基于matlab的语谱图的分析研究

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1、摘要西安工业大学北方信息工程学院本科毕业设计（论文）题目：基于MATLAB的语谱图的分析研究系别：电子信息系专业：通信工程班级：B090310学生：孙春甫学号：B09031015指导教师：张学智白燕燕2013年06月III摘要毕业设计（论文）任务书系别电子信息系专业通信工程班级B090310姓名孙春甫学号B090310151.毕业设计(论文)题目：基于MATLAB的语谱图的分析研究2.题目背景和意义：在社会高速发展的今天，实现计算机与人之间畅通的语音交流，用数字化的方法进行语音的传送、存储、识别、合成和增

2、强等一系列活动是整个数字化通信网中最重要，最基本的组成部分之一。对语音信号连续地进行频谱分析就可以得到一种二维图谱，其横坐标表示时间，纵坐标表示频率，而每像素的灰度值大小反映相应时刻和相应频率的信号能量密度，这种时频图称为语谱图。从语谱图上不仅能看出任一时刻发音器官的共振峰特征，而且可以看出语音的基音频率，是否清音、爆破音等。语谱分析在语音识别、合成及编码中很有意义。3.设计(论文)的主要内容(理工科含技术指标)：本课题首先采集语音信号，观察时域波形，然后了解语音信号非平稳特点，对其进行短时傅里叶变换，利

3、用MATLAB的数字信号处理工具箱函数对数字化的语音信号时域分析，频域分析，倒谱域分析，最后利用MATLAB中语音工具箱对语音信号进行实时分析并产生语谱图，再针对具体的语谱图进行研究分析。主要技术指标：语音录制采用单声道，采样频率8kHz，帧长400，帧移400，用汉宁窗窗长512个采样点，在10~30ms内利用傅里叶变换。对信号进行256点傅里叶变换。4.设计的基本要求及进度安排(含起始时间、设计地点)：设计地点：西安工业大学北方信息工程学院。设计时间：2012年12月至2013年5月。第1-4周选题，

4、查阅资料，确定研究方案，熟悉课题，完成开题报告、准备开题答辩；第5-9周加深对语音信号时域分析，频域分析，倒谱域分析的研究，通过自己录音，编写程序代码导入MATLAB中实现时域频域图形显示，撰写中期报告，准备中期答辩；第10-15周编写程序实现语谱图的最终实现，撰写毕业论文，完成学位论文；第16周修改定稿，准备毕业答辩。5.毕业设计(论文)的工作量要求：①论文字数：1—2万字②图纸幅面和张数：无特殊要求③外文翻译字数：3—5千字④参考文献篇数：20篇指导教师签名：年月日学生签名：年月日系主任审批：年月日I

5、II摘要基于MATLAB的语谱图的分析研究摘要语谱图通常从时域信号中用短时傅里叶变换计算得到，并表示成灰度图像。为了得到更高的分辨率和更好的视觉效果来进行语音信号的处理与分析，本文利用MATLAB的编程算法和函数库，对运算得到的语谱图使用伪彩色映射算法来观察能量分布，并对声音作进一步谐波跟踪研究，做到对不同素材的音乐性判定。文章给出了一种基于MATLAB的语谱图显示原理及实现方法。该法可对语音信号进行频谱图的伪彩色映射及显示。语谱图的类型有宽带和窄带两种，可按需求设置伪彩色显示的映射。文中介绍了语谱图显示

6、的原理，MATLAB的相关功能函数，并给出了一个程序实例及其实验结果。在MATLAB中进行了仿真，结果表明宽带及窄带语谱图对时间分辨率和频率分辨率的不同反映，并且该法对设备要求低，编程简单，可以在普通通用计算机上实现。关键词:MATLAB；时频分析；语谱图；伪彩色映射；窄带语谱图III摘要SpectrogramAnalysisBasedonMATLABAbstractSpectrogramisusuallycalculatedfromthetime-domainsignalbyshort-timeFour

7、iertransformanddisplayedingrayscaleimages.Inthispaper,withtheprogrammingandlibraryofMATLAB,thespectrumsofspeechenergydistributionsaremappedtopseudo-colorimagesinordertogethigherresolutionandbettervisualeffectsforspeechsignalprocessing.Thisarticleintroduce

8、sthedisplayprincipleandrealizationofspectrogrambasedonMATLAB.Thespectrogramofspeechsignalscanbedonebythismethod.Therearetwokindsofspectrogram:wide-bandandnarrow-bandspectrograms.Inaddition,differentpseudo-color-mapp