【正文】 計實現(xiàn)的過程中，使用窗函數(shù)法來設(shè)計FIR數(shù)字濾波器，用巴特沃斯、切比雪夫和雙線性變法設(shè)計IIR數(shù)字濾波器，并利用MATLAB作為輔助工具完成設(shè)計中的計算與圖形的繪制。特別是Matlab還具有信號分析工具箱,不需具備很強(qiáng)的編程能力,就可以很方便地進(jìn)行信號分析、處理和設(shè)計。宿州學(xué)院畢業(yè)論文設(shè)計基于matlab聲音信號的濾波去噪處理 摘要濾波器設(shè)計在數(shù)字信號處理中占有極其重要的地位。利用MATLAB信號處理工具箱可以快速有效地設(shè)計各種數(shù)字濾波器。通過對對所設(shè)計濾波器的仿真和頻率特性分析，可知利用MATLAB信號處理工具箱可以有效快捷地設(shè)計FIR和IIR數(shù)字濾波器，過程簡單方便，結(jié)果的各項性能指標(biāo)均達(dá)到指定要求。噪聲不但降低了語音質(zhì)量和語音的可懂度，而且還將導(dǎo)致系統(tǒng)性能的急劇惡化，嚴(yán)重時使整個系統(tǒng)無法正常工作。 國內(nèi)外同行研究現(xiàn)狀 20世紀(jì)60年代中期形成的一系列數(shù)字信號處理的理論和算法，如數(shù)字濾波器、快速傅立葉變換（FFT）等是語音信號數(shù)字處理的理論和技術(shù)基礎(chǔ)。本論文針對以上問題，運用數(shù)字信號學(xué)基本原理實現(xiàn)語音信號的處理，幅頻變換以及傅里葉變換、濾波等技術(shù)來進(jìn)行語音信號處理。 (1) 操作系統(tǒng)：Windows 7 (2) 開發(fā)環(huán)境：Matlab 1. 語音信號的錄制。5. 利用MATLAB編程加入一段隨機(jī)噪音信號，設(shè)計FIR和IIR濾波器去噪，并分別繪制頻譜圖、回放語音信號。為什么把采樣頻率設(shè)為8kHz?在數(shù)字通信中，根據(jù)采樣定理, 最小采樣頻率為語音信號最高頻率的2倍，頻帶為F的連續(xù)信號f(t)可用一系列離散的采樣值f(t1),f(t1177。 時域采樣定理的另一種表述方式是：當(dāng)時間信號函數(shù)f(t)的最高頻率分量為fM時,f(t)的值可由一系列采樣間隔小于或等于1/2fM的采樣值來確定,即采樣點的重復(fù)頻率f≥2fM。采樣頻率的倒數(shù)是采樣周期或者叫作采樣時間，它是采樣之間的時間間隔。 通俗的講采樣頻率是指計算機(jī)每秒鐘采集多少個聲音樣本，是描述聲音文件的音質(zhì)、音調(diào)，衡量聲卡、聲音文件的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。采樣位數(shù)和采樣率對于音頻接口來說是最為重要的兩個指標(biāo)，也是選擇音頻接口的兩個重要標(biāo)準(zhǔn)。對于采樣率來說你可以想象它類似于一個照相機(jī)。下面分別對上述去噪方法中比較有代表性的譜相減去噪法和FIR以及IIR濾波法做一個簡單的介紹。在分析了語音增強(qiáng)算法理論的基礎(chǔ)上，本文首先研究了語音激活檢測算法。 由于譜相減算法去噪比較復(fù)雜，我們在這里就不多做討論，并且本論文也不采用此種方法。FIR的特點有限長單位沖激響應(yīng)（FIR）濾波器有以下特點： (n)在有限個n值處不為零 ，極點全部在z = 0處，沒有輸出到輸入的反饋，但有些結(jié)構(gòu)中（例如頻率抽樣結(jié)構(gòu)）也包含有反饋的遞歸部分。 FIR濾波器的橫截型結(jié)構(gòu) 其中[N/2]表示取N/2的整數(shù)部分。但是這種結(jié)構(gòu)所需要的系數(shù)B2k（I = 0，1，2，k，= 1，2，．．．，[N/2]）比卷積型的系數(shù)h (n)要多，因而所需的乘法次數(shù)也比卷積型的要多。需要將MATLAB設(shè)計出的IIR數(shù)字濾波器進(jìn)一步分解和量化，從而獲得可用FPGA實現(xiàn)的濾波器系數(shù)。 通過上面三步法進(jìn)行的設(shè)計可以保證IIR數(shù)字濾波器中N位乘法器產(chǎn)生的量化舍入誤差最小。 絕對值；； ； ； ； 。 語音文件在MATLAB平臺上的錄入與打開單擊自己的電腦開始程序，選擇所有程序，接著選擇附件，再選擇娛樂，最后選擇錄音。利用Sound函數(shù)可以清晰的聽到“畢業(yè)設(shè)計聲音文件”的語音。函數(shù)FFT用于序列快速傅立葉變換。若x為一矩陣，則y是對矩陣的每一列向量進(jìn)行FFT。函數(shù)執(zhí)行N點的FFT。經(jīng)函數(shù)fft求得的序列y一般是復(fù)序列，通常要求其幅值和相位。X(k)的后一半序列和前一半序列時對稱的?！?。angX=angle(X)。原始信號波形39。 title(39。原始信號幅值39。title(39。產(chǎn)生均值為0，方差 σ^2 = 1，標(biāo)準(zhǔn)差σ = 1的正態(tài)分布的隨機(jī)數(shù)或矩陣的函數(shù)。 Y = randn(size(A)) 返回一個和A有同樣維數(shù)大小的隨機(jī)數(shù)組。)。plot(y)。xlabel(39。)subplot(2,1,2)。)。ylabel(39。y_z=y+noise。figure(2)subplot(2,1,1)。)。幅值A(chǔ)39。加噪語音信號頻譜圖39。)。初始信號的時域波形、頻譜圖與加噪后語音信號的時域波形、。接下來我們要用設(shè)計的FIR低通濾波器對上一節(jié)中加噪語音信號進(jìn)行濾波處理。其中，h是系統(tǒng)單位沖擊響應(yīng)向量；x是輸入序列向量；y是系統(tǒng)的輸出序列向量；M是有用戶選擇的輸入序列的分段長度，缺省時，默認(rèn)的輸入向量的重長度M=512。sound(y,fs)n=length(y)y_p=fft(y,n)。title(39。時間軸39。plot(f,abs(y_p(1:n/2)))。xlabel(39。頻率幅值39。sound(y_z,fs)n=length(y)。plot(y_z)。xlabel(39。)subplot(2,1,2)。)。ylabel(39。Fp=1000。rp=1。fpts=[wp ws]。b21=fir1(n21,wn21,Kaiser(n21+1,beta))。FIR低通濾波器39。figure(4)。濾波前信號的頻譜39。title(39。plot(y_z)。plot(x)。加噪后的語音信號的時域波形比原始語音信號要模糊得多，頻譜圖則是在頻率5000Hz以后出現(xiàn)了明顯的變化。濾波后，語音信號較加噪后的信號有了明顯的改善，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那么清晰脆耳。wp=2*pi*Fp/Ft。[n11,wn11]=buttord(wp,ws,1,50,39。s39。 %根據(jù)參數(shù)求出頻率響應(yīng)plot(w*8000*,abs(h))。grid。n = length (y) 。 %傅里葉變換z11=filter(num11,den11,s)。plot(abs(S),39。濾波前信號的頻譜39。plot(abs(m11),39。濾波后信號的頻譜39。plot(s)。grid。濾波后的信號波形39。IIR濾波器運算結(jié)構(gòu)通常由延時、乘以系數(shù)和相加等基本運算組成，可以組合成直接型、正準(zhǔn)型、級聯(lián)型、并聯(lián)型四種結(jié)構(gòu)形式，都具有反饋回路。（2）IIR濾波器運算誤差大，有可能出現(xiàn)極限環(huán)振蕩，F(xiàn)IR相比之下運算誤差較小，不會出現(xiàn)極限環(huán)振蕩。這是很好的性質(zhì)。 本文對語音信號處理系統(tǒng)的設(shè)計作了詳細(xì)的介紹，采用一系列圖像分析和處理技術(shù)，實現(xiàn)了語音信號的基本處理的功能，經(jīng)過測試運行，本設(shè)計圓滿的完成了對語音信號的讀取與打開；較好的完成了對語音信號的頻譜分析，通過fft變換，得出了語音信號的頻譜圖；在濾波這一塊，課題主要是從數(shù)字濾波器入手來設(shè)計濾波器，基本實現(xiàn)了濾波，完成了各種濾波器的濾波效果比較，與課題的要求十分相符。2) 處理速度較快。 本設(shè)計還存在許多可以改進(jìn)的地方，主要有以下幾個方面：1) 本程序僅能進(jìn)行一般應(yīng)用條件下的語音信號處理，功能比較單一，不能進(jìn)行復(fù)雜