基于labview的语音信号处理系统设计课件

基于LabVIEW的语音信号处理系统设计 作者 袁美华指导老师 凌霖 2 软件简介 语音信号处理是研究用数字信号处理技术对语音信号进行处理 处理的目的是得到某些参数以便高效传输和存储 或者应用于人工合成 语音识别和语音增强等 本设计系统是采用声卡对语音信号进行采集 再将采集到的信号进行存储 最后完成信号的回放与分析 3 研究内容 研究语音信号自动采集与存储 研究语音信号手动采集与存储 研究语音信号的回放 研究语音信号的滤波处理 研究语音信号的谱分析 4 研究方法及步骤 1 理论学习这是进行研究必不可少的步骤 即根据任务书要求进行LabVIEW软件的学习 熟悉LabVIEW软件的基本操作 理解掌握基于LabVIEW的语音信号处理系统的设计方法 2 完成实验程序图学习并熟练掌握LabVIEW在虚拟仪器方面的应用 使用LabVIEW工具完成语音信号处理系统的设计 3 实验结果展示利用声卡采集语音信号并存储 再对采集到的信号进行回放与分析 5 语音信号处理系统 6 语音信号采集 自动采集及存储 7 语音信号采集 在进行自动采集之前要先指定文件存放的路径 注意 文件名无需加扩展名 由程序自动添加序号和扩展名 而且在声卡设置参数部分要对保存的文件数目 即保存次数 每个文件的长度 即采集时间 以及采样模式 这样就可以直接点击 采集 进行信号采集 8 对于自动存储 它的目标是实现指定文件长度 指定文件数目的数据采集和存储 用For循环实现 内层的For循环实现对单个文件长度的控制 循环次数 采集时间 采样率 每通道采样点数 1 表示取整 语音信号采集 9 语音信号采集 手动采集及存储 10 语音信号采集 在使用过程中 要先指定文件的存放路径 注意这里的文件名称要加扩展名 扩展名为 wav 程序一开始运行时并不存储数据 单击 存储 按钮后才开始进行数据保存 在数据保存过程中 存储 按钮会闪烁 这个功能用 属性节点 的 闪烁 实现 11 语音信号采集 程序的编写与自动存储类似 将自动采集及存储程序框图的外层循环去掉 内层循环改成While循环 对声卡参数的配置方式和波形显示方式不变 12 语音信号回放 信号回放的功能就是将采集到的信号进行再现 也可以利用这个过程将信号通过声卡发射出去 通过While循环不断读取缓冲区中的数据实现连续输出 在前面板 查找窗口左上角的 连续运行 按钮并点击 可以显示滤波前信号波形 13 语音信号处理 当滤波器为带通滤波器时 低截止频率fl设置为600Hz 高截止频率fh设置为1000Hz 至于阶数设为2 则可看到频率为600 1000Hz之间的波形 滤波处理 14 语音信号处理 当滤波器为低通滤波器时 低截止频率fl设置为600Hz 即滤除频率高于600Hz的信号 而此时右图中滤波参数的高截止频率的大小不影响波形显示 则可看到频率小于为600Hz的波形 该分析模块利用波形测量选板中的 频谱测量 将滤波后的频谱直观呈现在用户面前 滤波处理 15 语音信号处理 谱分析 在实际测量中 采样长度总是有限的 采样信号只是所测连续信号的截断 这将不可避免地出现频谱泄露现象 而窗函数可以截断信号和减少谱泄露等 此次所加的是Hanning窗 加窗前后频谱如右图所示 可以看出 汉宁窗主瓣加宽并降低 旁瓣则显著减小 功率谱 16 语音信号处理 谱分析 相位谱与幅度谱 该分析模块利用功能函数FFTSpectrum Mag Phase vi进行傅立叶变换 将信号从时域变换到频域进行分析 以得到该信号的幅度谱和相位谱