数字信号处理语音处理课程设实验报告数字信号处理语音处理课程设计实验报告数字信号处理语音处理课程设计实验报告数字信号处理语音处理课程设计实验报告.doc

第十章 一、实验目的 综合运用所学数字信号处理理论知识进行语音信号的采集、频谱分析、延时、滤波处理等，通过理论推导得出相应结论并利用MATLAB作为编程工具进行计算机实现，从而对数字信号处理有一个系统的掌握和直观理解。 二 1、语音信号采集与处理 2、信号频谱分析 3、数字滤波器分析与设计 三实验 四实验指导 通过录音软件录制一段语音，说出自己的名字和学号，命名为“学号+姓名”，时长大约1到2秒，在MATLAB中，通过使用wavread函数，对语音进行采样: [y,fs,nbits]=wavread(xxxxxxx); %语音信号的采集 采样值放在向量y中，采样频率为fs，采样位数为nbits。 2、语音信号的频谱分析[y,fs,nbits]=wavread(xxxxxxxx); %语音信号的采集 sound(y,fs,nbits); %语音信号的播放 n=length(y) ; %计算语音信号的长度 Y=fft(y,n); %快速傅里叶变换 figure; subplot(2,1,1); %绘出时域波形 3、原始信号延时混响和回声的处理 (2) 设计如下几种特殊类型滤波器，对原始信号分别进行如下几种回声滤波或混响处理，并画出滤波后信号的时域波形和频谱图，然后分析其变化，最后对声音进行回放，对感觉到的滤波前后的声音变化作出说明。 回声或者混响滤波器类型： 单回声滤波器系统函数（可以用FIR滤波器实现只需要 回声就是原始信号与他自己延时衰减后信号的声音。 方程：y(n)=x(n)+ax(n-r),如上。 实现 ③无限回声滤波器系统函数： ④全通结构混响器系统函数： 4、原始信号的滤波处理 (1) 分别用FIR和IIR滤波器对采集的语音信号进行滤波。 (2) 对滤波后的信号进行傅里叶变换，分别得到FIR和IIR滤波后信号的频谱特性，同时画出其时域波形，与原始信号进行比较，分析信号的变化。 (3) 对FIR滤波和IIR滤波后的信号进行比较并作出说明。 (4) 对滤波后的声音进行回放并对比分析变化。 根据频谱特征设计FIR和IIR滤波器。在Matlab中，可以利用函数fir1设计FIR滤波器，利用函数butter,cheby1设计IIR滤波器，利用Matlab中的函数freqz画出各步滤波器的频率响应。 ①低通滤波器的性能指标：fp=1000Hz，fc=1200Hz，As=100db ,Ap=1dB ②高通滤波器的性能指标：fp=3500Hz，fc=4000Hz，As=100dB，Ap=1dB； ③带通滤波器的性能指标：fp1=1200Hz，fp2=3000hZ，fc1=1000Hz，fc2=3200Hz，As=100dB，Ap=1dB 在MATLAB中，利用[N,wc]=butter(N,wc,Rp,As,s)设计并计算巴特沃斯模拟滤波器的阶数N和3dB截止频率wc；[B,A]=cheby1(N,Rp,wpo,ftypr)设计切比雪夫I型滤波器。 五实验设计报告要求 通过理论分析和回放等说明滤波前后的信号变化 答：实验，能发现明显变化，时域波形和频域波形都有改变，不同滤波器的不同具体分析在的实验结果中。比如带通滤波器频谱信号几乎没有，通过全通系统则没有变化，经过低通滤波器变化很小。 答： 3、通过使用randn函数产生随机噪声信号，并加到语音信号中得到被污染的语音信号叠加到原始的语音信号中，分析叠加前后信号频谱的变化，设计一个合适的滤波器，能够把噪声部分滤除。 参考文献： 杨述斌，李永全 主编，《数字信号处理实践教程》，华中科技大学出版社，2007.1 实验报告 (1)语音采样和观察clear,clc; [y,fs]=audioread(E:\大学课程\大三上\数字信号处理\201400121184吴蔓.mp3); %语音信号的采集，把采样值放在y中subplot(3,1,1) plot(y); title(时域波形); sound(y,fs); %语音信号的播放 n=length(y) %计算语音信号的长度 Y=fft(y) ; %快速傅里叶变换 subplot(3,1,2) plot(abs(Y)); %绘出频域波形 title(幅频特性); subplot(3,1,