基于语音频谱的共振峰声码器实现

共振峰声码器因其在理论上具有最低码率而一直是参数语音编码算法研究的重点。共振峰编码器的关键算法是基频和共振峰等语音参数的提取。在高分辨率语谱图基础上,利用语音信号的频域特性设计了一种简单有效的基频和共振峰提取算法。通过评价重建语音信号的音质,证明了参数提取算法的准确性。根据语音实验确定编码参数包含基频和前4个共振峰,并在保证语音质量的前提下制定各参数的量化指标。应用实际语音信号对算法的性能进行测试,试验结果证明算法在码率为1 400 b/s时具有良好的语音质量。     

多带激励低速率语音压缩编码算法研究及实时实现

本文以多带激励声码器为模型，采用了多种技术去降低编码速率和改善音质，我们利用动态规划算法对基音周期进行了平滑，去除了声码器中常用的音调噪声，ＭＢＥ算法对谱包络的量化要花费大量的比特，这里利用ＬＰＣ全极点模型谱逼近ＭＢＥ谱包络，并采用共振峰增强技术来补偿模型误差，对谱幅度参数的量化，采用了分裂矢量量化（ＳＰＶＱ）和多级矢量量化（ＭＳＶＱ）的方法，使之在２．４ｋｂｐｓ，１．２ｋｂｐｓ及８００ｂｐｓ等速     

高阶最优LPC根值筛选的共振峰估计算法研究

为解决线性预测（LP）共振峰检测误差较大的问题,针对高阶LP提取共振峰中伪根难以去除及极点交互带来的频谱混叠,提出一种基于高阶最优LP系数根值筛选的共振峰估计算法。考虑提高LP的阶次,获取含有更高线性峰值拟合精度的线性系统根值。采用语音数字共振模型约束共振峰的根幅值范围,滤除非共振峰频率值对应的伪根。结合功率加权来预加重信号的主要频谱成分,提高频谱峰值频率区分度。实验结果表明,所提算法消除了高阶邻近极点间的相互干扰,去除了非共振峰谐波对应的高阶伪根,与其他算法相比,所提算法定位语音信号共振峰频率的误差更低,更能稳定精确地检测共振峰。     

3G移动通信系统中的新型宽带语音编码VMR-WB

本文介绍了一种将应用于第三代移动通信的新型语音声码器-变速率多模式宽带(VMR-WB)声码器。VMRWB 专为CDMA2000标准设计,有效语音带宽扩展为:50 Hz=7000 Hz,有四种不同速率的运行模式,每一种模式对应一定质量的平均数据速率。在相同的速率下,VMR-WB语音声码器的主观质量和性能较现有的窄带和宽带编码标准都有明显的提高。本文主要介绍其编码原理以及一些特性。     

微流控-超材料集成多带太赫兹传感器

设计了一种新型的微流控-超材料集成多带太赫兹传感器。模拟了该传感器在探测不同摩尔分数乙醇水溶液时的反射谱。结果表明,随着乙醇摩尔分数的升高,反射谱中四个共振峰的反射率逐渐减小,而峰位逐渐蓝移。分析了传感器共振峰的频率和反射率与乙醇摩尔分数的定量关系,并将其应用于乙醇水溶液的摩尔分数检测中。利用高频处的三个共振峰进行摩尔分数预测,其预测结果误差小于1%。以上结果有助于促进太赫兹时域光谱技术在快速、微量和实时的物质鉴定和生物传感中的应用。     

一种基于耦合共振的太赫兹双频超材料吸收器设计

以两个相耦合的非对称十字金属条带结构作为基元,设计了一种新型双频带太赫兹超材料吸收器。该吸收器由周期性排列的基元、金属接地板以及介质层组成。通过基元之间的耦合,可利用单一基元实现太赫兹波段的双频带吸收特性。仿真结果表明,设计的超材料吸收器在具有基频共振所形成的吸收峰外,还具有耦合共振所形成的耦合吸收峰。通过调节耦合强度、介质层厚度和金属条带的对称性,可以在保持磁共振模式的耦合共振峰频率基本稳定的同时,对基频共振峰频率进行调控,以满足不同的吸收要求。此外,该超材料吸收器也展现出对气体折射率变化的敏感性,灵敏度可达2.5 THz/RIU,使这种吸收器在气体传感方面具有巨大的潜力。     

一种基于共振峰提取的多通道响度补偿算法

共振峰是语音信号的一个重要特征,对提高耳聋患者的语言识别率具有重要意义。然而,目前数字助听器领域常用的响度补偿算法（多通道响度补偿和宽动态压缩）均对共振峰结构具有一定的破坏性,对患者听懂语音十分不利。本文结合共振峰检测,提出一种基于共振峰提取的多通道响度补偿算法,在原有多通道响度补偿的基础上,通过对滤波器组的重新设计并加入共振峰提取模块对共振峰予以保护。仿真结果证明,该算法对4类常见患耳均能达到满意的补偿效果,同时,与多通道响度补偿和宽动态压缩两种方法比较,该算法在保护共振峰结构完整性方面性能更优。      

亚波长金属光栅/电介质/金属混合波导传感结构的研究

提出了一种亚波长金属光栅/电介质/金属混合波导传感结构,在结构中可产生导模共振模式、表面等离子激元共振模式和局域表面等离子体模式,模式之间互相耦合,从而在反射光谱中形成两个窄带共振缺陷峰。通过研究共振缺陷峰处磁场分布和结构参数对反射谱的影响,分析了结构中的共振模式。根据导模共振原理和表面等离子体共振形成条件,建立共振缺陷峰波长与结构参数之间的关系模型,通过观察共振缺陷峰波长的漂移实现待测样本气体浓度的动态实时监测。以多孔硅为传感载体、甲醛气体为待测样本,分析传感器的品质因数和灵敏度。结果表明,两个窄带共振缺陷峰的品质因数分别可达42.3RIU-1和78.5RIU-1,灵敏度分别为466nm/RIU和628nm/RIU。     

利用频谱搬移控制语音转换中的共振峰

在研究频谱搬移方法和分析语音共振峰性质及变化规律的基础上,提出了利用频谱搬移调整共振峰的算法,能有效控制共振峰轨迹合成声道模型。讨论了语音转换的实现流程,并将合成的声源模型应用于男、女声之间的转换,实验结果和分析表明,该方法可实现对共振峰的灵活控制,使语音转换具有更高的融合度。     

LPC方法提防语音信号共振峰的分析

通过对ＬＰＣ（线性预测编码）方法提取语音信号共振峰进行的研究表明,采用相一频特性与对数幅－频特性同样能提取语音信号共振峰。与对数据－频特性的二次导数相比,相－频特性的三导数有更高的频率分辨率,能更有效地解决共振峰合并的问题,撮更精确的共振峰参数。     

线性预测声码器

据《Cmmunications》1987年3月刊报道:美国斯基韦电子设备公司推出了一种新型产品——LPC-320线性预测声码器。这种声码器把话音编成2400b/s代码的串行数据流后再通过2400b/s的数传设备发送出去,而在远端的另一部LPC-320则把接收到的     

内嵌凹槽的金属亚波长狭缝共振透射特性分析

在亚波长金属狭缝内嵌入凹槽后,狭缝的透射峰发生红移、蓝移,也可能不变。本文利用有限时域差分法,详细讨论了内嵌凹槽深度对狭缝透射光谱的影响。通过与腔共振模式理论对比,我们发现内嵌凹槽的亚波长金属狭缝透射峰变化一方面来自于共振腔长度的增长,另一方面来自于透射峰所对应的共振模式数的增加。透射峰蓝移等变化均为共振模式数改变和共振腔长度增长共同作用的结果。     

退极化效应对三次谐波产生的影响

用紧致密度矩阵和弛豫时间近似方法，研究退极化效应对三次谐波产生的影响。给出三次谐波产生系数表达式。在半抛物量子阱中，给出三次谐波产生的数值结果。退极化效应破坏了三共振，修改了三次谐波产生谱。使原来的三共振峰退化为一双共振峰和一单共振峰。     

采用扩展型双线性变换进行病理嗓音共振峰修正

针对甲亢和声带小结等病理嗓音在修复时与正常嗓音存在共振峰偏离的问题,提出采用扩展型双线性变换（EBT）的共振峰修正方法。对提取出的病理嗓音共振峰先采用线谱对分段定值偏移法进行一次修正,引入双线性变换对频率进行弯折,接着采用二级弯折因子对频谱偏移做进一步优化,实现对病理嗓音共振峰的二次修正。实验表明,本文算法对病理嗓音第一、第二共振峰修正效果显著,尤其是针对定值偏移法难以修正的甲亢和声带小结两种病理嗓音,KL距离值分别提高了84%和63%。     

TMS32020实现的声码器

本文介绍用TMS 32020型单片数字信号处理器实现的一种声码器。这种声码器中采用了线性预测和矢量量化技术,以改善语音质量。文中除简述了此声码器的原理和TMS 32020性能外,着重讨论此声码器的硬件结构和系统软件。     

一种基于AMBE-2000芯片的低速声码器设计

AMBE-2000是一款性能优良的低速话音编解码芯片。论述了一种基于AMBE-2000芯片的低速声码器的设计方法。简要介绍了AMBE-2000的组成、功能特点和通信格式,分析了声码器的设计要点,阐述了声码器的工作原理,并给出了声码器的硬件、软件设计及实现方法。该声码器在实际应用中获得了满意效果。     

实现多通道光滤波与放大功能的光子晶体量子阱

为设计高效光滤波、光放大、光衰减和光开关等新型量子光学器件,用传输矩阵法理论研究了一维光子晶体（AB）m（AABAABAABAA）n（BA）m的光传输特性,结果发现:在实介电常量或复介电常量情况下,光子晶体均构成光量子阱结构,并呈现明显的量子化效应,实介电和复介电常量量子阱的透射谱结构与特点相同,透射峰数目和频率位置均与周期数n 密切相关;当折射率nB为含负虚部的复介电常量时,光量子阱的共振透射峰出现不同程度的透射增益、放大现象,增益倍数最高达103 数量级,同时共振透射峰频率处出现很强的受激辐射,辐射极强达到104数量级;当n3 时,随n的增加量子阱透射增益倍数呈现下降趋势,共振透射峰频率处的受激辐射也随之下降;当nB为含正虚部的复介电常量时,共振透射峰则出现明显地透射衰减现象。这些特性为实验制备工作提供理论依据和指导。     

前置窗格型算法及其在数字语音信号合成中的应用

人机语声通信的重要方面之一是语声应答系统。线性预测编码(LPC)声码器技术被广泛应用在该系统以及各种语音合成器中。它能够使语音数字信号的比特率从64kb/s降至2.4kb/s,并具有较好的合成声音。但是这种LPC声码器最大的缺点是合成声自然感较缺乏。在2.4kb/s LPC声码器中,自相关格型滤波器被用来估计语音的声道参数。本文把Friedlander的前置窗格型算法应用到声码器中,提出了一种新的LPC声码器:前置窗LPC声码器。该声码器中的语音分析器是用前置窗格型滤波器对语音信号进行块处理;综合器是由本文导出的前置窗格型逆滤波器构成。该方法通过抽取一组偏向关系数和辅助参数,提高声道参数估计值的精确性,因此在比特率和计算量略有增加的代价下,可获得声码器性能的改善。计算机模拟试验结果可以得到初步的结论:前置窗LPC声码器的合成声音质量比2.4kb/s“自相关”LPC声码器有一定的改善。     

两端对称缺陷复合光子晶体特性研究

用传输矩阵法计算了两端对称缺陷复合光子晶体的传输特性。计算结果表明：两端对称缺陷复合光子晶体［D（AB）mD］2结构中的禁带出现两个完全共振透射峰。通过控制温度来微小改变光子晶体介电层的厚度,使得完全共振透射峰移动,且各介质厚度的变化与透射峰波长的变化呈良好的线性关系,折射率大的介电层厚度的变化对共振透射峰波长的变化较大。此结果为设计所需要的共振透射峰波长的双通道滤波器提供了理论依据,也为该结构实现热敏开关提供了理论基础。     

基于BP神经网络的耳语音转换为正常语音的研究

提出了一种基于BP神经网络的汉语耳语音转换为正常语音的方法.首先提取正常语音、耳语音的共振峰参数,使用BP神经网络训练出耳语音到正常语音共振峰参数的转换模型;然后根据模型求出与耳语音对应的正常语音共振峰参数,采用共振峰合成的方法将耳语音转换为正常语音.实验结果表明:使用该方法转换的正常语音DRT得分为80%,MOS得分为3.5,在可懂度和音质方面均达到了满意的效果.