Belegarbeit (.pdf - 2.3 MB) - Technische Universität Dresden

3. ALLGEMEINER AUFBAU EINES SPRACHERKENNERS 18
besitzen nennt man Formanten. Diese ermöglichen es, das Signal zu identifizieren und sind als F1 bis F4
eingetragen. Diese Merkmale jedoch im Echtzeitbetrieb aus einem Signal zu extrahieren dauert zu lange.
Beim Linear Predictive Coding werden diese Merkmale deshalb nur beim Erstellen eines Eintrags,
für das Referenzmusterspeicher, extrahiert. Dies verringert zunächst nur den Speicheraufwand für das
Vokabular. Während des tatsächlichen Betriebs des Erkenners werden diese Merkmale dazu genutzt das
ursprüngliche Signal eines Vokabulareintrags wieder herzustellen, was wesentlich schneller funktioniert.
Das ursprüngliche Signal wird dann mit Hilfe der Kreuzkorrelationsfunktion mit dem eingehenden Signal
verglichen. Das Ergebnis gibt an, wie ähnlich sich die zwei Signale sind. [17]
cepstrale Glättung
Auch hier wird ein Anregungs-/Bewertungsmodell als Grundlage verwendet. Das Cepstrum (c (n)) ist
die inverse Fourier-Transormation (IDFT) des Logarithmus des Spektrums (X (k)) eines Sprachsignals
(x (n)).
c (n) = IDF T {log|X (k) |}
Nach dieser Transformation sind der Anregungs- und der Bewertungsteil zeitlich getrennt. Der unerwünschte
Anregungsteil kann nun einfach subtrahiert werden. Danach wird das ganze wieder Fouriertransformiert
und entlogarithmiert um letztendlich das Spektrum (Bild (d) der Abbildung 3.5) des Bewertungsteils
zu erhalten. [17]
Frequenz-Zeit-Transformation
Das Eingangssignal wurde während der Vorbereitung in Segmente unterteilt. Die Segmente werden so
kurz gewählt, das man davon ausgehen kann, dass das Signal in einem Segment gleich bleibt. Jedes
Segment wird mit Hilfe der Fouriertransformation vom Zeit- in den Frequenzbereich überführt. So erhält
man zu jedem Segment das zugehörige Spektrum. Wenn man diese Spektren zeitlich verknüpft folgt
daraus das Gesamtspektrum des Eingangssignals.
3.2.2 Merkmalableitung
Differentiation
Die Differenziation erfasst Unterschiede erster und zweiter Ordnung, zwischen Teilobjekten die einander
folgen.
1. Ordnung: x ′ i = x i+1 − x i
2. Ordnung: x ′′
i = x′ i+1 − x′ i