線形予測分析に基づくホルマント周波数抽出の雑音耐性の改善

趙 奇方  島村 徹也  高橋 淳一  鈴木 誠史  

誌名
電子情報通信学会論文誌 A   Vol.J84-A   No.6   pp.745-758
発行日: 2001/06/01
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Print ISSN: 0913-5707
論文種別: 論文
専門分野: 音声,聴覚
キーワード: 
ホルマント周波数,  自己相関関数,  線形予測分析,  雑音低減,  

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あらまし: 
本論文では,自己相関関数の雑音低減能力を利用し,線形予測分析に基づくホルマント周波数抽出法の雑音耐性の改善を考える.自己相関関数は,白色雑音が混入した音声信号に対して,雑音成分を遅延の低い部分に集中させる性質がある.これを利用し,音声信号の代わりにその自己相関関数をホルマント周波数の抽出に用いることにより,ホルマント周波数抽出の雑音耐性を改善することが可能であると考えられる.本論文では,まず自己相関関数からホルマント周波数を抽出するための原理を解析し,その問題点及び可能な解決策を詳細に検討する.そしてこれらの解析に基づき,音声信号の自己相関関数に線形予測分析を施す提案法1を提案する.実験結果より,提案法1を用いることによってクリーンな音声に対しては従来法と同程度の抽出精度が得られ,雑音の混入した音声に対しては従来法より抽出精度が大幅に改善されることが確認される.しかし一方で,強雑音環境下においては抽出精度が十分でない点も指摘し,その原因を解析した上で,自己相関関数の引き算を利用する改善法を提案法2として提案する.実験結果は,SN比が15 dB以下のとき,提案法2ではホルマント周波数抽出誤差(Average Absolute Error)が従来法の3分の1程度に,また提案法1の2分の1程度に抑えられることを示す.