[发明专利]一种检测语音信号基音周期的方法

说明书

技术领域

本发明涉及语音编码领域，尤其涉及一种检测语音信号基音周期的方法。

背景技术

语音信号的基音周期检测是语音编码中一个非常重要的问题，它具有时变性和准周期性，迄今为止，尚未找到一个完善的、通用的检测方法。目前，针对不同的系统应用人们已经开发出了一些基音检测方法，例如：自相关法、平均幅度差函数法、线性预测分析方法、小波变换法等等。在传统的语音编码中，一种通常用到的基音周期检测算法为时域自相关函数(ACF)法，它通过短时自相关函数计算自相关函数，并将最大值处的延时作为基音周期。但研究发现，传统的ACF算法在无噪声环境下有时会发生检测基音倍频和半频错误，并且在噪声环境中，这种错误的发生率明显增加。

此外，宽带语音与传统的窄带语音相比，在基音周期检测方法上存在差异性，因为宽带语音的频谱范围高端延展到7～8kHz，而基音的谐波结构在高频段并不显著，这会给基音周期的检测带来一定的困难，因此需要结合宽带语音的特性对传统的自相关函数法做一定的修改以保证检测结果的准确性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种检测语音信号基音周期的方法，以克服基音周期加倍的缺点，并在基音周期检测中体现出基音周期的平滑性。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种检测语音信号基音周期的方法，该方法包括：

(1)给基音周期候选值序列中的每个基音周期候选值分别选择一个与其对应的自相关函数值的缩放因子；

(2)对当前考察的基音周期候选值所对应的自相关函数值与自相关函数值序列中的最大值/缩放因子进行比较，如果当前考察的基音周期候选值所对应的自相关函数值大于自相关函数序列中的最大值/缩放因子，且当前考察的基音周期候选值小于当前最佳的基音周期，则当前考察的基音周期候选值就为最佳基音候选值，否则，继续考察下一个基音周期候选值，直到得出最佳基音周期候选值。

其中，还包括步骤(3)，对自相关函数序列中的最大值对应的基音周期候选值是否为所述最佳基音周期候选值的加倍进行判断，如果是，则保持该最佳基音周期候选值不变；如果不是，则将自相关函数序列中最大值对应的基音周期候选值作为最佳基音周期候选值。

其中，进一步包括步骤(4)，利用基音周期全局参考来确定基音周期。

其中，使用基音周期全局参考对基音周期候选值序列中值比较接近于基音周期全局参考的候选值所对应的自相关函数进行加权。

其中，所述基音全局参考是由语音的特性以及相邻帧语音的特性所确定。

其中，当所述基音周期最佳候选值接近于基音周期全局参考时，将该基音周期最佳候选值设定为当前帧的基音周期。

其中，所述步骤(1)还包括，当基音周期候选值大于一个门限值时，选择一个较大的缩放因子，否则，选择一个较小的缩放因子。

本发明所述的一种检测语音信号基音周期的方法，克服了基音周期加倍的缺点，并在基音周期检测中体现出了基音周期的平滑性。

附图说明

图1是本发明所述方法的流程方框图；

图2是AMR-WB+算法的平均信噪比与本发明实施例所述的平均信噪比的对比示意图；

图3是本发明实施例所述的平均信噪比减去AMR-WB+算法的平均信噪比的差值示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。

参考图1，为本发明所述方法的流程方框图。具体过程如下：

步骤110：给基音周期候选值序列中的每个基音周期候选值分别选择一个与其对应的自相关函数值的缩放因子；

步骤120：对当前考察的基音周期候选值所对应的自相关函数值与自相关函数值序列中的最大值/缩放因子进行比较，如果当前考察的基音周期候选值所对应的自相关函数值大于自相关函数序列中的最大值/缩放因子，且当前考察的基音周期候选值小于当前最佳的基音周期，则当前考察的基音周期候选值就为最佳基音候选值，否则，继续考察下一个基音周期候选值，直到得出最佳基音周期候选值。

本发明所述的自相关函数值的计算表达式为：