Filtru de formant

Filtru de formant  - un sistem de filtre rezonante concepute pentru a genera un semnal de vorbire cu o structură fonetică dată . Filtrul de formanți este una dintre componentele cheie în sistemele de sinteză a semnalelor vocale și de tipul vorbirii.

Structura filtrului de formant se bazează pe un model simplificat al tractului vocal . Conform modelului, tractul vocal este un rezonator cu mai multe vârfuri de răspuns în frecvență, ale căror frecvențe determină tipul de fonem pronunțat. Aceste vârfuri de răspuns în frecvență sunt numite formanți . Un exemplu de spectru al fonemului "A":

Filtrul de formant creează regiuni de formant în spectrul semnalului de intrare folosind mai multe filtre trece- bandă sau de fază conectate în paralel . Numărul de legături din circuit determină ordinea filtrului de formant. Circuit de filtru de formant de ordinul trei:

Pentru a sintetiza un semnal de vorbire corespunzător unui anumit fonem, este necesar să se ajusteze frecvența centrală a fiecărui filtru trece-bandă al sistemului la frecvența formantului corespunzătoare. Tabelul frecvențelor formanților pentru unele foneme (valorile date pentru alte voci, de regulă, diferă):

Acțiunea de intrare pentru filtrul de formant poate fi semnale diferite cu culori de timbru diferite. Parametrii principali ai semnalului de intrare sunt frecvența de repetiție și lățimea spectrului. Frecvența de repetiție determină înălțimea fonemului sintetizat și variază de la 200 Hz la 2000 Hz. În același timp, frecvențele inferioare ale acestui interval corespund timbrului unei voci masculine, cele superioare - uneia feminine. Gama de frecvență ocupată de semnalul de intrare ar trebui să fie cât mai larg posibil. O secvență de impulsuri este adesea folosită ca un astfel de semnal.

Un exemplu de semnale sonore de intrare și sintetizate pentru fonemul „și”.

Intrare:

Semnal sintetizat: