[发明专利]一种多类型音频信号能量特征提取方法

权利要求书

1.一种多类型音频信号能量特征提取方法，其特征在于：本方法包括以下步骤：

S1、数据采集：

令采样频率为f，采集说话人的音频信号值为s₁、s₂、s₃、……、s_n，其中n为采集的音频信号的采样数量；

S2、滤波：

对采集的说话人的音频信号值进行滤波处理，得到s′₁、s′₂、s′₃、……、s′_n；

S3、切片：

对s′₁、s′₂、s′₃、……、s′_n进行切片处理，按照每个切片包含l₁个采样点，每两个切片之间有l₂个采样点重复的原则进行切割，得到的切片个数为m＝floor((n-l₁)÷(l₁-l₂))+1，其中运算符号floor()表示对括号里面的数进行向下取整运算；进行切片处理后，得到m个长度为l₁个采样点的音频信号帧其中1≤i≤n-l₁+1，i为音频信号帧中每一个元素的序号，s′_i至为第i组音频信号帧中的第1至第l₁个元素；

S4、建立数组H，其中数组H的每一个元素H(i)的表达式计算方法为H(i)＝0.54-0.46×cos(2πi/(l₁-1))，其中0≤i≤l₁-1；

S5、将每一组音频信号帧与数组H相乘，得到局部被放大或者缩小的音频信号切片

S6、对音频信号切片进行幅频分析，得到l₁个频率、幅值数组对(f_k M_k)，其中0≤k≤l₁，计算每一种频率信号的能量大小P_k，计算公式为P_k＝M_k×M_k；

S7、生成j个一维数组，每一个数组包含l₁个元素，其中每一个数组包含三个位置特征f_pl、f_pc、f_pr，第t个数组中每一个元素值大小满足关系式：

公式(1)中t表示数组的序号，1≤t≤12，k表示数组中元素的序号，其中三个位置特征f_plt、f_pct、f_prt分别为第t个数组的位置特征f_pl、f_pc、f_pr，且均为预设值；

S8、将P_k分别与S7中的数组FA_t(k)相乘得到结果PFA_t(k)，将第t个数组PFA_t(k)中的l₁个元素相加，得到整个音频信号的第t个特征F_t，因此一个音频信号帧获得j个特征；

S9、将所有的m个音频信号帧的特征形成一个m行、j列的二维数组Feat，作为采集的音频信号的能量特征矩阵；Feat的第r行的j个元素为第r帧信号的j个特征值；

S10、将二维数组Feat的第r+1行数值减去第r行数值，得到音频信号每一帧之间能量的变化特征矩阵ΔFeat_r，其中1≤r≤m-1；

S11、将二维数组Feat的第c+1列数值减去第c列数值，得到每一个音频信号帧不同频率信号之间能量的变化特征矩阵ΔFeat_c，其中1≤c≤j-1。

2.根据权利要求1所述的多类型音频信号能量特征提取方法，其特征在于：所述的S2具体为：采用如下公式进行平滑滤波：s′_i＝s_i-α×s_i-1，其中α为平滑系数，0.95≤α≤0.97。

3.根据权利要求1所述的多类型音频信号能量特征提取方法，其特征在于：所述的j取12。

4.根据权利要求1所述的多类型音频信号能量特征提取方法，其特征在于：所述的l₁＝1102，l₂＝441。