基于matlab的語音信號的采集和處理(編輯修改稿)
2025-07-15 16:08 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 后信號，高通濾波后信號，帶通濾波后信號頻譜5，考慮到國際標(biāo)準(zhǔn)人聲的頻率范圍在300Hz~3400Hz，于是給原始語音信號加入頻率為3800hz的正弦高頻噪聲，如圖所示，為加入高頻噪聲后的信號時(shí)域波形和頻譜圖，由圖可以看出，加入信號后的時(shí)域波形明顯幅度加大，使用wavplay函數(shù)播放也可明顯聽到明顯‘滴’聲，頻譜圖中也可看到較原信號而言，加噪聲后頻譜在3800hz和3800hz處增加了一高峰。程序?yàn)椋篈u=1。t=0:1/fs:(l1)/fs。d=Au*sin(2*pi*3800*t)。 %構(gòu)造頻率為3800hz的正弦信號，且取其一段d=d39。yy=y+d。 %將所得噪音信號加入原始信號中subplot(211)。plot(yy)。 %繪制加入噪音后波形xlabel(39。time n39。)。ylabel(39。amplitude39。)。title(39。加入噪音后語音信號時(shí)域波形39。)。ay=fftshift(fft(yy,l))/l。fdy=fs/l。fxy=fdy*(l/2:l/21)。fyy=abs(ay)。subplot(211)。plot(yy)。 %繪制加入噪音后頻譜xlabel(39。time n39。)。ylabel(39。amplitude39。)。title(39。加入噪音后語音信號時(shí)域波形39。)。6，設(shè)計(jì)阻帶截止頻率為3600，通帶截止頻率為3400的切比雪夫低通計(jì)濾波器將高頻噪聲濾除。所得信號時(shí)域波形及頻譜圖如下： 程序?yàn)椋篺ph=3400。 fsh=3600。 rp=2。 rs=60。 omegaph=fph/(fs/2)。 omegash=fsh/(fs/2)。 [N,wn]=cheb1ord(omegaph,omegash,rp,rs)。 [BZ,AZ]=cheby1(N,rp,wn,39。low39。)。 yyy=filter(BZ,AZ,yy)。subplot(211)。plot(yyy)。xlabel(39。time n39。)。ylabel(39。amplitude39。)。title(39。對加噪信號濾波后語音信號時(shí)域波形39。)。ayy=fftshift(fft(yyy,l)/l)。fdyy=fs/l。fxyy=fdyy*(l/2:l/21)。fyyy=abs(ayy)。subplot(212)。plot(fxyy,fyyy)。xlabel(39。頻率Hz39。)。ylabel(39。幅度39。)。title(39。加入噪音濾波后信號頻譜39。)。3本課題的設(shè)計(jì)原理采樣定理： 在進(jìn)行模擬與數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換過程中，當(dāng)采樣大于最高頻率的 2 倍 時(shí)，則采樣之后的數(shù)字信號完整的保留了原始信號中的信息，一般實(shí)際 應(yīng)用中保證采樣頻率為信號最高頻率的 5~10 倍。 采樣頻率： 采樣頻率是指計(jì)算機(jī)每秒鐘采樣多少個(gè)聲音樣本， 是描述聲音文件 的音質(zhì)、音頻、衡量聲卡、聲音文件的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。采樣頻率越高，即采 樣的時(shí)間間隔越短，則在單位時(shí)間內(nèi)計(jì)算機(jī)得到的聲音樣本數(shù)據(jù)越多，對聲音波形的表示也越準(zhǔn)確。 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(dòng)變化的參數(shù),是指 聲卡在采集和播放聲音文件時(shí)所使用數(shù)字聲音信號的二進(jìn)制位數(shù)。 采樣頻率是指錄音設(shè)備在一秒鐘內(nèi)對聲音信號的采樣次數(shù),采樣頻率越高聲 音的還原就越真實(shí)越自然。 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(gè)指標(biāo)。無論采樣頻率如何,理論上來說采樣的位數(shù)決定了音頻數(shù)據(jù)最大的力度范圍。采樣位數(shù)越多則捕捉到的信號越精確。 利用MATLAB對語音信號進(jìn)行分析 和處理： 采集語音信號后，利用MATLAB軟件平臺進(jìn)行頻譜分析；并對所采集的語音信號加入干擾噪聲，對加入噪聲的信號進(jìn)行頻譜分析， 設(shè)計(jì)合適的濾波器濾除噪聲，恢復(fù)原信號。4 總結(jié)和心得體會在為期一周的設(shè)計(jì)中我遇到不少的問題，主要有以下兩點(diǎn)：1，剛開始時(shí)對fft函數(shù)的本質(zhì)不是很了解，導(dǎo)致畫出的波形有一半是人聲無法發(fā)出的高頻。后來經(jīng)過復(fù)習(xí)信號與系統(tǒng)的課本，與同學(xué)討論后才發(fā)現(xiàn)這部分看起來是高頻的成分實(shí)際是w,因?yàn)橹苯佑胒ft得出的數(shù)據(jù)與頻率不是對應(yīng)的，由于fftshift可以將fft的直流分量移到頻譜中心，即讓正半軸部分和負(fù)半軸部分的圖像分別關(guān)于各自的中心對稱。故再使用fftshift對fft進(jìn)行變換。2,加入噪聲時(shí)發(fā)現(xiàn)直接加入頻率為5500hz的正弦信號后所得信號頻率不再是實(shí)際的5500hz,再次翻閱書本才回憶起采樣的原則是Ws2Wm，若采樣頻率為fs=8000,則
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