音软软件件或或硬硬件件电电路路加加麦麦克克风风随随时时随随地地录录制制的一些发音或语句。的一些发音或语句。4图3-4 语音信号处理系统框图56语语音音信信号号的的频频率率范范围围通通常常是是3003400Hz,一一般情况下取采样率为般情
4、况下取采样率为8kHz即可。即可。采采样样后后的的信信号号在在进进行行量量化化的的过过程程中中不不可可避避免免的的产产生生量量化化误误差差,一一般般可可用用量量化化信信噪噪比比来来表表示示量量化误差的大小:化误差的大小:73.2.1 语音信号的预加重处理语音信号的预加重处理 预预加加重重目目的的:为为了了对对语语音音的的高高频频部部分分进进行行加加重重,去去除除口口唇唇辐辐射射的的影影响响,增增加加语语音音的的高高频频分分辨辨率率。可通过一阶可通过一阶FIR高通数字滤波器来实现:高通数字滤波器来实现:设设n时刻的语音采样值为时刻的语音采样值为x(n),经过预加重处理后经过预加重处理后的结果为的
5、结果为 有了语音数据文件后,对语音的预处理包括:有了语音数据文件后,对语音的预处理包括:预加重、加窗分帧等。预加重、加窗分帧等。8大家有疑问的,可以询问和交流大家有疑问的,可以询问和交流可以互相讨论下,但要小声点可以互相讨论下,但要小声点可以互相讨论下,但要小声点可以互相讨论下,但要小声点9高通滤波器的幅频特性和相频特性如下高通滤波器的幅频特性和相频特性如下 10预加重前和预加重后的一段语音信号时域波形预加重前和预加重后的一段语音信号时域波形 11 预加重前和预加重后的一段语音信号频谱预加重前和预加重后的一段语音信号频谱 123.2.2语音信号的加窗处理语音信号的加窗处理 由由于于发发音音器器
6、官官的的惯惯性性运运动动,可可以以认认为为在在一一小小段段时时间间里里(一一般般为为10ms30ms)语语音音信信号号近近似似不不变变,即即语语音音信信号号具具有有短短时时平平稳稳性性。这这样样,可可以以把把语语音音信信号号分分为为一一些些短短段段(称称为为分分析析帧帧)来来进进行行处处理。理。13语音信号的分帧实现方法:语音信号的分帧实现方法:采采用用可可移移动动的的有有限限长长度度窗窗口口进进行行加加权权的的方方法法来实现的。一般每秒的帧数约为来实现的。一般每秒的帧数约为33100帧。帧。分分帧帧一一般般采采用用交交叠叠分分段段的的方方法法,这这是是为为了了使使帧帧与与帧帧之之间间平平滑滑
7、过过渡渡,保保持持其其连连续续性性。前前一一帧帧和和后后一一帧帧的的交交叠叠部部分分称称为为帧帧移移,帧帧移移与与帧帧长长的的比比值值一般取为一般取为01/2。14图图3.3给出了帧移与帧长示意图。给出了帧移与帧长示意图。15加窗常用的两种方法:加窗常用的两种方法:矩形窗,窗函数如下:矩形窗,窗函数如下:汉明汉明(Hamming)窗,窗函数如下窗,窗函数如下16矩形窗及其频谱如下矩形窗及其频谱如下17汉明窗及其频谱如下汉明窗及其频谱如下18思考:两种窗效果有何异同?思考:两种窗效果有何异同?19加窗方法示意图:加窗方法示意图:20窗长的选择窗长的选择一般选取一般选取100200(应含应含17个
8、基音周期个基音周期)。原。原因如下:因如下:当窗较宽时,平滑作用大,能量变化不大,当窗较宽时,平滑作用大,能量变化不大,故反映不出能量的变化。故反映不出能量的变化。当窗较窄时,没有平滑作用,反映了能量的当窗较窄时,没有平滑作用,反映了能量的快变细节,而看不出包络的变化。快变细节,而看不出包络的变化。21语语音音信信号号的的分分帧帧处处理理,实实际际上上就就是是对对各各帧帧进进行行某某种种变变换换或或运运算算。设设这这种种变变换换或或运运算算用用T表表示示,x(n)为为输输入入语语音音信信号号,w(n)为为窗窗序序列列,h(n)是是与与w(n)有有关关的的滤滤波波器器,则则各各帧帧经经处处理理后
9、后的的输输出出可可以以表表示为:示为:22几种常见的短时处理方法是:几种常见的短时处理方法是:1.对应于能量;对应于能量;2.,对应于平均过零率;对应于平均过零率;3.对应于对应于自相关函数自相关函数;233.3短短时平均能量时平均能量 1短时平均能量定义短时平均能量定义定义定义n时刻某语音信号的短时平均能量时刻某语音信号的短时平均能量En为:为:当窗函数为矩形窗时,有当窗函数为矩形窗时,有24若令若令 则则短时平均能量短时平均能量可以写成:可以写成:252.En特特点点:En反反映映语语音音信信号号的的幅幅度度或或能能量量随随时时间间缓缓慢变化的规律慢变化的规律。3.窗窗的的长长短短对对于于
10、能能否否由由短短时时能能量量反反映映语语音音信信号号的的幅幅度变化,起着决定性影响。度变化,起着决定性影响。如果窗选得很长,如果窗选得很长,En不能反映语音信号幅度变化不能反映语音信号幅度变化。窗选得太窄,窗选得太窄,En将不够平滑。将不够平滑。通通常常,当当取取样样频频率率为为10kHz时时,选选择择窗窗宽宽度度N=100200是比较合适的。是比较合适的。26不同矩形窗长不同矩形窗长N时的短时能量函数时的短时能量函数27短时平均能量的主要用途如下:短时平均能量的主要用途如下:1)可以作为区分清音和浊音的特征参数。)可以作为区分清音和浊音的特征参数。2)在信噪比较高的情况下,短时能量还可以作为
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第三 语音 信号 时时 分析 PPT
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【a199****6536】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【a199****6536】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。