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.....................

(data

sub_chun

k)

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

(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。

24 取样率的基本概念

（1）时域取样率的基本概念。

（2）频域取样率的基本概念。

（3）总取样率的基本概念

25 从如下语音信号的短时谱中能得到什么信息？

答：1、快速变化，由激励信号引起的；2、慢速变化，声道滤波器的共振峰引起的；3、采用汉明窗得到的短时频谱较较矩形窗平滑。

26 倒谱分析的作用

答：（1）区分清/浊音

（2）求浊音的基音周期, 可以得到浊音的激励信号。