Teza doctorat (pdf) - Universitatea Tehnică

70
Cap. 4. Analiza semnalului vocal
- Hi este răspunsul în frecvenţă complex şi singular al filtrului IIR Hi(z) care este produs
de coeficienţii LPC şi evaluat în punctele exp(jπm/256), pentru 0 ≤ m ≤ 255.
Hi(z) este dat de formula:
unde N =13, a0 =1.
G(i) este dat de:
G(
i)
H i ( z)
1
2
N
a0
a
1z
a
2z
...
a
N z
t
ns
2
G ( i)
r ( n)
unde:
- r(n) este valoarea reziduului LPC în eşantionul n,
- i reprezintă indexul cadrului curent,
- s este indicele primului eşantion al cadrului curent,
- t este indicele ultimului eşantion al cadrului curent.
(4.20)
(4.19)
Funcţia volum dată de ecuaţia (4.18) este des utilizată pentru detectarea caracteristicilor
segmentului vocal, chiar dacă scara de frecvenţe a filtrului trece-bandă variază în funcţie de
detectorul specific. Se mai foloseşte calculul unui raport a două funcţii volum, care compară
energia dintr-o bandă de frecvenţă cu energia din cea de-a doua bandă de frecvenţă.
În cazul majorităţii detectorilor de caracteristici, se utilizează filtrarea mediană pentru a
netezi fluctuaţiile din funcţia volum.
Fluctuaţiile sunt cauzate de o varietate de surse incluzând determinarea incorectă a GCI,
clasificarea S/U/V incorectă, sau artefactele cum ar fi zgomotul de fond. De obicei aceşti
detectori de caracteristici utilizează o filtrare mediană de ordinul 5, ordinul putând varia de la caz
la caz.
Detectorul S/U/V utilizează o singură funcţie volum din ecuaţia (4.18) cu valorile A=17,
B=255. Limita inferioară A=17 corespunde cu frecvenţa de tăiere de 312 Hz a unui filtru trecesus
aplicat răspunsului în frecvenţă. Filtrul trece-sus este necesar pentru a reduce artefactele de
frecvenţă joasă cauzate de o amplasare incorectă a microfonului în timpul înregistrării. Funcţia
volum este utilizată de detectorul S/U/V ca şi un integrator cu o bandă relativ largă care
calculează energia semnalului în fiecare cadru.
4.3.2.3. Valorile pragurilor şi scorurile de caracteristici
Fiecare algoritm de detectare a caracteristicilor calculează un scor pentru a indica
prezenţa caracteristicii acustice respective în cadrul de semnal corespunzător. Acest scor se
calculează pe o scară între [0,1], existând însă şi excepţii (unele estimări ale caracteristicilor sunt
discrete, binare ori ternare). În general, estimarea caracteristicii se calculează prin compararea
valorii funcţiei volum (sau a unui raport de două funcţii volum) cu una sau mai multe valori de
prag.