短時處理中語音頻號可以被認為是由線性時不變系統的輸出,即由語音頻號是由聲門的激勵訊號和聲道衝激響應的卷積而形成的。往往需要從語音頻號中求解聲門激勵和聲道響應。(比如為了求得語音頻號的共振峰,就要知道聲道傳遞函式,因為共振峰就是聲道傳遞函式的復共軛極點的頻率,又比如為了判斷語音頻號是清音還是濁音,以及濁音的基音頻率,就應該知道聲門激勵序列的頻率)。
同態系統可以分解為三個子系統:
第乙個子系統完成將卷積轉換為加性訊號的運算:
第二個子系統對加性訊號進行線性變換和處理:
第三個是第乙個子系統的逆變換,將加性訊號反變換為卷積性訊號:
% 讀入資料
fs=16000
; nfft=
1024
;% 取樣頻率和fft的長度
time=(0
:nfft-1)
/fs;
% 時間刻度
figure(1
), subplot 211
;plot
(time,y,
'k')
;% 畫出訊號波形
title
('訊號波形');
axis([
0max
(time)
-0.7
0.7]);
ylabel
('幅值');
xlabel([
10'(a)'])
; grid;
figure(2
)nn=
1:nfft/
2; ff=
(nn-1)
*fs/nfft;
% 計算頻率刻度
y=log
(abs
(fft
(y)));
% 按式(3-
1-8)取實數部分
subplot 211
;plot
(ff,
y(nn)
,'k'
); hold on;
% 畫出訊號的頻譜圖
z=ifft
(y);
% 按式(3-
1-8)求取倒譜
figure(1
), subplot 212
;plot
(time,z,
'k')
;% 畫出倒譜圖
title
('訊號倒譜圖');
axis([
0time
(512)-
0.20.2])
; grid;
ylabel
('幅值');
xlabel([
'倒頻率/s'
10'(b)'])
;mcep=29;
% 分離聲門激勵脈衝和聲道衝激響應
zy=z(1
:mcep+1)
;zy=
[zy' zeros(1,nfft-2*mcep-1) zy(end:-1:2)'];
% 構建聲道衝激響應的倒譜序列
zy=fft
(zy)
;% 計算聲道衝激響應的頻譜
figure(2
),% 畫出聲道衝激響應的頻譜,用灰線表示
line
(ff,
real(zy
(nn)),
'color',[
.6.6.6]
,'linewidth',3
);grid; hold off;
ylim([
-45]
);title
('訊號頻譜(黑線)和聲道衝激響頻譜(灰線)'
)ylabel
('幅值');
xlabel([
'頻率/hz'
10'(a)'])
; ft=
[zeros(1
,mcep+1)
z(mcep+
2:end-mcep)' zeros(1
,mcep)];
% 構建聲門激勵脈衝的倒譜序列
ft=fft
(ft)
;% 計算聲門激勵脈衝的頻譜
subplot 212
;plot
(ff,
real(ft
(nn)),
'k')
; grid;
% 畫出聲門激勵脈衝的頻譜
title
('聲門激勵脈衝頻譜'
)ylabel
('幅值');
xlabel([
'頻率/hz'
10'(b)'])
;
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倒譜分析可檢測頻譜中的重複模式,使其對區分多個故障非常有用,該故障在不同的主要頻譜 即fft 階次 包絡和增強頻譜 中很難看到。最重要的行業應用與機械診斷相關,如齒輪箱分析,以及其他應用,如 1 回聲檢測和去除 2 以及語音分析 在以下 中 使用倒譜做如下用途 1 機器診斷 監測齒輪箱和滾動軸承振動...
功率譜分析
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