【正文】 黑白程度，形成了個(gè)同的紋 路， 稱(chēng)之為 “ 聲紋”，它因人而異，即不同講話(huà)者語(yǔ)譜 圖的聲紋是不同的。因而可以利用 聲紋 鑒別不問(wèn)的講話(huà)人 。 這與不向的人有不同的指紋，根據(jù)指紋可以區(qū)別不同的人是一個(gè)道理。雖然對(duì)采用語(yǔ)譜圖的講活人識(shí)別技術(shù)的可靠性過(guò)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 [17]。 圖 4 3 是用 Mtalab 繪制的一 個(gè)寬帶語(yǔ)譜圖，其中橫抽坐標(biāo)為時(shí)間，縱軸坐標(biāo)為頻率， 語(yǔ)句 內(nèi)容為 “ 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院”， 它的發(fā)音在 圖 下方以音標(biāo)表示。同時(shí)給出了相應(yīng)的語(yǔ)音的時(shí)域波形。語(yǔ)譜圖中的花紋有橫扛 (Bar)、亂紋和豎直條等。橫杠是與時(shí)間 軸 平行的幾條深黑色帶紋，它們相應(yīng)于短時(shí) 譜 中的幾個(gè)凸出點(diǎn)，也就是共振峰。從橫扛對(duì)應(yīng)的頻率和寬度可以確定相應(yīng)的共振峰頻率和帶寬。在一個(gè)語(yǔ)音段的 語(yǔ)譜 圖中，有沒(méi)有橫扛出現(xiàn)是判斷它是否是濁音的重要標(biāo)志 。豎 直條 (又 叫沖直條 )是 語(yǔ)譜圖 中出現(xiàn)與時(shí)間軸垂直的一條窄黑條?；?Matlab 的聲信號(hào)采集與譜分析設(shè)計(jì) 作者： 尹青山 第 18 頁(yè) 共 22 頁(yè) 每個(gè)豎直條相當(dāng)于一個(gè)基音，條紋的起點(diǎn)相當(dāng)于聲門(mén)脈沖的起點(diǎn)，條紋之間的距離 表示 基音周 期。條紋越密表示越音頻率越高。 圖 4 3 棗莊學(xué)院語(yǔ)譜圖 基于 Matlab 的聲信號(hào)采集與譜分析設(shè)計(jì) 作者： 尹青山 第 19 頁(yè) 共 22 頁(yè) 第 5章 圖形用戶(hù)界面制作 圖形用戶(hù)界面是指由窗口、菜單、對(duì)話(huà)框等各種元素組成的用戶(hù)界面。在這種用戶(hù)界面中，用戶(hù)的操作既形象生動(dòng)，又方便靈活，所以當(dāng)今絕大部分開(kāi)發(fā)環(huán)境與應(yīng)用程序都采用圖形用戶(hù)界面，許多流行的開(kāi)發(fā)工具 也 都可以進(jìn)行圖形用戶(hù)界面的設(shè)計(jì)。 MATLAB 作為功能強(qiáng)大的科學(xué)計(jì)算軟件，同樣也 提供了一套可視化的創(chuàng)建圖形窗口的工具 ，本設(shè)計(jì)利用 MATLAB 所提供的圖像用戶(hù)界面（ GUI），實(shí)現(xiàn)一個(gè)可視的面向?qū)ο蟮牟僮鹘缑?[18]。 窗口界面的實(shí)現(xiàn)過(guò)程 該系統(tǒng)界面的設(shè)計(jì)主要是利用 MATLAB 所提供的 GUI（ Graph User Interface）向?qū)гO(shè)計(jì)控件而完成的，該向?qū)Э梢詫?shí)現(xiàn)多種控件的設(shè)計(jì)，給用戶(hù)提供了一種友好的交互方式，同時(shí)也給操作帶來(lái)很多方便。圖形用戶(hù)界面 GUI 是包含圖形對(duì)象（如圖形窗口、菜單、控件、文本）的用戶(hù)界面，用戶(hù)以某種方式選擇或者激活 這些對(duì)象會(huì)發(fā)生變化或引起動(dòng)作。 （ 1）啟動(dòng) GUI 的方法 啟動(dòng)圖形用戶(hù)界面的方法有很多種，例如可以利用工具欄上的命令按鈕，也可以采用菜單和命令的方式。在本人設(shè)計(jì)的案例中采用的是命令方式：在命令窗口直接輸入 guide命令，彈出的窗口如 圖 5 1所示： 圖 5 1 為啟動(dòng) GUI 界面彈出的窗口 基于 Matlab 的聲信號(hào)采集與譜分析設(shè)計(jì) 作者： 尹青山 第 20 頁(yè) 共 22 頁(yè) 在彈出的 guide quick start 窗口中選擇 create new gui 選項(xiàng)卡里面地 Blank GUI 選項(xiàng)，這樣就可以進(jìn)入圖形用戶(hù)界面來(lái)設(shè)計(jì)我們的系統(tǒng)靜態(tài)界面 ，如下 圖5 2 所示： 圖 5 2 為系統(tǒng)靜態(tài)界面 上圖就是 Guide 提供的圖形界面設(shè)計(jì)工具集，在此界面下就可以利用控件組件、文本菜單、排列工具等對(duì)系統(tǒng)的界面進(jìn)行設(shè)計(jì)。 當(dāng)靜態(tài)界面設(shè)計(jì)完成以后，對(duì)該界面進(jìn)行保存，此時(shí) Guidie 將自動(dòng)生成兩個(gè)發(fā)布文件，分布是 .fig 文件和 .m 文件 [19]。 Fig 文件：該文 件包括圖形窗口及其所有后裔的完全描述，包括所有對(duì)象的屬性值。 Fig 文件是一個(gè)二進(jìn)制文件，調(diào)用 hgsave 命令或界面設(shè)計(jì)編輯器的file 菜單 save 選項(xiàng)保存圖像窗口時(shí)將產(chǎn)生該文件。 Fig 文件最有用的地方之一就是對(duì)象句柄的保存和引用，可以使用 open、 openfig 和 hgload 命令打開(kāi)一個(gè)后綴為 .fig 的文件。 M 文件：該文件包括 GUI 設(shè)計(jì)、控制函數(shù)以及為子函數(shù)的用戶(hù)控件回調(diào)函數(shù)，主要用于控制 GUI 展開(kāi)時(shí)的各種特征。這個(gè) M 文件可以分為 GUI 初始化和回調(diào)函數(shù)兩個(gè)部分，用戶(hù)控件的回調(diào)函數(shù)根據(jù)用戶(hù)與 GUI 的具體交互 方式分別調(diào)用。 基于 Matlab 的聲信號(hào)采集與譜分析設(shè)計(jì) 作者： 尹青山 第 21 頁(yè) 共 22 頁(yè) 用戶(hù)界面 本設(shè)計(jì)中用戶(hù)界面，大體分為信號(hào)輸入 模塊 ，原始信號(hào)顯示 模塊 ，頻譜分析 模塊 ，經(jīng)典譜分析 模塊 和現(xiàn)代譜分析 模塊 四 部分。 經(jīng)典譜分析模塊包含直接法、間接法、 Welch法和 Bartlett法四個(gè)小模塊?，F(xiàn)代譜分析模塊則包括 Burg法和自相關(guān)法兩個(gè)小模塊。 根據(jù)不同的信號(hào)來(lái)源，界面主要采用兩 種 不同 輸入方式。一種 信號(hào)來(lái)源 是由串口實(shí)時(shí)采集到的信號(hào)，把該信號(hào)作為一種輸入方式。然后點(diǎn)擊打開(kāi)串口，串口開(kāi)始讀取數(shù)據(jù)同時(shí)把數(shù)據(jù)保存在 D盤(pán)下的一個(gè)文件中。接著關(guān)閉串口，點(diǎn)擊打開(kāi)按鈕，即可讀回由串口實(shí)時(shí)采集到的聲信 號(hào)數(shù)據(jù)。 打開(kāi)文件的 同時(shí) 首先在坐標(biāo)軸中會(huì)顯示原始信號(hào)波形。 其次 點(diǎn)擊頻譜分析按鈕，坐標(biāo)軸會(huì)顯示信號(hào)的幅度譜。 最后 就是功率譜分析部分， 用到了八 種方法 ，分別是 經(jīng)典 功率譜估計(jì)中的直接法 、間接法、 welch法 、 barlett法， 以及 現(xiàn)代功率譜估計(jì)中 AR模型法的 Burg算法和自相關(guān)算法 。 圖 5 3為輸入信號(hào)為串口接收的數(shù)據(jù)的界面。 另一種信號(hào)來(lái)源是打開(kāi) mat文件中已存的兩個(gè)不同頻率疊加的聲音信號(hào)，把該信號(hào)作為一種輸入方式。 然后點(diǎn)打開(kāi)按鈕，在打開(kāi)文件名的同時(shí)首先會(huì)在坐標(biāo)軸中顯示原始信號(hào)波形。其他的操作如上第一種方式。 圖 5 4為輸入信號(hào)為mat文件中已存的信號(hào) [20]。 圖 5 3 輸入信號(hào) 為串口接收的數(shù)據(jù)界面 基于 Matlab 的聲信號(hào)采集與譜分析設(shè)計(jì) 作者： 尹青山 第 22 頁(yè) 共 22 頁(yè) 圖 5 4 輸入信號(hào)為 mat 文件已存 的數(shù)據(jù) 基于 Matlab 的聲信號(hào)采集與譜分析設(shè)計(jì) 作者： 尹青山 第 23 頁(yè) 共 22 頁(yè) 參 考 文 獻(xiàn) [1]胡航．語(yǔ)音信號(hào)處理【 M】．哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 2022 [2]樊昌信．通信原理【 M】北京：國(guó)防工業(yè)出版社， 2022 [3]張旭東 ,陸明泉 .離散隨機(jī)信號(hào)處理 [M].北京 :清華大學(xué)出版社 ,~38 [4]宋 寧 ,關(guān)華 .經(jīng)典功率譜估計(jì)及其仿真 [M].現(xiàn)代電子技術(shù) ,2022,~26 [5]楊述斌， 數(shù)字信號(hào)處理實(shí)踐教程 .武漢：華中科技大學(xué)出版社， 2022 [6]維納 . .數(shù)字信號(hào)處理（ MATLAB版） [M].西安 :西安交通大學(xué)出版社 .2022 [7]皇甫堪，陳建文，樓生強(qiáng) .現(xiàn)代信號(hào)數(shù)字處理 [M].北京 :電子工業(yè)出版社，~225 [8]金連文 ,韋崗 .數(shù)字信號(hào)處理簡(jiǎn)明教 [M].北京 :清華大學(xué)出版社 ,~123 [9]朱學(xué)芳，徐建平．計(jì)算機(jī)語(yǔ)音信號(hào)處理與語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng) [J]．南京郵電學(xué)院學(xué)報(bào)， 1998，18(5— 6)： 113— 11 [10]周淵，王炳和，劉斌勝．基于 MATLAB 的噪聲信號(hào)采集和分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)【 J】．噪聲控制． 2022(7)： 5254． [11]John Digital Spectrum Analysis of Periodic Signals[J].Audio and Electroacoust,~102 [12]張志涌，精通 MATLAB 北京航空航天大學(xué)出版社， 2022 [13]丁玉美．高西全．?dāng)?shù)字信號(hào)處理【 M】．西安電子科技大學(xué)出版社， 2022 [14]張威． MATLAB 基礎(chǔ) 與編程入門(mén)【 M】．西安電子科技大學(xué)出版社， 2022 [15]林福宗．多媒體技術(shù)基礎(chǔ)【 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