声音数字信号处理及频域分析

《声音数字信号处理及频域分析》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、信号与系统课程设计报告题目：语音信号处理课程：信号与系统学院：英才实验学院班级：29001010班学生：陈威（2901309029）唐浩月（2903101013）指导教师：许渤朱学勇二O一O年十二月22目录CONTENTS摘要3一、引言3二、正文42.1设计要求42.2设计原理42.2.1傅里叶变换对语音信号的处理42.2.2语音信号模型42.3设计内容和步骤42.3.1对语音信号进行频域分析62.3.2分析男声和女声的差别92.3.3语音与乐器音频的差别102.3.4对语音信号降采样112.3.5中文语音与外文语音进行比较132.4课程拓展-----清音和浊音的分辨14三、结论16四

2、、设计心得16参考文献16附录A-I程序代码1722【摘要】处在一个高速发展，日新月异的社会中，科学技术无疑扮演着重要的角色。众所周知，语音信号的处理分析已变得非常流行，基于语音处理分析技术的产品也开始流入市场，充满人们的生活。这也是本小组致力于该方面研究的原因。为了研究不同类型的声音信号性质，我们以数学知识为基础，通过快速傅里叶变换及其逆变换等一系列技术手段，从时域图，频域图，语谱图全方位多角度入手，经对大量语音信号素材的处理，分析，对比，类比，对各类语音信号性质有了一定的了解，的除了不少有意义的结论。【关键词】Matlab,时域图，频域图，语谱图，快速傅里叶变换，激励模型,滤波【a

3、bstract】Inaworldthatisgrowingmoreandmorecomplexandcompetitivebytheminutes,scienceandtechnologyhaveneverbeenmoresignificant.Asweallknowthatthetechnologyofvoiceidentifyingandanalyzingisturningintopopular,nomatterwhoyouare,nomatterwhereyouare,thesekindsofproductsmusthavebeenfullofyourlife.Therefore

4、,ourgroupfocusesonthehandlingaswellasanalyzingofvoice,researchthecharactersofdifferentkindsofsoundsignalsthroughthepictureoftimeandfrequency.Basedontheknowledgeofmath,weusefft,fftshifttohandleandcomparethem,andearnourconclusion.【keywords】Matlab，Time-domain graph，Frequency-domaingraph,spectrogram

5、,FFT,incentive models, filtering一、引言随着Matlab仿真技术的推广，科研工作者们已经可以在计算机上对声音信号进行处理，甚至是模拟。通过计算机作图，采样，我们可以更加直观的了解语音信号的性质。22二、正文2.1设计要求1、对语音信号进行频域分析，找语音信号的主要频谱成分所在的带宽，验证为何电话可以对语音信号采用8KHz的采样速率。2、分析男声和女声的差别。我们知道男声和女声在频域上是有些差别的，一般大家都会认为女声有更多高频的成分，验证这种差别。同时，提出一种方法，能够对一段音频信号是男声信号、还是女声信号进行自动的判断。3、语音与乐器音频的差别。比较

6、语音信号与乐器音频信号的差别，尤其是在频域上的差别。4、.wav文件的采样速率为44.1KHz，仍然远远高于我们通常说的语音信号需要的频谱宽度，例如在电话对语音信号的采样中，我们仅仅使用8KHz的采样速率。对读入的音频数据进行不同速率的降采样，使用wavplay()命令播放降采样后的序列，验证是否会对信号的质量产生影响。5、自己下载获得一段中文语音信号（可以使用诸如“千千静听”等工具将.mp3文件转换成.wav文件），对中文语音与英文语音进行比较。2.2设计原理2.2.1傅立叶变换对语音信号的处理我们主要的设计原理是离散时间的fourier变换，离散时间的fourier变换公式为：，，

7、其中。利用上述公式我们可以对语音信号进行fourier变换和反fourier变换。对语音信号进行fourier变换后，我们可以得到对应信号的频谱进而画出其频谱图，于是我们就可以很方便的在频域上对语音信号进行分析,对语音信号进行反fourier变换后，我们又可以得到相应的语音信号，于是通过对频谱的改变，在进行反fourier变换，我们就能知道频域对时域的影响。2.2.2语音信号模型人体发声的系统包含三部分：有声门产生的激励函数，有色很难轨道产生的