语音信号的处理与滤波

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1、.广西科技大学数字信号处理课程设计题目：语音信号的处理与滤波(难度系数：0.8)系别：计算机工程学院专业：通信工程班级：学号：姓名：指导教师：日期：...目录摘要：3一．设计内容3二．设计目的4三．基本步骤4四、相关原理知识5五、实现过程91．录制声音92．分别取8000个和16000个数据进行频谱分析，得到幅度和相位谱，比较二者异同并分析原因113．滤波器的设计134．对声音进行滤波145．把处理后的所有数据存储为声音文件，与原始声音进行比较15六、心得体会16七、参考文献17摘要：本次设计主要是利用MATLAB工具对自己的语音进行录制，然后设计II

2、R滤波器，并通过所设计的滤波器进行语音信号滤波以及分析等，对以前所学的知识进行一个系统的归纳和进一步理解，并且在实际应用操作当中体会我们《数字信号处理》这门课程的相关知识点。...一、设计内容1.设计题目一:语音信号的处理与滤波（难度系数：0.8）1．熟悉并掌握MATLAB中有关声音（wave）录制、播放、存储和读取的函数。2．在MATLAB环境中，使用声音相关函数录制2秒左右自己的声音，抽样率是8000Hz/s。（考虑如何解决一个实际问题：录制刚开始时，常会出现实际发出声音落后录制动作半拍的现象，如何排除对这些无效点的采样？）3．画出语音信号的时域波

3、形;然后对语音信号进行FFT,得到信号的频谱特性,然后分别取8000个和16000个数据进行频谱分析，得到幅度和相位谱，比较二者异同并分析原因。4．针对电话信道（最高3500Hz），设计一个FIR或IIR滤波器进行滤波，把抽样率转变为7000Hz/s，并进行频谱分析，得到幅度和相位谱。5.用自己设计的IIR滤波器分别对采集的信号进行滤波比较滤波前后语音信号的波形及频谱..画出滤波前后的波形和频谱.加深对滤波器的了解.6．把处理后的所有数据储存为声音文件，与原始声音进行比较。7.保存滤波后的语音二、设计目的综合运用本课程的理论知识进行频谱分析以及滤波器设

4、计，通过理论推导得出相应结论，并利用MATLAB作为工具进行实现，从而复习巩固课堂所学的理论知识，提高对所学知识的综合应用能力，并从实践上初步实现对数字信号的处理。三、基本步骤1．语音信号的采集...熟悉并掌握MATLAB中有关声音（wave）录制、播放、存储和读取的函数，在MATLAB环境中，使用声音相关函数录制3秒左右自己的声音。（考虑如何解决一个实际问题：录制刚开始时，常会出现实际发出声音落后录制动作半拍的现象，如何排除对这些无效点的采样？）2．语音信号的频谱分析要求首先画出语音信号的时域波形；然后对语音号进行快速傅里叶变换，得到信号的频谱特性，

5、从而加深对频谱特性的理解。3．设计数字滤波器并画出其频率响应给出各滤波器的性能指标：(1)低通滤波器性能指标：fb＝1000Hz，fc＝1200Hz，As＝100dB，Ap＝1dB。(2)高通滤波器性能指标：fc＝4800Hz，fb＝5000HzAs＝100dB，Ap＝1dB。(3)带通滤波器性能指标：fp1＝1200Hz，fp2＝3000Hz，fsc1＝1000Hz，fsc2＝3200Hz，As＝100dB，Ap＝1dB。要求用窗函数法和双线性变换法设计上面要求的3种滤波器。在Matlab中，使用函数butter，cheby1等函数设计IIR滤波器；

6、利用Matlab中的函数freqz画出各滤波器的频率响应。4．用滤波器对信号进行滤波要求用自己设计的各种滤波器分别对采集的信号进行滤波，在Matlab中，FIR滤波器利用函数fftfilt对信号进行滤波，IIR滤波器利用函数filter对信号进行滤波。5．比较滤波前后语音信号的波形及频谱要求在一个窗口同时画出滤波前后的波形及频谱。6．回放语音信号在Matlab中，使用相关声音函数对声音进行回放。辨别滤波前后的声音有何变化。...四、相关原理知识1.录音原理Matlab中有两个函数可以用于实现录音功能，一个是waverecord函数调用windows音频

7、设备进行录音，主要用于实时语音采集。第二个是使用Matlab中的wavread函数也可以进行语音采集。不过wavread函数只能读取计算机中已经有的“.wav”文件，也就是说必须事先使用windows的录音机等设备把有关的语音资料录制并存储为“.wav”文件。显然wavread函数不能用于实时语音信号采集。另外语音采集的频率和精度不能改变。回放时也有两个函数可以选用。Sound函数和wavplay，只不过后者的功能没有前者强大。不过在本设计中主要是对已有的信号进行处理，所以选用wavread录放。同时，由于信号的时域描述只能反映信号的幅值随时间的变化情

8、况，除只有一个频率分量的简谐波外一般很难明确揭示信号的频率组成和各频率分量的大小，因此，我们要