多带激励语音编码器及其在宽带语音上应用的研究

论文摘要

对多带激励(MBE)语音编码算法进行了了研究、仿真和改进。本文首先介绍多带激励(MBE)模型原理、分析和合成,该算法采用一种新的激励频谱,突破了二元激励的局限性,较好的解决了简单二元激励模型导致的合成语音自然度不够以及抗噪声能力差的问题,是目前低速率语音编码较理想的方案。然后,详细阐述了MBE编码器的仿真实现方法,给出了程序流程和仿真结果,并给出了参数的编解码方法。根据仿真结果,对该算法的性能进行了分析。该算法合成的语音在频谱和波形上都和原始语音比较接近,并具有良好的清晰度和可懂度,任何熟悉的人都可以辨别说话人,但时延较大。最后将此算法应用到宽带语音上,为减少在宽带上的算法计算量和降低时延,对算法提出了一些改进措施。并指出了今后的研究方向。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 1.1 语音编码概述
• 1.2 语音编码的发展和分类
• 1.2.1 发展简史
• 1.2.2 语音编码的分类
• 1.2.3 几种典型的语音编码方法
• 1.3 衡量语音编码性能的主要因素
• 1.3.1 编码质量
• 1.3.2 编码速率
• 1.3.3 编解码延时
• 1.3.4 编解码复杂度
• 第二章 多带激励语音编码
• 2.1 模型
• 2.1.1 传统声码器语音模型
• 2.1.2 多带激励语音模型
• 2.1.3 多带激励语音模型参数
• 2.2 参数提取
• 2.2.1 基音周期
• 2.2.2 清浊音判决
• 2.2.3 各谐波幅度的估计
• 2.3 多带激励语音合成
• 2.3.1 清音部分合成
• 2.3.2 浊音部分合成
• 第三章 多带激励语音编码的实现
• 3.1 多带激励语音分析具体实现
• 3.1.1 高、低通滤波
• 3.1.2 分帧
• 3.1.3 基音粗估
• 3.1.4 基音平滑
• 3.1.5 基音细搜索
• 3.1.6 清浊音判决
• 3.1.7 计算各谐频带的谱包络幅度
• 3.1.8 分析算法框图
• 3.2 多带激励语音合成具体实现
• 3.2.1 清音部分合成
• 3.2.2 浊音部分合成
• 3.2.3 重建语音产生
• 3.2.4 合成算法框图
• 3.3 参数的编解码方法
• 3.3.1 基音频率的编解码
• 3.3.2 清浊音判决的编解码
• 3.3.3 各谐频对应的谱包络幅度的编解码
• 3.3.4 码率
• 3.4 实现结果及系统性能分析
• 3.4.1 合成语音质量
• 3.4.2 算法复杂度估计
• 3.4.3 算法时延
• 第四章 多带激励语音编码在宽带上的应用
• 4.1 宽带语音编码器研究的意义
• 4.2 宽带语音分析
• 4.2.1 高低通滤波
• 4.2.2 分帧
• 4.2.3 基音粗估
• 4.2.4 基音平滑
• 4.2.5 基音细估
• 4.2.6 清浊音判决
• 4.2.7 计算各谐频带的谱包络幅度
• 4.3 宽带语音合成
• 4.3.1 清音部分合成
• 4.3.2 浊音部分合成
• 4.3.3 重建语音
• 4.4 实现结果及性能分析
• 4.4.1 语音合成质量
• 4.4.2 算法复杂度估计
• 4.4.3 宽带语音算法时延
• 结束语
• 参考文献
• 致谢