一种三电平削波与LMD算法结合的基音频率提取方法

技术特征：
1.一种三电平削波与lmd算法结合的基音频率提取方法，其特征在于：首先找到语音信号所有极值点，并按照极大值点与极小值点分类；再采用三次样条插值方法对极大值点与极小值点进行平滑处理，计算出语音信号的上包络与下包络函数，用上包络与下包络函数计算出局部均值函数与包络估计函数，再将局部均值函数与包络估计函数运用在后面的迭代分解中；在完成第一次分解之后，后续分解过程继续使用三次样条插值的方法计算出信号的局部均值函数与包络估计函数；在对语音信号局部均值分解完成后，计算每个分量的能量，选取所有分量中能量最大的分量，再运用三电平削波法对该分量进行处理，去除一些细微的干扰信息并求其频谱，最终计算频谱来获得语音信号的基音频率。2.根据权利要求1所述的三电平削波与lmd算法结合的基音频率提取方法，其特征在于，具体步骤为：step1：读取语音文件x(t)，先对语音进行端点检测，再找出语音x(t)的所有极值点n
i
，并分类为极大值点与极小值点；step2：利用三次样条插值的方法分别对语音信号的极大值点与极小值点进行处理，得到信号的上包络线e
max
(t)与下包络线e
min
(t)，即可计算得到平滑后的局部均值函数m
11
(t)和包络估计函数a
11
(t)；step3：将局部均值函数m
11
(t)从语音原始信号中分离出来，得到h
11
(t)：h
11
(t)＝x(t)-m
11
(t)step4：用分离之后的函数h
11
(t)除以包络估计函数a
11
(t)，对其进行解调：s
11
(t)＝h
11
(t)/a
11
(t)step5：将解调后的信号s
11
(t)当作新信号，重复step1至step4，直到得到一个纯调频信号s
1n
(t)；step6：通过迭代过程中产生的所有局域包络函数，得到pf分量的包络信号a1(t)：step7：通过包络信号a1(t)与获得的纯调频信号s
1n
(t)，得到语音文件x(t)的第一个pf分量pf1(t)；step8：将第一个pf分量pf1(t)从语音信号中分离出来，得到一个新信号u1(t)，将分离以后得到的信号u1(t)当作原始信号数据重复step1-step7，循环k次，直到最后分离出来的分量u
k
(t)为一个单调函数为止；最终将原信号分解为k个pf分量pf
i
(t)，其中i＝1，...，k，以及一个余项u
k
(t)之和，将余项u
k
(t)记作r；step9：计算并选择能量最大的pf分量pf
i
(t)并采用三电平削波进行处理，再计算其频谱，从而估计得到语音信号的基音频率。

技术总结
本发明涉及一种三电平削波与LMD算法结合的基音频率提取方法，属于音频信号处理技术领域。本发明在语音的基频提取中常用三电平削波对语音信号进行处理后再进行短时自相关来提取基频，目的在于去除基音周期以外的其他信息。首先找到语音数据最大峰值，根据其大小来设置阈值，再令数据值与设定的阈值相比，低于阈值的部分则确定为清音，高于阈值的部分则可用于提取基频。在基音频率的提取当中是一样的，选取能量最大的PF分量，用三电平削波将一些微小的干扰信息去除后再进行基音频率的提取，使得观察结果更明显的同时可以提高其准确性与有效性。性与有效性。性与有效性。


技术研发人员：邵玉斌 张昊阁 周大春 段云
受保护的技术使用者：昆明理工大学
技术研发日：2022.01.05
技术公布日：2022/9/13