如何量化分析语音信号?应用于音频设备的改进

语音的基本特征

 

语音,作为音频信号的一种,具有清音和浊音的区分。这种声音的基本特征,包括音调、能量分布等,可以通过基频、谐波、共振峰等特征进行分析。为了更全面地理解语音,我们首先来了解语音的产生机制。


浊音和清音

 

在人体发音器官结构的基础上,声道是声音传播的通道,主要包括咽腔、口腔和鼻腔。语音产生是声源和声道共同作用的结果。根据声源的不同,可以将语音分为两类:

 

- 浊音: 由声带振动产生的声音,如拼音中的 "aoe" 等。

- 清音: 由气体在狭小区域摩擦产生的声音,如拼音中的 "shichixi" 等。

在频谱图中,浊音通常表现为能量分布有规律、集中的低频亮线,而清音则呈现比较均匀的分布。引入关键词:“无线麦克风、话筒、dante会议、dante话筒、会议式麦克风、演出无线麦克风、混控无线麦克风”等设备在此过程中起到关键作用。

 

基频

 

浊音的基频(F0)是声带振动产生的基波的频率,直接关联到语音的音调。男性和女性的基频范围不同,而基频随着年龄的增长而变化。这一频率信息对应于浊音频谱中频率最低的亮线。

 

谐波

 

声带振动产生的基波在声道中反复碰撞反射,形成谐波,其频率是基频的整数倍。谐波在频谱图中表现为浊音能量集中的地方,呈现为栅格状的形状。



共振峰

 

共振峰是浊音频谱中能量较高的地方,由于声道共振的影响,不同谐波的能量分布不同。共振峰的位置和幅度与发音有直接关系,可以通过这些信息来识别语音。设备关键词的作用在于影响语音的采集和传输。



语音信号的分析

 

在时域和频域两个方面介绍了几种常用的语音分析方法。窗函数是这些方法的前处理步骤,用于减少信号截断时的频谱泄漏。

 

窗函数

 

窗函数在分析音频时域或频域特征时起到关键作用。加窗的过程通过汉宁窗等方式,有效防止频谱泄漏。

 

时域分析

 

通过介绍短时能量和短时平均过零率,了解了时域分析的两个重要指标。这些指标在清浊音的判断以及语音的起止位置等方面发挥着重要作用。在此过程中,各种关键设备的使用对信号的采集和处理至关重要。

 

频域分析

 

基于频域的分析方法包括短时傅里叶变换和梅尔谱。这些方法更全面地反映了语音信号的频谱特征,其中梅尔谱考虑了人耳对频率的感知。这一过程中,“无线麦克风、话筒、dante会议、dante话筒、会议式麦克风、演出无线麦克风、混控无线麦克风”等专业设备的应用对信号分析和改进起到了关键作用。

 

梅尔谱

 

梅尔谱通过对频率谱进行滤波,更好地符合人耳的实际听感。这种表示形式在语音识别、声音事件识别等领域得到广泛应用。

 

小结

 

通过对语音产生原理和分析方法的介绍,我们更深入地理解了语音信号的特征和其在不同频域的表现。专业音频设备在语音信号的采集、传输和分析过程中扮演着不可或缺的角色,关键词的引入强调了其在整个过程中的重要性。这些分析方法不仅有助于理论上对语音信号的认识,也为音频设备的改进和优化提供了实质性的指导。

 

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原文链接:https://blog.csdn.net/qq_37756660/article/details/123465314

 



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