语音信号处理实验一

实验一语音信号的时域特性

一、实验目的

（1）熟悉汉语语音信号的各类音素的时域波形；

（2）熟悉语音信号的各类音素的时域参数特点；

（3）熟悉语音信号文件的格式和Matlab的使用和操作。

二、实验任务

（1）在微机上运用Matlab软件演示语音信号的特性

（2）利用Matlab编程计算语音信号的时域参数，总结其规律。

三、实验设备

实验所需器材见表1.1

表1.1 实验所需软件和硬件

四、实验方法

（1）实验原理

教材上第二章中2.3语音信号的特性p9—12和第三章时域分析p23—37的内容。（2）实验步骤（提供给学生两个程序student1.m和student2.m）

步骤1：打开Matlab软件的命令窗口；

步骤2：在Matlab软件的命令窗口下，确定将要运行的程序的路径；

步骤3：打开Matlab运行程序，了解程序完成的功能；

步骤4：运行Matlab程序，确定输出的图形表示的意义，并保留在Word文档中；

步骤5：更换不同的辅音和元音，继续执行步骤4，直到对所有音素完成计算。五、实验预习要求

（1）了解Matlab软件对语音信号处理的功能；

（2）预习本实验原理和内容。

六、实验报告内容

（1）以书面的形式将本实验的实验结果记录下来；

（2）回答思考题。

七、思考题

1. 观察语音信号的时域波形特点，总结其规律。

2. 总结声母/b/p/m/f/d/t/n/l/g/k/h/j/q/x/z/c/s/zh/ch/sh/r/共21个的短时幅值、短时过零率和

自相关函数的规律，估算这21个声母的平均短时幅值和平均短时过零率；

3. 总结元音/a/o/e/i/u/ü/ao/ai/ei/ou/ie /an/en/in/ang/eng/ong/ing/共18个的短时幅值、短时

过零率和自相关函数的规律，估算这18个元音的平均短时幅值和平均短时过零率，从自相关函数上估算这18个元音的基音周期；

4. 从这些单元音/a/o/e/i/u/ü /中估计的基频值与其发音模式有何关联，给出归纳总结；

5. /r/、/m/、/n/ 从这几个音素的自相关函数图形判断为“清音”还是“浊音”，若为浊

音估算其基音周期；

6.在两个程序中对语音加的是方窗，若加Hamming窗，程序编写有何不同？试分析讨

论Hamming窗与方窗对短时幅值、短时过零率和短时自相关的影响。

7. 利用短时幅值和短时过零率对语音信号进行端点检测，如何处理？试编程实现。