Vocoder lpc procesado de audio en matlab

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VOCODER LPC

03.06.09

PROYECTO PROCESADO DIGITAL DE VOZ Y AUDIO

ÍNDICE

1. Introducción

2. Emisor

1. Codificador1
2. Codificador2

3. Receptor………………………………………......

1. Decodificador1 síntesis a partir del residuo
2. Decodificador2 síntesis a partir de los
parámetros

4. Descripción de cada rutina…………………….1. Función Vocoder
2. Función Codificador1
3. Función Codificador2
4. Función Decodificador1
5. Función Decodificador2

5. Ejemplos de funcionamiento del programa y las diferentes rutinas…………………………...

1. Señal original, salida decodificador1 y error
2. Señal original, salida decodificador 2 y error
3. Pitch y vector sonoridad4. Sonora/Sorda autocorrelación
5. Señal original y Sonoridad

6. Código del programa……………………………..

1.Introducción

El objetivo de este proyecto es implementar una codificación de la señal de voz mediante un vocoder LPC y realizar además el proceso inverso, recuperando la señal sintetizada.

Los Vocoders (“voice coder”) tienen como objetivo preservar las característicasperceptualmente relevantes de la señal de voz. Para ello asumen un modelo simplificado de producción de voz.
Se basan en modelos específicos de la señal de voz, identificando aspectos relevantes del espectro localizado de la señal de voz, es decir, explotan la baja sensibilidad del oído a la información de fase.

• Funcionamiento:
– Estimación de los parámetros del modelo
–Codificación y transmisión de los mismos
– Reconstrucción de la voz en el extremo receptor

• Requieren evaluación subjetiva
• Calidad de comunicaciones en el rango 2.4 - 9.6 kb/s (hoy día se utilizan sólo hasta 4.0 kb/s).
En resumen:

El primer codificador tipo LPC, que es la técnica más importante desarrollada en los últimos 25 años es:
– buen modelo acústico del tractovocal
– cuando falla, todavía retiene las propiedades perceptualmente importantes
– adecuada para realizaciones hardware

• Ventajas: calidad aceptable, baja tasa binaria, coste computacional moderado
• Inconveniente: modelo excesivamente simple

Vocoder LPC:

• Parámetros a estimar:

– coeficientes del filtro
– decisión sorda/sonora
–“pitch”
– energía

• Asignación de bits:

– coeficientes: 6 bits/coeficiente
– “pitch”: 6 bits
– energía (logaritmo): 5 bits
– decisión sorda/sonora: 1 bit 72 bits cada 20-30 ms.(2.4-4.8 kb/s)
El diagrama de bloques general que vamos a seguir en nuestro proyecto es el siguiente:

CompF

[pic]
FIGURA1. Diagrama de bloques general del vocoder.

Comovemos en este diagrama en el emisor hemos implementado dos codificadores que sólo se diferencian en el enventanado (rectangular y haming respectivamente) y en el receptor hemos implementado dos tipos de decodificadores (síntesis a partir del residuo y síntesis a partir de los parámetros).

Del codificador1 transmitiremos al decodificador1 para recuperar la señal de voz original y del codificador2transmitiremos al decodificador2 para recuperar la señal de voz sintetizada.

2. Emisor

Sabemos que el vocoder LPC es un codificador paramétrico, que caracteriza cada trama mediante una serie de parámetros a partir de los cuales consigue sintetizar la voz de nuevo. Estos parámetros son:

- Sonoridad
- Pitch
- Energía de la señal
- Respuesta al impulso lineal
El emisor sedivide en dos bloques, que tienen las siguientes funciones:

Fase de análisis

Codificación de parámetros

La sonoridad, el Pitch y la energía se utilizan en la fase de análisis y síntesis de la señal de excitación mientras que la respuesta al impulso caracteriza al filtro del modelo.

El diagrama de bloques a seguir es:

Figura2.Diagrama de bloques del codificador...
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