声音信号的分析处理

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1、声音信号的分析处理《信号与系统》课程设计语音信号的分析和处理学院：班级：学生：指导教师：通信与信息工程学院2010012030班李雷(2010012030018)阚姗蕾(2010012030037)崔琳莉2011年12月19n1一、摘要声音是由物体的振动产生，以声波的形式在介质中传播，介质主要对分为固体，液体以及气体。声波振动内耳的听小骨，这些振动被转化为微小的电子脑波，它就是我们觉察到的声音。内耳采川的原理与麦克风捕获声波或扬声器的发音一样，它是移动的机械部分与气压波Z间的关系。在国际标准中，人声的频率范用是300H厂34

2、00Hz,不同的人或乐器产牛的声咅频率不一致，通过对声音信号的研究能够更好的处理声咅信号的处理以及传输。Matlab作为一款主要而对科学计算、可视化以及交互式程序设计的髙科技计算软件，能够很好的完成对芮咅信号的分析和处理，快速的得出芮咅信号的时域图以及频域图。关键字：声音频率时域图频域图MatlabSoundcomesfromtheshakeofobjectsandspreadsintheformofwavesinmediumconsistsofsolid,liquidandgas.Soundwavesshaketheoss

3、iclesintheears,transformedintofinalelectronicbrainwavesandthenwehearthesound.Theprincipletheearworkswhichisthesameastheprinciplethemicrophoneandthespeakerworks,isusingtherelationbetweenmechanicalpartandbarometriewave.TnTSO,thefrequencydomainisfrom300Hzto3400Hz,diff

4、ersindifferentpeopleandmusicalinstruments.Thestudyofthesoundsignalhelptobetterdealwiththesignals・Asasoftwaremajorinscientificcalculation,Matlabisvisualandinteractive・Itiscapableofperfectlyfinishingtheanalysisanddisposeofthesoundsignalbysketchingthetimedomainfigurea

5、ndfrequencydomainfigure.Keywords:sound,frequencyimedomainfigure,frequencydomainfigure，Matlab2二、实验要求通过MATLAB的函数wavread()町以读入一个.wav格式的音频文件，并将该文件保存到指圧的数组中。例如下囱的语句(更详细的命令介绍可以自己查阅MATLAB的帮助)中，将・w“v读入后存放到矩阵y中。y二wavread(*SpecialEnglish.wav');对于单声道的音频文件，y只有一行，即一个向量：对于双声道的音频

6、文件，y有两行，分别对应了两个声道的向量。我们这里仅对一个声道的音频进行分析和处理即可。注意:.wav文件的采样频率为44.lKIIz,采样后的量化精度是16位，不过我们不川关心其量化精度，因为在MATLAB读入后，已将其转换成double型的浮点数表示。在获得了对应咅频文件的数组后，我们可以対其进行一些基木的分析和处理。可以包括：1、对语音信号进行频域分析，找到语音信号的主要频谱成分所在的带宽，验证为何电话对以对语音信号采用8KHz的采样速率。2、分析男声和女声的差别。我们知道男声和女声在频域上是有些差别的，一般大家都会认

7、为女声冇更多高频的成分，验证这种差别。同时，提出一种方法，能够对一段咅频信号是男声信号、还是女声信号进行自动的判断。3、语音与乐器音频的差别。比较语咅信号与乐器音频信号的差别，尤其是在频域上的差别。4、・wav文件的采样速率为44.lKIIz,仍然远远高于我们通常说的语咅信号需要的频谱宽度，例如在电话对语音信号的采样中，我们仅仅使用8KH7,的采样速率。对读入的音频数据进行不同速率的降采样，使用wavplayO命令播放降采样后的序列，验证是否会对信号的质量产生影响。降采样的方法很简单，例如命令y二wavreadSpecial

8、English,wav');将语音文件读入后保存在向量y中，这时对应的采样频率为44.IKHzo使用yl二y(1:2:length(y))命令,就可以3将原序列y每隔1个采样后放入序列yl中，这时yl序列对应的采样频率即为22KIIz。5、口己下载获得一段中文语音信号(可以使用诸如“千千静