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Article Dans Une Revue Speech Communication Année : 1990

Time-frequency speech transformation based on an elementary waveform representation

Résumé

A representation of the speech signal as a sum of elementary waveforms (Elementary Waveform Speech Model or EWSM) is introduced and some of its features for modifying localized time-frequency events are demonstrated. The elementary waveforms model the local spectro-temporal maxima of ene/'gy within the speech signal thanks to the use of simple mathematical functions. An automatic analysis-synthesis system allows for waveforms parameters estimation, using frame-by-frame processing: spectral modelling and segmentation using short-time Fourier transform and LPC spectrum, Fourier filtering according to this segmentation, waveform spotting in each channel, waveform modelling using simple functions. The classical theory of speech production proves the validity of the EWSM parameters: their modifications yield well-localized time-frequency transformations, including frequency compression/expansion, pitch, formant and noise modification. Zusammenfassung. In diesem Beitrag beschreiben wir eine Darstellung des Sprachsignals als Summe elementarer Funktionen. Diese Darstellung erm6glicht sowohl globale als auch Iokale Ver~inderungen des spektralen und temporalen Inhalts. Wir beginnen mit einer Diskussion der Modellierung des Sprachsignals als Summe elementarer Funktionen und beschreiben anschlieBend ein automatisches Analyse-Synthesesystem. Die Analyse zur Bestimmung der Modellparameter umfaBt die folgenden Etappen: spektrale Modellierung und Frequenzbandbestimmung durch FFT-und LPC-Analyse, Subbandanalyse mit Hilfe der vorher bestimmten Spektralwerte ftir jedes Frequenzband, Lokalisierung und Modellierung der elementaren Wellenfunktionen. Die so errechneten Parameter stimmen mit dem linearen akustischen Sprachproduk-tionsmodell iiberein und erlauben die Steuerung pr~iziser zeitlicher und spektraler Transformationen wie z.B. Modifizierung des Grundtons, der Formanten oder des Rauschens fiir Zischlaute. R6sum& Une repr6sentation du signal de parole comme somme de fonctions 616mentaires permet de r6aliser simplement des modifications spectro-temporelles, globales ou locales. Apr~s avoir discut6 de la mod61isation du signal de parole en somme de fonctions 616mentaires, un syst~me automatique d'analyse-synth~se est pr6sent6. Les param~tres du mod/fle sont estim6s grfice ~ une analyse trame par trame: mod~lisation et segmentation spectrale en utilisant la transform6e de Fourier court terme et la pr6diction lin6aire, filtrage adaptatif par transform6e de Fourier ~ court terme suivant cette segmentation, d6tection et mod61isation des formes d'ondes 616mentaires dans chaque bande d'analyse. Les param~,tres du mod~,le 6tant pertinents pour le module acoustique lin6aire de production de la parole, leur manipulation autorise des traitements comme, par exemple, l'expansion/compression spectrale, la modification de la fr6quence de voisement, des formants, du bruit de frication.
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Dates et versions

hal-02000970 , version 1 (06-02-2019)

Identifiants

  • HAL Id : hal-02000970 , version 1

Citer

Christophe d'Alessandro. Time-frequency speech transformation based on an elementary waveform representation. Speech Communication, 1990, 9 (5-6), pp.419-431. ⟨hal-02000970⟩
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