【正文】 color39。zcr(i+1)) kaishi1(j)=i+1 j=j+1。 end end j=0。 else %語音將結(jié)束 silence=silence+1。 silence=0。 %計算短時能量 %調(diào)整能量門限 amp1=min(amp1,max(amp)/4)。 count=0。 frameinc=80。)。plot(x)。wp=2*fp/fs1。 % sound(y2)。title(39。調(diào)制后信號頻譜 39。 subplot(211)。原始信號頻譜 39。 subplot(211)。 % 畫波形 subplot(2,1,2)。 % 換算成分貝 xFFTdB(xFFTdB+20) = +20。)。)。 %先將抽取后的值全設(shè)為零 for i=1:80:lg。 title(39。 y=y(:,1)。 figure。 halflength=floor(sigLength/2)。 28(10)：95— 97． 附錄一： %語音信號時域頻域分析 [y,Fs,bits]=wavread(39。這次設(shè)計使我了解了 MATLAB的使用方法，學(xué)會分析濾波器的優(yōu)劣和性能，提高了分析和動手實踐能力。 [n,wn]=ellipord(wp,wc,Ap,As)。 0 0 . 5 1 1 . 5 2 2 . 5x 1 0521012調(diào)制信號 + 原始信號的波形0 0 . 5 1 1 . 5 2 2 . 5 3 3 . 5 4x 1 0401000202130004000調(diào)制信號 + 原始信號的頻譜 圖 43 調(diào)制后的語音信號 +原始語音信號 Figure 43 voice modulated signal + the original speech signal 由圖可知低頻部分是原始信號，高頻部分是經(jīng)過調(diào)制后的信號。每個豎直條相當(dāng)于一個基音，條紋 的起點相當(dāng)于聲門脈沖的起點，條紋之間的距離 表示 基音周 期。雖然對采用語譜圖的講活人識別技術(shù)的可靠性過存在相當(dāng)人的懷疑，但目前這一技術(shù)已在司法法庭小得到某些認(rèn)可及采用 [11]。 帶通濾波器有兩種帶寬可供選擇：窄帶為 45Hz，寬帶為 300Hz。但是由于語音信號隨時間變化是很緩慢的，因而在一段短 時間內(nèi) (如 10～ 30ms之間，即所謂的一幀之內(nèi) )可以認(rèn)為其頻譜是固定不變的，這種頻譜又稱為短時譜。 在語音信號數(shù)字處理中，功率譜具有重要意義，在一些語音應(yīng)用系統(tǒng)中．往往都是利用語 音信號的功率 譜 。根據(jù)傅里葉變換的性 質(zhì)，實數(shù)序列的傅里葉變換的頻譜具有對稱性，因此，全部頻譜信息包含在長度為 N/2+1個 ()nXk里。由式 (330)可知，為了使 ()jwnXe 忠實再現(xiàn) ()jwXe 的特性． ()jwWe 相對于 ()jwXe 來說必須是 — 個沖激函數(shù)。因為語音 波是一個非平穩(wěn)過程，因此適用于周期、瞬變或平穩(wěn) 隨機(jī)信號的標(biāo)準(zhǔn)傅里葉變換不能用來直接表示語音信號， 而應(yīng)該用短時傅里葉變換對語音信號的頻譜進(jìn)行分析，相應(yīng)的頻譜稱為“ 短時 譜 ” 短時博里葉變換求語音的短時譜 對第 n 幀語音信號 Xn(m)進(jìn)行傅里葉變換 (離散時域傅里葉變換， DTFT)，可得到短時傅里葉變換， 其定義如下： 10( ) ( )Njw jw nnnmX e x m e? ??? ? (37) 由定義可知，短時傅里葉變換實際就是 窗 選語音信號的標(biāo)準(zhǔn)傅里葉變換。 利用短時平均過零率還可以從背景噪聲中找出語音信號，可用于判斷寂靜無聲段和有聲 段的起點和終點位置。過零率就是樣本改變符號的次數(shù)。 設(shè) 第 n 幀語音信號 Xn(m)的短時能量用 En 表示，則其計 算公式如下： 1 20 ()NnnmE x m???? (33) En 是一個度量語音信號幅度值變化的函數(shù)，但它有一 個缺陷，即它對高電平非常敏感 (因為它 計算時用的是信號的平方 )。時域分析通常用于最基本的參數(shù)分析及應(yīng)用，如語音的分割、預(yù)處理、大分類等。但是，由于不同的語音是由人的口腔肌肉運動構(gòu)成聲道某種形狀而產(chǎn)生的響應(yīng)，而這種口腔肌肉運動相對于語音頻率來說是非常緩慢的，所以從另一方面看，雖然語音倍號具有時變特性，但是在一個短時間范圍內(nèi) (一般認(rèn)為在 10～30ms 的短時間內(nèi) )，其特性基本保持不變即相對 穩(wěn)定，因面可以將其看作是一個準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)過程，即語音信號具有短時 平 穩(wěn)性。 在實際工作中，我們可以利用 windows 自帶的錄音機(jī)錄制語音文件 ，圖 23 是基于 PC河南農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院本科 畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 機(jī) 的語音信號 采集過程 ，聲卡可以完成語音波形的 A/D 轉(zhuǎn)換，獲得 WAVE 文件，為后續(xù)的處理儲備原材料。采樣頻率過低，采樣點間隔過遠(yuǎn)，則離散信號不足以反映原有信號波形特征，無法使信號復(fù)原，造成信號混淆。 采樣時必須要注意滿足 奈奎斯特定理 ，即采樣頻率 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 。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。它在數(shù)學(xué)類科技應(yīng)用軟件中在 數(shù)值計算 方面首屈一指。一方面，對聲學(xué)語音學(xué)統(tǒng)計模型的研究逐漸深入， 魯棒 的語音識別、基于語音段的建模方法及隱馬爾可夫模型與人工種經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合成為研究的熱點。從此矢量量化技術(shù)不僅在語音識別、語音編碼和說話人識別等方面發(fā)揮了重要作用，而且很快推廣到其他許多領(lǐng)域。所以 1969 年美國貝爾研究所的 Pierce 感嘆地說“ 語音識別向何處去 ?” 。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 語音信號 的采集與分析 作為一個重要的研究領(lǐng)域，已經(jīng)有很長的研究歷史 [1]。作為高科鼓應(yīng)用領(lǐng)域的研究熱點，語音信號 采集與分析 從理論的研究 到產(chǎn)品的開發(fā)已經(jīng)走過了幾十個春秋并且取得了長足的進(jìn)步。 This paper introduces the voice signal acquisition and analysis of the history of the development, as well as the characteristics of speech signal， Collection and analysis methods， Recording machine through the PC section of my own voices， the use of Matlab for simulation analysis， finally add the noise filter to deal with， parison of filter before and after Change。 進(jìn)度計劃（進(jìn)度時間、主要工作內(nèi)容）： ~ 熟悉選題，查找 閱讀 相關(guān)資料 。 ~ 根據(jù)選題的要求提取各種用信息加以綜合利用，完成論文總體框架 ~ 精心修改論文，在老師的指導(dǎo)下調(diào)試程序，完成論文總體設(shè)計。 Keywords： audio signal， acquisition and analysis， MATLAB 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院本科 畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 目 錄 摘 要 ............................................................................................................................... 3 Abstract........................................................................................................................... 4 目 錄 ............................................................................................................................... 5 第 1章 緒 論 ........................................................................................................... 6 課題的背景與意義 ............................................................................................. 6 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ................................................................................................. 6 本文主要工作 .................................................................................................... 8 Matlab ...................................................................................... 8 第 2章 語音信號的特點與采集 ........................................................................................ 9 語音信號的特點 ................................................................................................. 9 .................................................................................................. 9 第 3章 語音信號的分析 ................................................................................................. 12 技術(shù) ............................................................................................ 12 語音信號的時域分析 ........................................................................................ 13 短時能量及短時平均幅度分析 ............................................................... 13 ..................................................................................... 14 語 音信號的頻域分析 ........................................................................................ 15 ...................................................... 15 語音信號的語譜圖 ........................................................................................... 18 第 4章 語音信號的綜合 仿真分析 ................................................................................... 21 總 結(jié) ............................................................................................................................. 24 致 謝 ............................................................................................................................. 25 參 考 文 獻(xiàn) ........................................................................................