《语音信号处理》上机实验指导书54782

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1、北京信息科技大学《语音信号处理》实验指导书李红莲编光电信息与通信工程学院二〇〇九年二月7目录实验一语音信号的时域特征与频域特征……………………….…….3一、实验目的..………………………………………………………….3二、实验内容..……………………………………………………...….3三、实验原理…………………….……………….….……...….………3四、实验方法与实验步骤………………………………………….….3五、思考题.………………………………………………………….….4六、实验报告要求.………………………………………………….….4实验二语音信号的基本参数提取与矢量量化…………

2、……….…….5一、实验目的..………………………………………………………….5二、实验内容..……………………………………………………...….5三、实验原理…………………….……………….….……...….………5四、实验方法与实验步骤………………………………………….….5五、思考题.………………………………………………………….….6六、实验报告要求.………………………………………………….….77实验一：语音信号的时域特征与频域特征实验项目：语音信号的时域特征与频域特征实验项目性质：验证性实验课程：《语音信号处理》计划学时：4学时一、实验目的使学生通过本实验观察语音信号在时域

3、和频域的基本特征（语音波形、基音频率、过零数、共振峰），验证教材中关于语音信号在时域和频域的基本特征的概念与论述；通过采集语音数据与在实验中记录每个元音的基音周期、过零数、共振峰等环节熟悉这些语音的基本特征，为今后深入学习语音信号处理奠定基础。二、实验内容学习音频编辑软件CoolEdit的使用方法及语音文件的建立；采集语音数据；观察语音波形；记录每个元音的基音周期（其倒数为基音频率）、过零数、共振峰；观察语音频域特征；分析不同元音的共振峰模式的特点（频率、相对振幅）。三、实验原理元音与辅音在发音方法有如下基本区别：发元音时气流顺利通过声腔，声带颤动，形成的声波是周期性的；发辅音时气流暂

4、时被阻不能通过或只能勉强挤出去。元音具有基音与共振峰结构，辅音则不具有这两者。基音由声带振动频率产生，决定语音的音高、音调。在语音波形中表现为准周期峰值。共振峰是语音频谱上的强频区，表现为频谱上呈峰状。共振峰由声腔形状的变化决定，不同的声腔形状有不同的固有频率，产生不同的共振峰模式。每个元音有特定的共振峰模式。四、实验方法与实验步骤（一）音频编辑软件CoolEdit的使用方法及语音文件的建立①点击桌面上“cooledit”图标，选不同项可激活cooledit菜单中不同功能。②点击“file”菜单中的“new”，设抽样频率为8KHz，单声道“mono”，“8bit”。②点击“Record

5、”录音，将录音存成“.wav”文件。③点击菜单中“View”中的“SpectralView”可观看语谱图。④点击菜单中“Analyze”中的“FrequenceAnalysis”可分析频谱。⑤点击菜单中“Effects”中的“Amplitude”可改变幅度。其它菜单功能可通过点击试验熟悉。（二）观察语音时域特征在E盘或D盘建立实验者本人的文件夹，然后做以下实验。①发【a】、【i】、【e】、【u】这四个元音，由麦克风采集语音数据，分别存成“a.wav”、“i.wav”、“e.wav”、“u.wav”文件，存在本人的文件夹中。7①利用CoolEdit打开并观察以上语音数据的波形。③元音波形

6、中的准周期结构与声带振动频率对应，其周期称为“基音周期”（其倒数为基音频率），利用CoolEdit观察元音的波形，记录每个元音的前部、中部和后部的各一个基音周期。④记录每个元音的任意一个基音周期中的过零数。⑤共振峰是语音频谱的峰状区域，利用CoolEdit观察上述每个元音的频谱，记录每个元音的前三个共振峰的数值。（三）观察语音频域特征对你发的【a】、【i】、【e】、【u】这四个元音中每一个元音，分别选取稳定段的256个抽样，利用Matlab的FFT计算其频谱，并利用subplot命令以波形和频谱对应的形式画出图形。部分参考程序如下y=wavread('e.wav');t=1:lengt

7、h(y)y2=wavread('e.wav',[40004512]);y2F=fft(y2);subplot(3,1,1)plot(t,y,'-b',4000,[0.2:0.005:0.4],'-r',4512,[0.2:0.005:0.4],'-r')subplot(3,1,2)plot(y2);gridonsubplot(3,1,3)plot(log(abs(y2F)));gridon五、思考题（1）共振峰与语音波形有什么相关之处？（2）基