基于移动窗技术的语音信号处理方法

本发明涉及嗓音分析医学领域，特别涉及一种基于移动窗技术的语音信号处理方法。

背景技术：

1、声学客观分析是评估嗓音质量的常用手段之一，目前使用的大多数客观分析方法都是建立在对信号频率提取的基础上，而客观分析适用于周期性或近周期性信号，因此进行分析前需要对收集的原始语音信号进行处理，选取最稳定的信号片段进行评估。移动窗技术是一定长度的窗体按照一定的间距在信号上移动，得出一系列信号片段并在这些片段中选出目标者。

2、现有信号处理方法为主观截取法、中间法以及中段法。主观截取法是指评估者通过肉眼观察，选取最平稳的一段信号。中间法是指以一段完整信号的中点为界，左右各取相等长度的片段，组成一段用来分析的信号。中段法是在完整信号两端各截去一定长度的片段，将余下的部分作为分析信号。

3、主观截取法的主观性强，评估者间差异大，且在肉眼观察下，频率、信噪比等是否稳定多无法判断。中间法及中段法均基于一种思考，即信号的中间部分是相对稳定的，但多个研究结果表明，在信号的任意位置都有可能出现客观分析参数结果最优即最稳定的片段，而且信号的长度也会对微扰分析结果产生明显影响。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种基于移动窗技术的语音信号处理方法，能够客观、准确地选取稳定的语音信号用于客观分析。

2、为了实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：

3、一种基于移动窗技术的语音信号处理方法，包括如下步骤：

4、s1，获取待处理的目标语音信号；

5、s2，采用移动窗在所述目标语音信号上进行移动，得到多个信号片段；

6、s3，计算各个信号片段的多个客观分析参数；

7、s4，基于所计算的客观分析参数，确定最稳定的信号片段。

8、可选的，所述客观分析参数包括：基频微扰、振幅微扰、信噪比、倒频谱峰值突出。

9、可选的，步骤s4中，采用综合评价法确定最稳定的信号片段。

10、可选的，所述采用综合评价法确定最稳定的信号片段，包括：

11、针对每一信号片段，对各个客观分析参数值进行标准化处理，并对绝对值进行加权求和，得到该信号片段的稳定系数值；

12、将稳定系数值最大的信号片段确定为最稳定的信号片段。

13、可选的，对各个客观分析参数值进行z-score标准化处理。

14、可选的，步骤s2中，采用多个不同窗体长度和移动步距的组合，在所述目标语音信号上进行移动。

15、可选的，步骤s2中，移动窗的窗体长度为800ms，移动步距为25ms。

16、一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器、通信接口、存储器通过通信总线完成相互间的通信；

17、存储器，用于存放计算机程序；

18、处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述任一项所述的方法步骤。

19、一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述的方法步骤。

20、与现有技术相比，本发明具有如下优点：

21、本发明采用移动窗在语音信号上进行移动，截取到多个信号片段，对每一信号片段均计算多个客观分析参数，再根据多个客观分析参数确定最稳定的信号片段，用于后续的声学客观分析。本发明的方法客观性强，准确性高，信号片段长度一致，有利于各实验间的横向比较。

技术特征：

1.一种基于移动窗技术的语音信号处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的基于移动窗技术的语音信号处理方法，其特征在于，所述客观分析参数包括：基频微扰、振幅微扰、信噪比、倒频谱峰值突出。

3.如权利要求1所述的基于移动窗技术的语音信号处理方法，其特征在于，步骤s4中，采用综合评价法确定最稳定的信号片段。

4.如权利要求3所述的基于移动窗技术的语音信号处理方法，其特征在于，所述采用综合评价法确定最稳定的信号片段，包括：

5.如权利要求4所述的基于移动窗技术的语音信号处理方法，其特征在于，对各个客观分析参数值进行z-score标准化处理。

6.如权利要求1所述的基于移动窗技术的语音信号处理方法，其特征在于，步骤s2中，采用多个不同窗体长度和移动步距的组合，在所述目标语音信号上进行移动。

7.如权利要求1所述的基于移动窗技术的语音信号处理方法，其特征在于，步骤s2中，移动窗的窗体长度为800ms，移动步距为25ms。

8.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器、通信接口、存储器通过通信总线完成相互间的通信；

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一项所述的方法步骤。

技术总结
本发明提供一种基于移动窗技术的语音信号处理方法，包括如下步骤：S1，获取待处理的目标语音信号；S2，采用移动窗在所述目标语音信号上进行移动，得到多个信号片段；S3，计算各个信号片段的多个客观分析参数；S4，基于所计算的客观分析参数，确定最稳定的信号片段。本发明能够客观、准确地选取稳定的语音信号用于客观分析。

技术研发人员：舒敏,邵骏,程磊,吴海涛
受保护的技术使用者：复旦大学附属眼耳鼻喉科医院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15