基于ACF的基音检测算法
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第２ ６卷 第 ５期 ２１年 １ ０１ ０月
郑 州 轻 工 业 学 院 学 报 （自 然 科 学 版 ）
ＪＵ Ｎ Ｌ Ｆ Ｈ Ｎ Ｚ Ｏ ＮＶ Ｒ ＩＹＯ ＩＨ Ｄ Ｓ Ｒ Ｎ ｔａ Ｓｉ ｃ ） Ｏ Ｒ Ａ Ｅ Ｇ Ｈ ＵＵ ＩＥ Ｓ Ｆ Ｇ Ｔ Ｎ Ｕ Ｔ Ｙ（ ａ ｒ ｃ ｎｅ ＯＺ Ｔ Ｌ Ｉ ｕｌ ｅ
ｃ ｓ ｉｇ ａ ｄ ｐ ｓ— ｒ ｃ ｓ ｉ ｇ ｔｃ ｎ ｑ ｅ ｔ ｅ ｄ ｓ ｒｍｉ ａｉ ｎ ｏ ｏ ａ ｔａ ｄ ｓ ｒ ｘ ｉ ｔ ｎ ｓ ｅ ｃ ｉｎ ｌａ ｄ ｅ ｓ ｎ ｏ ｔ ｏ ｅ ｓ ｅ ｈ ｉ ｕ ，ｈ ｉｃ ｎ ｐ ｎ ｉ ｎ ｔ ｎ ｓ ｎ ｎ ｎ ｕ ｄ ｅ ｃｔ ｉ ｐ ｅ ｈ ｓｇ ａ ｎ ｏ ａｏ
通过结合相应的预处理、 后处理技术， 可以有效地实现浊音和清音激励语音信号的 区分 以及 浊音激
励语 音信 号 的基音 周期检 测 ． 关键 词 ： 基音检 测 ； 时 自相 关 函数 ； 处理 ； 处理 短 预 后
中图分 类号 ：Ｎ １ Ｔ ９２
文献标 志码 ： Ａ
Ｐｉｃ ｅ ｅ ｔｏ ｌ ｏ ｉｈ ａ ｅ ｏ ｔ ｈ ｄ ｔ ｃｉ ｎ ａ ｇ ｒｔ ｍ ｂ ｓ ｄ ｎ ＡＣＦ
ＧＵＯ ｈ ｔ Ｓ ｕ—ｉ ＺＨＡＯ ｎ － ｕ ｎｇ， Ｍｉ ｇ ｈ ｉ
（ ｏｌ ｅｏ ｌ ｔ ａｄＩ ｏ Ｅ ｇ ，ｈｎｚｏ ｎｖｏ ｉｈ Ｉｄ， ｈｎｚｏ ５０ ２ Ｃ ｉａ Ｃ ｌｇ ｅ ｒ ｎ ｆｒ ｎ ．Ｚ ｅｇｈｕＵ ｉ ｆＬｇ ｔ ｎ．Ｚ ｅｇｈｕ４ ０ ０ ， ｈ ） ｅ ｆＥ ｃ ． ｎ ． ． ｎ
相 同 的周期 性特 征． 常将 浊 音 的声 带 振 动基 本 频 通 率 称 为基音 频 率 ， 倒 数 则 称 为 基 音 周 期 ． 音 估 其 基
计是指采用短时分析方法对语音信 号的基音频率
或基音周期进行分析估计 ， 又称作基音 检测． 基音 频率作为描述语音信号基本特性 的重要参数 ， 不仅
０ 引 言
语音 信 号 是 声 道 响 应 声 门 的 激 励 作 用 而 产 生 的输 出信 号 ． 据 声 带 的不 同状 态 ， 以将 声 门 产 根 可
声调信息 ． Ｊ 因此 ， 基音检测作 为语 音信号分 析处
理 中 的基 本组 成部 分 ， 涉 及 的 理论 和方 法 在 语 音 其
信号的处理中具有重要作用．
目前 常 用 的 基 音 频 率 检 测 方 法 大 致 分 为 ３ 类 ， 即波形估 计法 、 关 处 理 法 和变 换 法 ． 中波 相 其 形 估计 法实 现原 理简 单 ， 是 往 往 会 引入 较 大 的误 但 差； 变换 法算 法较 为 复 杂 ， 增 加 实 际运 算 的难 度 ； 会 相 关处 理法 算 法 实 现 简 单 、 测 精 度 高 ， 此 成 为 检 因 常用 的基音 周 期 的 检 测 方 法 ． 于 此 ， 文 拟 采 用 鉴 本
Ｖ０ ． ６ Ｎｏ ５ １２ ．
０ｃ ． ２ ｔ ０１１
文章编号 ：０ ４— ４ ８ ２ １ ）５— ０ ４— ４ １０ １７ （ ０ １ ０ ０ ３ ０
基 于 Ａ Ｆ的基 音检 测 算 法 Ｃ
郭淑 婷 ， 赵 明辉
（ 州轻工 业 学院 电气信 息 工程 学院 ，河 南 郑 州 ４００ ） 郑 ５０ ２ 摘 要 ： 出 了基 于短 时 自相 关函数 （ Ｃ ） 提 Ａ Ｆ 的基 音检 测 算 法 ， 利 用修 正 的 Ａ Ｆ对 此算 法进 行 改进 ， 并 Ｃ
相 关处 理 法 ， 于短 时 自相 关 函数 （ Ｃ ） 提 出一 基 ＡＦ ，
生的激励信号分 为清音激励和浊音激励． 中， 其 不 是通过声带振动产生 的输入信号是清音激励 ， 而浊
音 激励 是通 过声 带 的周 期 性 振 动产 生 的输 入 信 号 ．
wenku.baidu.com
因此 ， 由浊音激励产生的语音信号与声带振动具有
Ａｂｔａ ｔＡ ｐｔ ｅｅｔ ｎ ａ ｏ ｔｍ ｂ ｓｄｏ ｕｏｃｒ ｌｔ ｎｆｎｔ ｎ（ Ｃ ｓｒｃ ： ｉ ｈ ｄ ｔ ｉ ｌ ｒｈ ａｅ ｎ ａｔ—ｏｒ ａ ｏ ｕ ｃ ｏ Ａ Ｆ）ｗ ｓｐｏ ｏｅ ｎ ｍ－ ｃ ｃ ｏ ｇｉ ｅ ｉ ｉ ａ ｒｐｓｄ ａｄ ｉ
ｐｒｖ ｍｅ ｔｃ ｎ ｂｅ ａ ｈｉｖ ｄ ｂ ｈ ｓ ｆｔ ｅ ｍｏ ｉ ｅ ｏ ｅ ｎ ａ ｃ ｅ ｅ ｙ ｔ ｅ ｕ ｅ ｏ ｈ ｄ ｆ ｄ ＡＣＦ． ｃ ｒ ｉ ｏ ＡＣＦ ｉ ｃ ｍｂ ｎａｉｎ ｗｉ ｒ ｐ ｏ ｉ Ａｃ ｏ ｄｎｇｔ ｎ ｏ ｉ ｔｏ ｔ ｐ ｅ－ ｒ — ｈ
第 ５期
郭淑婷 ， ： 等 基于 Ａ Ｆ的基音检测算法 Ｃ
ｐ ｔｈ ｄ ｔｃｉ ｎ ｏ ｏ ａ ｔｅ ｃｔｔｏ ｐｅ ｃ ｉｎａ ａ ｅ ｃ ｍｐ ｅｅ ｆｅ ｔ ｅｙ． ｉｃ ｅｅ ｔ ｆｓ ｎ ｎ ｘ ｉａｉ ｎ ｓ ｅ ｈ ｓｇ ｌｃ ｎ ｂ ｏ ｌｔｄ ｅｆｃ ｉ ｌ ｏ ｖ Ｋｅ ｒ ｓ： ｔ ｈ ｄｅｅ ｔｏ ＡＣＦ； ｒ — ｒ ｃ ｓ ｉ ｇ； ｏ ｔｐ ｏ ｅ ｓｎ ｙ ｗｏ ｄ ｐｉ ｔ ｃｉｎ； ｃ ｐ ｅ ｐ ｏ ｅ ｓｎ ｐ ｓ— ｒ ｃ ｓ ｉ ｇ
表征 了浊 音激 励 的本 质 特 征 ， 还包 含 了汉 语 音 节 的
收稿 日期 ：０ １ ０ ２ １ — ６—１ ４
种基音 检测 算法 ．
１ 相关处 理法的原理实现
由于 自相 关 函数 抗 噪性 能较 强 ， 别 适 于 噪 声 特
作者简介 ： 郭淑婷 （ ９２ ） 女 ， １８ 一 ， 河南省新 乡市人 ， 州轻 工业学院助教 ， 郑 硕士 ， 主要研 究方向为信 号与信 息处理
郑 州 轻 工 业 学 院 学 报 （自 然 科 学 版 ）
ＪＵ Ｎ Ｌ Ｆ Ｈ Ｎ Ｚ Ｏ ＮＶ Ｒ ＩＹＯ ＩＨ Ｄ Ｓ Ｒ Ｎ ｔａ Ｓｉ ｃ ） Ｏ Ｒ Ａ Ｅ Ｇ Ｈ ＵＵ ＩＥ Ｓ Ｆ Ｇ Ｔ Ｎ Ｕ Ｔ Ｙ（ ａ ｒ ｃ ｎｅ ＯＺ Ｔ Ｌ Ｉ ｕｌ ｅ
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通过结合相应的预处理、 后处理技术， 可以有效地实现浊音和清音激励语音信号的 区分 以及 浊音激
励语 音信 号 的基音 周期检 测 ． 关键 词 ： 基音检 测 ； 时 自相 关 函数 ； 处理 ； 处理 短 预 后
中图分 类号 ：Ｎ １ Ｔ ９２
文献标 志码 ： Ａ
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（ ｏｌ ｅｏ ｌ ｔ ａｄＩ ｏ Ｅ ｇ ，ｈｎｚｏ ｎｖｏ ｉｈ Ｉｄ， ｈｎｚｏ ５０ ２ Ｃ ｉａ Ｃ ｌｇ ｅ ｒ ｎ ｆｒ ｎ ．Ｚ ｅｇｈｕＵ ｉ ｆＬｇ ｔ ｎ．Ｚ ｅｇｈｕ４ ０ ０ ， ｈ ） ｅ ｆＥ ｃ ． ｎ ． ． ｎ
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计是指采用短时分析方法对语音信 号的基音频率
或基音周期进行分析估计 ， 又称作基音 检测． 基音 频率作为描述语音信号基本特性 的重要参数 ， 不仅
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信号的处理中具有重要作用．
目前 常 用 的 基 音 频 率 检 测 方 法 大 致 分 为 ３ 类 ， 即波形估 计法 、 关 处 理 法 和变 换 法 ． 中波 相 其 形 估计 法实 现原 理简 单 ， 是 往 往 会 引入 较 大 的误 但 差； 变换 法算 法较 为 复 杂 ， 增 加 实 际运 算 的难 度 ； 会 相 关处 理法 算 法 实 现 简 单 、 测 精 度 高 ， 此 成 为 检 因 常用 的基音 周 期 的 检 测 方 法 ． 于 此 ， 文 拟 采 用 鉴 本
Ｖ０ ． ６ Ｎｏ ５ １２ ．
０ｃ ． ２ ｔ ０１１
文章编号 ：０ ４— ４ ８ ２ １ ）５— ０ ４— ４ １０ １７ （ ０ １ ０ ０ ３ ０
基 于 Ａ Ｆ的基 音检 测 算 法 Ｃ
郭淑 婷 ， 赵 明辉
（ 州轻工 业 学院 电气信 息 工程 学院 ，河 南 郑 州 ４００ ） 郑 ５０ ２ 摘 要 ： 出 了基 于短 时 自相 关函数 （ Ｃ ） 提 Ａ Ｆ 的基 音检 测 算 法 ， 利 用修 正 的 Ａ Ｆ对 此算 法进 行 改进 ， 并 Ｃ
相 关处 理 法 ， 于短 时 自相 关 函数 （ Ｃ ） 提 出一 基 ＡＦ ，
生的激励信号分 为清音激励和浊音激励． 中， 其 不 是通过声带振动产生 的输入信号是清音激励 ， 而浊
音 激励 是通 过声 带 的周 期 性 振 动产 生 的输 入 信 号 ．
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因此 ， 由浊音激励产生的语音信号与声带振动具有
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第 ５期
郭淑婷 ， ： 等 基于 Ａ Ｆ的基音检测算法 Ｃ
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１ 相关处 理法的原理实现
由于 自相 关 函数 抗 噪性 能较 强 ， 别 适 于 噪 声 特
作者简介 ： 郭淑婷 （ ９２ ） 女 ， １８ 一 ， 河南省新 乡市人 ， 州轻 工业学院助教 ， 郑 硕士 ， 主要研 究方向为信 号与信 息处理