E-Locus - Ιδρυματικό Καταθετήριο Πανεπιστημίου Κρήτης - Decomposition of AM-FM signals with applications in speech processing

Αρχική Decomposition of AM-FM signals with applications in speech processing

Αποτελέσματα - Λεπτομέρειες

[Προσθήκη στο καλάθι]

Κωδικός Πόρου

000362020

Τίτλος

Decomposition of AM-FM signals with applications in speech processing

Άλλος τίτλος

Αποδιαμόρφωση ΑΜ-FM σημάτων με εφαρμογές στην επεξεργασία φωνής

Συγγραφέας

Πανταζής, Ιωάννης Νικολάου

Σύμβουλος διατριβής

Στυλιανού, Ιωάννης

Περίληψη

Κατά την διάρκεια των τελευταίων δεκαετιών, τα ημιτονοειδή μοντέλα έχουν γίνει δημοφιλή λόγω της ικανότητάς τους να αναπαριστούν μη στάσιμα σήματα με ακρίβεια. Η εκτίμηση των στιγμιαίων συνιστωσών (δλδ. του στιγμιαίου πλατους, της στιγμιαίας συχνότητας και της στιγμιαίας φάσης) της ημιτονοειδούς αναπαράστασης ειναι μια ενεργή ερευνητική περιοχή. Σε αύτο το διδακτορικό, αναπτύσουμε και τεστάρουμε μοντέλα και αλγορίθμους για την εκτίμηση των στιγμιαίων συνιστωνών της ημιτονοειδούς αναπαράστασης. Ο στόχος μας είναι να μειώσουμε το σφάλμα εκτίμησης εξαιτιάς του μη στάσιμου χαρακτήρα του σήματος προς ανάλυση εκμεταλεύομενοι την χρονική πληροφορία του σήματος. Επαναφέρουμε ένα χρονικά μεταβαλλόμενο μοντέλο το οποίο ονομάζουμε QHM το οποίο είναι ικανό να προσαρμόζει τις τιμές των συχνοτήτων του στις πραγματικές τιμές του σήματος. Επιπλέον, δείχνουμε ότι ένας επαναληπτικός αλγόριθμος βασισμένος στο QHM εκτιμά τις παραμέτρους του ημιτονοειδούς μοντέλου στατιστικά βέλτιστα. Ακόμα, μια παραλλαγή του QHM την οποία ονομάζουμε cQHM ειναι ικανή να μοντελοποιήση γραμμικές μεταβολές στις συχνότητες ικανοποιητικά. Ομως, ούτε το QHM ούτε το cQHM είναι ικανά να αναπαραστίσουν σήματα με υψηλή μη στασιμότητα. Γι'αυτό παρουσιάζουμε μια παραλλαγή του QHM που ονομάζεται aQHM το οποίο χρησιμοποιεί χρονική πληροφορία για τις συχνότητες. Το aQHM είναι ικανό να προσαρμόζει τις μη παραμετρικές συναρτήσεις βάσης του στα χρονικά μεταβαλλόμενα χαρακτηριστικά του σήματος προς ανάλυση. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα την μείωση του σφάλματος εκτίμησης των στιγμιαίων συνιστωσών. Επιπροσθέτως, ένας προσαρμοστικός αλγόριθμος αποδιαμόρφωσης AM-FM σημάτων βασισμένος στο aQHM παρουσιάζεται. Τα αποτελέσματα πάνω σε συνθετικά σήματα καθώς επίσης και σε σήματα φωνής δείχνουν ότι το aQHM μειώνει σημαντικά το σφάλμα αναπαράστασης σε σχέση με το QHM ή το ημιτονοειδές μοντέλο των McAulay και Quatieri [1]. Όσον αφορά τις εφαρμογές, αναπτύσσουμε ένα σύστημα ανάλυσης/σύνθεσης φωνής βασισμένο στο aQHM. Βασικά, το aQHM χρησιμοποιείτε για να αναπαραστήσει τα περίπου περιοδικά φαινόμενα της φωνής ενώ τα απεριοδικά φαινομενα μοντελοποιούνται ως χρονικά και φασματικά διαμορφωμένο θόρυβο. Το παραγώμενο συνθετικό σήμα φωνής δεν ξεχωρίζει από το αρχικό σήμα φωνής. Τέλος, μια άλλη εφαρμογή όπου το aQHM μπορεί να χρησιμοποιηθεί είναι στην εξαγωγή χαρακτηριστικων του φωνητικού τρέμολο. Επείδη το φωτητικό τρέμολο ορίζεται σαν την χρονική μεταβολη των στιγμιαίων συνιστωσών της φωνής, το aQHM είναι κατάλληλο για την αναπαράσταση αυτών των μεταβολών. Πράγματι, τα αποτελέσματα δείχνουν ότι το αναπαραστούμενο σήμα είναι πολύ κοντά στο πραγματίκο.

Φυσική περιγραφή

xxii, 104 σ. : εικ., σχεδιάγρ. ; 30 εκ.

Γλώσσα

Αγγλικά

Θέμα

AM-FM signals

Analysis-synthesis of speech

Harmonic models

Sinusoidal models

Speech processing

ΑΜ-FΜ σήματα

Ανάλυση-σύνθεση φωνής