MATLAB用于语音信号的处理
一．
设计目的
通过该设计，要求对语音信号的采集、处理、传输、显示、和存储等有一个系统的掌握和理解。理解信号采样频率的概念，掌握对语音信号进行时域和频域分析方法，了解滤波器的概念及原理。 二．
设计内容
1．语音信号的采集 2．语音信号的频谱分析 3．设计数字滤波器
4．用滤波器对信号进行滤波
5． 分析滤波后得到的语音信号的频谱，画出滤波后信号的时域波形和频
谱，并对滤波前后的信号进行对比，分析信号的变化 6．回放语音信号 三．
总体方案设计
1．利用Windows下的录音机，录制一段语音，时间在1s以内，然后在MATLAB软件平台下，利用函数wavread对语音信号进行采样，记住采样频率和采样点数。理解采样频率、采样位数的概念。
MATLAB函数：Wavread功能对语音信号进行采样，wavread函数的格式为：y=wavread('施玉彬1.wav',[n1,n2]),返回文件中语音信号从n1到n2之间的样本。
2． 先画出语音信号的时域波形，然后对语音信号进行快速傅里叶变换，得到信号的频谱特性。从而加深对频谱特性的理解。
MATLAB函数：fft功能是实现快速傅里叶变换，fft函数的格式为：y=fft(x),返回向量x的不连续fourier变换。
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3．设计数字滤波器 低通滤波器的性能指标：
fb=1000Hz,fc=1200Hz，Rs=100dB，Rp=1Db.
MATLAB函数：ellipord功能是要求低通滤波器的参数，ellipord函数的格式为：[N,Wn]=ellipord(Wp,Ws,Rp,Rs)，返回设计滤波器的阶数和截止频率。
ellip功能是设计IIR滤波器，ellip函数的格式为：[b,a]=ellip(N,Rp,Rs,Wn)，返回设计滤波器的低通滤波器的参数。
4．用设计的滤波器对采集的语音信号进行滤波。
MATLAB函数：filter功能对信号进行滤波，filter函数的格式为：y=filter(b,a,x),由给定的滤波器对x进行滤波。
5．回放语音信号
对滤波后的语音信号进行回放，对比滤波前后声音的变化。
MATLAB函数：sound转化向量为音符的发声指令，sound函数的格式为：
sound（y,fs），把以采样频率fs的语音信号y以声音的形式播放。
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四．
源程序：
五．仿真结果
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0.15采样后语音信号时域波形0.10.050-0.05-0.1-0.15-0.2020040060080010001200
35采样语音信号频谱图302520151050020040060080010001200
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10.90.80.70.60.50.40.30.20.1000.511.522.5x 104滤波器幅频响应图
200150100500-50-100-150-200滤波器相频响应图00.511.522.5x 104
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0.15滤波后语音信号时域波形0.10.050-0.05-0.1-0.15-0.2020040060080010001200
30滤波后语音信号频谱图2520151050020040060080010001200
六． 实验总结
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本次课题的特色在于它将语音看作了一个向量，于是语音数字化了，则可以完全利用数字信号处理的知识来解决。我们可以像给一般信号做频谱分析一样，来给语音信号做频谱分析，也可以较容易的用数字滤波器来对语音进行滤波处理。用处理数字信号的强有力工具MATLAB，通过MATLAB里几个命令函数的调用，很轻易的在实际化语音与数字信号的理论之间搭了一座桥。
语音信号处理是语音学与数字信号处理技术相结合的交叉学科。作为存储于计算机中的语音信号，其本身就是离散化了的向量，我们只需将这些离散的量提取出来，就可以对其进行处理了。
在课设过程中每每编写程序及操作时出现问题，我都会通过查阅资料，仔细检查解决问题，经过一次次的修缮，才出现最终的最优结果。不过我觉得还是不够完美、面对问题不急不躁，请教了很多人，从而能培养良好的心态和习惯。 每次课设都会给我一种新的体验与感受，这次课设也一样，平时都是啃课本，很单调很乏味，但是，这次课设给了我们自己动手的机会，我自己录了音，把自己录的声音进行处理还是很有意思的，当然，遇到困难是不可避免的，当时也会很困惑、沮丧，但问题总要解决的，所以自己还是会去想办法，我想着也是一种收获。还有，经过了这次课设，我也深刻体会到了MATLAB功能的强大以及学好它的重要性，在今后的学习生活中，我会继续学习使用它。
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