Matlab语音采集与读写程序,基于MATLAB的语音信号录制采集和分析的程序设计

理论广角 ● I 基于 MATLAB的语音信号录制采集和分析的程序设计刘晓炯 (西北民族大学电气工程学院甘肃兰州I 730030) [摘要]语音信号处理技术是语音处理领域中新近发展起来的一个学科分支，MATLAB是一个数据分析和处理功能十分强大的工程使用软件，运用它来进行语音信号的采集和处理相当便捷。文章介绍了在 MATLAB环境中如何采集语音信号和语音信号采集后的频谱分析处理，并通过实例具体分析。 [关键词]MATLAB 语音信号傅立叶变换短时分析中图分类号：0174．22 文献标识码：A 文章编号：1009 914X(2012)28—0257—02 1引言通过语音传递倍息是人类最重要、最有效、最常用和最方便的交换信息的形式。语言是人类持有的功能．声音是人类常用的工具，是相互传递信息的最主要的手段。由于语言和语音与人的智力活动密切相关，与社会文化和进步紧密相连，所以它具有最大的信息容量和最高的智能水平。现在，人类已开始进入了信息化时代，用现代手段研究语音信号，使人们能更加有效地产生、传输、存储、获取和应用语音信息，这对于促进社会的发展具有十分重要的意义。近年来，语音识别已经成为一个非常活跃的研究领域。在不远的将来，语音识别技术有可能作为一种重要的人机交互手段，辅助甚至取代传统的键盘、鼠标等输入设备，在个人计算机上进行文字录入和操作控制。而在手持式 PDA、智能家电、工业现场控制等应用场合，语音识别技术则有更为广阔的发展前景． 2语音信号的采集在实际：1：作中，我们可以利用 windows白带的录音机录制语音文件，图l 是基于Pc机的语音信号采集过程，声卡可以完成语音波形的A／D转换，获得 wAVE文件，为后续的处理储备原材料。调节录音机保存界面的 “更改 ”选项，可以存储各种格式的 WAVE文件。言音图 1基于 PC机的语音信号采集过程在MATLAB中，[Y，fs，bits]=wavread(’B1ip’，[N1 N2])：用于读取语音，采样值放在向量y中，fs表示采样频率(Hz)，bits表示采样位数。[Nl N2]表示读取从Nl点到N2点的值 (若只有一个 N的点则表示读取前N点的采样值)。 sound(y)：用于对声音的回放，向量 y则就代表了一个信号。 3语音信号分析及MATLAB实现通过对发声机理的认识，语音信号可以认为是短时平稳的。我们采用一个长度有限的窗函数来截取语音信号形成分析帧。通常会采用矩形窗和汉明窗。这两种窗函数都有低通特性，通过分析这两种窗的频率响应幅度特性可以发现：矩形窗的主瓣宽度小(4*pi／N)，具有较高的频率分辨率，旁瓣峰值大(一 13．3dB)，会导致泄漏现象汉明窗的主瓣宽8*pi／N，旁瓣峰值低 (一42．7dB)，可以有效的克服泄漏现象，具有更平滑的低通特性。因此在语音频谱分析时常使用汉明窗，在计算短时能量和平均幅度时通常用矩形窗。 3 1基于MATLAB的语音信号时域特征分析语音信号是种非平稳的时变信号，它携带着各种信息。语音信号分析的I1的就在与方便有效的提取并表示语音信号所携带的信息。语音信号分析可以分为时域和变换域等处理方法，其中时域分析是最简单的方法，直接对语音信号的时域波形进行分析，提取的特征参数主要有语音的短时能量，短时平均过零率，短时自相关函数等。 (1)短时平均过零率过零率可以反映信号的频谱特性。当离散时间信号相邻两个样点的正负号相异时，我们称之为 “过零”，即此时信号的

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