资源描述：
《基于matlab的声音信号分析与处理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、基于Matlab的声音信号分析与处理摘要:本文介绍了声音信号的采集与处理过程，利川MATLAB对男女混合声音信号进行吋域和频域分析，并对语音进行处理，后获得男音信号。关键词：声音信号处理；频谱分析；MatlabCollectingandProcessingofSoundSignalwithMatlabAbstract:Thispaperintroducestheprocessofsigmalcollectionandtransaction.ltanalysesmixedsoundsignalformenandwomenwithMatl
2、absofewareintimedomainandfrequencydomain，andprocessessoundsignalandobtainssignalofmen.Keywords:soundsignal;analyzingoffreqency;Matlab0引言声音信号的采集和分析处理是信息丄程应用中最关键的部分，如何对声音信号进行实时采集，并对其进行分析处理，是现代信息科研工作者研究的重要课题之一，同时对我国现代信息科学的发展也具奋重要意义。Matlab是一种功能强人、效率商、交互性好的数位计算和可视化汁算机高级语言，它将
3、数位分析、信号处理和阁形显示右机地融合为一体，形成了一个极K方便、用户界而友好的操作环境。由于matlab拥有数裾处理能力强，编程简单，操作容易等优点，因此在对各种信号的分析处理中广泛使用，在很大程度上简化了分析过程，提高了工作效率。在处理的处理过程中，通常使用matlab读入音频文件中的声音倌号，然后通过滤波器去除不需要的倌号，并绘出相关倌号的吋域阁。然后通过傅里叶变换得到声音信号的频谱阁，不对所得到的信号做进一步的分析。1语音信号的釆集从M上下载两段wav格式的声S'•信号，分别保存为nanyin.wav和nvyin.wav,然P
4、在Matlab软件平台下利用wavread函数对语音信号进行采样，记住采样频率和采样点数。本文的函数其体如卜:[a,fs,bit]=wavread('E：MTLABmalab数字信^anyin.wav')；[b,Fs,Bit]=wavread('E：MTLABmalab数字信vyin.wav')；-K巾：a，b—采集的信号；Fs,Fs_采样频率；Bit—采样点数；2语音信号的处理由于男性和女性生理结构的不同，男性和女性呈现出不同的听觉特征，男声的基音频率人约在100—200Hz之间，而女声的®咅频率大都在200—3
5、50Hz之间，鉴于男女声的菽咅频存在明显的差异,所以菽音频吋以作为男女声识别的依据。因此，木文将上述采巢到的男音和女音信号进行叠加，得到男女混合声音信号，然后通过设计滤波器对不耑要的声音信号进行滤波。滤波器的种类很多，一般分为模拟滤波器和数字滤波器两大类，根裾滤波器的功能，吋将滤波器分为低通滤波器(LPF)、高通滤波器(HPF)、带通滤波器(BPF)和带阻滤波器(BSF)。滤波器通常利川分母系数14景和分子系数14量两个参数来控制MATLAB中的滤波函数，MATLAB软件中主要有Filertl、Fitler、Filter2等儿种滤波函
6、数。例如声音信号值G=filter(a,x),在滤波器进行声音过滤时，输人的声音信号为X,其分母系数向虽和分了•系数向呈分别为a,b,MATLAB滤波器对声咅信兮处理的具体情况如下图所小O巴特沃斯(Butterworth)滤波器是一种具冇敁大平W幅度响应的低通滤波器，它在通信领域内己行广泛的应用，木文根据信兮特征选择巴特沃思低通滤波器对男女混叠信兮中的女音信兮进行滤波。在Matlab屮提供了丰富的川于模拟滤波器没计的函数，通过编程4以很矜易实现低通、高通、带通、带附滤波器，并能画出滤波器的幅频特性曲线，大大简化了模拟滤波器的设计。本文
7、利用Matlab实现巴特沃斯滤波器的设计，在Matlab中可以用[n,Wn]=buttord(Wp,Ws,Rp,Rs,'s')求出给定通带截止频率Wp、阻带起始频率Ws、通带最人衰减Rp、阻带最人衰减Rs条件卜所需的最小巴特沃思模拟滤波器的阶数和3dB截止频率。滤波器的指标如下：低通滤波器性能指标:Wp=0.06Pi，Ws=0.3Pi,Rp=l,Rs=50dB滤波器的设计步骤：①给出所耑要的滤波器的技术指标；②设计模拟低通滤波器G(s);③按一定规则将G(s)转换成H(z);3语音信号的时域和频域分析原始男女>昆盏信"=5"阁1原始
8、语咅倌号吋域阁图2原始语音信兮频谱图图3低通滤波器的频率响放阁4滤波前后的频谱阁滤波后的时域信号00.20.40.60.811.21.4161.82time(s)图5滤波后的时域图通过对滤波r?的语音信号进行回放，可以得
