1、 语音信号课程设计语音信号课程设计 课设题目：课设题目： DSP 语音信号处理 学生姓名：学生姓名： 专专 业：业： 电子信息工程 班班 级：级： 学学 号：号： 指导教师：指导教师： 设计时间：设计时间： 2011 年 10 月 10 日至 2011 年 10 月 21 日 实验地点：实验地点： 目 录 第一章 绪论 . 1 第二章 系统方案论证 2 2.1 设计目的 2 2.2 设计内容 2 2.3 设计基本要求 2 第三章 GUI 设计实现 4 3.1 设计 GUI 界面 4 3.2 GUI 实现的内容 4 第四章 设计心得与体会 . 10 附录 . 11 源程序 11 参考文献 14
2、1 第一章第一章 绪论绪论 语音是人类交换信息最方便、 最快捷的一种方式， 在高度发达的信息社会中， 用数字化的方法进行语音的传送、存储、识别、合成和增强等是整个数字化通信 网中最重要、最基本的组成部分之一。数字电话通信、高音质的窄带语音系统、 语音学习机、声控打字机、自动翻译机、智能机器人、新一代计算机语音智能终 端及许多军事上的应用等，都要用到语音信号处理技术，随着集成电路和微电子 技术的飞速发展，语音信号处理系统逐步走向实用化。 语音信号处理是一门新兴的边缘学科， 它是语音学和数字信号处理两个学科 相结合的产物。它和认知科学、心理学、语言学、计算机科学、模式识别和人工 智能等学科有着紧密
3、的联系。语音信号处理的发展依赖于这些学科的发展，而语 音信号处理技术的进步也会促进这些领域的进步。 语音信号处理的目的是要得到某些语音特征参数以便高效地传输或存储； 或 者是通过某种处理运算以达到某种用途的要求，例如人工合成语音、辨识出讲话 者、识别出讲话者的内容等。 通过MATLAB可以对数字化的语音信号进行时频域分析。 通过MATLAB可以方便 的展现语音信号的时域及频域曲线， 并且根据语音的特性对语音进行分析。 例如， 清浊音的幅度差别、语音信号的端点、信号在频域中的共振频率、加不同窗和不 同窗长对信号的影响、LPC分析、频谱分析等。 通过MATLAB可以对数字化的语音信号进行处理。 由
4、于MATLAB是一种面向科学 和工程计算的高级语言，允许用数学形式的语言编程，又有大量的库函数，所以 编程简单、编程效率高、易学易懂。我们可以对信号进行加躁和去噪、滤波、截 取语音等。 2 第二章第二章 系统方案论证系统方案论证 2 2. .1 1 设计目的设计目的 信号的傅立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，所以傅立叶分析方法能 完善地解决许多信号分析和处理问题。另外，傅立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
5、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，因此一般标准的傅立叶 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。 本实验要求掌握傅里叶分析原理， 会利用已学的知识， 编写程序估计短时谱、 倒谱，画出语谱图，并分析实验结果，在此基础上，借助频域分析方法所求得的 参数分析语音信号的基音周期或共振峰。 2 2. .2 2 设计内容设计内容 选择一个 wav文件作为分析的对象，或录制一段语音信号，对其进行频谱分 析，分别对加噪前后的语
6、音信号进行频谱分析，再通过不同滤波器根据信号的频 谱特点重构语音信号，选出最佳滤波方案。 （1）通过设计实现原始波形图。 （2）通过设计实现加窗后信号频谱图。 （3）通过设计实现加窗后时域波形图。 （4）通过设计实现加窗后自相关波形图。 （5）通过设计实现复倒谱图形。 （6）通过设计实现对数幅度谱图形。 （7）通过设计实现加窗后波形。 （8）通过设计实现声音增强波形。 2.32.3 设计基本要求设计基本要求 (1)熟悉离散信号和系统的时域特性。 (2)熟悉线性卷积和相关的计算编程方法。 (3)掌握序列傅里叶变换的计算机实现方法，利用序列傅里叶变换对离散信号、 系统和系统的响应进行频域分析。 (4)学会 MATLAB 的使用，掌握 MATLAB 的程序设计方法。 3 (5)利用 MATLAB 对 wav 文件进行频谱分析。 (6)分别用不同的滤波器对加噪语音信号进
