“语音信号处理”课程教学改革与实践

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语音信号处理实践课程的教学研究与改革

2019年13期博士论坛高教学刊语音信号处理实践课程的教学研究与改革*梁瑞宇，包永强，唐闺臣，王青云（南京工程学院信息与通信工程学院，江苏南京211167）引言随着人工智能领域的飞速发展，语音已经成为一种重要的人机交互手段。

为了让相关专业学生在未来的竞争中更有优势，很多高校都开设了语音信号处理相关课程。

但是，语音信号处理作为信息处理专业的一门重要的专业课，所涉及的理论知识较多，是一门理论性强、实用面广、内容新、难度大的交叉学科。

因此，该课程的设置必然不同于以往其它课程。

目前，各高校开设的语音信号处理的课程主要是理论课和实验课，鲜有高校开设综合性的实践课程，如课程设计，综合实训等。

但是，高等工程教育是培养本科工程技术人才的主要渠道，而最能让学生学习到工程设计知识和锻炼动手能力的实践类课程成为培养工程技术人才的关键环节。

因此，随着工程教育理念的逐步推广，此类课程必然会有逐步增加。

在此背景下，本文结合多年语音信号处理教授经验，提出一种语音信号处理类实践课程的开设方法和建设思路。

课程的目的在于加深学生对语音信号处理知识的理解，开发学生的创新思维，同时锻炼学生科技论文的撰写能力，培养学生的语音信号处理工程项目开发能力。

一、课程设置难点（一）知识面广且关联性强语音信号处理是信号与信息处理方向的一门重要的专业课。

从几十年发展来看，语音信号处理涉及的应用包括语音识别、说话人识别、情感识别、语音增强、声源定位、语音合成、语音编码等。

围绕着这些应用，该课程还会涉及一些相关理论，如矢量量化、隐马尔科夫模型、高斯混合模型，支撑向量机等。

由此可知，其涉及的相关专业课主要包括数字信号处理和信号与线性系统，辅助课程包括C/C++程序设计、高等数学、复变函数等。

因此，如何激发学生的学习兴趣，从枯燥的理论中升华出来，是提升课堂教学质量的关键。

（二）有限课时与工程教育间的矛盾从提升学生的工程实践能力的角度考虑，课设的课题不能简单，需要有一定的工程背景和实用价值。

对语音信号处理课程改革的探索

1引言语音信号处理课程面向信号与信息处理、电路与系统、通信与电子工程等学科有关专业的高年级学生开设，主要学习语音信号处理的原理、重要应用以及最新研究动态。

经过多年的教学实践，笔者认为有必要对本课程教学改革进行认真总结，发扬成绩，弥补不足，以期取得更大的成效。

2改革的内容改革的总体思路可以概括为“坚持理论教学创新，加强实验环节教学，注重科研联系教学，配合相关学科整合优化”，按照这样的思路，在学时安排、理论教学设计、实验教学设计、学科考核等多方面深化教学改革并实施教学实践。

2.1课程特点本课程的理论性和实践性都很强，其特点是：①要求的数学知识多而且深，如概率统计、随机过程等；②要求掌握的基础知识强，信号与系统、数字信号处理是本课程的理论基础；③与其他学科及应用密切相关，如通信、计算机、人工智能、模式识别、神经网络等。

因为上述特点，学生在初学该课程时，往往对语音信号处理的理论不够理解，更不知如何将各种复杂的算法应用到实际的通信与信息系统中，所以缺乏学习的主动性和积极性，学习效果差。

2.2坚持理论教学创新“语音信号处理”课程的理论教学应力求系统地反映语音信号处理的基本原理与方法，以及该领域的新的研究成果，使之既能满足学生学习的需要，又能反映出近年来国内外某些具有代表性的研究新成果。

因此，理论教学应紧密联系实际，不仅有基础理论，而且还有基本原理和实际系统应用，同时，理论教学方式要有所创新，应结合教学及科研实践的体会，力求以尽可能简明、通俗的方式，深入浅出、通俗易懂地将这门学科的知识教授给学生。

除了理论教学的内容，理论教学的手段也需要不断更新。

运用现代计算机技术和信息技术，改变传统的教学方式，进行课程建设，提高课堂教学效果，增强学习实用性，可以让学生理解和掌握更多的知识点。

例如，在讲授VQ、HMM时会涉及到大量的算法，算法流程用多媒体教学更容易讲明白，学生对图示的流程也易于接受。

另外，在讲语音合成、语音识别的时候完全可以利用软件编程实现，让学生直接感受语音信号处理的应用。

语音信号处理实验的教学改革

语音信号处理实验的教学改革作者：王小兰来源：《科教导刊·电子版》2020年第11期摘要语音信号处理实验是在MATLAB环境下进行的仿真，针对当前语音信号处理实验教学的现状，在此基础上，文章根据语音信号实验教学的实际效果以及综合培养学生的分析仿真编程能力，对实验内容增加了语音信号处理的时域分析实验，能让学生实际看到或者听到语音信号处理的相关结果与图谱，对实验进行了探索性的实践改革。

关键词语音信号实验教学改革中图分类号：G642 文献标识码：A随着AI人工智能的高速发展，已经不再局限于人与人之间的沟通，智能领域和人机对话也开始进行语言交互。

众所周知，人机交互是人工智能领域不可或缺的组成部分，人机交互能完成的前提条件是可进行基本的语音识别与合成，而实现语音识别与合成的基础学科是语音信号处理，它是一门新兴的边缘学科，是语音学与数字信号处理两个学科相结合的产物。

语音信号处理的发展依赖于人工智能等学科的发展，而语音信号处理技术的进步也会促进人工智能等领域的进步。

俨然，语音信号处理已成为科学研究领域的研究热点。

语音信号处理是以语音语言学和数字信号处理等为基础的涉及面很广的交叉学科，同时也是一个跨学科的综合性应用研究领域，研究涉及到一系列前沿课题。

语音信号处理以语音为研究对象，涉及语言学、生理学、心理学、人工智能和模式识别等多项研究领域，主要内容包括语音的识别与合成、语音编码以及说话人的识别等。

目前高校中的语音信号处理课程主要从基础理论、算法实现及实际应用等几个方面来展开教学。

由于该课程的理论涵盖面广、理论与概念相对抽象、数学公式推导较多，学生学习理论知识会显得枯燥难懂，因此，课程理论和实际应用的有机结合就显得尤为关键。

实践环节对于理论的理解与掌握起着主导作用，因此，语音信号处理实验也是一项重要的教学环节，实验课程的开设与改革是一个值得探索的课题。

1语音信号处理实验教学现状1.1基础验证性实验该实验教学的研究与改进是根据实际的理论教学现状和教学效果进行的，现在的语音信号处理实验主要是基于MATLAB的仿真实验，理论课时有40学时，实验共有3个实验，总计8个学时。

语音信号处理实验教学探索

过程中，授课教师可以通过梳理基础理论知识教学
１．编写实验教材
教材是教学过程的基石，现有的语音信号处理理论教材比较丰富，但是实验教材非常少，主要可以分为两大类：一类教材
围绕着各部分理论内容基于ＭＡＴＬＡＢ进行验证实验；另一类教
（项目编号：１２Ａ０５７）的研究成果。
中图分类号：Ｇ６４２．４２３
文献标识码：Ａ
文章编号：１００７ — ００７９（２０１３）３４ — ０１４３ — ０２
语音信号处理是研究语音的数字化处理方法和技术的一门学科，是一门既传统而又前沿的交叉学科。目前各高等院校信息类专业开设的 “ 语音信号处理” 课程包含理论和实验两个环节。理论讲授部分主要通过多媒体或传统教学手段系统讲解基础知识。实验环节主要通过上机编程进行验证或综合性实验。由于本课程以数字信号处理的理论体系为基础，所以理论环节经过多轮教学实践改革之后日渐成熟、完善。但是长期以来由
上主要可以分为以下两种类别：一是科研学术型；二是工程应
验教学过程主要围绕基础理论展开，内容陈旧。上述问题只能通过不断拓展实验教学内容，革新实验教学方法解决。由于各高校自身定位不同，办学条件和人才培养目标也存在差异，湖南理工学院从实验教学的理论深度、广度和侧重点等多方面进行了探索，通过在本校的教学实践，总结出一些既符合工程应用型人才培养需要，又兼顾学术发展要求的实验教学方法。

基于语音信号的数字信号处理课程实验教学改革

２０１５年７月
总第２２１期
实验教学与课程建设
中围现代教唷装备
ＳＣＳＮＮ１１６７２ — １４３８４９９４／＂Ｉ＂
－
基于语音信号的数字信号处理课程实验教学改革
林剑辉
北京林业大学工学院北京１０００８３
摘要：针对当前数字信号处理课程中存在的问题，探索对实验内容，实验环节设计以及实验考核方式的改革，通过引入
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＦｏｃｕｓｏｎｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｔｅａｃｈｉｎｇｉｎＤｉｇｉｔａｌＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇｃｏｕｒｓｅ，ｔｈｅｒｅｆｏｒｍｉｎｃｌｕｄｉｎｇｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｃｏｎｔｅｎｔ，
ｅｘｐｅｉｒｍｅｎｔｔｅａｃｈｉｎｇ，ｉｔｗｉｌｌｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅｓｔｕｄｅｎｔｓ ’ ｕｎｄｅｒｓｔｎｄａｉｎｇａｎｄｅｎｃｏｕｒａｇｅｓｔｕｄｙｉｎｉｔｉａｔｉｖｅｏｎｔｈｅＤｉｇｉａｌｔＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇｃｏｕｒｓｅ．
ｅｘｐｅｉｒｍｅｎｔｓｔｅｐａｎｄｅｖａｌｕａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｗａｓｅｘｐｌｏｒｅｄ．Ｔｈｅｖｏｉｃｅｓｉｇｎａｌｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄａｓｅｘｐｅｉｒｍｅｎｔａｌｏｂｊｅｃｔｉｖｎｔｗａｓｅｎｈａｎｃｅｄ．ｈｅＴｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｔｅｐａｎｄｅｖａｌｕａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｗａｓｒｅ・ｄｅｓｉｇｎｅｄｆｏｒｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｎａｅｘｐｅｉｒｍｅｎｔｐｒｏｊｅｃｔ．Ａｆｔｅｒｃｏｍｐａｒｉｎｇｗｉｔｈｒｔａｄｉｔｉｏｎａｌ

信号与系统课内实验教学方式改革与实践

信号与系统课内实验教学方式改革与实践1. 引言1.1 背景介绍信号与系统课程是电子信息类专业中的重要课程之一，其教学内容涉及信号的产生、传输、处理以及系统的分析和设计等方面。

传统的信号与系统课内实验教学方式主要以实验指导书为主，学生在实验室中按照指导书的步骤进行实验操作。

这种方式存在着一些问题，比如实验内容单一、缺乏趣味性、难以激发学生的学习兴趣等。

为了提高信号与系统课内实验教学的效果，需要对传统的教学方式进行改革和创新。

通过引入新的教学理念和方法，可以激发学生的学习积极性，提高他们的实验能力和创新意识。

在实践中，教师可以采用项目式教学、问题驱动教学等方式，让学生在实践中探索和实践，从而更好地掌握课程的核心知识和技能。

通过改革与实践，我们可以更好地培养学生的综合能力，增强他们的实践能力和创新能力，为他们未来的学习和工作打下良好的基础。

【2000字】1.2 问题提出传统的信号与系统课内实验教学方式存在一些问题，主要表现在实验内容和方法的单一性，无法激发学生的探究和创新精神；实验设备和环境落后，无法体现现代科技发展的特点；实验结果的呈现方式单一，难以吸引学生的注意力和兴趣。

这些问题使得学生对实验课程缺乏兴趣和动力，影响了他们的学习效果和科研能力的培养。

需要对信号与系统课内实验教学方式进行改革与创新，寻求更加有效的教学方法，激发学生的学习兴趣和积极性，提高实验教学的效果和质量。

1.3 研究意义信号与系统课内实验教学方式的改革与实践具有重要的研究意义。

传统的实验教学方式在一定程度上无法满足学生的需求，存在着教学内容与学生实际需求不匹配的问题。

随着科技的发展和社会的进步，新的教学方式和方法不断涌现，我们有必要探索更加有效的实验教学方式，以提高教学质量和教学效果。

信号与系统作为重要的基础课程，对学生后续学习和发展具有重要意义，因此改革实验教学方式对于培养学生的创新能力和实践能力具有积极的促进作用。

通过对信号与系统课内实验教学方式进行改革和实践，可以为其他相关课程的教学方式改革提供借鉴和参考，促进整个教学体系的不断完善和创新发展。

信号分析与处理实验课程思政教学改革实践

信号分析与处理实验课程思政教学改革实践信号分析与处理实验课程思政教学改革实践随着教育改革不断深入，高校的思政教育也逐渐受到重视。

作为工科专业的一门实践课程，信号分析与处理实验课程也不能例外。

为了使这门实践课程更好地融入思政教育，我们进行了一系列的教学改革实践。

一、教学目标的重新定位信号分析与处理实验课程原本注重学生对信号分析与处理的基本概念和技能的掌握。

然而，在改革之前，我们意识到这门课程也具有丰富的思想内涵。

因此，我们将目标重新定位为培养学生的创新思维、团队合作能力和实践能力。

通过实践操作的过程，学生将能够自主思考，通过团队合作来解决实际问题，提高他们的创新意识和能力。

二、引入案例教学为了使学生更好地理解信号分析与处理的实际应用，我们引入了案例教学。

在课堂上，我们讲解了一些典型的实际案例，并引导学生讨论如何通过信号分析和处理技术解决相关问题。

通过实践操控实验设备，学生能够亲自体会到数据采集和信号处理的过程，更好地理解课程中的理论知识。

三、团队合作实践为了培养学生的团队合作精神和实践能力，我们将实验课程设计为小组协作的形式。

学生分成小组，每个小组负责完成一个完整的信号分析与处理实验项目。

在这个过程中，学生将亲自分工，共同协作实施实验、数据采集和数据处理。

通过团队的合作互助，学生不仅能够学习到知识，还能提高他们的团队合作能力。

四、实践课程与社会实际的结合为了使课程真正贴近社会实际，我们积极与科研机构和企业进行合作。

在实验课程中，我们邀请相关领域的专家来给学生讲解实际问题，并指导学生进行解决方案的设计和实施。

通过与实际案例的结合，学生能够更好地理解信号分析与处理的重要性，并且能够将课堂所学知识应用到解决实际问题上。

五、定期评估和反馈课程改革实践过程中，我们定期组织学生进行课程评估。

通过学生的反馈和建议，我们能够及时了解到他们对课程的理解和反应。

同时，我们也会根据学生的评估结果，针对问题进行改进和调整，以使课程不断适应学生的需求和发展。

人工智能时代“语音信号处理”课程改革

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＢａｓｅｄｏｎｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｃｏｎｔｅｎｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆＳｐｅｅｃｈＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ（ＳＳＰ）ｃｏｕｒｓｅ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｅｘｐｌｏｒｅｓｔｈｅｔｅａｃｈｉｎｇｍｅｔｈｏｄｉｎｔｅｇｒａｔｉｎｇｎｅｗｋｎｏｗｌｅｄｇｅａｎｄｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｏｆｔｈｉｓｆｉｅｌｄｉｎｔｏｔｈｅｃｏｕｒｓｅｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｉｎｎｏｖａｔｉｏｎｐｒｏｊｅｃｔ．Ｔｈｉｓｔｅａｃｈｉｎｇｍｅｔｈｏｄｃａｎｍｏｔｉｖａｔｅｓｔｕｄｅｎｔｓｔｏｌｅａｒｎｋｎｏｗｌｅｄｇｅｉｎｉｔｉａｔｉｖｅｌｙ，ｃｕｌｔｉｖａｔｅｔｈｅａｂｉｌｉｔｙｔｏｆｉｎｄｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｎｅｗｔｈｅｏｒｙａｎｄｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，ａｎｄａｐｐｌｙｔｈｅｍｉｎｔｈｅｐｒａｃｔｉｃａｌｐｒｏｊｅｃｔ．Ｍｅａｎｔｉｍｅ，ｉｔｅｎｈａｎｃｅｓｔｈｅｃｏｏｐｅｒａｔｉｏｎｗｉｔｈａｎａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅｄｉｖｉｓｉｏｎｏｆｌａｂｏｕｒａｎｄｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｗｉｔｈｔｅａｃｈｅｒｓ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｔｅａｃｈｉｎｇｍｅｔｈｏｄｃａｎｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｔｅａｃｈｉｎｇａｎｄｓｔｕｄｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｐｅｅｃｈｓｉｇｎａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ；ｔｈｅｏｒｙｅｘｔｅｎｓｉｏｎ；ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｉｎｎｏｖａｔｉｏｎｐｒｏｊｅｃｔ
ｅｄｕ．ｃｎ
５０
电气电子教学学报
第４２卷
应用于实际问题或科学研究Байду номын сангаас能力和意识。
１传统“语音信号处理”课程的结构及特点
“语音信号处理”课程主要包括三部分内容：① 语音信号处理基础：了解语音信号处理的发展概况，掌握语音产生的过程及信号的特性，了解语音信号产生的数字模型。② 语音信号的分析：首先讲授时域分析，包括经典的短时能量、过零和相关分析，然后针对语音信号的短时平稳特性，进行短时傅里叶分析。为了能从信号中分离出声门激励信号和声道冲击响应，需要进行同态滤波及倒谱分析。这些分析都是非参数化方法，在此基础上，学习由过去若干个语音信号的抽样组合来预测信号，掌握线性预测这种参数模型分析方法。在此基础上，讲授重要的一种隐马尔科夫模型，这种统计信号模型在语音识别应用中有非常重要的作用。信号要进行存储和传输，矢量量化是一种极其重要的信号压缩方法。③ 语音信号处理技术与应用：掌握了以上语音信号处理的基本分析和建模方法，可以将其发展到语音编码、合成、识别和增强等应用领域。

“语音信号处理”课程的教学改革

3科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I NFO RM TI ON 2008NO .28SC I EN CE &TECH NO LOG Y I N FOR M A TI O N 科技教育“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的一门学科。

它是在多门学科基础上发展起来的综合性技术,涉及到语音学、语言学、生理学及认知科学、数字信号处理、模式识别和人工智能等许多学科领域[1]。

近年来随着科学技术的发展,语音这一人类最重要、最方便的交换信息的形式成为了人们研究的热点。

为了满足人们对此的需求,结合学校所办专业的实际情况,我们开设了“语音信号处理”课程并进行了一些有益的改革尝试。

1课程体系结构的改革“语音信号处理”是以“数字信号处理”为基础的,所以两门课程应该是先后串行开设而不能并行开设,且一定要先给学生讲授“数字信号处理”。

我们曾经尝试过两门课程同时开课,从课堂教学效果和学生的学习效果上来看不尽如人意。

因为在“数字信号处理”课程中详细讲述了一些基础理论与信号处理的方法,是把信号处理方法作为重点的,但“语音信号处理”中是直接把方法拿来用的。

例如“数字信号处理”中介绍的DFT 、数字滤波器等知识,在“语音信号处理”中是直接应用的,像短时频谱分析、语音信号生成的数学模型等。

在并行授课的过程中,可能信号处理方法还没介绍,在语音信号分析中就要用到该方法了,如果简单讲该方法,学生不理解;详细讲学时又不够,而且在“数字信号处理”中还要再讲,所以造成学生接受知识上的一种困惑。

综上所述,还是先讲基础“数字信号处理”,再讲“语音信号处理”更合适。

2教学内容的调整“语音信号处理”课程内容主要分三大部分:语音信号分析,识别技术,语音应用。

第一部分为语音信号分析,主要从时域、频域、倒谱域对语音信号进行预处理,时频域利用前面“数字信号处理”里面讲授的方法即可,但倒谱域是新内容,应重点介绍。

信号处理课程群专业课“语音信号处理”的改革实践_1.doc

信号处理课程群专业课“语音信号处理”的改革实践
2020年4月
信号处理课程群专业课“语音信号处理”的改革实践本文关键词：信号处理，专业课，语音，实践，课程
信号处理课程群专业课“语音信号处理”的改革实践本文简介：摘要：结合中国矿业大学信号处理课程群的建设，介绍了其中的专业课程“语音信号处理”的教学改革。

首先说明了“语音信号处理”在课程群中的地位，然后从理论教学方法、实践教学环节及教学网站的研制与应用等几个方面阐述了教学改革的思路和内容。

该课程的教学改革对课程群建设起到了非常重要的作用。

关键词：语音信号处
信号处理课程群专业课“语音信号处理”的改革实践本文内容：
摘要：结合中国矿业大学信号处理课程群的建设，介绍了其中的专业课程“语音信号处理”的教学改革。

该课程的教学改革对课程群建设起到了非常重要的作用。

1
关键词：语音信号处理；信号处理课程群；理论教学方法
作者简介：王艳芬（1962-），女，江苏徐州人，中国矿业大学信息与电气工程学院，教授；刘卫东（1976-），男，山东东营人，中国矿业大学信息与电气工程学院，副教授。

（江苏徐州221116）
基金项目：本文系江苏省高等教育教改研究立项课题（项目编号：2011JSJG273）、教育部第六批国家特色专业建设项目（项目编号：TS1Z293）、中国矿业大学课程建设与教学改革项目（项目编号：201208）的研究成果之一。

中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1007-0079（2013）07-0075-02
2。

“语音信号处理”课程改革与实践

ｓｂｅｔｃｎｏｍｉｙｕｊｃｏｆｒｔ．Ｄｉｃｓｓａｓｄｃｏｄｎｏｓｍｅｅａｌｓｓｕｓｉｌｏｍａｅａｃｒｉｇｔｏｘｍｐｅ．Ａｔｌｓ，ｉｐｉｔｕｏｒｂｅａｔｔｏｎｓｏｔｍｅｐｏｌｍｓｓ
ｒｆｒｏｔｉｅｅｎｓｏｆｔｏｕｓｎｎａｉｎｆｏｍｏｕｓｒｉ，ｈｏｙａｄｐｒｃｉｅｔａｈｉｇ，ｎｅｅｓｔｈｅｍａｎｌｍｅｔｈｅｃｒｅｉｏｖｔｏｒｃｒｅｔａｔｔｅｒｎａｔｃｅｃｎａｄ
ＺＨＡｏＬｉ
（ｃｏｌｆＩｆｒｔｎＳｉｃｎｎｉｅｒｎＳｕｈａｔｎｖｒｉＳｈｏｎｏｍａｉｃｅｅａｄＥｇｎｅｉｇ；ｏｔｅｓＵｉｅｓｙ；Ｎａｊｎ１０６Ｃｉａｏｏｎｔｎｉｇ２０９，ｈｎ）
见，积极进行教学改革，助学生理解与掌握课程中帮的原理和分析方法，高学生综合应用所学知识解提
决实际问题的能力，为重要。尤
２）坚持理论教学创新
深化教学改革并实施教学实践。
１）课程特点
收稿日期：０９０ —２修回日期：０００— １２０ —１２；２１—５２作者简介：赵
关键词：音信号处理；革；语改实践
中图分类号：４３０Ｇ２．７
文献标识码：Ａ
文章编号：０８０８（０００—０６０１０—６６２１）４０２—２

《语音信号处理》课程改革

术涉及到语音学、青学、理学及认知科学、字信号处理、语生数模式识别和人工智能等许多学科领域。为适应当今电子信息处理的在本科教学中的要求结合学校所办专业的实际情况，校电子信息程专业四年级开设该课程。门课程的开设是对该专业高年级我［该
ＣｍｐｔＫｏｌｇｎｅｈｏｇｇ￣ｉ与技术ｏｕｒｎｗｅｅａｄＴｃｎｌｙ￣Ｍｌ，ｅｄｏｑ
Ｖｏ．，．５ｅｔｍｂｒ２０Ｐ７１３７１４１Ｎｏ２，Ｓｐｅｅ０１，Ｐ．０ — ０６
《语音信号处理》课程改革
为电子信息专业高年级学生提供一个将运用知识实践的平台．程的开设将将有利于教学质量的提高，证教学课保
过程更加有效地进行，有效帮助学生进行学科知识的整
合，立合理的知识体系框架，过对语音信号处理的学建通习与运用，更加有效的回答：为什么要学？学了有什么将 “
所学课程的一个合理有效的整合．的开设为学生从理论学习到实践的接合提供了一个极好的平台，时也为学生毕业实习提供它同
了必要的支持但由于该课程的理论性和实践性都很强，求学生有较强的数学知识如概率统计、机过程和专业基础知识如信号要随与系统、字信号处理的理论基础；涉及其它学科知识如模式识别、工智能等。在教学过程中，数并人出现了一些亟待解决的问题，如

语音信号处理课程实验教学大纲

《语音信号处理》课程实验教学大纲课程编号： 13006430 一、实验教学的目的通过实验，加深对语音信号处理基本概念的理解，学习语音信号处理的编程和处理方法。

二、实验教学任务1、掌握VC编程方法处理语音信号。

2、掌握改变参数对语音信号处理的差别。

三、具体实验项目名称、学时分配、适用专业及实验性质四、单项实验的内容、要求实验内容：实验一：语音信号的低通滤波和短时分析综合实验。

1.给出语音信号，要求设计一个低通滤波器，带宽为采样频率的四分之一，求输出信号；2.辨别原始语音信号与滤波器输出信号有何区别，说明原因；3.改变滤波器带宽，重复滤波实验，辨别语音信号的变化，说明原因；4.利用矩形窗和汉明窗对语音信号进行短时傅立叶分析，绘制语谱图并估计基音周期，分析两种窗函数对基音估计的影响；5.改变窗口长度，重复上一步，说明窗口长度对基音估计的影响。

实验二：语音信号的同态滤波综合实验。

1.给出语音信号，要求设计一个卷积同态系统，对声源和声道冲激响应进行有效分离；2.绘制语音信号的复倒谱，并利用复倒谱对语音信号进行基音估计；3.利用短时自相关函数进行基音估计，并与前者相比较，说明两种方法的优缺点。

实验三：语音信号的线性预测。

1. 声道传输函数建模：根据给出语音信号设计线性预测滤波器，求最佳预测系数；2 .利用自相关法对语音信号进行线性预测分析，求声道传输函数共振峰。

实验要求：1．正确使编程软件。

2．学会改变参数对语音信号处理的影响。

五、实验教材或讲义名称理论课程教材六、实验考核标准1、课程实验（占用课程总学时）6学时，考核成绩占总课程成绩的30%。

2、考核标准1）每次实验前应提交预习报告，明确实验目的，了解实验内容。

2）实验中遵守实验纪律，听从老师指导，爱护仪器设备，遵守操作规程。

3）课程实验完成时，应对学生实验技能进行检查，提出问题能说明清楚。

4）实验报告应及时完成，字要整洁、图表要规范，记录和处理的数据应准确。

语音信号处理实验教学的改革与探索

了探索性的实践尝试关键词：语音信号；实验教学；改革
随着信息处理技术的不断发展和进步，语音信号处理短时过零率高，浊音过零率低。如图１所示，短时相关函数可这门课程已经在很多工科院校陆续开设，该门课程的开设以看出，浊音存在基音周期，其周期是自相关函数峰值之间为学生掌握相关语音信号处理的理论与技术，培养语音信的时问差，而清音不存在基音周期。这样就能清晰理解相关号处理方而的应用技能，并进一步扩大就业面作了铺垫，另外，该门课程的开设为部分学生在研究生阶段的语音信号处理学爿打下良好的基础，为学生探索新的科技提供了
一
ｌ一
第２１期
ＮＯ．２１
无线互联科技・通信观察
Ｎｏｖｅｒｎｂｅｒ，２０１６
掌握算法在ＤＳ吐的编程和下载调试，实现算法，主要是倒谱计算以及ＬＰＣ线性预测系数的计算，对线算法的基础上，语音信号的采集、处理、回声等算法编程和下载调试的研性预测系数的计算实现自主编程，最终实现ＬＰＣ｛Ｎ谱法基音
不断探索的议题。
１当前语音实验教学现状１．１基础验证性实验
图１清浊音的短时相关函数
该实验教学的研究与改进是根据实际的理论教学现状和教学效粜进行的，现在的语音信号处理实验主要是基于号进行频域谱相减处理，根据语音信号的短时平稳特性，以ＭＡＴＬＡＢ的仿真实验，理论课时有３２学时，实验共有３个实及人耳感知对语音频谱分量的相位不敏感的特性，对其加

[优选]“语音信号处理”课程教学改革探索

“语音信号处理”课程教学改革探索“语音信号处理”是南通大学(以下简称“我校”)电气信息类各专业四年级学生选修的一门专业课程,是研究用数字信号处理技术对语音信号进行处理的一门学科。

原教学计划中该课程总学时数为28(理论教学)+4(实验教学),教材选用机械工业出版社出版,赵力编著的《语音信号处理》(第2版)。

[1]该教材内容主要涉及三部分内容:语音信号处理的一些基础知识、语音信号的各种分析.方法和处理技术以及语音信号处理的各种应用等。

要求学生重点掌握时频域分析.、倒谱分析.、线性预测分析.、矢量量化技术和隐马尔可夫模型等分析.方法,为今后的科研工作和开发工作打下良好基础。

本课程具有很强的理论性和实践性,课程内容多,与前修课关系密切而且要求有比较好的数学基础。

又因为在教学计划中是大四的课程,加上学生对选修课程重视不够且讲授学时较少,大部分学生学习起来比较困难。

[2-5]为了能够在有限的学时内使学生了解和掌握语音信号的各种分析.和处理方法,笔者在授课学时调整、理论教学设计、实验教学环节、科研联系教学等多方面深化教学改革并实施教学实践。

一、改革的思路和内容1.授课学时调整“语音信号处理”这门课在教学计划中是安排在大四的第一学期(前8周完成),之后学生就要开始其毕业设计工作。

毕业设计是学生学习能力和实践能力的综合体现,故在“语音信号处理”课程教学改革中可考虑增加实验学时(占总学时的三分之一左右),让学生有足够的实验机会去实践课程的重要知识点,使其初步掌握应用所学知识来分析.、解决实际问题的能力,从而培养学生的创新精神和实践能力。

2.理论教学设计由于受理论教学课时的限制(占总学时的三分之二左右),“语音信号处理”课程主要讲授教材的前两部分内容。

其中第一部分简要介绍语音信号处理的基础知识,重点讲解基音周期和共振峰的定义以及语音信号数字模型的构成;第二部分重点讲授语音信号的各种分析.和处理技术,包括:时域分析.、频域分析.、倒谱分析.、线性预测分析.、矢量量化技术和隐马尔可夫模型等。

语音信号处理课程设计

语音信号处理课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解语音信号处理的基本原理，掌握语音信号的数字化表示方法。

2. 使学生掌握语音信号的时域、频域分析技术，并能运用相关算法对语音信号进行处理。

3. 帮助学生了解语音信号处理在实际应用中的关键技术和方法。

技能目标：1. 培养学生运用编程软件（如MATLAB）进行语音信号处理实验的能力。

2. 培养学生运用所学的理论知识解决实际语音信号处理问题的能力。

3. 提高学生团队协作、沟通表达和创新能力，使其在项目实践中发挥积极作用。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对语音信号处理领域的兴趣，激发其探索精神。

2. 培养学生严谨的科学态度和良好的学术道德，使其在学术研究中遵循规范。

3. 引导学生关注语音信号处理技术在现实生活中的应用，认识到科技改变生活的意义。

本课程针对高年级学生，课程性质为专业核心课程。

结合学生特点和教学要求，课程目标旨在使学生在掌握基本理论知识的基础上，提高实际操作和解决问题的能力，培养创新意识和团队协作精神。

通过本课程的学习，学生将具备一定的语音信号处理理论基础，为后续相关课程的学习和实际工作打下坚实基础。

同时，注重培养学生的学术素养和道德观念，使其成为具有全面素质的专业人才。

二、教学内容1. 语音信号处理基础理论：- 语音信号的数字化表示（课本第1章）- 语音信号的特性及其在时频域的分析（课本第2章）- 语音信号的预处理技术（课本第3章）2. 语音信号处理算法：- 短时傅里叶变换（STFT）及其应用（课本第4章）- 基于线性预测的语音信号参数估计算法（课本第5章）- 语音增强和噪声抑制技术（课本第6章）3. 语音信号处理应用：- 语音识别技术概述（课本第7章）- 语音合成技术及其应用（课本第8章）- 语音编码与压缩技术（课本第9章）教学进度安排：- 第1-3周：语音信号处理基础理论- 第4-6周：语音信号处理算法- 第7-9周：语音信号处理应用本教学内容根据课程目标，科学系统地选择和组织，覆盖了语音信号处理领域的主要知识点。