Matlab基于语音信号处理系统的设计与实现

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基于Matlab的语音信号处理 Matlab是一种功能强大的计算机应用软件,广泛应用于数据分析和处理领域。语音信号处理是研究用数字信号处理技术和语音学知识对语音信号进行处理的新兴学科,它是目前发展最为迅速的信息科学研究领域的核心技术之一。Matlab语言由于其强大的矩阵运算能力和丰富的信号处理与分析工具箱,成为语音信号分析和处理的优选工具。 语音信号处理的重要性 语音信号处理是人类最重要、最有效、最常用和最方便的交换信息形式。通过语音传递信息可以快速、准确地传递思想和情感,具有极高的实践价值。语音信号处理技术的发展将极大地推动语音信号分析和处理的发展,提高人类之间的交流效率和质量。 Matlab在语音信号处理中的应用 Matlab语言对语音信号处理的贡献在于其强大的矩阵运算能力和丰富的信号处理与分析工具箱。Matlab可以将声音文件变换为离散的数据文件,然后利用其强大的矩阵运算能力处理数据,如数字滤波、傅里叶变换、时域和频域分析、声音回放以及各种图的呈现等。这些功能函数可以快捷而又方便地完成语音信号的处理和分析以及信号的可视化,使人机交互更加便捷。 语音信号处理系统设计 本设计针对现在大部分语音处理软件内容繁多、操作不便等问题,采用MATLAB7.0综合运用GUI界面设计、各种函数调用等来实现语音信号的变频、变幅、傅里叶变换及滤波,程序界面简练,操作简便,具有一定的实际应用意义。该系统设计旨在提高语音信号处理的效率和质量,满足实践需求。 语音信号处理的发展方向 语音信号处理技术的发展方向主要集中在以下几个方面:一、语音信号处理算法的改进和优化;二、语音信号处理系统的集成和应用;三、语音信号处理技术在实际应用中的推广和普及。为此,本文提出了自己的看法和建议,以期对语音信号处理技术的发展产生积极的影响。 基于Matlab的语音信号处理技术是目前发展最为迅速的信息科学研究领域的核心技术之一。Matlab语言由于其强大的矩阵运算能力和丰富的信号处理与分析工具箱,成为语音信号分析和处理的优选工具。语音信号处理技术的发展将极大地推动语音信号分析和处理的发展,提高人类之间的交流效率和质量。
2011-05-06 上传
matlab 语音除噪 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,课题在这里不讨论语音学,而是将语音当做一种特殊的信号,即一种“复杂向量”来看待。也就是说,课题更多的还是体现了数字信号处理技术[1]。数字信号处理技术主要研究离散线性时不变系统,数字滤波和频谱分析是它的的两个主要分支。数字滤波(Digital filter),即在形形色色的信号中提取所需信号,抑制不必要的干扰。数字滤波器可以在时域实现也可以在频域实现,主要有两种类型;无限长冲击数字滤波器(IIR)和有限长冲击数字滤波器(FIR)。频谱分析(SA,Spectrum Analysis),对各种信号进行频域上的加工处理,其核心内容是快速傅里叶变换(FFT),分析的结果是一频率为坐标的各种物理量的谱线和曲线[2]。从课题的中心来看,课题“基于MATLAB的有噪声语音信号处理”是希望将数字信号处理技术应用于某一实际领域,这里就是指对语音及加噪处理。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。这一过程的实现,用到了处理数字信号的强有力工具MATLAB[3]。MATLAB是矩阵实验室(Matrix Laboratory)的简称,是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,主要包括MATLAB和Simulink两大部分。它提供了功能齐全的滤波器设计,与信号处理交互式图形用户界面(Interactive graphical user interface),主要包括FDATool和SPATool两种交互式工具,其中FDATool主要用于数字滤波器设计与分析,而SPATool不仅可以设计分析滤波器,而且可以对信号进行时域与频域的分析[4]。通过MATLAB里几个命令函数的调用,很轻易的在实际语音与数字信号的理论之间搭了一座桥。课题的特色在于它将语音信号看作一个向量,于是就把语音数字化了。那么,就可以完全利用数字信号处理的知识来解决语音及加噪处理问题。我们可以像给一般信号做频谱分析一样,来对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。[5]