MFCC概述及提取流程

2011-06-11 23:23:08来源: 互联网
概述

  MFCC:Mel频率倒谱系数的缩写。Mel频率是基于人耳听觉特性提出来的,它与Hz频率成非线性对应关系。Mel频率倒谱系数(MFCC)则是利用它们之间的这种关系,计算得到的Hz频谱特征。

  应用

  MFCC已经广泛地应用在语音识别领域。由于Mel频率与Hz频率之间非线性的对应关系,使得MFCC随着频率的提高,其计算精度随之下降。因此,在应用中常常只使用低频MFCC,而丢弃中高频MFCC。

  提取流程

  MFCC参数的提取包括以下几个步骤:

   预滤波:CODEC前端带宽为300-3400Hz的抗混叠滤波器。

   A/D变换:8kHz的采样频率,12bit的线性量化精度。

   预加重:通过一个一阶有限激励响应高通滤波器,使信号的频谱变得平坦,不易受到有限字长效应的影响。

   分帧:根据语音的短时平稳特性,语音可以以帧为单位进行处理,实验中选取的语音帧长为32ms,帧叠为16ms。

   加窗:采用哈明窗对一帧语音加窗,以减小吉布斯效应的影响。

   快速傅立叶变换(Fast Fourier Transformation, FFT):将时域信号变换成为信号的功率谱。

   三角窗滤波:用一组Mel频标上线性分布的三角窗滤波器(共24个三角窗滤波器),对信号的功率谱滤波,每一个三角窗滤波器覆盖的范围都近似于人耳的一个临界带宽,以此来模拟人耳的掩蔽效应。

   求对数:三角窗滤波器组的输出求取对数,可以得到近似于同态变换的结果。

   离散余弦变换(Discrete Cosine Transformation, DCT):去除各维信号之间的相关性,将信号映射到低维空间。

   谱加权:由于倒谱的低阶参数易受说话人特性、信道特性等的影响,而高阶参数的分辨能力比较低,所以需要进行谱加权,抑制其低阶和高阶参数。

   倒谱均值减(Cepstrum Mean Subtraction, CMS):CMS可以有效地减小语音输入信道对特征参数的影响。

   差分参数:大量实验表明,在语音特征中加入表征语音动态特性的差分参数,能够提高系统的识别性能。在本系统中,我们也用到了MFCC参数的一阶差分参数和二阶差分参数。

   短时能量:语音的短时能量也是重要的特征参数,本系统中我们采用了语音的短时归一化对数能量及其一阶差分、二阶差分参数。

关键字:概述  提取  流程

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2011/0611/article_9882.html
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