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第一章绪论
1.选题目的、意义
语音信号处理是一门比较实用的电子工程的专业课程,语音是人类获取
信息的重要来源和利用信息的重要手段。通过语言相互传递信息是人类最
重要的基本功能之一。语言是人类特有的功能,它是创造和记载几千年人
类文明史的根本手段,没有语言就没有今天的人类文明。语言是语言的声
学表现,是相互传递信息的最重要手段,是人类最重要、最有效、最常用
和最方便的交换信息的形式。
语音信号处理是研究用数字信号处理技术队语音信号进行处理的一门科
学,它是一门新兴的学科,同时又是综合性的多学科领域和涉及面很广的
交叉学科。
2.设计要求
本次课程设计是用MATLAB对含噪的语音信号同时在时域和频域进行滤波
处理和分析,在MATLAB应用软件下设计一个简单易用的图形用户界面
(GUI),来解决一般应用条件下的各种语音信号的处理。
3.研究内容及难点
本论文主要介绍的是语音信号的简单处理。笨论文针对以上问题,运用
数字信号学基本原理实现语音信号的处理,在matlab7.0环境下综合运用
信号提取,幅频变换以及傅里叶变换、滤波等技术来进行语音信号处理。
我们所做的工作就是在matlab7.0软件上编写一个处理语音信号的程序,
能对语音信号进行采集,并对其进行各种处理,达到简单的语音信号处理
的目的。
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第二章语音信号处理理论基础
语音信号处理技术短时线性预测原理
在语音信号处理中最常用的模型是全极点模型。线性预测所包含的基本
概念是,通过使实际语音抽样和线性预测抽样之间差值的平方和达到最小
值,即进行最小均方误差的逼近,能过决定唯一的一组预测器系统。
线性预测在语音处理方面的应用很广泛,而用Matlab来实现可以很直观
地知道分析结果,为下一步将算法在DSP上的实现奠定基础。目前,语音
处理最普遍的就是使用到网络上,而基于现代网络voip使用到的语音编码
中G.729正是其中一种。它的出现,使用户能借助两台PC传输语音,也可
以把PC上的语音转到手机上。
第三章系统方案论证
一.语音信号的采集
使用电脑的声卡设备采集一段语音信号,并将其保存在电脑中。
二.语音信号的处理
语音信号的处理主要包括信号的提取、信号的调整、信号的交换和滤波等。
1.语音信号的时域分析
语音信号是一种非平稳的时变信号,它携带着各种信息。在语音编码、语
音合成、语音识别和语音增强等语音处理中无一例外需要提取语音中包含
的各种信息。语音信号分析的目的就在与方便有效的提取并表示语音信号
所携带的信息。语音信号分析可以分为时域和变换域等处理方法,其中时
域分析是最简单的方法,直接对语音信号的时域波形进行分析,提取的特
征参数主要有语音的短时能量,短时平均过零率,短时自相关函数等。
(1)提取:通过图形用户界面上的菜单功能按键采集电脑设备上的一段音
频信号,完成音频信号的频率,幅度等信息的提取,并得到该语音信号的
波形图。
(2)调整:在设计的用户图形界面下对输入的音频信号进行各种变化,如
变化幅度、改变频率等操作,以实现对语音信号的调整。
2.语音信号的频域分析
信号的傅里叶表示在信号的分析与处理中起着重要的作用。因为对于线性
系统来说,可以很方便地确定其对正弦或复指数和的响应,所以傅里叶分
析方法能完善地解决许多信号分析和处理问题。另外,傅里叶表示使信号
的某些特性变得更明显,因此,它能更深入地说明信号的各项红物理现象。
由于语音信号是随着时间变化的,通常认为,语音是一个受准周期脉冲
或随机噪声源激励的线性系统的输出。输出频谱是声道系统频率响应与激
励源频谱的乘积。声道系统的频率响应及激励源都是随时间变化的,因此
一般标准的傅里叶表示虽然适用于周期及平稳随机信号的表示,但不能直
接用于语音信号。由于语音信号可以认为在短时间内,近似不变,因而可
以采用短时分析法。
(1)变换:在用户图形界面下对采集的语音信号进行Fourier等变换,并
画出变换前后的频谱图和变换后的倒谱图。
(2)滤波:滤除语音信号中的噪声部分,可采用低通滤波、高通滤波、带
通滤波和带阻滤波,并比较各
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