音频安全

1 音频分析

1.1 时域信号分析

• 虽然音频信号具有时变特性，但是在短时间范围内，其特性保持不变，可以将其看作是准稳态过程，即语音具有短时平稳性

• 时域分析就是分析和提取音频信号的时域参数，采用时域波形图，如下图

  

• 特点：

  • 表示音频信号直观、物理意义明确
  • 实现起来简单、运算少
  • 可以得到音频的一些重要参数
  • 只使用示波器等通用设备，使用较为简单

• 时域参数有短时能量、短时过零率、短时白相关函数和短时平均幅度差函数等，这是音频信号的一组最基本的短时参数

  1. 短时能量和短时平均幅度

     • 短时能量可以作为区分清音段和浊音段的依据

     • 浊音段的短时能量明显高于清音段

     • 在信噪比高的情况下，还可以区分有声无声

     • $$
       E_n=\sum_{m=-∞}^{∞}{[x(m)w(n-m)]^2}=\sum_{m=n-N+1}^{n}{[x(m)w(n-m)]^2}

       \w(n)是窗函数，N是窗的长度
       $$