在MFCC之前,线性预测系数(LPCS)和线性预测倒谱系数(LPCCs)是自动语音识别的的主流方法。

    MFCC通常有以下之过程:[1][2]

    1. 将一段语音信号分解为多个讯框。

    2. 将语音信号预强化,通过一个高通滤波器。

    3. 进行傅立叶变换,将信号变换至频域。

    4. 将每个讯框获得的频谱通过梅尔滤波器(三角重叠窗口),得到梅尔刻度。

    5. 在每个梅尔刻度上提取对数能量。

    6. 对上面获得的结果进行离散余弦变换,变换到倒频谱域。

    7. MFCC就是这个倒频谱图的幅度(amplitudes)。一般使用12个系数,与讯框能量叠加得13维的系数。

    1.声音信号是连续变化的,为了将连续变化信号简化,我们假设在一个短时间尺度内,音频信号不发生改变。因此将信号以多个采样点集合成一个单位,称为’’’讯框’’’。一个讯框多为20-40毫秒,如果讯框长度更短,那每个讯框内的采样点将不足以做出可靠的频谱计算,但若长度太长,则每个讯框信号会变化太大。

    由于能量频谱中还存在大量的无用讯息,尤其人耳无法分辨高频的频率变化,因此让频谱通过梅尔滤波器。 梅尔滤波器,也就是一组20个非线性分布的三角带通滤波器(Triangular Bandpass Filters),能求得每一个滤波器输出的对数能量。必须注意的是:这 20 个三角带通滤波器在’’’梅尔刻度’’’的频率上是平均分布的。 梅尔频率代表一般人耳对于频率的感受度,由此也可以看出人耳对于频率 f 的感受是呈对数变化的。

    MFCC (Mel-Frequency Cepstral Coefficients,MFCCs) - 图1