语音信号处理复习题

语音信号处理复习题

1 由下面的WAV文件读出语音的编码信息：

52 49 46 46 A4 9A 7B 01 57 41 56 45 66 6D 74 20

10 00 00 00 01 00 02 00 44 AC 00 00 10 B1 02 00

04 00 10 00 64 61 74 61 80 9A 7B 01 42 FF 35 FC

E2 FE 07 00 E7 FE AF 03 5F FF 65 01.....................

2 画出语音信号的产生模型，简述语音的产生过程。

语音的形成过程—空气由肺部排入喉部，经过声带进入声道，最后由嘴辐射出声波，形成语音。

3 为生么语音信号要进行“短时”分析。

答：语音信号特性是随时间变化的，是一个非平稳的随机过程，但在一个短时间范围内其特性基本保持不变，即语音信号具有“短时平稳性”，因而可将语音信号看成准平稳过程，对其进行短时分析.

4 语音信号的时域分析方法有那些?

答：短时能量，短时平均过零率，短时自相关函数

5 语音信号频率范围是多少？

答：语音信号的频率大约在20Hz~20KHz。

6 什么是浊音的基音频率(F0)？男性、女性和儿童的F0大致分布在什么范围。

答：浊音的基音频率(F0)：声带张开和闭合一次的时间的倒数。由声带的尺寸、特性和声带所受张力决定。F0的大小决定了声音的高低，称为音高。

男性的F0大致分布在:60-200Hz,女性和儿童的F0大致分布在：200-450Hz

7 可以认为多长的时间范围内，语音信号是平稳信号。

答：10-30ms

8 电话语音的采样率为8kHz；纯语音在进行计算机录入时，一般采样率在15kHz~20kHz左

右；音乐的采样率可以高达44kHz。

9 如何利用语音信号的时域分析方法进行清、浊判断。

答：1、短时能量分析依据：是基于语音信号幅度随时间变化》清音段幅度小，其能量集中高频段；浊音段幅度较大，其能量集中低频段;

2、平均幅度分析的依据：清音段幅度小，浊音段幅度较大。

3、短时平均过零率：浊音平均过零率低，集中在低频段；清音过零率高，集中在高

频段。

4、短时自相关函数：浊音语音的自相关函数具有一定的周期性；

清音语音的自相关函数不具有周期性，类似噪声，有点如语音信号本身

10 通过对语音信号进行分析，可以提取到那些特征参数（列举出三个以上）。

答：短时能量和短时平均幅度，短时平均过零率，短时自相关函数

11 人的发音器官包括那些。

答：人体发音器官—肺、气管、喉（包括声带）和声道。

12、傅立叶分析在信号处理中有什么意义？

答：1、它是分析线性系统和平稳信号和稳态信号特性的强有力手段。

2、以复指数函数为基函数的正交变换，理论完善，计算方便，概念容易理解。

3、傅里叶分析可以使信号的某些特性变得很明显。语音信号的频谱具有非常明显的语

言学意义，可以获得重要的语音特征（如共振峰频率和带宽等），

13 文语转换系统（TTS）属于那种语音合成系统。

答：规则语音合成系统

14 语音的共振峰是如何形成的？

答：气流流过声道时犹如通过了一个具有某种谐振特性的腔体，放大某些频率，在频谱上形成相应位置的峰起，称为共振峰。

15 同态信号处理也称为同态滤波，画出同态滤波中特征系统框图

16 语音合成的分类及特点，举出一个语音信号参数合成的例子。

1、波形合成法

特点：简单/小词汇(报站器)

2、参数合成法

特点：可以合成大词汇(字典)

3、规则合成法

特点：实现难度较大

如TTS系统（文语转换系统）

17 画出实现语音信号时频语音增强功能的框图。

18 什么是语音信号的“短时”处理方法。

答：语音信号的能量是一种随时间变化的信号，可能是浊音激励也可能是清音激励，浊音的基音周期以及信号幅度等语音参数也都对时间变化，但这种变化时缓慢的，在一小段时间内10-30ms，语音信号近似不变。于是，我们把变化的语音信号分成一些相继的段时间段来处理。而每一段时间具有固定的特性，这种方法称为“短时”处理方法。

19 语音信号短时能量分析的用途

答： 1、区分清音段与浊音段； 2、区分声母和韵母；

3、在高信噪比下，区分无声与有声的分界；

4、区分连字的边界；

5、用于语音识别。

20 短时自相关函数的物理意义，性质，作用。

答：物理意义

确定两个信号在时域内的相似性,用于研究信号本身。表示方法

h(n)

性质：

(1)对称性 R（k）= R（-k）

(2)在k = 0处为最大值，即对于所有k来说，|R(k)|≤R(0)

(3)对于确定信号，值R(0）对应于能量，而对于随机信号，R(0）对应于平均功率

作用:

a.区分清/浊音

浊音语音的自相关函数具有一定的周期性。

清音语音的自相关函数不具周期性，类似噪声，与其本身相似。

b.估计浊音语音信号的周期，即估计基音周期。

21利用短时自相关函数进行语音分析时要注意的问题

22 语音信号傅里叶分析的作用（p41）

在语音信号处理中，傅立叶表示在传统上一直起主要作用。其原因一方面在于稳态语音的产生模型由线性系统组成，此系统被一随时间作周期变化或随机变化的源所激励，因而系统输出频谱反映了激励与声道频率响应特性。另一方面，语音信号的频谱具有非常明显的语言声学意义，可以获得某些重要的语音特征。同时，语音的感知过程与人类听觉系统具有频谱分析功能是密切相关的

23 短时傅里叶变换的滤波器的解释。

()()()()m

n

h

k

m

x

m

x

k

R

m

k

n∑

+∞

-∞

=

-

-

=