MATLAB用于语音信号的处理

MATLAB用于语音信号的处理

一．

设计目的

通过该设计，要求对语音信号的采集、处理、传输、显示、和存储等有一个系统的掌握和理解。理解信号采样频率的概念，掌握对语音信号进行时域和频域分析方法，了解滤波器的概念及原理。 二．

设计内容

1．语音信号的采集 2．语音信号的频谱分析 3．设计数字滤波器 4．用滤波器对信号进行滤波

5． 分析滤波后得到的语音信号的频谱，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 6．回放语音信号 三．

总体方案设计

1．利用Windows下的录音机或其他软件，录制一段语音信号，时间控制在1s左右，然后再MATLAB软件平台下，利用函数wavread对录制的语音信号进行采样，记住采样频率和采样点数。

MATLAB函数：Wavread功能对语音信号进行采样，wavread函数的格式为：[y,fs,bits]=wavread('d:\\kugou\\2.wav',[n1,n2]),返回文件中语音信号从n1到n2之间的样本。

2． 先画出语音信号的时域波形，然后对语音信号进行快速傅里叶变换，得到信号的频谱特性。

MATLAB函数：fft功能是实现快速傅里叶变换，fft函数的格式为：y=fft(y),返回向量x的不连续fourier变换。

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3．根据低通滤波器的性能指标设计出滤波器。

MATLAB函数：Ellipord功能是要求低通滤波器的参数，ellipord函数的格式为：[N,Wn]=ellipord(Wp,Ws,Rp,Rs)，返回设计滤波器的阶数和截止频率。

Ellip功能是设计IIR滤波器，ellip函数的格式为：[b,a]=ellip(N,Rp,Rs,Wn)，返回设计滤波器的低通滤波器的参数。

4．用设计的滤波器对采集的语音信号进行滤波。

MATLAB函数：filter功能对信号进行滤波，filter函数的格式为：y=filter(b,a,x),由给定的滤波器对x进行滤波。

5．分析滤波后得到的语音信号的频谱，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

6．对滤波后的语音信号进行回放，对比滤波前后声音的变化。

MATLAB函数：sound转化向量为音符的发声指令，sound函数的格式为：

sound（y,fs），把以采样频率fs的语音信号y以声音的形式播放。 四．

主要参数

Rs=100db Rp=1db Wp=0.5 Ws=0.8

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五．

源程序：

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六．仿真结果

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七．

实验总结

语音信号处理是语音学与数字信号处理技术相结合的交叉学科。作为存储于计算机中的语音信号，其本身就是离散化了的向量，我们只需将这些离散的量提取出来，就可以对其进行处理了。用处理数字信号的强有力工具MATLAB，通过MATLAB里几个命令函数的调用，很轻易的在实际化语音与数字信号的理论之间搭了一座桥。课题的特色在于它将语音看作了一个向量，于是语音数字化了，则可以完全利用数字信号处理的知识来解决。我们可以像给一般信号做频谱分析一样，来给语音信号做频谱分析，也可以较容易的用数字滤波器来对语音进行滤波处理。

我感受到只有在了解课本知识的前提下，才能更好的应用这个工具；并且熟练的应用MATLAB也可以很好的加深我对课程的理解，为我带来方便。这次设计使我了解了MATLAB的使用方法，提高了分析和动手实践能力。同时我相信，进一步加强对MATLAB的学习与研究对我今后的学习将会起到很大的帮助。

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