外文翻译--实现语音分析的数字滤波器组设计（译文）

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1、PDF外文：http:/ 4375 字  出处： Schafer R W, Rabiner L R. Design of digital filter banks for speech analysisJ. Bell System Technical Journal, 1971, 50(10): 3097-3115.  实现语音分析的数字滤波器组 设计  R.W.Schafer and L.R.Rabiner Bell Telephone Laboratories,Incorperated MurryayHill ,N.J. 本文是关于数字滤波器组的设计和分析，这

2、些滤波器组是由相同带通特性的等间隔带通滤波器组成。通过选择合适的相关相位的带通滤波器，合成滤波器的响应特性得到显著提升。这个结果扩展了一般滤波器的功能。  I. 引言  许多语音处理系统是基于短时频谱分析的概念。这些系统的频谱分析仪通常是由一组具有合适频率范围的混合通带的带通滤波器组组成。连续时间滤波的滤波器组往往被用在语音分析上，现在基于 数字硬件实现的数字滤波器组也是可用的。在数字滤波器组的设计方面，其提供了很多优点，这些优点包括 ：单个带通滤波器设计的灵活性，实现的精确性，数字硬件的稳定性，通过数字硬件的复用实现滤波器组应用的高效性。此外，由数字带通滤波器组成的滤波器

3、组的设计技术也值得考虑。  为了专注于滤波器组的设计的基础概念，定义一个理想滤波器组的频谱分析仪是很有用的。（图 1）描述了一个这样的滤波器组，它由脉冲响应为 hk(NT),k=0,1,2, M 的数字滤波器组成，其输入信号的频率为 1/T。如果输入 x(nt)(由很长的边带限制 )，能够通过一个输出为 xk(nt)的线性混合带通滤波器精确合成，这样的带通滤波器组就是理想的频谱分析仪，具有恒定增益和线性相位的理想矩形带通滤波器就是这样的系统。如果滤波器 带宽的频率范围为 - /T<w< /T，他就能无混叠的被覆盖，然后通过增加集成输出滤波器达到输入的精确合成。  

4、;      理想频谱分析仪的本质特性是混合输出的频率响应必须 有一个平稳的幅度响应和一个线性相位，所以复合脉冲响应必须是一个延迟数组脉冲（单一采样）。因果数字滤波器（ n<0 时脉冲响应为 0）不能获得理想的增益特性和 线性相位。所以这些滤波器组成的滤波器组不能获得理想的平稳振幅响应和线性相位。本文 中我们将描述一个近似理想频谱分析仪的滤波器组的设计方法。首先，滤波器在相同的时间间隔，相同的带宽下，我们对滤波器组进行了仔细的研究。这种分析得出了一种优化滤波器组特性的技术，同时这个结果也应用于非均匀带宽的获得上。下面举例来说明。  II 均匀滤波器组的分析  假定图 1 的带通滤波器有以下形式的脉冲响应  （ 1）  其中，   这里的 =1+(k-1)w,h(nT)是原型低通滤波器的脉冲响应，（ k=0时滤波器被使用）这组带通滤波器的功能是：   公式（ 2）中的 z 用 ejT取代后，获得这些滤波器的频率响应：   如果原型低通滤波器的频率响应急剧 ，从公式（ 3）中可以得到：