【语音信号分析】语音信号数字滤波频谱分析(时域图对比、频域图对比)【含Matlab源码 3143期】

本文介绍了使用MATLABGUI技术实现的语音信号处理界面,包括音频读取、频谱分析、滤波功能,以及基于MATLAB2014a版本的应用实例。内容涵盖了LPC分析、频谱图展示和部分源代码。同时提及了相关理论书籍和深度学习在语音识别中的应用。

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🔊博主简介:985研究生,Matlab领域科研开发者;

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⛄一、语音处理简介

MATLAB GUI是用户与计算机或计算机程序的接触点或交互方式,是用户与计算机进行信息交流的方式。图形用户界面(Graphical User Interfaces,GUI)则是由窗口、光标、按键、菜单、文字说明等对象(Object)构成的一个用户界面。用户通过一定的方法(如鼠标或键盘)选择、激活这些图形对象,使计算机产生某种动作或变化,比如实现计算、绘图等。本设计基于MATLAB GUI技术,完成了语音信号处理的界面平台,可进行语音的选取、线性预测分析(LPC)、语谱图、频谱等相关波形的显示。这样可以更直观、更方便地分析和处理语音信号,得到用户需要的实验结果。
具体理论知识参考:基于MATLAB GUI的语音处理界面设计

⛄二、部分源代码

clear
close all
%读入音频信号
[xx,fs] = audioread(‘SunshineSquare.wav’);
N = length(xx);
n = 0:(N-1);

%音频频域图
figure(1);
w = n2pi/N;
f = n*fs/N;
xxSpectrum=abs(fft(xx,N));
plot(f,xxSpectrum);
title(‘频域波形’)
xlabel(‘频率(Hz)’)
ylabel(‘Amp.’)

%音频时域图
figure(2);
t = n/fs;
plot(t,xx);
title(‘时域波形’)
xlabel(‘时间(s)’)
ylabel(‘Amp.’)

yy = xx;

%1575Hz滤波器
freqmax = 1575/fs
B = -2cos(freqmax2*pi);
hh = [1, B, 1];
yy = filter(hh, 1, yy);

%3150Hz滤波器
freqmax = 3150/fs
B = -2cos(freqmax2*pi)
hh = [1, B, 1];
yy = filter(hh, 1, yy);

%4725Hz滤波器
freqmax = 4725/fs
B = -2cos(freqmax2*pi)
hh = [1, B, 1];
yy = filter(hh, 1, yy);

⛄三、运行结果

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⛄四、matlab版本及参考文献

1 matlab版本
2014a

2 参考文献
[1]韩纪庆,张磊,郑铁然.语音信号处理(第3版)[M].清华大学出版社,2019.
[2]柳若边.深度学习:语音识别技术实践[M].清华大学出版社,2019.
[3]宋云飞,姜占才,魏中华.基于MATLAB GUI的语音处理界面设计[J].科技信息. 2013,(02)

3 备注
简介此部分摘自互联网,仅供参考,若侵权,联系删除

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3 图像处理方面
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5 无人机应用方面
无人机路径规划、无人机控制、无人机编队、无人机协同、无人机任务分配

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7 信号处理方面
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8 电力系统方面
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9 元胞自动机方面
交通流 人群疏散 病毒扩散 晶体生长

10 雷达方面
卡尔曼滤波跟踪、航迹关联、航迹融合

想要深入理解语音信号的特性,我们可以使用Matlab进行时域和频域的分析,并通过频谱图直观地展示信号的频域特性。这里我们使用《Matlab源码实现语音信号时频域分析指南》中提供的源码来指导整个分析流程。 参考资源链接:[Matlab源码实现语音信号时频域分析指南](https://wenku.youkuaiyun.com/doc/4m4eh7chb4?spm=1055.2569.3001.10343) 首先,使用时域分析的方法可以让我们观察语音信号随时间变化的波形。时域分析通常涉及到信号的采样、加载、预处理(如滤波和归一化)等步骤。通过Matlab中预设的函数如`audioread`,我们可以轻松读取存储在文件中的语音数据,并将其加载到变量中。加载后,我们可以使用`sound`函数播放语音信号,而`plot`函数则用来绘制时域波形图。 接下来,进行频域分析是理解语音信号频谱特性的关键。快速傅里叶变换(FFT)是频域分析中最常用的工具,它能够将时域信号转换为频域信号。在Matlab中,`fft`函数可以用来计算信号频谱。为了得到更有意义的频谱表示,我们通常对FFT结果进行幅值的平方计算,得到功率谱。此外,还需要进行窗函数处理以减少频谱泄露。绘制频谱图时,`plot`函数可以用来显示信号的频率分布。 最后,数据可视化是将分析结果直观展示的重要步骤。Matlab提供了强大的绘图工具,可以绘制出清晰、美观的时域波形图和频谱图。对于频谱图,我们还可以使用`stem`函数来绘制离散的谱线。 综合以上步骤,整个语音信号时域和频域分析Matlab代码实现大致包括以下几个部分: 1. 读取语音信号文件,并播放以检查信号是否正确读取。 2. 绘制原始时域波形图。 3. 计算信号的FFT,并绘制频谱图。 4. 根据需要对频谱图进行分析和调整,以便更清晰地展示信号的频域特性。 通过以上步骤,我们不仅可以深入理解语音信号的时域和频域特性,还能通过Matlab的强大功能,有效地进行数据的分析和可视化。想要进一步学习和掌握这些技能,可以深入研究《Matlab源码实现语音信号时频域分析指南》,这份资源提供了详细的源码和示例,帮助你更好地掌握语音信号处理的方法和技巧。 参考资源链接:[Matlab源码实现语音信号时频域分析指南](https://wenku.youkuaiyun.com/doc/4m4eh7chb4?spm=1055.2569.3001.10343)
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