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说话人识别中语音特征参数提取方法的研究

王玥  
【摘要】: 本文主要研究了应用于说话人识别系统的语音特征提取技术。针对加性噪声环境中的语音增强和端点检测、基音特征提取、听觉特征参数提取及降维等方面进行了深入的研究与探讨。论文的主要研究内容如下: 1.提出了一种基于扩展谱相减的语音增强算法,使得对背景噪声的估计相对传统方法更加精确。结合语音缺失概率和动态阈值法提出了一种新的端点检测算法。实验证明该算法在低信噪比条件下也能准确检测出语音起始点。 2.提出了一种基于CAMDF的倒数加权自相关来进行基音周期估计方法,即RCAF(Reverse CAMDF Autocorrelation Function)算法。仿真实验结果表明,RCAF算法能够减少由共振峰和噪声所引起的异变点对搜索峰值的影响,从而精确地提取基音周期,相对于传统算法具有更强的抗噪声性能。 3.对人耳听觉模型进行了深入研究,采用Gammatone和Gammachirp这两种滤波器来建立耳蜗工作模型并设计其数字滤波器的实现方法。该组滤波器与人耳听阈曲线拟合度高,具有良好的模拟人耳听觉的特性。 4.提出了两种基于人耳听觉特性的语音特征参数:Gammatone滤波器系数(GTF)与Gammachirp滤波器系数(GCF),在与文本无关的说话人辨认实验中,取得了优于传统特征参数的性能。针对听觉特征维数较高难以应用的问题,探讨了基于主成分分析和离散余弦变换的特征降维方法,给出了基于PCA降维的说话人识别算法,通过离散余弦变换得到了听觉倒谱特征。在纯净语音和带噪语音情况下分别进行仿真实验,结果表明经过降维后的听觉特征仍然具有良好的噪声鲁棒性,在噪声条件下仍然获得了最优的识别率。


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