MATLAB实现语音特征参数MFCC提取与语音识别

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资源摘要信息:"该资源主要涉及使用MATLAB进行语音识别的核心技术,特别是Mel频率倒谱系数(MFCC)的提取和应用。在语音识别系统中,MFCC是抽取语音特征参数的重要方法之一,其在算法中的应用是建立在对人类听觉系统的理解之上的。MFCC参数能够有效地捕捉到语音信号中的关键特征,因此它在语音识别领域得到了广泛的应用。" 知识点一:语音识别技术概述 语音识别技术是将人类的语音信号转化为可识别的数字信号的过程,属于模式识别、信号处理、人工智能等多学科交叉的领域。语音识别系统通常包括预处理、特征提取、模式匹配和后处理四个基本步骤。预处理是为了减少噪声、增强语音信号等;特征提取是从处理过的信号中抽取出关键信息;模式匹配是将提取的特征与已知的语音特征进行对比,以识别出相应的语音内容;后处理则是对接收到的信息进行进一步的处理,提高识别的准确度。 知识点二:倒谱系数的定义和作用 倒谱系数是一种对语音信号频谱进行变换后得到的系数,它能够将语音信号的频谱特征转换为倒谱特征。通过倒谱变换,能够有效地分离出语音信号中的共振峰结构,使得其特征更加明显,这对于后续的模式匹配识别工作非常有帮助。倒谱系数是一种非线性变换,其基本思想是把频谱的乘性结构转换为加性结构,从而简化了问题的复杂性。 知识点三:Mel频率倒谱系数(MFCC)原理 Mel频率倒谱系数(Mel Frequency Cepstral Coefficients,MFCC)是一种在语音处理中广泛应用的特征参数。MFCC的提取基于人类的听觉感知特性,特别是Mel刻度的非线性频率尺度,这种尺度更贴近人耳对声音频率的感知方式。MFCC参数提取流程一般包括:预加重滤波、分帧、加窗、快速傅里叶变换(FFT)、Mel滤波器组、对数能量计算、离散余弦变换(DCT)等步骤。每一步的处理都是为了更准确地捕捉和表示语音信号中的关键信息。 知识点四:MATLAB在语音识别中的应用 MATLAB是一种用于数值计算、可视化以及编程的高级语言和交互式环境。在语音识别领域,MATLAB提供了丰富的工具箱和函数,用于进行信号处理、模式识别等操作。通过使用MATLAB,研究者和工程师可以轻松地实现MFCC参数的提取、语音信号的预处理以及后续的识别算法设计等。MATLAB中的语音处理工具箱为这些任务提供了强大的支持,使得语音识别技术的实验和开发变得更加高效。 知识点五:mfcc.m和melfb.m文件功能 在给定的压缩包文件中,mfcc.m和melfb.m是两个关键的MATLAB脚本文件。mfcc.m文件负责实现MFCC参数的计算和提取,其内部封装了语音信号处理的所有步骤,使得用户可以方便地调用这个函数来获得MFCC特征向量。melfb.m文件则可能是用于生成Mel滤波器组的工具函数,滤波器组对于MFCC参数的提取至关重要,它用于模拟人类听觉系统对声音频率的非线性感知。两个文件的结合使用是语音识别系统中特征提取的关键环节。 总结来说,mfcc.zip_matlab语音识别_voice MFCC matlab_语音识别这个资源包,为我们提供了一套完整的工具和方法,用于实现MATLAB环境下的MFCC参数提取。这对于学习和研究基于MFCC的语音识别技术,具有很高的实用价值和指导意义。

修改下面代码,另画一张可视化图展示出t_sne里面的数据每15行数据个用一种颜色画出。 import pandas as pd from sklearn import cluster from sklearn import metrics import matplotlib.pyplot as plt from sklearn.manifold import TSNE from sklearn.decomposition import PCA def k_means(data_set, output_file, png_file, t_labels, score_file, set_name): model = cluster.KMeans(n_clusters=7, max_iter=1000, init="k-means++") model.fit(data_set) # print(list(model.labels_)) p_labels = list(model.labels_) r = pd.concat([data_set, pd.Series(model.labels_, index=data_set.index)], axis=1) r.columns = list(data_set.columns) + [u'聚类类别'] print(r) # r.to_excel(output_file) with open(score_file, "a") as sf: sf.write("By k-means, the f-m_score of " + set_name + " is: " + str(metrics.fowlkes_mallows_score(t_labels, p_labels))+"\n") sf.write("By k-means, the rand_score of " + set_name + " is: " + str(metrics.adjusted_rand_score(t_labels, p_labels))+"\n") '''pca = PCA(n_components=2) pca.fit(data_set) pca_result = pca.transform(data_set) t_sne = pd.DataFrame(pca_result, index=data_set.index)''' t_sne = TSNE() t_sne.fit(data_set) t_sne = pd.DataFrame(t_sne.embedding_, index=data_set.index) plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei'] plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False dd = t_sne[r[u'聚类类别'] == 0] plt.plot(dd[0], dd[1], 'r.') dd = t_sne[r[u'聚类类别'] == 1] plt.plot(dd[0], dd[1], 'go') dd = t_sne[r[u'聚类类别'] == 2] plt.plot(dd[0], dd[1], 'b*') dd = t_sne[r[u'聚类类别'] == 3] plt.plot(dd[0], dd[1], 'o') dd = t_sne[r[u'聚类类别'] == 4] plt.plot(dd[0], dd[1], 'm.') dd = t_sne[r[u'聚类类别'] == 5] plt.plot(dd[0], dd[1], 'co') dd = t_sne[r[u'聚类类别'] == 6] plt.plot(dd[0], dd[1], 'y*') plt.savefig(png_file) plt.clf() '''plt.scatter(data_set.iloc[:, 0], data_set.iloc[:, 1], c=model.labels_) plt.savefig(png_file) plt.clf()''' frog_data = pd.read_csv("D:/PyCharmPython/pythonProject/mfcc3.csv") tLabel = [] for family in frog_data['name']: if family == "A": tLabel.append(0) elif family == "B": tLabel.append(1) elif family == "C": tLabel.append(2) elif family == "D": tLabel.append(3) elif family == "E": tLabel.append(4) elif family == "F": tLabel.append(5) elif family == "G": tLabel.append(6) scoreFile = "D:/PyCharmPython/pythonProject/scoreOfClustering.txt" first_set = frog_data.iloc[:, 1:1327] k_means(first_set, "D:/PyCharmPython/pythonProject/kMeansSet_1.xlsx", "D:/PyCharmPython/pythonProject/kMeansSet_2.png", tLabel, scoreFile, "Set_1")

2023-07-12 上传
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