聽覺模型與語音信號處理方法的研究.pdf

1、語音信號處理中，線性預(yù)測分析技術(shù)廣泛應(yīng)用于綜合濾波器、感覺加權(quán)濾波器以及對數(shù)增益濾波器，并且發(fā)揮著極其重要的作用。本文以提高編碼算法的合成語音質(zhì)量為目的對G728算法進(jìn)行改進(jìn)，提出了一種混合H-LPC(Auditory-Acoustic-Hybrid-LPC)系數(shù)，兼具聽覺特性與聲學(xué)特性。實(shí)驗(yàn)表明，提出的H-LPC可以改善合成語音的質(zhì)量，對編碼算法的研究有積極意義。
　　 本文首先介紹了H-LPC的求解算法，LPC美爾倒譜系數(shù)(

2、LPCMCC)是基于聲學(xué)模型產(chǎn)生的，而美爾倒譜系數(shù)(MFCC)是基于聽覺系統(tǒng)產(chǎn)生的，以二者的區(qū)別和聯(lián)系為基礎(chǔ)，求得H-LPC。本文圍繞LPC的倒譜系數(shù)(LPCC)推導(dǎo)得出美爾倒譜系數(shù)(LPCMCC)的公式而展開，詳細(xì)介紹并演示了公式的正向推導(dǎo)和逆向推導(dǎo)?；谠矸治雠c算法實(shí)現(xiàn)的不同，采用MFCC系數(shù)調(diào)整LPCMCC系數(shù)，使之能夠最大程度地保留聲學(xué)特性的同時(shí)，引入并增強(qiáng)其聽覺特性，根據(jù)前述公式的逆推，再把這種聽覺特性反饋到調(diào)整之后的LPC

3、系數(shù)上，即H-LPC系數(shù)。
　　 本文對LPC系數(shù)進(jìn)行了PSD功率譜密度估計(jì)檢測，目的是檢測H-LPC系數(shù)在加入聽覺特性后，聲學(xué)特性是否損耗以及損耗的程度。為了實(shí)驗(yàn)結(jié)果易于比較，選用AR模型功率譜估計(jì)中的Yule-Walker法估計(jì)LPC與H-LPC的PSD，選用周期圖法求解原始語音的PSD。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，H-LPC的PSD與傳統(tǒng)LPC的PSD相比，呈現(xiàn)出一定程度的減弱，但是已經(jīng)基本達(dá)到目前LPC的應(yīng)用要求，對于原始語音PSD的

4、擬合度達(dá)到了90％以上。
　　 具有后向基音檢測的LD-aCELP編碼算法，以降低碼率為目的對G.728算法進(jìn)行了改進(jìn)，編碼速率由16kbit/s降低至8kbit/s。本文在LD-aCELP編碼算法的基礎(chǔ)上，將H-LPC系數(shù)加入其綜合濾波器中，得到合成語音，然后進(jìn)行收聽以及PESQ檢測。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，改進(jìn)后的算法比LD-aCELP算法的合成語音質(zhì)量高，加入H-LPC的LD-aCELP算法的平均信噪比SNR值和PESQ值都有所改進(jìn)