【端点检测】基于matlab实现语音预处理+短时能量+过零率分析+端点检测

简介: 【端点检测】基于matlab实现语音预处理+短时能量+过零率分析+端点检测

✅作者简介:热爱科研的Matlab仿真开发者,修心和技术同步精进,matlab项目合作可私信。

🍎个人主页:Matlab科研工作室

🍊个人信条:格物致知。

更多Matlab仿真内容点击👇

智能优化算法       神经网络预测       雷达通信      无线传感器        电力系统

信号处理              图像处理               路径规划       元胞自动机        无人机

⛄ 内容介绍

1 算法原理

短时能量分析和过零率分析作为语音信号时域分析中最基本的方法,应用相当广泛,特别是在语音信号端点检测方面.由于在语音信号端点检测方面这两种方法通常是独立使用的,在端点检测的时候很容易漏掉重要的信息.本文将这两种方法结合起来,利用MATLAB工具对其进行了分析.实验结果表明,检测的效果好于分别使用其中一种方法的情况.

2 算法流程

语音预处理是指在进行语音信号分析和处理之前,对语音信号进行一些预处理操作,以提取有用的特征或改善信号的质量。

  1. 预加重:语音信号通常在传输或录制过程中会受到频率响应的影响,预加重操作可以通过增强高频部分来平衡频率响应。预加重通过将当前样本与前一个样本的差值乘以一个预设的系数(通常为0.9~1.0),然后加回到当前样本上。
  2. 分帧:将连续的语音信号切分成短时段的帧。这样做是因为语音信号的特性随时间变化,将其切分成短帧可以认为语音在一段时间内是稳定的,便于进行分析。
  3. 加窗:对每个帧应用窗函数,如汉宁窗、矩形窗等。窗函数可以减少帧边界处的不连续性,并且能够在频谱上抑制泄漏效应。

短时能量和过零率分析是常用的语音特征提取方法,用于分析语音信号的能量和频率变化:

  1. 短时能量(Short-time Energy):计算每个帧内语音信号的能量。一种常用的计算方法是对每个帧内的语音样本进行平方运算,然后将平方值相加,得到能量。
  2. 过零率(Zero Crossing Rate):统计每个帧内穿过0的次数,即正负交叉的次数。通过观察过零率可以了解语音信号的频率特征和较为明显的变化。

端点检测是识别语音信号中开始和结束位置的过程,通常用于自动语音识别、语音活动检测等应用:

  1. 端点检测基于短时能量和过零率等特征进行判断。常见的方法是设置合适的能量和过零率阈值,并结合连续性条件,当一帧的特征值满足条件时,被认为是语音活动的开始或结束。
  2. 为了降低误检和漏检的情况,处理过程中还可能采用平滑技术(如滑动窗口平均)来减少噪声影响。


⛄ 部分代码

% enframe.m


function f=enframe(x,win,inc)

%ENFRAME split signal up into (overlapping) frames: one per row. F=(X,WIN,INC)


%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

 

nx=length(x);

nwin=length(win);

if (nwin == 1)

  len = win;

else

  len = nwin;

end

if (nargin < 3)

  inc = len;

end

nf = fix((nx-len+inc)/inc);

f=zeros(nf,len);

indf= inc*(0:(nf-1)).';

inds = (1:len);

f(:) = x(indf(:,ones(1,len))+inds(ones(nf,1),:));

if (nwin > 1)

   w = win(:)';

   f = f .* w(ones(nf,1),:);

end

⛄ 运行结果

⛄ 参考文献

[1] 刘波,聂明新,向俊涛.基于短时能量和过零率分析的语音端点检测方法研究[J].  2007.

[2] 吕卫强,黄荔.基于短时能量加过零率的实时语音端点检测方法[J].兵工自动化, 2009, 28(9):69-70.DOI:10.3969/j.issn.1006-1576.2009.09.024.

[3] 李桦,安钢,樊新海.短时能频值在语音端点检测中的应用[J].测试技术学报, 1999, 13(1):7.DOI:10.3969/j.issn.1671-7449.1999.01.005.

[4] 刘羽.语音端点检测及其在Matlab中的实现[J].计算机时代, 2005(8):2.DOI:10.3969/j.issn.1006-8228.2005.08.011.

⛳️ 代码获取关注我

❤️部分理论引用网络文献,若有侵权联系博主删除
❤️ 关注我领取海量matlab电子书和数学建模资料




相关文章
|
5天前
|
机器学习/深度学习 算法 计算机视觉
基于yolov2深度学习网络模型的鱼眼镜头中人员检测算法matlab仿真
该内容是一个关于基于YOLOv2的鱼眼镜头人员检测算法的介绍。展示了算法运行的三张效果图,使用的是matlab2022a软件。YOLOv2模型结合鱼眼镜头畸变校正技术,对鱼眼图像中的人员进行准确检测。算法流程包括图像预处理、网络前向传播、边界框预测与分类及后处理。核心程序段加载预训练的YOLOv2检测器,遍历并处理图像,检测到的目标用矩形标注显示。
|
9天前
|
数据采集 Python
matlab疲劳驾驶检测项目,Python高级面试framework
matlab疲劳驾驶检测项目,Python高级面试framework
|
12天前
|
数据可视化 算法
MATLAB Simulink晶闸管的特性分析
MATLAB Simulink晶闸管的特性分析
45 2
|
12天前
|
供应链 算法
基于分布式优化的多产消者非合作博弈能量共享(Matlab代码)
基于分布式优化的多产消者非合作博弈能量共享(Matlab代码)
|
12天前
|
调度
Matlab|面向低碳经济运行目标的多微网能量互联优化调度
Matlab|面向低碳经济运行目标的多微网能量互联优化调度
|
12天前
|
算法 调度 决策智能
基于元模型优化算法的主从博弈多虚拟电厂动态定价和能量管理(matlab代码)
基于元模型优化算法的主从博弈多虚拟电厂动态定价和能量管理(matlab代码)
参与辅助服务的用户侧储能优化配置及经济分析(matlab代码)
参与辅助服务的用户侧储能优化配置及经济分析(matlab代码)
|
12天前
|
算法 调度
【免费】基于模型预测算法的含储能微网双层能量管理模型(MATLAB)
【免费】基于模型预测算法的含储能微网双层能量管理模型(MATLAB)
|
12天前
|
数据挖掘
考虑时空相关性的风电功率预测误差建模与分析(matlab程序)
考虑时空相关性的风电功率预测误差建模与分析(matlab程序)
|
12天前
|
机器学习/深度学习 算法 调度
基于改进鲸鱼优化算法的微网系统能量优化管理matlab
基于改进鲸鱼优化算法的微网系统能量优化管理matlab

热门文章

最新文章