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语音信号处理与滤波 班 级： xxxxxx 学 号： xxxxx 姓 名： xxx 指导老师： xxx 成 绩： 二○一五年五月二十七 目录 一、设计要求 1 二、设计步骤 1 2.1 理论依据 1 2.2 信号采集 1 2.3 构造受干扰信号并对其进行FFT频谱分析 1 2.4 数字滤波器设计 1 2.5 信号处理 2 三、课程设计实现 2 3.1 语音信号的采集 2 3.2 语音信号的FFT频谱分析 2 3.3 构造受干扰信号并对其进行FFT频谱分析 4 3.4 设计数字滤波器 6 3.5 用滤波器对加噪语音信号进行滤波 7 3.6 比较滤波前后语音信号的波形及频谱 7 四、心得体会 9 五、参考文献 11 六、源程序代码 11 一、设计要求 本次课程设计要求利用MATLAB对语音信号进行数字信号处理和分析要求采集语音信号后在MATLAB软件平台进行频谱分析；并对所采集的语音信号加入干扰噪声，对加入噪声的信号进行频谱分析，设计合适的滤波器滤除噪声，恢复原信号。设计步骤 采集语音信号，并对其进行FFT频谱分析，画出信号时域波形图和频谱图。 对所采集的语音信号加入干扰噪声，对语音信号进行回放，感觉加噪前后声音的变化，分析原因，得出结论。并对其进行FFT频谱分析，比较加噪前后语音信号的波形及频谱，对所得结果进行分析，阐明原因，得出结论。 根据待处理信号特点，设计合适数字滤波器，绘制所设计滤波器的幅频和相频特性。 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） %读取钱N点的采样值放在向量y中。 y=wavread（file，[N1,N2]） %读取从N1到N2点的采样值放在向量y中。 对语音信号speech.wav进行采样其程序如下： [y,fs,nbits]=wavered (speech); %把语音信号进行加载入Matlab 仿真软件平台中 fs =8000 nbits =8 然后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中利用fft对信号进行快速傅里叶变换，得到信号的频谱特性。 其程序如下： fs=8000,bits=8,T=1,Ts=1/fs; N=T/Ts; [x,fs,bits]=wavread(E:\12020.wav); x=x(:,1); subplot(321);plot(x); sound(x,fs,bits); title(时域波形图) y=fft(x,1024); n=(fs/1024)*[1:1024]; subplot(322); plot(n(1:512),abs(y(1:512))); title(频谱图); 程序结果如图3.2： 图 3.2 3.3 构造受干扰信号并对其进行FFT频谱分析 在MATLAB软件平台下，给原始的语音信号叠加上噪声。噪声类型分为如下几种：（1）白噪声；（2）单频噪声（正弦干扰）；（3）多频噪声（多正弦干扰）；（4）其它干扰，可设置为低频、高频、带限噪声，或Chirp干扰、冲激干扰。这里我们叠加单频正弦干扰噪声。 其程序如下： dt=0.01*sin(2*pi*7000*(1:size(x))/fs); %dt1=fft(dt,1024); %plot(n(1:512),abs(dt1(1:512))); x1=x+dt; %sound(x1,fs,bits); y1=fft(x1,1024); subplot(223); plot(x1); title(污染信号波形); subplot(224); plot(n(1:1024),abs(y1(1:1024))); axis([0,12000,0,0.4]); title(污染信号频谱); 程序结果如图3.3： 图 3.2 之后对语音信号进行回放，感觉加噪前后声音的变化，并对其进行FFT频谱分析，比较加噪前后语音信号的波形及频谱，并对所得结果进行分析。 3.4 设计数字滤波器 在设计一个数字滤波器之前，必须首先根据实际的需要来确定滤波器的技术指标，设