目录

TOC \o "1-5" \h \z HYPERLINK \l "bookmark0" \o "Current Document" 1语音信号概述1

HYPERLINK \l "bookmark2" \o "Current Document" 1.1语音信号的基本组成1

HYPERLINK \l "bookmark4" \o "Current Document" 1.2语音信号的“短时谱” 1

HYPERLINK \l "bookmark6" \o "Current Document" 1.3基音周期2

HYPERLINK \l "bookmark8" \o "Current Document" 1?4短时分析技术2

HYPERLINK \l "bookmark10" \o "Current Document" 2语音信号的采集及清浊音分析2

HYPERLINK \l "bookmark12" \o "Current Document" 2.1语音信号的釆集2

HYPERLINK \l "bookmark14" \o "Current Document" 2.2采样分帧3

HYPERLINK \l "bookmark16" \o "Current Document" 2. 3短时能量和短时平均幅度4

HYPERLINK \l "bookmark18" \o "Current Document" 2. 4短时过零率6

HYPERLINK \l "bookmark20" \o "Current Document" 2. 5短时自相关函数8

HYPERLINK \l "bookmark22" \o "Current Document" 3心得体会10

HYPERLINK \l "bookmark24" \o "Current Document" 主要参考资料10

HYPERLINK \l "bookmark26" \o "Current Document" 附录11

1语音信号概述

1.1语音信号的基本组成

语咅信号的基本组成单位是咅素。咅素可分成“浊咅”和“清咅”两 大类。如果将不存在语音而只冇背景噪声的情况称为“无声”。那么音素 可以分成“无声”、“浊音”、“清音”三类。一个音节由元音和辅音构成。 元咅在咅节中占主要部分。所有元咅都是浊咅。在汉语普通话中，每个咅 节都是由“辅音一元音”构成的。

在信号处理小，语音按其激励形式的不同可分为2类：

浊咅

当气流通过声门时?，如果声带的张力刚好使声带发生张弛振荡式的振 荡，产生一?股准周期的气流，这一气流激励声道就产生了浊音。这种语音 信号是1种激励信号，它是由规则的全程激励产生的，其时域波形具有 准周期性，语音频率集屮在比较低的频率范围内，短时能量较高，由于语 音信号小的高频成分有高的过零率而低频有低的过零率，因此浊音的过零 率低。通常，浊咅信号可以由周期激励通过线性滤波器合成。

清音

当气流通过声门时，如果声带不振动，而在某处收缩，迫使气流高速 通过这一收缩部分而产生湍流，就得到清咅。清咅是由不规则的激励产生 的，发清音时声带不振动，其时域波形不具有周期性，自相关函数没冇 很强的H相关周期峰，其语音频率集小在较高的范围内，短时能量较低， 因而过零率较高。通常，清咅信号可由白噪声通过线性滤波器合成。

1.2语音信号的“短时谱”

对于非平稳信号，它是非周期的，频谱随时间连续变化，因此由傅里 叶变换得到的频谱无法获知其在齐个时刻的频谱特性。如果利用加窗的方 法从语音流屮取出其屮一个短段，再进行傅里叶变换，就可以得到该语音 的短时谱。

1.3基音周期

浊咅信号的周期称为基咅周期，它是声带振动频率的倒数，基咅周期 的估计称为基音检测。基音检测是语音处理屮的一项重要技术，它在冇调 语音辨意、低速率语音编码、说话人识别等方面起着非常关键的作用。但 在实现过程中，由于声门激励波形不是一个完全的周期脉冲串，再加上声 道影响去除不易、基音周期定位困难、背景噪声影响强烈等一系列因素， 基音检测而临着很大的困难。现在已有很多性能优越的基音检测算法，F1 相关基因检测算法就是一种基于语咅时域分析理论较好的算法，在这里基 于声音文件比较稳定的基础上，使用观察法获取基音周期。

1.4短时分析技术

语音信号具有时变特性，但在一个短时间范围内(一般认为在10? 30ms的短时间内)，其特性基本保持不变，即相对稳定，因而可以将其看 作是一个准稳态过程，即语音信号具冇短时平稳特性。任何语音信号的分 析和处理必须建立在“短时”的基础上。即进行“短时分析”，将语音信 号分段来分析其特征参数，其中每一段称为一 “帧”，帧长一般取为10? 30mso这样，对于整体