[发明专利]一种在声门闭相下估计声道面积的方法

权利要求书

1.一种在声门闭相下声道面积的估计方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

步骤1：确定声门的两个相邻闭合点位置GCI₁和GCI₂；

步骤2：根据声门的两个相邻闭合点位置GCI₁和GCI₂计算衰减的权重激励函数W_n，具体如下：

以声门的两个相邻闭合点位置GCI₁和GCI₂为一个周期，将两个相邻闭合点位置GCI₁和GCI₂附近的W_n设置为d，以GCI₁为原点建立坐标，权重激励函数W_n以恒定斜率从d增加到1，以绝对值相同的斜率从1减小到d，此后直到GCI₂的位置W_n变为d，权重激励函数W_n形成一个梯形分段函数，如下：

其中，d为小于1的正常数，n表示从原点开始的第n个语音数据点，N为一个周期内的所有数据点数，α、β为分段函数中不同分段所占的比例，N_斜坡表示权重函数值从d上升到1所经过的点数；

步骤3：在加权线性预测均方误差最小的条件下计算声门闭相下声道的线性预测系数；

步骤4：迭代计算无损管道模型的离散声道面积函数：

利用反射系数和式递推求解无损管道模型的离散声道面积函数，具体如下：

其中，μ_m为反射系数，是m阶线性预测的第m个预测系数，即a_m(m)；A_m表示第m节管道的截面积；

在步骤1中，从数据库的测试集选取发声元音，针对其发声曲线采用DYPSA算法确定声门的两个相邻闭合点位置GCI₁和GCI₂。

2.根据权利要求1所述的在声门闭相下声道面积的估计方法，其特征在于：所述步骤3具体包含如下步骤：

步骤3.1，计算加权线性预测的均方误差，具体如下：

其中，E是加权线性预测的均方误差，e_n表示预测误差，W_n是步骤2的权重激励函数，s_n是语音信号，a_i即为预测系数，P为加权线性预测阶数，[GCI₁,GCI₂]之外的信号为0；

步骤3.2，对步骤3.1计算的加权线性预测的均方误差E进行求导，使得对所有a_i的偏导数为0，具体如下：

步骤3.3，求解矩阵得到所有的反射系数a_i,。

3.根据权利要求1所述的在声门闭相下声道面积的估计方法，其特征在于：在步骤4中，将声门到唇这段声道看成是一根细微变化、无损耗、均匀的声管，建立声道由多个长度相等、截面积不同的管子串联，形成无损管道的声管模型。

4.根据权利要求1所述的在声门闭相下声道面积的估计方法，其特征在于：在步骤2中，d为10^-4。

5.根据权利要求1所述的在声门闭相下声道面积的估计方法，其特征在于：在步骤2中，α为0.05。

6.根据权利要求1所述的在声门闭相下声道面积的估计方法，其特征在于：在步骤2中，β为0.7。

7.根据权利要求1所述的在声门闭相下声道面积的估计方法，其特征在于：在步骤2中，N_斜坡为7。