發(fā)布時間：2020-03-05 16:50

【摘要】：嘯叫檢測是基于陷波器的嘯叫抑制算法的關(guān)鍵.而傳統(tǒng)的嘯叫檢測方法普遍存在虛警率偏高,易造成輸出語音失真的問題.為此,提出了一種基于長時信號特定頻帶變化率的嘯叫檢測方法.首先,通過提取功率譜峰值,確定候選嘯叫頻點(diǎn);然后,將候選嘯叫頻點(diǎn)作為中心頻點(diǎn),并在其兩側(cè)分別選取若干個頻點(diǎn)組成目標(biāo)特定頻帶;最后,測度長時信號在目標(biāo)特定頻帶的變化率,并進(jìn)行閾值判決.仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,與傳統(tǒng)的嘯叫檢測方法相比,文中方法在取得較高嘯叫檢出率的同時,可以更有效地控制虛警率.
【圖文】：

率譜變化特征的差異會隨著ＳＨ（ｎ，ｗｋ）的增大而逐漸變小，即對于ｋ∈［ｋ０－Ｎ，ｋ０＋Ｎ］，ξＳ＋Ｈｋ（ｍ）之間的差異會逐漸減�。鶕�(jù)式（４）可知，此時，ＬＳ＋Ｈｋ０（ｍ）也會逐漸變小，所以可根據(jù)此來判定是否產(chǎn)生了嘯叫．圖１嘯叫、語音和含嘯叫語音在嘯叫頻點(diǎn)處的功率譜變化曲線為了直觀比較嘯叫產(chǎn)生前后，語音信號ＬＴＳＶ－ＳＦＢ特征參數(shù)的變化，這里對純凈語音和含嘯叫語音的ＬＴＳＶ－ＳＦＢ特征參數(shù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，如圖２所示．其中，純凈語音為由ＴＩＭＩＴ庫中隨機(jī)選擇的若干段語音拼接而成，時長３０ｓ；含嘯叫語音由純凈語音和嘯叫成分合成，這里用正弦信號來模擬嘯叫成分，選取的嘯叫頻率分別為１．０ｋＨｚ、１．５ｋＨｚ、２．０ｋＨｚ和２．５ｋＨｚ．從圖中可以看出，對于純凈語音，由于其不同頻帶間功率譜差異性較大，因此，具有較大ＬＴＳＶ－ＳＦＢ特征參數(shù)，此時ｌｇ（ＬＴＳＶ－ＳＦＢ）多集中在［－３．５，－１．５］．而對于含嘯叫語音，由于嘯叫成分的存在，信號的ＬＴＳＶ－ＳＦＢ特征參數(shù)會急劇減小，此時ｌｇ（ＬＴＳＶ－ＳＦＢ）多集中在［－１４．０，－３．５］，明顯小于純凈語音，說明ＬＴＳＶ－ＳＦＢ特征參數(shù)對于語音和嘯叫具有較好的區(qū)分度．圖２純凈語音與含嘯叫語音ＬＴＳＶ－ＳＦＢ參數(shù)１０２西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）第４４卷

（ＭａｘｉｍｕｍＳｔａｂｌｅＧａｉｎ，，ＭＳＧ），以產(chǎn)生一個緩慢增加的嘯叫信號．對于反饋路徑ｆ１，設(shè)置Ｇ＝３．５６ｄＢ，產(chǎn)生嘯叫頻率約為５１０Ｈｚ；對反饋路徑ｆ２，Ｇ＝３．３ｄＢ，產(chǎn)生嘯叫頻率約為１３００Ｈｚ．不同反饋路徑的單位脈沖響應(yīng)、幅頻響應(yīng)以及由此路徑產(chǎn)生的嘯叫信號的語譜圖如圖３所示．實(shí)驗(yàn)中參數(shù)設(shè)置如下：幀長ＮＷ＝５１２，幀移ＮＳＨ＝２５６，Ｑ＝３，窗函數(shù)ｈ（ｎ）選擇漢明窗．圖３反饋路徑的單位脈沖響應(yīng)、幅頻響應(yīng)和嘯叫信號的語譜圖２．２性能評測這里采用經(jīng)典的受試者工作特征（ＲｅｃｅｉｖｅｒＯｐｅｒａｔｉｎｇＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ，ＲＯＣ）［７］曲線圖來評估不同方法的檢測性能．ＲＯＣ曲線圖橫坐標(biāo)為虛警率ＰＦＡ，縱坐標(biāo)為檢出率ＰＤ，對應(yīng)每種方法在不同檢測閾值下的檢出率與虛警率．檢測閾值依據(jù)不同方法的特征值的范圍進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置的閾值越多，ＲＯＣ曲線越準(zhǔn)確．通過ＲＯＣ曲線圖可以直觀對比不同方法的檢測性能，也可以根據(jù)曲線圖選擇在實(shí)際應(yīng)用中合適的檢測閾值．為了更直觀地對比不同方法的綜合性能，這里引入ＲＯＣ面積（ＡｒｅａＵｎｄｅｒｔｈｅＲＯＣＣｕｒｖｅ，ＡＵＣ）和局部ＲＯＣ面積（ＰａｒｔｉａｌＡｒｅａＵｎｄｅｒｔｈｅＲＯＣＣｕｒｖｅ，ＰＡＵＣ）兩種評價準(zhǔn)則．１０３第４期張濤等：一種低虛警概率的嘯叫檢測方法

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