开题报告--基于滤波器组的语音分析与合成方法研究.docxVIP

毕业设计(论文)开题报告题　　目基于滤波器组的语音分析与合成方法研究学生姓名班级学号专业通信工程一、对指导教师下达的课题任务的学习与理解语音分析与合成是利用数字信号相关技术对语音信号进行处理的的技术。随着语音技术和数字信号处理技术的发展，现阶段，常见的语音应用有几方面：语音有哪些信誉好的足球投注网站、语音输入法、语音教育评测。一些基于语音分析和合成的语音技术已经实现商用，如Gtalk，米聊，微信，QQ，MSN 等等。另外，语音技术在物联网工程也有广泛的应用，语音认证登陆，语音导航，语音定位 等等。目前，我们所完成的语音产品还都处于最初级的应用，在识别上还有待提高，需要考虑离线状态下语音识别问题。待到时机成熟之时，语音将可以形成跨屏、跨平台，标准化的交互方式，实现智能语音技术在各类场景中的应用。语音分析与合成技术基本概述:语音具有被称为声学特征的物理性质。语音既是人的发音器官发出来的一种声波，它就个其他各种声音一样，也具有声音的物理属性。它具有以下一些特性：?1.音质，它是一种声音区别与其他声音的基本特征。?2.?音调，就是声音的高低。音调取决于声波的频率：频率快则音调高，频率慢则音调低?3 .声音的强弱，音强及音量，又称响度。它是由声波振动幅度决定的。?4.声音的长短，也称音长，它取决于发音持续时间的长短。语音信号最主要的特性是随时间而变化的，是一个非平稳的随机过程。但是，在一个较短的时间内语音信号的特征基本保持不变，这是语音信号处理的一个重要出发点。我们可以采用平稳过程的分析处理方法来处理语音。语音信号分析可分为时域，频域，倒频域等，时域分析方法简单，运算小。随着傅里叶等变换的应用，频域分析更加直观，物理意义更加明显。语音分析与合成的实现形式很多，基于滤波器组，基于正弦式，基于AR模型，基于DSP芯片,基于同态滤波实现的语音分析与合成 等等。在语音的合成阶段可能会出现回声，回声是一种物理现象。当直达声结束后，声音经过其他物体反射，折射，又返回来收到的声波叫做回声。当直达声和回声之间的时间差在S以上时，人耳可以很清楚地把他们区分开。相反，当直达声和回声之间的时间差在S以下时，回声不但不妨碍听音，反而使声音更洪亮。二、阅读文献资料进行调研的综述语音分析。在分析阶段是求语音的短时傅氏变换（STFT），并将其看做是通过一滤波器组的输出。短时傅立叶变换主要用于语音分析合成系统，它将语音流分成一段一段（帧）进行处理，语音信号在10—30ms之间是平稳的（一般取20ms为帧长），抽样加窗处理，其逆变换可以精确地恢复语音波形；合成阶段是利用滤波器组求和法（FBS）由STFT重建该语音信号。短时傅立叶变换（1）其中，：输入信号序列：窗函数的低通实现过程：冲击响应w(n)（图1）根据欧拉公式：=-j,可以把乘以x(m)或者w(m),此外，根据傅里叶变换的性质得到x(m)频谱左右搬移，即相当于乘以了带通滤波器所以，若令ω＝2πk/N，则得离散的短时傅里叶变换,它是在频域的取样. （2）当ω或k固定时，Xn(k)看做是时间n的函数。它们是信号序列和窗口函数序列的卷积，此时窗口的作用相当于一个滤波器.窗宽度N、抽样周期T和频率分辨率Δf之间存在下列关系Δf＝1/NT窗口宽度↑→频率分辨率↑ 时间分辨率↓窗口宽度↓→频率分辨率↓ 时间分辨率↑所以，时域加窗函数的形状、长度等参数选取对语音分析与合成效果会产生影响，实验中在去验证。带通滤波器组实现过程：N个中心频率处于的滤波器组成的滤波器组.x(n) . . . （图2）实验中主要验证h(n)及其频谱的参数变化对语音分析与合成产生什么样的影响。合成阶段:利用滤波器组求和法（FBS）由STFT重建该语音信号。对离散频谱在进行傅里叶运算。实验过程：改变窗口函数的参数（形状，长度），改变虑波器组各通道的参数（增益，相位），看比较输出的结果。Nwy (3) = = =* =*w其中，=N, =w（4）经计算，y此时，h(n)=Nw图2….. ….. Nwyx(n) . . . ….. （图3）Nwy==(5)h(n)图2的简略图为：Nwy（图4）H=Nw输出滤波器A/D转换STFT语音获取三、根据任务书的任务及文献调研结果，初步拟定的执行（实施）方案STFT反变换D/A转换语音恢复四、计划和安排：1、第11－12周，开题调研。阅读文献资料，理解毕设要求，撰写开题报告。2、第13－17周，学习语音信号处理的基础知识，了解语音分析/合成的主要技术。学习C或MATLAB编程，掌握对语音信号进行编程处理的方法；完成英文资料翻译。3、第18