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实验二语音信号处理

班级：08电子C班姓名：苏清法学号：0815241036

（1）语音信号的采集：利用Windows下的录音机，录制一段话音。然后在Matla软件平台

下，利用函数wavread对语音信号进行采样，播放语音信号，并绘制原始语音信号；

wavread函数调用格式：

y=wavread(file)，读取file所规定的wav文件，返回采样值放在向量y中。

[y,fs,nbits]=wavread(file)，采样值放在向量y中，fs表示采样频率（Hz），nbits表示采样

位数。

y=wavread(file,N)，读取前N点的采样值放在向量y中。

y=wavread(file,[N1,N2])，读取从N1点到N2点的采样值放在向量y中。

降采样：利用windows下的录音机录制的音频采样率是固定的fs（=22050），可以选择以

下函数实现对语音信号的降采样。

y=x((1:N:length(x)));%对原始信号每隔N个点取一位，即采样率变为原来的1/N

y=resample(yn,L,M);%采样率变为原来的L/M倍

y=downsample(yn,N);%%采样率变为原来的1/N倍

改变采样率为原来的1/2倍，1/4倍，1/20倍，1/50倍，1/100倍等，分别画出降样前后

的信号波形和频谱图，分析采样前后信号的变化

Matlab程序如下：

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（2）重构原信号：

降采样后，信号的采样率和采样点数同时变化。如采样率变为原来的1/2，即对原始信

号每隔一个点采样。如果要恢复原始信号，即信号长度和采样率须变为原来同样大小。所以，

必须对降采样后信号进行插值重构。对采样后的真实语音信号进行插值重构，滤波，恢复原

始信号。画出插值前后信号的波形以及频谱图，并将重构后信号与原始信号进行比较。

如，对采样率降为原来1/4的降采样后信号插值重构。

Matlab程序如下：

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（3）对原始信号加入噪声：

对原始语音信号加入s=sin(2*pi*f*Ts*n)的噪声，采样后可知Fs=16000，选择f=2500，

播放加入噪声信号的语音信号，并绘制噪声信号和含噪语音信号；设计频率已知的噪声信号

或者用自然噪声信号加在原始语音信号上，构建带噪声信号。如对原始信号加上频率为5000

的正弦波噪声信号。

Matlab程序如下：

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（4）频谱分析分别对原始语音信号，噪声信号和含噪声的语音信号进行频谱分析，并绘

出各频谱图；首先画出语音信号的时域波形；然后对语音信号进行频谱分析，在MATLAB中，

可以利用函数fft对信号进行快速付立叶变换，得到信号的频谱特性；从而加深对频谱特性

的理解。

Matlab程序如下：

（5）设计滤波器：计算滤波器的性能指标，设计滤波器，绘制滤波器的特性曲线；

Matlab程序如下：

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（6）滤波器滤波：用自己设计的滤波器对采集的信号进行滤波，得出滤波后信号的时域波

形和频谱，并对滤波前后的信号进行对比，分析信号的变化，并回放语音信号，感觉滤波前

后的声音有变化。

Matlab程序如下：

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