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1、电子信息工程学院2009级数字信号处理期中作业学号:XXXXXXX姓名:XX.题目:对录制语音信号的采样和滤波处理.时间:XX年XX月.7电子信息工程学院2009级一、课题准备1.安装所需的软件主要包括MATLAB,语音录制软件(我选择的是WaveCN2.0.0.5正式版).安装好后录制一段效果不是很好的语音录制的语音格式选择wav格式.(便于在MATLAB中可以用一个常用的wavread（）函数将语音信号数字化。2.查阅相关MATLAB的资料,搜集并记录所需滤波器的算法的调用方法.(在这次课题中我采用的是巴特沃斯滤波器.)二、课题目的1．通过课余的自我的学习MATLAB的使用
2、，加深对书本理论知识的理解，提升自身的实际应用能力；2．巩固所学的数字信号处理理论知识，让自己对信号的采集、处理、传输、显示和存储等有一个系统性的掌握和理解；3．培养自我学习的能力和对相关课程的兴趣；三、课题内容录制一段个人自己的语音信号，并对录制的信号进行采样；画出采样后语音信号的时域波形和频谱图；在根据自己给定滤波器的性能指标，采用双线性变换设计滤波器；然后用自己设计的滤波器对采集的信号进行滤波，画出滤波后信号的时域波形和频谱，并对滤波前后的信号进行对比，分析信号的变化；回放语音信号。四、具体实现1．语音信号的采集利用WaveCN录音机，录制一段自己的话音，时间在10s内。
3、然后在Matlab软件平台下，利用函数wavread对语音信号进行采样，记住采样频率和采样点数。通过wavread函数的使用，我们很快理解了采样频率、采样位数等概念。2．语音信号的频谱分析首先画出语音信号的时域波形；然后对语音号进行快速傅里叶变换，得到信号的频谱特性，从而加深对频谱特性的理解。3．语音的滤波利用巴特沃斯低通滤波器滤去带外的噪声。4.语音处理前后的对比。五、实验程序部分以及图形部分%画原始信号的时域波形图。>>fs=22050;>>x1=wavread('test');>>sound(x1,22050);7电子信息工程学院2009级>>y1=fft(x1,1024
4、);>>f=fs*(0:511)/1024;>>figure(1);>>plot(x1);>>title('原始语音信号');>>xlabel('time');>>ylabel('幅值n');>>axis([4*10^4,10^5,-2,2]);图像如下：%画原语音信号的频谱图。>>figure(2);>>subplot(2,1,1);>>plot(abs(y1(1:512)));>>title('原始信号FFT频谱');>>subplot(2,1,2);7电子信息工程学院2009级>>plot(f,abs(y1(1:512)));>>title('原始信号频谱');>>xla
5、bel('Hz');>>ylabel('幅值');图像如下：%画巴特沃斯图>>fs=22050;x1=wavread('test.wav');>>t=0:1/22050:(size(x1)-1)/22050;>>wp=0.25*pi;ws=0.3*pi;Rp=1;Rs=15;>>Fs=22050;Ts=1/Fs;>>wp1=2/Ts*tan(wp/2);%将模拟指标转换成数字指标>>ws1=2/Ts*tan(ws/2);7电子信息工程学院2009级>>[N,Wn]=buttord(wp1,ws1,Rp,Rs,'s');%选择滤波器的最小阶数>>[Z,P,K]=buttap(N)
6、;%创建butterworth模拟滤波器>>[Bap,Aap]=zp2tf(Z,P,K);[b,a]=lp2lp(Bap,Aap,Wn);>>[bz,az]=bilinear(b,a,Fs);%用双线性变换法实现模拟滤波器到数字滤波器的转换>>[H,W]=freqz(bz,az);%绘制频率响应曲线>>figure(1);plot(W*Fs/(2*pi),abs(H));grid>>xlabel('频率／Hz');ylabel('频率响应幅度');title('Butterworth')图像如下：%画滤波前的时域波形>>f1=filter(bz,az,x1);>>figure(
7、2);subplot(2,1,1);plot(t,x1);%画出滤波前的时域图>>title('滤波前的时域波形');%画滤波后的时域波形>>subplot(2,1,2);plot(t,f1);%画出滤波后的时域图7电子信息工程学院2009级>>title('滤波后的时域波形');图像如下：%画滤波前的频谱>>F0=fft(f1,1024);f=fs*(0:511)/1024;>>figure(3)>>y2=fft(x1,1024);>>subplot(2,1,1);plot(f,abs(y
