1、 摘要 數字信號處理課程設計 基于 matlab 的語音信號處理 利用所學習的數字信號處理知識，設計了一個有趣的音效處理系統， 首先設計了幾種不 同的濾波器對聲音進行濾波處理， 分析了時域和頻域的變化， 比較了經過濾波處理后的聲音 與原來的聲音有何變化。同時設計實現了語音的倒放，變速播放， 回響，音調轉換等處理效 果，其中音調轉換部分使用了重新采樣改變基頻，再進行時長規整的算法。 基于MATLAB語音信號處理 語音信號的采集 錄制或者截取一段音樂，時間在 1分鐘左右，存為.wav的文件。然后利用 wavread對語 音信號進行采樣。我們一共選擇了 3段語音，其中 d.wav真心英雄（周華健）（

2、男聲） man.wav我的歌聲里（自己錄制） （男聲） girl.wav 看的最遠的地方（張韶涵） （女聲） 語音信號的頻譜分析 使用matlab畫出語音信號的時域波形；然后對語音號進行快速傅里葉變換 ，得到信號的 頻譜特性，畫出頻譜圖，分析頻率成分。這里我們分析的是 d.wav,通過分析知道頻率分布 在0 10KHz,主要分布在低頻。 數字濾波器設計 這里我們設計了 4種濾波器對語音進行處理， 分別為橢圓低通濾波， 橢圓高通濾波，等波紋 逼近法FIR帶通濾波器，雙線性變換法切比雪夫數字高通濾波器，繪制出相應的幅度、相 位譜圖，濾波后的波形、頻譜圖。 各濾波器的設計如下: 橢圓低通濾波器：fb

3、 = 1 200 Hz,fc = 1 400 Hz,As = 100 dB,Ap = 1 dB File Edit View Insert Tools Desktop Window Help H命 I 治 |線氣%-j ni 即| 50 Q -50 100 mp-昌 mu*壬 Figure 2 0 0 1 0.2 0 3 0.4 0.5 0.6 0.7 O.S 0.9 -1S0 (MS55BP)(MS55BP)瞿HIHI 橢圓局通濾波器：fc = 4 800 Hz, fb = 5 000 Hz As = 100 dB,Ap = 1 dB Q Figure4 口 回 Ale Edit View

4、Insert Took Desktop YMndow Help * 口目|回 Normalised Frequency (x* rad Sample L L o o 5050 1 1 o o o o o o - -5 51010 - - - m mp p) )碧l lNormalized Frequency (xx rad;sample) - I I o o o o o o o o o o o o o o o o Q Q 5 555 (5OI1為快放，w1時音調降低;f1為快放，w1降調,1降調,1降低;f1升高 f=round(f*1000); d=resample(x,f,1000); %

5、時長整合使語音文件恢復原來時長 W=400; Wov=W/2; Kmax=W*2; Wsim=Wov; xdecim=8; kdecim=2; X=d; F=f/1000; Ss =W-Wov; xpts = size(X,2); ypts = round(xpts / F); Y = zeros(1, ypts); xfwin = (1:Wov)/(Wov+1); ovix = (1-Wov):0; newix = 1:(W-Wov); simix = (1:xdecim:Wsim) - Wsim; padX = zeros(1, Wsim), X, zeros(1,Kmax+W-Wov);

6、 Y(1:Wsim) = X(1:Wsim); lastxpos = 0; km = 0; for ypos = Wsim:Ss:(ypts-W) xpos = round(F * ypos); kmpred = km + (xpos - lastxpos); lastxpos = xpos; if (kmpred = Kmax) km = kmpred; else ysim = Y(ypos + simix); rxy = zeros(1, Kmax+1); rxx = zeros(1, Kmax+1); Kmin = 0; for k = Kmin:kdecim:Kmax xsim = padX(Wsim + xpos + k + simix); rxx(k+1) = norm(xsim); rxy(k+1) = (ysim * xsim); end Rxy = (rxx = 0).*rxy./(rxx+(rxx=0); km = min(find(Rxy = max(Rxy)-1); end xabs = xpos+km; Y(ypos+ovix)