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信号与系统课程设计报告

MATLAB实验设计报告

信号与系统

课程设计：语音信号处理

题目：

3.Speechsignalprocessing

InMatlab,wecanusewavrecordcommandtorecordthe

speechsignal.

Pleaseusehelpwavrecordcommandtostudyhowtouseit.

Meanwhilewecanusewavplay

commandtoplaythespeechsignal.

(1)Pleaserecordaspeechsignalthatlastsfor3seconds,and

playthespeechsignal.

(2)Usedifferentsamplingfrequenciestorecordaspeechsi

gnalthatlastsfor3

seconds,pleasesketchtheirwaveformsandspectra.Please

findthelowest

samplingfrequencythatcankeepthespeechsignal

undistorte

d.

(3)Pleaserecordaboy’svoiceandagirl’svoice,respe

ctively.Combinetwovoices

anddesignafiltertoseparatethesetwovoices.Comparet

heseparatedspeech

withoriginalvoicetoverifytheseparationeffect.

4.Amplitudemodulation

ConsiderasystemshowninFigure1,whereyt()istheinput

ofanonlinearsyste

一.背景

语音信号处理是研究用数学信号处理技术对语音信号进行处理的

一门学科，它是一门新兴的学科，同时又是综合性的多学科领域和涉

及面很广的交叉学科。其中语音信号处理的一个重要部分是频谱分析。

有趣的是人类对变化的频率比对变化的本身要敏感的多。人耳对声音

敏感的不是声波本事而是声波的频率，例如男声、女声和低音、高音

等。所谓频谱分析就是周期性分析，频谱估计就是周期性估计。频谱

分析和估计不仅是揭示信号特征的重要方法，也是处理信号的重要手

段。这些方法和手段已经广泛地应用于通信、雷达、地震、生物医学、

物理、化学、音乐、经济等领域。

二.理论分析

第二题的实验理论：如何改变采样率？我们首先用matlab中的读

取音频函数以足够高的的采样频率将原始信号读入matlab中，变成一

个n*2列的矩阵，然后对这个矩阵进行处理。所以我们将录制的音频

文件以wav格式读入matlab中，原始信号的采样频率为48000Hz。

为了改变其采样频率，我们对该音频信号进行降采样处理，即降低音

频信号的采样频率，在matlab中用resample函数实现。将原始信号

和降采样信号的时域频域图利用matlab绘出，为了找到使信号不失真

的最低采样频率，对比两个频域图，若频域图处于刚要重叠又不重叠

的时候，即找到了最低采样率。

第三题的实验理论：如何将男女声进行有效的分离？一般的声音

都是由发音体发出的一系列频率、振幅各不相同的振动复合而成的。

这些振动中有一个频率最低的振动，就是基音，基音是物体整部分振

动所产生的音，基音音量大，人耳最容易听见，而物体分部分振动