语音信号处理基础知识

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1、2.1概述2.2语音和语言2.3汉语语音学2.4语音生成系统和语音感知系统2.5语音信号生成的数学模型2.6语音信号的特性分析第2章语音信号处理的基础知识2.1概述语音信号处理目的:一是要通过处理得到一些反映语音信号重要特征的语音参数以便高效的传输或储存语音信号信息；二是要通过处理的某种运算以达到某种用途的要求，例如人工合成出语音、辨识出讲话者、识别出讲话的内容等等。研究用数字信号处理技术对语音信号进行处理的一门学科语音中包含的信息语言（文字）说话人信息：身份、性别、年龄方言：认老乡的主要依据情感（情绪）语种：国外找“亲人”的主要信息来源说

2、话方式（快、慢、耳语）语音品质（口语、朗诵、流畅性、动听度）健康状况：特别是发音器官病变重要概念语音音节元音、辅音清音、浊音声母、韵母共振峰、音色语谱图、声纹2.1概述2.2语音和语言2.3汉语语音学2.4语音生成系统和语音感知系统2.5语音信号生成的数学模型2.6语音信号的特性分析第2章语音信号处理的基础知识2.2语音和语言语音是人的发声器官发出的一种声波，它具有一定的音色，音调，音强和音长。一种声音区别于另一种声音的基本特征声音的高低，它取决于声波的频率声音的强弱,声波的振动幅度决定声音的长短叫音长，它取决于发音时间的长短语音语音（Sp

3、eech）=声音（Acoustic）+语言（Language），是二者的组合体语音是由一连串的音组成语言的声音语言是从人们的话语中概括总结出来的规律性的符号系统。2.2语音和语言2.2语音和语言2.2语音和语言不同层次的单位:语素、词、短语和句子语法和语义内容:词法、句法、文脉2.2语音和语言人的说话的过程：语音学(Phonetics)是研究言语过程的一门科学。它考虑的是语音产生、语音感知等的过程以及语音中各个音的特征和分类等问题。现代语音学发展成为三个主要分支：发音语音学声学语音学听觉语音学2.2语音和语言2.2语音和语言当声带振动发出的

4、声音气流从喉腔、咽腔进入口腔从唇腔出去时，这些声腔完全开放，气流顺利通过，这种音称为元音。2.2语音和语言呼出的声流，由于通路的某一部分封闭起来或受到阻碍，气流被阻不能畅通，而克服发音器官的这种阻碍而产生的音素称为辅音。发辅音时由声带是否振动引起浊音和清音的区别，声带振动的是浊音，声带不振动的是清音。（b/p）2.2语音和语言决定元音音色的主要因素是舌头的形状及其在口腔中的位置(简称舌位)、嘴唇的形状(简称口形)等。元音的另一个重要声学特性是共振峰（Formant）。共振峰参数是区别不同元音的重要参数，它一般包括共振峰频率（FormantF

5、requency）的位置和频带宽度（FormantBandwidth）。一般地说，女声和童声的基频高于男声，但是实验表明：区分语音是男声还是女声、是成人声音还是儿童声音，更重要的因素是共振峰频率的高低。2.2语音和语言发音器官产生元音的三条件①声道受到声带振动的激励引起共振；②在语音流的持续过程中，声道不发生极端的狭窄，并维持较稳定的形状；③和鼻腔不发生偶合，声音只从口腔辐射出去。这三个条件中，只要缺少其中之一，则该语音就是辅音。辅音没有明确的共振峰结构。辅音发音时的阻碍的位置叫调音点（PlaceofArticulation）、阻碍的方法叫

6、调音方式（MannerofArticulation）2.2语音和语言调音方式等的不同可以把辅音分成如下几类：塞音、摩擦音、塞擦音、鼻音、边音、颤音、通音。根据发辅音时声带有无振动，可以把辅音分类成浊辅音和清辅音。根据辅音除阻后是否紧跟着送出一股气来，可以把辅音分类成送气辅音和不送气辅音。2.1概述2.2语音和语言2.3汉语语音学2.4语音生成系统和语音感知系统2.5语音信号生成的数学模型2.6语音信号的特性分析第2章语音信号处理的基础知识2.3汉语语音学汉语语音的特点：音系简单。这是指音素少、音节少。音节的结构也比较简单。由于清辅音多，而且

7、多是弱清音，而且开口呼的音节占全部音节的一半以上，所以汉语语音听感上有清亮、高扬和舒服、柔和的感觉。有鲜明的轻重音和儿化韵，所以字词分隔清楚，语言表达准确而丰富。汉语的拼音方法汉语由音素构成声母或韵母。有时，将含有声调（汉语通常认为有五个声调）的韵母称为调母。由单个调母或由声母与调母拼音成为音节。汉语的一个音节就是汉语一个字的音，即音节字。由音节字构成词（其中主要是两音节字构成的两字词，约占74%），最后再由词构成句子。国际上，都是用音标来描述拼音过程的。汉语也不例外。汉语拼音的音标包括：声母表、韵母表和声调符号等。汉语音节的一般结构汉语音

8、节一般由声母、韵母和声调三部分组成。汉语普通话中有6000多个常用字每个汉字是一个音节，如将同音字合一处理，则汉语中共有1332个有调音节，其中可以单念的有1268个。汉语中一般