數(shù)字信號(hào)處理課程設(shè)計(jì)報(bào)告--基于matlab的語音去噪處理-wenkub
2023-04-26 22:47:50 本頁面
【正文】 MATLAB畫出。用于讀取語音，采樣值放在向量y中，fs表示采樣頻率(Hz)，bits表示采樣位數(shù)。自己錄入“畢業(yè)設(shè)計(jì)”語音信號(hào)，然后保存在MATLAB文件夾里面，命名為“”。每增加一個(gè)采樣位數(shù)相當(dāng)于力度范圍增加了6dB。采樣頻率與聲音頻率之間有一定的關(guān)系，根據(jù)采樣定理，只有采樣頻率高于聲音信號(hào)最高頻率的兩倍時(shí)，才能把數(shù)字信號(hào)表示的聲音還原成為原來的聲音。采樣頻率只能用于周期性采樣的采樣器，對(duì)于非周期性采樣的采樣器沒有規(guī)則限制。 時(shí)域采樣定理是采樣誤差理論、隨機(jī)變量采樣理論和多變量采樣理論的基礎(chǔ)。2Δt)，...來表示,只要這些采樣點(diǎn)的時(shí)間間隔Δt≤1/2F，便可根據(jù)各采樣值完全恢復(fù)原來的信號(hào)f(t)。（6）通過仿真后的圖像以及對(duì)語音信號(hào)的回放，對(duì)比兩種去噪方式的優(yōu)缺點(diǎn)。（2）在MATLAB平臺(tái)上讀入語音信號(hào)。潘爽負(fù)責(zé)課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)MATLAB仿真對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，上網(wǎng)查閱材料對(duì)實(shí)驗(yàn)發(fā)表自己看法同時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行擴(kuò)展。對(duì)論文進(jìn)行抒寫，排版使實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)更加完善。（3）繪制頻譜圖并回放原始語音信號(hào)。其大概流程框圖可如下表示：（圖21）圖21 課程設(shè)計(jì)的流程設(shè)計(jì)原理 去噪原理 采樣定理在進(jìn)行模擬/數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換過程中，最高頻率fmax的2倍時(shí)，即：=2fmax,則采樣之后的數(shù)字信號(hào)完整地保留了原始信號(hào)中的信息，一般實(shí)際應(yīng)用中保證采樣頻率為信號(hào)最高頻率的5～10倍；采樣定理又稱奈奎斯特定理。 這是時(shí)域采樣定理的一種表述方式。對(duì)于時(shí)間上受限制的連續(xù)信號(hào)f(t)（即當(dāng)│t│T時(shí),f(t)=0,這里T=T2T1是信號(hào)的持續(xù)時(shí)間），若其頻譜為F（ω）,則可在頻域上用一系列離散的采樣值 （22） 采樣頻率采樣頻率，也稱為采樣速度或者采樣率，定義了每秒從連續(xù)信號(hào)中提取并組成離散信號(hào)的采樣個(gè)數(shù)，它用赫茲（Hz）來表示。 采樣頻率的常用的表示符號(hào)是 fs。這就是說采樣頻率是衡量聲卡采集、記錄和還原聲音文件的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。采樣位數(shù)越多則捕捉到的信號(hào)越精確。利用MATLAB中的wavread命令來讀入（采集）語音信號(hào)，將它賦值給某一向量。[N1 N2]表示讀取從N1點(diǎn)到N2點(diǎn)的值（若只有一個(gè)N的點(diǎn)則表示讀取前N點(diǎn)的采樣值）。我們還可以通過sound命令來對(duì)語音信號(hào)進(jìn)行回放，以便在聽覺上來感受聲音的變化。這個(gè)方案用到的軟件也是在數(shù)字信號(hào)處理中非常通用的一個(gè)軟件——MATLAB軟件。 用于對(duì)聲音的回放。函數(shù)FFT用于序列快速傅立葉變換。如果x長(zhǎng)度是2的冪次方，函數(shù)fft執(zhí)行高速基－2FFT算法；否則fft執(zhí)行一種混合基的離散傅立葉變換算法，計(jì)算速度較慢。若向量x的長(zhǎng)度大于N，則函數(shù)截短x使之長(zhǎng)度為N。函數(shù)abs(x)用于計(jì)算復(fù)向量x的幅值，函數(shù)angle(x)用于計(jì)算復(fù)向量的相角，介于 和 之間，以弧度表示。（2）頻率計(jì)算 若N點(diǎn)序列x(n)(n=0,1,…,N1)是在采樣頻率 下獲得的。C:\Users\Administrator\Desktop\數(shù)字信號(hào)處理課程設(shè)計(jì)\’)。angX=angle(X)。原始信號(hào)波形39。 title(39。原始信號(hào)幅值39。title(39。程序見附錄5 分析此段程序可知，此程序是先對(duì)原始語音信號(hào)做時(shí)域波形分析和頻譜分析，然后再對(duì)加噪的語音信號(hào)做時(shí)域波形分析和頻譜分析。sound(y,fs) 由于在MATLAB中，如要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)信號(hào)的相加減，那么兩個(gè)信號(hào)的長(zhǎng)度和維度都要一樣才能相加減。計(jì)算出對(duì)應(yīng)點(diǎn)的頻率，然后繪制出原始語音信號(hào)的時(shí)域波形和頻譜圖。用法： Y = randn(n) 返回一個(gè)n*n的隨機(jī)項(xiàng)的矩陣。 Y = randn(size(A)) 返回一個(gè)和A有同樣維數(shù)大小的隨機(jī)數(shù)組。加噪后的語音信號(hào)在聽覺上比原始語音信號(hào)要渾濁很多，而且還有吱吱嘎嘎的混雜音。函數(shù)fftfilt用的是重疊相加法實(shí)現(xiàn)線性卷積的計(jì)算。加噪后的語音信號(hào)的時(shí)域波形比原始語音信號(hào)要模糊得多，頻譜圖則是在頻率5000Hz以后出現(xiàn)了明顯的變化。濾波后，語音信號(hào)較加噪后的信號(hào)有了明顯的改善，基本可以聽清楚了，而且雜音也沒有那么強(qiáng)烈，但是聲音依然沒有原始語音信號(hào)那么清晰脆耳。由于運(yùn)算中的舍入處理，使誤差不斷累積，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生微弱的寄生振蕩。（3）IIR幅頻特性精度很高，不是線性相位的，可以應(yīng)用于對(duì)相位信息不敏感的音頻信號(hào)上； （4）與FIR濾波器的設(shè)計(jì)不同，IIR濾波器設(shè)計(jì)時(shí)的階數(shù)不是由設(shè)計(jì)者指定，而是根據(jù)設(shè)計(jì)者輸入的各個(gè)濾波器參數(shù)（截止頻率、通帶濾紋、阻帶衰減等），由軟件設(shè)計(jì)出滿足這些參數(shù)的最低濾波器階數(shù)。 （7）IIR濾波器有噪聲反饋，而且噪聲較大，F(xiàn)IR濾波器噪聲較小。也就是說，課題更多的還是體現(xiàn)了數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)。通過MATLAB里幾個(gè)命令函數(shù)的調(diào)用，很輕易的在實(shí)際語音與數(shù)字信號(hào)的理論之間搭了一座橋。通過比較加噪前后，語音的頻譜和語音回放，能明顯的感覺到加入噪聲后回放的聲音與原始的語音信號(hào)有很大的不同,前者隨較尖銳的干擾嘯叫聲。由此可見，語音信號(hào)主要分布在低頻段，而噪聲主要分布在高頻段。指導(dǎo)老師嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度，踏實(shí)堅(jiān)韌的工作精神，值得我學(xué)習(xí)。解決不了的問題，我們就像老師和其他同學(xué)虛心請(qǐng)教。當(dāng)然，我們也要感謝信息工程學(xué)院，感謝他們給我們提供這次實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì)。)。plot(y)。xlabel(39。)subplot(2,1,2)。)。ylabel(39。y_z=y+noise。figure(2)
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