基于matlab的語音信號采集和雙線性變換法濾波器設(shè)計(編輯修改稿)
2024-09-06 18:50 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 可以看出語音信號的兩個特點(diǎn)。圖2語音信號時域波形圖 圖3語音信號頻域波形圖第三章 語音信號的分析第一節(jié) 語音信號分析技術(shù)語音信號分析是語音信號處理的前提和基礎(chǔ)，只有分析出可表示語音信號本質(zhì)特征的參數(shù)，才有可能利用這些參數(shù)進(jìn)行高效的語音通信、語音合成和語音識別等處理[8]。而且，語音合成的音質(zhì)好壞，語音識別率的高低，也都取決于對語音信號分橋的準(zhǔn)確性和精確性。因此語音信號分析在語音信號處理應(yīng)用中具有舉足輕重的地位。貫穿于語音分析全過程的是“短時分析技術(shù)”。因?yàn)?，語音信號從整體來看其特性及表征其本質(zhì)特征的參數(shù)均是隨時間而變化的，所以它是一個非乎穩(wěn)態(tài)過程，不能用處理乎穩(wěn)信號的數(shù)字信號處理技術(shù)對其進(jìn)行分析處理。但是，由于不同的語音是由人的口腔肌肉運(yùn)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(yùn)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。所以任何語音信號的分析和處理必須建立在“短時”的基礎(chǔ)上．即進(jìn)行“短時分析”，將語音信號分為一段一段來分析其特征參數(shù)，其中每一段稱為一“幀”，幀長一般取為10～30ms。這樣，對于整體的語音信號來講，分析出的是由每一幀特征參數(shù)組成的特征參數(shù)時間序列。根據(jù)所分析出的參數(shù)的性質(zhì)的不同，可將語音信號分析分為時域分析、頻域分析、倒領(lǐng)域分析等；時域分析方法具有簡單、計算量小、物理意義明確等優(yōu)點(diǎn)，但由于語音信號最重要的感知特性反映在功率譜中，而相位變化只起著很小的作用，所以相對于時域分析來說頻域分析更為重要。本文將簡要介紹時域分析、頻域分析。第二節(jié) 語音信號的時域分析語音信號的時域分析就是分析和提取語音信號的時域參數(shù)。進(jìn)行語音分析時，最先接觸到并且也是最直觀的是它的時域波形。語音信號本身就是時域信號，因而時域分析是最早使用，也是應(yīng)用最廣泛的一種分析方法，這種方法直接利用語音信號的時域波形。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。這種分析方法的特點(diǎn)是：①表示語音信號比較直觀、物理意義明確。②實(shí)現(xiàn)起來比較簡單、運(yùn)算且少。③可以得到語音的一些重要的參數(shù)。④只使用示波器等通用設(shè)備，使用較為簡單等。語音信號的時域參數(shù)有短時能量、短時過零率、短時白相關(guān)函數(shù)和短時平均幅度差函數(shù)等，這是語音信號的一組最基本的短時參數(shù)，在各種語音信號數(shù)字處理技術(shù)中都要應(yīng)用[6]。在計算這些參數(shù)時使用的一般是方窗或漢明窗。對語音信號進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)發(fā)濁音時，盡管聲道有若干個共振峰，但由于聲門波引起譜的高頻跌落，所以其話音能
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