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语音浊音段波形及其功率谱分析 今天介绍MATLAB中有关语音的命令及其用法，是第四次大作业必备的知识点，希望认真阅读，并在MATLAB上实际操作体验。 第四次大作业包括三个重要内容：一是各种图形的绘制；二是处理语音的各种命令的用法；三是滤波器的设计。其中，绘图和语音命令在前面的大作业中都已经做过了，这里对语音命令做一个汇编，如有遗漏以后再补充。 1、 用语音做实验，第一步是录制实验用语音，可以在WINDOWS里的“语音录音机”里面录制，也可以在MATLAB环境下录制。录制之前需要将麦克风连接电脑。 2、 在WINDOWS进行语音的录制，注意要保存为wav波形文件形式，这种语音文件可以用MATLAB命令直接读取。其他的文件格式如wma等，都是压缩文件，MATLAB命令不能直接读取，但是都可以利用有关工具转化为wav波形文件。 3、 在MATLAB环境中用音频输入设备录制声音，命令为wavrecord，有两种格式： ①wavrecord(N, Fs, CH)：录制N个采样点，录制频率为Fs，声道数为CH。标准的采样速率包括8000, 11025, 22050, 44100 Hz。CH =1时为单声道，CH = 2时为双声道。采样值保存在一个N × CH矩阵中。未指定时，默认为Fs = 11025 Hz，CH = 1。 ②wavrecord(N, Fs, CH, DTYPE)：用DTYPE指定返回的数据类型，支持的数据类型和相应的每样点比特数如下： DTYPE bits/sample 'double' 16 'single' 16 'int16' 16 'uint8' 8 例子： Fs =11025; % 采样率为11.025 kHz y =wavrecord(5*Fs, Fs, 'int16'); % 以每样点16比特录制5秒语音 wavplay(y,Fs); % 以频率Fs播放语音 4、 将wav格式的声音读入向量，命令为wavread，有五种格式： ① y =wavread('filename')：读入由filename指定的一个wav声音文件，并将数据返回到向量y中。 ② [y, Fs,bits] = wavread('filename')：读入由filename指定的一个wav声音文件，将数据返回到向量y中，并读取声音的频率值和位数。 ③ [y, Fs,bits] = wavread('filename', N)：返回声音文件的每个声道前N个数据。 ④ [y, Fs,bits] = wavread('filename', [N1, N2])：返回声音文件的每个声道第N1到N2个数据。 ⑤ siz =wavread('filename', 'size')：返回声音文件的大小。 描述：该函数支持8位或16位多声道wav声音文件。 5、 播放MATLAB语音向量y为声音，命令为wavplay，有五种格式： ①wavplay(y, Fs)：将语音向量y以频率Fs播放，标准的音频频率包括8000,11025, 22050, 44100 Hz。 ②wavplay(y)：以默认播放频率11025 Hz播放语音向量y。 ③wavplay(y, Fs, 'async')：开始播放语音向量y的同时，立即返回函数调用(非阻塞调用)。 ④wavplay(y, Fs, 'sync')：播放语音向量y，直到播放结束返回函数调用(阻塞调用)。 语音向量y的取值范围为[-1.0, 1.0]，超过该范围的值将被忽略。 支持的数据类型同wavrecord命令。 6、 将声音向量y保存为wav波形文件(文件后缀为.wav)，命令为wavwrite，有三种格式： ① wavwrite(y,'filename')：将声音向量y的数据写入到filename指定的数据文件。 ② wavwrite(y,Fs, 'filename')：用指定的声音频率将声音向量y的数据写入到filename指定的数据文件。 ③wavwrite(y, Fs, N, 'filename')：用指定的声音频率将声音向量y的数据写入到filename指定的数据文件，还指定了编码器的位数。 7、 将声音向量y播放为声音，命令为sound，有三种格式： ① sound(y,Fs)：把存储在向量y中抽样频率为Fs的信号传送给计算机的扬声器。向量y中元素的取值范围位于[-1.0, 1.0]之内，超过该范围的值将被忽略。如果y是一个n × 2阶矩阵，则利用函数sound就可以在支持立体声的计算机平台上播放出由立体效果的声音。 ②sound(y)：以缺省的频率(或8192 Hz)来播放声音。 ③sound(y, Fs, bits)：采用bits位来播放声音。大多数计算机平台都支持8位或16位声音。 8、 对语音向量y进行降采样，命令为downsample，格式为： ① x = downsample(y,N)：每隔N个点采样一次的降采样。 ② x =downsample(y, N, phase)：偏置phase每隔N个点采样一次的降采样，即从第phase +1个样点开始，每隔N个点采样一次的降采样，其中phase的范围为[0,N-1]。 与downsample类似的，有升采样命令upsample，用法类似。 9、 对声音向量y滤波，命令为filter，有两种格式： ① x =filter(b, a, y)：声音向量y通过系统函数为b/a的无限冲激响应滤波器IIR输出x。 ② x = filter(b, 1, y)：声音向量y通过系统函数为b的有限冲激响应滤波器FIR输出x。 |
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