Коррекция формант при сдвиге высоты тона Вокальный спектр и форманты Пример спектра звука «о» Форманты: 1 кГц, 4 кГц, 10 кГц Вокальный спектр и форманты Пример спектра звука «и» Положение формант отличается от «о» Вокальный спектр и форманты Пример спектра звука «и» с другой высотой Положение формант почти не изменилось Кепстр Кепстр – спектр от спектра: Cepstrum( x[n]) FFT log FFT ( x[n]) Зачем нужен? ► Отлавливает периодичности в спектре (т.е. гармоническую структуру) ► Первые коэффициенты характеризуют огибающую спектра Кепстр Сигнал, его спектр и кепстр: Выделение формант Как получить огибающую спектра? Удалить из кепстра все «частоты» выше пика, соответствующего основному тону и применить к кепстру IFFT (т.е. перевести обратно в спектр) Фактически это эквивалентно фильтрации спектра НЧ-фильтром Полученная огибающая и будет описывать форманты Коррекция формант Как скорректировать спектр, чтобы вернуть форманты на свои места? Пусть сдвиг высоты тона вверх равен k Имеем «сдвинутую» огибающую спектра envs ( f ) Хотим придать сдвинутому спектру «исходную» огибающую: env ( f ) env (k f ) o s Как? Домножаем спектр на корректирующую функцию: H( f ) envo ( f ) envs (k f ) envs ( f ) envs ( f ) Коррекция формант Схема корректора формант Cepstrum x[t] ceps. Suppress F0 IFFT envs(f) STFT Сигнал раскладывается в STFT-банк фильтров, и к нему применяется частотная коррекция H(f) (зависящая от времени) H(f) · ISTFT y[t] Результаты Сдвиг высоты тона без коррекции формант Результаты Сдвиг высоты тона с коррекцией формант Где применять? 1. Вокал ► Полный или неполный сдвиг формант ► Разрешение по времени 2. Соло-инструменты ► Форманты у инструментов ► Определение основного тона