《语音信号处理》讲稿第3章.ppt

第3章 语音过程及其模型,本章主要讨论的问题：1.语音过程的早期研究 2.语音发送过程的声学模型 3.语音发送过程的数字模型4.语音发送过程的电模型5.语音接收过程的电模型,1.语音过程的早期研究,讨论三方面问题：（1）人类发音器官（2）双亥姆霍兹谐振器发声模型（3）电发声系统（EVT）的电模型,2.语音发送过程的声学模型,讨论两方面问题：（1）语音发送过程的声学理论（2）语音发送过程的声学模型,2.语音发送过程的声学模型,（1）语音发送过程的声学理论 语音的发送过程。语音发送过程包括两部分：语音的产生和传播。声波在声道中的传播过程。,简化声道示意图,2.语音发送过程的声学模型,（2）语音发送过程的声学模型 求以上方程组的完全解很复杂。因此，常采用近似和简化方法，得到语音发送过程的简化声学模型。语音发送过程的均匀无损声管模型,五节无损声管级联的声道模型,2.语音发送过程的声学模型,鼻腔声管模型 有些语音的发送用到鼻腔，如鼻腔辅音、鼻化元音等。,语音发送过程的数字模型（或称“语音信号产生的离散时域模型”），建立在语音发送过程声学模型基础上，有利于语音合成及语音识别技术的实用化。分如下三步逐步建立。（1）声激励数字模型（2）声道传送数字模型（3）唇辐射数字模型,3.语音发送过程的数字模型,（1）声激励数字模型 大部分的语音可以分成浊音和清音，因而要求激励源应能产生准周期的脉冲波形(浊音)或随机噪声的波形(清音)。,3.语音发送过程的数字模型,声激励的数字模型,（2）声道传送数字模型 无损声管模型的方块图表示及其终端模拟的数字模型。,3.语音发送过程的数字模型,声道的数字模型,（3）唇辐射数字模型 声道的终端为嘴唇。唇端的输出为压力。包含唇辐射效应的终端数字模型。,3.语音发送过程的数字模型,包含唇辐射效应的终端数字模型,综上所述，根据声带、声道和唇辐射的数字模型，可以建立语音发送过程的完整数字模型。,3.语音发送过程的数字模型,语音发送过程的完整数字模型,4.语音发送过程的电模型,语音发送过程也可用电模型来表示。声道的四端网络模型。,开关,喉腔A,ZG,声道的四端网络模型,返回,UG,Zn,ZL,鼻腔C,口腔B,4.语音发送过程的电模型,数字模型与电模型的性能比较：用数字滤波器模拟语音发送过程的数字模型，虽然不太精确，便却比较直观，它也是研究中常用的一种模型。用四端网络模型（电模型），可以比较精确地计算在声道中的语音发送过程，但这种方法，因不能直接确定共振峰在频段中的位置，所以不太直观。,5.语音接收过程的电模型,语音的接收过程是人类对输入语音信号的译码过程。一般认为，语音信号经过人的外耳、中耳、内耳后，被传送到第8脑神经。然而，至今为止，人们对语音信号在大脑中的译码过程仍了解甚少。,