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摘要 1
一、设计内容 2
二、设计原理 3
三、设计过程 7
1、语音信号的采集 7
2、语音信号的频谱分析 8
3．设计数字滤波器并画出其频率响应 9
4、对自己录制的声音进行滤波以及滤波后的频谱图 12
5、回放语音信号 14
6、男女声语音信号频谱特点分析 15
7、 背景噪声滤除 17
8、设计系统界面 17
四、心得体会 21
五、参考文献 22
一、设计内容
1．语音信号的采集
熟悉并掌握MATLAB中有关声音（wave）录制、播放、存储和读取的函数，在MATLAB环境中，使用声音相关函数录制3秒左右自己的声音。（考虑如何解决一个实际问题：录制刚开始时，常会出现实际发出声音落后录制动作半拍的现象，如何排除对这些无效点的采样？）
2．语音信号的频谱分析
要求首先画出语音信号的时域波形；然后对语音号进行快速傅里叶变换，得到信号的频谱特性，从而加深对频谱特性的理解。
3．设计数字滤波器并画出其频率响应
给出各滤波器的性能指标：
(1)低通滤波器性能指标：fb＝1000 Hz，fc＝1200 Hz，As＝100dB，Ap＝1dB。
(2)高通滤波器性能指标：fc＝4800 Hz，fb＝5000 Hz As＝100dB，Ap＝1dB。
(3)带通滤波器性能指标：fp1＝1200 Hz，fp2＝3000 Hz，fsc1＝1000 Hz，fsc2＝3200Hz，As＝100dB，Ap＝1dB。
要求用窗函数法和双线性变换法设计上面要求的3种滤波器。在Matlab中，使用函数butter，cheby1等函数设计IIR滤波器；利用Matlab中的函数freqz画出各滤波器的频率响应。
4．用滤波器对信号进行滤波
要求用自己设计的各种滤波器分别对采集的信号进行滤波，在Matlab中，FIR滤波器利用函数fftfilt对信号进行滤波，IIR滤波器利用函数filter对信号进行滤波。
5．比较滤波前后语音信号的波形及频谱
要求在一个窗口同时画出滤波前后的波形及频谱。
6．回放语音信号
在Matlab中，使用相关声音函数对声音进行回放。辨别滤波前后的声音有何变化。
7．男女声语音信号频谱特点分析
换一个与你性别相异的人录制同样一段语音内容，分析两段内容相同的语音信号频谱之间有什么特点。
8. 背景噪声滤除
再录制一段同样长时间的背景噪声（频谱能量集中在某个小范围内）叠加到你的语音信号中，分析叠加前后信号频谱的变化，设计一个合适的滤波器，能够把该噪声滤除。
9．设计系统界面（用MATLAB中GUIDE工具，要求自学）
为了使编制的程序操作方便，要求有能力的同学，设计处理系统的用户界面。在所设计的系统界面上可以选择滤波器的类型，输入滤波器的参数，显示滤波器的频率响应，选择信号等。

用户登录界面如下所示：
function varargout = cover(varargin)
% Begin initialization code - DO NOT EDIT
gui_Singleton = 1;
gui_State = struct('gui_Name',       mfilename, ...
                   'gui_Singleton',  gui_Singleton, ...
                   'gui_OpeningFcn', @cover_OpeningFcn, ...
                   'gui_OutputFcn',  @cover_OutputFcn, ...
                   'gui_LayoutFcn',  [] , ...
                   'gui_Callback',   []);
if nargin && ischar(varargin{1})
    gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1});
end

if nargout
    [varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});
else
    gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});
end
% End initialization code - DO NOT EDIT
function cover_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin)
handles.output = hObject;
% 
ha=axes('units','normalized','position',[0 0 1 1]);
uistack(ha,'down');
II=imread('cover.jpg');
image(II)
colormap gray
set(ha,'handlevisibility','off','visible','off');
A = imread('title.jpg');
set(handles.title,'CData',A);
% Update handles structure
guidata(hObject, handles);
% --- Outputs from this function are returned to the command line.
function varargout = cover_OutputFcn(hObject, eventdata, handles) 
varargout{1} = handles.output;
function name_Callback(hObject, eventdata, handles)
function name_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)
if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))
    set(hObject,'BackgroundColor','white');
end
function number_Callback(hObject, eventdata, handles)
function number_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)
if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))
    set(hObject,'BackgroundColor','white');
end
function ok_Callback(hObject, eventdata, handles)
name = get(handles.name,'String');
number = get(handles.number,'String');
if strcmp(name,'陈宗耀') && strcmp(number,'201400402045')
    delete(gcf);
    cover1;
else
    errordlg('请输入正确的姓名与学号','提示')
end
function cancel_Callback(hObject, eventdata, handles)
delete(gcf);
function cover_ButtonDownFcn(hObject, eventdata, handles)