第31卷總第80期 西北民族大學學報(自然科學版) V01．31．No．4 1 0年1 2 0 2月 Journal of Nonhw銘t University for Nationalities(Natural Science) Dec，2010 自相關基頻提取算法的MATLAB實現 馬效敏1，鄭文思2，陳 琪2 (西北民族大學科研處，甘肅蘭州730030；2．中國民族信息技術研究院，甘肅蘭州730030) 孽膊-聘妒掣摩護-庸、護岬—b序妒峰庸護崢高、。，磚、—氣—昏尊舟崢舟、-，南 [摘要]在對自相關基音檢測算法進行分析的基礎上，對自相關基頻提取算法進行了探討．考慮到檢測準確度和 檢測速率兩方面的因素，結合帶通濾波及三電平削波模塊，設計了基于Madab的估計方法，然后通過對一段具體的語音 進行處理，得到了比較準確的濁音語音的基音周期．實驗證明。該方法簡單有效． 【關鍵詞]Matlab；基音檢測；自相關函數；三電平削波 [中圖分類號】TP391 [文獻標識碼]A [文章編號]1009—2102{2010104—0054—05 O引言 基頻是指濁音發聲過程中聲帶振動的頻率．它是語音信號中的重要參數之一，在語音識別、語音合 成和語音編碼中有廣泛的應用．由于語音信號變化十分復雜，聲門激勵信號并不是一個完全周期的序 列、不同發聲類型聲帶振動的復雜性和不同信號在反映聲帶振動時的差異有時會嚴重影響到激勵信號 的基頻檢測．同時，基音周期變化范圍大，從老年男性的80 Hz到兒童女性的500 Hz。接近三倍頻程．這 些困難使得基頻檢測一直沒有得到很好的解決，所以雖然已經提出各種各樣的基音檢測算法，如自相關 函數(ACF)法、峰值提取算法(PPA)、平均幅度差函數(AMDF)法等及基于它們的改進算法，但沒有一 種算法，在各種環境條件下對各類人群都能獲得滿意的檢測結果． 此外，聲道特性與基音周期估計有關，會對基頻提取造成一定干擾．從語音信號中去除聲道的影 響，直接取出僅與聲帶振動有關的聲源信息并非易事．聲道共振峰可能強烈改變聲門波形的結構，從而 嚴重影響激勵信號的諧波結構 ，給基音檢測造成困難．因此，減少聲遭共振峰的影響對基頻提取尤為 重要．減少共振峰影響通常可用的方法：①采用帶通濾波．②采用中心削波． 本文在采用濾波和削波的基礎上，對用自相關函數提取語音基頻進行了探討．對于一段具體的語 音信號先通過帶通濾波去掉語音信號中的高次共振峰，然后從語音信號中選取一段樣本并將樣本中獲 得的語音樣值點分為若干個語音幀；再經過三電平削波濾除大多數次要的峰，只保留明顯的周期性的 峰．再用自相關函數求出自相關序列，并把自相關序列的周期轉化為頻率．最后通過中值平滑進行后處 理，平滑掉半頻點、倍點和隨機錯誤點，較準確地提取出濁音語音信號的基音頻率． 1 基頻提取算法原理 自相關函數的性質：若原信號具有周期性，那么它的自相關函數也具有周期性，并且周期與原信號 的周期相同．清音信號沒有周期性，它的自相關函數R(”會隨著k的增大呈衰減趨勢．濁音信號具有 準周期性，它的R(k)在基音周期整數倍上有很大的峰值，通常取第一最大峰值點為基音周期點．自相 關函數法基音檢測正是利用這一性質對語音信號進行基音檢測的，同時結合濾波和三電平削波及 [收稿日期]2010—10—20 [作者簡介]馬效敏(1967一)，男，甘肅臨夏人，講師，主要從事計算機應用技術方面的研究 _。——54--——

萬方數據

總結

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