用哪种插值方法对语音信号进行重采样？

Question

我想使用MATLAB进行音频信号重采样（将fs = 8 kHz的信号转换为16 kHz）。有三种插值方法可用：线性插值、pchip和spline。

https://in.mathworks.com/help/signal/ref/resample.html#bungoxs

哪一个对于语音信号最合适，为什么？

- Sonal

Answer 1

您可能不想使用这些方法之一，而是使用interpft函数。该函数通过在频域中进行零填充来实现上采样。这意味着所有高频信号（超过4kHz）都为零 - 这些信号在录制过程中已经丢失。

- mikado

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这是wav文件fileName的正确用法吗？ [s，fs] = audioread（fileName）; y = interpft（s，length（s）* 2）; - Sonal

如果我使用上述代码，有时会出现“警告：写入文件时数据被剪切。”这样的情况，这是可以接受的吗？ - Sonal

Answer 2

线性采样结果不佳，因为它不能捕捉低采样率信号的“曲度”，结果是高频伪像（如果您对上采样的信号进行傅里叶变换就会看到）。

样条（即立方样条）是一种 pchip。基本上，如果您知道自己在做什么并想微调参数，则可以使用 pchip。由于您不知道自己在做什么，只需使用默认参数的立方样条即可。从视觉上看，它们看起来还不错，尽管当我在插值宽度点（用于图形）时发现它们不够灵活，必须使用五次样条。高于五次，样条会变得非常扭曲和难以控制。但是手动调整参数后的五次样条可能会给您带来最好的质量。

在 Baby X 资源编译器中，我有复杂的上/下采样代码。不过，这不是我开发的。

https://github.com/MalcolmMcLean/babyxrc

- Malcolm McLean

Answer 3

最佳的上采样方法是使用Sinc核插值或重构，使用（如果需要）分段Sinc加窗以实现计算可行性。使用零填充IFFT进行上采样会产生类似的高质量插值，但会出现循环边界效应。

如果必须使用您的三种可用方法之一，则样条比pchip更好，因为后者可能会稍微截断，这两种方法都比线性更好。

- hotpaw2