【摘要】：嗓音是由聲帶和聲道的共同作用產(chǎn)生,其質(zhì)量取決于兩者。研究表明聲門上喉管的聲道對(duì)嗓音病理有明確的影響。本文研究聲道面積估計(jì)及其在病理嗓音識(shí)別中的應(yīng)用。從聲道濾波器中估計(jì)聲道面積,會(huì)受到聲門波信號(hào)的干擾和非理想邊界條件的影響。為了最小化這些因素產(chǎn)生的干擾,本文提出了一種聲門閉相下衰減加權(quán)線性預(yù)測(cè)估計(jì)聲道面積的方法。針對(duì)現(xiàn)有嗓音特征對(duì)病理嗓音識(shí)別細(xì)分工作存在的局限性,以聲門閉相下獲得的聲道面積函數(shù)為基礎(chǔ),提取聲道面積特征參數(shù),進(jìn)一步研究正常嗓音與病理嗓音的識(shí)別以及不同病理嗓音之間的細(xì)分。具體研究?jī)?nèi)容如下:(1)提出衰減加權(quán)線性預(yù)測(cè)估計(jì)聲道面積的方法,在不減少分析數(shù)據(jù)量的基礎(chǔ)上,削弱聲門開啟相的影響,同時(shí)強(qiáng)調(diào)聲門閉相的作用。將聲門閉相下數(shù)據(jù)點(diǎn)的預(yù)測(cè)誤差權(quán)重設(shè)置為1,衰減開相下數(shù)據(jù)點(diǎn)的預(yù)測(cè)誤差權(quán)重,將其設(shè)置為一個(gè)正的極小值,然后在所有數(shù)據(jù)點(diǎn)加權(quán)均方誤差最小的條件下求解預(yù)測(cè)系數(shù)。根據(jù)聲道濾波器模型和聲管模型的等效,遞推得到反射系數(shù)與聲道面積的函數(shù)關(guān)系,最后迭代計(jì)算聲道面積函數(shù)。計(jì)算同一段語音數(shù)據(jù)的聲道面積,結(jié)果表明,與核磁共振獲得的標(biāo)準(zhǔn)聲道面積比較,VTA-HPV(vocal tract area-half peak value)的歸一化均方誤差為0.15,本方法VTA-WLP(vocal tract area-weighted linear prediction)估計(jì)的面積均方誤差為0.03,表明本方法估計(jì)更為準(zhǔn)確。(2)提出了WLPAP(weighted linear prediction area parameters)特征向量組,從VTA-WLP獲得的聲道面積函數(shù)中提取出反映各類異常嗓音的聲道面積特征參數(shù),構(gòu)造基于聲道面積特征的識(shí)別系統(tǒng),將量化的不規(guī)則聲道面積用于研究正常嗓音與病理嗓音(聲帶小結(jié)與聲帶息肉)的識(shí)別與細(xì)分。對(duì)本文提取的WLPAP特征參數(shù)進(jìn)行相關(guān)性和差異性分析,表明正常和病理嗓音聲道參數(shù)間存在差異,輔助病理嗓音識(shí)別并進(jìn)一步分類聲帶小結(jié)與聲帶息肉疾病。本文提取的聲道面積特征能夠?qū)崿F(xiàn)最高97%的細(xì)分準(zhǔn)確率,在正常嗓音與病理嗓音的識(shí)別效果上,本文提出的系統(tǒng)獲得了99.21%的準(zhǔn)確性。本文為聲道面積的估計(jì)及病理嗓音的識(shí)別研究提供新的思路和方法。
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN713;R767.92
【圖文】：

圖 2.1 聲道形狀模型由 Schroeder 提出[48]，聲道由多個(gè)長(zhǎng)度相等、截面積“聲管模型”，如圖 2.2 所示。忽略鼻共振腔，可以將聲管子，從聲門到肺這部分有固定的橫截面積，而從聲門到，因此可以將聲門到唇這段聲道看成是一根細(xì)微變化、無u0u+m(t,dm)u-m(t,dm)u+m-1(t,dm-1)u-m-1(t,dm-1)L

表 5.1 反射系數(shù)的估計(jì)誤差Err_aLF 模型測(cè)試組 A B CCP_WLP 1.92 1.87 2.24CP_HPV 2.68 2.64 2.65表 5.2 聲門源參數(shù)估計(jì)誤差Err_NAQ Err_QOQ Err_SrLF 模型測(cè)試組 A B C A B C A B CCP_WLP 3.75 24.32 17.25 11.22 9.34 12.2 5.81 35.35 9.92CP_HPV 5.12 40.13 17.01 27.32 17.76 26.83 8.32 63.69 4.07IAIF 22.31 48.27 44.38 43.91 16.82 26.83 50.64 94.08 38.81

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 俞振利，張禮和，曾尚璀;從語音信號(hào)的有限個(gè)共振峰頻率估計(jì)聲道面積參數(shù)的一個(gè)方法[J];電子學(xué)報(bào);1997年07期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 常靜雅;小波域多重分形和能量譜參數(shù)的病理嗓音識(shí)別研究[D];蘇州大學(xué);2016年

2 張凱晗;基于逆濾波提取聲門波方法的研究與實(shí)現(xiàn)[D];暨南大學(xué);2015年

本文編號(hào)：2769674