基于MATLAB的语音信号的采集分析和处理.pdf

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1、仲恺农业工程学院课程考查报告书《数字信号处理》课程考查院系：自动化学院题目：基于MATLAB的语音信号的采集分析和处理专业班别：自动化（工业自动化）144姓名：黄国盛学号：201421714406提交日期：2016年12月7日目录1.设计任务与要求………………………………………………………………………32.语音信号的采集………………………………………………………………………33.语音信号的分析………………………………………………………………………33.1实现程序代码……………………………………………………………………33.2波形图…………………………………………………………………………

2、…44.语音信号加高频余弦噪声……………………………………………………………64.1实现程序代码……………………………………………………………………64.2波形图……………………………………………………………………………75.双线性变换法设计巴特沃兹模拟低通滤波器………………………………………85.1实现程序代码……………………………………………………………………85.2波形图……………………………………………………………………………106.窗函数法（门限法）设计模拟滤波器………………………………………………116.1实现程序代码……………………………………………………………………11

3、6.2波形图……………………………………………………………………………127.经验体会………………………………………………………………………………148.参考文献………………………………………………………………………………151引言语音具有成为声学特征的物理特质，基本的组成单位是音素。音素是发出各不相同音的最小单位，可以将音素分为浊音和清音两大类。如果把不存在语音而只有背景噪声的情况称为无声时,音素又可以分为无声、浊音和清音三类。一个音节由元音和辅音构成。元音在音节中占主要部分。所有元音都是浊音。语音信号处理的目的有两个：一个是要通过处理得到一些反应语音信号重要特征的语音参数，以便高效

4、地传输或储存语音信号信息；另一个是要通过处理某种运算以达到某种用途的要求，例如人工合成出语音、辨识出讲话者、识别出讲话的内容等。数字信号处理的主要研究对象是语音信号和图像信号,语音信号的研究可以从时域和频域两个方面来进行。其中时域的分析处理有两种方法:一种是进行语音信号分析,这属于线性处理的范畴;另一种是生成和变换成各种调制信号,这属于非线性的范畴,主要是对信号平均累加器的动态范围进行压缩扩张,用门限方法对噪声的抑制。对频域分析处理,即对信号的频率特性在频谱中加以分析研究,这拓展了信号分析的范围,是对不确定信号分析的主要方法。在实际应用中,信号的时域频分析经常同时进行。在语音信号处理上

5、，傅里叶变换一直起着主要作用。稳态的语音生成模型有线性系统组成，系统输入为随时间作周期变化或随机变化时，系统输出的频谱则反应了激励与声道频率响应特性。MATLAB语言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。本文是用MATLAB对含噪的的语音信号同时在时域和频域进行滤波处理和分析。整个设计思路的设计原理示意图如图所示。2基于MATLAB的语音信号的采集分析和处理（MatlabR2015b）1.设

6、计任务与要求用MATLAB对语音进行分析和处理，包括:（1）语音信号的采集。（2）语音信号的频谱分析。（3）语音信号的加杂和滤波处理。2.语音信号的采集通过QQ发送语音内容“201421714406”，保存到本地的语音格式为.arm。为了方便MATLAB对音频进行处理，音频须保存为.wav格式供MATLAB相关函数直接读取、写入或播放。可用“楼月微信语音播放器”将语音格式.arm转换成.wav，并将音频命名为test.wav保存在电脑桌面。（即文件保存位置为“C:UsersAdministratorDesktoptest.wav”）。（注：1、QQ语音一般保存在QQ账号相关文件

7、夹下的Audio文件夹里。若用其他音频，同样要转换为.wav格式；2、为了便于实验图形变化情况的观察建议音频不要太长；3、wave格式的音频分为PCM和IMAADPCM两种格式，Matlab中用waveread函数做音频处理时，只能对PCM格式的.wav音频进行处理，因此需要将要处理的格式事先转换成PCM格式的.wav音频。可采用AdensoftAudioMP3Converter音频转换工具进行转换。）3.语音信号的分析在MATLAB软件平台下