基于matlab的语音信号时频域参数分析new

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1、科技广场2007.9基于MATLAB的语音信号时频域参数分析theCharacterAnalysisofSpeechSignalwithTimeandFrequencyBasedonMATLAB李春泉伍军云熊殷LiChunquanWuJunyunXiongYin(南昌大学信息工程学院,江西南昌330031)(SchoolofInformationEngineering,NanchangUniversity,JiangxiNanchang330031)摘要:本文针对语音信号时域、频域参数进行了系统详尽的分析，提出了一种语音信号时频域参数模块化的思路，并利用SIMULINK实

2、现语音信号频域实时参数分析仿真。关键词:语音信号;MATLAB;过零率;短时傅立叶中图分类号：TN912.3文献标识码：A文章编号：1671-4792-(2007)9-0106-03Abstract:Thispaperanalyzesthecharactersofspeechsignalsintimeandfrequency,andgivesomethoughtswithregardtoblockingthecharctersofspeechsignals.IthasbeenrealizedbasedonMATLABbyusingSIMULINKinfrequency.K

3、eywords:SpeechSignal;MATLAB;ZeroCrossingRate;STFT0引言就可以采用平稳过程的分析处理方法来处理，一般而言语音语音信号参数分析是语音信号处理的前提和基础。语音信号处理的方法都是基于这种短时平稳的假设的。根据语音信号处理包括语音通信、语音增强、语音合成、语音识别和信号所分析参数的不同，语音信号参数分析可以分为时域、说话人识别等方面。只有通过语音信号的分析才能获得语音频域、倒谱域分析等[4]。本文仅涉及时域及频域参数分析。本质特性的参数，才能利用这些参数进行高效的语音通信，2.1时域分析才能建立语音合成的语音库，也才可能建立用与语

4、音识别的进行语音信号最为直观的分析方法就是时域分析。语音模板和知识库。此外，语音合成音质的好坏、语音识别率的信号本身就是时域信号，因而时域分析是最早使用，也是应高低，都取决于语音信号参数分析的准确性和精度。因此，用最广泛的一种方法，这种方法直接利用语音信号的时域波语音信号参数分析是语音信号处理研究中一项非常有意义的形。时域分析通常用于最基本的参数分析以及语音的分割、工作[1]。预处理和大分类等。时域分析方法的特点是:第一，表示语MATLAB是一种功能强大、效率高、交互性好的数值计算音信号比较直观，物理意义明确;第二，实现起来比较简单，和可视化计算机高级语言，它将数值分析、

5、信号处理和图形运算量少;第三，可以得到语音的一些重要参数;第四，采显示有机地融合为一体，形成了一个极其方便、用户界面友用示波器等通用设备，使用简单[5]。好的操作环境。本文就是在MATLAB基础上来进行语音信号参2.1.1短时能量分析数的分析[2][3]。短时能量定义:volume=10*log(∑=1ns2)。ii1参数分析短时能量分析用途:第一，可以区分清音段和浊音段，语音信号是一种典型的非平稳信号。但是，由于语音的因为浊音时的短时平均能量值比清音时大得多;第二，可以形成过程是与发音器官的运动密切相关的，这种物理运动比用来区分声母与韵母的分界、无声与有声的分界、连字的

6、分起声音振动速度来讲要缓慢得多，因此语音信号常常可被假界等。如对于高信噪比的语音信号，短时平均能量用来区分定为短时平稳的，即在10一20ms这样的时间段内，其频谱有无语音。无语音信号噪声的短时平均能量很小，而有语音特性和某些物理特征参量可被近似地看作不变。这样，我们信号的能量则显著增大到某一个数值，由此可以区分语音信号的开始点或者终止点。下面给出了两种实现短时能量分析的MATLAB代码，图一中显示了分析结果。★基金资助:南昌大学自然科学基金资助项目，基金代码function[y,fs,nbits]=wavReadInt(waveFile)（Z-03709）22[y,fs,

7、nbits]=wavread(waveFile);y=y*2^nbits/2;waveFile='lcq';frameSize=256;overlap=0;%waveReadInt:Sameaswavread,butreturninte-[y,fs,nbits]=wavReadInt(waveFile);基于gervalueofyframeMat=buffer(y,frameSize,overlap);%Usage:[y,fs,nbits]=wavReadInt(waveFile)zcr1=sum(frameMat(1:end