第二章语音信号基础知识

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2.1
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2.1.1

2.1.1
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2.1.1
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2.1.1
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2.1.2
•
-
-
-
-

2.1.2
•
•
•

2.1.2
•
•
•

2.1.2
•
•
( )

2.1.2
T p
T p
f
p
—
60~200Hz
200~450Hz

2.1.3
•
•
•
•

2.1.3
20
13cm
8.5cm
17cm
( )

2.2
,
•Voiced Speech
•Unvoiced Speech
• Plosive Speech)

“ ”

•
•
•
•
……
5

1500
1000
500
0
-500
-1000
-1500
0 100 200 300 400 500
40
20
0
(dB
)
-20
F1
F2
FFT
F3
F4
-40
0
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

2.3
•
•
•
•
•

•
•
•
•
•
[sh] “
” “”

•
•
Vowel:
•
•
•
•
•
“ — ”
C— V
•

9
1~4
( )
( )
6~9
5
1
2
4
5
9
3
6
7
8
7

“ ”
“ ”

2.4
+

A V
GZ
A U
VZ
RZ Sn
• /
•
N =
f s
f
•
0 1
f s
= 8Hzf p
= 50 ~ 450Hz
N
0
= 18 160
0
p

GZ
12dB
)
)(1
(1
1
)
( 1
2
1
1
−
−
−
−
=
z
g
z
g
Z
G
2
1
, g
g
1
v
A
U
A
V(z)
V(z)

α = 1 0
V ( Z)
= p
∑
i=
0
1
α
z
i
i
α
p
i
p
p
p 2
=812
p
ω k
r
k
exp( ± jω
k
= 1, p
2
R(Z)
),
k
p
R(
z)
=
(1 −
rz
−1
), r
≈ 1

)
(
),
( Z
R
Z
G
U
V
p
A
A
f
,
, p
i
i ,
2,
1,
, L
=
α
U/V
U
V
p
A
A
f
,
,
U/V5ms
p
i
i ,
2,
1,
, L
=
α
0~30ms
•
•
•

2.5
•
•

2.5.1

2.5.2
1
16 Hz~16 kHz
20 kHz
10 kHz
0~120dB SPL
Sound Power Level
(0dB SPL)
−16
2
10 W / cm

1kHz
4dB, 10kHz
15dB, 40kHz
50dB
120dB140dB
325
40dB100Hz~500Hz
1.8Hz500Hz~16kHz ∆f
= f × 0.035
2ms

2
Loudness Level)
“”Phon
1
1kHz
120
110
0 100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Hz
Fletcher-Munson
dB
1kHz
1kHz
1
2
3~4kHz

“”Sone
1 Sone
40dB 1kHz
k
k Sone
dB
N L
N
= 0 .063×
10
0.03L
L = 33 .33×
lg N + 40
1 Sone = 40 Phon
N
1
L
33.33×
lg 2 ≈ 10 Phon
120
110
0 100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
Hz
Fletcher-Munson
0

3Pitch
•
•
•
Mel
•
40dB 1kHz
1000Mel
T mel
1000 ⎤
⎢
⎡ f
= log 1 + log 2
⎥
⎣ 1000⎦

4
•
1 50 20~100 80
2 150 100~200 100
3 250 200~300 100
5 450 400~510 110
•
6 570 510~630 120
7 700 630~770 140
8 840 770~920 150
9 1000 920~1080 160
•
•
Bark
20~16kHz
24Bark
Z(Bark) f(Hz)
Z
≅ 26.81
f (1960 + f ) − 0.53
Bark
.
(Hz)
(Hz)
(Hz)
4 350 300~400 100
10 1170 1080~1270 190
11 1370 1270~1480 210
12 1600 1480~1720 240
13 1850 1720~2000 280
14 2150 2000~2320 320
15 2500 2320~2700 380
16 2900 2700~3150 450
17 3400 3150~3700 550
18 4000 3700~4400 700
19 4800 4400~5300 900
20 5800 5300~6400 1100
21 7000 6400~7700 1300
22 8500 7700~9500 1800
23 10500 9500~12000 2500
24 13500 12000~15500 3500