观察男女生的频谱特点(数字信号处理实验2

您所在的位置:网站首页 基于matlab的系统频域分析 观察男女生的频谱特点(数字信号处理实验2

观察男女生的频谱特点(数字信号处理实验2

2024-07-11 02:46| 来源: 网络整理| 查看: 265

每个人录一段语音,长度可自己设定。 播放并显示该语音的波形图。 绘制语音谱图,并用谱图验证:频率分辨率=采样频率/序列的长度。 比较男女生的频谱特点

文章目录 一.题目二.实验目的三.实验仪器四.实验原理1.MATLAB使用函数2.观察男女生频谱特性原理 五.实验步骤六.实验代码与实验现象1.完整代码2.代码解析 七.实验结论及分析八.Matlab实验源文件

一.题目

每个人录一段语音,长度可自己设定。 播放并显示该语音的波形图。 绘制语音谱图,并用谱图验证:频率分辨率=采样频率/序列的长度。 比较男女生的频谱特点

二.实验目的

(1)掌握求离散信号频谱的方法。 (2)掌握求频域离散系统的频率响应特性。 (3)比较男女生的频谱特点

三.实验仪器

计算机,MATLAB软件

四.实验原理 1.MATLAB使用函数

在这里插入图片描述

2.观察男女生频谱特性原理 通过网上资料查询,人类基音的范围约为70~350Hz左右,由于生理结构的不同,男女的声音呈现不同的听觉特征,男生声音频率大多在100~200Hz,女生在200~350Hz,男生的声音的波形更稀疏,频谱上的频带更宽,女生的声音频率更高。 五.实验步骤 录一段语音,时间为T(自定义),采样频率为8000Hz左右。采用函数归一化并播放这段声音。确定录音的采样点数设立时间变量,时间=录音的采样点数/采样频率 t=(1:L)/fs ;分两图,上图画出语音的时间波形。用plot函数。设定X轴和Y轴名称,设定X轴和Y轴的范围。 6.下图参照基础实验的要求画出语音的频谱图。其中nfft 为256。比较自己的声音,频谱与同性的其他同学及异性同学声音频谱的区别。绘制语谱图,截取信号的窗口长度也是256,帧重叠的长度为250。设定X轴和Y轴的名称。横坐标为时间t,纵坐标为频率f 六.实验代码与实验现象 1.完整代码

个人音频录制代码:

clc; clear; close all; %【语谱图的绘制--我的】 [Y,fs]=audioread('我的声音.wav'); %读取音频文件lantian.wav %Y为读到的双声道数据 %fs为采样频率 info=audioinfo('我的声音.wav') %audioinfo 函数返回音频的信息情况。 sound(Y,fs) %播放语音 Y1 = Y(:,1); %Y为双声道数据,取第2通道 figure(1) plot(Y1) %画Y1波形图 title('我的声音语谱图') grid on; figure(2) spectrogram(Y1,256,128,256,16000,'yaxis'); xlabel('时间(s)') ylabel('频率(Hz)') title('我的身音语谱图')

同性声音频谱绘制:

clc; clear; close all; %【语谱图的绘制--同性】 [Y,fs]=audioread('同性声音.mp3'); %读取音频文件lantian.wav %Y为读到的双声道数据 %fs为采样频率 info=audioinfo('同性声音.mp3') %audioinfo 函数返回音频的信息情况。 sound(Y,fs) %播放语音 Y1 = Y(:,1); %Y为双声道数据,取第2通道 figure(1) plot(Y1) %画Y1波形图 title('同性声音语谱图') grid on; figure(2) spectrogram(Y1,256,128,256,16000,'yaxis'); xlabel('时间(s)') ylabel('频率(Hz)') title('同性声音语谱图')

异性声音频谱绘制:

clc; clear; close all; %【语谱图的绘制--异性】 [Y,fs]=audioread('异性声音.mp3'); %读取音频文件lantian.wav %Y为读到的双声道数据 %fs为采样频率 info=audioinfo('异性声音.mp3') %audioinfo 函数返回音频的信息情况。 sound(Y,fs) %播放语音 Y1 = Y(:,1); %Y为双声道数据,取第2通道 figure(1) plot(Y1) %画Y1波形图 title('异性声音语谱图') grid on; figure(2) spectrogram(Y1,256,128,256,16000,'yaxis'); xlabel('时间(s)') ylabel('频率(Hz)') title('异性声音语谱图') 2.代码解析

①录制一段语音,时间为T,采样频率为8000HZ左右 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

②播放声音 使用sound函数也可以听录音,这里使用play函数,听取的录制声音正常 在这里插入图片描述

③设置参数,准备绘图数据 在这里插入图片描述 ④绘制语音时间波形图 在这里插入图片描述 语音图绘制: 在这里插入图片描述

⑤绘制自己声音的频谱图 在这里插入图片描述 个人声音频谱绘制: 在这里插入图片描述 ⑥同性与异性与个人声音的波形和频谱的比较 采用以上同样方法录取和绘制同性和异性的波形和频谱图如下: 在这里插入图片描述 声音频谱的对比: 在这里插入图片描述 ⑦语谱图的绘制 这里使用spectrogram函数,使用短时傅里叶变换得到信号的频谱图。当使用时无输出参数,会自动绘制频谱图。 在这里插入图片描述 绘制的三种声音的语谱图如下: 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

七.实验结论及分析

从实验2的三种声音频谱图的对比结果来看,个人的声音在录制的时候有杂音,因此数据结果有偏差。但从同性和异性的声音频谱对比结果来看,男生的声音的波形更稀疏,频谱上的频带更宽,女生的声音频率更高。 在语谱图的绘制中,将语谱图用鼠标滚轮放大,直到能看到小方格后得到频率分辨率,得出的频率分辨率约等于采样频率除以序列的长度

八.Matlab实验源文件

观察男女生的频谱特点实验源文件



【本文地址】


今日新闻


推荐新闻


CopyRight 2018-2019 办公设备维修网 版权所有 豫ICP备15022753号-3