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1、实验二语音信号的基音周期提取一、实脸目的1、熟练运用MATLAB软件的运用，学习通过MATLAB软件编程来进行语咅信号的基因周期提取。2、掌握语音信号的基音周期提取的方法，实现其中一种基频提取方法。3、学会用自相关法进行语音信号的莶因检测。二、实验仪器设备及软件HPD538、MATLAB三、实验原理浊音信号的A相关函数在基因周期的整数倍位置上出现峰值，而清音的自相关函数没有明显的峰伉出现。因此检测自相关函数是否有峰伉就可以判断是清音还足浊音，而峰-峰伉之间对应的就是基音周期。影响从自相关函数中正确提取基咅周期的最主要原因是声道响应。当基咅的周期性
2、和共振峰的周期性混在一起时，被检测出來的峰值可能会偏离原來峰值的真实位置。另外，在某些浊音中，第一共振频率付能会等于或低于基音频率。此时，如果其幅度很高，它就W能在自相关函数屮产生一个峰值，而该峰值又可以同基音频率的峰值相比拟。1、自相关函数对于离散的语音信号x(n),它的自相关函数定义为：R(k)=Sx(n)x(n-k),如果信号x(n))具有周期性，那么它的自相关函数也具有周期性，而且周期与信号的周期性相同。向相关函数提供了一种获取周期信号周期的方法。在周期信号周期的整数倍上，它的自相关函数可以达到最大值，因此可以不考虑起始时间，而从自相关函
3、数的第一个最人值的位置估计山信号的基咅周期，这使自相关函数成为信号基咅周期估计的一种工具。2、短时自相关函数语音信号是非平稳的信号，所以对信号的处理都使用短时自相关函数。短时自相关函数是在信号的第N个样本点附近用短时窗截取一段信号，做自相关计算所得的结果Rm(k)=Lx(n)x(n-k)式中，n表示窗函数是从第n点开始加入。3、算法通过对ft相关基音检测原理的分析，考虑到检测准确度和检测速率2方面的因素，提出了算法实现方案，并对算法进行了Matlab编程实现。算法包含6个功能模块:带通滤波、取样、分帧、短时能量分析、相关运算、基音检测。语音信号图
4、2.1基音检测框图语音信号,图2.1基音检则框图四、实验步骤及程序(1)实验步骤1、取一段录音作力音频样本。2、对样本音频进行采样。3、对采样后样本音频进行分帧。4、对每一帧求短吋自相关函数5、算出对应周期。6、进行带通滤波去除野点。(2)语音信号基音周期提取的程序流程阁:图22语音信号基音周期提取的程序流程图图2.2语咅信号基咅周期提取的程序流程图(3)实验源程序[x,fs]=wavread(11.wav1);[f0]=pitch_sift(x,0.38,fs);plot(f0);pitch_sift定义%[fO]=pitch_sift(x,T
5、HRESHOLD,SAMP_FREQ,FRAME_SIZE,STEP_SIZE)%THRESHOLDisanoptionalargumentbetween0and1forvoiced-unvoiced%decision,defultis0-38%FRAME一SIZEistheframesize(non-overlapping)fortheshorttimeanalysis.defultis200%STEP_SIZEisthestepsizebetweensuccessiveframes.defultis100.%Pitchestimationby
6、Autocorrelationmethod%function[f0,p_voice]=%LeventArslanAugust4,1996pitch_sift(x,THRESHOLD,SAMP_FREQ,FRAME_SIZE,STEP_SIZE);ifisstr(x),x=readsp(x);end;nargin<4,FRAME_SIZE=SAMP_FREQ*25/1000;end;%25msnargin<5,STEP一SIZE=0.4*FRAME_SIZE;end;%10msnargin<3,SAMP_FREQ=16000;end%oldis80
7、00nargin<2,THRESHOLD=0.28;end%oldis0.38ififififnorm=FRAME_SIZE/256;P=ceil(SAMP_FREQ/2000);0.00510.00200.0003];2.5295-0.70530.0838];M=P;b=[0.00030.00200.00510.0068a=[1.0000-3.57945.6587-4.9654z=frame(x,*zc*,SAMP_FREQ,FRAMESIZE,STEP_SIZE);%zisnumberofzerocrossingsinxx=x(:);%mak
8、ethexinx1[m,n]=size(x);len=length(x);iflen>2*FRAME_SIZEnum_frames=fl
