基于MATLAB的FIR濾波器語音信號(hào)去噪畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、*實(shí)踐教學(xué)*蘭州理工大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院信號(hào)處理課程設(shè)計(jì)題 目：基于matlab的fir濾波器語音信號(hào)去噪1摘要隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代信號(hào)處理正向著數(shù)字化發(fā)展，研究語音信號(hào)的濾波設(shè)計(jì)也成了現(xiàn)代信息處理的基本內(nèi)容。本次課程設(shè)計(jì)主要內(nèi)容是基于matlab的fir濾波器語音信號(hào)去噪。主要運(yùn)用麥克風(fēng)采集一段語音信號(hào)，對(duì)其進(jìn)行了時(shí)域分析和頻譜分析，分析語音信號(hào)的特性，并對(duì)語音信號(hào)加入了隨機(jī)噪聲，采用凱塞（kaiser）窗函數(shù)法設(shè)計(jì)了一個(gè)fir低通濾波器，然后對(duì)加噪的語音信號(hào)進(jìn)行濾波處理。最后對(duì)濾波前后的語音信號(hào)的時(shí)域和頻域特性進(jìn)行對(duì)比。關(guān)鍵詞: matlab；語音信號(hào)；fir濾波器；凱塞(kais

2、er)窗 目錄第一章 語音信號(hào)采樣和濾波器設(shè)計(jì)的基本原理11.1語音信號(hào)采樣的基本原理11.1.1 采樣定理11.1.2 采樣頻率11.2數(shù)字濾波器的基本理論和設(shè)計(jì)的基本原理21.2.1 數(shù)字濾波器的類型21.2.2 窗口設(shè)計(jì)法3第二章 語音信號(hào)去噪的總體設(shè)計(jì)62.1 語音信號(hào)去噪的設(shè)計(jì)流程圖62.2 語音信號(hào)去噪的設(shè)計(jì)流程的介紹6第三章 語音信號(hào)去噪的仿真實(shí)現(xiàn)及結(jié)果分析83.1 語音信號(hào)的采集83.2 加噪語音信號(hào)的頻譜分析93.3 語音信號(hào)的濾波去噪103.4 語音信號(hào)去噪的結(jié)果分析12總結(jié)13參考文獻(xiàn)14附錄15致謝2019第一章 語音信號(hào)采樣和濾波器設(shè)計(jì)的基本原理1.1語音信號(hào)采樣的基

3、本原理現(xiàn)代所應(yīng)用的計(jì)算機(jī)所處理和傳送的都是數(shù)字信號(hào)，所以經(jīng)常要求對(duì)模擬信號(hào)采樣，將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，然后對(duì)其進(jìn)行計(jì)算處理，最后再重建為模擬信號(hào) 。采樣在連續(xù)時(shí)間信號(hào)與離散時(shí)間信號(hào)之間起著至關(guān)重要的作用，模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的關(guān)鍵是確定合適的采樣頻率，使得既要能夠從采樣信號(hào)中無失真地恢復(fù)出原模擬信號(hào)，同時(shí)又盡量降低采樣頻率，減少編碼數(shù)據(jù)速率，有利于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、處理和傳輸。1.1.1 采樣定理在進(jìn)行模擬/數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換過程中，當(dāng)采樣頻率fs大于信號(hào)中，最高頻率fm的2倍時(shí)，即：fs=2fm,則采樣之后的數(shù)字信號(hào)完整地保留了原始信號(hào)中的信息，一般實(shí)際應(yīng)用中保證采樣頻率為信號(hào)最高頻率的510倍；采樣

4、定理又稱奈奎斯特定理。 1924年奈奎斯特(nyquist)就推導(dǎo)出在理想低通信道的最高大碼元傳輸速率的公式: 理想低通信道的最高大碼元傳輸速率=2w*log2 n (其中w是理想低通信道的帶寬,n是電平強(qiáng)度)為什么把采樣頻率設(shè)為8khz?在數(shù)字通信中，根據(jù)采樣定理, 最小采樣頻率為語音信號(hào)最高頻率的2倍頻帶為f的連續(xù)信號(hào) f(t)可用一系列離散的采樣值f(t1),f(t1t)，f(t12t)，.來表示,只要這些采樣點(diǎn)的時(shí)間間隔t1/2f，便可根據(jù)各采樣值完全恢復(fù)原來的信號(hào)f(t)。 這是時(shí)域采樣定理的一種表述方式1。時(shí)域采樣定理的另一種表述方式是：當(dāng)時(shí)間信號(hào)函數(shù)f(t)的最高頻率分量為fm時(shí)

5、,f(t)的值可由一系列采樣間隔小于或等于1/2fm的采樣值來確定,即采樣點(diǎn)的重復(fù)頻率f2fm。 時(shí)域采樣定理是采樣誤差理論、隨機(jī)變量采樣理論和多變量采樣理論的基礎(chǔ)。對(duì)于時(shí)間上受限制的連續(xù)信號(hào)f(t)（即當(dāng)tt時(shí),f(t)=0,這里t=t2-t1是信號(hào)的持續(xù)時(shí)間），若其頻譜為f（）,則可在頻域上用一系列離散的采樣值，如式（1-1）： （1-1）采樣值來表示,只要這些采樣點(diǎn)的頻率間隔，如式（1-2）： （1-2） 1.1.2 采樣頻率采樣頻率，也稱為采樣速度或者采樣率，定義了每秒從連續(xù)信號(hào)中提取并組成離散信號(hào)的采樣個(gè)數(shù)，它用赫茲（hz）來表示。采樣頻率的倒數(shù)是采樣周期或者叫作采樣時(shí)間，它是采樣之

6、間的時(shí)間間隔。通俗的講采樣頻率是指計(jì)算機(jī)每秒鐘采集多少個(gè)聲音樣本，是描述聲音文件的音質(zhì)、音調(diào)，衡量聲卡、聲音文件的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。采樣頻率只能用于周期性采樣的采樣器，對(duì)于非周期性采樣的采樣器沒有規(guī)則限制。 采樣頻率的常用的表示符號(hào)是 fs。 通俗的講采樣頻率是指計(jì)算機(jī)每秒鐘采集多少個(gè)聲音樣本，是描述聲音文件的音質(zhì)、音調(diào)，衡量聲卡、聲音文件的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。采樣頻率越高，即采樣的間隔時(shí)間越短，則在單位時(shí)間內(nèi)計(jì)算機(jī)得到的聲音樣本數(shù)據(jù)就越多，對(duì)聲音波形的表示也越精確。采樣頻率與聲音頻率之間有一定的關(guān)系，根據(jù)采樣定理，只有采樣頻率高于聲音信號(hào)最高頻率的兩倍時(shí)，才能把數(shù)字信號(hào)表示的聲音還原成為原來的聲音。這就是說采

7、樣頻率是衡量聲卡采集、記錄和還原聲音文件的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。 1.2數(shù)字濾波器的基本理論和設(shè)計(jì)的基本原理1.2.1 數(shù)字濾波器的類型數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，在國內(nèi)外已經(jīng)取得了很大的成績。到目前為止，已經(jīng)比較成熟的去噪方法比較典型的有切比雪夫去噪法、雙線性變換去噪法、窗函數(shù)去噪法等有名的去噪方法。下面分別對(duì)濾波器中比較有代表性的fir和iir濾波器做一個(gè)簡單的介紹。（1）fir濾波器有限長單位脈沖響應(yīng)數(shù)字濾波器（finite impulse response digital filter,縮寫firdf）：有限長單位沖激響應(yīng)濾波器，是數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)中最基本的元件，最大優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)線性相性濾

8、波，它可以在保證任意幅頻特性的同時(shí)具有嚴(yán)格的線性相頻特性，同時(shí)其單位抽樣響應(yīng)是有限長的，因而濾波器是穩(wěn)定的系統(tǒng)。因此，fir濾波器在通信、圖像處理、模式識(shí)別等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。fir濾波器的設(shè)計(jì)方法主要分為兩類：第一類是基于逼近理想濾波器器特性的方法包括窗函數(shù)法、頻率采樣法、和等波紋最佳逼近法；第二類是最優(yōu)設(shè)計(jì)法。設(shè)firdf的單位脈沖響應(yīng)的長度為，則其頻率響應(yīng)函數(shù)如式（1-3）： （1-3）一般將表示成如式（1-4）： （1-4）式中，是的實(shí)函數(shù)（可以去負(fù)值）。與前面的表示形式，即相比，與不同。與 不同。為了區(qū)別于幅頻響應(yīng)函數(shù)和相頻響應(yīng)函數(shù)，稱為幅頻特性函數(shù)，稱為相頻特性函數(shù)。第一類線性

9、相位firdf的相位特性函數(shù)是的嚴(yán)格線性函數(shù)如式（1-5）： （1-5）第二類線性相位firdf的相位特性函數(shù)如式（1-6）： （1-6）式中，是常數(shù)，是起始相位。在信號(hào)處理中很有實(shí)用價(jià)值（如希伯爾特變換器），這是firdf除了線性相位濾波外，還具有真正交變換作用2。（2）iir濾波器從離散時(shí)間來看，若系統(tǒng)的單位抽樣(沖激)響應(yīng)延伸到無窮長，稱之為“無限長單位沖激響應(yīng)系統(tǒng)”，簡稱為iir系統(tǒng)。無限長單位沖激響應(yīng)（iir）濾波器有以下幾個(gè)特點(diǎn):（1）系統(tǒng)的單位沖激響應(yīng)h(n)是無限長；（2）系統(tǒng)函數(shù)h(z)在有限z平面（0|z|）；（3）結(jié)構(gòu)上存在著輸出到輸入的反饋，也就是結(jié)構(gòu)上是遞歸型的。ii

10、r濾波器采用遞歸型結(jié)構(gòu)，即結(jié)構(gòu)上帶有反饋環(huán)路。同一種系統(tǒng)函數(shù)h（z）可以有多種不同的結(jié)構(gòu)，基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有直接型、直接型、級(jí)聯(lián)型、并聯(lián)型四種，都具有反饋回路。同時(shí)，iir數(shù)字濾波器在設(shè)計(jì)上可以借助成熟的模擬濾波器的成果，巴特沃斯(butterworth)濾波器、切比雪夫(chebyshev)濾波器、橢圓(cauer)濾波器、貝塞爾(bessel)濾波器等，這些典型的濾波器各有特點(diǎn)。有現(xiàn)成的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)或圖表可查，在設(shè)計(jì)一個(gè)iir數(shù)字濾波器時(shí)，我們根據(jù)指標(biāo)先寫出模擬濾波器的公式，然后通過一定的變換，將模擬濾波器的公式轉(zhuǎn)換成數(shù)字濾波器的公式。1.2.2 窗口設(shè)計(jì)法本設(shè)計(jì)采用凱塞（kaiser）窗函數(shù)法設(shè)

11、計(jì)fir數(shù)字低通濾波器。fir濾波器的設(shè)計(jì)方法有許多種，如窗函數(shù)設(shè)計(jì)法、頻率采樣設(shè)計(jì)法和最優(yōu)化設(shè)計(jì)法等。窗口設(shè)計(jì)法的基本思想是用firdf逼近希望的濾波特性。設(shè)希望逼近的濾波器的頻率響應(yīng)為，其單位脈沖響應(yīng)用表示。為了設(shè)計(jì)簡單方便，通常選擇為具有片段常數(shù)特性的理想濾波器。因此是無限長非因果序列，不能直接作為firdf的單位脈沖響應(yīng)。窗口設(shè)計(jì)法就是截取為有限長的一段因果序列，并用合適的窗口函數(shù)進(jìn)行加權(quán)作為firdf的單位脈沖響應(yīng)。窗口設(shè)計(jì)法基本步驟如下3： （1）構(gòu)造希望逼近的頻率響應(yīng)函數(shù)。以低通線性相位firdf設(shè)計(jì)為例，一般選擇為線性理想低通濾波器，即 （1-7）（2）加窗得到firdf的單位

12、脈沖響應(yīng)， （1-8）式中，稱為窗口函數(shù)，其長度為。如果要求第一類線性相位firdf，則要求關(guān)于點(diǎn)偶對(duì)稱。而關(guān)于點(diǎn)偶對(duì)稱，所，同時(shí)要求關(guān)于點(diǎn)偶對(duì)稱。常見的窗函數(shù)，可以分為以下主要類型：（1）冪窗-采用時(shí)間變量某種冪次的函數(shù)，如矩形、三角形、梯形或其它時(shí)間t的高次冪；（2）三角函數(shù)窗-應(yīng)用三角函數(shù)，即正弦或余弦函數(shù)等組合成復(fù)合函數(shù)，例如漢寧窗、海明窗、kaiser窗等；（3）指數(shù)窗-采用指數(shù)時(shí)間函數(shù)，例如高斯窗等。其性能如表1-1所示：表1-1 常見窗函數(shù)性能表名稱濾波器過渡帶寬最小阻帶衰減名稱濾波器過渡帶寬最小阻帶衰減矩形1.8/m21dbparzenwin6.6/m56db巴特利特6.1/m

13、25dbflattopwin19.6/m108db漢寧6.2/m44dbgausswin5.8/m60db漢明6.6/m51dbbarthannwin3.6/m40db布萊克曼11/m74dbblackmanharris16.1/m109db本設(shè)計(jì)采用的是凱塞窗（kaiser）設(shè)計(jì)的濾波器，凱塞窗（kaiser）通過改變參數(shù)可以達(dá)到不同的性能，正由于其優(yōu)良的窗函數(shù)特性，廣泛應(yīng)用于高通、低通、帶通、帶阻等各種濾波器的設(shè)計(jì)。凱塞窗（kaiser）是利用貝塞爾函數(shù)來逼近需要的理想窗，其時(shí)域函數(shù)形式如式(1-9)： , (1-9)式中， 為零階第一類修正的貝賽爾函數(shù)，可用式(1-10)的級(jí)數(shù)表示。 (

14、1-10)凱塞窗（kaiser）的幅度如式（1-11）所示： (1-11)由公式可知，凱塞窗的值與貝賽爾函數(shù)級(jí)數(shù)項(xiàng)數(shù)n是兩個(gè)獨(dú)立的參數(shù)，但都會(huì)對(duì)凱塞窗造成影響。第二章 語音信號(hào)去噪的總體設(shè)計(jì)2.1 語音信號(hào)去噪的設(shè)計(jì)流程圖 本課程設(shè)計(jì)主要是用麥克風(fēng)采集一段語音信號(hào)，通過進(jìn)行自編函數(shù)加入噪聲，然后采用凱塞(kaiser)窗函數(shù)法設(shè)計(jì)fir濾波器，并且對(duì)這段加入噪聲的語音信號(hào)函數(shù)進(jìn)行濾波去噪，用繪圖的程序畫出濾波前后時(shí)域和頻域的波形圖進(jìn)行對(duì)比分析。語音信號(hào)去噪的設(shè)計(jì)流程圖如下圖3-1所示： 語音信號(hào)的采集，畫時(shí)域和頻域圖加入隨機(jī)噪聲對(duì)語音信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，畫出時(shí)域和頻域波形圖 用kaiser窗設(shè)計(jì)

15、fir濾波器畫出其頻率響應(yīng)用fir濾波器對(duì)語音信號(hào)進(jìn)行濾波畫出語音信號(hào)濾波前后波形并且進(jìn)行比較分析開始結(jié)束圖3-1語音信號(hào)去噪的設(shè)計(jì)流程圖2.2 語音信號(hào)去噪的設(shè)計(jì)流程的介紹 首先是用麥克風(fēng)采集一段語音信號(hào)，將該語音信號(hào)作為分析的對(duì)象，用程序繪制原始語音信號(hào)的時(shí)域和頻域波形，觀察波形得出語音信號(hào)的通帶頻率和阻帶頻率，為后面濾波器的設(shè)計(jì)提供參數(shù)。然后調(diào)用系統(tǒng)函數(shù)rand產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)信號(hào)，對(duì)原始語音信號(hào)進(jìn)行加噪處理，加噪過程中必須計(jì)算信號(hào)長度，并產(chǎn)生和原始信號(hào)長度相同的隨機(jī)信號(hào)，否則軟件將提示錯(cuò)誤。加噪之后對(duì)時(shí)域波形進(jìn)行傅里葉變換得到頻域波形，繪圖并將加噪前后信號(hào)的時(shí)域波形和頻域波形分別作對(duì)比，發(fā)

16、現(xiàn)加噪后的語音信號(hào)的時(shí)域波形比原始語音信號(hào)要模糊得多，頻率也出現(xiàn)了明顯的變化。最后采用窗函數(shù)法設(shè)計(jì)fir低通濾波器實(shí)現(xiàn)對(duì)加噪信號(hào)的濾波。由于凱撒窗是一種參數(shù)可調(diào)的窗函數(shù)，是一種最優(yōu)窗函數(shù)，并且噪音大部分是頻率大于4000hz的部分，所以本次課程設(shè)計(jì)采用凱塞窗對(duì)加噪信號(hào)進(jìn)行了濾波處理。對(duì)濾波后的信號(hào)進(jìn)行時(shí)域和頻域分析，觀察到濾波后的信號(hào)基本恢復(fù)成為原始語音信號(hào)，達(dá)到了濾波的目的。第三章 語音信號(hào)去噪的仿真實(shí)現(xiàn)及結(jié)果分析3.1 語音信號(hào)的采集利用wavread函數(shù)對(duì)語音信號(hào)進(jìn)行采樣，采集出原始信號(hào)波形與頻譜，x,fs,bits=wavread(d:4.wav)，用于讀取語音，采樣值放在向量x中，f

17、s表示采樣頻率(hz)，bits表示采樣位數(shù)。播放語音信號(hào)可以調(diào)用函數(shù)sound（x,fs,bits）4。原始語音信號(hào)的幅值和相位如圖3-1所示：圖3-1 原始信號(hào)幅值和相位原始信號(hào)時(shí)域和頻域圖如圖3-2所示：圖3-2 原始信號(hào)時(shí)域圖和頻譜圖3.2 加噪語音信號(hào)的頻譜分析函數(shù)中的noise是加的隨機(jī)噪聲，語句y_z=y+noise實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)信號(hào)的相加，然后繪制加噪后的語音信號(hào)時(shí)域波形和頻譜圖并回放加噪后的語音信號(hào)，并與原始時(shí)域波形和頻域波形對(duì)比如圖3-3和圖3-4。圖3-3原始信號(hào)和加噪信號(hào)時(shí)域圖圖3-4原始信號(hào)和加噪后信號(hào)的頻譜圖通過對(duì)原始語音信號(hào)的頻譜圖與加噪后的語音信號(hào)頻譜圖的對(duì)比可得，

18、加噪后語音信號(hào)頻率幅值發(fā)生了明顯的變化。再通過對(duì)原始語音信號(hào)的回放效果與加噪后的語音信號(hào)回放的效果的對(duì)比，人耳可以明顯辨別出兩種語音信號(hào)不一樣了，加噪后的語音信號(hào)在聽覺上比原始語音信號(hào)要渾濁很多，而且還有吱吱嘎嘎的混雜音。3.3 語音信號(hào)的濾波去噪用自己設(shè)計(jì)的fir數(shù)字低通濾波器對(duì)加噪的語音信號(hào)進(jìn)行濾波時(shí)，在matlab中，fir濾波器利用函數(shù)fftfilt對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波5，并與原始時(shí)域波形和頻域波形對(duì)比如圖3-6和圖3-7。圖3-5 kaiser窗頻率響應(yīng)圖圖3-6 信號(hào)的時(shí)域波形比較圖3-7 信號(hào)的頻譜圖比較通過比較加噪后的語音信號(hào)的時(shí)域波形比原始語音信號(hào)發(fā)生了很大的變化，再通過濾波前后的

19、信號(hào)波形和頻譜圖的對(duì)比，可以明顯看出濾波后的波形開始變得清晰了，有點(diǎn)接近原始信號(hào)的波形圖了。3.4 語音信號(hào)去噪的結(jié)果分析從圖3-6和圖3-7可以很明顯和直觀的看出原始語音信號(hào)和加噪語音信號(hào)時(shí)域波形和頻譜圖的區(qū)別。加噪后的語音信號(hào)的時(shí)域波形比原始語音信號(hào)要模糊得多，頻譜圖則是在頻率5000hz以后出現(xiàn)了明顯的變化。語音信號(hào)經(jīng)過fir濾波器的濾除噪聲的處理，在matlab中，函數(shù)sound可以對(duì)聲音進(jìn)行回放。其調(diào)用格式：sound (x，fs，bits)我們可以明顯感覺濾波前后的聲音有變化。聲音中刺耳的聲音沒有了，幾乎恢復(fù)成原始的聲音，但較原始的聲音更平滑一些。這說明用kaiser窗設(shè)計(jì)fir濾

20、波器濾掉了語音中的噪聲同時(shí)，也把原始語音的很小的一部分也濾掉了，所以回放語音的時(shí)候聽起來比以前的更加平滑。 總結(jié)本次課程設(shè)計(jì)首先是用麥克風(fēng)采集一段語音信號(hào)，將該語音信號(hào)作為分析的對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行時(shí)域分析。在matlab中將隨機(jī)噪聲加入到語音信號(hào)中，比較被噪聲干擾的語音信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行時(shí)域分析。其次，對(duì)原始語音信號(hào)和加噪聲語音信號(hào)通過fft變換，得出了語音信號(hào)的頻譜圖；通過頻譜圖可以明確看到語音信號(hào)主要分布在低頻段，噪聲信號(hào)主要分布在高頻段；最后，運(yùn)用數(shù)字信號(hào)處理理論設(shè)計(jì)fir低通數(shù)字濾波器。本設(shè)計(jì)主要是從fir濾波器入手采用凱塞（kaiser）窗函數(shù)法來設(shè)計(jì)濾波器，實(shí)現(xiàn)了打開含噪語音文件、濾掉高

21、頻段噪聲，并完成顯示濾波前后的波形圖，通過對(duì)濾波前后波形、頻譜圖比較分析，根據(jù)結(jié)果和學(xué)過的理論得出合理的結(jié)論。通過結(jié)論可看出雖然基本上達(dá)到了預(yù)期的濾波效果，但也存在許多的不足，濾波效果不是特別理想。然后與不同信源相同濾波方法的同學(xué)比較各種信源的特點(diǎn)，與相同信源不同濾波方法的同學(xué)比較各種濾波方法性能的優(yōu)劣。參考文獻(xiàn)1王風(fēng)文，舒冬梅，趙宏才數(shù)字信號(hào)處理（第2版） m北京郵電大學(xué)出版社2006:33-36,192-1932劉波，文忠，曾涯.matlab信號(hào)處理 m.電子工業(yè)出版社2006:29-333高西全，丁玉美，闊永紅.數(shù)字信號(hào)處理原理實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用(第二版) m.電子工業(yè)出版社2010:178-1

22、924 從玉良.數(shù)字信號(hào)處理原理及matlab實(shí)現(xiàn) m.電子工業(yè)出版社 2005 年7月:153-1625丁玉美,高西全.數(shù)字信號(hào)處理(第二版) m.西安電子科技大學(xué)出版社2000:175-193附錄源程序代碼：%語音信號(hào)采集程序設(shè)計(jì)fs=22050; %語音信號(hào)采集頻率為22050x,fs,bits=wavread(d:4.wav);sound(x);y=fft(x,1024); %對(duì)信號(hào)做1024點(diǎn)fft變換magx=abs(y);%原始信號(hào)幅值angx=angle(y);%原始信號(hào)相位figure(1);subplot(211);plot(magx);title(原始信號(hào)幅值);subp

23、lot(212);plot(angx);title(原始信號(hào)相位);f=fs*(0:511)/512;figure(2);subplot(211);plot(x);title(原始語音信號(hào)時(shí)域波形圖);grid on;subplot(212); %繪制原始語音信號(hào)的頻率響應(yīng)圖 plot(f,abs(y(1:512);title(原始語音信號(hào)頻譜圖);xlabel(hz);ylabel(fudu);grid on;%語音信號(hào)加噪程序設(shè)計(jì)fs=22050; %語音信號(hào)采集頻率為22050x,fs,bits=wavread(d:4.wav);%加隨機(jī)噪聲并繪制時(shí)域波形和fft頻譜圖，作對(duì)比l=len

24、gth(x);noise=0.04*randn(l,2);x1=x+noise;y=fft(x,1024); %對(duì)信號(hào)做1024點(diǎn)fft變換figure(1);subplot(211);plot(x); %做原始語音信號(hào)的時(shí)域圖形title(原始語音信號(hào)的時(shí)域圖)subplot(212); plot(x1); %繪制加噪語音信號(hào)的時(shí)域圖形title(加噪語音信號(hào)的時(shí)域圖); xlabel(t);ylabel(x1);figure(2);y1=fft(x1,1024); %對(duì)加噪信號(hào)做1024點(diǎn)fft變換f=fs*(0:511)/512;subplot(211);plot(f,abs(y(1:5

25、12);title(原始語音信號(hào)頻譜圖);xlabel(hz);ylabel(fudu);grid on;subplot(212);plot(f,abs(y1(1:512); %繪制原始語音信號(hào)頻率響應(yīng)圖title(加噪語音信號(hào)頻譜圖);xlabel(hz);ylabel(fudu);grid on;%語音信號(hào)濾波去噪程序設(shè)計(jì)fs=22050; %語音信號(hào)采集頻率為22050x,fs,bits=wavread(d:4.wav); %加隨機(jī)噪聲l=length(x);noise=0.04*randn(l,2);x1=x+noise; %利用kaiser濾波器對(duì)語音信號(hào)濾波fp=1000;fm=1200;rs=100;fs=8000; %濾波器設(shè)計(jì)wp=2*pi*fp/fs;ws=2*pi*fm/fs;bt=ws-wp; %計(jì)算過渡帶寬度alph=0.112*(rs-8.7);%計(jì)算kaiser窗的控制參數(shù)alphm=ceil(rs-8)/2.285/bt);%計(jì)算kaiser窗所需階數(shù)mwc=(wp+ws)/2/pi;hn=fir1(m,wc,kaiser(m+1,alph);%調(diào)用kaiser計(jì)算低通fidf的h(n)figure(1);freqz(hn);y=fft(x);y1=