【導(dǎo)讀】計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院。語(yǔ)音信號(hào)處理是研究

　　

【正文】 z(b,1,512)。 f1=filter(bz,az,x1)。 figure(2) subplot(2,1,1) plot(t,x1)。 axis([0 1202000 1 1])。 title(39。加隨機(jī)噪聲后濾波前語(yǔ)音信號(hào)時(shí)域波形 39。) subplot(2,1,2) 24 plot(t,f1)。 axis([0 1202000 1 1])。 title(39。加隨機(jī)噪聲后語(yǔ)音濾波后信號(hào)時(shí)域波形 39。)。 F0=fft(f1,1024)。 f=fs*(0:511)/512。 figure(3) y2=fft(x1,1024)。 subplot(2,1,1)。 plot(f,abs(y2(1:512)))。 %畫出濾波前的頻譜圖 title(39。加隨機(jī)噪聲后語(yǔ)音濾波前信號(hào)頻譜波形 39。) xlabel(39。Hz39。)。 ylabel(39。fuzhi39。)。 subplot(2,1,2) plot(f,abs(F0(1:512)))。%畫出濾波后的頻譜圖 title(39。加隨機(jī)噪聲后語(yǔ)音濾波后信號(hào)頻譜波形 39。) xlabel(39。Hz39。)。 ylabel(39。fuzhi39。)。 figure(4) f2=filter(bz,az,y)。 subplot(2,1,1) plot(t,y)。 axis([0 1202000 1 1])。 title(39。加正弦噪聲語(yǔ)音濾波前時(shí)域波形 39。)。 subplot(2,1,2) plot(t,f2)。 axis([0 1202000 1 1])。 title(39。加正弦噪聲語(yǔ)音濾波后時(shí)域波形 39。)。 F0=fft(f2,1024)。 f=fs*(0:511)/512。 figure(5) y2=fft(y,1024)。 subplot(2,1,1)。 plot(f,abs(y2(1:512)))。 %畫出濾波前的頻譜圖 25 title(39。加正弦噪聲語(yǔ)音濾波前頻譜波形 39。) xlabel(39。Hz39。)。 ylabel(39。fuzhi39。)。 subplot(2,1,2) plot(f,abs(F0(1:512)))。 %畫出濾波后的頻譜圖 title(39。加正弦噪聲語(yǔ)音濾波后頻譜波形 39。) xlabel(39。Hz39。)。 ylabel(39。fuzhi39。)。 figure(6) subplot(2,1,1)。 plot(x)。 title(39。原始信號(hào)波形圖 39。)。 subplot(2,1,2)。 plot(t,f1)。 axis([0 1202000 1 1])。 title(39。加隨機(jī)噪聲后語(yǔ)音濾波后信號(hào)波形圖 39。)。 figure(7) subplot(2,1,1)。 plot(x)。 title(39。原始信號(hào)波形圖 39。)。 subplot(2,1,2)。 plot(t,f2)。 axis([0 1202000 1 1])。 title(39。加正弦噪聲語(yǔ)音濾波后信號(hào)波形圖 39。)。 end 程序運(yùn)行可以聽到聲音 ， 得到的結(jié)果分別圖 412 和圖 413 所示 ： 26 27 圖 49隨機(jī) 噪聲濾波 28 圖 410 正弦噪聲濾波 29 圖 411 原始信號(hào)與濾波后信號(hào)對(duì)比 30 總結(jié) 本設(shè)計(jì)采用了高效快捷的開發(fā)工具 —— MATLAB，實(shí)現(xiàn)了語(yǔ)音信號(hào)的采集，對(duì)語(yǔ)音信號(hào)加噪聲及設(shè)計(jì)濾波器濾除噪聲的一系列工作 。 從頻率響應(yīng)圖中可以看出 :低通 IIR 濾波器具有單調(diào)下降的幅頻特性，通帶內(nèi)是平滑的。 窗設(shè)計(jì)的 FIR 濾波器的頻率特性幾乎在任何頻帶上都比 低通 IIR 濾波器的頻率特性好， 過(guò)渡帶也比較小， 只是 窗設(shè)計(jì)的濾波器下降斜度較小對(duì) 語(yǔ)言 的過(guò)渡失真進(jìn)行了補(bǔ)償 。設(shè)計(jì) 初步完成了設(shè)計(jì)任務(wù)，由于本人能力有限，還存在許多不足的地方，比如濾波器的設(shè)計(jì)種類還比較單一，沒有做更多的濾波效果比較等。在以后的工作和學(xué)習(xí)中會(huì)更加努力來(lái)完善設(shè)計(jì)任務(wù)。 同時(shí) 經(jīng)過(guò)這么一次課程設(shè)計(jì)，我感 覺感觸特別多，也學(xué)到了很多東西。 首先，為了完成這次的課程設(shè)計(jì)，雖然在課堂上學(xué)了不少關(guān)于數(shù)字信號(hào)處理的知識(shí)，也懂得一些諸如采樣， FFT，頻譜分析之類的知識(shí)，但是一到實(shí)際，要拿我們自己的一段音頻信號(hào)進(jìn)行分析，頓時(shí)傻眼了，不知從何下手，加上對(duì) MATLAB 這個(gè)軟件的不熟悉，開始時(shí)完全不知道怎么做。但是人總是會(huì)在絕境中成長(zhǎng)，為了做好它，我在圖書館翻閱了很多有關(guān)這次設(shè)計(jì)的參考書，同時(shí)也上網(wǎng)找了好多相關(guān)的資料，對(duì)這些參考書和資料的有關(guān)內(nèi)容都做了認(rèn)真的分析，了解了一些基本理論和 MATLAB 函數(shù)的用法。這一個(gè)過(guò)程，我認(rèn)為， 是我學(xué)到東西最多的地方， 一個(gè)從無(wú)到有的過(guò)程。 其次，通過(guò)本次的實(shí)驗(yàn)，使我們對(duì)一些實(shí)際信號(hào)的采集，抽樣數(shù)字化，信號(hào)的處理，波形以及頻譜的顯示，頻譜分析等有一個(gè)系統(tǒng)的掌握和理解。同時(shí)可以看到濾波器在語(yǔ)音處理的重要性，學(xué)到了很多濾波器的設(shè)計(jì)方法，原先在課本上學(xué)到了切比雪夫和巴特沃茲濾波器的設(shè)計(jì)，但是學(xué)的僅僅是理論而已，對(duì)于設(shè)計(jì)沒有任何概念，也即不會(huì)做。經(jīng)過(guò)這一次課程設(shè)計(jì)之后，我不僅僅對(duì)低通 IIR 濾波器和窗函數(shù)設(shè)計(jì) FIR 濾波器的理論知識(shí)有了較深的理解，而且對(duì)這些濾波器的設(shè)計(jì)也知道了不少，這一個(gè)很大的收獲。同時(shí) ，因?yàn)檎麄€(gè)設(shè)計(jì)都是在MATLAB 這個(gè)平臺(tái)下完成的，這不得不驅(qū)使我去學(xué)習(xí) MATLAB 這個(gè)軟件，因此我對(duì) MATLAB 這個(gè)軟件有了進(jìn)一步的了解，學(xué)了會(huì)用 MATLAB 對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析和處理。通過(guò)綜合運(yùn)用數(shù)字信號(hào)處理的理論知識(shí)進(jìn)行頻譜分析和濾波器設(shè)計(jì)，通過(guò)理論推導(dǎo)得出相應(yīng)結(jié)論，再利用 MATLAB 作為編程工具進(jìn)行計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)，從而加深了對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，建立概念。對(duì)以前在課本上所學(xué)的東西有了更深入的理解和掌握。同時(shí)在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到許多問題都是在平時(shí)的過(guò)程中所未接觸到的，尤其是在使用 MATLAB 的相關(guān)程序?qū)φZ(yǔ)音信號(hào)的 錄制和處理的函數(shù)都需要我們自己去查找資料，這加強(qiáng)了我們的動(dòng) 手能力和自覺性，鞏固和運(yùn)用在數(shù)字信號(hào)處理課程中所學(xué)的理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能，掌握最基本的數(shù)字信號(hào)處理的理論和方法，提高了自己的發(fā)現(xiàn)問題， 31 分析問題和解決問題的能力。 再次，在做實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中會(huì)遇到很多的困難，在困難面前不要放棄，只要有細(xì)心和耐心，堅(jiān)持下去會(huì)達(dá)到想要的設(shè)計(jì)結(jié)果。畢竟這是第一次設(shè)計(jì)一個(gè)這個(gè)大的課程設(shè)計(jì)，而且設(shè)計(jì)軟件也不熟悉，因此過(guò)程中遇到困難是不可避免的，重要的是遇到困難了，不放棄，敢于面對(duì)困難，我一直認(rèn)為，我遇到的每一個(gè)困難都是我學(xué)到新知 識(shí)的一個(gè)機(jī)會(huì)，因此我從不害怕困難。當(dāng)然，也還有一些問題我經(jīng)過(guò)了很長(zhǎng)時(shí)間的思考也沒有解決，這些在上文中已經(jīng)詳述過(guò)了。希望老師能給我解決。 最后，無(wú)論做什么樣的實(shí)驗(yàn)，都需要要有一定的理論知識(shí)作為基礎(chǔ)，同時(shí)通過(guò)這次實(shí)驗(yàn)，我對(duì)于以前所學(xué)的數(shù)字信號(hào)處理知識(shí)有了更深的理解。比如采樣，離散傅立葉變換，濾波器等等，這些在課堂上學(xué)習(xí)的時(shí)候總感覺很難理解，實(shí)際自己去設(shè)計(jì)了一回，理解就深了，理論加上實(shí)踐才是最好的學(xué)習(xí)方法。 32 參考文獻(xiàn) [1](美 ) 維納? 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G?普羅克斯 .數(shù)字信號(hào)處理 [M].西安：西安交通大學(xué)出版社， 2020： 8896 [2]黃文梅，熊桂林，楊勇 .信號(hào)分析與處理 [M].長(zhǎng)沙：國(guó)防科技大學(xué)出版社， 2020： 104106 [3] 陳懷琛 .數(shù)字信號(hào)處理教程 [M].北京：電子工業(yè)出版社， 2020： 8386 [4] 程佩青 .數(shù)字信號(hào)處理教程（第二版 )[M].北京：清華大學(xué)出版社， 2020： 4652 [5] 韓紀(jì)慶，張磊，鄭鐵然 .語(yǔ)音信號(hào)處理 [M].北京：清華大學(xué)出版社， 2020： 1217 [6] 易克初，田斌，付強(qiáng) .語(yǔ)音信號(hào)處理 [M].北京：國(guó)防工 業(yè)出版社， 2020： 5658 [7] 周輝，董正宏 .數(shù)字信號(hào)處理基礎(chǔ)及 MATLAB 實(shí)現(xiàn) [M].北京：北京希望電子出版社， 2020：6267 [8] 鄒理和 .語(yǔ)音信號(hào)處理 [M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社， 1985： 4245 33 致謝 在本次設(shè)計(jì) 完成之際，我要感謝身邊的每一個(gè)曾經(jīng)幫助過(guò)我的人。他們使我在此期間不會(huì)感到是一個(gè)人在奮斗，當(dāng)然我的 設(shè)計(jì) 有他們一份功勞。 首先感謝陳海燕 老師的悉心指導(dǎo)，使我受益匪淺。不僅從學(xué)習(xí)的知識(shí)方面，而且從學(xué)習(xí)的態(tài)度方面，她要 求我 們做程序要有自己的想法，并且能夠做出屬于自己的東西，在此向陳老師致以最高的敬意和衷心的感謝。 同時(shí)感謝一起奮斗的同學(xué)們，我們經(jīng)常在一塊討論我們所做的內(nèi)容，相互交流，增加知識(shí)，拓寬問題解決的渠道，使問題能夠清楚明白的解決。讓我在這個(gè)過(guò)程中感到做 課設(shè) 的快樂，我非常感謝他們。 另外感謝我的室友，在我煩惱的時(shí)候，做不下去的時(shí)候總是鼓勵(lì)我、勉勵(lì)我。使我感受到友誼的偉大之處。 最后，向所有關(guān)心過(guò)我的老師和同學(xué)致以衷心的感謝，謝謝！