English version of this page

Zpět na hlavní stránku | seznam cvičení

Úkoly k vypracování:

• LPC spektrum a výpočet formantů
  • Pro znělý segment řečového signálu muz1-AA-frame.CS0 (vše raw data bez hlavičky, fs=16000 Hz, pro načtení do MATLABu použijte funkci loadbin.m) odhadněte základní frekvenci v následujících krocích:
    • analyzovaný segment váhujte Hammingovým oknem,
    • vypočítejte a vykreslete DFT výkonové spektrum v dB,
    • určete LPC koeficienty, určete a vykreslete LPC výkonové spektrum v dB (parametry AR modelu počítejte buď autokorelační metodou pomocí MATLABovské funkce lpc resp. aryule, nebo Burgovým algortimem pomocí pomocí MATLABovské funkce arburg),
  • DOMÁCÍ PŘÍPRAVA: pro znělý segment muz1-AA-frame.CS0 zobrazte:
    - časový průběh signálu
    - DFT a LPC spektrum
    • sledujte rozložení nulových bodů a pólů AR modelu,
    • sledujte vliv preemfáze na rozložení nulových bodů a pólů AR modelu resp. na napočítané LPC spektrum, (dále pak již počítejte vždy s aplikovanou preemfází),
    • pro odpovídající póly (p_1 až p_4) určete hodnotu formantových kmitočtu (F1, F2, F3 a F4), viz přednáškové slidy ZRE_pr2_spe_lpc_formanty_HANDOUT.pdf,
    • hodnoty určených formantových kmitočtů vyneste do grafu a ověřte, že odpovídají příslušným vrcholům vyhlazeného LPC spektra.
  • Výsledek: pro znělý segment muz1-AA-frame.CS0 zobrazte:
    - rozložení nulových bodů a pólů pro napočítaný parametry AR modelu s aplikovanou preemfází,
    - formantové kmitočty F1 - F4 ve vykresleném LPC spektru

• Analýza formantů českých samohlásek
  • Určete první 4 formanty všech 5 základních českých samohlásek (F1 - F4) v krátkodobých segmentech délky 32 ms při segmentaci s 50% překryvem. Před segmentací aplikujte preemfázi s koeficientem m=0.97, jednotlivé segmenty pak centrujte a váhujte Hammingovým oknem.
  • Pracujte se signály mluvčího T16204 - signály jsou v adresáři K:\ZRE\data\zreratdb\BLOCK162\T16204 nebo v následujícím archivu zrerat_T16204_vowels_cs0.zip.
  • Výsledek : Vykreslete pro mluvčího T16204 :
    • časový průběh zřetězených hlásek a-e-i-o-u pro 1. realizace všech 5 samohlásek,
    • časový vývoj kmitočtů pro první 4 formanty pro 1. realizace všech 5 samohlásek,
    • pro všechny realizace hlásek A1,A2,A3,....,U1,U2,U3 mluvčího T16204 vykreslete formantový trojúhelník, tj. vypočítané hodnoty vyneste do grafu v zavislosti F1 = f ( F2 ). Body pro jednotlivé hlásky odlište barvou.

  • Pracujte s dalšími signály z databáze zreratdb, zejména pak s Vámi nahranými signály. Nahrané promluvy převzorkované na 16 kHz (*.CS0 soubory) jsou dostupné v archivu zrerat_block200_2025_cs0.zip nebo k přímému použití v počítačové učebně na ČVUT FEL jsou uvedená data k disposici v adresáři "K:\ZRE\data\zreratdb".
  • Výsledek
    • formantový trojúhelník pro všechny dostupné VLASTNÍ realizace všech 5 samohlásek.

  • Pozorujte případně odhady formantů v Praatu (tj. časový vývoj formantů ve spektrogramu signálu, počítejte vyhlazený spectrogram s krátkým časovým oknem délky 5 ms).