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《基于matlab的語(yǔ)音信號(hào)濾波處理——數(shù)字信號(hào)處理課程設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、數(shù)字信號(hào)處理課程設(shè)計(jì)題目:基于matlab的語(yǔ)音信號(hào)濾波處理摘要:語(yǔ)音信號(hào)處理是研究用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)和語(yǔ)音學(xué)知識(shí)對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行處理的新興學(xué)科,是目前發(fā)展最為迅速的學(xué)科之一,通過(guò)語(yǔ)音傳遞信息是人類(lèi)最重要,最有效,最常用和最方便的交換信息手段,所以對(duì)其的研究更顯得尤為重要。18Matlab語(yǔ)言是一種數(shù)據(jù)分析和處理功能十分強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件,它可以將聲音文件變換成離散的數(shù)據(jù)文件,然后用起強(qiáng)大的矩陣運(yùn)算能力處理數(shù)據(jù)。這為我們的本次設(shè)計(jì)提供了強(qiáng)大并良好的環(huán)境!本設(shè)計(jì)要求自己錄制一段自己的語(yǔ)音后,在MATLAB軟件中采集語(yǔ)音信號(hào)
2、、回放語(yǔ)音信號(hào)并畫(huà)出語(yǔ)音信號(hào)的時(shí)域波形和頻譜圖。再在Matlab中分別設(shè)計(jì)不同形式的FIR數(shù)字濾波器。之后對(duì)采集的語(yǔ)音信號(hào)經(jīng)過(guò)不同的濾波器(低通、高通、帶通)后,觀察不同的波形,并進(jìn)行時(shí)域和頻譜的分析。對(duì)比處理前后的時(shí)域圖和頻譜圖,分析各種濾波器對(duì)于語(yǔ)音信號(hào)的影響。最后分別收聽(tīng)進(jìn)行濾波后的語(yǔ)音信號(hào)效果,做到了解在怎么樣的情況下該用怎么樣的濾波器。目錄1.設(shè)計(jì)內(nèi)容……………………………………………………………42.設(shè)計(jì)原理……………………………………………………………42.1語(yǔ)音信號(hào)的時(shí)域分析………………………………………
3、…42.2語(yǔ)音信號(hào)的頻域分析…………………………………………5183.設(shè)計(jì)過(guò)程……………………………………………………………53.1實(shí)驗(yàn)程序源代碼………………………………………………63.1.1原語(yǔ)音信號(hào)時(shí)域、頻域圖………………………………63.1.2低通濾波器的設(shè)計(jì)………………………………………63.1.3高通濾波器的設(shè)計(jì)………………………………………73.1.4帶通濾波器的設(shè)計(jì)………………………………………83.1.5語(yǔ)音信號(hào)的回放………………………………………93.2調(diào)試結(jié)果描述………………………………………………
4、…103.3所遇問(wèn)題及結(jié)果分析…………………………………………153.3.1所遇主要問(wèn)題…………………………………………163.3.2結(jié)果分析………………………………………………164.體會(huì)與收獲…………………………………………………………175.參考文獻(xiàn)……………………………………………………………171.設(shè)計(jì)內(nèi)容:1.首先錄制好一段自己的語(yǔ)音。2.用Matlab分別設(shè)計(jì)好3種類(lèi)型的濾波器(指標(biāo)自己確定):低通型、高通型、帶通型。183.用Matlab將語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行采樣,并分別將其通過(guò)所設(shè)計(jì)的3種濾波器。4.用Matl
5、ab自帶的語(yǔ)音返回函數(shù)收聽(tīng)濾波后的語(yǔ)音信號(hào),分析并比較其與原語(yǔ)音信號(hào)的差異。2.設(shè)計(jì)原理:語(yǔ)音信號(hào)時(shí)一種非平穩(wěn)的時(shí)變信號(hào),它帶著各種信息。在語(yǔ)音編碼、語(yǔ)音合成、語(yǔ)音識(shí)別和語(yǔ)音增強(qiáng)等語(yǔ)音處理中無(wú)一例外需要提取語(yǔ)音中包含的各種信息。語(yǔ)音信號(hào)分析的目的就在于方便有效的提取并表示語(yǔ)音信號(hào)所攜帶的信息。語(yǔ)音信號(hào)處理可以分為時(shí)域和變換域等處理方法,其中時(shí)域分析是最簡(jiǎn)單的方法,直接對(duì)語(yǔ)音信號(hào)的時(shí)域波形進(jìn)行分析,崎嶇的特征參數(shù)主要有語(yǔ)音的短時(shí)能量,短時(shí)平均過(guò)零率,短時(shí)自相關(guān)函數(shù)等。2.1語(yǔ)音信號(hào)的時(shí)域分析信號(hào)提?。和ㄟ^(guò)圖形用戶(hù)界面上的菜
6、單功能按鍵采集電腦上的一段音頻信號(hào),完成音頻信號(hào)的頻率,幅度等信息的提取,并得到該語(yǔ)音信號(hào)的波形圖。信號(hào)調(diào)整:在設(shè)計(jì)的用戶(hù)圖形界面下對(duì)輸入的音頻信號(hào)進(jìn)行各種變化,如變化幅度、改變頻率等操作,以實(shí)現(xiàn)對(duì)語(yǔ)音信號(hào)的調(diào)整。182.2語(yǔ)音信號(hào)的頻域分析信號(hào)的傅里葉表示在信號(hào)的分析和處理中起著重要的作用。因?yàn)閷?duì)于線性系統(tǒng)來(lái)說(shuō),可以很方便地確定其對(duì)正弦或復(fù)指數(shù)和的響應(yīng),所以傅里葉分析方法能完善地解決許多信號(hào)分析和處理問(wèn)題。另外,傅里葉表示使信號(hào)的某些特性變得更明顯,因此,它能更深入地說(shuō)明信號(hào)的各項(xiàng)紅物理現(xiàn)象。由于語(yǔ)音信號(hào)時(shí)隨著時(shí)間變化
7、的,通常認(rèn)為,語(yǔ)音是一個(gè)受準(zhǔn)周期脈沖或隨機(jī)噪聲源激勵(lì)的線性系統(tǒng)的輸出。輸出頻譜是聲道系統(tǒng)頻率響應(yīng)與激勵(lì)源頻譜的乘積。身份到系統(tǒng)的頻率響應(yīng)及激勵(lì)源都是隨時(shí)間變化的,因此一般標(biāo)準(zhǔn)的傅里葉表示雖然適用于周期及平穩(wěn)隨機(jī)信號(hào)的表示,但不能直接用于語(yǔ)音信號(hào)。由于語(yǔ)音信號(hào)可以認(rèn)為在短時(shí)間內(nèi),近似不變,因而可以采用短時(shí)分析法。1.信號(hào)變換:在用戶(hù)圖形界面西啊對(duì)采集的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行Fourier等變換,并畫(huà)出變換前后的頻譜圖和倒譜圖。2.信號(hào)濾波:濾除語(yǔ)音信號(hào)中的噪音部分,可以采用抵用濾波、高通濾波、帶通濾波,并比較各種濾波后的效果。183
8、.設(shè)計(jì)過(guò)程:3.1實(shí)驗(yàn)程序源代碼(原語(yǔ)音信號(hào)存放在e:下):3.1.1.原語(yǔ)音信號(hào)的時(shí)域、頻域圖[x1,fs,bits]=wavread('e:txwz.wav');%sound(x1,fs,bits);figure(1);plot(x1);%做原始語(yǔ)音信號(hào)的時(shí)域圖形title('原始語(yǔ)音信號(hào)');xlabel(