【正文】 f/Hz39。 %畫出濾波后的時域圖 title(39。幅度 39。 xlabel(39。 plot(x1)。)。幅度 /dB39。 xlabel(39。 figure(1)。 %創(chuàng)建 butterworth 模擬濾波器 [Bap,Aap]=zp2tf(z,p,k)。 [N,wc]=buttord(wap,was,Ap,As,39。 %歸一化，求得數(shù)字邊緣頻率 ws=2*pi*fs/Fs。Fs=22050。 %利用函數(shù) wavread 對原始語音信號進行采樣 sound(x1,22050)。 axis([0,12020,0,])。)。原語音信號經(jīng)巴特沃茲高通濾波器濾波后的頻譜 39。axis([0,12020,0,1])。)。原語音信號濾波前的頻譜 39。 y1=fft(x1,1024)。)。f/Hz39。 %畫出濾波后的時域圖 title(39。幅度 39。 xlabel(39。 plot(x1)。)。幅度 /dB39。 xlabel(39。 figure(1)。 %創(chuàng)建 butterworth模擬濾波器 [Bap,Aap]=zp2tf(z,p,k)。 [N,wc]=buttord(wap,was,Ap,As,39。 %歸一化，求得數(shù)字邊緣頻率 ws=2*pi*fs/Fs。Fs=22050。 %利用函數(shù) wavread 對原始語音信號進行采樣 sound(x1,22050)。 axis([0,8000,0,1])。)。原始語音信號經(jīng)濾波器濾波后的 FFT波形 39。axis([0,8000,0,1])。)。原始語音信號的 FFT波形 39。 %對原始語音信號進行傅 里葉變換并進行 1024點采樣 f=Fs*[0:1023]/1024。 pause。)。輸出信號時域波形 39。)。f/Hz39。 %輸出原始語音信號的脈沖響應(yīng) title(39。 %播放濾波后的信號 pause。)。 plot(w,20*log10(abs(Hw)))。band39。 %由過渡帶決定 N的值 wn1=(fb1+fc1)/Fs。wo2=ws2wp2。ws1=2*pi*fb1/Fs。fc2=3200。 %回放原始語音信號 %pause。 function yuyin_05 [x,fs_yuyin,nbit]=wavread(39。xlabel(39。 axis([0,8000,0,1])。)。原始語音信號經(jīng)濾波器濾波后的 FFT波形 39。axis([0,8000,0,1])。)。原始語音信號的 FFT波形 39。 %對原始語音信號進行傅里葉變換并進行 1024點采樣 f=Fs*[0:1023]/1024。 pause。)。輸出信號時域波形 39。)。f/Hz39。 %輸出原始語音信號的脈沖響應(yīng) title(39。 %語音信號經(jīng)濾波器濾波 sound(y,fs_yuyin)。FIR 高通濾波器的幅頻特性 39。 figure(1)。 b=fir1(N,wc,39。 %求歸一化頻率 wo=wpws。Fs=22050。 %利用函數(shù) wavread 對原始語音信號進行采樣 %sound(x,fs)。axis([0,10000,200,10])。)。)。幅度 39。 %輸出原始語音信號經(jīng)濾波器濾波后的頻譜圖 title(39。)。幅度 39。 %輸出原始語音信號頻譜圖 title(39。 %對濾波后的信號進行傅里葉變換并進行 1024點采樣 Y=fft(y,1024)。)。f/Hz39。 %輸出原始語音信號經(jīng)濾波器濾波后的脈沖響應(yīng) title(39。幅度 39。 xlabel(39。stem(x)。 sound(y,fs_yuyin)。FIR 低通濾波器 39。 figure(1)。 %求凱澤窗函數(shù)參數(shù) N=ceil((As8)/)。 %確定技術(shù)指標(biāo) wp=2*pi*fp/Fs。 fp=1000。E:\39。頻率 /Hz39。希望在以后的道路上你們一路走好！ 在這離別之際，希望我們以后一路順風(fēng)，工作順利，老師事業(yè)順心，身體健康！ 附錄： 聲音信號的濾波程序： ： ylabel(39。這篇論文是在老師的指導(dǎo)下完成的，感謝老師這段時間給我的支持與關(guān)心，在很多方面都是老師細心的教導(dǎo)，感謝老師陪我走過的這段時間。 （ 3） 在設(shè)計過程中發(fā)現(xiàn)自己對于編程，還是存在很大的不足，本設(shè)計很多程序都是在指導(dǎo)老師幫助下完成的，自己以后的學(xué)習(xí)的還是很多。 (2) 占用內(nèi)存空間比較小。 第 七 章總結(jié) 本文對語音信號處理系統(tǒng)的設(shè)計作了詳細的介紹，采用一系列圖像分析和處理技術(shù)，實現(xiàn)了語音信號的基本處理的功能，經(jīng)過測試運行， 本設(shè)計圓滿的完成了對語音信號的讀取與打開 ； 較好的完成了對語音信號的頻譜分析，通過 fft 變換，得出了語音信號的頻譜圖；在濾波這一塊，課題主要是從 數(shù)字 濾波器入手來設(shè)計濾波器，基本實現(xiàn)了濾波 ，完成了各種濾波器的濾波效果比較 ， 與課題的要求十 分相符 。通過低通濾波器時，低通濾波后，聲音稍微有些發(fā)悶、低沉，原因是高頻分量被低通濾波器衰減。主要是部分高頻被出去，但是比較接近原始聲音。 對語音信號濾波的仿真 由于使用的是同一個原始語音信號，所以無論經(jīng) IIR 還是經(jīng) FIR 濾波器濾波后的波形都一樣。 f=Fs*(0:511)/1024。 plot(x)。 (3)利用 filter 函數(shù)對樣本信號進行濾波處理，以設(shè)計好的 IIR 濾波器為例， y=filter(bz,az,x)。F:\EWB512\39。巴特沃茲帶通濾波器 39。 ylabel(39。 axis([800,5000,20,2])。 %用雙線性變換法實現(xiàn)模擬濾波器到數(shù)字濾波器的轉(zhuǎn)換 [H,w]=freqz(bz,az)。 %選擇濾波器的最小階數(shù) [z,p,k]=buttap(N)。 %求帶寬 wo=sqrt(W1*W2)。was=[was1,was2]。wap2=2/Ts*tan(wp2/2)。 %歸一化，求得數(shù)字邊緣頻率 ws1=2*pi*fs1/Fs。%確定技術(shù)指標(biāo) Ap=1。fp2=3000。)。頻率／ Hz39。 plot(w*Fs/(2*pi),20*log10(abs(H)))。 [b,a]=lp2hp(Bap,Aap,wc)。s39。 Ts=1/Fs。 %確定技術(shù)指標(biāo) Ap=1。)。幅度 /dB39。 xlabel(39。 figure(1)。 %創(chuàng)建 butterworth 模擬濾波器 [Bap,Aap]=zp2tf(z,p,k)。 [N,wc]=buttord(wap,was,Ap,As,39。 %歸一化，求得數(shù)字邊緣頻率 ws=2*pi*fs/Fs。Fs=22050。FIR 帶通濾波器 39。 figure(1)。 b=fir1(N,wn,39。 %求凱澤窗函數(shù)參數(shù) N=ceil((rs8)/)。 wo1=wp1ws1。 wp1=2*pi*fc1/Fs。fb2=3000。FIR 高通濾波器的幅頻特性 39。 figure(1)。 b=fir1(N,wc,39。 %求歸一化頻率 wo=wpws。Fs=22050。FIR 低通濾波器 39。 figure(1)。 %求凱澤窗函數(shù)參數(shù) N=ceil((As8)/)。 %確定技術(shù)指標(biāo) wp=2*pi*fp/Fs。 設(shè)計 FIR 濾波器 低通濾波器設(shè)計 程序設(shè)計如下： fp=1000。 而不論是 IIR 濾波器還是 FIR 濾波器的設(shè)計都包括三個步驟： (1) 按照實際任務(wù)的要求，確定濾波器的性能指標(biāo)。 結(jié)果如下圖： 圖 原始信號的 FFT 后頻譜 第五章 數(shù)字濾波器的設(shè)計 和畫出其頻率響應(yīng) 三種濾 波器的性能指標(biāo) 用窗函數(shù)法和雙線性變換法設(shè)計以下三種數(shù)字濾波器，其性能指標(biāo)如下： fb=1000hz ,fc=1200hz ,最大衰減 As=100db ,最小衰減Ap=1db ； fs=4800hz,fb=5000hz, 最大衰減 As=100db ，最小衰減Ap=1db ； fb1=1200hz， fb2=3000hz ， fc1=1000hz, fc2=3200hz，最大衰減 As=100db ，最小衰減 Ap=1db ； 通過以上的 性能指標(biāo)設(shè)計出 FIR 與 IIR 兩大種不同的數(shù)字濾波器。)。k39。 %對語音號進行快速傅里葉變換 ,得出頻譜 i=i+1。 title(39。)。 [H,f]=freqz(x,1,512,fs)。 title(39。)。 subplot(2,1,1)。 %x：語音數(shù)據(jù)； fs：采樣頻率； bits：采樣點數(shù) sound(x,fs,bits)。 i=1。原始語音信號的頻譜 39。 ylabel(39。 plot(f,20*log10(abs(H)))。原始語音信號 39。 ylabel(39。 plot(n,x)。 %話音回放 N=length(x)。 [x,fs,bits]=wavread(39。 函數(shù) FFT的另一種調(diào)用格式 為 y=fft(x,N)， 式中， x， y意義同前， N為正整數(shù)。 FFT 分析 FFT 即為快速傅氏變換，是離散傅氏變換的快速算法，它是根據(jù)離散傅氏變換的奇、偶、虛、實等特性，對離散傅立葉變換的算法進行改進獲得的。每增加一個采樣位數(shù)相當(dāng)于 力度范圍增加了 6dB。 采樣位數(shù)和采樣頻率 采樣位數(shù)即采樣值或取樣值，用來衡量聲音波動變化的參數(shù)，是指聲卡在采集和播放聲音文件時所使用數(shù)字聲音信號的二進制位數(shù)。 [N1 N2]表示讀取從 N1 點到 N2 點的值（若只有一個 N 的點則表示讀取前 N 點的采樣值）。 FFT函數(shù)的另一種調(diào)用格式為 ： ),(y Nxfft? 式中， x， y 意義同前， N 為正整數(shù) 第三章 語音信號處理的基本知識 語音的錄入和打開 在 MATLAB 中， [y,fs,bits]=wavread(39。該函數(shù)是利用給出的向量 b和 a，對 x 中的數(shù)據(jù)進行濾波，結(jié)果放入向量 y。該函數(shù)是通過向量 b描述的濾波器對 x數(shù)據(jù)進行濾波。 [y,fs,nbits]=wavread(file)，采樣值放在向 y 中， sf 表示采樣頻率（ Hz ）， nbits表示采樣位數(shù)。 (1)操作系統(tǒng)： WindowsXP (2)開發(fā)環(huán)境： Matlab 系統(tǒng)的基本要求 本文是用 Matlab 對含噪的的語音信號同時在時域和頻域進行濾波處理和分析 ,同時對該語音信號通過濾波器出去噪聲，設(shè)計出三種濾波器，得出圖形后一一比較實現(xiàn)語音 信號的處理分析。在新的版本中也加入了對 C， FORTRAN， C++， JAVA 的支持。 MATLAB 是 矩陣實驗室 （ Matrix Laboratory）的簡稱，和 Mathematica、 Maple 并稱為三大數(shù)學(xué)軟件。 對語音信號進行回放，感覺濾波前后聲音的變化。 4．?dāng)?shù)字濾波器設(shè)計 根據(jù)待處理信號特點，設(shè)計合適數(shù)字濾波器，繪制所設(shè)計濾波器的幅頻和相頻特性。 論文的研究步驟 1．理論依據(jù) 根據(jù)設(shè)計要求分析系統(tǒng)功能，掌握設(shè)計中所需理論（采樣頻率、采樣位數(shù)的概念，采樣定理；時域信號的 FFT 分析；數(shù)字濾波器設(shè)計原 理和方法，各種不同類型濾波器的性能比較），闡明設(shè)計原理。進入 90 年代以來，語音信號處理在實用化方面取得了許多實質(zhì)性的進展。 語音信號處理作為一個重要的研究領(lǐng)域，已經(jīng)有很長的研究歷史。 1948 年美國 Haskins 實驗室研制成功的語音回放機，該儀器可以 把手工繪制在薄膜片上的語譜圖自動轉(zhuǎn)換成語音，并進行語音合成。這一發(fā)明在語音信號處理領(lǐng)域具有劃時代的意義。由于沒有適當(dāng)?shù)膬x器設(shè)備，長期以來，一直是由耳傾聽和用口模仿來進行研究。語音信號采集與分析是以語 音語言學(xué)和數(shù)字信號處理為基礎(chǔ)而形成的一門涉及面很廣的綜合性學(xué)科，與心理、生理學(xué)、計算機科學(xué)、通信與信息科學(xué)以及模式識別和人工智能等學(xué)科都有著非常密切的關(guān)系。它正在直接與辦公、交通、金融、公安、商業(yè)、旅游等行業(yè)的語音咨詢與管理．工業(yè)生產(chǎn)部門的語聲控制，電話、電信系統(tǒng)的自動撥號、輔助控 制與查詢以及醫(yī)療衛(wèi)生和福利事業(yè)的生活支援