本文關(guān)鍵詞：相位信息對(duì)重構(gòu)語音聲調(diào)和音樂旋律感知影響的研究

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【摘要】：聲調(diào)感知和音樂感知差是目前人工耳蝸產(chǎn)品存在的主要問題之一。聲調(diào)本質(zhì)是音高的變化模式,音樂旋律的表達(dá)是不同音高的音符按一定組合關(guān)系連接而形成的,兩者都是音高變化的表現(xiàn)。聲信號(hào)的完整表達(dá)由三個(gè)主要特征構(gòu)成,幅度特征、頻率特征和相位特征。目前,人工耳蝸常用編碼策略均能較好地表達(dá)聲信號(hào)的幅度特征和頻率特征,而相位特征常被忽略或未作專門處理。因此,相位特征和音高感知之間的關(guān)系值得深入研究。本文用信號(hào)分析再重構(gòu)的方法,采用短時(shí)傅里葉變換技術(shù),利用主觀測(cè)聽評(píng)估方式,對(duì)語音聲調(diào)和音樂旋律感知與相位特征的關(guān)系進(jìn)行了若干實(shí)驗(yàn)研究,并給出研究結(jié)論。(1)在常用窗長相位變化實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)相位特征置零,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),此時(shí)重構(gòu)音節(jié)音質(zhì)下降,但音節(jié)識(shí)別率未明顯下降(大于92%),而重構(gòu)音節(jié)的四聲調(diào)型幾乎都聽成“陰平”(即一聲),無四聲變化；當(dāng)相位特征隨機(jī)分布,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),此時(shí)重構(gòu)音節(jié)四種調(diào)型可部分識(shí)別,音質(zhì)較零相位時(shí)有所下降,從而表明,相位特征對(duì)聲調(diào)感知有明顯的影響。(2)當(dāng)改變窗長時(shí),用零相位特征重構(gòu)音節(jié),聲調(diào)測(cè)試發(fā)現(xiàn),當(dāng)窗長縮短至較短時(shí),如2ms或1ms,重構(gòu)音節(jié)的聲調(diào)又恢復(fù)。該結(jié)果表明：窗長縮短(即信號(hào)時(shí)間分辨率提高),即使在相位特征缺失下,聲調(diào)特征仍較好保留。(3)進(jìn)一步,采用聲音嵌合重構(gòu)方法,即用不同調(diào)型音節(jié)的幅頻特征與相位特征交叉嵌合、重構(gòu)音節(jié),測(cè)聽嵌合重構(gòu)音的聲調(diào),結(jié)果發(fā)現(xiàn)：嵌合音的四種調(diào)型均以較高的識(shí)別率與提供相位特征的音節(jié)調(diào)型一致。由此推斷：聲調(diào)的感知主要取決于相位特征。(4)為研究音樂旋律和相位特征的關(guān)系,也進(jìn)行了常用窗長零相位重構(gòu)實(shí)驗(yàn)和變窗長零相位實(shí)驗(yàn)。在常用窗長下,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),音樂旋律識(shí)別效果差,大都聽為“平調(diào)”；當(dāng)窗長縮短至1ms,音樂旋律又可識(shí)別。該結(jié)果也表明：音樂旋律的表達(dá)與相位特征密切相關(guān),提高時(shí)間分辨率同樣可以彌補(bǔ)相位特征缺失對(duì)音高感知的影響。研究結(jié)論：相位特征對(duì)音高感知有顯著影響,且該影響與重構(gòu)窗長密切相關(guān)。
【關(guān)鍵詞】：相位特征 聲調(diào)感知 音調(diào)感知 聲音嵌合 重構(gòu)語音
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN912.3
【目錄】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-11
• 縮略語簡(jiǎn)表11-12
• 第一章 緒論12-20
• 1.1 課題提出的背景和意義12-13
• 1.2 人工耳蝸在聲調(diào)識(shí)別和音樂感知方面的發(fā)展現(xiàn)狀和存在的問題13-18
• 1.2.1 人工耳蝸在聲調(diào)識(shí)別方面的發(fā)展現(xiàn)狀13-15
• 1.2.2 人工耳蝸在音樂旋律識(shí)別方面的發(fā)展現(xiàn)狀15-16
• 1.2.3 人工耳蝸在聲調(diào)和音調(diào)識(shí)別方面存在的問題16-18
• 1.4 本文研究的主要的內(nèi)容18-20
• 第二章 聲信號(hào)聽覺感知機(jī)理與信號(hào)產(chǎn)生模型20-27
• 2.1 聲信號(hào)的聽覺感知機(jī)理20-21
• 2.2 聲信號(hào)的產(chǎn)生模型21-23
• 2.3 聲信號(hào)傅里葉分析23-26
• 2.3.1 聲信號(hào)的加窗分析24-25
• 2.3.2 短時(shí)傅里葉分析25-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第三章 聲信號(hào)的實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備27-32
• 3.1 實(shí)驗(yàn)原理27-29
• 3.1.1 相位變化重構(gòu)實(shí)驗(yàn)原理27
• 3.1.2 嵌合實(shí)驗(yàn)原理27-29
• 3.2 實(shí)驗(yàn)測(cè)聽方法29-30
• 3.3 測(cè)試用原材料及測(cè)試人員30
• 3.4 本章小結(jié)30-32
• 第四章 相位對(duì)聲調(diào)感知實(shí)驗(yàn)探究32-44
• 4.1 語音聲調(diào)的聲學(xué)特征32-33
• 4.2 相位變化重構(gòu)實(shí)驗(yàn)33-39
• 4.2.1 常用窗長的相位變化重構(gòu)實(shí)驗(yàn)33-38
• 4.2.2 變換窗長零相位重構(gòu)實(shí)驗(yàn)38-39
• 4.3 嵌合實(shí)驗(yàn)39-42
• 4.4 本章小結(jié)42-44
• 第五章 相位對(duì)音樂旋律感知的實(shí)驗(yàn)探究44-50
• 5.1 音樂信號(hào)的基本特征44-45
• 5.2 零相位實(shí)驗(yàn)研究45-49
• 5.2.1 常用窗長零相位重構(gòu)實(shí)驗(yàn)45-48
• 5.2.2 變窗長零相位重構(gòu)實(shí)驗(yàn)48-49
• 5.3 本章小結(jié)49-50
• 第六章 總結(jié)和展望50-52
• 參考文獻(xiàn)52-57
• 致謝57-58
• 攻讀碩士研究生期間學(xué)術(shù)成果58-59
• 附件59

【參考文獻(xiàn)】

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3 李允公;張金萍;戴麗;張占一;劉杰;;基于聽覺模型ZCPA的故障診斷特征提取方法研究[J];中國機(jī)械工程;2009年24期

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1 毛弈韜;人工耳蝸植入兒童聲調(diào)感知與發(fā)聲及歌唱能力研究[D];中南大學(xué);2014年

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本文編號(hào)：779993