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基于分带谱熵和小波域Teager能量的语音清浊分类算法

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北京工业大学学报 2009年第7期35卷 899-903页

作者：李如玮鲍长春窦慧晶北京工业大学电子信息与控制工程学院北京100124

基于分带谱熵和小波域Teager能量提出了一种改进的语音清浊分类算法.该算法首先计算频域内的分带谱熵,然后在小波域计算不同频带的Teager能量,计算出低频能量所占的比例,通过这2个参数进行清浊判断.实验结果证明,由于分带谱熵能加深清... 详细信息

基于分带谱熵和小波域Teager能量提出了一种改进的语音清浊分类算法.该算法首先计算频域内的分带谱熵,然后在小波域计算不同频带的Teager能量,计算出低频能量所占的比例,通过这2个参数进行清浊判断.实验结果证明,由于分带谱熵能加深清浊音之间的差异,Teager能量能快速跟踪声门周期内信号能量的变化,因此该算法更容易提取浊音,在纯净语音和含噪语音上的性能都优于幅度能量算法.

关键词：语音分类小波变换 Teager能量分带谱熵

EMD结合Teager能量用于语音情感识别

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科学技术与工程 2013年第24期21卷 7240-7243页

作者：张卫张雪英孙颖太原理工大学信息工程学院太原030024

在语音情感识别系统中,语音情感特征的提取尤为重要。在前期已有对EMD分解研究的基础上,将EMD分解与Teager能量算子相结合,用于语音情感识别。首先利用EMD分解得到一组IMF分量,再对各阶IMF分量提取Teager能量;然后通过对不同语种的不同... 详细信息

在语音情感识别系统中,语音情感特征的提取尤为重要。在前期已有对EMD分解研究的基础上,将EMD分解与Teager能量算子相结合,用于语音情感识别。首先利用EMD分解得到一组IMF分量,再对各阶IMF分量提取Teager能量;然后通过对不同语种的不同情感语音的Teager能量在Mel频率的分析,提出了一种新的情感特征。基于EMD分解的Mel频率的Teager能量谱系数(ETMC),最后利用SVM分类方法对不同语种的不同情感进行识别。实验结果表明,该方法有很好的识别结果。

关键词： EMD分解 Teager能量 Mel滤波器组语音情感识别

基于小波域Teager能量熵的音符起点检测算法研究

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基于小波域Teager能量熵的音符起点检测算法研究

作者：冯亚楠天津大学

学位级别：硕士

音乐音符起点检测是基于内容的音乐信号分析处理的关键性环节。尤其对开启音乐检索领域新篇章的哼唱检索（QBH）系统而言,若加入一种高效快捷的音符切分程序,不仅可以在很大程度上提升检索效率,而且可以极大程度地方便用户的使用,即可... 详细信息

音乐音符起点检测是基于内容的音乐信号分析处理的关键性环节。尤其对开启音乐检索领域新篇章的哼唱检索（QBH）系统而言,若加入一种高效快捷的音符切分程序,不仅可以在很大程度上提升检索效率,而且可以极大程度地方便用户的使用,即可免去很多限制直接使用自然哼唱进行检索。因此音符起点检测确实是基于内容的音乐检索系统中不可缺少的一个重要步骤。本文首先介绍了近年来音乐信号领域中各种经典有效的处理算法,并分析了各自利弊。之后,针对音乐音符所特有的信号特征,将几种有效的特征参数进行融合进而提出了更为有效的全新的音符起点检测算法——小波域的Teager能量熵算法。鉴于Teager能量特征参量不仅包含信号幅度信息,而且包含信号的频率信息,这一特性恰能很好地反映音频流中音符所特有的能量分布随频率而有所差异的特性。与此同时,信息熵能够很好地反映特征参量的分布情况,而不会受到信号个别样本点变化的影响。因此,本文首先将二者相结合,提出了基于Teager能量熵的音符切分算法。接着对所提取的Teager能量熵特征曲线首先经由对数函数的均衡峰值处理,而后用双门限阈值法提取峰值,进而完成整个音符切分过程。与目前较优的音符切分法——自适应子带谱熵法相比,Teager能量熵算法快速简洁,计算量减少近60%,得到的检测曲线更平整光滑,音符分界更为明显,音符切分的准确度提高近十个百分点,尤其适用于打击类乐曲。但是,当待处理的音乐信号中掺杂有噪声信号,尤其是高频噪声时,Teager能量熵算法的检测性能会逊色不少。对于这一问题,本文在特征提取前首先进行了小波变换,滤除高频噪声,只对低频信号进行Teager能量熵特征提取,实验证明抗噪性能确实提升了不少。至此,形成了本文最终提出的音符起点检测算法——小波域的Teager能量熵算法。文中对不同种类的音乐音频进行实验检测,实验数据大体分为四大类共七组音乐片段,约共含2000多个音符。实验结果表明本文算法在音符起点检测中确实更具优势,尤其对于由多种乐器演奏或加有背景音乐的复杂音乐音频信号,本文算法的优势将更加突出。

关键词： Teager能量熵小波变换音符起点检测

基于ITD和Teager能量的超声检测信号端点检测

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华北电力技术 2017年第1期 56-61页

作者：李大中赵杰刘建屏蔡文河马延会华北电力大学河北保定071003 国网冀北电力有限公司电力科学研究院(华北电力科学研究院有限责任公司) 北京100045

超声检测信号端点检测的准确性直接影响金属缺陷识别系统的可靠性和识别能力。为提高在实际缺陷识别过程中端点检测的准确率,提出一种基于ITD和Teager能量的超声检测信号端点检测方法。针对钢材料缺陷超声检测信号的特点,通过将带噪声... 详细信息

超声检测信号端点检测的准确性直接影响金属缺陷识别系统的可靠性和识别能力。为提高在实际缺陷识别过程中端点检测的准确率,提出一种基于ITD和Teager能量的超声检测信号端点检测方法。针对钢材料缺陷超声检测信号的特点,通过将带噪声的原始检测信号进行ITD分解,获得一系列固有旋转分量(PRC)和一个单调趋势项,求平均Teager能量来进行端点检测。试验结果表明,该方法可有效检出缺陷信号端点。

关键词：固有时间尺度分解 Teager能量超声检测端点检测

基于EMD-Teager能量和子带谱熵法的语音端点检测

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工业控制计算机 2017年第12期30卷 26-27,30页

作者：陈召全刘美娟章小兵王晨中航华东光电有限公司安徽芜湖241002 安徽工业大学电气与信息工程学院安徽马鞍山243002

子带谱熵法端点检测的精度和语音的端点检测准确与否直接影响到语音识别系统的计算复杂度和识别能力。对此,提出一种基于EMD-Teager能量平均值和传统子带谱熵法相结合的语音端点检测算法。该算法首先利用EMD分解的IMF分量中的中高频分量... 详细信息

子带谱熵法端点检测的精度和语音的端点检测准确与否直接影响到语音识别系统的计算复杂度和识别能力。对此,提出一种基于EMD-Teager能量平均值和传统子带谱熵法相结合的语音端点检测算法。该算法首先利用EMD分解的IMF分量中的中高频分量IMF3-IMF5对语音信号进行重构,然后计算Teager能量平均值,再与传统的子带谱熵法相结合,可以达到对语音进行减噪和平稳处理的目的,最后采用双门限端点检测的算法对含噪声的语音进行端点检测。实验结果表明,在低信噪比的情况下,该算法相比于传统子带谱熵法端点检测效果更好,鲁棒性更高。

关键词：语音的端点检测 EMD 子带谱熵法 Teager能量

基于心电信号R波检测的心率变异性分析方法研究

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基于心电信号R波检测的心率变异性分析方法研究

作者：李凡闯哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

近年来,许多研究结果表明,心率变异性与心血管疾病有关系,可以作为心血管疾病辅助诊断的一个重要的指标。因此,探索有效的心率变异性分析方法显得尤为重要。熵分析作为度量信号复杂性的有力工具,非常适合对复杂的心电信号进行心率变异... 详细信息

近年来,许多研究结果表明,心率变异性与心血管疾病有关系,可以作为心血管疾病辅助诊断的一个重要的指标。因此,探索有效的心率变异性分析方法显得尤为重要。熵分析作为度量信号复杂性的有力工具,非常适合对复杂的心电信号进行心率变异性分析,本文基于熵的心率变异性分析如下:首先,基于IIR带通滤波器对心电信号进行预处理。针对原始心电信号存在基线漂移、工频干扰等噪声干扰问题,本文基于IIR带通滤波器设计简单、需要较少参数等优点,基于巴特沃斯滤波器设计了IIR带通滤波器。并根据滤波器的特点和信号的频率特征,设计了滤波器的参数选择方案。其次,提出基于多尺度Teager能量算子的心电信号R波检测算法。因Teager能量算子具有计算简单,时间分辨率较高等优点,被应用于心电信号R波的检测中。然而,临床心电信号大多属于低信噪比信号,在利用Teager能量算子识别R波时,出现误检率较高的问题。针对Teager能量算子单一尺度对R波的频率敏感性较低的不足,本文引入多尺度参数,提出了基于多尺度Teager能量算子R波检测算法,增加对细节信号的提取。实验结果表明本文提出的R波检测算法误检率较低。最后,提出一种新的多尺度化样本熵方法,并对心率变异性进行分析。针对样本熵只能对复杂的心电信号进行单一尺度分析问题,经典的信号多尺度化方法中经验模态分解算法通过对信号进行多尺度分解后,再基于样本熵分别对每个尺度进行熵分析,建立一种多尺度化样本熵方法。然而,经验模态分解算法分解后的信号存在模态混叠等问题,因此,本文提出了一种新的多尺度化样本熵方法用于心率变异性分析。基于检测到的R波序列获取RR间期信号,然后分别进行样本熵、基于经验模态分解多尺度化的样本熵方法和本文提出的多尺度化样本熵方法对比实验。利用独立样本t检验进行差异性检验。实验结果表明,本文提出的多尺度化样本熵方法得到的组间熵值的差异水平最大,可以有效的区分疾病组和健康组。本文提出了一种有效的基于心电信号R波检测的心率变异性分析方法,从多尺度的角度给出了更为准确的分析方案。以期为心血管疾病的辅助诊断提供一定的参考价值。

关键词：心血管疾病心电信号心率变异性分析熵分析 Teager能量

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地震资料的有效信息增强与流体响应特征分析

地震资料的有效信息增强与流体响应特征分析

作者：贾江锋成都理工大学

学位级别：硕士

随着勘探开发整体难度的增加,全球的石油勘探开发方式发生了重大的改变:由原来的常规油气勘探开发逐渐向非常规油气勘探开发过度。与此同时,人们对地震勘探的精度提出了更高的要求,不仅要对小型储层进行精细描述,还需对储层中流体位置... 详细信息

随着勘探开发整体难度的增加,全球的石油勘探开发方式发生了重大的改变:由原来的常规油气勘探开发逐渐向非常规油气勘探开发过度。与此同时,人们对地震勘探的精度提出了更高的要求,不仅要对小型储层进行精细描述,还需对储层中流体位置的描述也做出精确的计算。同时,只有高分辨率的地震资料才有可能准确的识别储层的位置和储层中油、气、水的范围,因此,以油气藏储层结构精细化描述及储层中油、气、水层位置准确定位在现代地震勘探中显得尤为重要。本文基于地震资料的衰减补偿及远、近角道集不同流体的不同响应特征,主要研究了改进的广义S变换及其推导过程,将完备集经验模态分解(CEEMD)分解出来的单道信号的振幅谱特征与广义S变换进行结合,推导了新的频率域的能量最优准则公式,进而得到了改进的广义S变换表达式。同时也研究了地震波的吸收衰减规律,在地震波振幅谱的基础上结合改进的广义S变换得到了振幅补偿函数,对地震资料进行高分辨率处理,使得地震资料的整体分辨率得到了明显的提升,不仅如此,在提高地震资料分辨率的同时也极大地提高了改进的广义S变换的计算效率。本文在提高地震资料分辨率的基础之上对油气储层的识别进行了深入的研究,将流体流度和Teager能量作为主要的流体识别手段,依据不同流体在叠前远、近角道集的不同响应特征,来准确定位储层中油、气、水的位置,结合实际资料来验证构建的新的振幅补偿函数和远、近角道集流体流度的可行性及有效性。研究的工作和取得的进展包括以下内容:(1)在完备集经验模态分解的基础上拓展了广义S变换,利用IMF信号的振幅谱特征,求取最优主频信息并提出新的能量最优准则公式,并将主频信息作为最优参数来提高广义S变换的时频分辨率,同时极大地提高了广义S变换计算效率。(2)在基于变分模态分解的基础上,利用改进的广义S变换结合地震波的衰减规律,构建了新的振幅补偿函数。在合成地震记录及实际资料基础之上,利用新构建的振幅补偿函数对模型数据和实际数据的有效信息进行增强,消除了常规方法对弱能量信号的丢失,得到了分辨率较高的地震资料,验证了该方法可提高地震资料分辨率的有效性。(3)利用Teager能量和流体流度来识别储层流体特征。对于同一模型数据和实际数据利用Teager能量和流体流度公式分别识别储层位置,以验证储层真实存在的可能性。同时利用流体流度在同一个数据体叠前、叠后不同表征来识别储层中油、气、水的顶底界面。(4)对比流体流度的叠后资料处理结果,利用流体流度在叠前远、近角道集处气、气水同层、水的不同响应特征来识准确定位不同流体的顶底界面及其具体的范围,验证了流体流度在远、近角道集可以准确的识别流体位置的可行性及有效性,为利用叠前地震资料来识别储层中的油气藏提供了可靠的思路。

关键词：改进的广义S变换 Teager能量流体流度高分辨率流体识别

基于麦克风阵列的非线性滤波语音端点检测算法研究

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基于麦克风阵列的非线性滤波语音端点检测算法研究

作者：蒋祎南京信息工程大学

学位级别：硕士

随着人们生活水平的提高和科学技术的发展,“人工智能”这一概念被越来越多的人所知晓。语音识别是人工智能中非常重要的技术环节,只有机器能够更好地读懂人的语音,才能显得更加“智能”。在语音识别中,语音端点检测技术越来越受到人们... 详细信息

随着人们生活水平的提高和科学技术的发展,“人工智能”这一概念被越来越多的人所知晓。语音识别是人工智能中非常重要的技术环节,只有机器能够更好地读懂人的语音,才能显得更加“智能”。在语音识别中,语音端点检测技术越来越受到人们的重视,因为端点检测正确与否直接影响到后端语音识别的效率和正确率。在语音信号端点检测中,传统的检测方法在低信噪比环境下识别率会下降。为提高识别率和检测方法的性能,本文着重研究了基于麦克风阵列自适应非线性滤波语音端点检测方法,主要研究包括:（1）针对传统端点检测算法在语音信号信噪比较低情况下识别率就大幅下降的问题,研究了基于麦克风阵列的线性滤波语音端点检测结构。通过基于麦克风阵列的语音增强改进算法,实现了对语音的初步去噪,这使得整个端点检测的正确率提高了近10%。（2）针对语音对话环境中,背景噪音很多是短时稳定或者非稳定的情况,研究了将Legendre非线性拓展函数应用于滤波器结构中,这样能使得语音增强算法能更好地去除背景噪音中的非线性成分,从而加强端点检测算法的自适应性能和鲁棒性。（3）针对在背景非相干噪声影响下短时过零率和短时能量值对端点检测准确率造成误判或者漏检的情况,研究了基于EMD分解后Teager能量值和短时过零率参数融合的语音端点检测算法,并通过比较不同背景噪音环境下的端点检测准确率,验证了所提出的算法比传统算法具有更好的鲁棒性和抗噪性能。（4）通过在南京信息工程大学消音室中录制的人声语音,并且与NOISEX-92噪声库中的背景噪音结合,模拟了实际环境,对算法的自适应性进行了验证,同时通过主观评价PESQ得分和客观评价SNR来更好地对所提出的算法性能进行了判定。

关键词：语音增强 Legendre拓展端点检测 EMD分解 Teager能量

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基于复合能量和自适应阈值的语音端点检测

计算机工程与科学 2010年第4期32卷 136-138页

作者：姜占才孙燕王得芳青海师范大学物理系青海西宁810008 青海民族学院计算机科学与技术系青海西宁810007

针对低信噪比的加性噪声,本文提出了一种新的语音断点检测算法。采用Teager能量对短时能量的加权归一化——复合能量作特征参数,用噪声的归一化复合能量的均值作初始阈值,引入阈值调整系数,使阈值对噪声能量具有良好的跟踪性能。实验结... 详细信息

针对低信噪比的加性噪声,本文提出了一种新的语音断点检测算法。采用Teager能量对短时能量的加权归一化——复合能量作特征参数,用噪声的归一化复合能量的均值作初始阈值,引入阈值调整系数,使阈值对噪声能量具有良好的跟踪性能。实验结果表明,对计算机模拟噪声,在低信噪比(10dB～3dB)下仍能保证较高的检测准确率。

关键词： Teager能量复合能量语音端点检测自适应阈值信噪比