应用matlab对语音信号进行

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1、数字信号处理综合实验报告综合实验名称：应用MatLab对语音信号进行频谱分析及滤波系：学生姓名：班级：学号：成绩：指导教师：开课时间：2011-2012学年上学期一．综合实验题目应用MatLab对语音信号进行频谱分析及滤波二．主要内容录制一段个人自己的语音信号，并对录制的信号进行采样；画出采样后语音信号的时域波形和频谱图；给定滤波器的性能指标，采用窗函数法和双线性变换设计滤波器，并画出滤波器的频率响应；然后用自己设计的滤波器对采集的信号进行滤波，画出滤波后信号的时域波形和频谱，并对滤波前后的信号进行对比，分析信号的变化；回放语音信号；课程设计应完成的工作：

2、1、语音信号的采集;2、语音信号的频谱分析;3、数字滤波器的设计;4、对语音信号进行滤波处理;5、对滤波前后的语音信号频谱进行对比分析;三．具体要求1、学生能够根据设计内容积极主动查找相关资料;2、滤波器的性能指标可以根据实际情况作调整;3、对设计结果进行独立思考和分析;4、设计完成后,要提交相关的文档;1)综合实验报告书(纸质和电子版各一份,具体格式参照学校课程设计管理规定),报告内容要涵盖设计题目、设计任务、详细的设计过程、原理说明、频谱图的分析、调试总结、心得体会、参考文献（在报告中参考文献要做标注，不少于5篇）。2)可运行的源程序代码(电子版)在基

3、本要求的基础上,学生可以根据个人对该课程设计的理解,添加一些新的内容;序号内容时间（天）1熟悉Matlab程序设计方法,了解数字信号处理工具箱使用22分析题目,设计程序框图,编写程序代码33上机调试程序,修改并完善设计24验收设计成果及上交设计报告（电子稿和打印稿）15合计8四．进度安排五．成绩评定（1）平时成绩：无故旷课一次，平时成绩减半；无故旷课两次平时成绩为0分，无故旷课三次总成绩为0分。迟到15分钟按旷课处理（2）设计成绩：按照实际的设计过程及最终的实现结果给出相应的成绩。（3）设计报告成绩：按照提交报告的质量给出相应的成绩。综合实验成绩=平时成绩

4、（30%）+设计成绩（30%）+设计报告成绩（40%）一、综合实验题目应用Matlab对语音信号进行频谱分析及滤波二、综合实验目的综合运用数字信号处理的理论知识进行频谱分析和滤波器设计，通过理论推导得出相应结论，再利用MATLAB作为编程工具进行计算机实现，从而加深对所学知识的理解，建立概念。三、综合实验内容录制一段个人自己的语音信号，并对录制的信号进行采样；画出采样后语音信号的时域波形和频谱图；给定滤波器的性能指标，采用窗函数法和双线性变换设计滤波器，并画出滤波器的频率响应；然后用自己设计的滤波器对采集的信号进行滤波，画出滤波后信号的时域波形和频谱，并对

5、滤波前后的信号进行对比，分析信号的变化；回放语音信号；课程设计应完成的工作：a)语音信号的采集;b)语音信号的频谱分析;c)数字滤波器的设计;d)对语音信号进行滤波处理;e)对滤波前后的语音信号频谱进行对比分析;四、综合实验原理1、MATLAB语言MATLAB语言[4]是一种数据分析和处理功能十分强大的计算机应用软件,它可以将声音文件变换为离散的数据文件,然后利用其强大的矩阵运算能力处理数据,如数字滤波、傅里叶变换、时域和频域分析、声音回放以及各种图的呈现等,信号处理是MATLAB重要应用的领域之一。2、滤波器设计原理设计数滤波器[3]的任务就是寻求一个因

6、果稳定的线性时不变系统，并使系统函数具有指定的频率特性。数字滤波器根据其冲激响应函数的时域特性可分为两种，即有限长冲激响应（FIR）滤波器和无限冲激响应（IIR）滤波器。FIR滤波器的冲激响应只能延续一定时间，在工程实际中可以采用递归的方式实现，也可以采用非递归的实现方式。IIR滤波器具有无限持续时间冲激响应，这种滤波器一般需要用递归模型来实现，因而也称之为递归滤波器。3、语音信号的时域分析111信号提取：通过PC机录制一段约1min的音频信号，完成音频信号的频率，幅度等信息的提取。信号调整：对输入的音频信号进行各种变化，如变化幅度、改变频率等操作，以实现

7、对语音信号的调整。4、信号的频域分析信号的快速傅里叶[2]表示在信号的分析和处理中起着重要的作用。因为对于线性系统来说，可以方便地确定其对正弦或复指数和的响应，所以快速傅里叶分析方法能完善地解决许多信号分析和处理问题。另外，快速傅里叶表示使信号的某些特性变得更明显，因此，它能更深入地说明信号的各种物理现象。五、综合实验过程过程流程图，如图5-1所示。信号采集信号提取信号调整信号变换信号滤波效果显示图5-1过程流程图1.语音信号的采集利用windows自带的录音机，录制一段语音，时间在1min以内。在matlab平台下，利用函数wavread对语音信号进行采

8、样。通过wavread函数的使用，进一步理解采样频率，采样位数。2