【正文】 fs 必須 以高于受測信號的最高頻率兩倍以上的速度進(jìn)行取樣，才能正確地重建波 它是通過采樣脈沖和模擬信號相乘來實現(xiàn)的 。這樣，預(yù)濾波器必須是一個帶通濾波器，設(shè)其上、下截止顏率分別是 fH 和 fL，則對于絕人多數(shù)語音編譯碼器， fH=3400Hz、 fL＝ 60~100Hz、采樣率為 fs＝ 8kHz；而對丁語音識別而言，當(dāng)用于電話用戶時，指標(biāo)與語音編譯碼器相同 。在濁 音段表現(xiàn)出周期信號的特征，在清音段表現(xiàn)出隨機(jī)噪聲的特征。 (3) 利用有限精度算法實現(xiàn)系統(tǒng)函數(shù)，包括結(jié)構(gòu)選擇、字長選擇等。 數(shù)字濾波器的作用是利用離散時間系統(tǒng)的特性對輸入信號波形 (或頻譜 )進(jìn)行加工處理，或者說利用數(shù)字方法按預(yù)定的要求對信號進(jìn)行變換 [6]。 函數(shù) FFT 的另一種調(diào)用格式 為y=fft(x,N)， 式中， x， y 意義同前， N 為正整數(shù)。 時域信號的 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(jù)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(jìn)行改進(jìn)獲得的。 [N1 N2]表示讀取從 N1 點到 N2 點的值（若只有一個 N 的點則表示讀取前 N點的采樣值）。 語音信號 的分析及處理方法 聲音的錄入與打開 在 MATLAB 中， [y,fs,bits]=wavread(39。每增加一個采樣位數(shù)相當(dāng)于力度范圍增加了6dB。 采樣位數(shù)與采樣頻率 采樣位數(shù)即采樣值或取樣值，用來衡量聲音波動變化的參數(shù)，是指聲卡在采集和播放聲音文件時所使用數(shù)字聲音信號的二進(jìn)制位數(shù)。 1924 年奈奎斯特 (Nyquist)就推導(dǎo)出在理想低通信道的最高大碼元傳輸速率的公式 : 理想低通信道的最高大碼元傳輸速率 =2W*log2 N (其中 W 是理想低通信道的帶寬 ,N 是電平強(qiáng)度 ) 采樣頻率 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)。 對語音信號進(jìn)行回放，感覺濾波前后聲音的變化。 4．?dāng)?shù)字濾波器設(shè)計 根據(jù)待處理信號特點，設(shè)計合適數(shù)字濾波器，繪制所設(shè)計濾波器的幅頻和相頻特性 。 本設(shè)計的主要任務(wù) 1．理論依據(jù) 根據(jù)設(shè)計要求分析系統(tǒng)功能，掌握設(shè)計中所需理論（采樣頻率、采樣位數(shù)的概念，采樣定理； 時域信號的 FFT 分析；數(shù)字濾波器設(shè)計原理 和方法，各種不同類型濾波器的性能比較），闡明設(shè)計原理。而且由于旁瓣泄露或主瓣干涉的影響，基于單頻率信號頻譜校正的比值法不再適合此類多頻信號。 從目前國內(nèi)外學(xué)者所進(jìn)行的大量研究工作來看，主要是對單頻率信號（或頻率間隔較大的多頻率信號）離散頻譜的自動識別和校正方法進(jìn)行探討，密集頻率的校正也只限于兩個鄰近頻率成分的校正，未能深入到連續(xù)頻率成分頻譜的誤差和校正方法的研究。 1965 年庫利一圖基在《計算 數(shù)學(xué)》雜志上發(fā)表快速傅里葉變換（ FFT）算法， FFT 和頻譜分析很快發(fā)展成為機(jī)械設(shè)備故障診斷、振動分析、無線電通信、信息圖像處理和自動控制等多種學(xué)科重要的理論基礎(chǔ)。譜分析就是頻域分析，具體是指將信號源發(fā)出的信號強(qiáng)度按頻率順序展開，使其成 為頻率的函數(shù)，并考察變化規(guī)律 [1]。fourier thansform 目 錄 第 1 章 緒論 ................................................................................................................... 1 引言 .............................................................................................................. 1 本設(shè)計的主要任務(wù) ...................................................................................... 2 第 2 章 譜分析在 MATLAB 中的實現(xiàn)論證 ................................................................ 4 設(shè)計理論依據(jù) .............................................................................................. 4 語音信號的分析及處理方法 ...................................................................... 5 第 3 章 語音信號的采集 ............................................................................................... 7 語音信號的特點 .......................................................................................... 7 語音信號的采集 .......................................................................................... 7 第 4 章 語音信號的分析 ............................................................................................. 11 語音信號的時域分析 ................................................................................ 11 語音信號的頻域分析 ................................................................................ 13 語音信號的語譜圖 .................................................................................... 16 第 5 章 圖形用戶界面制作 ......................................................................................... 19 窗口界面的實現(xiàn)過程 ................................................................................ 19 用戶界面 .................................................................................................... 21 參 考 文 獻(xiàn) ................................................................................................................... 23 致謝 .............................................................................................................................. 24 基于 Matlab 的聲信號采集與譜分析設(shè)計 作者： 尹青山 第 1 頁 共 22 頁 第 1章 緒 論 引言 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)。 【關(guān)鍵字】聲音 信號 ； 信號處理 ； Matlab；傅里葉變換 Abstract Speech signal processing is to study the use of digital signal processing technology and knowledge of the voice signal voice processing of the emerging discipline is the fastest growing areas of information science one of the core technology. Transmission of information through the voice of humanity39。 學(xué) 士 學(xué) 位 論 文 基于 Matlab 的聲信號采集 與譜分析設(shè)計 姓 名： 尹青山 學(xué) 號： 202105230365 指導(dǎo)教師： 王麗麗 、 陳慶鵬 院系 (部所 )： 光電工程學(xué)院 專 業(yè)： 電子信息工程 完成日期： 2021 年 05 月 15日 學(xué)校代碼： 10904 摘 要 聲音信號處理是研究用數(shù)字信號處理技術(shù)和聲音 學(xué)知識對語音信號進(jìn)行處理的新興的學(xué)科，是目前發(fā)展最為迅速的信息科學(xué)研究領(lǐng)域的核心技術(shù)之一。信號處理是 Matlab 重要應(yīng)用的領(lǐng)域之一。matlab。 信號分析主要包括時域分析和頻域分析。因此對譜分析方法的研究，受到人們的普遍注意和重視，是當(dāng)前信號處理技術(shù)中一個十分活躍的課題。從上世紀(jì) 70 年代中期，有關(guān)學(xué)者開始致力于頻譜校正理論的研究以期解決離散頻譜誤差較大的問題 , 通過加窗、局部細(xì)化、多點卷積幅值修正等方法來提高頻率識別精度，解決了離散高次諧波參數(shù)的精確測量等問題。在有限樣本長度下，僅僅由此類信號的 FFT 頻譜很難識別其頻率構(gòu)成，也不能確定其各頻率的參數(shù)。當(dāng)前，具有密集頻譜的頻譜校正問題是目前頻譜校正技術(shù)最難解決的問題之一，成為工程界和研究離散頻譜校正的學(xué)者們關(guān)注的焦點。并對其進(jìn)行 FFT 頻譜分析，比較加噪前后語音信號的波形及頻譜，對所得結(jié)果進(jìn)行分析，闡明原因，得出結(jié)論。畫出處理過程中所得各種波形及頻譜圖。 基于 Matlab 的聲信號采集與譜分析設(shè)計 作者： 尹青山 第 4 頁 共 22 頁 第 2章 譜分析在 MATLAB 中的實現(xiàn) 論證 設(shè)計理論依據(jù) 采樣定理 在進(jìn)行模擬 /數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換過程中，當(dāng)采樣頻率 大于信號中，最高頻率 fmax 的 2 倍時，即： =2fmax,則采樣之后的數(shù)字信號完整地保留了原始信號中的信息，一般實際應(yīng)用中保證采樣頻率為信號最高頻率的 5～ 10倍；采樣