python分割语音端点检测_如何实现语音端点检测
时间: 2023-12-11 10:03:26 浏览: 93
语音端点检测是指在一段连续的语音信号中,自动检测出语音和非语音的时间戳,以便进行后续的语音识别、语音合成等处理。下面是 Python 实现语音端点检测的基本步骤:
1. 预处理:读入音频文件,进行预加重、分帧、加窗等操作,得到一帧帧的语音信号。
2. 特征提取:对每一帧语音信号进行特征提取,常用的特征包括短时能量、短时过零率、倒谱系数等。
3. 端点检测:根据特征和一定的判决规则,判断当前帧是否为语音帧,如果是,则认为语音信号开始;如果不是,则认为语音信号结束。
4. 后处理:对检测到的端点进行后处理,包括去除无效端点、合并相邻的端点等。
下面是一个简单的 Python 代码示例,实现了基于短时能量的语音端点检测:
```python
import numpy as np
import librosa
# 读入音频文件
signal, sr = librosa.load('audio.wav', sr=16000)
# 预处理
pre_emphasis = 0.97
emphasized_signal = np.append(signal[0], signal[1:] - pre_emphasis * signal[:-1])
frame_size = 0.025 # 25ms
frame_stride = 0.01 # 10ms
frame_length, frame_step = frame_size * sr, frame_stride * sr
signal_length = len(emphasized_signal)
frame_length = int(round(frame_length))
frame_step = int(round(frame_step))
num_frames = int(np.ceil(float(np.abs(signal_length - frame_length)) / frame_step))
pad_signal_length = num_frames * frame_step + frame_length
z = np.zeros((pad_signal_length - signal_length))
pad_signal = np.append(emphasized_signal, z)
# 分帧、加窗
indices = np.tile(np.arange(0, frame_length), (num_frames, 1)) + np.tile(np.arange(0, num_frames * frame_step, frame_step), (frame_length, 1)).T
frames = pad_signal[indices.astype(np.int32, copy=False)]
frames *= np.hamming(frame_length)
# 特征提取
energy = np.sum(np.square(frames), axis=1)
# 端点检测
energy_threshold = np.mean(energy) * 1.5
start = 0
end = 0
is_speech = False
speech_segments = []
for i in range(len(energy)):
if energy[i] > energy_threshold and not is_speech:
start = i
is_speech = True
elif energy[i] < energy_threshold and is_speech:
end = i
is_speech = False
speech_segments.append([start, end])
# 后处理
min_segment_length = 0.2 # 200ms
valid_segments = []
for segment in speech_segments:
if segment[1] - segment[0] > min_segment_length * sr:
valid_segments.append(segment)
# 输出结果
for segment in valid_segments:
print('Speech segment:', segment[0]/sr, 's -', segment[1]/sr, 's')
```
这里使用了 Librosa 库来进行音频文件的读取和处理,具体实现过程中需要根据实际情况进行调整。
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