语音信号特征参数的提取

白 瑜

山西大学工程学院计算机工程系，山西太原 030013

1 语音学概述

1.1 汉语的音素、音节和音调

我们发现依据人类声音产生的机制，由于激励方式的不同会形成清音和浊音两种不同的语音。由这两种语音又可以组合成两种不一样音素：元音及辅音。构成语音的最小单位是音素。元音由不相同的口腔形状发声而形成，辅音的形成由发声的部位以及发声的方法决定。

音节是构成汉语的最小单位。我们所说的音节指的是一个元音加上一或两个辅音所构成的音素的组合。汉语当中包括以下4种音节，即：元音、元音+辅音、辅音+元音，辅音+元音+鼻音。一般汉语可以简单划分为声母+韵母两个部分。音节前部分的辅音称之为声母，元音和元音后面有时候出现的鼻音称之为韵母。汉语可认为是一种声调语言，根据声调的不同所表达的意思很可能完全不一样，汉语共有阴平、阳平、上声及去声四种声调。而声调的变化可以看成浊音周期的变化。声调曲线从韵母起始点至韵母的终止点。

1.2 语音信号的数学模型

语音的产生是因为声道激励发生共振，因为发声过程中声道是振动的，所以能够用一个时变线性系统来描述。可以用如图1所示描述语音生成模型。

图1 语音信号生成模型

由图1可知一个完整的语音信号模型由激励模型、声道模型、及辐射模型三个子模型串联而成。激励模型由浊音激励与清音激励组成。对清音部分来说，激励信号等同于白噪声，而对于浊音部分来说，因为声带在不断地张开与闭合，所以会有间隙性的脉冲波产生。……