【導(dǎo)讀】的最直接﹑最方便的和最有效的工具。人機(jī)對(duì)話意味著計(jì)算機(jī)應(yīng)該具有語(yǔ)音輸入。別是語(yǔ)音信號(hào)處理的理論和技術(shù)，都具有特別重要的作用。及到通信和電子系統(tǒng)，信號(hào)和信息處理系統(tǒng)等具體的應(yīng)用領(lǐng)域。起在通信網(wǎng)中傳輸，也易于進(jìn)行加密傳輸，因此，數(shù)字語(yǔ)音也是主要研究方向。和一般的數(shù)字與信號(hào)的處理相類似，其。在時(shí)域內(nèi)，這就是各種短時(shí)處理技術(shù)的方法，如。第三第四章主要是介紹如何將本不平穩(wěn)的語(yǔ)音信號(hào)轉(zhuǎn)換為平穩(wěn)的語(yǔ)音信號(hào)，第六章是對(duì)MATLAB的一些基本介紹和程序上的運(yùn)用。安機(jī)關(guān)破案等國(guó)家安全事務(wù)有重要應(yīng)用。根據(jù)聲帶振動(dòng)與否，語(yǔ)音可分為濁音和清音兩大類。氣流經(jīng)過(guò)口腔的唇齒部分，如果引起湍流。統(tǒng)稱清音，有時(shí)也稱為無(wú)聲音。的聲道諧振特性可用時(shí)變數(shù)字濾波器來(lái)模擬。數(shù)字濾波器的頻率響應(yīng)受到一些參數(shù)的控制。音這樣一些音的聲道傳輸函數(shù)中是包含有限零點(diǎn)的。一種解決問(wèn)題的方法是在聲

　　

【正文】 模擬和數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)和分析。 MATLAB 語(yǔ)言的另一個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)就是便于學(xué)習(xí)，容易掌握。一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)初學(xué)者可在幾十分鐘內(nèi)學(xué)會(huì)并掌握它的基本操作命令，進(jìn)而就可以解決一些比較煩瑣的數(shù)學(xué)運(yùn)算問(wèn)題，如矩陣求逆。由于 MATLAB 給使用者提供 了極為豐富的，現(xiàn)成的數(shù)學(xué)工具，因此使用者無(wú)須掌握很復(fù)雜的編程技巧，如排隊(duì)，指針，堆棧等等。另外， MATLAB 本身提供了十分明確，十分詳細(xì)的聯(lián)機(jī)幫助文件，便于使用者進(jìn)行自學(xué)，而無(wú)須依賴教師指導(dǎo)。 VC中 mex程序的建立和設(shè)置 一個(gè) mex程序?qū)嶋H上就是一個(gè)特別的 dll，它的輸出函數(shù)為 mexFunction。 那么在 VC 中就可用 Project Wizard 建立一個(gè) DLL 工程，并為其指定輸出函數(shù)為mexFunction。 1. 建立新的 DLL工程 啟動(dòng) VC，選擇菜單 File/New,在 Projects 頁(yè)面中選擇 MFC AppWizard(DLL),輸入路徑名和工程名，并單擊 OK 按鈕。這里將工程命名為 mextest。 2. 設(shè)定輸出函數(shù) AppWizard 將會(huì)自動(dòng)生成如下幾個(gè)文件： * * * * 需要 中指定該 DLL 文件的輸出函數(shù)，也就是 mexFunction。為此，在 VC 的 Workspace 欄中，單擊“ FileView” 屬性頁(yè)，展開(kāi)“ Sourse Files”欄，打開(kāi)文件 ，將其內(nèi)容進(jìn)行編譯，在“ Exports” 后面加入mexFunction 一行。 3. 環(huán)境設(shè)置 由于再編譯和連接 mex程序的時(shí)候，需要用到 MATLAB 提供的若干頭文件和庫(kù)文件，因此應(yīng)該對(duì)這些文件的路徑進(jìn)行指定。在 MATLAB6 以前的版本中，沒(méi)有提供必要的庫(kù)文件，只提供了必要的 def 文件，必須由用戶自己用 lib命令手工將def 文件轉(zhuǎn)換為 lib 文件，步驟比較麻煩。在 MATLAB6 中，則直接提供 lib 文件，不需要用戶生成了。 MATLAB 對(duì)于不同版本的編譯器提供了不同 的庫(kù)文件，分別放在不同的目錄中。對(duì)于 VC6 而言，庫(kù)文件在： %MATLAB%\extern\lib\win32\Microsoft\msvc60 因此，需要將這兩個(gè)目錄加入到 VC 的搜索路徑中。通過(guò)選擇菜單Tools/Options,打開(kāi)選項(xiàng)對(duì)話框，在 Directories 屬性頁(yè)中，單擊 Include files，在列表中添入 MATLAB 頭文件的目錄，單擊 Library files，在列表中添入 MATLAB 庫(kù)文件的目錄。 4. 工程設(shè)置 庫(kù)文件的搜索路徑指定了，還需要指定具體要連接哪些庫(kù)文件。通過(guò)選擇菜單Project/Settings，打開(kāi)工程對(duì)話框，在 Link 屬性頁(yè)中，找到 Object/library modules 編譯框，加入下面內(nèi)容： 當(dāng)然，如果 mex 程序還用到其它的庫(kù)文件，不管是 MATLAB 的，還是 Windows系統(tǒng)的，或是自己編制的，都應(yīng)添加在這個(gè)編輯框里。 在 VC環(huán)境中調(diào)試 mex程序 為了對(duì) mex 程序進(jìn)行更全面的跟蹤調(diào)試，可以用 VC 的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境。由于mex 程序是一個(gè) DLL，這 就需要特別的調(diào)試辦法。 為了便于調(diào)試，編制 mex 程序最好按照上節(jié)的方法，在 VC中以 Debug 方式建立，要通過(guò)以下步驟進(jìn)行調(diào)試。 首先，通過(guò)菜單 Project/Settings,打開(kāi)工程選項(xiàng)對(duì)話框， Debug 屬性頁(yè)中，找到編輯框 Executable for debug session, 在這里輸入 的完整路徑名 ，接著在 mex 程序的源程序中選則合適的位置設(shè)置斷點(diǎn)。 最后，按 F5 鍵運(yùn)行程序，就可以開(kāi)始調(diào)試。實(shí)際上， F5 所啟動(dòng)的程序是，此時(shí)會(huì)啟動(dòng)一個(gè)新的 MATLAB 進(jìn)程。在 MATLAB 窗口中輸入 exit 命令，即可退出本次調(diào)試工作。或者也可以通過(guò) VC 的菜單命令，強(qiáng)行中止調(diào)試工作，也會(huì)關(guān)閉 MATLAB， VC返回編輯狀態(tài)。 MATLAB界面設(shè)置 MATLAB 是一種腳本語(yǔ)言，與 Visual Basic 類似，不僅可以解釋并執(zhí)行用戶的數(shù)值計(jì)算程序，在命令行方式下進(jìn)行工作，還可以在腳本程序下生成圖形界面，使得應(yīng)用程序的界面更為友好，處理功能更為強(qiáng)大。 關(guān)于界面設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)只是做了簡(jiǎn)單的講述，具體方法如下： 使用 Uicontrol函數(shù)就可以建立起各種控制框，它也是一種對(duì)象，稱為用戶控制框?qū)ο螅c坐標(biāo)對(duì)象一樣，屬于第二層對(duì)象 。 Uicontrol 函數(shù)的功能就是建立各種控制框，其用法是： H=Uicontrol (p1,v1,p2,v2,p3,v3,…………………………………….)。 p1,p2,p3 為用戶菜單的對(duì)象屬性，而 v1,v2,v3 等則為相應(yīng)的屬性值，弄清楚個(gè)屬性和屬性值才能正確的使用 Uicontrol 函數(shù)。 H 為用戶菜單的句柄。 版本用戶控制框?qū)ο蟮母鞣N屬性如下 ： backgroundcolor callback foregroundcolor max min position string value parent visible style:[pushbutton |radiobutton| checkbox| edit| text| slider| frame| popumenu] buttondownf clipping[on off] units 在用戶控制框的各項(xiàng)對(duì)象屬性中， style 和 callback 是最基本的，最重要的。 Style(類型 )： 此屬性用一個(gè)字符串來(lái)指定控制框的類型，屬性值共有 8 個(gè)：[{pushbutton}{radiobutton}{checkbox}{edit}{text}{sildre}{frame}{popupmenu}],其含義依次為按扭，無(wú)線按扭，檢查框，編輯框，文本框，滑標(biāo)，彈出式菜單，缺省類型為按扭。按扭可以簡(jiǎn)化為 push，它應(yīng)用的最為廣泛，按一下按扭執(zhí)行某一種特定的操作。彈出式菜單可以化簡(jiǎn)為 Popup，它需要事先 規(guī)定幾種操作，然后使用鼠標(biāo)來(lái)選擇。編輯框提供了使用鍵盤來(lái)輸入字符串的功能。文本框的功能是進(jìn)行說(shuō)明。滑標(biāo)的外型和作用類似于一個(gè)電位器，它可以完成數(shù)據(jù)的微調(diào)。邊框的作用比較簡(jiǎn)單，基本上是用來(lái)給控制框劃定一個(gè)區(qū)域。檢查框和無(wú)線按扭的作用比較接近，都是用來(lái)在兩個(gè)狀態(tài)下進(jìn)行切換，或在一組選項(xiàng)中選擇一項(xiàng)。 Callback(回應(yīng) ): 回應(yīng)的屬性值為一個(gè)字符串，它代表著執(zhí)行某種特定的操作，這與用戶菜單的回應(yīng)是完全一樣的。一般控制框的回應(yīng)多為調(diào)用某個(gè) M 函數(shù)來(lái)完成某種操作。 Backgroundcolor（背景色）背 景色用來(lái)指定某個(gè)控制框的背景顏色。 Foregroundcolor（前景色）前景色用來(lái)指定某個(gè)控制框的前景顏色。 Horizontalalignment（水平位置）它規(guī)定了沿水平方向各種控制框采用的對(duì)齊方式，它的屬性值有三個(gè) [{left}{center}{right}],其含義依次為左對(duì)齊，中間對(duì)齊，右對(duì)齊，缺省值是中間對(duì)齊。 Position（位置）位置的屬性值為向量 [{left}{bottom}{width}{height}]。 String（字符串）字符串屬性在按扭，無(wú)線按扭，檢查框和彈出式菜單中用來(lái) 添加標(biāo)志，而在編輯框中則代表著返回的字符串。 Value（ 數(shù)值 ） 數(shù)值屬性用在滑標(biāo)，無(wú)線按扭，檢查框等類型的控制框內(nèi)，來(lái)返回特定的數(shù)值。 Max（最大值） Min （最小值） Userdata（用戶數(shù)據(jù)）按鈕式界面（控制框界面）的設(shè)計(jì)方法是很靈活的，但是一般都采用函數(shù)遞歸調(diào)用的方式，即使用一個(gè) M 函數(shù)來(lái)調(diào)用自己。掌握按鈕式界面設(shè)計(jì)方法的最好方式是對(duì)現(xiàn)成的程序進(jìn)行模仿，然后根據(jù)自己的具體需求來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。典型的按鈕式界面的 M 函數(shù)為 ,讀者可以在 MATLAB 的demos 子目錄。 應(yīng)用程序的啟動(dòng)屏幕 在此 我使用了 figure 函數(shù)來(lái)建立一個(gè)新的圖形窗口并返回一個(gè)整數(shù)句柄。同時(shí)對(duì)圖形窗口的若干屬性進(jìn)行設(shè)定（不采用缺省值）。 name 屬性可以設(shè)定圖形窗口的名稱，該名稱位于圖形窗口的左上角。 Units 屬性可以確定圖形窗口的尺寸單位， position 屬性可以表明圖形窗口的具體位置和大小。 Color 屬性可以指定圖形窗口的背景顏色。并且將啟動(dòng)屏幕程序以一個(gè)函數(shù)（ function []=wele(action)）的形式存放，這樣如果要對(duì)程序進(jìn)行修改則只修改此函數(shù)即可。具體的代碼如下： H0=figure(39。name39。,39。歡迎您！ 39。,39。num39。,39。off39。,... 39。units39。,39。normal39。,39。position39。,[.2 .2 .7 .7],... 39。color39。,[ ])。 其整體代碼可參見(jiàn)附錄。如果要改變啟動(dòng)界面的保持時(shí)間只要修改 pause()，改變其中的 秒即可， 秒為保持時(shí)間。 關(guān)于一級(jí)界面的生成： 我們可以先鍵入“進(jìn) 入”，則進(jìn)入次級(jí)界面。主界面運(yùn)行效果如下圖： 關(guān)于二級(jí)界面的生成 我們點(diǎn)擊啟動(dòng)屏幕中的“進(jìn)入”后，便 可進(jìn)入二級(jí)界面。二級(jí)界面如下圖： 生成二級(jí)界面的源代碼參見(jiàn)附錄。在生成界面中， N 表示我們要運(yùn)算的階數(shù)，W 表示給定的功率譜樣點(diǎn)。當(dāng)我們鍵入 N 的數(shù)值和 W 的數(shù)值后，點(diǎn)擊“進(jìn)入” 便可得到一組數(shù)據(jù)。其中， apk 即為我們所要求的濾波器的系數(shù)， q[n]表示 W 所給定的功率譜樣點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的功率譜值。有了這一組數(shù)據(jù)結(jié)果，我們就可對(duì)語(yǔ)音信號(hào)做進(jìn)一步的處理。 MATLAB調(diào)用 C語(yǔ)言 在 MATLAB 中編寫大型復(fù)雜計(jì)算的同學(xué)都會(huì)有這樣的經(jīng)驗(yàn)，就是很多MATLAB 程序的運(yùn)行速度特 別慢。因?yàn)?MATLAB 是一種腳本語(yǔ)言，它是解釋執(zhí)行的，程序中所有的變量都用 mxArry 來(lái)實(shí)現(xiàn)，為了保證代碼的通用性，就不得不犧牲其速度，這就是腳本語(yǔ)言的問(wèn)題。 MathWorks 公司在這方面做了大量的工作，利用 mcc 命令就可以將大部分 .m程序編譯為動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)。然而實(shí)踐證明，自動(dòng)編譯對(duì)程序運(yùn)行速度的提高往往是有限的，在某些極端的情況下，甚至?xí)档推渌俣?。此時(shí)，更為有效的方法就是直接用 C/Fortran 編制可執(zhí)行程序，供MATLAB 調(diào)用，只有這樣，程序的運(yùn)行速度才能得到本質(zhì)的提高。 MATLAB 可執(zhí)行程序 mex 所謂 mex ,是 MATLAB Executable 的縮寫，即 MATLAB 可執(zhí)行程序。在Windows 環(huán)境中，它是擴(kuò)展名為 DLL 的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)，符合 MATLAB 的調(diào)用格式，可以在 .m 程序中直接調(diào)用。 Mex 程序是通過(guò) C/Fortran 得到的，而編譯器就是MATLAB 提供的命令： mex。 mex 程序作為動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)，有唯一的輸出函數(shù)，名為 mexFunction。也就是說(shuō)，所有的 mex 程序 ,它們的輸出函數(shù)都是 mexFunction，而不是函數(shù)或文件名。不同的 mex 程序，只能通過(guò)其文件名加以區(qū)分，同時(shí) MATLAB 也提供了一組用于 mex 程序的應(yīng)用程序接口。 mex 程序必須包含頭文件 ,而且其中必須有一個(gè)函數(shù) mexFunction。除此之外，與其它 C 程序并沒(méi)有什么特別的地方。由于 mex 程序是不能脫離MATLAB 單獨(dú)運(yùn)行的。因此沒(méi)有也不需要 main 或 winmain 等入口函數(shù)，只要有mexFunction 即可。 本設(shè)計(jì)選用了 Levinson— Durbin算法，因?yàn)樗芸焖贉?zhǔn)確的對(duì) YuleWslker方程求解。我用 C 語(yǔ)言對(duì)算法進(jìn)行了編程，在此我先對(duì)該程序中字母所表示的意義做一下說(shuō)明。 N 表示我們所要求的運(yùn)算階數(shù)， W 表示所取的采樣點(diǎn)， q 表示功率譜， p 表示 10logq。 程序如下： include //預(yù)編譯語(yǔ)句 // main() {int m,i,x,k,n,p,r。 //定義變量 // float t,s。 //定義 t， s為實(shí)型 // float xx[50],a[50][50],b[50][50],o2[50],w[50]。 //xx[m]表示自相關(guān)序列， a[p][k]表示二階線性濾波器系數(shù)， o2[i]表示最小均方誤差 // float P[50],q[50]。 printf(\nplease input the N:)。 //輸入運(yùn)算階數(shù) N// scanf(%d,amp。n)。 //輸入為十進(jìn)制 // printf(\n)。 printf(please input the orde