专业英语7语音信号处理由刀豆文库小编整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“专业英语第七单元”。
1、演讲的目的是沟通。有几种方法表征语音通信的潜力。一个高度量化的方法是香农信息论思想的引入。根据信息变换理论,语音可以表示其消息内容或信息。语音特征的另一种表征方式是信号承载的消息信息,i.e.(注:i.e.意思是:即,也就是),如声波。虽然信息论思路在先进的通信系统中发挥了重要作用,但它是基于波形的语音表示,或一些在实际应用中一直是最有用的参数模型。
2、在考虑语音通信的过程中,开始在大脑中思考消息在扬声器中的一些抽象的表示形式是有帮助的。虽然产生语音的过程是复杂的,但该消息中的信息最终被转换成声学信号。在言语产生的过程中消息的信息可以被认为存在许多不同的表示方式。例如,该消息信息首先被转换成一组能控制发音机制的神经信号(即,运动舌头,嘴唇,声带等)。发音器官的运动响应于这些神经信号来完成一系列的手势,其结果是在原始消息中包含的信息的音响波形。
3、信息虽然连通但讲话本质上是一个离散的性质的信息,i.e.,即,它可以被有限集合中元素串联的符号表示,每一个声音的符号可以被分类,被称为音素。每种语言都有它自己的独特的音素,编号通常在30至50之间。例如英语可以表示为一组约42个编号的音素。
4、信息理论关注的中心问题是传达信息的速率。讲话的信息率可以通过发音器官物理上的运动速度粗略估计,人类讲话的平均速率每秒约10个音素。如果每个音素表示一个二进制数,那么6位数字代码足以代表所有的英语音素,设平均增长率为每秒10音素,并且忽略任何相邻音素的组合,我们得到了一个大约60比特/秒的平均信息语速。换句话说,书面讲话包含的信息相当于60位/秒正常讲话率。当然一个“真正”的语音信息内容的下界是大大高于这个速度的,上述估计确实需要考虑一些因素,如说话者的身份和情感状态,说话的速率,声音的响度,等。
5、在语音通信系统中,语音信号的传输、存储、和处理有许多方法。技术问题导致各种表示形式的语音信号的产生。一般来说,有两个主要的问题存在于任何一个系统中:一是保护消息内容的语音信号。另一个是语音信号便于传输和存储的表示形式。或者以一种灵活的形式表示,这样修改后不会对语音信号所表示的消息内容产生严重退化的影响。
6、语言信号必须这样表示,信息内容能被听众容易的提取,或自动被机器提取。
语音信号的表示形式(而不是消息的内容)可能需要从500到1百万比特每秒以上的提取速度。这些表示形式的设计和实现,信号处理的方法发挥基础性作用。
7、一般的信息处理问题可用图3-22描绘的框图表示。在语音信号的情况下,说话者就是信源。一般测量或观察声波的尺寸。
8、涉及信号处理,首先根据一个给定的模型获得信号,利用运用程序对信号进行一些更高层次的变换,以便把该信号转换成一个更方便的形式。在这个过程中的最后一步是报文信息的提取和利用。本步骤可以由人类听众或由机器自动进行。例如,一个系统,其功能是自动识别扬声器从一个给定的发言者发出的语音信号,该语音信号可能使用一个随时间变化的频谱表示。
9、因此,语音信号处理涉及两个任务。一,这是语音信号的波形或参数一般表示形式的获取手段;二,信号处理在转换的过程中提供函数帮助,这是信号一般性质的替代形式,但更适合特定的应用程序。
10、我们将探索数字技术在语音信号处理中的作用。数字信号处理涉及离散信号的获取与表示,伴随变换理论,涉及和数控程序的实施用来处理离散信号的表示。数字信号的处理目的类似于模拟信号的处理。因此,在语音通信的上下文中单独挑出数字信号处理技术做特别考虑是合理的。可以列举一些很重要的原因。首先,最重要的大概是一些极其复杂的信号处理功能可以用数字技术来实施的事实。此外,语音信号处理中常用的算法本质上是离散时间信号处理系统。它们大多不适合作为近似的模拟系统来观察,的确在许多情况下没有可用的模拟实施方案。
11、数字信号处理技术在语音处理问题中被首次运用,仿真复杂的模拟系统。最初的观点来看,模拟系统可以在计算机上进行模拟,避免为了试验参数选择和其他设计考虑系统建设的必要性。数字仿真模拟系统的首次应用,需要大量的处理时间。在1960年代中期,一次数字信号处理的革命发生了。主要的主要催化剂是发展快速的计算机和突飞猛进的数字信号处理技术理论。因此,数字信号处理系统具有的优点使得年轻一代有能力来模拟模拟系统的情况变得明朗。目前计算机语音处理系统在实验室中实现,他们作为一个数字系统,可以作为实施特殊用途的数字硬件或对专用的计算机系统进行精确模拟。
12、除理论发展外,伴随数字硬件的发展数字处理技术的优点进一步加强以致于超过模拟系统。数字系统非常可靠和紧凑。集成电路技术已经发展到可以把极其
复杂的系统实现在单个芯片上。逻辑运算的速度足以满足许多信号处理功能所需的巨大数量的计算,可以实现实时语音采样率。
13、在语音通信系统中使用数字技术有另外的原因。如,如果使用合适的编码,在非常嘈杂的信道,数字形式的语音信号能可靠地传输。语音信号的数字形式与其他形式的数据的相同。因此,可以使用一个通信网络同时传输话音和数据,除解码外没有必要区分它们。在安全方面语音信号的传输需要数字表示,它具有明显的优势超过了模拟系统。为了保密,对信息比特进行加扰,最终能在接收器解读。这些和许多其他的原因,数字技术正在被越来越多地应用于语音通信问题。
14、考虑应用数字信号处理技术来处理语音通信问题,专注于三个主题它是非常有帮助的:语音信号的数字表示形式,实施先进的处理技术和很大程度上依赖于数字信号处理的应用程序类。
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