根据基于双门限法、相关法、谱熵法等的语音端点检测原理,编写程序实现语音信号的端点检测函数,函数输出参数包括:voiceseg是一个数据结构,记录了语音端点的信息;vsl是voiceseg 的长度;SF是语音帧标志(SF=1表示该帧是语音段);NF是噪声/无声帧标志(NF=1表示该帧是噪声/无声段)

时间: 2023-06-14 20:07:26 浏览: 58
以下是一个简单的语音端点检测函数的示例代码: ```python import numpy as np from scipy.signal import butter, lfilter def butter_bandpass(lowcut, highcut, fs, order=5): nyq = 0.5 * fs low = lowcut / nyq high = highcut / nyq b, a = butter(order, [low, high], btype='band') return b, a def butter_bandpass_filter(data, lowcut, highcut, fs, order=5): b, a = butter_bandpass(lowcut, highcut, fs, order=order) y = lfilter(b, a, data) return y def endpoint_detection(signal, frame_len, frame_step, win_len, threshold=0.05): # Pre-emphasis signal = np.append(signal[0], signal[1:] - 0.97 * signal[:-1]) # Framing signal_length = len(signal) frame_length = int(round(frame_len * fs)) frame_step = int(round(frame_step * fs)) 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(signal, z) 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)] # Windowing frames *= np.hamming(frame_length) # Feature extraction mag_frames = np.abs(np.fft.rfft(frames, win_len)) pow_frames = ((1.0 / win_len) * ((mag_frames) ** 2)) # Apply band-pass filter filtered_frames = butter_bandpass_filter(pow_frames, 300, 3000, fs, 6) # Compute short-term average energy energy = np.sum(filtered_frames, axis=1) energy /= np.max(energy) # Set threshold threshold *= np.average(energy) # Find endpoints endpoints = np.where(energy > threshold)[0] endpoints_diff = np.diff(endpoints) endpoints_diff = np.insert(endpoints_diff, 0, endpoints[0]) endpoints_diff = np.append(endpoints_diff, len(signal) - endpoints[-1]) endpoints = endpoints[np.where(endpoints_diff > 0.1 * fs)[0]] endpoints_diff = np.diff(endpoints) endpoints_diff = np.insert(endpoints_diff, 0, endpoints[0]) endpoints_diff = np.append(endpoints_diff, len(signal) - endpoints[-1]) endpoints = endpoints[np.where(endpoints_diff > 0.1 * fs)[0]] # Generate output voiceseg = np.zeros((2, len(endpoints))) voiceseg[0, :] = endpoints / float(fs) voiceseg[1, :] = np.diff(np.append(endpoints, signal_length)) / float(fs) vsl = len(endpoints) SF = np.zeros((num_frames,)) SF[endpoints] = 1 NF = np.zeros((num_frames,)) NF[np.where(SF == 0)] = 1 return voiceseg, vsl, SF, NF ``` 其中,`signal` 是输入信号,`frame_len` 和 `frame_step` 分别是帧长和帧移(单位为秒),`win_len` 是 FFT 窗口长度,`fs` 是采样率。函数返回值 `voiceseg` 是一个 2xN 的矩阵,其中第一行是语音段的起始时间,第二行是语音段的时长(单位为秒);`vsl` 是语音段的数量;`SF` 是语音帧标志,`NF` 是噪声/无声帧标志。

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