語(yǔ)音信號(hào)處理 課程考核報(bào)告

1、語(yǔ)音信號(hào)處理課程考核報(bào)告題目1: 繪制同一段語(yǔ)音的寬帶語(yǔ)譜圖和窄帶語(yǔ)譜圖 題目2: 繪制語(yǔ)音的倒譜圖 學(xué) 號(hào): 201113136068 姓 名: 陳凱 班 級(jí): 電信1103 2014年6月 23日-評(píng)語(yǔ)：繪制同一段語(yǔ)音的寬帶語(yǔ)譜圖和窄帶語(yǔ)譜圖加深信號(hào)處理理論在語(yǔ)音信號(hào)中的應(yīng)用；理解語(yǔ)譜圖與時(shí)頻分辨率的關(guān)系；使用函數(shù)specgram_ex3p19.畫出所采集語(yǔ)音的寬帶語(yǔ)譜圖和窄帶語(yǔ)譜圖，分析語(yǔ)譜圖與時(shí)頻分辨率的關(guān)系；語(yǔ)譜圖的時(shí)間分辨率和頻率分辨率是由窗函數(shù)的特性決定的。時(shí)間分辨率高，可以看出時(shí)間波形的每個(gè)周期及共振峰隨時(shí)間的變化，但頻率分辨率低，不足以分辨由于激勵(lì)所形成的細(xì)微結(jié)構(gòu)，稱為寬帶語(yǔ)

2、譜圖；而窄帶語(yǔ)譜圖正好與之相反。寬帶語(yǔ)譜圖可以獲得較高的時(shí)間分辨率，反映頻譜的快速時(shí)變過(guò)程；窄帶語(yǔ)譜圖可以獲得較高的頻率分辨率，反映頻譜的精細(xì)結(jié)構(gòu)。兩者相結(jié)合，可以提供帶兩與語(yǔ)音特性相關(guān)的信息。語(yǔ)譜圖上因其不同的灰度，形成不同的紋路，稱之為“聲紋”。聲紋因人而異，因此可以在司法、安全等場(chǎng)合得到應(yīng)用。程序代碼：function spec = specgram_ex3p19(x, winlgh, frmlgh, sampling_rate); % specgram_hw3p20(x, winlgh, frmlgh, sampling_rate)% function to compute a spe

3、ctrogram % x = input waveform % winlgh = window length in samples% frmlgh = frame length in samples% sampling_rate = samples/sec% PARAMETERS%sampling_rate = 10000;% sampling ratelfft = 1024; % FFT lengthlfft2 = lfft/2;%winlgh = 200; % (128) window length (in samples)%frmlgh = 10; % frame interval (i

4、n samples)noverlap = winlgh - frmlgh;% x = x(1:4500); x = 2.0*x/max(abs(x); etime = length(x)/sampling_rate;%-% spec = abs(specgram(x, lfft, sampling_rate, winlgh, noverlap);subplot(211);plot(1:length(x)/sampling_rate,x)xlabel(Time (s);title(SPEECH);axis(0 etime -2.5 2.5);grid;subplot(212)imagesc(0:

5、.010:etime, 0:1000:(sampling_rate/2), log10(abs(spec);axis(xy)xlabel(Time (ms),ylabel(Frequency (Hz);title(SPECTROGRAM);結(jié)果圖：寬帶：specgram_ex3p19(y, 50, 10, 11025)窄帶：specgram_ex3p19(y, 200, 10, 11025)繪制語(yǔ)音的倒譜圖復(fù)倒譜是x(n)的Z變換取對(duì)數(shù)后的逆Z變換，其表達(dá)式如下: （7）倒譜c(n)定義為x(n)取Z變換后的幅度對(duì)數(shù)的逆Z變換，即 （8）在時(shí)域上，語(yǔ)音產(chǎn)生模型實(shí)際上是一個(gè)激勵(lì)信號(hào)與聲道沖激響應(yīng)

6、的卷積。對(duì)于濁音，激勵(lì)信號(hào)可以由周期脈沖序列表示；對(duì)于清音，激勵(lì)信號(hào)可以由隨機(jī)噪聲序列表示。聲道系統(tǒng)相當(dāng)于參數(shù)緩慢變化的零極點(diǎn)線性濾波器。這樣經(jīng)過(guò)同態(tài)處理后，語(yǔ)音信號(hào)的復(fù)倒譜，激勵(lì)信號(hào)的復(fù)倒譜，聲道系統(tǒng)的復(fù)倒譜之間滿足下面的關(guān)系： （9）由于倒譜對(duì)應(yīng)于復(fù)倒譜的偶部，因此倒譜與復(fù)倒譜具有同樣的特點(diǎn)，很容易知道語(yǔ)音信號(hào)的倒譜，激勵(lì)信號(hào)的倒譜以及聲道系統(tǒng)的倒譜之間滿足下面關(guān)系： （10）濁音信號(hào)的倒譜中存在著峰值，它的出現(xiàn)位置等于該語(yǔ)音段的基音周期，而清音的倒譜中則不存在峰值。利用這個(gè)特點(diǎn)我們可以進(jìn)行清濁音的判斷，并且可以估計(jì)濁音的基音周期。clc;clear;tic,y,fs=wavread(ah

7、02.wav);L=length(y);fw=y.*hamming(L);r=real(log(fft(fw,L)pfw=cceps(fw);rpfw=rceps(fw);z=rpfw(1:30);p=pfw(31:L)logz=real(exp(fft(z,L);logp=real(fft(p);plot(y);title(原始波形)x,fs,bits=wavread(ah01.wav,1024 5120); plot(x);title(originaltiy wave); clc;clear;tic,y,fs=wavread(ah02.wav);L=length(y);fw=y.*hamm

8、ing(L);r=real(log(fft(fw,L)pfw=cceps(fw);rpfw=rceps(fw);z=rpfw(1:30);p=pfw(31:L)logz=real(exp(fft(z,L);logp=real(fft(p);plot(logz);title(倒譜域?yàn)V波都的對(duì)數(shù)幅度譜)clc;clear;tic,y,fs=wavread(ah02.wav);L=length(y);fw=y.*hamming(L);r=real(log(fft(fw,L)pfw=cceps(fw);rpfw=rceps(fw);z=rpfw(1:30);p=pfw(31:L)logz=real(e

9、xp(fft(z,L);logp=real(fft(p);plot(rpfw);title(實(shí)倒譜)心得體會(huì)：這次語(yǔ)音處理考核方式非常的新穎，有充足的時(shí)間給我們準(zhǔn)備報(bào)告，在調(diào)試的過(guò)程學(xué)到不少東西，特別是對(duì)于語(yǔ)音的采樣和處理方面，這次考試收獲很多。知識(shí)就是力量生長(zhǎng)在這個(gè)無(wú)比豐富的世界上，如果沒(méi)有足夠多的知識(shí)，將寸步難行。因?yàn)槟銦o(wú)論做什么事情都需要文化。古今許多圣賢就是因?yàn)橹匾晫W(xué)習(xí)才能呼風(fēng)喚雨，做出了許多驚天動(dòng)地的事業(yè)。如果你也想干一番偉業(yè)，必須刻苦學(xué)習(xí)科學(xué)文化知識(shí)，才可以增長(zhǎng)本領(lǐng)，施展特長(zhǎng)為祖國(guó)貢獻(xiàn)自己的力量。英國(guó)著名哲學(xué)家培根曾說(shuō)過(guò)“知識(shí)就是力量”，現(xiàn)在這句話已被無(wú)數(shù)個(gè)事實(shí)證明。正是由于人類對(duì)

10、知識(shí)的探索，才激發(fā)人們發(fā)現(xiàn)大自然無(wú)窮的奧秘。為了實(shí)現(xiàn)一次又一次的夢(mèng)想，人類付出了艱辛的努力，研究地質(zhì)學(xué)讓人們知道中國(guó)960萬(wàn)平方公里土地下的秘密；研究信息科學(xué)讓現(xiàn)代人懂得科技發(fā)達(dá)帶來(lái)的奇跡；研究基因科學(xué)，人們學(xué)會(huì)克服遺傳障礙，掌握好了基因工程的信息。無(wú)論是物理化學(xué)還是生物數(shù)學(xué)都等待著人類的進(jìn)一步探索。知識(shí)就是力量，建設(shè)我們的祖國(guó)需要知識(shí)，管理龐大的國(guó)家需要知識(shí)，創(chuàng)造美好的生活環(huán)境需要知識(shí)。沒(méi)有科學(xué)文化知識(shí)的人難以在現(xiàn)代社會(huì)立足，不重視科學(xué)技術(shù)的國(guó)家就會(huì)落后挨打。要想擁有廣博豐富的知識(shí)需要付出刻苦的學(xué)習(xí)，以頑強(qiáng)的意志完成學(xué)習(xí)任務(wù)。無(wú)產(chǎn)階級(jí)革命家馬克思為寫資本論付出了巨大的心智，經(jīng)過(guò)辛勤地工作，通過(guò)無(wú)數(shù)個(gè)日夜的艱苦奮斗，才終于實(shí)現(xiàn)自己的夢(mèng)想。正因?yàn)樗燎诘呐ΓR克思主義才得以發(fā)揚(yáng)光大。馬克思常去的圖書館有個(gè)座位下面留下了他兩個(gè)深深的腳印。由此可見要獲得知識(shí)就必須付出一定的代價(jià)。古今中外概莫如此，宋朝詩(shī)人陸游非常喜愛(ài)讀書，相傳他的房中處處都放置著書。因?yàn)槿绱藞?zhí)著他為后人留下了九千