第三章语音
综合自测练习——第三章语音
一、填空
1、（音素）是从自然属性角度划分出来的最小的浯音单位。2．国际音标是以（拉丁）字母为基础构成的，通常把它放在方括号中，与一般字母区别开来。
3．从物理属性角度看，语音具有具有（音质（音色））、（音高）、（音重（音强））和（音长）四个要素。汉语的音调就是由音高的变化引起的。
4．人类发音器官分分为（动力站（肺））、（发音体（声带和喉头））、（共鸣腔（鼻腔、咽腔和口腔））三大部分。（共鸣腔）部分主要作用是调节气流，许多不同的因素就是这一部分的变化形成的。
5．音素可分（元音）和（辅音）两大类，其区别的根本点是发音时气流在口腔中是否受到阻碍。
6．元音的音质是由（舌位的高低）、（舌位的前后）、（嘴唇的圆展）三个方面的因素决定的。例如/A/是（舌位低）、（舌位央）、（展唇）。
7．辅音的发音特征是由（发音部位）、（发音方法）决定的。例如“/p/”的发音部位是双唇．发音方法是清塞音，不送气。
8．具体语言中具有区别词的语音形式的作用的最小语音单位就是（音位）。
9．音位变体可分（条件变体）和（自由变体）两类。例如汉语某些方言的“l”可以无条件地换成“n”，这两个音位就是自由变体。
10．汉语音节可分（声）、（韵）、（调）三部分。其中（韵母）又可分（韵头）、韵腹和（韵尾）。
11．“四呼”是指（开口呼、齐齿呼、合口呼、撮口呼）。12．人们在说话时，常常把[toufu](豆腐)说成[touf)，这种音变现象叫（脱落）。
二、单项选择题
1，音位是从——角度划分出来的最小语音单位。D
A物理属性 B．生理属性 C．心理属性 D．社会属性
2．音素i和y的差别是由——的差别形成的。D
A音高 B．音重 C．音长 D．音质
3．[p]、[t]、[k)都是——。A
A.塞音
B.擦音 C．塞擦音 D.边音
4．[p‘]、[t‘]、[k‘]三个音素的区别是——A
A.发音部位 B．发音方法 C．送气与否 D.清浊
5．口腔中最为灵活的发音器官是 C
A.上齿 B．上腭 C.舌 D.下齿
6．元音和辅音最本质的区别是— D
A.声带振动与否
B.是否均衡紧张
C.时间延续久暂
D.气流
是否受阻
7.元音/o/具有下列发音特征中的 B
A.不圆唇高元音 B．圆唇高元音 C．低元音 D．前元音8．汉语普通话语音系统中没有发音部位 B
A．双唇 B．齿间 C．唇齿 D.舌面前
9．与国际音标[xJ相对应的汉语音素是 D
A.y B．k C.q D.h
10．按“四呼”来给汉语音节中的韵母归类，ong属 C A．开口呼 E．齐齿呼 C．合口呼 D．撮口呼
三、辨别正误(10分，每小题1分)
1．音素具有区别词的语音形式的作用。(X)
2．国际音标中有些符号由两个字母组成。(V)
3．不同的元音音素是因为舌位的高低形成的.(X)
4．声母和韵母是音素的两个类别。( X )
5．元音/i/和/u/的区别主要是舌位前后不同。( x ) 6．[a]、IA]、[ɑ])是汉语普通话中同一音位的三个自由变体。（X）
7，在汉语普通话中，音位／k x／不能同齐齿呼、撮口呼组合( V )
8．[g]和[kJ在汉语普通话中是两个不同的音位。( X ) 9．非音质音位同样具有区别词的语音形式的作用。( V）
10．音/t t‘ n l／具有某些相同的特征，可以形成一个聚合群。（V）
四、名词解释
1．音质
音质也叫音色，指声音的品质或个性。不同音质的声音是因为发音体不同，发音方法不同，共鸣器不同。不同音质的语音是因为声带振动不振动，碰到的阻碍用什么方法克服，口腔鼻腔咽腔是如何调节的。
2．元音
发音时气流自由呼出，不受任何阻碍，发音器官各部分肌肉紧张均衡，声带振动、可以自成音节。
3．送气
辅音在除阻的时候通过的气流比较强。
4．音位变体
音位变体是同一个音位的不同的变异形式，是音位在特定语音环境下的具体体现或具体代表。
5．区别特征
有区别音位的作用的发音特征叫区别特征。
五、分析题
1．指出下列音素的发音特点
a 前、低、展唇
A 中、低、展唇
O 后、半高、圆唇
y 前、高、圆唇
p 清、塞、不送气、双唇
b 浊、塞、不送气、双唇
d 浊、塞、不送气、舌尖
t‘ 清、塞、送气、舌尖
2．根据描写，指出音素(6分，每小题1分) 舌面前、半高、不圆唇元音( /e/ )
舌面后、半高、圆唇元音( /o/ )
舌面前、高、圆唇元音( / y/ ) ’
双唇、不送气、清塞音( /p/ )
舌尖后、送气、清塞擦音( /t?/ )
舌面前、清擦音( / ? / )
3．指出汉语普通话中下列音位的区别特征k—k‘( 不送气/送气 )
i—y( 展唇/圆唇 )
u一o( 高/半高 )
y—u( 前/后 )
s—? ( 舌前尖/舌面前 )
?一? ( 清/浊 )
六、问答题
1．人类发音器官分为哪几部分?各部分的主要作用是什么? 人类的发音器官可分为（动力站（肺））、（发音体（声带和喉头））、（共鸣腔（鼻腔、咽腔和口腔））三大部分。肺是发音的原动力，声带是发音体，共鸣腔的调节形成了不同音质的声音。
2．音高和音重在汉语中是否区别意义?举例说明。
在汉语中音高（声调）有辨义作用。如bā b á bǎ bà分别表示“ 八、拔、把、爸”。音重有区别意义的作用。以汉语为例，“我在这儿看书”，如重音落在“这儿”，是回答“你在哪儿？”的。如重音落在“看书”，则是回答“你在干吗？”
3．元音和辅音有哪些方面的区别?
元音发音时气流自由呼出，不受任何阻碍；气流比较弱；发音器官各部分肌肉紧张均衡。
辅音发音时气流在发音器官的某一部分受到一定阻碍；气流比较强；阻碍部分肌肉特别紧张。
（1）气流在发音通道上有无障碍→最主要区别
（2）发音器官各部位的状态
（3）声带是否振动
（4）气流的强弱
（5）是否是纯乐音
（6）能否自成音节
4．举例说明什么是对立，什么是互补。
答：音素之间存在着两种重要的关系，一是“对立关系”，一是“互补关系”。对立关系指不同的音素可以出现在相同的语音环境里，它们的差别会引起语素或词的语音形式改变，进而区别语素或词的意义。互补关系是指几个不同的音素各有自己的出现环境而从不在相同的语音环境中出现。5．举例说明汉语音节结构的特点。
汉语的音节可分为声母、韵母、声调三部分，声母和韵母由音质音位构成，声调由非音质音位中的调位构成。一个音节最多可以用四个音素符号拼写。如huai、zhuang。元音在音节中占优势。每个音节总要有元音。元音符号可以多至3个，并且必须连续出现。
声母指音节开头部分的辅音，音节可以没有辅音。辅音只在音节的开头或末尾出现。没有两个辅音相连的音节。（例外：哼hng、噷hm,嗯ng）
韵母指声母以外的其余部分，它又分韵头、韵腹、韵尾三部分。如“广”的发音是guǎng, 其中g是声母，uang是韵母，535是声调；韵母中u 是韵头，a 是韵腹，ng 是韵尾。韵头又叫介音，北京话中能做韵头的只有/i，u，y/三个音位，能做韵尾的只有/i，u ，n，?/四个音位。每一个元音都可以做韵腹。每一个韵母都必须有韵腹。汉语音节不能没有声调，不能没有韵腹；可以没有辅音声母、韵头和韵尾。汉语音节结构的一个重要的特点是声母和四呼的配合有很
强的规律性。汉语地声母和韵母的配合关系主要是由声母的发音部位和韵母开头元音的性质决定的。例如普通话的舌尖前音声母、舌尖后音声母和舌根音声母可以和开口呼、合口呼配合组成音节，而不能和齐齿呼、撮口呼配合；舌面前音声母可以和齐齿呼、撮口呼配合组成音节，而不能和开口呼、合口呼配合。
第三章教学语言表达
第三章教学语言表达 一、名词解释 1.教学口语即教学口语表达技能，是教师用正确的语音、语调、语义，合乎语法逻辑的口头语言对教材内容、学生问题等进行叙述、解释、说明等的行为方式。 2.说明性语言是指教师在教学中向学生说明事物、解释道理、分析问题、论证原理的语言。 3.叙述性语言是指教师在课堂中客观地向学生陈述科学文化知识的语言。 4.描述性语言就是借助一定的修饰语，生动形象地表现事物形态或再现某种场景的语言形式。 5.抒情式语言是指教师在教学中用以抒发感情的语言。 6.评价性语言是指教师对教材、客观事物、学生学习状况和思想品质有所认定的语言。 7.教态语言即教态语言表达技能，主要是指教师利用表情、动作、手势等体态语言，辅助口头语言传递教学信息和表达情感的行为方式。 二、筒答题(答案要点) 1.(1)教育性；(2)科学性；(3)针对性；(4)规范性；(5)口头性；(6)启发性；(7)可接受性。 2.(1)身姿变化。身姿变化又称身姿语，是指人的躯干动作所发出的信息。教师的身姿变化主要包括站姿、走姿和手势。 (2)面部表情。面部表情是教师通过眼、眉、唇等器官和面部肌肉的活动变化来传递信息的一种形式。其关键是把握眼神和微笑。 (3)外表修饰。外表修饰主要指教师衣着服饰、发行配饰、化妆等，它也是教师内心修养和品格气质的外部流露、外在表现。 3.(1)语调是指讲话时声音的高低升降、抑扬顿挫的变化。适度的语调可以加强口语表达的生动性，体现语言的情感性。一般情况下，教师在讲解重难点和关键点，在叙述概念、定理时，说话要慢些，语调要高些，目的是引起学生的注意，给学生留下思考和做笔记的时间。当讲解有难度的内容时，教师的语调要平稳缓慢，同时注意语调对关键词的强调作用。 (2)节奏是指讲话时的快慢变化。它和语速有联系但不是一回事。在教学中，教师根据教学需要有目的地变换语调、语速，使之高低相间、快慢交叠，提高信息的接受率。 4.(1)符合规范，内容科学，合乎逻辑； (2)通俗易懂，生动活泼，富于启发； (3)条理清晰，层次分明，重点突出； (4)富于创造性，有独特的风格。 5.(1)提高内在修养的水平； (2)强化语言外化的能力； (3)在实践中进行训练。 6.(1)辅助性；(2)连续性；(3)表情性；(4)动作性；(5)情境性。 7.(1)衣着服饰。衣着服饰是一个人思想情操、情感意志、气质性格、文化修养和审美标准的综合反映。教师的不同着装给学生不同的感受和影响。庄重典雅的衣着服饰，整洁大方，可以衬托出一个教育者的精神面貌，给学生美的享受。 (2)发型配饰。教师要选择适合自己面部特征，体现文化气质、精神风貌和课堂教学环境的发型，以整齐、清爽为首要条件，要简洁、大方、朴素、淡雅、端庄。 (3)化妆。教师适当化妆可以保持良好的精神状态和积极的情绪。教师的化妆应是生活妆(工作妆)，要淡雅、自然大方、得体、适当，给人以无雕饰之感，寓修饰于自然健康之中。 8.(1)身姿稳重端庄、自信得体； (2)表情真实自然、适度适当； (3)衣着朴实整洁、美观大方。 9.手势是姿态的重要组成部分。课堂中的手势是一种与教学内容和有声表述相协调的教学手势。课堂教学中适当的手势可以增强教学口语的感染力和表现力，激活学生的情绪，给学生留下深刻的印象。动作手势的运用，必须做到简单、自然、适度、与语言协调一致。运用手势要目的明确，克服随意性，手势的速度、频度、幅度、角度等都要适度。优雅的手势不仅能有效地帮助传递教学信息，而且也有助于优化教师的教学形象。 10.(1)语音和吐字；(2)音量和响度；(3)语速；(4)语调和节奏；(5)词汇；(6)语法。
语音信号处理实验指导书
语音信号处理实验指导书 实验一 语音信号采集与简单处理 一、 实验目的、要求 （1）掌握语音信号采集的方法 （2）掌握一种语音信号基音周期提取方法 （3）掌握短时过零率计算方法 （4）了解Matlab 的编程方法 二、 实验原理 基本概念： （a ）短时过零率： 短时内，信号跨越横轴的情况，对于连续信号，观察语音时域波形通过横轴的情况；对于离散信号，相邻的采样值具有不同的代数符号，也就是样点改变符号的次数。 对于语音信号，是宽带非平稳信号，应考察其短时平均过零率。 其中sgn[.]为符号函数 ?? ?? ?<=>=0 x(n)-1sgn(x(n))0 x(n)1sgn(x(n)) 短时平均过零的作用 1.区分清/浊音： 浊音平均过零率低，集中在低频端； 清音平均过零率高，集中在高频端。 2.从背景噪声中找出是否有语音，以及语音的起点。 （b ）基音周期 基音是发浊音时声带震动所引起的周期性，而基音周期是指声带震动频率的倒数。基音周期是语音信号的重要的参数之一，它描述语音激励源的一个重要特征，基音周期信息在多个领域有着广泛的应用，如语音识别、说话人识别、语音分析与综合以及低码率语音编码，发音系统疾病诊断、听觉残障者的语音指导等。因为汉语是一种有调语言，基音的变化模式称为声调，它携带着非常重要的具有辨意作用的信息，有区别意义的功能，所以，基音的提取和估计对汉语更是一个十分重要的问题。 ∑--= -=1 )]1(sgn[)](sgn[21N m n n n m x m x Z
由于人的声道的易变性及其声道持征的因人而异，而基音周期的范围又很宽，而同—个人在不同情态下发音的基音周期也不同，加之基音周期还受到单词发音音调的影响，因而基音周期的精确检测实际上是一件比较困难的事情。基音提取的主要困难反映在：①声门激励信号并不是一个完全周期的序列，在语音的头、尾部并不具有声带振动那样的周期性，有些清音和浊音的过渡帧是很难准确地判断是周期性还是非周期性的。②声道共振峰有时会严重影响激励信号的谐波结构，所以，从语音信号中直接取出仅和声带振动有关的激励信号的信息并不容 易。③语音信号本身是准周期性的(即音调是有变化的)，而且其波形的峰值点或过零点受共振峰的结构、噪声等的影响。④基音周期变化范围大，从老年男性的50Hz 到儿童和女性的450Hz ，接近三个倍频程，给基音检测带来了一定的困难。由于这些困难，所以迄今为止尚未找到一个完善的方法可以对于各类人群(包括男、女、儿童及不向语种)、各类应用领域和各种环境条件情况下都能获得满意的检测结果。 尽管基音检测有许多困难，但因为它的重要性，基音的检测提取一直是一个研究的课题，为此提出了各种各样的基音检测算法，如自相关函数(ACF)法、峰值提取算法(PPA)、平均幅度差函数(AMDF)法、并行处理技术、倒谱法、SIFT 、谱图法、小波法等等。 三、使用仪器、材料 微机（带声卡）、耳机，话筒。 四、 实验步骤 （1）语音信号的采集 利用Windows 语音采集工具采集语音信号，将数据保存wav 格式。 采集一组浊音信号和一组清音信号，信号的长度大于3s 。 （2）采用短时相关函数计算语音信号浊音基音周期，考虑窗长度对基音周期计算的影响。采用倒谱法求语音信号基音周期。 （3）计算短时过零率，清音和浊音的短时过零率有何区别。 五、实验过程原始记录（数据，图表，计算） 短时过零率 短时相关函数 P j j n s n s j R N j n n n n ,,1) ()()(1 =-=∑-= ∑--=-=10 )]1(sgn[)](sgn[21N m n n n m x m x Z
修订版《语言学纲要》第三章 语音和音系答案
第三章语音和音系 一、名词解释 语音四要素——音高、音重（强）、音长、音质。 音素——是从音质的角度划分出来的最小的线性的语音单位 音位——具体语言中有区别词的语音形式的作用的最小的语音单位。也是按语音的辨义作用归纳出来的音类，从语言的社会属性划分出来的语言单位 音位变体——处在互补关系中的相似的音素彼此不对立，即不起区别词的语音形式的作用，我们可以把它们归并为一个音位。如果它们被归并为一个音位，则处于互补关系中的各个音素就被看成为同一音位在不同位置上的代表，是同一个音位的不同的变异形式，所以我们把它们叫做音位变体。 非音质音位——非音质音位指具有区别词的语音形式的作用的音高、音重、音长等。例如汉语普通话声调中的阴平、阳平、上声、去声，是由音高的变化形成的而不是音质变化形成的，就是非音质音位。 区别特征——具体语言中有区别音位的作用的发音特征，叫做该语言的区别特征。每一个音位都可以分解为几个不同的区别特征。运用区别特征比较容易说清楚音位在具体语言中的特点和具体语言语音系统的组织方式。 音节——由音位组成的语音中最小的结构单位，也是从听觉上感受到的最自然的单位。 语流音变——音位和音位组合的时候，由于受说话时快慢，高低、强弱的不同和邻音的影响，可能发生不同的临时性的变化。这种变化，我们叫做语流音变。 音步——语言的一种节奏中，语流是大致每隔两个音节就有一次小的轻重、高低、长短或松紧的交替，形成语流中大致等距离出现的两音节的节奏单元。这
种节奏单元叫做音步。
二、填空或简答 1、画一张元音舌位图，用国际音标标出八个基本元音。八个基本元音[i][e][ ][a][u][o][?][ɑ] 2、按音位特征用国际音标注出相应的音素。 （1）双唇浊鼻音m （2）舌尖前浊擦音z （3）舌面前送气清塞擦音?‘ （4）后低不圆唇元音ɑ （5）前半高不圆唇元音e （6）后半高圆唇元音o
语音信号处理实验报告
语音信号处理实验 班级： 学号： 姓名： 实验一基于MATLAB的语音信号时域特征分析（2学时）
1）短时能量 （1）加矩形窗 a=wavread('mike.wav'); a=a(:,1); subplot(6,1,1),plot(a); N=32; for i=2:6 h=linspace(1,1,2.^(i-2)*N);%形成一个矩形窗，长度为2.^(i-2)*N En=conv(h,a.*a);% 求短时能量函数En subplot(6,1,i),plot(En); if(i==2) ,legend('N=32'); elseif(i==3), legend('N=64'); elseif(i==4) ,legend('N=128'); elseif(i==5) ,legend('N=256'); elseif(i==6) ,legend('N=512'); end end
00.51 1.52 2.5 3 x 10 4 -1 1 x 10 4 024 x 10 4 05 x 10 4 0510 x 10 4 01020 x 10 4 02040 （2）加汉明窗 a=wavread('mike.wav'); a=a(:,1); subplot(6,1,1),plot(a); N=32; for i=2:6 h=hanning(2.^(i-2)*N);%形成一个汉明窗，长度为2.^(i-2)*N En=conv(h,a.*a);% 求短时能量函数En subplot(6,1,i),plot(En); if(i==2), legend('N=32'); elseif(i==3), legend('N=64'); elseif(i==4) ,legend('N=128');
语音信号处理实验报告
通信与信息工程学院 信息处理综合实验报告 班级：电子信息工程1502班 指导教师： 设计时间：2018/10/22-2018/11/23 评语： 通信与信息工程学院 二〇一八年 实验题目：语音信号分析与处理 一、实验内容 1. 设计内容 利用MATLAB对采集的原始语音信号及加入人为干扰后的信号进行频谱分析，使用窗函数法设计滤波器滤除噪声、并恢复信号。 2．设计任务与要求 1. 基本部分
（1）录制语音信号并对其进行采样；画出采样后语音信号的时域波形和频谱图。 （2）对所录制的语音信号加入干扰噪声，并对加入噪声的信号进行频谱分析；画出加噪后信号的时域波形和频谱图。 （3）分别利用矩形窗、三角形窗、Hanning窗、Hamming窗及Blackman 窗几种函数设计数字滤波器滤除噪声，并画出各种函数所设计的滤波器的频率响应。 （4）画出使用几种滤波器滤波后信号时域波形和频谱，对滤波前后的信号、几种滤波器滤波后的信号进行对比，分析信号处理前后及使用不同滤波器的变化；回放语音信号。 2. 提高部分 （5）录制一段音乐信号并对其进行采样；画出采样后语音信号的时域波形和频谱图。 （6）利用MATLAB产生一个不同于以上频段的信号；画出信号频谱图。 （7）将上述两段信号叠加，并加入干扰噪声，尝试多次逐渐加大噪声功率，对加入噪声的信号进行频谱分析；画出加噪后信号的时域波形和频谱图。 （8）选用一种合适的窗函数设计数字滤波器，画出滤波后音乐信号时域波形和频谱，对滤波前后的信号进行对比，回放音乐信号。 二、实验原理 1.设计原理分析 本设计主要是对语音信号的时频进行分析，并对语音信号加噪后设计滤波器对其进行滤波处理，对语音信号加噪声前后的频谱进行比较分析，对合成语音信号滤波前后进行频谱的分析比较。 首先用PC机WINDOWS下的录音机录制一段语音信号，并保存入MATLAB软件的根目录下，再运行MATLAB仿真软件把录制好的语音信号用audioread函数加载入MATLAB仿真软件的工作环境中，输入命令对语音信号进行时域，频谱变换。 对该段合成的语音信号，分别用矩形窗、三角形窗、Hanning窗、Hamming窗及Blackman窗几种函数在MATLAB中设计滤波器对其进行滤波处理，滤波后用命令可以绘制出其频谱图，回放语音信号。对原始语音信号、合成的语音信号和经过滤波器处理的语音信号进行频谱的比较分析。 2.语音信号的时域频域分析 在Matlab软件平台下可以利用函数audioread对语音信号进行采样,得到了声音数据变量y,同时把y的采样频率Fs=44100Hz放进了MATALB的工作空间。
现代汉语普通话语音系统(精)
第二章语音 [教学目的]讲述现代汉语普通话的语音系统以及汉语语音的分析方法等,使学生对普通话语音系统有较全面的了解,具有发音和分析语音的能力,能说普通话并使之成为交际语言。 [教学重点和难点]重点:声母、韵母、声调。难点:音位 [教学方法]以基础理论和分析方法的讲授为主,联系学生的实际情况,采取多种训练方法,提高学生的普通话水平。 [教学手段]课件演示 [教学时数]24学时 [教学内容和步骤] 第一节语音概说 一、语音的性质 (一语音的物理性质 1、音高2、音强3、音长4、音色 (二语音的生理性质 1、肺和气管2、喉头和声带3、口腔、鼻腔和咽腔 (三语音的社会性质语音是一种社会现象,具有表意性。 二、语音单位 (一音素音素是构成音节的最小单位。元音辅音两者的区别 (二音节音节是构成语音的基本单位,也是自然感到的最小语音片段。 (三声母、韵母、声调 (四音位
三、记音符号 (一汉语拼音方案 (二国际音标 第二节声母 一、声母的发音 (一声母的发音部位 依发音部位分类:双唇音b p m f 唇齿音 f 舌尖前音z c s 舌尖中音 d t n l 舌尖后音zh ch sh r 舌面音j q x 舌根音g k h (二声母的发音方法 1、依阻碍方式分类:塞音b p d t g k 擦音j h x sh r s 塞擦音j q zh ch z c 鼻音m n 边音l 2、依声带是否振动分为::送气音、不送气音。 3、依气流强弱分为:清音、浊音 二、声母辨正结合实例分析辨正。 第三节韵母 一、韵母的发音
(一单元音韵母 1、舌面元音韵母ɑ、o、e 、 ê、 i、u、ü 2、舌尖元音韵母 -i(前、-i(后 3、卷舌元音韵母 er (二复元音韵母 1、前响复元音韵母ɑi、ei、ɑo、ou 2、后响复元音韵母 iɑ、ie、uɑ、uo、üe 3、中响复元音韵母 iɑo、iou、uɑi、uei (三鼻韵母: 1、前鼻韵母ɑn、en、ün、in、ian、uɑn、üɑn、uen 2、后鼻韵母ɑnɡ、enɡ、inɡ、onɡ、iɑnɡ、uɑnɡ、uenɡ、ionɡ 二、押韵和韵辙 (一韵母和押韵把两个以上韵母相同或相近的字放在诗句的同一位置上,使声音和谐悦耳,这种情况就叫做押韵(或压韵。多句押韵的字叫做韵脚或韵字。 (二十八韵和十三辙为了便于押韵,使做诗的人有所依据,就需要把同韵的,可以相押的字归在一起,建立若干个韵部。根据现代北京语言的音系归纳的韵部,最常见的有十八韵和十三辙。 三、韵母辨正结合实例分析辨正。 第四节声调 一、调值和调类
大学本科语音信号处理实验讲义8学时
语音信号处理实验讲义 时间：2011-12
目录 实验一语音信号生成模型分析 (3) 实验二语音信号时域特征分析 (7) 实验三语音信号频域特征分析 (12) 实验四语音信号的同态处理和倒谱分析 (16)
实验一 语音信号生成模型分析 一、实验目的 1、了解语音信号的生成机理，了解由声门产生的激励函数、由声道产生的调制函数和由嘴唇产生的辐射函数。 2、编程实现声门激励波函数波形及频谱，与理论值进行比较。 3、编程实现已知语音信号的语谱图，区分浊音信号和清音信号在语谱图上的差别。 二、实验原理 语音生成系统包含三部分：由声门产生的激励函数()G z 、由声道产生的调制函数()V z 和由嘴唇产生的辐射函数()R z 。语音生成系统的传递函数由这三个函数级联而成，即 ()()()()H z G z V z R z = 1、激励模型 发浊音时，由于声门不断开启和关闭，产生间隙的脉冲。经仪器测试它类似于斜三角波的脉冲。也就是说，这时的激励波是一个以基音周期为周期的斜三角脉冲串。单个斜三角波的频谱表现出一个低通滤波器的特性。可以把它表示成z 变换的全极点形式 12 1()(1) cT G z e z --= -? 这里c 是一个常数，T 是脉冲持续时间。周期的三角波脉冲还得跟单位脉冲串的z 变换相乘： 112 1 ()()()1(1)v cT A U z E z G z z e z ---=?= ?--? 这就是整个激励模型，v A 是一个幅值因子。 2、声道模型 当声波通过声道时，受到声腔共振的影响，在某些频率附近形成谐振。反映在信号频谱图上，在谐振频率处其谱线包络产生峰值，把它称为共振峰。 一个二阶谐振器的传输函数可以写成 12 ()1i i i i A V z B z C z --= -- 实践表明，用前3个共振峰代表一个元音足够了。对于较复杂的辅音或鼻音共振峰要到5个以上。多个()i V z 叠加可以得到声道的共振峰模型 12 1 11 ()()11R r r M M i r i N k i i i i k k b z A V z V z B z C z a z -=---======---∑∑∑ ∑ 3、辐射模型 从声道模型输出的是速度波，而语音信号是声压波。二者倒比称为辐射阻抗，它表征了
现代汉语(上)题库教学内容
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《现代汉语》上练习题 一、单选 1、语言三要素包括语音、词汇和 A A语法 B修辞 C文字 D语言 2、词的语法功能指词的 D A意义 B表达作用 C构造方式 D组合能力 词的语法功能指的是词与词的组合能力，有以下三种表现 1，词在语句里充当句法成分的能力，即词的职务 2，实词与另一类实词的组合能力， 3，虚词依附实词和短语的能力。 3.音节“知”的音韵母属于（ A ） A.开口呼 B.齐齿呼 C.合口呼 D.撮口呼 4. 字母 Y W 的作用是（A ） A.充当声母 B.充当韵母 C.隔音 D.大写字母 5.有一种字体，它的产生打破了古汉字和象形的传统，奠定了现行汉字的基础，是汉字发展史上的一个转折点，这种字体是（A ） A.隶书 B.楷书 C.篆书 D.行书 5. 六书中真正能造字的是（D） A.象形、合意、形声、假借 B.象形、形声、指事、转注 C.象形、形声、转注、假借 D.象形、形声、会意、指事 6. 属于半自由语素的一组是（ C ） A.学、习 B.蜻、狗 C.习、袖 D.祝、平
半自由语素是不能独立成词、只能跟其它语素组合成词、在组合时位置不固定的语素。这种语素意义实在，但不能够独立运用，要跟其他语素组结合才能构词。 7. 就与普通话的关系来说，汉语七大方言中，与普通话距离最大的是（ D ） A.闽、吴方言 B.闽、粤方言 C.湘、赣方言 D.闽、客家方言 8. 能跟撮口呼韵母相拼的是（ C ） A.双唇音 B.舌根音 C.舌面音 D.唇齿音 9.关于音节的错误说法是：C A.音节有明显的响度中心 B 音节是最自然的语言单位 C 音节是由一个音素构成的 D 音节是发音肌肉一次从紧张到松弛的过程 10.下列几个句子中，句末的“啊”读音与众不同的一个是（ D） A.真的是你啊！B 你真会吃啊！ C 多美的画啊！D 怎么还不去啊！ 12.下列各组汉字中，韵腹a是同一个音位变体的一组是（ A） A 年、甜、前 B奈乖秒 C 把阿样D暖教炸 13.“脑袋”和“头颅”之间的差异是（B） A感情色彩 B语体色彩 C语义轻重 D范围大小 14.下面四种现象中，反映了词义模糊性特点的是（D） A英语中的“leg”一词既可以表示小孩子的腿，又可以表示少男少女或者老人的腿。 B汉语中的“大”一词的词义，英语中要靠“big”“large”两个词表达。 C汉语中的“黄“既可以表示偏红的黄颜色，也可以表示偏绿的黄颜色。 D汉语中的“老“一词，既可以表示年纪大，也可以表示时间久。
语音信号处理实验报告实验二
通信工程学院12级1班 罗恒 2012101032 实验二 基于MATLAB 的语音信号频域特征分析 一、 实验要求 要求根据已有语音信号，自己设计程序，给出其倒谱、语谱图的分析结果，并根据频域分析方法检测所分析语音信号的基音周期或共振峰。 二、 实验目的 信号的傅立叶表示在信号的分析与处理中起着重要的作用。因为对于线性系统来说，可以很方便地确定其对正弦或复指数和的响应，所以傅立叶分析方法能完善地解决许多信号分析和处理问题。另外，傅立叶表示使信号的某些特性变得更明显，因此，它能更深入地说明信号的各项红物理现象。 由于语音信号是随着时间变化的，通常认为，语音是一个受准周期脉冲或随机噪声源激励的线性系统的输出。输出频谱是声道系统频率响应与激励源频谱的乘积。声道系统的频率响应及激励源都是随时间变化的，因此一般标准的傅立叶表示虽然适用于周期及平稳随机信号的表示，但不能直接用于语音信号。由于语音信号可以认为在短时间内，近似不变，因而可以采用短时分析法。 三、 实验设备 1.PC 机； 2.MATLAB 软件环境； 四、 实验内容 1.上机前用Matlab 语言完成程序编写工作。 2.程序应具有加窗（分帧）、绘制曲线等功能。 3.上机实验时先调试程序，通过后进行信号处理。 4.对录入的语音数据进行处理，并显示运行结果。 5.依次给出其倒谱、语谱图的分析结果。 6. 根据频域分析方法检测所分析语音信号的基音周期或共振峰。 五、 实验原理及方法 1、短时傅立叶变换 由于语音信号是短时平稳的随机信号，某一语音信号帧的短时傅立叶变换的定义为： 其中w(n -m)是实窗口函数序列，n 表示某一语音信号帧。令n -m=k'，则得到 ()()()jw jwm n m X e x m w n m e ∞-=-∞= -∑
现代汉语语音练习题演示教学
现代汉语语音练习题
现代汉语语音练习题 1. 普通话21个辅音声母中全是浊音声母的一组是（） A zh ch sh r B m n l r C b p m f D d t n l 2. 与“良师益友”声调相同的是（） A 花团锦簇 B 流芳百世 C 立竿见影 D 浑身是胆 3. 普通话的音节结构中不可少的是（） A 声母和韵母 B 声调和韵母 C 声调和韵腹 D 声母、韵母和声调 4. 普通话中，能和“j q x”构成音节的韵母属于（） A 齐齿呼和撮口呼 B 齐齿呼和合口呼 C 开口呼和合口呼 D 合口呼和撮口呼 5. “ei”和“ie”两个音节的韵腹（） A 都是e B 都是ê C 前是ê，后是e D 前是e，后是ê 6. 语气词“啊”变读为wa的是（） A 多高啊 B 写字啊 C 去哪儿啊 D 快唱啊 7. 下列方言中属于官话区方言的是（） A 杭州话 B 苏州话 C 成都话 D 宁波话 8. 韵母iou、uei、uen跟辅音声母相拼时，写成iu、ui、un，标调应该是（） A 标在前面i或u上 B iu标在i上，ui标在u上，un标在u上 C 都标在u 上 D iu标在u上，ui标在i上，un标在u上 9. 在现代汉语普通话中，辅音在音节中的位置是（） A 只能出现在音节的开头 B只能出现在音节的末尾 C 少数可以出现在音节的中间D只能出现在音节的开头和末尾 10. 下列音素都属于塞音的声母是（） A b p m f g k B d t n l j q C b p d t g k D zh z ch c sh s
11. 下列词语中的“不”在语流中变读为阳平的是（） A 不说 B 不去 C 不走 D 不来 12. “缠绕、牛虻、叫嚣、眺望”等词中黑体字的声调应是（） A 去声、阳平、阴平、去声 B 上声、阳平、上声、去声 C 阳平、阴平、去声、阴平 D 阳平、阳平、阴平、去声 13.“xian dai han yu xiu ci”（现代汉语修辞）共有辅音音素（） A 七个 B 八个 C 九个 D十个 14. i和u的区别在于（） A 舌位的高低，舌位的前后不同 B舌位的高低，唇形的圆展不同C唇形的圆展，舌尖舌面的不同D舌位的前后，唇形的圆展不同 15. 下列的字都是上声的是（） A 竹、乞、宇、体 B 匹、裸、鄙、酩 C 夕、悔、寝、哭 D 屈、岂、顷、与 16. “盖”与“盖儿”两个词（） A 意思一样，没有区别 B 感情色彩有强弱，“盖儿”的感情色彩强 C 意思没有区别，词性有区别，“盖”是动词，“盖儿”是名词 D词性有区别，“盖”是动词，“盖儿”是名词，意思也有区别 17. 与其他的“一”声调读法不同的是（） A 一鼓作气 B 一片丹心 C 一帆风顺 D 一鸣惊人 18. 现代汉民族共同语的基础方言是（） A 所有方言 B 北京话 C 北方方言 D 普通话 19. 语音物理性质的四要素是指（）
语音信号处理试验教程
语音信号处理试验 实验一：语音信号时域分析 实验目的： (1)录制两段语音信号，内容是“语音信号处理”，分男女声。 (2)对语音信号进行采样，观察采样后语音信号的时域波形。 实验步骤： 1、使用window自带录音工具录制声音片段 使用windows自带录音机录制语音文件，进行数字信号的采集。启动录音机。录制一段录音，录音停止后，文件存储器的后缀默认为.Wav。将录制好文件保存，记录保存路径。男生女生各录一段保存为test1.wav和test2.wav。 图1基于PC机语音信号采集过程。 2、读取语音信号 在MATLAB软件平台下，利用wavread函数对语音信号进行采样，记住采样频率和采样点数。通过使用wavread函数，理解采样、采样频率、采样位数等概念！ Wavread函数调用格式： y=wavread（file），读取file所规定的wav文件，返回采样值放在向量y中。
[y，fs，nbits]=wavread（file），采样值放在向量y中，fs表示采样频率（hz），nbits表示采样位数。 y=wavread（file，N），读取前N点的采样值放在向量y中。 y=wavread（file，[N1，N2]）,读取从N1到N2点的采样值放在向量y中。 3、编程获取语音信号的抽样频率和采样位数。 语音信号为test1.wav和test2.wav，内容为“语音信号处理”，两端语音保存到工作空间work文件夹下。在M文件中分别输入以下程序，可以分两次输入便于观察。 [y1,fs1,nbits1]=wavread('test1.wav') [y2,fs2,nbits2]=wavread('test2.wav') 结果如下图所示 根据结果可知：两端语音信号的采样频率为44100HZ，采样位数为16。 4、语音信号的时域分析 语音信号的时域分析就是分析和提取语音信号的时域参数。进行语音分析时，最先接触到并且夜市最直观的是它的时域波形。语音信
语音信号处理 (第2版)赵力 编著 语音信号处理勾画要点
语音信号处理（第2版）赵力编著 重点考点 第2章语音信号处理的基础知识 1.语音（Speech）是声音（Acoustic）和语言（Language）的组合体。可以这样定义语音：语音是由一连串的音组成语言的声音。 2.人的说话过程可以分为五个阶段：（1）想说阶段（2）说出阶段（3）传送阶段（4）理解阶段（5）接收阶段。 3.语音是人的发声器官发出的一种声波，它具有一定的音色，音调，音强和音长。其中，音色也叫音质，是一种声音区别于另一种声音的基本特征。音调是指声音的高低，它取决于声波的频率。声音的强弱叫音强，它由声波的振动幅度决定。声音的长短叫音长，它取决于发音时间的长短。 4.说话时一次发出的，具有一个响亮的中心，并被明显感觉到的语音片段叫音节（Syllable）。一个音节可以由一个音素（Phoneme）构成，也可以由几个音素构成。音素是语音发音的最小单位。任何语言都有语音的元音（Vowel）和辅音（Consonant）两种音素。 5.元音的另一个重要声学特性是共振峰（Formant）。共振峰参数是区别不同元音的重要参数，它一般包括共振峰频率（Formant Frequency）的位置和频带宽度（Formant Bandwidth）。 6.区分语音是男声还是女声、是成人声音还是儿童声音，更重要的因素是共振峰频率的高低。 7.浊音的声带振动基本频率称基音周期（或基音频率），F0表示。 8.人的听觉系统有两个重要特性，一个是耳蜗对于声信号的时频分析特性；另一个是人耳听觉掩蔽效应。 9.掩蔽效应分为同时掩蔽和短时掩蔽。 10.激励模型：一般分成浊音激励和清音激励。浊音激励波是一个以基音周期为周期的斜三角脉冲串。 11.声道模型：一是把声道视为由多个等长的不同截面积的管子串联而成的系统。按此观点推导出的叫“声管模型”。另一个是把声道视为一个谐振腔，按此推导出的叫“共振峰模型”。 12.完整的语音信号的数字模型可以用三个子模型：激励模型、声道模型和辐射模型的串联来表示。 13.语谱图：人们致力于研究语音的时频分析特性，把和时序相关的傅立叶分析的显示图形。 第三章语音信号分析 1.贯穿于语音分析全过程的是“短时分析技术”。 2.语音信号的数字化一般包括放大及增益控制、反混叠滤波、采样、A/D变换及编码（一般就是PCM码）；预处理一般包括预加重、加窗和分帧等。 3.预滤波的目的有两个：
语音信号处理实验报告11
实验一 语音信号的时域分析 一、 实验目的、要求 （1）掌握语音信号采集的方法 （2）掌握一种语音信号基音周期提取方法 （3）掌握语音信号短时能量和短时过零率计算方法 （4）了解Matlab 的编程方法 二、 实验原理 语音是一时变的、非平稳的随机过程，但由于一段时间内(10-30ms)人的声带和声道形状的相对稳定性，可认为其特征是不变的，因而语音的短时谱具有相对稳定性。在语音分析中可以利用短时谱的这种平稳性，将语音信号分帧。 10～30ms 相对平稳，分析帧长一般为20ms 。 语音信号的分帧是通过可移动的有限长度窗口进行加权的方法来实现的。几种典型的窗函数有：矩形窗、汉明窗、哈宁窗、布莱克曼窗。 语音信号的能量分析是基于语音信号能量随时间有相当大的变化，特别是清音段的能量一般比浊音段的小得多。定义短时平均能量 [][]∑∑+-=∞-∞=-=-= n N n m m n m n w m x m n w m x E 122)()()()( 下图说明了短时能量序列的计算方法，其中窗口采用的是直角窗。 过零就是信号通过零值。对于连续语音信号，可以考察其时域波形通过时间轴的情况。而对于离散时间信号，如果相邻的取样值改变符号则称为过零。由此可以计算过零数，过零数就是样本改变符号的次数。单位时间内的过零数称为平
均过零数。 语音信号x (n )的短时平均过零数定义为 ()[]()[]()()[]()[]() n w n x n x m n w m x m x Z m n *--=---= ∑∞ -∞=1sgn sgn 1sgn sgn 式中，[]?sgn 是符号函数，即 ()[]()()()()???<-≥=01 01sgn n x n x n x 短时平均过零数可应用于语音信号分析中。发浊音时，尽管声道有若干个共振峰，但由于声门波引起了谱的高频跌落，所以其语音能量约集中干3kHz 以下。而发清音时．多数能量出现在较高频率上。既然高频率意味着高的平均过零数，低频率意味着低的平均过零数，那么可以认为浊音时具有较低的平均过零数，而清音时具有较高的平均过零数。然而这种高低仅是相对而言，没有精确的数值关系。 短时平均过零的作用 1.区分清/浊音： 浊音平均过零率低，集中在低频端； 清音平均过零率高，集中在高频端。 2.从背景噪声中找出是否有语音，以及语音的起点。 基音是发浊音时声带震动所引起的周期性，而基音周期是指声带震动频率的倒数。基音周期是语音信号的重要的参数之一，它描述语音激励源的一个重要特征，基音周期信息在多个领域有着广泛的应用，如语音识别、说话人识别、语音分析与综合以及低码率语音编码，发音系统疾病诊断、听觉残障者的语音指导等。因为汉语是一种有调语言，基音的变化模式称为声调，它携带着非常重要的具有辨意作用的信息，有区别意义的功能，所以，基音的提取和估计对汉语更是一个十分重要的问题。 由于人的声道的易变性及其声道持征的因人而异，而基音周期的范围又很宽，而同—个人在不同情态下发音的基音周期也不同，加之基音周期还受到单词发音音调的影响，因而基音周期的精确检测实际上是一件比较困难的事情。基音提取的主要困难反映在：①声门激励信号并不是一个完全周期的序列，在语音的
信号系统与语音信号处理实验平台 RZ8664型
产品详细技术方案 信号系统与语音信号处理实验平台 RZ8664 型 简述：RZ8664根据《信号与系统》和《数字信号处理》两门课相互关联的特点，在总结信号与系统实验教学经验，并结合数字信号处理技术、DDS技术、虚拟仪器技术、语音处理技术，开发出的新型“信号与系统”实验箱。它既可完成传统实验箱的实验内容，又能完成原有实验箱难以完成或结果不理想的任意信号分解、信号与系统卷积、数字滤波器、任意信号时域频域分析、语音信号分析等实验；同时也能做“数字信号处理”、“DSP应用”、“虚拟仪器技术”、“语音处理”实验；实验箱采用了正面贴膜工艺，增加了USB通信接口和语音接口。系统既美观又稳定可靠，方便管理。适合专科、本科、研究生和研发人员使用。 一、产品图片 注：产品以实物为准！
RZ-VSlab虚拟实体仿真软件 二、技术指标 1.基于STM32的DDS信号源，可产生：正弦波、三角波、占空比可变的脉冲信号、扫频信号、半波、全波、AM、DSB、SSB、FM等信号，便于学生对不同信号进行时域频域分析； 2.内置数字频率计：0HZ~250KHZ；数字豪伏表：0V~10V； 3.能完成各种卷积实验，输入信号和系统函数可由PC机设定； 4.各种无源、有源模拟滤波器设计、仿真、验证；复杂信号的抽样与恢复，恢复滤波器可开发； 5.能完成数字滤波器的在线设计、冲激与频响仿真、实现（提供整套在线设计、下载软件），学生可基于该功能研究复杂信号中谐波分量的位置与大小； 6.基于数字信号处理技术，能完成：任意信号的卷积、任意信号的分解与合成；（三角波、正弦波、半波、全波等信号、各种调制信号），可研究谐波幅度、谐波相位对信号合成的影响； 7．内置USB接口和高速数据采集模块，可实现基于LABVIEW虚拟示波器、虚拟频谱仪、虚拟选频表功能。在PC机上进行实时的信号时域频域分析；演示实时信号合成原理及吉布斯效应。采集数据可以存贮，在PC机后台分析处理各种信号：如带宽分析、频谱分析、能量分析等。 8.实验平台内置语音接口，专用语音采集芯片，采用“过采样”和“抽取滤波”技术确保语音在8KHZ 采样时也有很好的恢复效果，采样率从8KHZ到96KHZ可编程； 9．能进行DSP、数字信号处理、语音处理、虚拟仪器的二次开发，DSP和数字信号处理的二次开发软件能通过USB接口直接下载，不需仿真器；提供基于LABVIEW的虚拟仪器开发VI函数； 10．能完成信号系统的实验类型：阶跃响应与冲激响应、抽样定理与信号恢复、连续时间系统的模拟、零输入与零状态响应、二阶电路暂态响应、二阶电路传输特性、信号卷积、任意信号分解与合成、谐波幅度与相位对合成信号的影响、模拟滤波器与数字滤波器、虚拟仪器、数字滤波器在线设计及任意信号谐波分析、信号时域频域分析等实验。 11.能完成语音处理实验类型：语音信号的数字化（可以听原声，看波形图）；语音基语提取，傅里叶变换（幅频特性与相频特性），语音信号尺度变换（分析变换前后语音及其频谱变化）、语音带限处理频谱分析（语音信号分别通过低通、高通和带通滤波器）； 三、实验项目
第三章 语 音
2、国际音标是国际语音学会1888年制定的标记世界上各种语言的语音的记音符号。三、语音的属性 1、语音的发音、传递、感知三个环节，分别对应语音的生理、物理、心理三个方面的属性。 2、语音具有物理属性、生理属性、社会属性。语音的社会属性是使语音从根本上与一般声音区别开来的本质属性 第一节语音的基础知识 一、什么是语音 语音是代表语言的声音，是语言的物质外壳，是由人体发音器官发出来的代表一定意义的声音。任何符号的构成都必须具有一定的物质形式，以一定的物质材料为载体，这样与意义统一于一体，才能构成完整的符号。语音就是语言的符号形式。 二、语音的四要素：音质、音高、音重和音长。 三、人类的发音器官 人类的发音器官由三大部分构成，即动力部分、发音体、共鸣腔。 1．动力部分：人类发音的动力主要来自肺部的空气，肺部呼出的气流经气管到喉头，撞击声带，发出声音。2．声带是主要的发音体，声带由两片构成，前端与甲状软骨相连，后端与两片勺状软骨相连，勺状软骨在肌肉的牵引下可以开合，控制声带，声带中间的通路叫声门，气流就从中间通过。3．共鸣腔，即口腔、鼻腔、咽腔，这一部分主要是调节气流，起共鸣器作用，人类各种音色的音素，主要就是通过这一部分的发音器官的活动变化形成的。 四、音素和音标 1．音素：音素是语音的最小单位，它是人类语言从音质角度划分出来的最小语音单位。每个音素都有不同的音质，我们在发音时，发音器官稍微有所改变，就发出了不同的音素。2．国际音标：世界上最通行的音标是国际音标，要求掌握常用的国际音标的书写及认读，期末复习重点注意汉语拼音方案中的符号同国际音标符号的区别，不能混淆。汉语拼音和国际音标差别较大，例如辅音，只有f.s.n.l.m五个相同，元音只有i.u.a相同。 第二节元音和辅音 一、元音的发音 元音的音色是由舌位的前后、舌位的高低、圆唇与否三个方面决定的。任何一个方面的改变，都能发出不同的元音。在掌握汉语普通话元音的基础上，重点掌握8个基本元音的发音，和汉语普通话中所有的元音如y.-i.-i.e等，这样既可以弄清楚不同元音之间的差别，又可以为学习其它元音打下基础。 二、辅音 辅音的发音特点可从发音部位和发音方法两个方面来认识。 1．发音部位：发辅音时，气流通过口腔受到阻碍的部位就是发音部位。人类语言所能构成阻碍的部位约有十余种，汉语普通话有六种发音部位，从前往后依次是双唇、唇齿、舌尖前、舌尖后、舌面前、舌面后。 2．发音方法：发音方法就是发音时形成阻碍和解除阻碍的方式。发音部位相同，发音方法不同，也能形成不同的音素。辅音的发音方法主要有塞音、檫音、塞檫音、鼻音、边音、颤音、闪音，汉语普通话有前五种发音方法。此外，根据发音时声带是否振动，辅音还分清音和浊音两类，根据发音时呼出的气流的强弱把辅音分为送气音和不送气音两类，一般也把这两种方式归入发音方法来认识。
语音信号处理实验报告实验一
通信工程学院12级1班罗恒2012101032 实验一语音信号的低通滤波和短时分析综合实验 一、实验要求 1、根据已有语音信号，设计一个低通滤波器，带宽为采样频率的四分之一，求输出信号； 2、辨别原始语音信号与滤波器输出信号有何区别，说明原因； 3、改变滤波器带宽，重复滤波实验，辨别语音信号的变化，说明原因； 4、利用矩形窗和汉明窗对语音信号进行短时傅立叶分析，绘制语谱图并估计基音周期，分析两种窗函数对基音估计的影响； 5、改变窗口长度，重复上一步，说明窗口长度对基音估计的影响。 二、实验目的 1.在理论学习的基础上，进一步地理解和掌握语音信号低通滤波的意义，低通滤波分析的基本方法。 2.进一步理解和掌握语音信号不同的窗函数傅里叶变化对基音估计的影响。 三、实验设备 1.PC机； 2.MATLAB软件环境； 四、实验内容 1.上机前用Matlab语言完成程序编写工作。 2.程序应具有加窗（分帧）、绘制曲线等功能。 3.上机实验时先调试程序，通过后进行信号处理。 4.对录入的语音数据进行处理，并显示运行结果。 5. 改变滤波带宽，辨别与原始信号的区别。 6.依据曲线对该语音段进行所需要的分析，并且作出结论。 7.改变窗的宽度（帧长），重复上面的分析内容。 五、实验原理及方法 利用双线性变换设计IIR滤波器（巴特沃斯数字低通滤波器的设计），首先要设计出满足指标要求的模拟滤波器的传递函数Ha(s),然后由Ha(s)通过双线性变换可得所要设计的IIR滤波器的系统函数H(z)。如果给定的指标为数字滤波器的指标，则首先要转换成模拟滤波器的技术指标，这里主要是边界频率Wp和Ws 的转换，对ap和as指标不作变化。边界频率的转换关系为∩=2/T tan(w/2)。接着，按照模拟低通滤波器的技术指标根据相应设计公式求出滤波器的阶数N和3dB截止频率∩c ；根据阶数N查巴特沃斯归一化低通滤波器参数表，得到归一化传输函数Ha(p)；最后，将p=s/ ∩c 代入Ha(p)去归一，得到实际的模拟滤波器传输函数Ha(s)。之后，通过双线性变换法转换公式s=2/T((1-1/z)/(1+1/z))得到所要设计的IIR滤波器的系统函数H(z)。
《语音信号处理》实验3-LPC特征提取
华南理工大学《语音信号处理》实验报告 实验名称：LPC特征提取 姓名： 学号： 班级：10级电信5班 日期：2013年5 月24日
1. 实验目的 1、熟练运用MATLAB 软件进行语音信号实验； 2、熟悉短时分析原理、LPC 的原理； 3、学习运用MATLAB 编程进行LPC 的提取； 4、学会利用短时分析原理提取LPC 特征序列。 2. 实验原理 1、LPC 分析基本原理 LPC 分析为线性时不变因果稳定系统V （z ）建立一个全极点模型，并利用均方误差准则，对已知的语音信号s(n)进行模型参数估计。 如果利用P 个取样值来进行预测，则称为P 阶线性预测。假P 个 取样值()()(){ } 1,2,S n S n S n p --- 的加权之和来预测信号当前取样值()S n ，则预测 信号()S n ∧ 为： ()() 1 p k k S n a n k ∧==-∑ (1) 其中加权系数用k a 表示，称为预测系数，则预测误差为: ()()()()() 1 p k k e n s n S n s n a n k ∧ ==-=--∑ (2) 要使预测最佳，则要使短时平均预测误差最小有： ()2 min E e n ε??==?? (3) ()20,(1) k e n k p a ????? =≤≤? (4) 令 ()()(),,i k E s n i S n k φ=--???? (5) 最小的ε可表示成： ()() min 10,00,p k k a k εφφ==-∑ (6) 显然，误差越接近于零，线性预测的准确度在均方误差最小的意义上为最佳，由此可以计算出预测系数。 通过LPC 分析，由若干帧语音可以得到若干组LPC 参数，每组参数形成一个