Nichtlineare Prädiktion für die Sprachanalyse mittels Volterra-Reihen

Abstract:
Die lineare Prädiktion berücksichtigt nichtlineare Komponenten des Sprachsignals nur unzureichend. Daher wird eine nichtlineare Prädiktion auf Basis einer Volterra Reihe für die Sprachanalyse vorgestellt. Die optimalen Prädiktorkoeffizienten können aus den Sprachsignalsegmenten durch eine Vektorentwicklung bestimmt werden. Für die Analyse der Signalabschnitte wird eine Fensterfunktion verwendet; diese wird auf den Prädiktionsfehler angewendet, um korrekte Schätzergebnisse zu erzielen. Die Berücksichtigung von nichtlinearen Komponenten führt zu einem Prädiktionsgewinn, der ein Sprachmerkmal darstellt; daneben erweist sich der erste nichtlineare Koeffizient als weiteres Merkmal. Werden diese Merkmale quasi kontinuierlich aus Sprachsignalen ermittelt, so zeigen die nichtlinearen Merkmalsignale deutlich eine Korrelation zur stimmhaften Anregung.