数字语音处理理论与应用
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作者刘加等；（美）Lawrence R. Rabiner（劳伦斯 R. 拉比纳），（美） Ronald W. Schafer（罗纳德 W. 谢弗）
出版社电子工业出版社
ISBN9787121275906
出版时间2015-11
装帧平装
开本16开
定价149元
货号29443360
上书时间2024-10-21
商品详情
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导语摘要
本书是作者继1978年出版的经典教材《语音信号的数字处理》之后的又一著作，全书除有简练精辟的基础知识介绍外，系统讲解了近30年来语音信号处理的新理论、新方法和在应用上的新进展。全书共14章，分四部分：部分介绍语音信号处理基础知识，主要包括数字信号处理基础、语音产生机理、（人的）听觉和听感知机理，以及声道中的声传播原理；第二部分介绍语音信号的时、频域表示和分析；第三部分介绍语音参数估计方法；第四部分介绍语音信号处理的应用，主要包括语音编码、语音和音频信号的频域编辑、语音合成、语音识别及自然语言理解。
作者简介
Lawrence R.Rabiner，美国工程院和美国科学院院士，美国声学学会、IEEE、贝尔实验室、AT & T会士，以及Eta Kappa Nu、Sigma Xi、Tau Beta Pi等荣誉学会会员。曾担任美国声学学会副主席、IEEE Trans、ASSP主编和IEEE Proceedings编委。主要研究方向包括通信、控制与信号处理、数字信号处理、数字语音处理、多媒体通信、多模态处理。Rabiner教授于2002年从AT & T退休，随后担任罗格斯大学和加州大学圣巴巴拉分校教授，以及罗格斯大学优选信息处理中心副主任。
目录
目 录
第1章 数字语音处理介绍1
1.1 语音信号2
1.2 语音堆5
1.3 数字语音处理的应用6
1.3.1 语音编码6
1.3.2 文语转换合成7
1.3.3 语音识别和其他模式匹配问题7
1.3.4 其他语音应用8
1.4 参考文献评论9
1.5 小结10
第2章 数字信号处理基础回顾11
2.1 引言11
2.2 离散时间信号与系统11
2.3 信号与系统的变换表示13
2.3.1 连续时间傅里叶变换14
2.3.2 z变换14
2.3.3 离散时间傅里叶变换16
2.3.4 离散傅里叶变换17
2.3.5 DTFT的采样18
2.3.6 DFT的性质19
2.4 数字滤波器基础20
2.4.1 FIR系统20
2.4.2 FIR滤波器设计方法21
2.4.3 FIR滤波器实现23
2.4.4 IIR系统23
2.4.5 IIR滤波器设计方法23
2.4.6 IIR系统的实现24
2.4.7 关于FIR和IIR滤波器设计
方法的说明27
2.5 采样27
2.5.1 采样原理27
2.5.2 语音和音频波形的采样率28
2.5.3 改变采样信号的采样率29
2.5.4 抽取29
2.5.5 插值32
2.5.6 非整数采样率变化33
2.5.7 FIR滤波器的优点34
2.6 小结34
习题34
第3章 人类语音产生基础42
3.1 引言42
3.2 语音产生过程42
3.2.1 语音产生机理42
3.2.2 语音特征与语音波形46
3.2.3 语音生成的声学理论49
3.3 语音的短时傅里叶表示50
3.4 声音语音学53
3.4.1 元音55
3.4.2 双元音60
3.4.3 声音的辨音特质60
3.4.4 半元音61
3.4.5 鼻音62
3.4.6 清擦声64
3.4.7 浊擦音65
3.4.8 浊塞音67
3.4.9 清塞音67
3.4.10 破擦声和耳语音69
3.5 美式英语音素的辨音特质70
3.6 小结70
习题71
第4章 听觉、听感知模型和语音感知80
4.1 引言80
4.2 语言链80
4.3 解剖学和耳的功能82
4.3.1 基底膜机理84
4.3.2 临界频带85
4.4 声音的感知85
4.4.1 声音的强度87
4.4.2 人的听觉范围87
4.4.3 响度级90
4.4.4 响度91
4.4.5 音高91
4.4.6 掩蔽效应——音调92
4.4.7 掩蔽效应——噪声93
4.4.8 时域掩蔽效应94
4.4.9 语音编码中的掩蔽效应95
4.4.10 参数鉴别——JND95
4.5 听感知模型96
4.5.1 感知线性预测96
4.5.2 Seneff听感知模型97
4.5.3 Lyon听感知模型99
4.5.4 整体区间直方图方法100
4.5.5 听感知模型小结101
4.6 人类语音感知实验101
4.6.1 噪声中的声音感知102
4.6.2 噪声中的语音感知103
4.7 语音质量和可懂度测量104
4.7.1 主观测试105
4.7.2 语音质量的客观测量106
4.8 小结107
习题107
第5章 声道中的声音传输109
5.1 语音产生的声学原理109
5.1.1 声音传播109
5.1.2 例子：均匀无损声管110
5.1.3 声道中损耗的影响114
5.1.4 嘴唇的辐射影响117
5.1.5 元音的声道传输函数120
5.1.6 鼻腔耦合的影响123
5.1.7 声道中声音的激励123
5.1.8 基于声学理论的模型127
5.2 无损声管模型128
5.2.1 级联无损声管中的波形传播128
5.2.2 边界条件130
5.2.3 与数字滤波器的关系134
5.2.4 无损声管模型的传输函数137
5.3 采样语音信号的数字模型141
5.3.1 声道建模141
5.3.2 辐射模型143
5.3.3 激励模型144
5.3.4 完整模型144
5.4 小结146
习题146
第6章 语音信号处理的时域方法153
6.1 引言153
6.2 语音的短时分析154
6.2.1 短时分析的通用框架156
6.2.2 短时分析中的滤波和采样156
6.3 短时能量和短时幅度159
6.3.1 基于短时能量的自动增益
控制160
6.3.2 短时幅度162
6.4 短时过零率163
6.5 短时自相关函数169
6.6 修正短时自相关函数173
6.7 短时平均幅度差分函数176
6.8 小结177
习题177
第7章 频域表示183
7.1 引言183
7.2 离散时间傅里叶分析184
7.3 短时傅里叶分析186
7.3.1 DTFT解释187
7.3.2 DFT实现188
7.3.3 加窗对分辨率的影响188
7.3.4 关于短时自相关函数193
7.3.5 线性滤波解释193
7.3.6 时域和频域中 的
采样率197
7.4 频谱显示199
7.5 合成的重叠相加法206
7.5.1 精确重建的条件206
7.5.2 合成窗的应用211
7.6 合成的滤波器组求和方法212
7.7 时间抽取滤波器组217
7.7.1 通用FBS抽取系统218
7.7.2 抽取滤波器组221
7.8 双通道滤波器组222
7.8.1 正交镜像滤波器组223
7.8.2 QMF滤波器组的多相结构225
7.8.3 共轭正交滤波器225
7.8.4 树形结构滤波器组226
7.9 使用FFT实现FBS方法228
7.9.1 FFT分析技术228
7.9.2 FFT合成技术230
7.10 OLA再论232
7.11 修正的STFT233
7.11.1 乘性修正233
7.11.2 加性修正236
7.11.3 时间标度修正：相位声码器237
7.12 小结242
习题242
第8章 倒谱和同态语音处理255
8.1 简介255
8.2 卷积同态系统256
8.2.1 DTFT表示257
8.2.2 z变换表示260
8.2.3 复倒谱的性质260
8.2.4 复倒谱分析实例262
8.2.5 小和相位信号264
8.3 语音模型的同态分析265
8.3.1 浊音模型的同态分析266
8.3.2 清音模型的同态分析271
8.4 计算语音的短时倒谱和复倒谱273
8.4.1 基于离散傅里叶变换的计算273
8.4.2 基于z变换的计算276
8.4.3 小相位和相位信号的
递归计算278
8.5 自然语音的同态滤波279
8.5.1 语音短时倒谱分析模型280
8.5.2 使用多项式根的短时
分析实例281
8.5.3 应用DFT的浊音分析282
8.5.4 小相位分析286
8.5.5 应用DFT的清音分析287
8.5.6 短时倒谱分析小结289
8.6 全极点模型的倒谱分析290
8.7 倒谱距离度量291
8.7.1 线性滤波补偿292
8.7.2 加权倒谱距离度量292
8.7.3 群时延频谱293
8.7.4 mel频率倒谱系数294
8.7.5 动态倒谱特征296
8.8 小结296
习题296
第9章 语音信号的线性预测分析301
9.1 引言301
9.2 线性预测分析的基本原理302
9.2.1 线性预测分析方程的基本
公式304
9.2.2 自相关法305
9.2.3 协方差法307
9.2.4 小结308
9.3 模型增益的计算309
9.4 线性预测分析的频域解释311
9.4.1 线性预测短时频谱分析311
9.4.2 均方预测误差的频域解释313
9.4.3 模型阶数p的作用316
9.4.4 线性预测语谱图318
9.4.5 与其他谱分析方法的对比320
9.4.6 选择性线性预测321
9.5 LPC方程组的解322
9.5.1 Cholesky分解322
9.5.2 Levinson-Durbin算法325
9.5.3 格型公式及其解328
9.5.4 计算需求比较334
9.6 预测误差信号335
9.6.1 归一化均方误差的其他
表示法338
9.6.2 LPC参数值的实验评估339
9.6.3 归一化误差随帧位置的变化342
9.7 LPC多项式A(z)的一些性质344
9.7.1 预测误差滤波器的小
相位性质344
9.7.2 PARCOR系数和LPC多项式的
稳定性344
9.7.3 LP模型根的位置345
9.8 线性预测分析与无损声管模型的
关系348
9.9 LP参数的替代表示351
9.9.1 预测误差多项式的根351
9.9.2 全极点系统 的冲激响应352
9.9.3 冲激响应的自相关352
9.9.4 倒谱352
9.9.5 预测器多项式的自相关系数353
9.9.6 PARCOR系数353
9.9.7 对数面积比系数353
9.9.8 线性谱对参数355
9.10 小结357
习题357
第10章 语音参数的估计算法368
10.1 引言368
10.2 中值平滑和语音处理369
10.3 语音背景/静音的鉴别373
10.4 浊音/清音/静音检测的一种贝叶斯
方法378
10.5 基音周期估计（基音检测）383
10.5.1 理想的基音周期估计383
10.5.2 使用一种并行处理方法的
基音周期估计386
10.5.3 自相关、周期性和中心削波390
10.5.4 一种基于自相关的基音
估计器395
10.5.5 频域中的基音检测397
10.5.6 用于基音检测的同态系统399
10.5.7 使用线性预测参数的基音
检测403
10.6 共振峰估计405
10.6.1 共振峰估计的同态系统405
10.6.2 使用线性预测参数的共振峰
分析410
10.9 小结412
习题412
第11章 语音信号数字编码424
11.1 引言424
11.2 语音信号采样426
11.3 语音统计模型427
11.3.1 自相关函数和功率谱427
11.4 瞬时量化433
11.4.1 均匀量化噪声分析435
11.4.2 瞬时压扩（压缩/扩展）442
11.4.3 SNR量化448
11.5 自适应量化453
11.5.1 前馈自适应454
11.5.2 反馈自适应458
11.5.3 自适应量化的总体评价461
11.6 语音模型参数的量化461
11.6.1 语音模型的标量量化462
11.6.2 向量量化463
11.6.3 VQ实现的要素466
11.7 差分量化的一般理论470
11.8 ?调制476
11.8.1 线性?调制476
11.8.2 自适应?调制479
11.8.3 ?调制中的高阶预测器481
11.8.4 LDM到PCM的转换482
11.8.5 Δ-Σ模数转换485
11.9 差分脉冲编码
内容摘要
本书是作者继1978年出版的经典教材《语音信号的数字处理》之后的又一著作，全书除有简练精辟的基础知识介绍外，系统讲解了近30年来语音信号处理的新理论、新方法和在应用上的新进展。全书共14章，分四部分：部分介绍语音信号处理基础知识，主要包括数字信号处理基础、语音产生机理、（人的）听觉和听感知机理，以及声道中的声传播原理；第二部分介绍语音信号的时、频域表示和分析；第三部分介绍语音参数估计方法；第四部分介绍语音信号处理的应用，主要包括语音编码、语音和音频信号的频域编辑、语音合成、语音识别及自然语言理解。
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