金毛的叫和其他狗一样吗?

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首先我们看金毛的叫和其他狗是一样的,无论是金毛的叫声还是其他狗狗的叫声,都属于生物声波,从物理上讲,只有频率和振幅上的区别,而没有本质上的差别。

从生物发声机制来讲,狗的叫声的大小、高低主要决定于声带长短宽窄厚薄,以及声带的肌肉、气管支气管的肌肉神经支配,还会有喉头部共鸣腔的大小等因素的影响。犬声带的差异,影响叫的高低和声音的粗细等。因此从这个意义上讲,不能说金毛的叫和其他狗就不一样,只能说,个体差异是不同的。

但是,金毛的叫声和其他狗的叫声肯定是不同的,至少,作为我们人类来讲,能听得出来,狗叫和熊叫是不同的。

这个问题,牵涉到人工智能及语音处理技术上的一些术语和概念,比如语音信号的频谱结构,声学特征,发音模型,语音识别训练集和测试集,识别字典,等等。下面略作介绍,来解释,金毛和其他狗叫的不同之处到底在哪里。

从人类语音的理论出发,犬叫的语音信号是一个准周期信号,通常可以进行线性预测模型(LPC)分析。在时域上,根据基频的周期性,犬叫可以分成浊音(buzzy)段和基频难以分辨的摩擦音(slurred)段。在倒谱域中(对LPC分析后得到的预测倒滤波器作傅里叶变换FT得倒谱),犬叫的倒谱呈现等间隔的谱峰,该间隔称为倒谱周期(cepstral period),倒谱周期与基频(f0)呈倒数关系。如果作离散傅里叶变换DFT(等价于傅里叶级数Fourier series expansion of the speech)可以由浊音段求出基频。声带宽、长、厚的犬基频低,声音大、低沉,声带窄、短、薄的犬基频高,声音小、尖锐。狗叫的基频通常比人语低很多,通常在50-150Hz。

因此,金毛和其他狗叫的不同之处主要可以体现在特征参数向量上。通常对语音信号加窗口,以20ms为一帧,一帧语音信号的特征可以提取MEL频率倒谱系数(MFCC)系数等,一般12或13维。如果金毛叫声训练样本足够,则在建立识别字典和训练模型后,可以准确地区分出金毛和其他狗的叫声。

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