语音数字信号处理与分析及matlab实现_数字信号课程设计(编辑修改稿)

语音数字信号处理与分析及matlab实现_数字信号课程设计(编辑修改稿)内容摘要：

被衰减但是没有被隔离的范围。 这通常称为滤波器的滚降现象，并且使用每十 倍频 的衰减幅度的 dB 数来表示。 通常，滤波器的设计尽量保证滚降范围越窄越好，这样滤波器的性能就与设计更加接近。 然而，随着滚降范围越来越小，通带就变得不再平坦，开始出现 “ 波纹 ”。 这种现象在通带的边缘处尤其明显，这种效应称为 吉布斯现象。 除了电子学和信号处理领域之外，带通滤波器应用的一个例子是在大 气科学领域，很常见的例子是使用带通滤波器过滤最近 3 到 10天时间范围内的天气数据，这样在数据域中就只保留了作为扰动的气旋。 在频带较低的 剪切频率 1f 和较高的剪切频率 2f 之间是共振频率，这里滤波器的增益最大，滤波器的带宽就是 2f 和 1f 之间的差值。 带阻滤波器的设计 2N 阶带阻滤波器的设计， 阻滤波器是指能通过大多数频率分 10 量、但将某些范围的频率分量衰减到极低水平的滤波器，与带通滤波器的概念相对。 其中点阻滤波器（ notch filter）是一种特殊的带阻滤波器，它的阻带范围极小，有着很高的 Q值（ Q Factor）。 带阻滤波器是指能通过大多数频率分量、但将某些范围的频率分量衰减到极低水平的滤波器，与带通滤波器 说明的概念相对。 其中点阻滤波器（ notch filter）是一种特殊的带阻滤波器，它的阻带范围极小，有着很高的 Q 值（ Q Factor）。 将输入电压同时作用于低通滤波器和高通滤波器，再将两个电路的输出电压求和，就可以得到带阻滤波器，如下图所示。 其中低通滤波器的截止频率 应小于高通滤波 器的截止频率 ，因此，电路的阻带为 ( )。 带阻滤波器分为腔体带阻滤波器、 LC带阻滤波器和有源带阻滤波电路 实用电路常利用无源低通滤波器和高通滤波器并联构成无源带阻滤波电路，然后接同相比例运算电路，从而得到有源带阻滤波电路。 以上几种滤波，我们都可以从信号滤波前后的波形图以及频谱图上看出变化。 当然，也可以用 sound()函数来播放滤波后的语言，从听觉上直接感受语音信号的变化，但由于人耳听力的限制，有些情况下我们是很难听出异同的。 同样，通过函数的调用，也可以将信号的频谱进行“分离观察”， 如显出信号的幅值 或相位。 下面，通过改变系统函数的分子与分母系数比，来观察信号滤波前后的幅值与相位。 并且使结果更加明显，使人耳得以很容易的辨听。 11 第四章 GUI用户图形界面设计 GUI 的基本设计流程 打开 MATLAB 软件 ,文件 新建 GUI,如图 411,即可出现图412 图 411 新建 GUI 图 412 GUIDE Quick Start 12 点击 OK，即可出现图 413 GUI 界面 图 413 GUI界面 点击 File— Preferences,如图 414，即可出现图 415 图 414 改变图形界面 13 将 Show names in ponent palette 勾选即可出现出现图415， 点击 OK， 即可出现图 416 图 415 GUI Preferences 图 416 GUI绘制界面 14 用 Push Button 按键及 Axes 按键绘制如图 417图 图 417 整体界面 右击 Push Button 按键，选择 View Callbacks— Callback，如图418 图 418 设置回调函数 15 保存，如图 419 图 419 保存文件 将程序输入进去，如图 4110 所示 图 4110 输入回调函数 保存并且运行即可出现图形 16 数字滤波器的 实现 高通滤波器的 实现 高通滤波器是一个使高频率比较容易通过而阻止低频率通过的系统。 它去掉了信号中不必要的低频成分或者说去掉了低频干扰。 其特性在时域及频域中可分别用冲激响应及频率响应描述。 一般情况下它是一个以复变量 j 为自变量的的复变函数，以 jH 表示。 它的模  H 和幅角  为角频率  的函数，分别称为系统的 “ 幅频响应 ” 和 “ 相频响应 ” ， GUI 界面成图如图421 图 421 高通滤波器 图形 17 低通滤波器的 实现 低通滤波器是容许低于截止 频率 的信号通过， 但 高于 截止频率 的信号不能通过的电子滤波装置 对于不同 滤波器 而言，每个 频率 的信号的强弱程度不同。 当使用在音频应用时，它有时被称为高频剪切滤波器 , 或高音消除滤波器。 GUI 界面成图如图 422 图 422 低通滤波器图形 带通滤波器的 实现 带通滤波器（ bandpass filter）是一个允许特定频段的波通过同时屏蔽其他频段的设备。 比如 RLC 振荡回路就是一个模拟 18 带通滤波器。 带通滤波器 是指能 通过某一频率范围内的 频率 分量、但将其他范围的频率分量 衰减 到极低水平的 滤波器 ，与 带阻滤波器 的概念相对。 一个模拟带通滤波器的例子是电阻 电感 电容电路 (RLC circuit)。 这些滤波器也可以用 低通滤波器 同 高通滤波器组合来产 生。 GUI 界面成图如图 423 图 423 带通滤波器图形。