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文档简介

声音信号的分析和处理 by Background 声音是由物体的振动产生 以声波的形式在介质中传播 介质主要可分为固体 液体以及气体 声波振动内耳的听小骨 这些振动被转化为微小的电子脑波 它就是我们觉察到的声音 内耳采用的原理与麦克风捕获声波或扬声器的发音一样 它是移动的机械部分与气压波之间的关系 在国际标准中 人声的频率范围是300Hz 3400Hz 不同的人或乐器产生的声音频率不一致 通过对声音信号的研究能够更好的处理声音信号的处理以及传输 Background 通过MATLAB的函数wavread 可以读入一个 wav格式的音频文件 并将该文件保存到指定的数组中 例如下面的语句 更详细的命令介绍可以自己查阅MATLAB的帮助 中 将 wav读入后存放到矩阵y中 y wavread SpecialEnglish wav Contents 语音信号的频域分析 观察可得声音信号的主要频率范围为200Hz 1800Hz 根据采样定理可得 采样频率应不小于3600Hz 故电话使用8kHz的采样频率能保证声音无失真采样及恢复 男声和女声的差别 1 男声和女声的差别 2 使用Matlab对男声女声的声音信号在不同频率的分布比例进行分析 运行程序后可得出在低频范围 150Hz 1000Hz 内男声低频比例n1 9 5343e 006女声低频比例n2 8 6394e 006在高频范围 1000Hz 1800Hz 内男声高频比例m1 7 5965e 006女声高频比例m2 8 2355e 006以上的数据计算进一步验证了女声频率较高的假设 我们可以通过这种计算来分辨男声女声 语音与乐器的差别 五种不同的乐器演奏的 梁祝 降采样 使用Matlab对声音信号进行降采样 分别把声音信号的采样频率将为原采样频率的1 2 1 5 1 10 当采样频率为原信号采样频率的1 2时 声音与原声音无明显变化 观察频谱图 亦无明显变化 当采样频率为原信号采样频率的1 5时 声音与原声音相比有差别 观察频谱图 发现频谱图变化很大 当采样频率为原信号采样频率的1 10时 声音与原声音相比已明显失真 信号内容不可辨别 观察频谱图 频谱图已完全不一致 降采样后的信号失真严重 结论 当采样频率越低时
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