Слуховой набор фильтров содержит набор полосовых фильтров, которые используются, чтобы извлечь функции cepstral от звукового сигнала. Функции cepstral включают cepstral коэффициенты (coeffs), различие между током и предыдущими cepstral коэффициентами (delta) и различие между током и предыдущими значениями дельты, deltaDelta. Функция getFilters возвращает слуховой набор фильтров и соответствующие интервалы частоты.

Считайте звуковой сигнал из файла 'SpeechDFT-16-8-mono-5secs.wav'. Извлеките сегмент на 40 мс от аудиоданных. Создайте Систему cepstralFeatureExtractor object™, который принимает входной аудиосигнал временного интервала, выбранный на уровне 8 кГц.

[audioFile, fs] = audioread('SpeechDFT-16-8-mono-5secs.wav');
duration = round(0.04*fs); % 40 ms
audioSegment = audioFile(5500:5500+duration-1);
cepFeatures = cepstralFeatureExtractor('SampleRate',fs)

cepFeatures = 
  cepstralFeatureExtractor with properties:

   Properties
     FilterBank: 'Mel'
    InputDomain: 'Time'
      NumCoeffs: 13
      FFTLength: []
      LogEnergy: 'Append'
     SampleRate: 8000

  Show all properties

Передайте аудио сегмент на 40 мс как вход к алгоритму cepstralFeatureExtractor. Алгоритм вычисляет mel коэффициенты частоты, логарифмическую энергию, дельту и значения дельты дельты аудио сегмента.

[coeffs,delta,deltaDelta] = cepFeatures(audioSegment); 

Используя функцию getFilters, получите набор фильтров, который вычисляет функции cepstral. Каждый столбец в наборе фильтров содержит полосовой фильтр. Интервалы частоты, соответствующие полосовым фильтрам, отображены в Bins. Обратите внимание на то, что функция getFilters требует, чтобы объект cepstralFeatureExtractor был заблокирован.

[filterbank, freq] = getFilters(cepFeatures);

Постройте набор фильтров, и вы видите, что столбцы 33 - 40 набора фильтров имеют нулевые элементы. Эти столбцы соответствуют фильтрам, ребра полосы которых (один или оба) выше частоты Найквиста, $$(fs/2)$$. В этом примере частота Найквиста составляет 4 кГц.

plot(freq,filterbank)

cepFeatures.BandEdges(33:40)

ans = 1×8
103 ×

    3.6915    3.9543    4.2357    4.5371    4.8601    5.2059    5.5765    5.9733

nnz(filterbank(:,33:40))

ans = 0

Выпустите экстрактор функции cepstral, возражают и передают различный звуковой сигнал, выбранный на уровне 22,5 кГц.

release(cepFeatures)
[audioFileTwo, fsTwo] = audioread('NoisySpeech-16-22p5-mono-5secs.wav');
duration = round(0.04*fsTwo); % 40 ms
audioSegmentTwo = audioFileTwo(5500:5500+duration-1);
cepFeatures = cepstralFeatureExtractor('SampleRate',fsTwo)

cepFeatures = 
  cepstralFeatureExtractor with properties:

   Properties
     FilterBank: 'Mel'
    InputDomain: 'Time'
      NumCoeffs: 13
      FFTLength: []
      LogEnergy: 'Append'
     SampleRate: 22500

  Show all properties

Частота Найквиста является 22,500/2, который составляет 11 250 Гц. Извлеките cepstral функции второго аудио сегмента. Постройте набор фильтров, который используется, чтобы вычислить функции cepstral. Увеличьте масштаб оси для сравнения.

[coeffsTwo,deltaTwo,deltaDeltaTwo] = cepFeatures(audioSegmentTwo);
[filterbankTwo, freqTwo] = getFilters(cepFeatures);
plot(freqTwo,filterbankTwo)
axis([0 8000 0 0.015])

Все ребра полосы ниже частоты Найквиста, и полосовые фильтры в наборе фильтров имеют ненулевые коэффициенты.