帯域フィルタバンク分析

分析の説明の前に、デジタル信号処理波形とスペクトルの関係について読んでおくことを お勧めします。

帯域フィルタバンク分析とは並列的に並べたBPF(帯域通過フィルタ)群による分析で、 与えられた波形をBPFを用いて対数的に等分して、それらの平均を出力とするものです。 このシステムでは16等分しているため16chBPF分析と呼ぶことにします。

動作は次のようになります。

1)まず入力されたアナログ波形のAD変換を行います。 このシステムでは10kHでサンプリング、16bitで符合化しています。そのため 0.1msごとのサンプリング点が得られます。

2)/次に、AD変換された波形のスペクトルを求めます。音声波形の分析には、 短時間スペクトル分析を用います。そのため、波形に 窓関数を乗じて短時間だけ切り出す必要があります。 飲食店案内システムでは20msの区間で分析を行なっています。

3)窓をかけて切り出された波形からFFTを行ってスペクトルを 求めます。256点でFFTを行いますが20msの窓では200点しか得ることが できません(0.1msごとのサンプリング20/0.1=200)。そのためあとの56点を 0として計算します。

4)FFTによって得られた128点のスペクトルをBPF(帯域通過フィルタ)を 用いて対数的に等分します。システムでは対数的に16等分しています。

5)16等分されたものを1つの単位とし、21msずつずらして同様に2)から4)を 繰り返します。
この出力と標準パターンを比較してDPマッチングを行います。
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