1、根据给出的浊音信号,分别画出浊音信号的时域波形、加矩形窗和加汉明窗后计算短时自相关归一化后的结果。语音的抽样频率为8kHz,窗长为320。
时间: 2024-03-19 21:41:32 浏览: 75
抱歉,由于我是一个文本AI模型,无法绘制波形图等图形内容。但我可以为您提供一些关于计算短时自相关的方法和步骤。
计算短时自相关的步骤如下:
1. 将信号分帧,每帧长度为窗长,帧与帧之间可以重叠一定的长度,一般为窗长的一半。
2. 对于每一帧,先乘上一个窗函数,如矩形窗或汉明窗,以减少帧边缘带来的突变。
3. 对每一帧信号进行短时自相关计算,公式为:
$r[k]=\frac{\sum_{n=0}^{N-1-k}s[n]s[n+k]}{\sum_{n=0}^{N-1}s^2[n]}$
其中,$s[n]$为窗函数加权后的信号,$N$为窗长,$k$为自相关延迟的样本数。
4. 对于每一帧的自相关结果,进行归一化处理,即:
$r_{norm}[k]=\frac{r[k]}{r[0]}$
其中,$r[0]$为自相关序列在$k=0$时的值。
通过以上步骤,可以得到每一帧信号的短时自相关归一化结果。
相关问题
根据给出的浊音信号,分别画出浊音信号的时域波形、加矩形窗和加汉明窗后计算短时自相关归一化后的结果。语音的抽样频率为8kHz,窗长为320。
好的,根据您的要求,我来逐步解释一下如何画出浊音信号的时域波形、加矩形窗和加汉明窗后计算短时自相关归一化后的结果。
1. 读取浊音信号
首先,我们需要读取浊音信号,假设该信号的文件名为"voiced.wav",可以使用MATLAB自带的audioread函数读取:
```
[x, Fs] = audioread('voiced.wav');
```
其中,x是浊音信号,Fs是抽样频率。
2. 画出浊音信号的时域波形
可以使用MATLAB的plot函数画出浊音信号的时域波形:
```
t = (0:length(x)-1)/Fs; % 时间轴
plot(t, x); xlabel('时间/s'); ylabel('幅度');
```
3. 加矩形窗
加矩形窗可以使信号在帧内平滑过渡,避免产生频谱泄露。可以使用MATLAB的rectwin函数生成矩形窗:
```
win = rectwin(320);
```
其中,320是窗长。
4. 加汉明窗
加汉明窗也是为了平滑过渡,同时还能减小帧边缘的振荡。可以使用MATLAB的hamming函数生成汉明窗:
```
win = hamming(320);
```
5. 分帧并进行短时自相关归一化
接下来,我们需要将信号分成若干帧,并在每一帧上计算短时自相关函数并归一化。可以使用MATLAB的buffer函数分帧,使用xcorr函数计算自相关函数,使用norm函数归一化:
```
frameLen = 320; % 帧长
frameShift = 160; % 帧移
frames = buffer(x, frameLen, frameLen-frameShift, 'nodelay'); % 分帧
frames = frames .* repmat(win, 1, size(frames,2)); % 加窗
acf = zeros(frameLen*2-1, size(frames,2)); % 自相关函数
for i = 1:size(frames,2)
acf(:,i) = xcorr(frames(:,i), 'biased');
acf(:,i) = acf(:,i) ./ norm(frames(:,i))^2;
end
```
其中,acf是自相关函数矩阵,每一列是一帧的自相关函数。
6. 可视化
可以使用MATLAB的subplot函数将时域波形、加矩形窗和加汉明窗后计算短时自相关归一化后的结果可视化:
```
subplot(2,2,1); plot(t, x); xlabel('时间/s'); ylabel('幅度'); title('时域波形');
subplot(2,2,2); plot(win); xlabel('样本序号'); ylabel('窗函数值'); title('加窗');
subplot(2,2,3); imagesc(acf); xlabel('帧序号'); ylabel('延迟'); title('自相关归一化');
```
这样就可以画出浊音信号的时域波形、加矩形窗和加汉明窗后计算短时自相关归一化后的结果了。需要注意的是,由于我们使用的是8kHz的抽样频率,所以每一帧的长度应该是320而不是256。
1、根据给出的浊音信号,画出浊音信号的时域波形、加矩形窗和加汉明窗后计算短时自相关归一化后的结果。语音的抽样频率为8kHz,窗长为320。MATLAB代码
以下是MATLAB代码,用于绘制浊音信号的时域波形、加矩形窗和加汉明窗后计算短时自相关归一化后的结果:
```matlab
% 读取浊音信号
[y, fs] = audioread('zhuoyin.wav');
% 设置窗长和帧移
win_length = 320;
hop_size = 160;
% 加矩形窗
rect_win = rectwin(win_length);
y_rect = buffer(y, win_length, hop_size);
y_rect = y_rect .* repmat(rect_win, 1, size(y_rect,2));
% 加汉明窗
ham_win = hamming(win_length);
y_ham = buffer(y, win_length, hop_size);
y_ham = y_ham .* repmat(ham_win, 1, size(y_ham,2));
% 计算短时自相关函数
r_rect = xcorr(y_rect, win_length-1, 'coeff');
r_ham = xcorr(y_ham, win_length-1, 'coeff');
% 绘制时域波形
subplot(3,1,1);
plot(y);
title('原始信号');
% 绘制加矩形窗后的时域波形
subplot(3,1,2);
plot(y_rect);
title('加矩形窗后的信号');
% 绘制加汉明窗后的时域波形
subplot(3,1,3);
plot(y_ham);
title('加汉明窗后的信号');
% 绘制归一化后的短时自相关函数
figure;
subplot(2,1,1);
plot(r_rect(win_length:end, :));
title('加矩形窗后的短时自相关函数');
subplot(2,1,2);
plot(r_ham(win_length:end, :));
title('加汉明窗后的短时自相关函数');
```
请注意,这里假设浊音信号的文件名为“zhuoyin.wav”,您需要将代码中的文件名替换为实际的文件名。
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