第2章 語音信號的數(shù)字模型

1、1第二章第二章 語音信號的數(shù)字模型語音信號的數(shù)字模型 第二章第二章 語音信號的數(shù)字模型語音信號的數(shù)字模型 “十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材22.1 2.1 語音的發(fā)聲機理語音的發(fā)聲機理2.2 2.2 語音的聽覺機理語音的聽覺機理 2.3 2.3 語音信號的線性模型語音信號的線性模型2.4 2.4 語音信號的非線性模型語音信號的非線性模型第二章第二章 語音信號的數(shù)字模型語音信號的數(shù)字模型 “十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材32.1 語音的發(fā)聲機理 “十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材第二章第二章 語音信號的數(shù)字模型語音信號的數(shù)字模型 4 本章重點介紹本章重點介紹語音信號產(chǎn)生的數(shù)

2、語音信號產(chǎn)生的數(shù)字模型字模型，對語音信，對語音信號的特性和聽覺特號的特性和聽覺特性做一般介紹。性做一般介紹。 “十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材第二章第二章 語音信號的數(shù)字模型語音信號的數(shù)字模型 51.1.組成組成 肺和氣管產(chǎn)生聲源； 喉和聲帶組成聲門； 由咽腔、口腔、鼻腔 組成聲道。 圖2.1 發(fā)音器官機理模型 2.1 語音的發(fā)聲機理“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材2.1.1 人的發(fā)聲器官人的發(fā)聲器官62. 2. 功能功能2.1 語音的發(fā)聲機理“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材7 圖 2.2 喉的平面解剖示意圖 前面前面 甲狀軟骨甲狀軟骨 聲帶聲帶 環(huán)狀軟骨環(huán)狀軟骨 杓狀

3、軟骨杓狀軟骨 “十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材2.1 語音的發(fā)聲機理8“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材2.1 語音的發(fā)聲機理9 口腔包括：上下唇、上下齒、上下齒齦、上下腭、舌和小舌等部分。 上腭又分為：硬腭和軟腭兩部分； 舌又分為：舌尖、舌面和舌根三部分。鼻腔在口腔上面，靠軟腭和小舌將其與口腔隔開。當(dāng)小舌下垂時，鼻腔和口腔便耦合起來，當(dāng)小舌上抬時，口腔與鼻腔是不相通的?？谇缓捅乔欢际前l(fā)音時的共鳴器?！笆濉逼胀ǜ叩冉逃究茋壹壱?guī)劃教材2.1 語音的發(fā)聲機理10圖2.3 聲道縱剖面圖“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材2.1 語音的發(fā)聲機理11右圖為語音生成其機理模型?？?/p>

4、氣由肺部排入喉部，經(jīng)過聲帶進入聲道，最后由嘴輻射出聲波，這就形成了語音。在聲門（聲帶）以左，稱為“聲門子系統(tǒng)”，它負(fù)責(zé)產(chǎn)生激勵振動；右邊是“聲道系統(tǒng)”和“輻射系統(tǒng)”。當(dāng)發(fā)不同性質(zhì)的語音時，激勵和聲道的情況是不同的，它們對應(yīng)的模型也是不同的。“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材2.1 語音的發(fā)聲機理12激勵（聲門）調(diào)制（聲道）輻射語音（嘴唇）語音生成框圖“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材2.1 語音的發(fā)聲機理132.2.1 1.2 .2 語音生成語音生成 空氣流經(jīng)過聲帶時，如果聲帶是崩緊的，則聲帶將產(chǎn)生張弛振動，即聲帶將周期性地啟開和閉合。聲帶啟開時，空氣流從聲門噴射出來，形成一個脈沖

5、，聲帶閉合時相應(yīng)于脈沖序列的間隙期。因此，這種情況下在聲門處產(chǎn)生出一個準(zhǔn)周期脈沖狀的空氣流。該空氣流經(jīng)過聲道后最終從嘴唇輻射出聲波，這便是濁音語音。這個準(zhǔn)周期脈沖的周期即為基音周期?！笆濉逼胀ǜ叩冉逃究茋壹壱?guī)劃教材2.1 語音的發(fā)聲機理1、濁音、濁音14 基音頻率是由聲帶張開閉合的周期所決定的：基音頻率是由聲帶張開閉合的周期所決定的：“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材2.1 語音的發(fā)聲機理15“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材2.1 語音的發(fā)聲機理162 2、清音、清音空氣流經(jīng)過聲帶時，如果聲帶是完全舒展開來的，則肺部發(fā)出的空氣流將不受影響地通過聲門?？諝饬魍ㄟ^聲門后，會遇

6、到兩種不同情況。一種情況是，如果聲道的某個部位發(fā)生收縮形成了一個狹窄的通道，當(dāng)空氣流到達此處時被迫以高速沖過收縮區(qū)，并在附近產(chǎn)生出空氣湍流，這種湍流空氣通過聲道后便形成所謂摩擦音或清音。“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材2.1 語音的發(fā)聲機理17 共振峰頻率或共振峰 聲音產(chǎn)生后，便沿著聲道進行傳播。聲道可以看成是一根具有非均勻截面的聲管，在發(fā)音時起著共鳴器的作用。聲音進入聲道后，其頻譜必定會受到聲道的共振特性的影響，聲道具有一組共振頻率，稱為共振峰頻率或共振峰。聲道的頻譜特性便主要地反映出這些共振峰的不同位置以及各個峰的頻帶寬度。共振峰及其帶寬取決于聲道的形狀和尺寸，因而不同的語音對應(yīng)于

7、一組不同的共振峰參數(shù)?！笆濉逼胀ǜ叩冉逃究茋壹壱?guī)劃教材2.1 語音的發(fā)聲機理182.2 語音的聽覺機理“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材第二章第二章 語音信號的數(shù)字模型語音信號的數(shù)字模型 192.2.2 2.1 .1 聽覺器官聽覺器官 人的聽覺器官包括：外耳、中耳和內(nèi)耳人的聽覺器官包括：外耳、中耳和內(nèi)耳圖2.4 人耳結(jié)構(gòu)示意圖“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材2.2 語音的聽覺機理20 1. 1.外耳外耳 外耳由耳廓(耳翼)、外耳道和耳鼓（鼓膜）組成。 2. 2.中耳中耳 組成：包括三塊聽小骨:錘骨，砧骨和鐙骨。 作用：阻抗匹配和限幅 外耳和中耳的綜合作用相當(dāng)于一個介于50

8、0Hz到6kHz之間的平滑的帶通濾波器，可以用有限沖激響應(yīng)(FIR-Finite Impulse Response)濾波器來模擬。“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材2.2 語音的聽覺機理21 3. 3. 內(nèi)耳內(nèi)耳 內(nèi)耳是一個充滿液體的骨質(zhì)結(jié)構(gòu)，由前庭、圓形窗、卵形窗及耳蝸組成?！笆濉逼胀ǜ叩冉逃究茋壹壱?guī)劃教材圖2.5 耳蝸未展開時的內(nèi)耳2.2 語音的聽覺機理22人耳聽覺界限的頻率范圍大約為20Hz-20kHz。語音感知的強度范圍是0130dB聲壓級。響度 這是頻率和強度級的函數(shù)。人耳剛剛可以聽到的聲音強度，稱為“聽閾”。音高(音調(diào)) 音高也叫基音。“十二五”普通高等教育本科國家級

9、規(guī)劃教材2.2 語音的聽覺機理2.2.2 2.2 .2 聽覺掩蔽效應(yīng)聽覺掩蔽效應(yīng)23掩蔽效應(yīng)掩蔽效應(yīng)兩個響度不等的聲音作用于人耳時，則響度較高的頻率成分的存在會影響到對響度較低的頻率成分的感受，使其變得不易察覺，一個聲音的聽覺感受性受同時存在的另外一個聲音的影響，這個現(xiàn)象稱為人耳的“掩蔽效應(yīng)”。“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材2.2 語音的聽覺機理24 2.2.2 2.3 .3 臨界帶寬與頻率群臨界帶寬與頻率群 臨界頻帶也可定義為：一個給定的正弦純音在基底膜上能夠產(chǎn)生諧振反應(yīng)的那一部分。一個頻率群的劃分相應(yīng)于基底膜分成許多很小的部分，每一部分對應(yīng)一個頻率群。一個臨界帶的單位用巴克（Ba

10、rk）表示。 “十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材2.2 語音的聽覺機理252.2.2 2. .4 4 耳蝸的信號處理機制耳蝸的信號處理機制圖2.6 耳蝸內(nèi)流體波的簡單表示“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材2.2 語音的聽覺機理26 當(dāng)聲音經(jīng)外耳傳入中耳時，鐙骨的運動引起耳蝸內(nèi)流體壓強的變化，從而引起行波沿基底膜的傳播。圖2.6是流體波的簡單表示。在耳蝸的底部基底膜的硬度很高，流體波傳播的很快。隨著波的傳播，膜的硬度變得越來越小，波的傳播也逐漸變緩。不同頻率的聲音產(chǎn)生不同的行波，而峰值出現(xiàn)在基底膜的不同位置上。 “十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材2.2 語音的聽覺機理27圖2.

11、7 基底膜上六個不同點的頻率響應(yīng)1 1 基底膜基底膜2 2 內(nèi)毛細(xì)胞內(nèi)毛細(xì)胞3 3 外毛細(xì)胞外毛細(xì)胞4 4 聽傳導(dǎo)通路聽傳導(dǎo)通路 “十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材2.2 語音的聽覺機理282.2.2 2. .5 5 語音信號聽覺模型語音信號聽覺模型“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材2.2 語音的聽覺機理聽覺系統(tǒng)的研究主要集中在三個方面：聽覺系統(tǒng)的實驗研究、聽覺系統(tǒng)的建模和聽覺模型的應(yīng)用。耳蝸建模主要集中在基底膜的振動上，而耳蝸的聽覺感受實際上是通過基底膜的振動和毛細(xì)胞的轉(zhuǎn)換才能最后變成神經(jīng)纖維的脈沖發(fā)放。然而，建立基底膜的振動模型是耳蝸建模的首要任務(wù)，它又被稱為耳蝸的宏觀力學(xué)模型

12、。29“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材2.2 語音的聽覺機理這里介紹一種計算模型，由三部分組成。第一部分是基底膜的振動模型；第二部分是毛細(xì)胞模型；第三部分是神經(jīng)纖維模型。30“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材2.2 語音的聽覺機理整個模型共有64個通道，系統(tǒng)的輸出是一種類似于語譜圖的信號。由此得到了聽覺模型常用結(jié)構(gòu)圖，如圖2.8所示。 輸入語音 外耳 中耳 帶 通 濾波器 半波 整流 半波 整流 聽神經(jīng) 發(fā) 放 聽 覺 語譜圖 圖2.8 語音信號聽覺模型的一般原理框圖312.3 語音信號的 線性模型“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材第二章第二章 語音信號的數(shù)字模型語音信號的

13、數(shù)字模型 32有三部分作用施加在語音的聲波上：語音信號的傳遞函數(shù)由這三個函數(shù)級聯(lián)而成，即： H(z)=G(z)V(z)R(z) （2.12.1）“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材2.3 語音信號的線性模型332.2.3 3.1 .1 激勵模型激勵模型 發(fā)濁音時，產(chǎn)生的脈沖類似于斜三角形的脈沖。激勵波是一個以基音周期為周期的斜三角脈沖串。 圖2.9 三角波及其頻譜圖“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材2.3 語音信號的線性模型34 1 0nN 單個三角波的數(shù)學(xué)表達式為 0 2cos cos121)(211其它NNnNnng112NnNN其中：N1為斜三角波的上升時間 N2為其下降時間

14、“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材（2.22.2）2.3 語音信號的線性模型35 單個斜三角波的頻譜G(ej)表現(xiàn)出一個低通濾波器的特性。其z變換的全極點形式為：21e11)(ZzGcT 作為激勵的斜三角波串可以用一串加了權(quán)的單位脈沖序列去激勵單位斜三角波模型實現(xiàn)。這個單位脈沖串和幅值因子可以表示成下面的z變換形式11)(zAzEv“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材（2.32.3）（2.42.4）2.3 語音信號的線性模型36 濁音激勵模型可表示為 清音可以模擬成隨機白噪聲。211111)()()(zeZAzGzEzUcTv“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材（2.52.5）2

15、.3 語音信號的線性模型37 典型的聲道模型有兩種：無損聲管模型和共振峰模型。無損聲管模型比較復(fù)雜，故本節(jié)只介紹共振峰模型。共振峰模型： 當(dāng)聲波通過聲道時，受到聲腔共振的影響，在某些頻率附近形成諧振。反映在信號頻譜圖上，在諧振頻率處其譜線包絡(luò)產(chǎn)生峰值，一般把它叫作共振峰。2.2.3 3.2 .2 聲道模型聲道模型“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材2.3 語音信號的線性模型38“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材圖2.10 語音信號的頻譜2.3 語音信號的線性模型39 實踐表明，用前三個共振峰代表一個元音足夠了。多個Vi疊加可以得到聲道的共振峰模型： 211zczBAzViiii Mi

16、NkkkiiiMiizaAZCZBAzVzV1121111一個二階諧振器的傳輸函數(shù)可以寫成：“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材（2.62.6）（2.72.7）2.3 語音信號的線性模型40圖2.11 “我到北京去”的語譜圖“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材2.3 語音信號的線性模型41)1 ()(10rzRzR 從聲道模型輸出的是速度波ul (n)，而語音信號是聲壓波Pl(n)。二者倒比稱為輻射阻抗Zl，它表征口唇的輻射效應(yīng)。如果認(rèn)為口唇張開的面積遠遠小于頭部的表面積，利用單板開槽輻射的處理方法，可以得到輻射阻抗，r近似為1 2.2.3 3.3 .3 輻射模型輻射模型“十二五”普通

17、高等教育本科國家級規(guī)劃教材2.3 語音信號的線性模型（2.82.8）式中，式中，（2.92.9）42 語音信號數(shù)字模型的傳遞函數(shù)為：“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材2.2.3 3. .4 4 語音信號數(shù)字模型語音信號數(shù)字模型（2.102.10）一般情況下，極點個數(shù)取812個，零點個數(shù)取35個，在采樣率為8kHz或10kHz時，H(z)在1020ms范圍內(nèi)可以很好的反映語音信號的特征。2.3 語音信號的線性模型43 根據(jù)隨機過程理論，一個零點可以用若干極點來近似。因此，適當(dāng)選取極點個數(shù)p，可以用全極點模型即AR(p)過程來表達語音信號：“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材（2.112

18、.11）在早期LPC二元激勵模型下，極點個數(shù)p一般選為10。對于延時較短或采用后向濾波時，對模型要求較嚴(yán)，必須加入零點或增加極點個數(shù)。實際上，對于男聲來說，取20個極點已經(jīng)足夠了，考慮女聲后，階數(shù)可以加大到30階。2.3 語音信號的線性模型44 T 沖激序列 發(fā)生器 聲門波 模型 隨機噪聲 發(fā)聲器 聲道 模型 V(z) 輻射 模型 R(z) 振幅 Au 聲道參數(shù) a1ap 清/濁 音判斷 圖 2.12 二元激勵的語音生成模型 振幅 Av “十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材2.3 語音信號的線性模型45“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材 聲道的傳輸函數(shù)具有全極點的性質(zhì)，這對于元音和大

19、多數(shù)輔音來說是比較符合實際的，但對于鼻音和阻塞音來說，由于出現(xiàn)了零點，這種模型就不夠準(zhǔn)確了。 一種解決問題的方案是在V(z)中引入若干零點，但這將使模型復(fù)雜化；另一種方法是適當(dāng)提高階數(shù)p，使得全極點模型能更好地逼近具有此種零點的傳輸函數(shù)。數(shù)字模型的基本思想是認(rèn)為任何語音都是由一個適當(dāng)?shù)募钤醋饔糜诼暤蓝a(chǎn)生的，這意味著激勵源與聲道系統(tǒng)是互相獨立的。上述假定對于大多數(shù)語音是合適的，但在有些情況下，例如某些瞬變音，實際上聲門和聲道是互相耦合的，這便形成了這些語音的非線性特性。2.3 語音信號的線性模型462.4 語音信號的非 線性模型“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材第二章第二章 語音信號的

20、數(shù)字模型語音信號的數(shù)字模型 47 語音信號的產(chǎn)生是一個非線性過程，其中存在著混沌的機制，發(fā)濁音、清音以及聲音傳播過程中都表現(xiàn)出了非線性混沌現(xiàn)象。20世紀(jì)80年代，Teager等人研究發(fā)現(xiàn)語音的產(chǎn)生是渦流與平面波共同形成的，是非線性的。 基于上述的種種表現(xiàn)，僅僅使用線性模型來描述語音信號顯然已經(jīng)不再合適，因此本節(jié)將詳細(xì)介紹語音信號的幾種非線性模型。2.4 語音信號的非線性模型“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材非線性理論的發(fā)展48 早期的語音信號處理方法大多是基于語音信號具有短時平穩(wěn)性理論，當(dāng)語音信號分幀處理足夠小時，語音信號可以當(dāng)作近似線性信號來處理。 通常，基于確定性線性系統(tǒng)理論的短時處

21、理技術(shù)分為時域和頻域兩種。雖然這些分析方法得到了廣泛地應(yīng)用，但是同時也存在著很大的局限性。2.4 語音信號的非線性模型“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材1、線性模型的局限性491 1）調(diào)頻）調(diào)頻- -調(diào)幅模型調(diào)幅模型 調(diào)頻-調(diào)幅模型的依據(jù)是語音由聲道共振產(chǎn)生的理論。用能量分離算法將每個共振峰相對應(yīng)的瞬時頻率從語音信號中分離出來，并利用這個瞬時頻率，就可以得到描述語音信號特性的特征。2.4 語音信號的非線性模型“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材2、幾種非線性模型50在調(diào)頻-調(diào)幅模型中，對于一個載波頻率為 ，頻率調(diào)制信號為 ，由 來控制幅值的調(diào)制信號可以表示為：2.4 語音信號的非線性

22、模型“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材（2.122.12）其中 為 時刻瞬時相位。51將瞬時頻率定義為瞬時相位的變化率，即 ，可以將語音信號看作是由若干個共振峰調(diào)制信號疊加而成，可以表示為：2.4 語音信號的非線性模型“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材（2.132.13）其中， 為總的共振峰數(shù)目， 為用第 個共振峰作為載波頻率調(diào)制和幅度調(diào)制后的信號。522 2）TeagerTeager能量算子能量算子 Teager能量算子在連續(xù)域和離散域中有兩種形式。對于有限連續(xù)信號 ， ，Teager能量算子可以表示為：2.4 語音信號的非線性模型“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材（2.1

23、42.14）對于有限離散信號對于有限離散信號 ，Teager能量算子可以表示為：（2.152.15）53設(shè)寬帶穩(wěn)態(tài)隨機信號為 ，其方差為：2.4 語音信號的非線性模型“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材（2.162.16）或，（2.172.17）式（2.172.17）中， 是 的自相關(guān)函數(shù)。54帶噪語音信號 ，為純語音信號 與噪音 之和，則其Teager能量算子如式(2.18)所示：2.4 語音信號的非線性模型“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材（2.182.18）式中， 是 與 的互Teager能量，如式(2.19)所示：（2.192.19）55因為 和 相互獨立且均值為零，故 的期

24、望值為零，可以推導(dǎo)出：2.4 語音信號的非線性模型“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材（2.202.20）上式(2.20)中， 相對于 可以忽略不計，則可以得到：（2.212.21）56最后，Teager能量算子在離散域的表示形式如式(2-22)所示：2.4 語音信號的非線性模型“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材（2.222.22）其中， 、 、 分別是當(dāng)前樣點、前一個樣點和下一個樣點值。 從上式(2.22)可以看出，計算能算算子在第 點處的輸出值，只需知道該樣點和它前后時刻的值，計算量小的同時也保證了能量算子輸出后的信號依然與原始信號具有相似性。573 3）能量分離算法）能量分離算

25、法能量分離算法(Energy Separation Algorithm, ESA)使用非線性能量算子跟蹤語音信號，將只包含單個共振峰的語音信號分離成頻率分量和幅值分量。其中單個共振峰的調(diào)制信號表示如式(2.23)所示：2.4 語音信號的非線性模型“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材（2.232.23）其中瞬時頻率為其中瞬時頻率為 。58對上述信號進行能量算子操作可以得到如下結(jié)果：2.4 語音信號的非線性模型“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材（2.242.24）從上式從上式(2.24)(2.24)可以看出，可以看出， 的能量算子輸出由兩部分組成，的能量算子輸出由兩部分組成，一個是頻率調(diào)

26、制后的瞬時頻率；另一個是幅值調(diào)制后的幅值包一個是頻率調(diào)制后的瞬時頻率；另一個是幅值調(diào)制后的幅值包絡(luò)。絡(luò)。59 上述結(jié)果顯示了該算子的能量跟蹤能力，因此將該算子稱為能量算子。該能量算子可以反映出幅值與頻率的變化。當(dāng)幅值包絡(luò)不變時，信號的能量算子就可以反映出頻率的變化。 綜上所述，該節(jié)所述的三種語音非線性產(chǎn)生模型中，語音信號的能量算子輸出都是幅值包絡(luò)與瞬時頻率的函數(shù)，因此根據(jù)這兩個輸出可以分別求出瞬時頻率和幅值包絡(luò)，構(gòu)建語音非線性模型。2.4 語音信號的非線性模型“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材60 非線性動力學(xué)理論是解決語音非線性建模問題的新理論，基本思想是依據(jù)語音信號的混沌特性及非線性

27、時間序列分析技術(shù)，從定量的角度對語音的非線性動力學(xué)特性進行研究。 非線性時間序列分析方法大致可以分為兩步： 第一，對一維語音數(shù)字信號數(shù)據(jù)序列進行空間重構(gòu)，將一維時間序列映射到高維空間中。 第二，對重構(gòu)后的語音信號進行特性分析。2.4 語音信號的非線性模型“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材3、非線性動力學(xué)模型61 Takens嵌入定理指出：選取合適的最小延遲時間 和嵌入維數(shù) 兩個參數(shù)就可以將一維情感語音信號映射到高維空間實現(xiàn)相空間重構(gòu)，且重構(gòu)后高維空間與原始空間等價。 在高維空間里分析情感語音信號，進一步提取情感語音動力學(xué)模型下的非線性特征。2.4 語音信號的非線性模型“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材62 C-C方法計算量小，對小數(shù)據(jù)組可靠且具有較強的抗噪聲能力，可以在計算最小延遲時間的同時得到相對應(yīng)的嵌入維數(shù)，計算方法如下。（1）將時間序列 分成 個不相交的時間序列，每個子序列的長度為 ，形式為 。（2）定義每個子序列 為：2.4 語音信號的非線性模型“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材（2.252.25）其中 為關(guān)聯(lián)積分函數(shù)。63（3）計算以下