资源描述：
《应用matlab对语音信号进行频谱分析及滤波》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、探究性学习之二 --应用MatLab对语音信号进行频谱分析及滤波 一、课题目的 1．通过课下的自我的学习，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，使自身对信号的采集、处理、传输、显示和存储等有一个系统的掌握和理解； 3．培养自我学习的能力和对相关课程的兴趣； 二、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；给定滤波器的性能指标，采用窗函数法和双线性变换设计滤波器，并画出滤波器的频率响应；然后用自己设计的滤波器对采集的信号进行滤波，画出滤
2、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；最后，设计一个信号处理系统界面。 三、具体实现1．语音信号的采集 利用Windows下的录音机，录制一段自己的话音，时间在1 s内。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 要求学生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，从而加深学生对频谱特性的理解。程序如下： clc;clear;closeall; fs=22050
3、;%语音信号采样频率为22050 x1=wavread('wo.wav');%读取语音信号的数据，赋给变量x1 sound(x1,22050);%播放语音信号 y1=fft(x1,1024); %对信号做1024点FFT变换 f=fs*(0:511)/1024;figure(1); plot(x1) %做原始语音信号的时域图形 title('原始语音信号');xlabel('timen');ylabel('fuzhin'); figure(2);freqz(x1)%绘制原始语音信号的频率响应图 title('频率响应图') figure(3);subplot(2,1,1); plot(ab
4、s(y1(1:512)))%做原始语音信号的FFT频谱图？？ title('原始语音信号FFT频谱'); subplot(2,1,2);plot(f,abs(y1(1:512)));％同一个图？？？ title('原始语音信号频谱') xlabel('Hz');ylabel('fuzhi');波形如下： 3．滤波电路设计 给出低通滤波器性能指标fb＝1000 Hz，fc＝1200 Hz，Rs＝15dB，Rp＝1 dB。并使语音信号经过该滤波器。程序如下： clc;clear;closeall; fs=22050;x1=wavread('wo.wav'); t=0:1/22050:(si
5、ze(x1)-1)/22050; Au=0.03;d=[Au*cos(2*pi*5000*t)]';x2=x1+d; 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); [N,Wn]=buttord(wp1,ws1,Rp,Rs,'s'); %选择滤波器的最小阶数 [Z,P,K]=buttap(N); %创建butterworth模拟滤波器 [Bap,Aap]=zp2tf(Z,P,K);[b,a]=lp2lp(Bap,Aap,Wn);
6、 [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') f1=filter(bz,az,x2); figure(2);subplot(2,1,1);plot(t,x2);%画出滤波前的时域图 title('滤波前的时域波形'); subplot(2,1,2);plot(t,f1);%画出滤波后的时
7、域图 title('滤波后的时域波形'); sound(f1,22050);%播放滤波后的信号 F0=fft(f1,1024);f=fs*(0:511)/1024; figure(3) y2=fft(x2,1024); subplot(2,1,1);plot(f,abs(y2(1:512)));%画出滤波前的频谱图 title('滤波前的频谱');xlabel('Hz');ylabel('fuzhi'); subplot
