1、语音信号的时域特性和频域特性2. 实验类型验证性实验3. 实验目的观察并验证语音信号的时域特性和频域特性，理解并掌握典型的语音信号时域分析方法和频域分析方法，为深入学习数字语音信号处理的相关理论奠定基础。4. 实验设备安装有MATLAB的计算机5. 实验内容1. 输入并运行MATLAB代码。2. 观察语音信号的时域特性（1）发一个清音和一个浊音，由麦克风采集语音数据，参考实验内容1中的程序将这些数据分别存成两个“.wav”文件（例如a的语音存为“a.wav”，要求采样率为8000），存在本人的文件夹中。（2）读取WAV文件，显示语音波形，观察清音和浊音波形的差异。（3）读取WAV文件，计算并显
2、示语音的短时能量（要求分帧加窗的帧长为256，帧移为128），观察并分析清音和浊音短时能量的差异。（4）读取WAV文件，计算并显示语音的短时过零率（要求分帧加窗是的帧长为256，帧移为128），观察并分析清音和浊音短时过零率的差异。3. 观察语音信号的频域特性（1）读取WAV文件，计算并显示一帧语音的原始信号、加窗信号、短时频谱（要求分帧加窗的窗函数为汉明窗、帧长为256，帧移为128），观察并分析清音 和浊音短时频谱的差异。（2）读取WAV文件，计算并显示不同窗函数情况下一帧语音的加窗信号、短时频谱（要求分帧加窗的窗函数分别为矩形窗和汉明窗、帧长为256，帧移为128），观察并分析不同的窗函
3、数对短时谱分析的影响。6. 相关函数wavread、plot、fft7. MATLAB程序代码1. 输入并运行以下MATLAB代码。（1） 短时能量 clear;close all;Fs=11025;y=wavrecord（5*Fs,Fs,double）;wavwrite（y,f:asoundview（y,Fs）;x = wavread（a.wavx = double（x）;x = filter（1 -0.9375, 1, x）; % 预加重FrameLen = 256;FrameInc = 128;s = enframe（x, FrameLen, FrameInc）;energy = sum
4、（abs（s）, 2）;figure;subplot（2,1,1）;plot（x）;title（语音信号时域波形xlabel（样点数ylabel（幅度subplot（2,1,2）;plot（energy）;语音信号的短时能量帧数短时能量legend（帧长FrameLen = 240（2） 短时过零率FrameInc =128;tmp1 = enframe（x（1:end-1）, FrameLen, FrameInc）;tmp2 = enframe（x（2:end） , FrameLen, FrameInc）;signs = （tmp1.*tmp2）0.02;zcr = sum（signs.*d
5、iffs, 2）;plot（zcr）;短时过零率语音信号的短时过零率（3） 短时傅里叶变换 FrameLen =256;ss=s（50,: %选取一帧语音信号（可以通过观察短时能量的分布来判断哪一帧是清音段还是浊音段）f=ss.*hamming（length（ss）;r=fft（f,512）;r1=abs（r）; r1=r1/max（r1）;yuanlai=20*log10（r1）;signal（1:256）=yuanlai（1:256）;pinlv=（0:1:255）*11025/512;subplot（3,1,1）;plot（ss）;axis（0,256,-1,1）截取的语音段subplo
6、t（3,1,2）;plot（f）;窗选语音信号subplot（3,1,3）;plot（pinlv,signal）;频率/Hz对数幅度/dBtitle （加Hamming窗时语音频谱（4） 显示清音短时过零率k.wav2：语音信号的频域分析1. 加汉明窗的浊音ss=s（125,:加Hamming窗时语音频谱2. 加汉明窗的清音ss=s（90,:3. 加矩形窗的浊音.*rectwin（length（ss）;加矩形窗时语音频谱）8. 实验结果及其分析浊音 （1） 短时能量 （2） 短时过零率（3） 短时傅里叶变换清音（1） 短时能量加窗（1）加汉明窗的浊音（2）加汉明窗的清音（3）加矩形窗的浊音分析
7、：（1） 对于浊音与清音，浊音的幅值比较明显，有一个的波动，能清楚的看清楚它的周期；而清音类似于白噪声，没有明显的幅值，很平缓。（2） 浊音的短时能量高，轻音的短时能量低；浊音的短时过零率低，而清音的短时过零率高。（3） 总而言之，浊音对于分析语音信号是很有用的语音信号。9. 收获与体会从这次实验中，收获不少。能更进一步的了解浊音与清音的区别以及他们的相同点，他们的用途以及相关函数的表示方式与差别，例如：短时过零率、短时能量等。对MATLAB的使用方法与相关函数又有了新的认识与了解。这次实验让我学到了不少。更加掌握了知识，从某种程度上，也增加了我学习MATLAB的兴趣。也为我自己以后从事相关的事务做了一定的铺垫基础。
