ESSV Konferenz Elektronische Sprachsignalverarbeitung

Title: Ein zeitvariabler linearer Prädiktionsalgorithmus für die Sprachverarbeitung

Authors: Karl Schnell, Arild Lacroix

Abstract:

In diesem Beitrag wird eine zeitvariable lineare Prädiktion vorgestellt, die für die Analyse von instationären Prozessen der Sprachproduktion Verwendung findet. Die Instationarität des Sprachsignals wird maßgeblich durch zwei Effekte bei der Sprachproduktion hervorgerufen. Der erste Effekt wird durch die artikulationsbedingten Vokaltraktbewegungen verursacht, während der zweite Effekt durch die Stimmbandschwingungen der stimmhaften Anregung gegeben ist. Letztere stellen im Vergleich zu den Vokaltraktbewegungen wesentlich schnellere Änderungen dar, die zusätzlich als periodisch angenommen werden können. Eine Analyse mit der zeitvariablen Prädiktion kann daher beide oder nur einen der genanten Effekte erfassen. Der hier vorgestellte Ansatz der zeitvariablen Prädiktion zerlegt das Sprachsignal ähnlich der zeitinvarianten Prädiktion in Signalabschnitte. Im Gegensatz zum zeitinvarianten Ansatz wird die Instationarität durch eine lineare Zeitentwicklung der Prädiktorkoeffizienten innerhalb eines Abschnittes berücksichtigt. Um einer kontinuierlichen Bewegung der Artikulatoren Rechnung tragen zu können, wird eine stetige Entwicklung der Koeffizienten auch über die Abschnittsgrenzen hinaus gefordert, die durch einen stetigen Koeffizientenübergang zwischen den Abschnitten erfüllt wird. Das auf diese Weise gestellte Prädiktionsproblem lässt sich auf die Lösung eines linearen Gleichungssystems zurückführen. Damit können wie für die zeitinvariante lineare Prädiktion auch für die zeitvariable Prädiktion die optimalen Koeffizienten bezüglich eines minimalen Prädiktionsfehlers analytisch bestimmt werden.


Year: 2007
In session: Signalverarbeitung
Pages: 123 to 129