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1、基于MATLAB的声波分析研究许文仪谷雨指导老师：俞熹*（复旦大学物理系，上海，邮编200433）作者简介：许文仪（1986~）男，籍贯上海，现就读于复旦大学物理系本科，2004级。移动电话：13761735753；E-mail：niaotaiji@sohu.com。谷雨（1986~）男，籍贯四川，现就读于复旦大学物理系本科，2004级。移动电话：13636397638；E-mail：robert_gu@163.com。指导老师简介：俞熹(1978~)男，讲师，籍贯上海，现任复旦大学物理系实验中心
2、副主任。移动电话：13585710010；Email：whyx@fudan.edu.cn。l摘要Matlab是一款功能强大的数学软件，它附带大量的信号处理工具箱，如sptool、fdatool、wavelet、simulink工具箱等，为信号分析研究，特别是文中主要探讨的声波分析研究带来极大便利。声音的特征可用声压强，频律等各种参数描述，文中主要探究声音在频率上体现出的各种特性，并在此基础上在Matlab平台下对声纹识别技术做初步探索。l关键词频谱分析，声纹识别，Matlab，Simulink，小
3、波分析l中图分类号：TN912.3VoiceAnalysisBasedOnMATLABWenyiXuYuGu(Instructor:XiYu)（PhysicsDepartmentofFudanUniversity，ShanghaiChina，Postcode200433）AuthorsIntroduction:XuWenyi(1986~),Shanghai,China,E-Mail:niaotaiji@sohu.comGuYu(1986~),Sichuan,China,E-Mail:robert_
4、gu@163.comInstructorIntroduction:XiYu(1978~),Lecturer,Shanghai,China,E-Mail:whyx@fudan.edu.cnViceDirectorofthephysicslabcenterofFudanUniversitylAbstractMatlabisapowerfulmathematicsoftwarewithamassoftoolboxesdealingwithsignalprocessing,like‘sptool’,‘fd
5、atool’,‘wavelet’,‘simulink’etc.Itgivesaterrificshortcuttotheresearchofsignalprocessing，especiallythewaveanalysis.Wecancharacterizethesoundwithkeyparameterssuchasintensity,frequencyetc.OurexperimentisbasedonMatlab7.0tomakeageneralresearchoftherelations
6、betweenvoiceandfrequency.Besides,tohaveasimpleexplorationofthevoicerecognitionisanothertarget.lKeywords：frequencyanalysis,speechrecognition,Matlab,Simulink,waveletanalysisl正文1．引言Matlab原始程序于20世纪70年代中期由美国新墨西哥大学计算机系主任CleverMoler开发完成，于1984年由Mathworks公司推向市
7、场。在20多年的发展过程中软件版本不断更新，功能逐步完善，深受大学教师、学生及科研工作人员好评。Matlab也成为数值计算领域耳熟能详的名词，活跃在数值计算的各个舞台。语音与自然界中存在的千变万化的声音的的本质差别，在于它本身的高度有序性和完美的作为信息交流的媒体即表意性。对语音特性的好奇激发了人们对语音的大量研究。在此基础上语音识别技术在最近几十年中逐步发展起来，经历了从相对简单的有限集说话人身份识别（也称为声纹识别）到开放集识别，进而到孤立词词义识别再到连续语音识别的发展过程，是声学、语言学、
8、信息处理技术等多门学科的交叉综合应用的典范。作为人工智能中人机交互手段的首要实现步骤，语音识别及合成技术成为了近年的研究热点，也有不少实用化的技术成果被商家成功推向了市场，让人们看到了它在PDA、智能家电、工业控制等领域的广阔发展前景。本文就结合Matlab优秀的数值计算能力及强大的信号处理功能，借助于对声音的部分基本特征的研究，拓展Matlab在物理实验中的应用，并初步揭开语音识别的奥秘。2．原理与背景知识2.1实验平台介绍：在本实验中，基本上最主要的仪器为话筒、耳机与pc机（另
