一种改进的适用于数字助听器的基于非线性频率压缩的多通道响度补偿方法

为了改进数字助听器中的响度补偿, 并提高高频部分的语音可懂度, 提出一种基于非线性频率压缩的多通道响度补偿的综合方法。首先, 为了避免语音的频率畸变, 基于语音可懂度进行频谱的多通道划分。然后, 采用一种非线性的频率压缩方法, 将高频部分的声音压缩至患者能听到的低频部分。所提出的非线性频率压缩方法是基于不同频段对语音理解度的贡献占比来改变频率压缩比。最后, 为了实现自适应的响度补偿同时防止传统宽动态范围压缩的固定压缩比降低语音质量, 采用一种随时间可变压缩比的自适应宽动态范围压缩方法。实验结果表明, 相对于传统的宽动态范围压缩和频率压缩方法, 该方法可以改善20%的语音鉴别准确率。     

噪声条件下的语音特征PLP参数的提取

研究了噪声背景条件下的语音特征提取.使用特征补偿的方法,并运用听觉心理学的三个概念:临界带谱分析、等响度曲线、强度响度听觉幂率,实现了PLP语音特征参数的提取.在此基础上用RATSA技术和半升正弦函数倒谱提升技术来改进此参数,并获得了良好的效果.     

对等响度控制电路的分析与改进

在分析RC频率补偿等响度控制电路基础上对电路进行改进并进行比较.     

基于汉语语音素材的响度算法误差研究

对两类在国际上得到广泛接受的响度模型即Moore和Zwicker时变响度模型及ITU(国际电信联盟)标准推荐响度模型进行了对比研究.通过耳机回放的主观听音实验评估了这两类响度模型在计算汉语语音素材总响度时的有效性.模型的评价采用了4种不同的统计量,对模型的绝对精度和相对精度进行了度量.研究发现,ITU-R BS.1770-4推荐响度模型相对简单,更易于对语音素材的总响度进行度量;在计算汉语语音素材的总响度时,ITU标准推荐响度模型比Moore和Zwicker时变响度模型的精度高,提高了0.5～2 dB.     

带有频谱补偿的基频修改算法

针对当前多数在基于拼接的语音合成系统中使用的基频修改算法缺少对频谱进行补偿的情况,提出了一种带有频谱补偿的基频修改算法.在传统基音同步叠加(PSOLA)算法的基础上,以共振峰参数和频谱倾斜参数描述频谱特性,通过对频谱参数进行预测及修改,在修改基频的同时,有效地补偿了频谱特性.频谱参数的预测公式由各基频下的条件概率密度函数导出,频谱参数的修改通过正弦模型实现.实验表明,对于不同的汉语元音、基频修改因子和听者,在平均86.25%的情况下,该算法较传统PSOLA算法能够获得更接近自然音质的语音.     

基于正弦谐波模型的语音变换算法及实现

介绍了语音变换的相关技术,分析了利用正弦谐波模型实现语音变换的算法及流程。利用正弦谐波模型对语音进行建模和分解,提取语音的基音频率,利用高斯建模和变换实现语音韵律特征的变换;提取出正弦谐波幅度的后10阶系数,作为语音的频谱特征参数,利用矢量量化和码书映射的方法实现语音频谱特征的变换。提出了一种逐词对应的训练参数对齐方法,给出了具体实现的算法流程。对录制的2段语音利用该算法进行了仿真实验,利用ABX测试对实验结果进行了评估。测试结果显示,该算法得到的变换语音在听觉上有89．3％的概率更接近目标说话人语音。     

数字助听器研究现状及其算法综述

随着中国老龄化社会的到来,效果良好的听力设备得到重视,一些相关算法和技术先后被提出和改进,有效解决了现代数字助听器中的响度补偿、去噪和回声消除等问题。该文阐述了助听器的发展历程、数字助听器的工作原理,以及响度补偿、语音降噪技术、回声消除技术和声源定位技术等核心技术的研究现状,并对未来相关技术的发展进行了展望。     

改进的子波过零电子耳蜗语音编码策略

提出改进的倍频程小波过零刺激方案(WZCS),以改善电子耳蜗语音编码策略的性能.在语音信号倍频程小波变换域的过零点通过幅度调制合成刺激脉冲,并基于Matlab对该算法和连续间隔采样(CIS)、通道专用采样序列(CSSS)、频率幅度联合调制编码(FAME)等编码策略进行仿真,将合成信号与原始语音、合成信号频谱与原始语音频谱进行了相关性分析.仿真结果表明,WZCS算法合成信号的频谱与原始语音信号的频谱相关系数最大,WZCS算法合成信号频谱与原始语音最为相关,且相关显著,即与其他算法相比其保留了原始语音信号的更多频率和相位成分.     

基于STRAIGHT模型的语音转换系统研究

语音转换是将源说话人的个性特征转换为目标说话人个性特征的过程。主要研究了基于STRAIGHT模型的语音转换系统原理及实现过程。通过STRAIGHT模型提取目标语音和源语音的基本频率以及平滑的声道频谱作为特征参数,并将声道频谱转换为LSF参数,进行时间对齐和GMM训练。从实验结果数据分析可以看出:由STRAIGHT模型提取的参数很好地避免了声道谱过平滑的现象,合成后的目标语音与源语音的相似度较高。     

基于浊音语音谐波谱子带加权重建的抗噪声说话人识别

提出了一个基于浊音语音谐波谱重建的说话人识别算法.该算法根据浊音语音短时频谱的结构特征和基音信息,对浊音语音谐波结构频谱进行子带加权重建,以补偿由噪声引起的训练与测试条件的失配.算法基于重建浊音频谱提取感知线性预测倒谱系数,与基音相组合作为说话人的语音特征参数矢量,采用高斯混合模型对说话人进行建模.仿真实验的结果表明:所提出的浊音谱重建方法对多种类型含噪语音的噪声补偿均具良好效果,可以明显提高在噪声环境下的与文本无关的说话人识别的识别率,特别是显著提高低信噪比环境下的识别率,而不会明显降低纯净语音和高信噪比环境下的识别率.     

基于心理声学模型的高性能语音质量评价算法

提出了一种高效心理声学模型语音质量评价（EPM-SQE）算法．该算法采用12阶美尔倒谱参数（MFCC）作为语音信号特征向量，其空间复杂度小于巴克谱．对MFCC进行相对谱（RASTA）滤波，可以突出快变信号对听觉感知的影响．将滤波后的参数映射为响度，由此模拟人的感知过程．计算原始语音和受损语音响度之问的感知扰动，并依次在频域和时域进行聚合，从而获得单一的扰动值，该值再经认知模型计算，可以得到最终的客观评分．实验表明，所提算法的平均运行时间比国际电信联盟提出的语音质量感知评价算法减少了41％，内存占用降低了51％，而仅比主观评价的相关度下降6．8％．     

高速运动目标的频域合成带宽方法

为了利用线性调频步进雷达获得高速运动目标的高分辨距离像,提出了基于高速运动模型的频域合成带宽方法.该方法根据运动目标雷达回波的精确模型建立运动补偿因子,并在时域将回波信号与频域频谱搬移的误差频率混频,以消除频域频谱搬移误差的影响.与传统的基于低速运动模型的合成带宽法相比,所提方法对高速运动目标回波补偿后不存在子脉冲频谱的初相补偿误差和失配误差,具有更高的补偿精度.针对高速运动目标的仿真结果表明,在采用海明窗加权的情况下,与基于低速运动模型的频域合成带宽法相比,所提方法得到的距离像没有出现栅瓣且副瓣电平在-42 dB以下.     

短时同频等长信号频率估计的加权融合算法

针对低信噪比条件下短时正弦信号的高精度频率估计问题,提出一种同频等长信号加权融合算法。首先,建立同频等长信号频谱模型,构造具有相位连续化特性和噪声对消特性的相位补偿矩阵;然后,利用相位补偿矩阵对同频等长信号频谱进行加权融合,使之基本达到与其总长度相等的相位连续信号频谱的分析效果;最后,谱峰搜索加权融合后的频谱,获得高精度的频率估计值。算法分析与仿真实验表明,与现有方法相比,本算法精度较高,计算量较小,抗噪性较强,普适性好,适用于任意类型的同频等长信号。     

响度特征量化的改进算法

为提取噪声信号的响度特征,研究Zwicker响度计算模型中安静状况下听阈对应的激励、被计算声音对应的激励和参考声强对应的激励3个参数参与运算的方式,引入等响曲线上24个临界频带中心频率对应的听阈声强级,提出了通过求取噪声信号的能量,计算噪声信号各临界频带的特性响度值的响度计算改进算法。利用这一算法可方便地计算噪声信号不同临界频带的响度值,这些特性响度值可组成一个24维响度特征矢量,以应用于信号分析、模式识别等。通过水声目标的模式识别实验,验证了这一信号响度特征量化改进算法的有效性和实用性。     

多段降频等长信号的频率估计快速迭代算法

为改善多段平稳信号频率估计的精度、实时性和扩展已有方法的适用范围,给出一种多段降频等长信号的快速迭代算法.在算法中,生成频域分析参数矩阵以克服各段信号频率不等;设计相位差补偿因子矩阵以达到相位连续信号的效果;生成搜索频率序列以修正相位差补偿因子矩阵中的未知参量并得到具有特定形式的功率谱矩阵;采用间接迭代计算以改善算法实时性.在说明上述技术措施的应用原理时,给出了5项重要性质作为该算法正确性的数学证明.针对多种应用环境状态进行了仿真实验,结果表明:该算法具有普适性、抗噪性和实时性好,频率估计精度比现有方法有较大提高.     

基于S变换的浮标式高频地波雷达相位补偿算法

针对浮标式高频地波雷达系统,分析了雷达平台晃动对回波信号相位的影响,并且提出一种基于S变换的相位补偿方法。该方法利用信号窄带分量中能量最大者作为相位补偿的标校信号,采用S变换的时频分析方法对雷达信号的瞬时频率以及相位进行估计,实现对回波信号相位补偿。仿真结果显示一阶海洋回波谱得到了很好的锐化,与相位污染前的多普勒频谱相近,从而验证了方法的有效性。     

两相电流控制的有源滤波器的补偿性能分析

提出了基于两相电流控制的离散模型,通过仿真研究了在整流负载,不对称电源等条件下的静态补偿性能和频谱,分析结果表明补偿性能好,总谐波畸变率小;对直流母线电压和负载阶跃变化时动态性能仿真表明,