[ VOCODER LPC ]

Procesado digital de voz y audio

Proyecto final

Pablo Diego Julen Segura Abel Arregui

Introducción

• Objetivo del proyecto

– Implementar en Matlab un vocoder LPC.

• ¿Qué es un vocoder?

- Sistema que permite sintetizar una señal de voz a partir de otra.

- LPC -> predicción lineal. Simular tracto vocal.

Funcionamiento 1.- Codificación

- Tramas de 30 ms.

- Extracción de parámetros necesarios

- Pitch, sonoridad, coeficientes LPC, longitud de la trama.

- Cálculo de parámetros

- Filtrado orden 10 -> Residuo -> Energía

2.- Decodificación

- Proceso inverso. Detallado mas adelante.

Codificación

• Preparar la señal a procesar. Función codificador.m

– Normalizar

– Tramas. Ventanas Hamming

– Restar a la trama su valor medio

• Cálculo de parámetros para cada una de las tramas. Funciones auxiliares.

Funcionamiento

Codificación

• Pitch y sonoridad. Función pitch.m

Filtro paso bajo Orden 25, fc 900Hz

Filtro LPC Orden 4

TRAMA

Autocorrelación

Comparación picos

SONORA. PITCH

SORDA

Análisis Coeficientes LPC

Codificación

• Coeficientes LPC, residuo y energía. Funciones análisis_lpc.m y filtrado_lpc.m

TRAMA Filtro LPC Orden 10

Análisis Coeficientes LPC

Energía Residuo

Decodificación

• Construcción señal sintetizada. Función decodificador.m (paramétrico)

Pitch

Ruido aleatorio

Trama sonora

Residuo

Trama sorda

Generar pulsos

Energía

Ganancia

Filtrado LPC inverso

Trama sintetizada

Decodificación

• Construcción señal sintetizada. Función decodificador.m (residuo)

Residuo Filtrado inverso LPC

Trama sintetizada

Evaluación de la señal sintetizada

• Cálculo del error. Función calcerror.m

– Calcula la diferencia en valor absoluto entre la señal original y la sintetizada

Resultados Parámetros

Resultados Parámetros

Resultados Residuo

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000-1

0

1Señal de voz original

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000-2

0

2Señal de voz sintetizada

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 180000

0.2

0.4Error

Resultados

• Señal original

• Senal sintetizada

• Residuo