实验2报告

华南理工大学《语音信号处理》实验报告

实验名称：基音周期检测

姓名：黄志杰

学号：201130301207

班级：11级电信2班

日期：2014年4 月23日

1.实验内容

本次实验的内容是一段语音的基音周期的检测。当今主流的基音周期检测技术主要有时域的自相关法、频域的倒谱法、时频结合的小波变换分析方法以及在其基础上的衍生算法。本文所采用的方法是自相关法。

2.实验方法

(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)=Σx(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x(n)的周期性相同。自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，而从自相关函数的第一个最大值的位置估计出信号的基音周期，这使自相关函数成为信号基音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)=Σx(n)x(n-k)

式中，n表示窗函数是从第n点开始加入。

3.实验结果

4. 实验分析

短时自相关函数法基音检测的主要原理是通过比较原始信号和它移位后的信号之间的类似性来确定基音周期,如果移位距离等于基音周期,那么两个信号具有最大类似性。基于自相关函数的算法是基音周期估计的常用方法,特别适用于噪声环境下的基音提取。自相关函数在基音周期处表现为峰值,相邻两个峰值之间的间隔即为一个基音周期。

这次实验利用短时自相关法，对语音信号的基音周期进行检测。由于这个方法的原理是比较容易理解的，所以实验起来挺有信心的，收获也比较大。经过这次实验后，掌握了基音周期检测的一种方法，也了解了一下其他的方法。虽然还不明白提取基音周期之后可以有什么作用，不过相信在后来的学习里面能够明白到个中奥妙。