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MATLAB课程设计报告
MATLAB
课程设计
学院: 电气信息工程学院
课题: 语音信号的采集与处理
班级: 电 信 1201
组长: 郭 前
组员:詹筱珊、吴亚明、丁睿智、陈康
指导老师: 毛 彦 欣 、殷 春 芳
语音信号的采集与处理
一、实验要求
(1) 本课程设计要求掌握 MATLAB 语言特性、数学运算和图形表示;掌握 MATLAB 程序设计方法在信息处理方面的一些应用;掌握在 Windows 环境下,利用 MATLAB 进行语音信号采集与处理的基本方法。
(2) 本课程设计分为基础与综合设计题目,其中基础题目为 MATLAB 基本训练(必做) ;对于综合设计题,需按照任务书要求,对设计过程所进行的有关步骤进行理论分析,并对完成的设计作出评价,总结自己整个设计工作中的经验教训、收获;在课设最后一天提交课程设计报告,报告必须按照统一格式打印,装订成册。
二、实验内容
1、利用 windows 自带的录音机或者其它录音软件,录制几段语音信号(要有几种不同的声音,要有男声、女声) 。
2、对录制的语音信号进行频谱分析,确定该段语音的主要频率范围,由此频率范围判断该段语音信号的特点(低沉 or 尖锐?)
3、利用采样定理,对该段语音信号进行采样,观察不同采样频率(过采样、欠采样、临界采样) 对信号的影响。 这里涉及到采样下重采样的问题, 请大家思考如何去做。
4、实现语音信号的快放、慢放、倒放、回声、男女变声。
5、对采集到的语音信号进行调制与解调,观测调制与解调前后信号的变化。
6、 对语音信号加噪,然后进行滤波,分析不同的滤波方式对信号的影响。
7、 如果精力和时间允许,鼓励利用 MATLAB GUI 制作语音信号采集与分析演示系统。
三、MATLAB仿真
任务一(陈康负责)
利用频谱的分析
利用Windows下的录音机,录制一段男生和女生的语音,存为*.WAV的文件。然后在Matlab软件平台下,利用函数wavread对语音信号进行采样,记住采样频率和采样点数。首先画出语音信号的时域波形;然后对语音号进行快速傅里叶变换(FFT变换),得到信号的频谱特性,分析语音信号频谱。
源程序:
fs=44100;
[x,fs,Nbits] =wavread(E:\GQQQ\leo) ;
derta_fs = fs/length(x);
t=0:1/44100:(length(x)-1)/44100;
sound(x,fs) ; %对加载的语音信号进行回放
figure(1)
plot(t,x) %做原始语音信号的时域图形
title(原始语音信号);
xlabel(time n);
ylabel(fuzhi n);
n=length(x); %求出语音信号的长度
y1=fft(x,n) ; %傅里叶变换
w=1/n*[0:n-1]*fs;
figure(2)
plot([-fs/2:derta_fs:fs/2-derta_fs],abs(fftshift(y1)*2/n)); %做原始语音信号的FFT频谱图
title(原始语音信号FFT频谱)
频谱分析对比
运行结果:
女生:
频谱分析:从300hz到2000hz都有分布,主要集中在300—1200Hz,声音尖锐,是女生频谱。
男生:
频谱分析:从200hz到1000hz都有分布,集中在300—1000Hz声音低沉,是男生频谱。
任务二(詹筱珊负责)
利用采样定理,对该段语音信号进行采样,观察不同采样频率(过采样、欠采样、临界采样) 对信号的影响。 这里涉及到采样下重采样的问题, 请大家思考如何去做。
源程序:
clear;
[y,fs,bits]=wavread(E:\GQQQ\WOMAN); %x语音数据fs采样频率bits采样点数
sound(y,fs,bits); %话音回放
n = length (y) ; %求出语音信号的长度
derta_fs = fs/length(y);
Y=fft(y,n); %傅里叶变换
figure(1);
subplot(2,1,1);
plot(y);
title(原始信号波形);
subplot(2,1,2);
plot([-fs
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