电话拨号音的合成与识别
电话的原理是什么
电话的原理是什么
电话的原理是通过电信号传输声音信号。
当我们拨号时，声音信号会被麦克风转换为电信号，然后通过电话线路传输到接收端。
接收端的电话机会将电信号转换为声音信号，使得我们能够听到对方的声音。
电话的原理主要涉及到以下几个组成部分：
1. 麦克风：负责将声音转换为电信号。
当我们讲话时，声波通过麦克风的振动使得麦克风中的微小磁铁或电容器发生变化，进而产生电流。
2. 电路：在电话线路中，电流被传输到接收端。
电路负责传送电流，并保证电信号的质量不受损失。
3. 电话线路：电话信号通过有线电路传输。
电话线路连接发信方和收信方，使得声音信号能够传递。
4. 扬声器：接收端的电话机中的扬声器负责将电信号转换为声音信号。
电信号通过扬声器振动产生听得见的声音。
整个过程中，声音信号在发信方和收信方之间通过电话线路进行传输，并通过麦克风和扬声器的转换，使得通话双方能够沟通。
需要注意的是，现代电话系统多数使用数字信号传输，而不是传统的模拟信号。
数字信号通过将声音转换为二进制数据进行
传输，提高了通信质量和可靠性。
所以，当我们拨打电话时，声音信号被转换为数字信号后传输，然后在接收端再转换回声音信号。
简述语音合成和语音识别的基本原理
简述语音合成和语音识别的基本原理语音合成和语音识别是两个相互关联但又各自独立的技术领域，用于处理人类语音的生成和识别。
本文将简述语音合成和语音识别的基本原理。
语音合成（Text-to-Speech, TTS）是将文本转换为语音的技术，通过计算机自动生成自然流畅的语音。
语音合成的基本原理可以分为文本处理、音素转换和波形生成三个阶段。
首先，在文本处理阶段，输入的文本会经过分词、语法分析等处理流程，将文本转换为可理解的形式。
这一步骤有助于理解文本的词义和文法关系。
接下来，在音素转换阶段，文本会被转换为对应的音素序列。
音素是语音单元的最小单位，而不同的语言和发音习惯会对应不同的音素系统。
音素转换的目标是确定如何将文本中的单词和语音单位相对应，并生成相应的音素序列。
最后，在波形生成阶段，音素序列将被合成为语音波形。
这一步骤涉及到声音的合成、音调、语速等的参数控制，以及去除噪音、增加音色等信号处理技术。
生成的语音波形可以通过扬声器或其它音频输出设备播放出来。
语音合成的方法有多种，包括基于规则的方法，基于拼接的方法和基于统计的方法等。
基于规则的方法通过预设的语音规则和规则库进行合成；基于拼接的方法则是将大量录制的人类语音片段进行拼接；而基于统计的方法则是利用统计模型对大量语音数据进行建模，来实现合成。
语音识别（Automatic Speech Recognition, ASR）是将人类语音转换为电脑可理解的文本形式的技术，使计算机能够通过语音输入来理解和处理信息。
语音识别的基本原理可以分为信号的前端处理、声学模型、语言模型和解码器等步骤。
首先，在信号的前端处理阶段，会对人类语音信号进行特征提取。
这些特征可以是声谱图、梅尔频率倒谱系数等，在频率和时间上对语音信号进行切割和量化。
接下来，在声学模型阶段，将音频信号特征与对应的声学模型进行匹配。
声学模型可以是隐马尔可夫模型（HMM）或深度学习模型，用于将语音信号特征与音素序列进行对齐和建模。
拨号的原理讲解
拨号的原理讲解拨号的原理是一种用于电话通信的技术，通过拨打电话号码来建立通信连接。
它是电话通信的核心基础，也是现代通信技术的重要组成部分。
下面我将详细讲解拨号的原理。
拨号的原理主要包括以下几个步骤：录音、编码、传输、解码和呼叫建立。
首先是录音。
当我们拨打电话时，通过电话机的麦克风，我们的声音会被转换成电信号。
这些电信号包含了我们说话的声音信息。
接下来是编码。
录音得到的电信号需要经过编码处理，以便能够在传输过程中被有效传送和解码。
编码需要将声音信号转换成数字信号。
这个过程被称为“模拟到数字转换”（Analog-to-Digital Conversion，简称ADC）。
然后是传输。
编码完成后的数字信号将通过电话线路或其他通信媒介进行传输。
在传输过程中，数字信号会被转换成电信号，并通过电缆、光纤等媒介传输到目标终端。
接下来是解码。
接收端的终端设备会对传输过来的电信号进行解码处理，将其从数字信号转换为模拟信号。
这个过程一般称为“数字到模拟转换”（Digital-to-Analog Conversion，简称DAC）。
最后是呼叫建立。
一旦被拨打号码的终端接收到解码后的声音信号，它会发出响应，通知用户电话已建立连接。
通常这一步需要进行信令的传输，以协商连接的参数。
整个拨号过程中还涉及到开关设备和电话交换机的工作。
在拨号开始前，电话交换机会接收到用户拨打的电话号码，它会根据该号码找到对应的目标终端设备。
电话交换机会根据号码和目标终端设备的状态，来决定是否要接通这个电话连接。
在电话连接建立后，音频信号可以双向传输，即可实现双方的语音通信。
对于手机而言，通常还会涉及到天线、基站等基础设施，以实现无线通信。
总结一下，拨号的原理包括录音、编码、传输、解码和呼叫建立。
通过这一系列的过程，我们可以实现电话的拨号和通信连接，实现语音通信的目的。
拨号技术在现代通信中起到了重要的作用，成为人们进行交流的重要手段之一。
频谱分析的应用--话拨号音合成与识别
WNm = e
−
2π N
m
。
由于对 DTMF 信号解码只需其频谱的幅值信息，因而可舍去相位信息，输出频谱的 幅度平方值，即
X [m = ]
2ห้องสมุดไป่ตู้
ym [ N = Qm [ N ] + Qm [ N − 1] − 2 cos ]
2.DTMF 信号识别 DTMF 信号的检测是将两个信号频率提取出来，从而确定所接收的 DTMF 是哪个数 字。利用 DFT 对 DTMF 信号进行 N 点的频谱分析，根据谱峰出现的频率点位置 Ni 就可
以确定 DTMF 信号的频率 fi：
f = Ni × f s / N i
DTMF 信号的解码要求快速、简单、准确，Goertzel 算法比 FFT 算法更为有效适用。 因为 FFT 涉及较多的复数乘法和加法，Goertzel 算法可以将复数运算转化为实数运算,从 而减少了计算量，提高了计算速度。Goertzel 算法的基本思想是对 DFT 公式进行转换， 使其成为一个二阶传输函数：
= x[n] sin(ωH n) + sin(ωL n)
式中：ωH 2 = = π f H / f s , ωL 2π f L / f s 分别表示高频低频频率，电话信号的典型抽样频率 为 f s = 8kHz 。 DTMF 信号的标准是：在传送过程中每个按键字占用 100ms，其中信号必须持续至少 40ms，且不得多于 55ms，100ms 里的其余时间为静音（无信号） 。 表 4.1 按键频率对应表 fL 697 Hz 770 Hz 852 Hz 941 Hz W=2pi*fL/fs rad/s 697 Hz 770 Hz 852 Hz 941 Hz 0.5474 0.6048 0.6692 0.7391 N=106 m 9.2 10.2 11.2 12.47 fH 1209 Hz 1 4 7 * m 取整 9 10 11 12 1209 Hz 1336 Hz 1477 Hz 1336 Hz 2 5 8 0 W=2pi*fH/fs rad/s 0.9495 1.0493 1.1600 1477 Hz 3 6 9 # N=106 m 16.02 17.70 19.57 m 取整 16 18 20
自动语音识别技术在智能电话中的应用教程
自动语音识别技术在智能电话中的应用教程在智能电话领域，自动语音识别（Automatic Speech Recognition，ASR）技术已经成为一种不可或缺的技术。
自动语音识别技术允许计算机通过语音输入来识别和理解人类语言，实现语音转文字的功能。
本文将介绍自动语音识别技术在智能电话中的应用教程，包括其原理、优势以及相关应用案例。
一、自动语音识别技术的原理和工作原理自动语音识别技术是一种利用计算机和声学模型进行语音识别的技术。
其基本的工作原理是将输入的语音信号转换为对应的文字信息。
1.语音信号的采集和预处理：首先需要采集用户的语音信号。
智能电话会通过麦克风等音频设备采集用户的语音，然后对采集到的语音信号进行预处理，如去除噪声和音频增益控制等。
2.特征提取：在语音信号的预处理后，需要对语音信号进行特征提取。
一般采用的特征提取方法是梅尔频率倒谱系数（Mel Frequency Cepstral Coefficients，MFCC），它可以提取语音信号的频谱特征。
3.声学模型训练：声学模型是自动语音识别技术中的重要组成部分，它主要用于建立语音特征与语音单位（如音素）之间的映射关系。
在训练阶段，需要使用大量的标注语音数据来训练声学模型。
4.声学模型的应用：一旦完成声学模型的训练，就可以将其应用于自动语音识别。
在智能电话中，当用户说话时，输入的语音信号将被送入声学模型进行识别。
声学模型会将语音信号映射为对应的文字。
5.语言模型和后处理：为了提高语音识别的准确性，通常会使用语言模型来进一步优化识别结果。
语言模型是基于文本数据建立的，用于根据上下文信息来指导语音识别系统的输出。
同时，后处理技术也可以用于进一步优化语音识别的结果，如错误纠正和语义解析等。
二、自动语音识别技术在智能电话中的优势自动语音识别技术在智能电话领域有着诸多优势，使其成为一种不可或缺的技术。
1.提高用户体验：使用自动语音识别技术可以大大提高用户与智能电话之间的交互体验。
dtmf拨号原理
DTMF拨号原理1. 简介DTMF（Dual Tone Multi-Frequency）是一种用于电话系统中的拨号信号传输方法。
它使用了两个频率合成的音调来表示数字、字母和特殊字符，以实现电话号码的拨号和其他控制功能。
在本文中，我们将详细解释DTMF拨号原理的基本原理，包括DTMF信号的产生、传输和解码过程。
2. DTMF信号的产生DTMF信号由两个基本频率合成而成，分别称为行频和列频。
行频由4个低频音调组成，分别为697 Hz、770 Hz、852 Hz和941 Hz；列频由4个高频音调组成，分别为1209 Hz、1336 Hz、1477 Hz和1633 Hz。
每个按键都对应着一个唯一的行列频率组合。
例如，在电话键盘上按下数字“5”时，会同时发送行频852 Hz和列频1336 Hz的信号。
生成DTMF信号的方法有多种，其中最常见的是使用一个称为双音多路复用器（Dual Tone Multi-Frequency Generator）的集成电路芯片。
该芯片接收输入的数字或字符，并根据对应的行列频率生成相应的DTMF信号。
3. DTMF信号的传输DTMF信号在电话系统中通过音频通道传输，也就是说，它被转换为模拟音频信号后通过电话线路传输。
在拨号过程中，当用户按下电话键盘上的按键时，电话机会将对应的DTMF信号发送到电话交换机或基站。
电话交换机或基站会解码接收到的DTMF信号，并根据解码结果执行相应的操作。
由于DTMF信号是以模拟音频形式传输的，因此在传输过程中可能会受到一些干扰和失真。
为了减少这些干扰和失真对信号识别造成的影响，通常会对DTMF信号进行一些预处理和增强处理。
4. DTMF信号的解码接收到DTMF信号后，需要对其进行解码以获取用户所拨打的数字、字母或特殊字符。
解码过程通常由一个称为双音多路复用解码器（Dual Tone Multi-Frequency Decoder）的集成电路芯片完成。
如何使用AI技术进行声音识别与合成
如何使用AI技术进行声音识别与合成一、引言声音是人类沟通的重要方式之一，而随着人工智能（AI）技术的快速发展，声音识别与合成领域也取得了巨大的进步。
本文将介绍如何使用AI技术进行声音识别与合成，并探讨其应用于语音识别、语音合成和语音助手等相关领域的优势。
二、声音识别1. 声音信号的采集与预处理声音信号是通过麦克风等设备采集得到的，但由于环境噪声和信号失真等因素，需要进行预处理以提高信号质量。
预处理包括去除噪声、滤波、增益调整等操作。
2. 特征提取与模型训练在声音识别中，基于AI技术的主要方法是使用深度学习模型进行特征提取和分类。
常用的深度学习模型包括卷积神经网络（CNN）、长短时记忆网络（LSTM）和注意力机制等。
通过对大量标注好的声音样本进行训练，建立准确的模型。
3. 声音识别应用声音识别广泛应用于语音命令控制、语音搜索、语音转写等场景。
例如，智能音箱可以根据用户的语音指令播放音乐、查询天气等；语音识别技术被应用于电话客服系统中，实现自动化的问题解答。
三、声音合成1. 文本到语音的转换声音合成是将文本信息转化为可听的声音信号。
通过AI技术，将文字转换为具有自然流畅和情感色彩的声音成为可能。
主要步骤包括文本分析、发音规则处理和波形生成等。
2. 合成模型训练与改进与声音识别类似，使用深度学习模型可以提取特征并进行声音合成。
常用的方法有基于循环神经网络（RNN）和生成对抗网络（GAN）等。
训练好的模型可以生成逼真的语音输出。
3. 声音合成应用声音合成广泛应用于电子书阅读、无障碍辅助功能、机器人交互等领域。
例如，在电子书阅读中，通过将文本内容以朗读的方式呈现给用户，使阅读更加便捷舒适；在无障碍辅助功能中，将文字转为语言帮助视觉障碍者获取信息。
四、语音助手1. 语音识别与合成的结合AI技术使得语音识别和声音合成能够相互结合，形成智能的语音助手。
通过在设备或系统中集成语音助手，用户可以通过声音进行交互，实现更加便捷、高效的操作。
MATLAB电话拨号音的合成与识别
知识就昱力量MATLAB 电话拨号音的合成与识别1. 实验目的1.本实验内容基于对电话通信系统中拨号音合成与识别的仿真实现。
主要涉及到电话拨号音合成的基本原 理及识别的主要方法，利用 MATLAB 软件以及FFT 算法实现对电话通信系统中拨号音的合成与识别。
并进一步利用 MATLAB 中的图形用户界面 GUI 制作简单直观的模拟界面。
使其对电话通信系统拨号音 的合成与识别有个基本的了解。
2. 能够利用矩阵不同的基频合成 0 — 9不同按键的拨号音，并能够对不同的拨号音加以正确的识别，实 现由拨号音解析出电话号码的过程。
进一步利用 GUI 做出简单的图形操作界面。
要求界面清楚，画面简洁，易于理解，操作简单。
从而实现对电话拨号音系统的简单的实验仿真。
2.实验原理 1. DTMF 信号的组成双音多频 DTMF ( Dual Tone Multi-Frequency )信号，是用两个特定的单音频率信号的组合来代表数 字或功能。
在DTMF 电话机中有16个按键，其中10个数字键0 — 9， 6个功能键*、#、A 、D 。
其中12个按键是我们比较熟悉的按键，另外由第4列确定的按键作为保留，作为功能 1209Hz 、 1336Hz 、 1477H:、 1633Hz 高频群。
从低频群和高频群任意各抽出一种频率进行组合, 共有16种组合，代表16种不同的数字键或功能，每个按键唯一地由一组行频和列频组成，如表 示。
V4 Z Z.+DTMF 的组合功能3. 实验步骤1. DTMF 信号的产生合成现在将对上节制作的图形电话拨号面板上的各控件单位的动作和变化进行设置， 即对tu1.m 文件进行编辑。
其主要的功能是使对应的按键，按照表1的对应关系产生相应的拨号音，完成对应行频及列频的叠加输岀。
此外，对于图形界面的需要，还要使按键的号码数字显示在拨号显示窗口中。
键留为今后他用。
根据CCITT 建议，国际上采用 697Hz 、770Hz 、 852Hz 、 941Hz 低频群及■I知识就昱力量鉴于CCITT对DTMF信号规定的指标，这里每个数字信号取1000个采样点模拟按键信号，并且每两个数字之间用100个0来表示间隔来模拟静音。
voip识别方法
voip识别方法随着互联网的发展，网络电话（VoIP）已经成为人们日常通讯的重要方式之一。
VoIP的优势在于其低廉的通话费用、高质量的通话效果以及方便的使用方式。
然而，随着VoIP的普及，其也带来了一些安全问题，例如VoIP欺诈、窃听、劫持等。
因此，VoIP识别方法的研究变得越来越重要。
一、VoIP的基本原理VoIP是一种利用网络传输语音数据的通信方式。
它将语音信号转换成数字信号，通过网络传输到接收方，然后再将数字信号转换成语音信号。
VoIP的基本原理可以分为信号采样、编码压缩、传输和解码重构四个步骤。
1.信号采样：VoIP通话的第一步是将语音信号采样成数字信号。
采样的过程是将语音信号分成若干个时间片段，每个时间片段内采样一次，将采样得到的信号转换成数字信号。
2.编码压缩：采样得到的数字信号比较大，需要进行编码压缩。
编码压缩的目的是将数字信号压缩成更小的数据量，以便更好的传输。
3.传输：VoIP通话的数字信号通过网络传输到接收方，这个过程需要保证数据的安全性和完整性。
4.解码重构：接收方收到数字信号后，需要进行解码重构，将数字信号转换成语音信号，以便人们听懂。
二、VoIP识别方法的分类VoIP识别方法可以分为两类：基于传统方法的识别方法和基于机器学习的识别方法。
1.基于传统方法的识别方法基于传统方法的识别方法主要是基于VoIP的通信特征，例如VoIP的网络协议、流量统计、信号特征等。
这些特征可以用来识别VoIP通话的类型、协议、质量等信息。
常见的基于传统方法的识别方法有：（1）端口识别：VoIP通话通常会使用一些特定的端口，例如SIP 协议使用的端口是5060，RTP协议使用的端口是16384-32767。
通过检测这些端口，可以识别出VoIP通话。
（2）流量统计：VoIP通话的流量比较小，大多数情况下都是在100k以下。
通过对流量进行统计，可以识别出VoIP通话。
（3）信号特征：VoIP通话的信号特征是其独特的特征之一。
双音多频拨号系统答辩问题
双音多频拨号系统答辩问题双音多频拨号系统（DTMF）是一种在电话通信中使用的拨号系统，它使用了双音多频信号来区分不同的按键。
该系统广泛应用于电话按键、语音信箱、自动语音应答系统等领域。
下面是一些关于双音多频拨号系统的答辩问题及其参考内容。
1. 什么是双音多频拨号系统？答：双音多频拨号系统是一种拨号系统，它使用了由两个合成声音合成的不同频率的声波来表示数字、字母或其他特定功能。
这种系统广泛应用于电话通信中，可以用于电话按键、语音信箱、自动语音应答系统等场景。
2. 双音多频拨号系统如何工作？答：双音多频拨号系统工作的基本原理是通过发送特定频率的声音信号来表示按键。
每个按键都对应着两个频率的组合，通过检测接收到的声波信号，系统可以解码并识别出来自拨号方的按键。
3. 双音多频拨号系统中的双音是指什么？答：双音是指由两个频率的声音信号合成的音调。
在双音多频拨号系统中，每个按键都对应着一个特定的双音，通过发送不同的双音来表示不同的按键。
4. 双音多频拨号系统的优缺点是什么？答：双音多频拨号系统具有以下优点：- 可靠性高：与脉冲拨号系统相比，双音多频拨号系统使用声音信号，能够更准确地传输和识别拨号信息。
- 速度快：双音多频系统可以实现按键之间的快速切换，从而提高拨号的速度。
- 兼容性强：双音多频拨号系统可以与传统的拨号系统兼容，可以适应不同的通信设备。
然而，双音多频拨号系统也存在一些缺点：- 环境干扰：在某些环境下，如嘈杂的场所或低质量的通信线路中，背景噪声可能会导致信号识别的困难。
- 安全性问题：由于双音多频拨号系统的信号可以被解码，可能存在被他人拦截和窃取拨号信息的风险。
5. 双音多频拨号系统在哪些领域得到了应用？答：双音多频拨号系统广泛应用于以下领域：- 电话通信：传统的电话通信系统中使用双音多频拨号系统来实现用户之间的语音通话和按键操作。
- 语音信箱：语音信箱系统通过双音多频拨号系统来实现用户的语音留言和查询功能。
数字信号处理实验报告--电话拨号音合成与识别
大连理工大学实验报告学院（系）：专业：班级：姓名：学号：组：___实验时间：实验室：实验台：指导教师签字：成绩：实验二电话拨号音合成与识别一、实验结果与分析数字拨号音频谱分析（代码与频谱）：n=[1:410];fs=8192;d1=sin(2*pi*697/fs*n)+sin(2*pi*1209/fs*n); D1=fft(d1); t1=(0:length(d1)-1)*fs/length(d1)-fs/2; figure(1);plot(t1,fftshift(abs(D1)));title('按键‘1’的频谱'); d1=sin(2*pi*697/fs*n)+sin(2*pi*1336/fs*n); D1=fft(d1); figure(2);plot(t1,fftshift(abs(D1)));title('按键‘2’的频谱'); d1=sin(2*pi*697/fs*n)+sin(2*pi*1477/fs*n); D1=fft(d1); figure(3);plot(t1,fftshift(abs(D1)));title('按键‘3’的频谱'); d1=sin(2*pi*770/fs*n)+sin(2*pi*1209/fs*n); D1=fft(d1); figure(4);plot(t1,fftshift(abs(D1)));title('按键‘4’的频谱'); d1=sin(2*pi*770/fs*n)+sin(2*pi*1336/fs*n); D1=fft(d1); figure(5);plot(t1,fftshift(abs(D1)));title('按键‘5’的频谱'); d1=sin(2*pi*770/fs*n)+sin(2*pi*1477/fs*n); D1=fft(d1); figure(6);plot(t1,fftshift(abs(D1)));title('按键‘6’的频谱'); d1=sin(2*pi*852/fs*n)+sin(2*pi*1209/fs*n); D1=fft(d1); figure(7);plot(t1,fftshift(abs(D1)));title('按键‘7’的频谱'); d1=sin(2*pi*852/fs*n)+sin(2*pi*1336/fs*n); D1=fft(d1); figure(8);plot(t1,fftshift(abs(D1)));title('按键‘8’的频谱'); d1=sin(2*pi*852/fs*n)+sin(2*pi*1477/fs*n); D1=fft(d1);figure(9);plot(t1,fftshift(abs(D1)));title('按键‘9’的频谱');d1=sin(2*pi*941/fs*n)+sin(2*pi*1209/fs*n); D1=fft(d1); figure(10); plot(t1,fftshift(abs(D1)));title('按键‘*’的频谱');d1=sin(2*pi*941/fs*n)+sin(2*pi*1336/fs*n); D1=fft(d1); figure(11); plot(t1,fftshift(abs(D1)));title('按键‘0’的频谱');d1=sin(2*pi*941/fs*n)+sin(2*pi*1477/fs*n); D1=fft(d1); figure(12); plot(t1,fftshift(abs(D1)));title('按键‘#’的频谱');频谱图如下：-2000-1500-1000-0050100150200250按键‘1’的频谱-2000-1500-1000-0 050100150200250按键‘2’的频谱-2000-1500-1000-0 50100150200250按键‘3’的频谱-2000-1500-1000-0 50100150200250按键‘4’的频谱-2000-1500-1000-0 050100150200250按键‘5’的频谱-2000-1500-1000-0 050100150200250按键‘6’的频谱-2000-1500-1000-0 050100150200250按键‘7’的频谱-2000-1500-1000-0 050100150200250按键‘8’的频谱-2000-1500-1000-0 050100150200250按键‘9’的频谱-2000-1500-1000-0 050100150200250按键‘*’的频谱-2000-1500-1000-0050100150200250按键‘0’的频谱温馨推荐您可前往百度文库小程序享受更优阅读体验不去了立即体验-2000-1500-1000-0050100150200250按键‘#’的频谱图形电话拨号面板的制作：首先是框架的搭建：利用callback 在.m 文件中对各个模块进行代码的编辑（下面列出主要部分）：1、数字0~9的显示与发声（以数字‘7’为例）：% --- Executes on button press in pushbutton7.function pushbutton7_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to pushbutton7 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)n0=strcat(get(handles.numshow,'string'),'7'); % 获取数字号码set(handles.numshow,'string',n0); % 显示号码n=[1:handles.DTMFnum]; % 每个数字410 个采样点表示d0=sin(2*pi*852/handles.fs*n)+sin(2*pi*1209/handles.fs*n); % 对应行频列频叠加space=zeros(1,handles.DTMFnum); %400 个0 模拟静音信号phone=[handles.NUM,d0];handles.NUM=[phone,space]; % 存储连续的拨号音信号guidata(hObject, handles);wavplay(d0,8192);2、删除键‘*’的代码：% --- Executes on button press in pushbutton11.function pushbutton11_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to pushbutton11 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDA TA)n=[1:1000];num=get(handles.numshow,'string');l=length(num);n11=strrep(num,num,num(1:l-1));d11=sin(0.7217*n)+sin(0.9273*n);set(handles.numshow,'string',n11);L=length(handles.NUM);handles.NUM=handles.NUM(1:L-820);guidata(hObject, handles);wavplay(d11,8192);3、确认键‘#’的代码：% --- Executes on button press in pushbutton12.function pushbutton12_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to pushbutton12 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDA TA)n0=strcat(get(handles.numshow,'string'),'#'); % 获取数字号码set(handles.numshow,'string',n0); % 显示号码n=[1:handles.DTMFnum]; % 每个数字410 个采样点表示d0=sin(2*pi*941/handles.fs*n)+sin(2*pi*1477/handles.fs*n); % 对应行频列频叠加guidata(hObject, handles);wavplay(d0,8192);4、清空键‘Reset’的代码：% --- Executes on button press in btFW.function btFW_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to btFW (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDA TA) handles.NUM=[];set(handles.numshow,'string',[]); % 显示号码set(handles.numRec,'string',[]); % 显示号码guidata(hObject, handles);5、显示键的代码：% --- Executes on button press in btRec.function btRec_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to btRec (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDA TA)L=length(handles.NUM);n=L/handles.DTMFsum;number='';for i=1:nj=(i-1)*handles.DTMFsum+1;d=handles.NUM(j:j+(handles.DTMFnum-1)); % 截取出每个数字f=fft(d,8192); % 以N=2048 作FFT 变换a=abs(f);p=a.*a/handles.fs; % 计算功率谱% p=a.*a/10000; % 计算功率谱num(1)=find(p(1:1000)==max(p(1:1000))); % 找行频num(2)=1000+find(p(1000:1700)==max(p(1000:1700))); % 找列频if (num(1) < 730)row=1; % 确定行数elseif (num(1) < 810)row=2;elseif (num(1) < 900)row=3;elserow=4;endif (num(2) < 1260) column=1; % 确定列数elseif (num(2) < 1400) column=2;elsecolumn=3;endz=[row,column]; % 确定数字if z==[4,2]tel=0;elseif z==[1,1]tel=1;elseif z==[1,2]tel=2;elseif z==[1,3]tel=3;elseif z==[2,1]tel=4;elseif z==[2,2]tel=5;elseif z==[2,3]tel=6;elseif z==[3,1]tel=7;elseif z==[3,2]tel=8;elseif z==[3,3]tel=9;endt(i)=tel;c=strcat(number,int2str(tel)); number=c;i=i+1;endset(handles.numRec,'string',number); % 显示号码GUI界面的操作：（1）初始化界面（2）输入数字后的界面（3）按‘*’后删除一位（4）按‘#’后确认键（5）按下显示键显示出来（6）按下Reset键清空二、讨论、建议、质疑做本实验分两部分，第一部分是做图形化（GUI）界面的设计，第二部分是做电话信号的频谱分析。
双音多频信号的产生和检测
摘要所谓双音多频(DTMF )，就是用两个频率一一行频和列频来表示电话机键盘上的一个数字。
DTMF电话的指令正在迅速的取代脉冲指令。
除了在电话呼叫信号中使用外，DTMF还广泛的使用在交互式控制应用，例如电话银行、电子邮件甚至家电远程控制等，用户可以从电话机发送DTMF信号来做菜单选择。
本文基于MATLAB的双音多频拨号系统的仿真实现。
主要涉及到电话拨号音合成的基本原理及识别的主要方法，利用MATLAB软件以及GOERTZEL算法实现对电话通信系统中拨号音的合成与识别。
并进一步利用MATLAB中的图形用户界面GUI制作简单直观的模拟界面，根据提示输入8位电话号码，通过按下输入键可以听见8位电话号码对应的DTMF 信号的声音，通过按下解码键可输出相应的8幅频谱图，并显示检测到的电话号码。
关键词：多音双频MATLAB GOERTZEL算法频谱图第一章、绪论1 • 1研究背景及意义双音多频(Dual Tone Multi Frequency , DTMF)信号是音频电话中的拨号信号，由美国AT&T贝尔公司实验室研制，并用于电话网络中。
这种信号制式具有很高的拨号速度，且容易自动监测识别，很快就代替了原有的用脉冲计数方式的拨号制式。
这种双音多频信号制式不仅用在电话网络中，还可以用于传输十进制数据的其它通信系统中，用于电子邮件和银行系统中。
这些系统中用户可以用电话发送DTMF信号选择语音菜单进行操作。
1.2研究内容及任务说明DTMF编码，是将电话拨号盘上的数字0~9，字母A~D,及*、#，共16个字符，用音频范围的8个频率表示出来，具体来说，将8个频率分为高频群和低频群两组，分别作为列频和行频，每一个键的频率模式由来自于列频和行频的两个频率叠加而成。
要求生成8位电话号码的DTMF信号，并在接受端进行检测。
生成和检测模块要求分开。
第二章双音频信号产生与检测的原理和内容2.1双音频信号产生与检测的原理介绍双音多频(Dual Tone Multi Frequency, DTMF)信号是音频电话中的拨号信号，由美国AT&T贝尔公司实验室研制，并用于电话网络中。
实验1 双音多频电话拨号音产生实验报告
沈阳工程学院学生实验报告实验室名称：通信实验室课程名称：数字传输技术实验名称：双音多频电话拨号音产生实验实验日期：2015年11月6日班级：通信32 姓名：张翼学号：2013312211指导教师：何思远成绩：一、实验目的1. 理解双音多频电话拨号音产生的原理。
2. 掌握使用MATLAB语言产生双音多频电话拨号音的方法。
二、实验原理电话拨号产生的电话号码是通过双音多频（DTMF）格式从电话机传送给交换机的。
所谓双音多频，就是利用两个规定频率的正弦波去代表电话机的某一个按键，当按下某按键时，就发送相应的一组正弦波。
交换机一方通过检测这组正弦波的频率来识别相应的号码信息。
DTMF规定的电话拨号按键与发送正弦波频率组的对应关系如图1所示。
图1 DTMF规定的电话拨号按键与发送正弦波频率组的对应关系此外，Matlab也提供了关于电话拨号的演示程序phone。
图2为使用phone命令打开的演示窗口。
图2 Matlab中的phone演示窗口三、实验内容及要求根据双音多频电话拨号音产生的原理，用一个函数文件（Function File）产生双音多频电话拨号音。
要求该函数能够根据输入的电话号码产生拨号音频，每个号码的DTMF音持续时间为0.3秒，拨号间隔为0.1秒。
四、程序代码function y=myphone(num_str)%输入num_str为电话号码字符串，为1.2.3.4.5.6.7.5.6.0.*.#%输出为相应的拨号音效矩阵%如果不给出输出变量，则从声卡输出拨号音频freq_low=[697 770 852 941]; %低频频率freq_Hgh=[1209 1336 1477]; %高频频率time_of_num=0.3; %每个号码的DTMF音持续时间Fs=8000; %信号采集率wav=inline('0.25*sin(2*pi*p(1)*[1/p(3):1/p(3):p(4)])+0.25*sin(2*pi*p(2)*[1/p(3):1/p(3):p(4)])','p'); %P=[fL,fH,time_of_num]%参数的含义：[高频率，低频率，采样率，持续时间]XX=[]; %提高运行速度for k=1:length(num_str)switch num_str(k) %根据拨号确定双音频对case '1'fL=freq_low(1);fH=freq_Hgh(1);case '2'fL=freq_low(1);fH=freq_Hgh(2);case '3'fL=freq_low(1);fH=freq_Hgh(3);case '4'fL=freq_low(2);fH=freq_Hgh(1);case '5'fL=freq_low(2);fH=freq_Hgh(2);case '6'fL=freq_low(2);fH=freq_Hgh(3);case '7'fL=freq_low(3);fH=freq_Hgh(1);case '8'fL=freq_low(3);fH=freq_Hgh(2);case '9'fL=freq_low(3);fH=freq_Hgh(3);case '0'fL=freq_low(4);fH=freq_Hgh(2);case '*'fL=freq_low(4);fH=freq_Hgh(1);case '#'fL=freq_low(4);fH=freq_Hgh(3);otherwiseerror('输入号码错误');endX=wav([fL,fH,Fs,time_of_num]); %产生拨号频率信号X=[X,zeros(1,Fs*0.1)]; %添加拨号间隔XX=[XX,X]; %多个拨号顺序合成endif nargout==1y=XX; %返回else %如果无返回变量，则播放声音，并做出波形图sound(XX,Fs);plot([1:length(XX)]./Fs,XX);axis([0 length(XX)/Fs -1 1]);xlabel('time(sec)');title(['The telephone number is : ',num_str]);end编辑并存盘为myphone.m后，执行：（1）myphone('31975555');从声卡输出拨号DTMF音，并显示出拨号波形图，如图3所示。
电话按键音的识别
一、 实验目的1. 本实验的容基于对通信系统中拨号音的识别仿真实验。
主要涉及到拨号音识别的基本原理和识别的主要法。
利用matlab 软件以及fft 算法实现对通信系统中拨号音的识别。
并进一步利用matlab 中的图形用户界面制作简单直观的模拟界面，使其对拨号音的识别有个基本的了解。
2. 能够利用矩阵不同的基频合成0-9不同按键的拨号音，并能够对不同的拨号音加以正确的识别。
进一步画出简单的图形，从而实现对拨号音系统的简单的实验仿真。
3.了解学习DTMF （双音多频）相关知识，知道双音多频的信号是用两个特定的单音频率信号的组合来代表数字或功能。
二、实验仪器安装有MATLAB 软件的计算机一台。
三、实验原理1. DTMF （双音多频） （1） 基本概念拨号有两种，脉冲和音频，所谓音频也成双音多频（DTMF ）信号的拨号式即是拨号时每按一个键，有两个音频频率叠加成一个双音频信号，十六个按键由八个音频频率区分。
（2） 编制规则具体DTMF 编制规则如表1所示个高频。
用户每按一个键就发送一个高频和低频的正弦信号组合。
2. 按键音识别MATLAB 中audioread 函数可以实现多种音频信号的读取，调用形式为[y,fs]=audioread(filename)其中y 为所读取的音频数据； 而fs 为采样频率；调用的filename 为指定载入的音频文件名称。
用fft 频谱分析公式/2/w T fs f fs π=Ω=Ω= (1)2/w N k π=⋅ (2)由公式（1）和（2）可得：/f fs k N =* (3)四．实验容本实验要实现拨号音(DTMF)信号的检测的识别，可以通过直接计算傅里叶变换时的输入信号组成的频率。
这里采用FFT 算法对信号进行解码分析。
首先对接收到的数字信号作FFT 分析。
计算出其频幅谱，继而得到功率谱，组成输入信号的频率必定对应功率谱的峰值。
对于连续的双音多频(DTMF)信号。
双音多频拨号系统DTMF的实验报告
双音多频拨号系统DTMF的实验设计报告所谓双音多频（DTMF），就是用两个频率——行频和列频来表示机键盘上的一个数字。
DTMF 的指令正在迅速的取代脉冲指令。
除了在呼叫信号中使用外，DTMF 还广泛的使用在交互式控制应用，例如银行、电子甚至家电远程控制等，用户可以从机发送DTMF 信号来做菜单选择。
本文基于MATLAB的双音多频拨号系统的仿真实现。
主要涉及到拨号音合成的基本原理及识别的主要方法，利用 MATLAB 软件以及DFT 算法实现对通信系统中拨号音的合成与识别。
并进一步利用 MATLAB 中的图形用户界面 GUI 制作简单直观的模拟界面。
还能够利用矩阵不同的基频合成 0 － 9 不同按键的拨号音，并能够对不同的拨号音加以正确的识别，实现由拨号音解析出的过程，进一步利用 GUI 做出了简单的图形操作界面。
本文具有界面清楚，画面简洁，易于理解，操作简单的优点，从而实现对拨号音系统的简单的信号仿真。
关键词：双音多频（DTMF） MATLAB GUI 信号仿真在中，数字0~9的中每一个都用两个不同的单音频传输，所用的8个频率分成高频带和低频带两组，低频带有四个频率：679Hz，770Hz，852Hz和941Hz；高频带也有四个频率：1209Hz，1336Hz，1477Hz和1633Hz.。
每一个数字均由高、低频带中各一个频率构成，例如1用697Hz和1209Hz两个频率，信号用表示，其中，。
这样8个频率形成16种不同的双频信号。
一,利用GUI 作图（简单的界面）如下：利用 GUI 图形用户界面设计工具制作拨号面板，把 DTMF 信号和机的键盘矩阵对应起来。
其中选用我们熟悉的 10 个数字键 0 — 9 ， 3 个功能键“ 回删”、“拨号”，“解码”。
按照图机键盘矩阵的排列方式制作五行三列的按键控件。
每个按键可用（ Push Button ）添加。
静态文本框可用（ Static Text ）添加，如图再加个解码键（ Push Button ）二，再点运行，得出与上图对应的m文件，再用鼠标右击上图的每个键，点callback导入每个键的编译程序如下：1，按键1的程序：% --- Executes on button press in pushbutton4. function pushbutton4_Callback(hObject, eventdata, handles)x=get(handles.text1,'string'); % 把数字显示在屏幕上if(length(x)>15)errordlg('Sorry . The number you have input is too long !','Input Error•','modal')elsen=[1:1000];%每个数字1000个采样点y=sin(0.5345*n)+sin(0.9272*n);%对应行频列频时域叠加，数字1的低频697Hz和高频1209Hz叠加wavplay(y,8192) %产生拨号音space=zeros(1,100);%100个0模拟静音信号global NUMphone=[NUM,y];% 循环储存NUM=[phone,space]; % 储存连续的拨号音信号NoCtrl=x;NoCtrl=[NoCtrl,'1'];set(handles.text1,'string',[NoCtrl]);end2，按键2的程序：function pushbutton5_Callback(hObject, eventdata, handles)x=get(handles.text1,'string'); %把数字显示在屏幕上if(length(x)>15)errordlg('Sorry . The number you have input is tooelsen=[1:1000];% 每个数字1000个采样点y=sin(0.5345*n)+sin(1.0247*n);% 对应行频列频时域叠加，数字2的低频697Hz和高频1336Hz叠加wavplay(y,8192) %产生拨号音space=zeros(1,100);% 100个0模拟静音信号global NUMphone=[NUM,y]; %循环储存NUM=[phone,space]; %储存连续的拨号音信号NoCtrl=x;NoCtrl=[NoCtrl,'2'];set(handles.text1,'string',[NoCtrl]);end3．按键3的程序：% --- Executes on button press in pushbutton6. function pushbutton6_Callback(hObject, eventdata, handles)x=get(handles.text1,'string'); %把数字显示在屏幕上if(length(x)>15)errordlg('Sorry . The number you have input is tooelsen=[1:1000];% 每个数字1000个采样点y=sin(0.5345*n)+sin(1.1328*n);% 对应行频列频时域叠加，数字3的低频697Hz和高频1477Hz叠加wavplay(y,8192) %产生拨号音space=zeros(1,100);% 100个0模拟静音信号global NUMphone=[NUM,y]; %循环储存NUM=[phone,space]; %储存连续的拨号音信号NoCtrl=x;NoCtrl=[NoCtrl,'3'];set(handles.text1,'string',[NoCtrl]);end4，按键4的程序：% --- Executes on button press in pushbutton10. function pushbutton10_Callback(hObject, eventdata, handles)x=get(handles.text1,'string'); %把数字显示在屏幕上if(length(x)>15)errordlg('Sorry . The number you have input is tooelsen=[1:1000];% 每个数字1000个采样点y=sin(0.5905*n)+sin(0.9272*n);% 对应行频列频时域叠加，数字4的低频770Hz和高频1209Hz叠加wavplay(y,8192) %产生拨号音space=zeros(1,100);% 100个0模拟静音信号global NUMphone=[NUM,y]; %循环储存NUM=[phone,space]; %储存连续的拨号音信号NoCtrl=x;NoCtrl=[NoCtrl,'4'];set(handles.text1,'string',[NoCtrl]);end5，按键5的程序：% --- Executes on button press in pushbutton9. function pushbutton9_Callback(hObject, eventdata, handles)x=get(handles.text1,'string'); %把数字显示在屏幕上if(length(x)>15)errordlg('Sorry . The number you have input is too long !','Input Error•','modal')elsen=[1:1000];%每个数字1000个采样点vy=sin(0.5905*n)+sin(1.0247*n);% 对应行频列频时域叠加，数字5的低频770Hz和高频1336Hz叠加wavplay(y,8192) %产生拨号音space=zeros(1,100); %100个0模拟静音信号global NUMphone=[NUM,y];% 循环储存NUM=[phone,space]; %储存连续的拨号音信号NoCtrl=x;NoCtrl=[NoCtrl,'5'];set(handles.text1,'string',[NoCtrl]);end6，按键6的程序：% --- Executes on button press in pushbutton8. function pushbutton8_Callback(hObject, eventdata, handles)x=get(handles.text1,'string'); %把数字显示在屏幕上if(length(x)>15)errordlg('Sorry . The number you have input is too long !','Input Error•','modal')elsen=[1:1000];% 每个数字1000个采样点y=sin(0.5905*n)+sin(1.1328*n);% 对应行频列频时域叠加，数字6的低频770Hz和高频1477Hz叠加wavplay(y,8192) %产生拨号音space=zeros(1,100);% 100个0模拟静音信号global NUMphone=[NUM,y];% 循环储存NUM=[phone,space]; %储存连续的拨号音信号NoCtrl=x;NoCtrl=[NoCtrl,'6'];set(handles.text1,'string',[NoCtrl]);end7，按键7的程序：% --- Executes on button press in pushbutton13. function pushbutton13_Callback(hObject, eventdata,handles)x=get(handles.text1,'string'); %把数字显示在屏幕上if(length(x)>15)errordlg('Sorry . The number you have input is too long !','Input Error•','modal')elsen=[1:1000];% 每个数字1000个采样点y=sin(0.6534*n)+sin(0.9272*n);% 对应行频列频时域叠加，数字7的低频852Hz和高频1209Hz叠加wavplay(y,8192) %产生拨号音space=zeros(1,100); %100个0模拟静音信号global NUMphone=[NUM,y];% 循环储存NUM=[phone,space]; %储存连续的拨号音信号NoCtrl=x;NoCtrl=[NoCtrl,'7'];set(handles.text1,'string',[NoCtrl]);end8，按键8的程序：% --- Executes on button press in pushbutton12.function pushbutton12_Callback(hObject, eventdata, handles)x=get(handles.text1,'string'); %把数字显示在屏幕上if(length(x)>15)errordlg('Sorry . The number you have input is too long !','Input Error•','modal')elsen=[1:1000];% 每个数字1000个采样点y=sin(0.6534*n)+sin(1.0247*n);% 对应行频列频时域叠加，数字8的低频852Hz和高频1336Hz叠加wavplay(y,8192) %产生拨号音space=zeros(1,100);% 100个0模拟静音信号global NUMphone=[NUM,y]; %循环储存NUM=[phone,space]; %储存连续的拨号音信号NoCtrl=x;NoCtrl=[NoCtrl,'8'];set(handles.text1,'string',[NoCtrl]);end% --- Executes on button press in pushbutton14. function pushbutton14_Callback(hObject, eventdata, handles)x=get(handles.text1,'string'); %把数字显示在屏幕上if(length(x)>15)errordlg('Sorry . The number you have input is too long !','Input Error•','modal')elsen=[1:1000];% 每个数字1000个采样点y=sin(0.6534*n)+sin(1.1328*n);% 对应行频列频时域叠加，数字9的低频852Hz和高频1477Hz叠加wavplay(y,8192) %产生拨号音space=zeros(1,100); %100个0模拟静音信号global NUMphone=[NUM,y];% 循环储存NUM=[phone,space]; %储存连续的拨号音信号NoCtrl=x;NoCtrl=[NoCtrl,'9'];set(handles.text1,'string',[NoCtrl]);end% --- Executes on button press in pushbutton17. function pushbutton17_Callback(hObject, eventdata, handles)x=get(handles.text1,'string'); %把数字显示在屏幕上if(length(x)>15)errordlg('Sorry . The number you have input is too long !','Input Error•','modal')elsen=[1:1000];每个数字1000个采样点y=sin(0.7217*n)+sin(1.0247*n);% 对应行频列频时域叠加，数字0的低频941Hz和高频1336Hz叠加wavplay(y,8192) %产生拨号音space=zeros(1,100); %100个0模拟静音信号global NUMphone=[NUM,y];% 循环储存NUM=[phone,space]; %储存连续的拨号音信号NoCtrl=x;NoCtrl=[NoCtrl,'0'];set(handles.text1,'string',[NoCtrl]);end11，按键#号程序：% --- Executes on button press in pushbutton16. function pushbutton16_Callback(hObject, eventdata, handles)set(handles.text1,'string',['']);set(handles.tbutton,'visible',['off']);set(handles.tbutton,'value',[0]);clear all12，按键*的程序：% --- Executes on button press in pushbutton18. function pushbutton18_Callback(hObject, eventdata, handles)set(handles.text1,'string',['']);set(handles.tbutton,'visible',['off']);set(handles.tbutton,'value',[0]);clear all13，回删键的程序：% --- Executes on button press in pushbutton20. function pushbutton20_Callback(hObject, eventdata, handles)x=get(handles.text1,'string');% 把数字显示在屏幕上if(isempty(x))errordlg('Please input the phone No.','Input error','modal')elsexll=length(x);x(xll)=[];%去掉末尾号在面板上的显示set(handles.text1,'string',[x]);global NUMll=length(NUM);%删除末尾在拨号音信号中的储存for i=ll-1100+1:llNUM(ll)=[];ll=length(NUM);endend14，拨号键的程序：% --- Executes on button press in pushbutton21. function pushbutton21_Callback(hObject, eventdata, handles)x=get(handles.text1,'string'); % 把数字显示在屏幕上xx=str2num(x);if(isempty(NUM))errordlg('Please input the phone No.','Input error','modal')elsewavplay(NUM,8192);msgbox('拨号成功！若需再次拨号请按#号复位！','Done','help')set(handles.tbutton,'visible',['on']);set(handles.text1,'string',['Dieling Done.']); end14，关闭键的程序：% --- Executes on button press in pushbutton22. function pushbutton22_Callback(hObject, eventdata, handles)clear allclose all15，解码的程序：% --- Executes on button press in tbotton.function tbotton_Callback(hObject, eventdata, handles)L=length(NUM);n=L/1100;number='';for i=1:nj=(i-1)*1100+1;d=NUM(j:j+999); %截取出每个数字f=fft(d,2048); %以N=2048作FFT变换a=abs(f);p=a.*a/10000; %计算功率谱num(1)=find(p(1:250)==max(p(1:250))); % 找行频通过计算得出数值围num(2)=300+find(p(300:380)==max(p(300:380))); % 找列频通过计算得出数值围if (num(1) < 180) row=1; % 确定行数elseif (num(1) < 200) row=2;elseif (num(1) < 220) row=3;else row=4;endif (num(2) < 320) column=1; %确定列数elseif (num(2) < 340) column=2;else column=3;endz=[row,column]; % 确定数字if z==[4,2] tel=0; %0在4行2列elseif z==[1,1] tel=1; %1在1行1列elseif z==[1,2] tel=2; %2在1行2列elseif z==[1,3] tel=3; %3在1行3列elseif z==[2,1] tel=4; %4在2行1列elseif z==[2,2] tel=5; %5在2行2列elseif z==[2,3] tel=6; %6在2行3列elseif z==[3,1] tel=7; %7在3行1列elseif z==[3,2] tel=8; %8在3行2列elseif z==[3,3] tel=9; %9在3行3列endt(i)=tel;c=strcat(number,int2str(tel));number=c;i=i+1;endset(handles.text1,'string',['解码中...']);h = waitbar(0,'Decoding...Please wait...'); steps = 1500;for step = 1:steps% computations take place herewaitbar(step / steps)endclose(h);set(handles.text1,'string',number);% hObject handle to tbotton (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)三，运行以上程序调出如下图界面：即可以进行仿真拨号。
AI技术如何进行声音识别与语音合成的方法与技巧
AI技术如何进行声音识别与语音合成的方法与技巧随着人工智能（AI）技术的不断发展，声音识别和语音合成成为了AI领域中备受关注的热门话题。
声音识别是指将人类语音转化为可被计算机理解的文本形式，而语音合成则是将计算机生成的文本转化为自然流畅的人类语音。
本文将探讨AI技术在声音识别和语音合成方面的方法与技巧。
一、声音识别的方法与技巧声音识别是将声音信号转化为文本的过程，其核心在于将声音特征与对应的文本进行匹配。
在AI技术中，声音识别主要依赖于深度学习算法，其中最常用的是循环神经网络（RNN）和卷积神经网络（CNN）。
首先，声音识别需要进行特征提取。
常用的特征提取方法包括梅尔频率倒谱系数（MFCC）和线性预测编码（LPC）。
MFCC通过将声音信号转化为频谱图，并提取频谱图的主要特征，如频率、能量等。
LPC则是通过对声音信号进行线性预测，提取信号的谐波特征。
其次，声音识别需要进行模型训练。
在训练过程中，需要使用大量的带有标注文本的声音数据，通过将声音特征与对应的文本进行匹配，训练出一个准确的声音识别模型。
训练模型时，可以使用循环神经网络或卷积神经网络进行建模，通过多层网络的连接和参数优化，提高声音识别的准确性。
最后，声音识别需要进行解码和后处理。
解码是将声音特征转化为文本的过程，可以使用声学模型和语言模型进行解码。
声学模型用于建模声音特征与文本之间的对应关系，语言模型则用于提高识别结果的准确性。
后处理则是对识别结果进行纠错和优化，常用的方法包括拼音纠错和语义后处理。
二、语音合成的方法与技巧语音合成是将文本转化为人类语音的过程，其核心在于将文本转化为对应的声音信号。
在AI技术中，语音合成主要依赖于深度学习算法，其中最常用的是生成对抗网络（GAN）和转换器（Transformer）模型。
首先，语音合成需要进行文本预处理。
预处理过程包括分词、词性标注和语法分析等，目的是将输入的文本转化为计算机可以理解的形式。
预处理可以提高语音合成的准确性和流畅度。
DTMF信号的产生与识别
目录一、实验背景------------------------------------3二、实验目的------------------------------------3三、实验内容------------------------------------3四、实验原理----------------------------------3五、实验程序及注释------------------------------5六、CCS5000程序调试-----------------------------91、编译过程、工程架构、编译环境设置2、程序运行结果（图形显示、数据显示）七、实验总结及感想----------------------------DTMF信号的产生与识别一、实验背景：双音多频DTMF（Dual Tone Multi-Frequency）信令，逐渐在全世界范围内使用在按键式电话机上，因其提供更高的拨号速率，迅速取代了传统转盘式电话机使用的拨号脉冲信令。
作为实现电话号码快速可靠传输的一种技术，它具有很强的抗干扰能力和较高的传输速度，因此，可广泛用于电话通信系统中。
但绝大部分是用作电话的音频拨号。
另外，它也可以在数据通信系统中广泛地用来实现各种数据流和语音等信息的远程传输。
近年来DTMF也应用在交互式控制中，诸如语言菜单、语言邮件、电话银行和ATM 终端等。
将DTMF信令的产生与检测集成到任一含有数字信号处理器(DSP)的系统中，是一项较有价值的工程应用。
二、实验目的：（1）熟悉DSP5402的体系结构、指令系统、汇编语言程序的编写；（2）了解DTMF的基础知识；（3）学习用c语言对DTMF的编程方法；（4）掌握DTMF的信号产生及信号检验；（5）在CCS环境下，最终完成程序的调试三、实验内容：（1）利用DTMF信号产生的原理合成数字1，其合成公式是分析其时域波形和频谱；（2）生成各个按键信号；（3）利用fft分析0~9十个数字拨号信息的频谱，观察频谱图中的峰值点的幅值以及它们出现的位置。
MATLAB电话拨号音的合成与识别
MATLAB电话拨号音的合成与识别MATLAB电话拨号音的合成与识别1.实验目的1.本实验内容基于对电话通信系统中拨号音合成与识别的仿真实现。
主要涉及到电话拨号音合成的基本原理及识别的主要方法，利用MATLAB 软件以及FFT 算法实现对电话通信系统中拨号音的合成与识别。
并进一步利用MATLAB 中的图形用户界面GUI 制作简单直观的模拟界面。
使其对电话通信系统拨号音的合成与识别有个基本的了解。
2.能够利用矩阵不同的基频合成0 －9 不同按键的拨号音，并能够对不同的拨号音加以正确的识别，实现由拨号音解析出电话号码的过程。
进一步利用GUI 做出简单的图形操作界面。
要求界面清楚，画面简洁，易于理解，操作简单。
从而实现对电话拨号音系统的简单的实验仿真。
2.实验原理1. DTMF 信号的组成双音多频DTMF （Dual Tone Multi-Frequency ）信号，是用两个特定的单音频率信号的组合来代表数字或功能。
在DTMF 电话机中有16 个按键，其中10 个数字键0 — 9 ，6 个功能键* 、# 、A 、B 、C 、D 。
其中12 个按键是我们比较熟悉的按键，另外由第4 列确定的按键作为保留，作为功能键留为今后他用。
根据CCITT 建议，国际上采用697Hz 、770Hz 、852Hz 、94lHz 低频群及1209Hz 、1336Hz 、1477H: 、1633Hz 高频群。
从低频群和高频群任意各抽出一种频率进行组合，共有16 种组合，代表16 种不同的数字键或功能，每个按键唯一地由一组行频和列频组成，如表1 所示。
（文章来自：/forestlong/blog/item/dd33911a24b5fbf 3ae5133ee.html转载请注明出处。
）DTMF 的组合功能 3.实验步骤1. DTMF 信号的产生合成现在将对上节制作的图形电话拨号面板上的各控件单位的动作和变化进行设置，即对tu1.m 文件进行编辑。
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获取信号 判断号码数 是
是否识别完？ 否 取出当前号码对应 的410个采样点
进行 8192 个点 的FFT变换
找到行频和列频
根据图1判断 当前号码
显示号码
双音多频信号的识别流程图
1209Hz 697Hz
1336Hz
1477Hz
1633Hz
1 4 7 *
2 5 8 0
3 6 9 #
A B C D
770Hz
数字键对应的信号的产生
• 以产生0为例： • 已知声音取样频率 别是 f 941Hz 和 fH
L
fS
8192Hz，0键对应来自行频与列频分1336Hz
,
2 fH / fS 1.0247 。
• 则取样后 wL 2 fL / fS • 则0对应的信号产生为
0.7217 和 wH
d0 sin(0.7217n )
实验原理
• 双音多频的拨号键盘是4×4的矩阵，每一行代表一个低频， 每一列代表一个高频。每按一个键就发送一个高频和低频 的正弦信号组合，比如‘1’相当于频率为697Hz和1209Hz两 个正弦信号的组合。交换机可以解码这些频率组合并确定 所对应的按键。
双音多频信号的产生
• CCITT（国际电报电话咨询委员会） 对 DTMF 信号规定的 指标是，传送/接接收率为每秒10个数字，即每个数字 100ms。代表数字的音频信号必须持续至少45ms，但不超 过55ms。100ms内其他时间为静音，以便区别连续的两个 按键信号。 • 图1所示典型DTMF信号频率范围是700-1700Hz，为满足 Nyquist条件，选取8192Hz的采样频率。即1秒采样8192个 点，则100ms采样820个点模拟按键信号。假设用410个点 作为产生的DTMF信号，其他410个点的0 来表示间隔来模 拟静音。以便区别连续的两个按键信号。
• 在 DTMF 电话机中有 16 个按键，其中 10 个数字键 0 — 9 ， 6 个功能键 * 、 # 、 A 、 B 、 C 、 D 。其中 12 个按键 是我们比较熟悉的按键，另外由第 4 列确定的按键作为保 留，作为功能键留为今后他用。
实验原理
• 双音多频 DTMF （ Dual Tone Multi-Frequency ）信号，是 用两个特定的单音频率信号的组合来代表数字或功能。 • 双音多频信号（Dual-Tone Multi-Frequency, DTMF）是电话 系统中电话机与交换机之间的一种用户信令，通常用于发 送被叫号码。 • 在使用双音多频信号之前，电话系统中使用一连串的断续 脉冲来传送被叫号码，称为脉冲拨号。脉冲拨号需要电信 局中的操作员手工完成长途接续。 • 双音多频信号是贝尔实验室发明的，其目的是为了自动完 成长途呼叫。
sin(1.0247n )
• 产生0的matlab代码
• • • • n=[1:410]; % 每个数字用 410 个采样点表示 d0=sin(0.7217*n)+sin(1.0247*n); % 对应行频列频叠加 space=zeros(1,410); %410 个 0 模拟静音信号 phone=[d0, space];
852Hz
941Hz
f=fft(d,8192); % 以 N=2048 作 FFT 变换 d是取出来每位拨号音的采样点 a=abs(f); p=a.*a/handles.fs; % 计算功率谱 num(1)=find(p(1:1000)==max(p(1:1000))); % 找行频 num(2)=1000+find(p(1000:1700)==max(p(1000:1700))); % 找列频 if (num(1) < 730) row=1; % 确定行数 elseif (num(1) < 810) row=2; elseif (num(1) < 900) row=3; else row=4; end
• 删除键实现代码
• • • • • • • • • • n=[1:1000]; num=get(handles.edit1,'string'); l=length(num); n11=strrep(num,num,num(1:l-1)); d11=sin(0.7217*n)+sin(0.9273*n); set(handles.edit1,'string',n11); global NUM L=length(NUM); NUM=NUM(1:L-1100); wavplay(d11,8192);
功能键对应的信号的产生
• 对于保留的两个功能键“ * ”“＃”，按照现行键盘式拨号电 话的习惯，将“ * ”作为删除键，“＃”作为确认键。 • “ * ”删除键的作用是将前面拨错的号码删除退回，表现为 将显示窗口已经显示的错误号码退回一位数字，并且将连 续拨号音信号的存储单元 中退回一位拨号音信号和静音 信号。删除可以进行连续的操作。 • “＃”确认键的作用是将前面拨过的号码进行确认保留，意 味着此时连续拨号音信号的存储单元 中的信号即为最后 用于识别的连续拨号音 DTMF 信号，并在显示窗口中显示 “＃”号作为标记。
双音多频信号的识别
• 对电话拨号音（ DTMF ）信号的检测识别可以直接计算付 里叶变换得到输入的信号频率。这里采用 FFT 算法对信号 进行解码分析。 • 首先对接收到的数字信号作 FFT 分析，计算出其幅频谱， 进而得到功率谱。对于连续的双音多频（ DTMF ）信号， 需要把有效的数字拨号信号从静音间隔信号中分割提取出 来，然后再用 FFT 算法对信号进行解码分析。
电话拨号音合成与识别
实验目的
• 本实验内容基于对电话通信系统中拨号音合成与 识别的仿真实现。 • 实验目的
– 电话拨号音合成的基本原理及识别的主要方法 – 利用 MATLAB 软件以及 FFT 算法实现对电话通信系统中 拨号音的合成与识别 – 并进一步利用 MATLAB 中的图形用户界面 GUI 制作简 单直观的模拟界面。