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　　前言
　　語音信號處理是以語音語言學(xué)和數(shù)字信號處理為基礎(chǔ)而形成的一門涉及面很廣的綜合性學(xué)科，與心理學(xué)、生理學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、通信與信息科學(xué)以及模式識別和人工智能等學(xué)科都有著非常密切的關(guān)系。該學(xué)科始終與信息科學(xué)中最活躍的前沿學(xué)科保持密切的聯(lián)系，并且一直是數(shù)字信號處理技術(shù)發(fā)展的重要推動力量，從而能夠長期地、深深地吸引廣大科研工作者不斷地進(jìn)行研究和探討。
　　《語音信號處理（C++版）》較全面地反映了現(xiàn)代語音信號處理的主要內(nèi)容和發(fā)展方向，主要面向信號與信息處理、電路與系統(tǒng)、通信與電子工程、模式識別與人工智能、計算機(jī)信息處理等學(xué)科有關(guān)專業(yè)的高年級本科生和研究生，也可以作為從事語音信號處理這一領(lǐng)域科研工作的技術(shù)人員參考書。因此，《語音信號處理（C++版）》在內(nèi)容上強(qiáng)調(diào)基本概念和基本理論方法的掌握，并突出各部分的相互聯(lián)系。此外，考慮到語音信號處理的實(shí)用性很強(qiáng)，《語音信號處理（C++版）》在介紹基本理論和基本算法的基礎(chǔ)上，給出部分C++程序?qū)崿F(xiàn)，使學(xué)習(xí)人員可以邊學(xué)習(xí)理論邊實(shí)踐，有助于知識的理解和記憶。
　　《語音信號處理（C++版）》的參考學(xué)時為本科生32學(xué)時、研究生40學(xué)時，可以根據(jù)不同的教學(xué)要求對內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)取舍，靈活安排授課學(xué)時數(shù)。全書共分為12章，具體內(nèi)容如下：
　　第1章簡要介紹了語音信號處理的發(fā)展歷程和當(dāng)前的主要研究方法，以及本書的章節(jié)安排情況。
　　第2章介紹了語音信號處理的基礎(chǔ)知識，包括語音的發(fā)音和感知機(jī)理、語音信號的數(shù)學(xué)模型、語音信號的基本參數(shù)以及語音的基本表征方法等。
　　第3章介紹了語音信號的預(yù)處理方法（包括分幀與加窗、趨勢項和直流量的消除、預(yù)加重和去加重）以及4種語音信號的基本分析方法，包括時域分析、頻域分析、倒譜分析和線性預(yù)測分析。
　　第4章介紹3種語音信號的特征提取技術(shù)，包括端點(diǎn)檢測、基音周期估計和共振峰估計。其中，端點(diǎn)檢測算法包括雙門限法、自相關(guān)法、譜熵法、比例法和譜距離法；基音周期估計算法包括信號預(yù)處理、自相關(guān)法、平均幅度差函數(shù)法、倒譜法、簡化逆濾波法以及后處理法；共振峰估計算法包括倒譜法和線性預(yù)測法。
　　第5章介紹了語音增強(qiáng)的基本原理和典型算法。首先介紹了語音和噪聲特性、人耳的聲音感知特性和語音質(zhì)量的評價標(biāo)準(zhǔn)，然后依次介紹4種語音增強(qiáng)算法：譜減法、維納濾波法、自適應(yīng)濾波器法和基于聽覺掩蔽效應(yīng)的語音增強(qiáng)方法。
　　第6章介紹了說話人識別算法。首先介紹了說話人識別的原理及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，然后介紹了兩種典型的說話人識別系統(tǒng)，分別是基于VQ的說話人識別系統(tǒng)和基于GMM的說話人識別系統(tǒng)。最后介紹了說話人識別的研究難點(diǎn)。
　　第7章介紹了語音識別算法。首先介紹了語音識別基本原理與系統(tǒng)構(gòu)成，然后介紹了基于動態(tài)時間規(guī)整的語音識別系統(tǒng)和基于隱馬爾可夫模型的語音識別系統(tǒng)，最后介紹了算法的評測方法。
　　第8章介紹了語音信號中的情感信息處理的基本原理。首先介紹了情感理論和語音數(shù)據(jù)庫的建立方法，然后介紹了一些常用的語音情感特征及其提取算法，最后介紹了3種語音情感識別算法，包括K近鄰分類器、支持向量機(jī)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
　　第9章介紹了語音合成與轉(zhuǎn)換的基本原理。首先介紹了幀合成技術(shù)，然后介紹了3種語音合成算法，包括線性預(yù)測合成法、共振峰合成法和基音同步疊加技術(shù)，接著介紹了語音信號的變速和變調(diào)的原理和實(shí)現(xiàn)方法，最后介紹了語音轉(zhuǎn)換的基本原理和研究方向。
　　第10章介紹了聲源定位的基本原理。依次介紹了雙耳聽覺定位原理及方法和3種基于傳聲器陣列的聲源定位方法，即基于最大輸出功率的可控波束形成算法、基于到達(dá)時間差的定位算法和基于高分辨率譜估計的定位算法。此外，還介紹了傳聲器陣列模型以及可用于聲源定位研究的房間回響模型。
　　第11章介紹了語音隱藏的基本原理。首先介紹了信息隱藏基礎(chǔ)理論，然后主要介紹了兩種語音隱藏算法：低比特位編碼法和回聲隱藏算法，最后介紹了算法的常用評價指標(biāo)以及未來的研究方向。
　　第12章介紹了語音編碼的基本原理。首先介紹了語音編碼的理論基礎(chǔ)，然后介紹語音編碼的主要性能指標(biāo)，接著依次介紹了3種語音編碼算法的基本原理和典型代表，最后對未來研究進(jìn)行了展望。
　　在附錄中，給出了書中涉及的C++類庫及引入的函數(shù)庫和基于Visual Studio的語音采集程序框架及實(shí)現(xiàn)。
　　需要說明的是，書中加“［C］”的章節(jié)包含關(guān)鍵算法的C++函數(shù)及說明。
　　本書主要由梁瑞宇、趙力、王青云和唐閨臣編著，并由梁瑞宇最后統(tǒng)稿參加本書編寫和校對整理工作的還有包永強(qiáng)、謝躍和趙立丞。本書的出版得到了江蘇高校品牌專業(yè)建設(shè)工程項目（項目編號：PPZY2015A035）和江蘇省2016年度教育科學(xué)規(guī)劃重點(diǎn)資助課題（項目編號：B-a/2016/01/44）的資助。作者參考和引用了一些學(xué)者的研究成果，具體見參考文獻(xiàn)。在此，作者向這些文獻(xiàn)的著作者表示敬意和感謝，同時誠勢感謝給予此書指導(dǎo)和幫助的老師和同學(xué)們。
　　《語音信號處理（C++版）》還可以配套《語音信號處理實(shí)驗(yàn)教程》（ISBN 978-7-111-53071-8）使用，以方便教師根據(jù)不同的學(xué)生層次和要求來組織實(shí)驗(yàn)教學(xué)，加深學(xué)生對知識的理解和掌握。
　　語音信號處理是一門理論性強(qiáng)、實(shí)用面廣、內(nèi)容新、難度大的交叉學(xué)科，同時這門學(xué)科又處于快速發(fā)展之中，盡管作者在編寫過程中始終注重理論緊密聯(lián)系實(shí)際，力求以盡可能簡明、通俗的語言，深入淺出、通俗易懂地將這門學(xué)科介紹給讀者，但因作者水平有限、時間較倉促，缺點(diǎn)錯誤在所難免，敬請廣大讀者批評指正。
　　編者