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号xtyt在任意两个不同时刻t1,t2的取值之间的相关程度;互相关函数给出了在频域内两个信号是否相关的一个判断指标,把两测点之间信号的互谱与各自的自谱联系了起来。它能用来确定输出信号有多大程度来自输入信号,对修正测量中接入噪声源而产生的误差非常有效。
7方差:也叫做自协方差函数,指的是在空间随机场Z(x)中,点x和xh处两个随机变量zx和在zxh)的二阶混合中心距。
如图所示:
由图可知在一定频率范围内,信号是对称的。实验过程中取点数越大时,得到的方差曲线越平滑,越接近于一个常数。而且无论每次取的点数为多少,方差都是基本上为正数。
8语音信号的短时能量;
f下图给出了矩形窗和hammi
g窗长的短时能量函数,我们发现:在用短时能量反映语音信号的幅度变化时,不同的窗函数以及相应的窗的长短均有影响。hammi
g窗的效果比矩形窗略好。但是,窗的长短影响起决定性作用。窗过大(N很大),等效于很窄的低通滤波器,不能反映幅度E
的变化;窗过小(N很小),短时能量随时间急剧变化,不能得到平滑的能量函数。在11025kHz左右的采样频率下,N选为100200比较合适。效果如下图所示:N100时
N32时
9短时平均过零率:短时过零率可以粗略估计语音的频谱特性。由语音的产生模型可知,发浊音时,声带振动,尽管声
道有多个共振峰,但由于声门波引起了频谱的高频衰落,因此浊音能量集中于3KZ以下。而清音由于声带不振动,声道的某些部位阻塞气流产生类白噪声,多数能量集中在较高频率上。高频率对应着高过零率,低频率对应着低过零率,那么过零率与语音的清浊音就存在着对应关系。
上图为某一语音在矩形窗条件下求得的短时能量和短时平均过零率。分析可知:清音的短时能量较低,过零率高,浊音的短时能量较高,过零率低。清音的过零率为05左右,浊音的过零率为01左右,两者分布之间有相互交叠的区域,所以单纯依赖于平均过零率来准确判断清浊音是不可能的,在实际应用中往往是采用语音的多个特征参数进行综合判决。10复倒谱和倒谱加矩形窗时的倒谱和复倒谱:
加汉明窗时的倒谱和副倒谱:
f从图中可以看出,在150Hz处,语音信号的倒谱和复倒谱存在一个峰值,由浊音信号的倒谱中存在着峰值,它的出现位置等于该语音段的基音周期,而清音的倒谱中则不存在峰值,可以得出:我的语音信号
是浊音,且语音段的基音周期为150Hz。还可以看出语音信号的倒谱在150Hz处对称,说明倒谱具有对称性。还可以看出,加矩形窗的倒谱和复倒谱的能量变化r
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