【正文】 ： N=5。)。stop39。plot(x)。 subplot(222)。)。% 聽取濾波后的語音 wavwrite(y,fs,bits,’ 帶阻 ’)。 IIR 濾波后信號的波形 39。title(39。 24 五、 圖形用戶界面制作 Matlab 中圖形用戶界面的制作有兩種方法： M 文件和 GUIDE，本設計采用 GUIDE 的方法制作 GUI。從左邊控件框選擇所需要的控件放置在 GUI 面板中，然后對各個控件進行編輯，包括位置、大小、顏色、名稱以及編寫回調函數(shù)等。單擊空間框左側的 Push Button 按鈕，在按鈕上單擊鼠標右鍵，選擇 view→ callbacks→ callback 即可 在 M 文件中找到該按鈕的回調函數(shù)位置。 單擊空間框左側的 Axes 按鈕，在圖形編輯框中確定其位置后單擊鼠標左鍵即可放置。 本文的程序主要有以下優(yōu)點： 1）操作界面簡練。 26 但由于知識能力有限，當中也存在相當?shù)牟蛔?。所以，今后還有很多地方有待學習和提高。即使這樣，她仍然在百忙之中抽出時間，對我們的實習、畢業(yè)設計中遇到的問題進行分析講解，并給出合理的建議。 。 其次，感謝我的同學在論文寫作過程中給予我的支持和幫助，沒有他們的幫助，我的論文不會這么順利地完成。首先，我最應該感謝的是我的指導老師李海燕老師。對于濾波的研究，本文只是舉出了很小的一個方面，還有許多精髓都未能一一列舉。 2）處理速度快。在其他對象放入框架之前，框架應事先定義，否則框架可能覆蓋控件框使他們不可見。 ⑤坐標系設計：坐標軸對象是許多圖形對象的父對象，每一個可視化顯示用戶數(shù)據(jù)的圖形窗口都包含一個或多個坐標軸對象。 ④按鈕設計：按鈕鍵又稱命令按鈕或按鈕，是小的長方形屏幕對象，常常在對象本身標有文本。 ②選擇空白模板選項條，單擊 OK，一個空白 GUI 模板生成。)。 subplot(224)。plot(y)。%IIR帶阻濾波 Y=fft(y)。title(39。濾波前信號的波形 39。 X=fft(x)。wc=[ ] 。帶阻濾波器處理程序如下： 23 [x,fs,bits]=wavread(39。)。 subplot(224)。plot(y)。%IIR帶通濾波 Y=fft(y)。title(39。濾波前信號的波形 39。 22 X=fft(x)。)。 語音信號的帶通濾波 運用巴特沃斯帶通濾波器函數(shù)，帶通濾波器性能指標： N=5。title(39。IIR濾波后信號的波形 39。% 將濾波后的語音保存為“高通 .wav” Y=fft(y)。)。 subplot(222)。plot(x)。high39。Rs=50。)。高通濾波器性能指標： wp=, ws= ,Rp=。)。 subplot(224)。plot(y)。 %IIR 低通濾波 sound(y,fs,bits)。title(39。濾波前信號的波形 39。 X=fft(x)。Rs=50。)。 19 語音信號的低通濾波 本文中設計了一個截止頻率為 200Hz 切比雪夫 — Ⅰ型低通濾波器，它的性能指標為： wp=, ws=, Rp=。 對語音信號的一部分（由本人隨機選?。┻M行傅里葉變換，并進行倒譜分析，得到如圖 44： 圖 44 聲音樣本波形圖、頻譜圖和倒譜圖 從圖 44 中的倒譜圖可以看出，選取的語音信號部分所對應的頻率大概在 200Hz 左右。)。倒譜圖 39。 q=(ms1:ms20)/fs。)。幅度 (db)39。 legend(39。% 做加窗傅里葉變換 fm=5000*length(Y)/fs。 ylabel(39。)。%提取原語音信號的一部分 t=(0:length(x)1)/fs。 倒譜分析是指信號短時振幅譜的對數(shù)進行傅里葉反變換。)。Time(s)39。% 將調整后的信號保存為“調幅 .wav” legend(39。 t=(0:length(x)1)/(fs)。 ms2=floor(fs*)。 語音信號的振幅調整 在設計中，可以將語音信號的幅度進行提高或降低操作，來實現(xiàn)語音信號的調整，得到聲音音量大小不同的語音信號。Amplitude39。 xlabel(39。% 將倍頻后的語音保存為“調頻 .wav” plot(t,x)。 ms30=floor(fs*)。)。 語音信號的頻率高頻噪聲 14 調整 在設計中，可以將語音信號的采樣頻率提高或降低，來實現(xiàn)語音信號的調整，得到所要求的語音信號。 xlabel(‘ Time(s)’ )。 ms30=floor (fs*)。%讀入語音信號 fs %提取采樣頻率 bits %提取采樣位數(shù) sound(x,fs,bits)。利用 Sound 函數(shù)可以清晰的聽到“尊敬的老師，親愛的同學們，大家好，我是來自 07 電信的馬芳蘭”語音的播放。 語音信號處理方框圖 圖 31 列出了整個語音信號處理的方框圖： 11 圖 31 語音信號處理方框圖 其中信號調整包括信號的幅度和頻率的任意倍數(shù)變化，如圖 32 所示 : 圖 32 信號調整 信號的濾波采用了四種濾波方式，如圖 33 所示： 圖 33 語音信號濾波的方式 綜合圖 3 3 33 可以看到，整個語音信號處理系統(tǒng)的流程分為三步，首先是讀入待處理的語音信號，即信號的采集；然后進行語音信號的處理，包括信息的提取、信號幅度和頻率調整、語音信號的傅里葉變換以及信號的濾波，而濾波又包括低通濾波、高通濾波、帶通濾波、帶阻濾波等方式；最后是對處理后的語音信號進行效果顯示。 2）調整：在設計的用戶圖形界面下對輸入的音頻信號進行各種變化，如變化幅度、改變頻率等操作，以實現(xiàn)對語音信號的調整。 （一）本文基本要求 本文是對語音信號同時在時域和頻域進行濾波處理和分析，在 Matlab應用軟件下設計一個簡易圖形用戶界面（ GUI），來解決一般應用條件下的 10 各種語音信號處理。例如，創(chuàng)建一個 Push Button 對象，并設計該對象的屬性值。選擇不同的 GUI 設計模式時，在 GUI 設計窗口中顯示的結果是不一樣的。 2）圖形用戶界面設計 ① GUI 設計模板 在 Matlab 主窗口中，選擇 File 菜單中的 New 菜單項，再選擇其中的GUI 命令，就會顯示圖形用戶界面的設計模板。 2） Matlab 數(shù)學函數(shù)庫：該庫收集了大量的從基本函數(shù)（求和、三角運算、復雜算術等）到復雜函數(shù)（矩陣求逆、求矩陣特征值、貝塞爾函數(shù)和快速傅立葉變換等）的計算算法。下面對 Matlab 的主要組成部分和圖形用戶界面（ GUI）作簡單介紹。在本文中主要采用 IIR 濾波器。從性能上來說， IIR 濾波器傳輸函數(shù)的極點可位于單位圓內的任何地方，因此可用較低的階數(shù)獲得高的選擇性，所用的存貯單元少，所以經(jīng)濟而效率高，但是這個高效率是以相應的非線性為代價的。求法：如圖 21 所示： 倒譜 圖 x(n) l o gA B C D ED F T I D T F D F T? ? ??? ??? ??? ??? ? ? ??? 時間窗 F 圖 21 倒譜的求法 在圖 21 中， A 表示短時信號， B 表示頻譜， C 表示對數(shù)頻譜 ， D表示倒譜系數(shù) ， E 表示對數(shù)頻譜包絡 ， F 表示基本周期。特點：具有可近似地分離并提取出頻譜包絡信息和細微結構信息的特點 函數(shù)執(zhí)行 N 點的 FFT，若 x 為向量且長度小于 N，則函數(shù)將 x 補零至長度 N；若向量 x 的長度大于 N，則函數(shù)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。向量 x 則就代表了一個信號（也即一個復雜的“函數(shù)表達式”）也就是說可以像處理一個信號表達式一樣處理這個聲音信號。 （二）語音信號的分析及處理 語音的錄入與打開 在 Matlab 中， [x,fs,bits]=wavread(‘ ’ ,[N1 N2])。采樣頻率是指錄音設備在一秒鐘內對聲音信號的采樣次數(shù)，采樣頻率越高，聲音還原就越真實越自然。采樣頻率越高，即采樣的間隔時間越短，則在單位時間內計算機得到的聲音樣本數(shù)據(jù)就越多，對聲音波形的表示也越精確。 （三）本文主要內容 本文主要介紹的是語音信號的簡單處理?？梢?，語音信號處理技術的研究將是一項挑戰(zhàn)性的工作。同時由于Matlab 是一個數(shù)據(jù)分析和處理功能十分強大的工程實用軟件，它的信號處理與分析工具箱為語音信號分析提供了十分豐富的功能函數(shù)，利用這些功能函數(shù)可以快捷而又方便地完成語音信號的處理和分析以及信號的可視化，使人機交互更加便捷。語音是語言的聲學表現(xiàn)，是相互傳遞信息的最重要的手段，是人類最重要、最有效、最常用和最方便的交換信息的形