matlab 语音信号实验,语音信号MATLAB实验.PDF

语音信号MATLAB实验.PDF

语音信号 MATLAB 实验

总体说明：程序的具体使用方法可察看 help 或程序本

身的说明，希望同学们都能独立完成练习的内容；感觉有余

力的同学可以将时域分析中的方法应用于we_be10k 语音段，

还可以用 auread、wavread 等命令读入语音段进行处理。

注意：用 view-desktoplayout-defaut 恢复 matlab 的默认窗

口，左上角为workspace 和 current directory;将所使用的工作

空间程序和语音段拷入 matlab 的 work 文件夹后可在窗口中

看到并可以使用，双击 mat 文件可到如此工作空间，在命令

窗输入命令执行即可！注意相关命令，可以发现其它有用命

令。abs、log、fft、conv、xcov 、xcorr 、plot 、figure、sqrt、

sign

一、 matlab 的一般使用

见精通 matlab6.5 (文件夹中的pdf 文档，只需其中一、

二章的内容，了解即可)

二、 练习题

目的：熟悉matlab 的界面和一般操作，准确画出语音信号波

形及其频谱，加窗和滤波的实现。

1、 找到工作空间 ex2M1.mat, speech1_10k 这段语音取自

一段准周期元音，持续时间是 25ms,并且采样率为 10000

点/秒。

A 、 画出标号为 speech1_10k 的语音波形(可用 plot )，根

据语音波形，估计准周期信号以秒为单位的周期，听一下

感受一下 25ms 是多长(可用 sound )。

B 、 使用 1024 点 FFT,画出信号的傅里叶变换在区间[0, π]

上的对数幅度曲线(可用 fft )。

C、 分别使用 25ms 和 10ms 的汉明窗进行加窗(可用

hamming ),窗的位置都应该在信号中心，画出加窗后的对

应幅度图。

实验一 显示语音信号的语谱图

一、实验目的

综合信号频谱分析和滤波器功能，对语音信号的频谱进行

分析，并对信号含进行高通、低通滤波，实现信号特定处理

功能。加深信号处理理论在语音信号中的应用；理解语谱图

与时频分辨率的关系。

二、实验原理

三、实验内容

实验数据为工作空间 ex3M2.mat 中数组 we_be10k 是单词

“we ”和“be ”的语音波形(采样率为 10000 点/秒)。

1、听一下we_be10k (可用sound )

2 、使用函数 specgram_ex3p19.显示语谱图和语音波形。对比

调用参数窗长 20ms (200 点)、帧间隔 1ms (10 点)和参数

窗长 5ms (50 点)、帧间隔 1ms (10 点)；再对比窗长>20ms

或小于 5ms，以及帧间隔>1ms 时的语谱图说明宽带语谱图、

窄带语谱图与时频分辨率的关系及如何得到时频折中。

3、生成高通和低通滤波器，观察其频谱；对语音信号we_be

进行滤波，听一下对比其效果。

实验二 运用自相关方法估计语音信号

的声道参数

一、实验目的

理解线性预测分析方法原理，掌握其经典解法中的自相

关法，理解 lpc 谱的特点。

二、实验原理

由均方预测误差最小的得到正则方程

P

α Φ i, k =Φ i,0 ,i 1, 2,3,... p 1-1

∑ k n [ ] n [ ]

k 1

其中

∞

Φ i, k s m =−i s m −k ,1≤i, k ≤ p 1-2

[ ] ∑ [ ] [ ]

n n n

m=−∞

在最佳解时的误差为

P

E =Φ 0,0 − α Φ 0, k 1-3

n n [ ] ∑ k n [ ]

k 1

在自相关法中

1-1，1-3 变为

P