实验1语音信号的时域和频域分析

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语音信号的时域特征分析

中北大学

课程设计说明书

学生姓名：蒋宝哲学号： 24

学生姓名：瓮泽勇学号： 42

学生姓名：侯战祎学号： 47

学院：信息商务学院

专业：电子信息工程

题目：信息处理实践:语音信号的时域特征分析指导教师：徐美芳职称: 讲师

2013 年 6 月 28 日

中北大学

课程设计任务书

2012-2013 学年第二学期

学院：信息商务学院

专业：电子信息工程

学生姓名：蒋宝哲学号： 24 学生姓名：瓮泽勇学号： 42 学生姓名：侯战祎学号： 47 课程设计题目：信息处理实践:语音信号的时域特征分析起迄日期： 2013年6 月7日～2013年6月 28 日

课程设计地点：学院楼201实验室、510实验室、608实验室指导教师：徐美芳

系主任：王浩全

下达任务书日期: 2013 年 6 月 7 日

课程设计任务书

语音信号的采集与分析

摘要

语音信号的采集与分析技术是一门涉及面很广的交叉科学，它的应用和发展与语音学、声音测量学、电子测量技术以及数字信号处理等学科紧密联系。其中语音采集和分析仪器的小型化、智能化、数字化以及多功能化的发展越来越快，分析速度较以往也有了大幅度的高。本文简要介绍了语音信号采集与分析的发展史以及语音信号的特征、采集与分析方法，并通过PC机录制自己的一段声音，运用Matlab进行仿真分析，最后加入噪声进行滤波处理，比较滤波前后的变化。

关键词：语音信号，采集与分析， Matlab

0 引言

通过语音传递倍息是人类最重要、最有效、最常用和最方便的交换信息的形式。语言是人类持有的功能．声音是人类常用的工具，是相互传递信息的最主要的手段。因此，语音信号是人们构成思想疏通和感情交流的最主要的途径。并且，由于语言和语音与人的智力活动密切相关，与社会文化和进步紧密相连，所以它具有最大的信息容量和最高的智能水平。现在，人类已开始进入了信息化时代，用现代手段研究语音信号，使人们能更加有效地产生、传输、存储、获取和应用语音信息，这对于促进社会的发展具有十分重要的意义。

语音信号的采集与分析

南昌工程学院

《语音信号的采集与分析》

课程设计

题目语音信号的采集与分析

课程名称语音信号处理

系院信息工程学院

专业通信工程

班级 10通信工程2班

学生姓名刘敏

学号 2010103362

设计地点电子信息楼

指导教师邹宝娟

设计起止时间：2013年12月9日至2013年12月20日

一、需求分析 (4)

1.1选题背景及意义 (4)

1.2设计要求 (4)

二、系统总体设计 (4)

2.1 系统设计思路 (4)

2.2 功能结构图及功能说明 (4)

2.3 工作原理 (6)

三、系统详细设计 (6)

3.1 语音信号的matlab仿真的数据分析 (6)

3.2 程序代码分析 (12)

四、调试与维护 (14)

4.1 调试过程的问题与维护 (14)

五、结束语 (15)

六、参考文献 (16)

七、指导教师评阅（手写） (17)

一、需求分析

1.1选题背景及意义

该设计主要是介绍语音信号的采集与分析方法，通过PC机录制自己的一段声音，运用Matlab提供的函数进行仿真分析，并画出采样后语音信号的时域波形和频谱图，对所采集的语音信号加入干扰随机高斯噪声，对加入噪声的信号进行播放，并进行时域和频谱分析；对比加噪前后的时域图和频谱图，分析讨论采用什么样的滤波器进行滤除噪声。

1.2设计要求

(1)通过PC机录制自己的一段声音“南昌工程学院刘敏”；

(2)运用MATLAB中信号处理相关的函数对语音信号进行时域、频域上的分析，如

短时能量，短时平均过零率，语谱图等；

(3)运用MATLAB对语音信号进行综合与分析，包括语音信号的调制，叠加，

和滤波等。

语音信号的采集与频谱分析(附代码)

《信号与系统》大作业

语音信号的采集与频谱分析

——基于Matlab的语音信号处理

学生姓名：

学号：

专业班级：电子工程学院卓越班

指导老师：

2015年6月22日

摘要

本设计用苹果手机自带的录音设备采集了原始语音，并导入了电脑转成wav格式，然后用MATLAB和Adobe audition对其进行时域分析。

接着利用傅里叶变换进行了频域分析，绘制频谱图，再录制一段加上歌曲的伴奏的语音与原唱进行了对比分析，得出了我与歌星在频域上的差别。

本设计给信号加了两种噪声并通过观察加噪后的频谱和试听回放效果比较加噪前后的差别，

最后，设计了FIR数字低通滤波器和带通滤波器，分析滤波前后的频谱。再次试听回放效果，得出结论。

关键词：语音、FFT、频谱图、噪声、滤波器

Abstract

This design is based on the general function of Matlab and Adobe edition to deal with Audio signals. The original signals are collected by iPhone’s built-in recording equipment.

First，I compare the file generated by myself with that of thesame song sang by a famous singer.The emphasis is generally laid on analysing the difference in frequncy domain,but time domain will be included too.

语音信号的时域及频域特征

h [ n r ] x[m]w[r m]e jm e jn d m rS

1 x[m] 2 m

j ( nm ) d h[n r ] w[r m] e rS
rS

jn
d
(9)
公式（8）中的短时谱。
h[n r ] X (r , ) 项可以理解为利用插值滤波器 h[r ] 得到在 n 时刻的
rS
9
证明：
右边
1 2

e h[n r ] X (r, )
rS

jn
d
1 2
5
2.1.2. 语音的短时能量、短时平均幅度和短时过零率
（1）短时能量:
E s 2 ( n)
n0
N 1
（ 1）
（2）短时平均幅度: M （3）短时过零率:
s ( n)
n 0
N 1
（ 2）
N 1 Z1 2 sgn[ s ( n)] sgn[ s ( n 1)] n0 1 x0 其中sgn[ n] 1 x 0
16
图 3. 浊音信号的傅立叶分析谱
17
3.4.3. 元音三角形图
所谓的元音三角形图就是指不同元音的 F1、F2 共振峰频率在平面图上的关系。

语音信号的频域分析概述

第4页
2021年12月8日星期三
语音信号及单片机处理
第3页来自百度文库
2021年12月8日星期三
从广义上讲，语音信号的频域分析包括语音信号的频谱、频谱包络、功率谱、倒频谱等。常用的频域分析方法有带通滤波器组法、傅里叶变换法、线性预测法等几种。本节介绍语音信号的傅里叶分析法。
短时傅里叶变换最重要的应用是语音分析与合成系统，因为由短时博里叶变换可以精确地恢复语音波形。
第2页
2021年12月8日星期三
语音信号是非平稳信号，其非平稳性是由发音器官的物理运动过程而产生的。这个运动过程与声波振动的速度比起来要缓慢得多，因此可以假定它在10～30 ms这样短的时间段内是平稳的。所以对语音信号处理来说，短时分析的方法是有效的。短时分析应用于频域分析就是短时傅里叶变换，相应的频谱称为“短时谱”，即有限长度的傅里叶变换。
语音信号及单片机处理
语音信号的频域分析概述
在语音信号处理中，傅里叶表示一直起主要作用。其原因在于：一方面，稳态语音的生成模型由线性系统组成，此系统由一个随时间周期变化或随机变化的源所激励，因而系统输出频谱反映了激励与声道频率响应特性；另一方面，语音信号的频谱具有非常明显的语言声学意义，可以获得某些重要的语音特征(如共振峰频率和带宽等)。

声音的时域频域分析

幅度
1000 800 600 400 200 0
0
500
1000
1500
2000 2500 3000 frequency/Hz
3500
4000
4500
5000
英语的频谱图
2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200
德语的频谱图 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0
4.5
不同类型声音对比分析
语音时域波形 1 0 -1
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5 x 10
5
4000 2000 0
幅度
0
0.5
1
1.5 频谱图
2
2.5
3
3.5 x 10
5
3000 2000 1000 0
0
500
1000
1500 2000 2500 3000 3500 frequency/Hz 频谱图
若空气流经声带时，声带为完全舒展开的，声道将会形成一个狭隘的通道形成湍急的空气流，发出摩擦清音；或是完全闭合，在气流达到开启点后快速释放，经声道形成爆破清音。
C 语音听觉机理
人的听觉器官分为三个部分：外耳，中耳，内耳

数字信号处理实验-音频信号处理

图1 任务一程序流程图1、音频信号采集

道，只取第一个声道进行处理,接着使用sound函数以fs频率进行音频回放。

2、音频信号频域分析

以采样间隔T划分时域并绘制出signal信号的时域波形；调用fft函数,对signal 进行快速傅里叶变换，用abs函数取傅里叶变换后结果的幅值进行幅频分析，绘制出频谱图。在绘制频谱图时由于考虑到快速傅里叶变换的对称性，只取序列的前半部分进行观察分析。

3、音频信号分解

为了实现音频信号的分解及合成，先对原信号的频谱图进行观察分析，发现原信号的主要能量集中在三个主要频率上，于是考虑用这三频率的正弦信号合成原信号。为了求得这三个频率，先调用findpeaks函数找到频谱图上的各个局部极大值peak及其对应的位置locs,然后用sort对峰值点进行排序，找到最大的三个值，接着用find 函数找到这三个最大值在locs中的位置，也就知道了对应的频率。这里有一个问题就是最小的峰值频率并不是在sort排序后的第三位而是在第四位，需要有一个调整；确定了主要谱线后，使用text函数进行峰值标注；

4、音频信号合成

接着将这三个谱线还原回时域正弦信号，幅度的比例等于对应频率上的幅度比例然后然后叠加，得到合成后的信号，绘制出时域波形，与原信号波形进行比较,接着对两个正弦信号进行fft,绘制出他们的频谱，然后对合成的信号进行fft,做出频谱图和原信号的频谱图进行比较.

5、音频信号回放

用sound函数进行原信号和合成信号的回放，比较差异。

实验内容二：任意音频信号的时域和频域分析及数字滤波器设计

语音信号处理实验报告

通信与信息工程学院信息处理综合实验报告

班级：电子信息工程1502班

指导教师：

设计时间：2018/10/22-2018/11/23

评语：

通信与信息工程学院

二〇一八年

实验题目：语音信号分析与处理

一、实验内容

1. 设计内容

利用MATLAB对采集的原始语音信号及加入人为干扰后的信号进行频谱分析，使用窗函数法设计滤波器滤除噪声、并恢复信号。

2．设计任务与要求

1. 基本部分

（1）录制语音信号并对其进行采样；画出采样后语音信号的时域波形和频谱图。

（2）对所录制的语音信号加入干扰噪声，并对加入噪声的信号进行频谱分析；画出加噪后信号的时域波形和频谱图。

（3）分别利用矩形窗、三角形窗、Hanning窗、Hamming窗及Blackman 窗几种函数设计数字滤波器滤除噪声，并画出各种函数所设计的滤波器的频率响应。

（4）画出使用几种滤波器滤波后信号时域波形和频谱，对滤波前后的信号、几种滤波器滤波后的信号进行对比，分析信号处理前后及使用不同滤波器的变化；回放语音信号。

2. 提高部分

（5）录制一段音乐信号并对其进行采样；画出采样后语音信号的时域波形和频谱图。

（6）利用MATLAB产生一个不同于以上频段的信号；画出信号频谱图。（7）将上述两段信号叠加，并加入干扰噪声，尝试多次逐渐加大噪声功率，对加入噪声的信号进行频谱分析；画出加噪后信号的时域波形和频谱图。

（8）选用一种合适的窗函数设计数字滤波器，画出滤波后音乐信号时域波形和频谱，对滤波前后的信号进行对比，回放音乐信号。

二、实验原理

1.设计原理分析

本设计主要是对语音信号的时频进行分析，并对语音信号加噪后设计滤波器对其进行滤波处理，对语音信号加噪声前后的频谱进行比较分析，对合成语音信号滤波前后进行频谱的分析比较。

语音信号处理实验报告

语音信号处理实验报告——语音信号分析实验

一．实验目的及原理

语音信号分析是语音信号处理的前提和基础,只有分析出可表示语音信号本质特征的参数,才有可能利用这些参数进行高效的语音通信、语音合成和语音识别等处理,并且语音合成的音质好坏和语音识别率的高低,都取决于对语音信号分析的准确性和精确性;

贯穿语音分析全过程的是“短时分析技术”;因为从整体来看,语音信号的特性及表征其本质特征的参数均是随时间变化的,所以它是一个非平稳态过程,但是在一个短时间范围内一般认为在10~30ms的时间内,其特性基本保持不变,即相对稳定,可将其看做一个准稳态过程,即语音信号具有短时平稳性;所以要将语音信号分帧来分析其特征参数,帧长一般取为10ms~30ms;

二．实验过程

男声及女声蓝色为时域信号,红色为每一帧的能量,绿色为每一帧的过零率某一帧的自相关函数

3.频域分析

①一帧信号的倒谱分析和FFT及LPC分析

②男声和女声的倒谱分析

对应的倒谱系数：,,……对应的LPC预测系数：1,,,,,……

原语音波

形

一帧语音波形

一帧语音的倒

谱

③浊音和清音的倒谱分析

④浊音和清音的FFT分析和LPC分析红色为FFT图像,绿色为LPC图像

三．实验结果分析

1.时域分析

实验中采用的是汉明窗,窗的长度对能否由短时能量反应语音信号的变化起

着决定性影响;这里窗长合适,En能够反应语音信号幅度变化;同时,从图像可以看出,En可以作为区分浊音和清音的特征参数;

短时过零率表示一帧语音中语音信号波形穿过横轴零电平的次数;从图中可

以看出,短时能量和过零率可以近似为互补的情况,短时能量大的地方过零率

语音信号的频谱分析实验报告

1 引言

1.1 实验背景及意义

随着信息技术的飞速发展，语音信号处理技术在通信、语音识别、音频编辑等领域发挥着越来越重要的作用。频谱分析作为语音信号处理的核心技术之一，能够揭示语音信号的频率结构，对于理解语音的本质、提升语音处理技术的性能具有重要意义。本实验旨在通过频谱分析，深入探究语音信号的内在特性，为相关领域的研究提供理论支持和技术参考。

1.2 实验目的

本实验的主要目的是掌握语音信号的频谱分析方法，通过实际操作，理解频谱分析的基本原理及其在语音信号处理中的应用。具体目标包括：

1.学习并掌握语音信号的时域与频域表示方法；

2.学习并掌握傅里叶变换（FFT）及短时傅里叶变换（STFT）的原理及其在

语音信号频谱分析中的应用；

3.分析语音信号的频谱特征，为后续的语音识别、降噪等处理提供依据。

1.3 实验方法与工具

本实验采用以下方法与工具：

1.实验方法：采用对比实验的方法，对原始语音信号及其频谱进行分析，探讨

不同参数设置对频谱分析结果的影响。

2.实验工具：使用MATLAB软件进行实验，利用其强大的信号处理功能实现

语音信号的采集、处理和频谱分析。

MATLAB具有以下优点：- 丰富的信号处理函数库，方便快速实现各种算法；- 图形化编程环境，便于观察实验结果； - 高度可扩展性，支持自定义函数和工具箱。

2. 语音信号基本概念

2.1 语音信号的特性

语音信号是人类交流的主要方式之一，它具有以下特性：

•时变性：语音信号随着时间变化，其波形不断改变，即使在同一发音人的连续发音中，同一音素的波形也有所不同。

基于MATLAB的语音信号分析与处理的实验报告

基于MA TLAB的语音信号分析与处理的实验报告一.实验目的

综合计运用数字信号处理的理论知识进行频谱分析和滤波器设计，通过理论推导得出相应的结论，培养发现问题、分析问题和解决问题的能力。并利用MATLAB作为工具进行实现，从而复习巩固课堂所学的理论知识，提高对所学知识的综合应用能力，并从实践上初步实现对数字信号的处理。此外，还系统的学习和实现对语音信号处理的整体过程，从语音信号的采集到分析、处理、频谱分析、显示和储存。

二.实验的基本要求

1.进一步学习和巩固MATLAB的使用，掌握MATLAB的程序设计方法。

2.掌握在windows环境下语音信号采集的方法。

3.掌握数字信号处理的基本概念、基本理论、原理和基本方法。

4.掌握MATLAB设计FIR和IIR数字滤波器的方法。

5.学会用MATLAB对信号进行分析和处理。

三．实验内容

录制一段自己的语音信号，（语音信号声音可以理解成由振幅和相位随时间缓慢变化的正弦波构成。人的听觉对声音的感觉特征主要包含在振幅信息中，相位信息一般不起作用。在研究声音的性质时，往往把时域信息（波形图）变换得到它的频域信息（频谱），通过研究频谱和与频谱相关联的特征获得声音的特性。）并对录制的信号进行

采样；画出采样后语音信号的时域波形和频谱图；给定滤波器的性能指标，采用窗函数法或者双线性变换设计滤波器，并画出滤波器的频率响应；然后用自己设计的滤波器对采集的信号进行滤波，画出滤波后信号的时域波形和频谱，并对滤波前后的信号进行对比，分析信号发生的变化；回放语音信号。

四．实验的实现

语音信号分析

❖ 量化不可避免地会产生误差。量化后的信号值与原信号值之间的差值称为量化误差，又称为量化噪声。
❖ 若信号波形的变化足够大，或量化间隔Δ足够小时，可以证明量化噪声符合具有下列特征的统计模型： ①它是平稳的白噪声过程 ②量化噪声与输入信号不相关 ③量化噪声在量化间隔内均匀分布，即具有等概率密度分布
预滤波、采样、A/D变换
❖ 帧移：前一帧和后一帧的非交叠部分。帧移与帧长的比值一般取为1/3-1/2
预处理:分帧示意图
预处理：加窗
❖ 分帧是用可移动的有限长度窗口进行加权的方法来实现的，这就是用一定的窗函数ω(n)来乘s(n)，
❖ 加窗语音信号sω(n)=s(n)* ω(n)。 ❖ 在语音信号数字处理中常用的窗函数是矩形窗和汉明窗等，
0.5
Normalized Frequency ( rad/sample)
0.4
100
Phase (degrees)
0.3
0
0.2
-100
0.1
-200
0
0
20
40
60
80
100
120
140
-300
-400 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 Normalized Frequency ( rad/sample)
❖ 这样，经过上面介绍的处理过程，语音信号就已经被分割成一帧一帧的加过窗函数的短时信号，然后再把每一个短时语音帧看成平稳的随机信号，利用数字信号处理技术来提取语音特征参数。在进行处理时，按帧从数据区中取出数据，处理完成后再取下一帧，等等，最后得到由每一帧参数组成的语音特征参数的时间序列。

语音信号的时域及频域特征

对于时域离散信号 x (n) ，短时傅立叶变换定义：
X n (e j )
m
x(m) w(n m) e
1, 0 n N 1 n 其它 0,

jm
这里 w( n) 为窗函数。例如，常用的窗函数有矩形窗： w( n)
汉明窗： w( n)
第一章语音信号的时域及频域特征
1. 语音信号的主要特点
1.1. 语音信号带宽
语音信号的带宽约为 5KHz ，主要能量集中在低频段。上图为一段语音信号语谱图。
1
1.2. 语音信号是典型的随机信号
1）人的每次发音过程都是一个随机过程。很难得到两次完全相同的发音样本。 2）在信号处理中，通常假设语音信号是短时平稳的。例如，可以认为在语音的浊音段部分，语音的二阶矩统计量是平稳的(在 5~10mS 内)，即二阶矩平稳，或称为宽平稳。
2
2. 语音信号的时域波形
图 1.
语音信号的波形（shi4）
3
图 2. 语音信号波形（shi4）的局部细节
4
2.1. 语音时域信号特征
2.1.1. 语音时域信号的特点
1）清音段：能量低，过零率高，波形特点有点像随机的噪声。这部分信号常与语音的辅音段对应。 2）浊音段：能量高，过零率低，波形具有周期性特点。所谓的短时平稳性质就是处于这个语音浊音（元音）段中。 3）过渡段：一般是指从辅音段向元音段信号变化之间的部分。信号变化快，是语音信号处理中最复杂、困难的部分。

语音信号的时域特征与频域特征

语⾳信号的时域特征与频域特征

实验报告

课程名称____________语⾳信号处理__________________ 实验项⽬语⾳信号的时域特征与频域特征

实验仪器__台式计算机、Matlab软件、Cool Edit__

系别____信息与通信⼯程学院_____

专业_____电⼦信息⼯程专业______

班级/学号_____

学⽣姓名___________________

实验⽇期_______2013/4/17________

成绩_________________________

指导教师_____________________

实验⼀：语⾳信号的时域特征与频域特征

⼀、实验⽬的

使学⽣通过本实验观察语⾳信号在时域和频域的基本特征（语⾳波形、基⾳频率、过零数、共振峰），验证教材中关于语⾳信号在时域和频域的基本特征的概念与论述；通过采集语⾳数据与在实验中记录每个元⾳的基⾳周期、过零数、共振峰等环节熟悉这些语⾳的基本特征，为今后深⼊学习语⾳信号处理奠定基础。

⼆、实验内容

学习⾳频编辑软件Cool Edit的使⽤⽅法及语⾳⽂件的建⽴；采集语⾳数据；观察语⾳波形；记录每个元⾳的基⾳周期（其倒数为基⾳频率）、过零数、共振峰；观察语⾳频域特征；分析不同元⾳的共振峰模式的特点（频率、相对振幅）。

三、实验原理

元⾳与辅⾳在发⾳⽅法有如下基本区别：发元⾳时⽓流顺利通过声腔，声带颤动，形成的声波是周期性的；发辅⾳时⽓流暂时被阻不能通过或只能勉强挤出去。

元⾳具有基⾳与共振峰结构，辅⾳则不具有这两者。

基⾳由声带振动频率产⽣，决定语⾳的⾳⾼、⾳调。在语⾳波形中表现为准周期峰值。

音频信号及音频分析

音频是多媒体中的一种重要媒体。我们能够听见的音频信号的频率范围大约是

20Hz-2OkHz，其中语音大约分布在300Hz-4kHz之内，而音乐和其他自然声响是全范围分布的。声音经过模拟设备记录或再生，成为模拟音频，再经数字化成为数字音频。这里所说的音频分析就是以数字音频信号为分析对象，以数字信号处理为分析手段，提取信号在时域、频域内一系列特性的过程。

各种特定频率范围的音频分析有各自不同的应用领域。例如，对于300－4kHz之间的语音信号的分析主要应用于语音识别，其用途是确定语音内容或判断说话者的身份；而对于20－20kHz之间的全范围的语音信号分析则可以用来衡量各类音频设备的性能。所谓音频设备就是将实际的声音拾取到将声音播放出来的全部过程中需要用到的各类电子设备，例如话筒、功率放大器、扬声器等，衡量音频设备的主要技术指标有频率响应特性、谐波失真、信噪比、动态范围等。

音频分析原理

音频分析的原理主要涉及数字信号处理的基本理论、音频分析的基本方法以及音频参数测量和分析内容，其中数字信号处理是音频分析的理论基础。

1．音频分析技术基础

傅立叶变换和信号的采样是进行音频分析时用到的最基本的技术。傅立叶变换是进行频谱分析的基础，信号的频谱分析是指按信号的频率结构，求取其分量的幅值、相位等按频率分布规律，建立以频率为横轴的各种“谱”，如幅度谱、相位谱。信号中，周期信号通过傅立叶级数变换后对应离散频谱，而对于非周期信号，可以看作周期T为无穷大的周期信号，当周期趋近无穷大时，则基波谱线及谱线间隔(ω=2π/T)趋近无穷小，从而离散的频谱就变为连续频谱。所以，非周期信号的频谱是连续的。

音频处理中的时域和频域分析

音频处理中的时域和频域分析音频处理是指对声音信号进行采集、录制、编辑、处理和输出的一系列操作。在音频处理的过程中，时域和频域分析是两个重要的概念和技术。

一、时域分析

时域分析是指对声音信号在时间上的变化进行分析。它以时间为自变量，声音的振幅为因变量，通过绘制波形图来展示声音信号在时间轴上的变化情况。

时域分析可以获得声音信号的很多信息，例如信号的幅值、相位、周期等。通过观察波形图，可以了解声音的起伏、频率的变化以及各个频率成分在不同时间点的强弱情况。

在音频处理中，常用的时域分析方法包括以下几种：

1. 波形显示：绘制声音信号的波形图，展示声音在时间轴上的振幅变化。可以通过观察波形的起伏、波峰和波谷的形状来判断声音的音量和波动情况。

2. 能量分析：通过对声音信号的能量进行分析，可以了解信号的强度和频率的分布。常用的方法有短时能量和长时能量的计算，以及能量谱的绘制。

3. 自相关分析：自相关分析用于确定信号的周期和重复性。通过计算信号与其自身的相关性，可以找到信号的周期性和重复性部分。

二、频域分析

频域分析是指对声音信号在频率上的变化进行分析。它将声音信号转换为频谱图或频谱分布图，以展示声音信号在不同频率上的能量分布情况。

频域分析可以用来研究声音信号中各个频率成分的强弱、走势和间隔，以及声音信号的谱线特征。常用的频域分析方法包括以下几种：

1. 快速傅里叶变换（FFT）：将时域信号转换为频域信号的一种常用方法。通过FFT，可以将声音信号分解为不同频率的分量，并将其表示为频谱图。

2. 频谱显示：绘制声音信号的频谱图，可以清晰展示声音在不同频率上的能量分布。通过观察频谱的峰值、宽度和间隔，可以判断声音的音调、音质和谐波情况。