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课程设计基于MATLAB的语音信号录制采集和分析的程序设计.docx
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MATLAB 课程设计说明书
摘 要
语音信号的采集与分析技术是一门涉及面很广的交叉科学,它的应
用和发展与语音学、声音测量学、电子测量技术以及数字信号处理等学
科紧密联系。
该设计主要介绍语音信号的采集与分析方法,通过 PC 机录制自己的
一段声音,运用 Matlab 提供的函数进行仿真分析,并画出采样后语音信
号的时域波形和频谱图,对所采集的语音信号加入干扰随机高斯噪声,
对加入噪声的信号进行播放,并进行时域和频谱分析;对比加噪前后的
时域图和频谱图,分析讨论采用什么样的滤波器进行滤除噪声。
关键词:语音信号;采集与分析;Matlab
I
目 录
摘 要 .......................................................I
1 语音信号的录制 ............................................1
2 语音信号的采集 ............................................3
3 语音信号的分析 ............................................4
3.1 语音信号时域分析 .....................................4
3.2 语音信号频域分析 .....................................5
4 语音信号的加噪处理 ........................................7
5 滤噪设计分析 .............................................11
6 设计总结 .................................................12
参考文献 ...................................................13
附录 .......................................................14
MATLAB 课程设计说明书
1 语音信号的录制
为了将原始模拟语音信号变为数字信号,必须经过采样和量化两个
步骤,从而得到时间和幅度上均为离散的数字语音信号。语音信号经过
预滤波和采样后,由 A/D 变换器变换为二址制数字码。这种防混叠滤波
通常与模数转换器做在一个集成块内,因此目前来说,语音信号的数字
化的质量还是有保证的。市面上购买到的普通声卡在这方面做的都很好,
语音声波通过话筒输入到声卡后直接获得的是经过防混叠滤波、 A/D 变
换、量化处理的离散的数字信号。
将声卡作为对象处理采集语音信号 Matlab 将声卡作为对象处理,其
后的一切操作都不与硬件直接相关 ,而是通过对该对象的操作来作用于
硬件设备(声卡)。操作时首先要对声卡产生一个模拟输入对象 (ai),给
ai 对象添加一个通道设置采样频率后,就可以启动设备对象,开始采集数
据,采集完成后停止对象并删除对象。
实际工作中,我们可以利用 windows 自带的录音机录制语音文件,
图 1 是基于 PC 机的语音信号录制过程,声卡可以完成语音波形的 A/D 转
换,获得 WAVE 文件,为后续的处理储备原材料。调节录音机保存界面的
“更改”选项,可以存储各种格式的 WAVE 文件。
1
MATLAB 课程设计说明书
声音
麦克风
声卡
滤波
采样
Wav
录制过程:打开电脑左下角的程序——附件——娱乐——录音机
本设计录制自己的一段语音,内容:“郑州轻工业学院 电气信息工
程学院,电子信息工程”,时长 6 秒 14,保存在 C 盘 命名为“yuyin”
格式为.WAV。
2
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春哥111
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