基于K-L变换和共振峰参数标准化的元音识别研究

摘要

现代语音学是一门综合了很多学科内容的科学，语音现象的生理、物理，以及心理过程都是它的研究范围。在物理方面，语音信号的声学参数研究受到越来越多的语音学家的关注，其中最常见的就是针对元音的声学参数的研究。
　　 针对元音共振峰的实验研究中，讨论的比较多的是如何去差别化，也就是归一化、标准化的问题。本文在前人研究的基础上，以实验为手段，从语音系统的全局出发，利用模式识别工具，对标准化的应用进行了进一步的研究，对田野调查中遇到的某些难以确定的边缘元音的识别问题做了积极探索。
　　 本文首先从生理、物理和心理方面整理了元音及共振峰的产生原理，探讨了共振峰参数对于元音识别的重要性，以及现有的共振峰提取和元音识别方法，并提出了自己的理解。接下来的部分详细介绍了在模式识别领域广泛应用的K-L变换算法，分别从定义、性质、计算过程、应用实例几个方面进行了说明。标准化算法的原理即是采用了K-L变换法，它的核心思想就是矩阵的特征值和特征向量计算，这也是标准化算法的数学基础。本文在标准化运算的基础上，对K-L变换的核心过程进行二次模拟，最终实现对于难以确定的边缘元音的判定。本文中实验的研究对象为汉语普通话元音，分男、女两组分别录音。在本文的结语部分，总结和回顾了该方法对于元音识别的优点和不足，并提出了新的设想和展望。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1概述

1.2 K-L变换的概念

1.3 K-L变换应用于元音共振峰参数的标准化处理

1.4元音共振峰参数的模型化研究

1.5本课题的工作

第二章元音系统研究

2.1语音的生成与感知

2.1.1语音产生的生理基础

2.1.2语音产生的物理基础

2.1.3语音知觉的心理基础

2.2元音的产生原理

2.2.1生理基础

2.2.2物理基础

2.2.3元音感知

2.3共振峰模式及其原理

2.3.1共振峰产生的生理基础

2.3.2元音共振峰的定义与计算分析

2.3.3共振峰估计技术

2.3.4语音信号的时域波形和频谱特性

2.4元音舌位图与声学元音图

2.4.1元音舌位图

2.4.2声学元音图

第三章K-L变换在元音的共振峰参数标准化中的应用

3.1元音的共振峰参数标准化的必要性

3.2归一化与标准化比较

3.2.1数据的归一化

3.2.2数据的标准化

3.3元音的共振峰参数的标准化研究

3.3.1标准化处理的数学基础

3.3.2 K-L变换原理

第四章基于共振峰参数标准化的汉语元音识别新方法

4.1汉语元音识别研究概述

4.2共振峰参数对元音识别的意义

4.3数据标准化对汉语元音识别的意义

第五章实验与分析

5.1概述

5.2实验设计

5.3实验结果与分析

5.3.1实验准备

5.3.2实验数据分析

第六章总结与展望

参考文献

后记

攻读学位期间发表的学术论文