Validação do método LPC para vocoder musical e análise dos efeitos de quantização com ponto fixo
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Data
2017Autor
Orientador
Nível acadêmico
Graduação
Assunto
Resumo
A modelagem do sistema fonador humano como um sistema fonte-filtro permitiu, com a reprodução eletrônica deste sistema, a criação sintética de fala. Apesar de muito disseminada nos sistemas de telecomunicação, a sintetização de voz através de predição linear não apresenta a mesma popularidade na construção de VOCODERs de aplicação musical. Visando a futura construção de um VOCODER musical, este trabalho busca validar o método LPC (Linear Predictive Coding) para tal aplicação e verificar os efei ...
A modelagem do sistema fonador humano como um sistema fonte-filtro permitiu, com a reprodução eletrônica deste sistema, a criação sintética de fala. Apesar de muito disseminada nos sistemas de telecomunicação, a sintetização de voz através de predição linear não apresenta a mesma popularidade na construção de VOCODERs de aplicação musical. Visando a futura construção de um VOCODER musical, este trabalho busca validar o método LPC (Linear Predictive Coding) para tal aplicação e verificar os efeitos da quantização dos sinais de entrada no processo. Através de simulações no MATLAB, é realizada a análise LPC do sinal de fala e aplicado um sinal musical como excitação do filtro resultante. Através da avaliação quantitativa, com gráficos dos resultados, e qualitativa, ouvindo o sinal sintetizado, é verificada a viabilidade do método. Para verificação dos efeitos da quantização, compara-se os resultados do procedimento quantizado utilizando ponto fixo, com tamanho de palavra de 8, 16 e 32 bits, com os resultados obtidos no modo de alta precisão, utilizando variáveis do tipo double. Os resultados obtidos validam a aplicação do método LPC para aplicação musical, tendo como saída do sistema o sinal de fala “cantado” no tom do sinal de excitação. Do ponto de vista de quantização, nos testes realizados, somente as quantizações com 16 e 32 bits se mostraram viáveis, com erro de quantização RMS de 9,17% e 8,56%, respectivamente. ...
Abstract
The modeling of the human vocal system as a source-filter system allowed, with its electronic implementation, the synthetic creation of speech. Although speech synthesis by linear prediction is often used in telecommunication systems, this method is not as popular in musical VOCODERs construction. Aiming the construction of a musical VOCODER, the objective of this work is to validate the LPC (Linear Predictive Coding) method for this application and to evaluate the effects of the quantization o ...
The modeling of the human vocal system as a source-filter system allowed, with its electronic implementation, the synthetic creation of speech. Although speech synthesis by linear prediction is often used in telecommunication systems, this method is not as popular in musical VOCODERs construction. Aiming the construction of a musical VOCODER, the objective of this work is to validate the LPC (Linear Predictive Coding) method for this application and to evaluate the effects of the quantization of the input signals. Through MATLAB simulations, the LPC analysis of the input speech signal is performed and a musical signal is applied as the system’s excitation. The method’s viability is verified through quantitative evaluating, plotting the results, and qualitative evaluation, listening to the synthesized signal. The quantization effects are evaluated by comparing the results with fixed-point quantization, using 8, 16, and 32 bits word lengths, with the results using double precision variables. The results obtained in this work confirm the LPC method viability for musical application, since the obtained system’s output is the speech signal “singed” in the excitation signal pitch. The quantization proved to be feasible only with 16-bit and 32-bit word lengths, presenting, respectively, a 9,17% and 8,16% RMS quantization error. ...
Instituição
Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Escola de Engenharia. Curso de Engenharia Elétrica.
Coleções
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TCC Engenharias (5789)
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