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MATLAB在语音信号分析与合成中的应用 中文pdf扫描版[198MB]

软件大小:198MB

软件语言:简体中文

软件授权:免费软件

软件类别:编程辅导

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更新时间:2019-06-17

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语音信号处理是数字信号处理的一个重要分支。本书含有许多数字信号处理的方法和MATLAB函数。全书共10章。第1~4章介绍语音信号处理的一些基本分析方法和手段,以及相应的MATLAB函数;第5~9章介绍语音信号预处理和特征的提取,包括消除趋势项和基本的减噪方法,以及端点检测、基音的提取和共振峰的提取,并利用语音信号处理的基本方法,给出了多种提取方法和相应的MATLAB程序;第10章结合各种参数的检测介绍了语音信号的合成、语音信号的变速和变调处理,还介绍了时域基音同步叠加(TDPSOLA)的语音合成,并给出了相应的MATLAB程序。附录A中给出了调试复杂程序的方法和思路。

目录

第1章语音的产生和感知11.1发声器官11.2语音信号的数字模型21.2.1激励模型31.2.2声道模型41.2.3辐射模型71.3语音的感知71.3.1人耳的构造71.3.2听觉感受性81.3.3掩蔽效应81.3.4响度101.3.5音高11第2章语音信号的时域、频域特性和短时分析技术122.1MATLAB中的语音信号分帧122.2语音分析中的窗函数152.3语音信号短时时域处理162.3.1短时能量和短时平均幅度162.3.2短时平均过零率182.3.3短时自相关函数192.3.4短时平均幅度差函数202.4语音信号短时频域处理212.4.1短时傅里叶变换的定义222.4.2语谱图252.4.3短时功率谱密度27第3章语音信号在其他变换域中的分析技术和特性303.1语音信号的同态处理和倒谱分析303.1.1同态处理的基本原理303.1.2复倒谱和倒谱313.2离散余弦变换343.3Mel频率倒谱系数的分析373.3.1Mel滤波器组373.3.2MFCC特征参数提取383.4小波和小波包变换433.4.1小波变换433.4.2小波包变换443.4.3小波包算法453.4.4MATLAB中一维小波和小波包变换函数463.4.5MATLAB语音信号小波和小波包变换的例子493.5EMD的基本理论和算法533.5.1EMD的基本概念533.5.2EMD的基本原理553.5.3EMD法的完备性和正交性573.5.4基于EMD的Hilbert变换的基本原理和算法593.5.5EMD法的MATLAB函数60参考文献61第4章语音信号的线性预测分析624.1线性预测分析的基本原理624.1.1信号模型624.1.2线性预测方程的建立644.1.3语音信号的线性预测分析654.2线性预测分析自相关和自协方差的解法664.2.1自相关法664.2.2协方差法714.3线性预测分析格型法的解法724.3.1格型法的基本原理724.3.2格型法的求解744.4线性预测导出的其他参数784.4.1预测误差及其自相关函数794.4.2反射系数和声道面积794.4.3线性预测的频谱和预测误差滤波器A(z)多项式的根814.4.4线性预测倒谱834.5线谱对的分析法864.5.1LSP的定义和特点874.5.2LPC到LSP参数的转换894.5.3LSP参数到LPC的转换91参考文献95第5章带噪语音和预处理965.1纯语音和带噪语音965.2信噪比965.3带噪语音的产生975.4语音信号的预处理一——消除趋势项和直流分量1015.4.1最小二乘法拟合趋势项的原理1025.4.2最小二乘法拟合消除趋势项的函数1035.5语音信号的预处理二——数字滤波器1055.5.1IIR低通、高通、带通和带阻滤波器的设计1055.5.2FIR低通、高通、带通和带阻滤波器的设计109参考文献116第6章语音端点的检测1176.1双门限法1176.2双门限法的改进和推广1236.2.1噪声的影响1236.2.2平滑处理1256.2.3双参数的双门限检测法1276.2.4单参数的双门限检测法1296.3相关法的端点检测1316.3.1自/互相关函数最大值的端点检测1316.3.2归一化自相关函数的端点检测1346.3.3自相关函数主副峰比值的端点检测1366.3.4自相关函数余弦角值的端点检测1386.4方差法的语音端点检测1416.4.1频带方差的端点检测1416.4.2均匀子带分离频带方差的端点检测1426.4.3频域BARK子带方差的端点检测1436.4.4小波包BARK子带方差的端点检测1456.5谱距离法的端点检测1486.5.1对数频谱距离的端点检测1496.5.2倒谱距离的端点检测1516.5.3MFCC倒谱距离的端点检测1536.6谱熵在端点检测中的应用1556.6.1谱熵法的端点检测1556.6.2谱熵法端点检测的改进1566.7能零比和能熵比的端点检测1596.7.1能零比的端点检测1596.7.2能熵比法的端点检测1616.8小波变换和EMD分解在端点检测中的应用1626.8.1小波变换在端点检测中的应用1626.8.2EMD分解在端点检测中的应用1646.9低信噪比时的端点检测1676.9.1噪声的估算1686.9.2基本谱减法和方差法的端点检测1706.9.3多窗谱估计谱减法和能熵比法的端点检测172参考文献174第7章语音信号的减噪1767.1自适应滤波器减噪1767.1.1LMS算法基本原理1767.1.2基本LMS自适应算法1787.1.3LMS的自适应陷波器1817.2谱减法减噪1847.2.1基本谱减法1847.2.2改进的谱减法1877.3维纳滤波法减噪1957.3.1维纳滤波的基本原理1957.3.2维纳滤波减噪的具体步骤和函数WienerScalart961977.3.3维纳滤波的MATLAB例子199参考文献201第8章基音周期的估算方法2028.1基音周期提取的预处理2038.1.1基音检测中的端点检测2038.1.2基音检测中的带通滤波器2048.2倒谱法的基音检测2058.2.1倒谱法基音检测原理2058.2.2倒谱法基音检测的MATLAB程序2068.2.3简单的后处理方法2078.3短时自相关法的基音检测2098.3.1短时自相关函数法2098.3.2中心削波的自相关法2118.3.3三电平削波的互相关函数法2128.3.4基于自相关函数法提取基音的MATLAB程序2148.4短时平均幅度差函数的基音检测2158.4.1短时平均幅度差函数法2158.4.2改进的短时平均幅度差函数法2178.4.3循环平均幅度差函数法2188.4.4基于平均幅度差函数法提取基音的MATLAB程序2208.4.5自相关函数法和平均幅度差函数法的结合2218.5线性预测的基音检测2238.5.1线性预测倒谱法2238.5.2简化逆滤波法2258.6基音检测的进一步完善2278.6.1主体延伸法的原理和方法2288.6.2主体延伸基音检测法的步骤2298.6.3端点检测和元音主体的检测2308.6.4元音主体的基音检测2328.6.5计算延伸区间和长度2398.6.6在延伸区间进行基音检测2418.6.7主体延伸基音检测法的MATLAB程序2488.7带噪语音中的基音检测2518.7.1小波自相关函数法2518.7.2谱减自相关函数法2538.7.3谱减法与主体延伸法相结合255参考文献258第9章共振峰的估算方法2599.1预加重和端点检测2599.1.1预加重2599.1.2端点检测2609.2倒谱法对共振峰的估算2609.2.1倒谱法共振峰估算的原理2609.2.2倒谱法共振峰估算的MATLAB程序2619.3LPC法对共振峰的估算2629.3.1LPC法共振峰估算的原理2629.3.2LPC内插法共振峰的估算2639.3.3LPC求根法共振峰的估算2669.4连续语音LPC法共振峰的检测2689.4.1简单LPC共振峰检测2689.4.2改进的LPC共振峰检测2709.5基于HilbertHuang变换(HHT)的共振峰检测2749.5.1希尔伯特变换2759.5.2语音信号的另一种模型——AMFM模型2789.5.3对AMFM模型的分析2799.5.4语音信号共振峰特征参数提取的HHT方法2799.5.5基于HilbertHuang变换的共振峰检测步骤和MATLAB程序280参考文献283第10章语音信号的合成算法28410.1语音合成中数据叠接的三种方法28510.1.1重叠相加法28510.1.2重叠存储法29010.1.3线性比例重叠相加法29310.2用频谱参数合成语音信号29610.3线性预测系数和预测误差的语音信号合成29810.4线性预测系数和基音参数的语音信号合成30010.4.1预测系数和基音参数语音合成的模型30010.4.2基音检测函数30110.4.3激励脉冲的产生30310.4.4预测系数和基音参数语音合成的程序清单30410.5基音和共振峰合成语音信号30810.5.1共振峰和基音参数语音合成的模型30810.5.2线性预测共振峰检测和基音参数的语音合成程序31510.5.3倒谱法与内插法结合的共振峰检测和基音参数的语音合成程序31910.6语音信号的变速和变调算法32210.6.1语音信号的变速32210.6.2语音信号的变调32710.6.3语音信号变速又变调33110.7波形拼接合成技术和时域基音同步叠加33410.7.1波形拼接合成技术33410.7.2时域基音同步叠加(TDPSOLA)合成技术33510.7.3时域基音同步叠加TDPSOLA的MATLAB工具箱339参考文献344附录A程序的调试和修改345A.1准备工作345A.2元音主体中的基音检测与调试350A.3元音主体前后向延伸中的基音检测与调试359A.4更多中间数据的检测370A.5参数的调整373附录B本书自编函数速查表375附录C本书应用的MATLAB函数速查表378

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