1、基于MATLAB語音信號分析與處理 本次設計主要是研究語音信號的簡單處理，運用數字信號學基本原理實現語音信號的處理，在MATLAB7.0的環境下綜合運用信號的提取，幅頻變換以及傅里葉變換，加噪濾波等技術來進行語音信號的處理，我所做的工作就是在MATLAB7.0軟件里編寫一個語音信號處理的程序，能對語音信號進行采集，并對其進行各種處理，達到簡單的語音信號處理的目的 。對語音信號的采集 Contents1對語音信號的提取和加噪2對語音信號的處理 3處理后的語音信號的效果顯示42擬定的方案： 系統的流程圖：信號的采集信號的提取信號的調整信號的變換頻率調整幅度調整信號的濾波效果的顯示31語音信號的采集

2、：使用電腦的聲卡設備采集一段語音信號，并保存在 電腦上。2語音信號的提取：通過圖形用戶界面上的菜單功能按鍵采集電腦設備上的一段音頻信號，完成音頻率號的頻率、幅度等信息的提取，并得到該語音信號的波形圖。3語音信號的調整：語音信號的調整主要包括了語音信號的幅度調整和 頻率調整，在設計的操作界面下對輸入的音頻信號進行變化，如幅度、改變頻率等操作，實現語音信號的調整。其中信號調整包括信號的幅度和頻率的任意倍數變化。如下圖2所示。信號的調整幅度的調整頻率的調整4Diagram 2Diagram 3Diagram 4（1）語音信號的時域FFT分析 FFT即為快速傅氏變換，是離散傅氏變換的快速算法，它是根據

3、離散傅氏變換的奇、偶、虛、實等特性，對離散傅立葉變換的算法進行改進獲得的。在MATLAB的信號處理工具箱中數FFT和IFFT用于快速傅立葉變換和逆變換。函數FFT用于序列快速傅立葉變換，其調用格式為y=fft(x)，其中，x是序列，y是序列的FFT，x可以為一向量或矩陣，若x為一向量，y是x的FFT且和x相同長度若x為一矩陣，則y是對矩陣的每一列向量進行FFT。如果x長度是2的冪次方，函數fft執行高速基2FFT算法，否則fft執行一種混合基的離散立葉變換算法，計算速度較慢。函數FFT的另一種調用格式為y=fft(x,N)x，y意義同前，N正整數。函數執行N點的FFT，若x為向量且長度小于N，

4、則函數將x補零至長度N；若量x的長度大于N，則函數截短x使之長度為N；若x 為矩陣，按相同方法對x進行處理。5（2）語音信號的頻域分析 信號的傅里葉表示在信號的分析與處理中起著重要的作用，因為對于線性系統來說，可以很方便的確定其對正弦或復指數的影響，所以傅里葉分析方法能完善的解決語音信號分析與處理的很多問題，另外，傅里葉表示使信號的某些特性變得更明顯，因此它能更深入的說明信號的各種紅物理現象。 由于語音信號是隨著時間變化的，通常認為語音是一個受準周期脈沖或隨機噪聲源激勵的線性系統的輸出，輸出頻譜是聲道系統頻率響應與激勵源頻譜的乘積。聲道系統地頻率響應及激勵源都是隨時間變化的，因此一般標準的傅里

5、葉表示雖然適用于周期及平穩隨機信號的表示，但不能直接用于語音信號，由于語音信號可以認為在短時間內近似不變，因此可以采用短時分析法。6Text 1sub text Text 2sub textText 3sub textText 4sub text 5.語音信號的濾波：設計FIR好玩IIR濾波器，濾除語音信號中加噪的噪音部分，可采用低通濾波、高通濾波、帶通濾波、帶阻濾波，并比較各種濾波后的效果。信號的濾波采用了四種濾波方式，來觀察各種濾波性能的優缺點。如下圖所示。信號濾波低通濾波器帶通濾波器帶阻濾波器高通濾波器信號濾波低通濾波器帶通濾波器帶阻濾波器高通濾波器71.基于漢寧窗函數的低通濾波器的設計：FIR濾波器的窗函數設計8FIR濾波器的窗函數設計2.基于布萊克曼窗函數的帶通濾波器的設計9FIR濾波器的窗函數設計3.基于哈明窗高通濾波器設計10FIR濾波器