【正文】 ............................................................ 3 實現(xiàn)平臺 MATLAB 介紹 .......................................................................................... 4 MATLAB 軟件基本介紹 ............................................................................................... 4 MATLAB 與語音處理的關(guān)系 ....................................................................................... 4 第二章 語音信號的特點與采集 5 語音信號的特點分析 ...................................................................................................... 5 語音信號的采集 .............................................................................................................. 7 語音信號的量化編碼采樣 ........................................................................................... 7 利用 Windows 錄音器采集語音信號 .......................................................................... 8 第三章 語音信號的分析 ........................................................................................................ 9 語音信號的短時能量分析 .............................................................................................. 9 短時自相關(guān)分析 ............................................................................................................. 10 第四章 語音合成 13 語音合成技術(shù)概述 ........................................................................................................ 13 語音合成技術(shù)的意義 ................................................................................................. 13 基于載波調(diào)制語音合成的基本原理 ......................................................................... 13 基于載波調(diào)制的語音合成基本知識 ............................................................................ 14 關(guān)鍵函數(shù)希爾伯特變換介紹 ..................................................................................... 14 信號調(diào)制 ..................................................................................................................... 14 語音信號合成過程 ........................................................................................................ 15 語音信號合成流程圖 ................................................................................................. 15 語音信號的采集 ......................................................................................................... 16 語音信號的合成 ......................................................................................................... 16 語音信號合成結(jié)果及分析 ............................................................................................ 17 語音信號預(yù)處理結(jié)果及分析 ..................................................................................... 17 合成語音信號結(jié)果及分析 ......................................................................................... 19 結(jié) 論 錯誤 !未定義書簽。 24 I 基于 MATLAB 的語音信號處理 摘 要 ： 語音信號處理是目前發(fā)展最為迅速的信息科學(xué)研究領(lǐng)域中的一個，是目前極為活躍和熱門的研究領(lǐng)域 ， 其研究成果具有重要的學(xué)術(shù)及應(yīng)用價值。 MATLAB 軟件以其強大的運算能力可以很好的完成對語音信號的處理。 本文主 要研究 了基于 MATLAB 軟件對語音信號進行的一系列特性分析及處理，幫助我們更好地發(fā)展語音編碼、語音識別、語音合成等技術(shù)。 關(guān)鍵詞： 語音信號 ； MATLAB； 特性分析 ； 語音合 成 II Voice signal processing based on MATLAB Abstract: Voice signal processing is one of the most rapidly development science in information science research is currently a very active and hot research field. The research results of voice processing have important academic and application value. Research on voice signal processing,is of vairy great significance for the machine language, voice recognition, voice synthesis and other fields. With its powerful puting ability ,MATLAB software can plete the processing of voice signal very well. Through the MATLAB , the digital speech signal can be analyzed by carried out in time domain, frequency domain,which conveniently show the curve of the voice we can do some characteristic analysis of the voice signal according to the oscillograph. This paper mainly studies on the analysis and processing of voice signal based on MATLAB software,which help us to have a better development of voice coding, voice recognition, and voice synthesis technology. The application of MATLAB on simulation, analysis, including analysis of shorttime autocorrelation analysis, characteristics of shorttime energy of voice signal. voice synthesis with MATLAB. Key words: Voice signal。 characteristic analysis。在高度發(fā)達的信息社會中 ，用數(shù)字化的方法進行語音的識別、合成、增強、傳送和儲存等是整個數(shù)字化通信網(wǎng)中最重要、最基本的組成部分之一。 語音信號處理是一個新興的交叉學(xué)科，是語音和數(shù)字信號處理兩個學(xué)科的結(jié)合產(chǎn)物。語音信號處理技術(shù)的發(fā)展依賴于這些學(xué)科的發(fā)展，語音信號處理技 術(shù)的進步也將促進這些領(lǐng)域的進展。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，除了人與人的自然語言的溝通，人機對話和智能機領(lǐng)域也開始使用語言。 語音信號處理的研究可以追溯到 1876 年貝爾電話的發(fā)明，其在真正意義上首次用聲電，電聲轉(zhuǎn)換技術(shù)實現(xiàn)了遠距離語音傳輸。在 20世紀 40 年代，一種語言聲學(xué)的專用儀器語譜圖儀問世。 1984 年哈斯金斯實驗室研制成功語音回放機，此儀器可以自動轉(zhuǎn)換手工繪制的語譜圖成為語言，并進行語音合成。此時語音信號處理無論是在基礎(chǔ)研究或在技術(shù)應(yīng)用，都已取得了突破性進展。 語音編碼技術(shù)。語音編碼技術(shù)的研究開始于 1939 年， Homer Dudley 提出并實現(xiàn)了在低帶寬電話電報上傳輸語音信號的通道聲碼器，第一個研制成功了語音編碼技術(shù)。在 1995 2 年 11 月 ITUT SG15全會上共軛代數(shù)碼激勵線性預(yù)測（ CSACELP）的 8kbit/s 語音編碼 建議被通 過，并于 1996 年 6 月 ITUT SG15 會議上通過 附件 A：減少復(fù)雜度的 8kbit/s CSACELP 語音編解碼器，正式成為國際標準 [1]。語音識別的研究開始于 20 世紀 50 年代貝爾實驗室的 Audry 系統(tǒng)，它是第一個可以識別 10 個英文數(shù)字的語音識別系統(tǒng)， 1959 年 Fry 和 Denes 等人采用頻譜分析和模式匹配來進行識別決策構(gòu)建音素識別器來辨別 9 個輔音和 4 個元音。一方面是因為計算機的計算能力有了迅速的提高，計 算機能夠提供實現(xiàn)復(fù)雜算法的硬件、軟件；另一方面，數(shù)字信號處理在當(dāng)時有了蓬勃發(fā)展，從而自 20 世紀 60 年代末開始引起了語音識別的研究熱潮。第一個合成器是在 1835 年由 Kempelen 發(fā)明，經(jīng)過 Weston 改進的機械講話機。 Homer Dudley 在 1939 年發(fā)明了第一臺電子語音合成器，它不是一個簡單的生理過程的模擬，而是在電子電路基礎(chǔ)上來實現(xiàn)語音產(chǎn)生源。語音合成已 經(jīng)在許多方面得到了實際應(yīng)用，方便了人們的生活，創(chuàng)造了很好的經(jīng)濟效益和社會效益，如公共交通中的自動報站、各種場合的自動報警、電話自動查詢服務(wù)、文本校對中的語音提示等。 3 第一章 語音信號處理基本知識與仿真環(huán)境介紹 語音信號處理基本知識 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)進行高 效的語音通信、語音合成和語音識別等處理。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。語音信號從整體來看其本質(zhì)特征的參數(shù)是隨時間而變化的，所以它是一個非穩(wěn)態(tài)過程，不能用處理穩(wěn) 態(tài) 信號的數(shù)字信號處理技術(shù)對其進行分析處理。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。 根據(jù)所分析參數(shù)的性質(zhì)的不同，可將語音信號分析分為時域分析、頻