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210 Codifica numerica del segnale audio

Questa funzione di trasferimento è soddisfacente solamente per suoni vocalizzati, dato che per le nasali e le fricative sarebbe necessario una funzione di trasferimento a poli e zeri. L’aumento dell’ordine p del sistema, comunque, permette di raggiungere l’approssimazione voluta. Gli Oj., che sono le incognite dell’identificazione, possono essere ricavati tramite algoritmi predittivi (da cui il nome di Linear Predictive Coding [Mar76]). Dato che con questa codifica si è interessati ai rapporti di compressione più spinti, le tecniche utilizzate sono generalmente a blocchi [Appendice C].

L’LPC si distingue per la tecnica di codifica utilizzata per l’eccitazione v(n) del filtro AR (flg. 6.3). Se si utilizzasse il residuo di predizione, il flusso generato sarebbe non inferiore a quello delle codifiche di forma d’onda. Nel caso di segnale vocale, però, anche per l’eccitazione può essere utilizzata una codifica per modelli. Infatti, classificato il segnale come vocalizzato o non vocalizzato, essa può essere ottenuta nel primo caso a partire da un generatore periodico di impulsi, mentre nel secondo caso da un generatore di rumore.

La codifica dell’eccitazione, quindi, richiede innanzitutto l’identificazione del tipo di generatore da adottare (periodico o meno). Nel caso di suoni vocalizzati, poi, è necessario identificarne anche il periodo. Inoltre, normalmente viene anche esplicitato il guadagno G del filtro, in modo da lavorare su di un’eccitazione normalizzata in ampiezza. Il segnale è, infine,ricostruito come

  (6.3)

La selezione tra suoni vocalizzati e non vocalizzati e, per quest’ultimi, l’individuazione della fondamentale è uno degli aspetti più complessi della codifica LPC. Per quanto riguarda l’eccitazione dei suoni vocalizzati, l’individuazione corretta della fondamentale (pitch) del treno di impulsi che funge da eccitazione per il modello è di particolare importanza in quanto, pur se non presente nel segnale d’uscita (filtrato passa banda), tramite le sue armoniche determina le variazioni a grana fine dello spettro, con un notevole impatto sulla qualità percepita.

Una tecnica utilizzabile per risolvere entrambi i problemi di selezione tra suoni vocalizzati e non vocalizzati ed individuazione del pitch è l’utilizzo della funzione di auto-correlazione. Come già più volte accennato, per segnali perfet