matlabR2016b语音信号进行预处理
时间: 2023-08-23 16:27:01 浏览: 23
Matlab R2016b语音信号进行预处理的步骤通常包括以下几个方面:
1. 读取语音信号
```matlab
[x, fs] = audioread('example.wav');
```
其中,x是语音信号的采样值序列,fs是采样率。
2. 预加重
语音信号在传输过程中,由于声音经过麦克风、电缆等环节的影响,会产生低频衰减的影响,从而使得高频成分的比重增大,导致信号的质量下降。预加重可以通过一阶滤波器对信号进行高频加重来改善这种情况。
```matlab
alpha = 0.97; % 预加重系数
pre_emphasis = [1, -alpha];
x = filter(pre_emphasis, 1, x);
```
3. 分帧
语音信号是一个时变信号,通常将其分割成若干个短时信号进行处理。每个短时信号被称为一帧,相邻两帧之间通常有一定的重叠。
```matlab
frame_size = 256; % 帧长
frame_shift = 128; % 帧移
frames = buffer(x, frame_size, frame_size-frame_shift);
```
其中,buffer函数可以将语音信号x按照帧长和帧移进行分割,得到一个矩阵,每一列表示一帧语音信号。
4. 加窗
由于语音信号分帧后会出现两端不连续的情况,因此需要对每一帧进行窗函数加窗,使得相邻两帧之间平滑过渡,避免出现突变。
```matlab
window = hamming(frame_size);
for i = 1:size(frames, 2)
frames(:, i) = frames(:, i) .* window;
end
```
其中,hamming函数可以生成一个汉明窗函数向量,.*表示对每一帧进行逐元素乘法。
5. 做快速傅里叶变换
在进行频域处理之前,需要将每一帧信号转换为频域信号。傅里叶变换可以将时域信号转换为频域信号。
```matlab
nfft = 512; % FFT点数
S = abs(fft(frames, nfft));
```
其中,fft函数可以对每一帧信号进行快速傅里叶变换,得到一个复数矩阵,abs函数可以取复数的模,得到一个实数矩阵。
6. 取对数
在进行语音信号的频域处理时,通常会对频谱进行取对数,并将其称为梅尔频率倒谱系数(MFCC)。取对数可以将频谱的幅度变换为分贝(dB)单位,更符合人耳的听觉特性。
```matlab
S = log(S + eps); % eps是一个极小值,避免出现取对数时出现无穷大的情况
```
其中,log函数可以对矩阵中的每个元素取对数。
这些预处理步骤可以根据具体需求进行调整和组合。
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