相位信息對(duì)重構(gòu)語(yǔ)音聲調(diào)和音樂旋律感知影響的研究.pdf

1、聲調(diào)感知和音樂感知差是目前人工耳蝸產(chǎn)品存在的主要問(wèn)題之一。聲調(diào)本質(zhì)是音高的變化模式，音樂旋律的表達(dá)是不同音高的音符按一定組合關(guān)系連接而形成的，兩者都是音高變化的表現(xiàn)。聲信號(hào)的完整表達(dá)由三個(gè)主要特征構(gòu)成，幅度特征、頻率特征和相位特征。目前，人工耳蝸常用編碼策略均能較好地表達(dá)聲信號(hào)的幅度特征和頻率特征，而相位特征常被忽略或未作專門處理。因此，相位特征和音高感知之間的關(guān)系值得深入研究。
　　本文用信號(hào)分析再重構(gòu)的方法，采用短時(shí)傅里葉變換

2、技術(shù)，利用主觀測(cè)聽評(píng)估方式，對(duì)語(yǔ)音聲調(diào)和音樂旋律感知與相位特征的關(guān)系進(jìn)行了若干實(shí)驗(yàn)研究，并給出研究結(jié)論。(1)在常用窗長(zhǎng)相位變化實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)相位特征置零，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，此時(shí)重構(gòu)音節(jié)音質(zhì)下降，但音節(jié)識(shí)別率未明顯下降（大于92％），而重構(gòu)音節(jié)的四聲調(diào)型幾乎都聽成“陰平”（即一聲），無(wú)四聲變化;當(dāng)相位特征隨機(jī)分布，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，此時(shí)重構(gòu)音節(jié)四種調(diào)型可部分識(shí)別，音質(zhì)較零相位時(shí)有所下降，從而表明，相位特征對(duì)聲調(diào)感知有明顯的影響。(2)當(dāng)改變窗長(zhǎng)時(shí)，用零相位

3、特征重構(gòu)音節(jié)，聲調(diào)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，當(dāng)窗長(zhǎng)縮短至較短時(shí)，如2ms或1ms，重構(gòu)音節(jié)的聲調(diào)又恢復(fù)。該結(jié)果表明:窗長(zhǎng)縮短（即信號(hào)時(shí)間分辨率提高），即使在相位特征缺失下，聲調(diào)特征仍較好保留。(3)進(jìn)一步，采用聲音嵌合重構(gòu)方法，即用不同調(diào)型音節(jié)的幅頻特征與相位特征交叉嵌合、重構(gòu)音節(jié)，測(cè)聽嵌合重構(gòu)音的聲調(diào)，結(jié)果發(fā)現(xiàn):嵌合音的四種調(diào)型均以較高的識(shí)別率與提供相位特征的音節(jié)調(diào)型一致。由此推斷:聲調(diào)的感知主要取決于相位特征。(4)為研究音樂旋律和相位特征的關(guān)系，