一種獲取基音周期的方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及語音信號處理技術領域，具體涉及一種獲取基音周期的方法及裝置。
【背景技術】
[0002] 在語音信號處理中，語音信號參數(shù)提取的準確性非常重要。只有獲得準確的可表 征語音信號本質(zhì)特征的參數(shù)，才有可能利用送些參數(shù)進行高效的語音合成，語音識別W及 語音壓縮編碼解碼處理，其中基音周期的提取在語音信號眾多參數(shù)提取中尤為重要，其提 取的準確與否直接影響到合成語音是否真實再現(xiàn)原始語音信號的頻譜。
[0003] 人在發(fā)音時，根據(jù)聲帶是否震動可W將語音信號分為清音跟濁音兩種。濁音又稱 有聲語言，攜帶者語言中大部分的能量，濁音在時域上呈現(xiàn)出明顯的周期性；而清音類似于 白噪聲，沒有明顯的周期性。發(fā)濁音時，氣流通過聲口使聲帶產(chǎn)生張弛震蕩式振動，產(chǎn)生準 周期的激勵脈沖串。送種聲帶振動的頻率稱為基音頻率，相應的周期就成為基音周期。
[0004] 通常，基音頻率與個人聲帶的長短、薄厚、初性、勁度和發(fā)音習慣等有關系，在很大 程度上反應了個人的特征。此外，基音頻率還跟隨著人的性別、年齡不同而有所不同。一般 來說，男性說話者的基音頻率較低，大部分在70~200化的范圍內(nèi)，而女性說話者和小孩的 基音頻率相對較高，在200~450化之間?；糁芷诘墓烙嫹Q謂基音檢測，基音檢測的最終 目的是為了找出和聲帶振動頻率完全一致或盡可能相吻合的軌跡曲線。
[0005] 基音周期作為語音信號處理中描述激勵源的重要參數(shù)之一，在語音合成、語音壓 縮編碼、語音識別和說話人確認等領域都有著廣泛而重要的問題。在人類語音中，根據(jù)仿生 學的研究成果，基音周期主要是由喉部的聲帶決定?；糁芷跊Q定了語音的基礎頻率，是語 音的基本屬性。目前的語音處理的技術，包括語音編碼和語音識別中，都需要提取基音周 期。而目前基音周期的提取，一直是業(yè)界的一個難題。例如，在語音編碼技術中，基音周期 的提取用于在編碼中去除語音信號的長時相關性，準確的提取基音周期數(shù)據(jù)，可W有效地 保護語音的基頻特性，從而提升重建語音的質(zhì)量。而在語音識別中，基音周期提取的是否精 準，直接決定了語音識別的準確程度。
[0006] 現(xiàn)有技術的基音檢測方案，在基音周期搜索的過程中，通常都需要在一個基準周 期附近進行一定范圍內(nèi)的搜索，該基準周期可W根據(jù)一些已有的算法來確定。如果該基準 周期設置的不合適，將難W獲得準確的音檢測結果，因此亟需一種能夠方法，提高基音檢測 的準確性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明實施例要解決的技術問題是提供一種獲取基音周期的方法及裝置，用W提 高基音檢測的準確性。
[0008] 為解決上述技術問題，本發(fā)明實施例提供的一種獲取基音周期的方法，包括：
[0009] 接收用戶發(fā)出的語音信號，并檢測用戶發(fā)聲時喉部的振動周期；
[0010] W所述振動周期作為參考基音周期，利用基音周期檢測算法，對所述語音信號進 行搜索，確定所述用戶的基音周期。
[0011] 上述方法中，進一步利用設置在用戶喉部處的振動傳感器，檢測該用戶喉部的振 動周期。
[0012] 上述方法中，所述W所述振動周期作為參考基音周期，利用基音周期檢測算法，對 所述語音信號進行搜索，確定所述用戶的基音周期，包括：
[0013] 設置包含所述參考基音周期的基音搜索區(qū)間；
[0014] 利用基音周期檢測算法，在所述基音搜索區(qū)間內(nèi)對所述語音信號進行搜索，確定 所述用戶的基音周期。
[0015] 上述方法中，
[0016] 所述利用基音周期檢測算法，在所述基音搜索區(qū)間內(nèi)對所述語音信號進行搜索， 確定所述用戶的基音周期，包括：
[0017] 對所述語音信號進行線性預測，獲得線性殘差信號；
[0018] 在所述基音搜索區(qū)間內(nèi)對所述線性殘差信號進行搜索，獲得所述用戶的基音周 期。
[0019] 上述方法中，在所述基音搜索區(qū)間內(nèi)對所述線性殘差信號進行搜索，獲得所述用 戶的基音周期，包括：
[0020] 采用自相關函數(shù)法對線性殘差信號進行搜索；
[0021] 將所述基音搜索區(qū)間內(nèi)，使所述自相關函數(shù)最大的基音周期作為所述用戶的基音 周期。
[0022] 上述方法中，在所述基音搜索區(qū)間內(nèi)對所述線性殘差信號進行搜索，獲得所述用 戶的基音周期，包括：
[0023] 采用長時預測殘差能量比較法對線性殘差信號進行搜索；
[0024] 將所述基音搜索區(qū)間內(nèi)，使所述長時預測殘差能量最小的基音周期作為所述用戶 的基音周期。
[0025] 上述方法中，所述W所述振動周期作為參考基音周期，利用基音周期檢測算法，對 所述語音信號進行搜索，確定所述用戶的基音周期，包括：
[0026] 將所述語音信號轉換到頻域，獲得所述語音信號的頻譜，該頻譜包括頻譜的幅度 譜；
[0027] 根據(jù)所述參考基音周期和所述語音信號的頻譜提取特征參數(shù)；
[0028] 根據(jù)參考基音周期和特征參數(shù)進行精細基音周期檢測，得到所述用戶的基音周 期。
[0029] 本發(fā)明實施例還提供了一種獲取基音周期的裝置，包括：
[0030] 接收單元，用于接收用戶發(fā)出的語音信號；
[0031] 檢測單元，用于檢測用戶發(fā)聲時喉部的振動周期；
[0032] 搜索單元，用于W所述振動周期作為參考基音周期，利用基音周期檢測算法，對所 述語音信號進行搜索，確定所述用戶的基音周期。
[0033] 上述裝置中，所述檢測單元，進一步利用設置在用戶喉部處的振動傳感器，檢測該 用戶喉部的振動周期。
[0034] 上述裝置中，所述搜索單元包括：
[0035] 設置單元，用于設置包含所述參考基音周期的基音搜索區(qū)間；
[0036] 區(qū)間處理單元，用于利用基音周期檢測算法，在所述基音搜索區(qū)間內(nèi)對所述語音 信號進行搜索，確定所述用戶的基音周期。
[0037] 上述裝置中，所述區(qū)間處理單包括：
[0038] 預測單元，用于對所述語音信號進行線性預測，獲得線性殘差信號；
[0039] 區(qū)間搜索單元，用于在所述基音搜索區(qū)間內(nèi)對所述線性殘差信號進行搜索，獲得 所述用戶的基音周期。
[0040] 上述裝置中，所述區(qū)間搜索單元包括：
[0041] 第一處理單元，用于采用自相關函數(shù)法對線性殘差信號進行搜索；
[0042] 第一比較單元，用于將所述基音搜索區(qū)間內(nèi)，使所述自相關函數(shù)最大的基音周期 作為所述用戶的基音周期。
[0043] 上述裝置中，所述區(qū)間搜索單元包括：
[0044] 第二處理單元，用于采用長時預測殘差能量比較法對線性殘差信號進行搜索；
[0045] 第二比較單元，用于將所述基音搜索區(qū)間內(nèi)，使所述長時預測殘差能量最小的基 音周期作為所述用戶的基音周期。
[0046] 上述裝置中，所述搜索單元包括：
[0047] 轉換單元，用于將所述語音信號轉換到頻域，獲得所述語音信號的頻譜，該頻譜包 括頻譜的幅度譜；
[0048] 提取單元，用于根據(jù)所述參考基音周期和所述語音信號的頻譜提取特征參數(shù)；
[0049] 精細檢查單元，用于根據(jù)參考基音周期和特征參數(shù)進行精細基音周期檢測，得到 所述用戶的基音周期。
[0050] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明實施例提供的獲取基音周期的方法及裝置，通過檢測喉 部的振動頻率，利用該振動頻率作為參考基音周期，輔助后續(xù)的精細化基音周期搜索，由于 直接檢測喉部的振動頻率，可W避免或減少肺部氣流喝發(fā)生腔的影響，從而可W獲得較為 準確的參考基音周期，進而降低后續(xù)精細化搜索的復雜度并提高搜索結果的準確性。
【附圖說明】
[0051] 圖1為本發(fā)明實施例提供的獲取基音周期的方法的流程示意圖；
[0052] 圖2為本發(fā)明實施例提供的獲取基音周期的裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0053] 為使本發(fā)明要解決的技術問題、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖及具 體實施例進行詳細描述。