哈工程语音信号处理红宝书
第一章语音信号处理的基础知识
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二. 语音信号的数字处理方法
1 语音信号的特点—短时平稳性 2 短时时域处理方法—短时能量、短时平均过零 率以及短时自相关函数计算 3 短时频域分析—短时傅立叶分析 4 线性预测技术—本质上属于时域分析方法，但其 结果可以是频域参数 5 倒谱和同态分析、矢量量化和隐马尔可夫模型
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语音信号的特点—短时平稳性
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声音: 语音和非语音 语音是语言的声学表现，是人类交流信息最自 然、最有效、最方便的手段，是人类进行思维 的依托。 人的言语过程
想说 说出 传输 语音编码 接收 理解
语音合成
语音识别 说话人识别
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语音信息的重要性
其它信息 20% 图像信息 语音信息 其它信息
语音信息 20%
图像信息 60%
人类从大自然获取信息的分布图
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二.语音文件格式之WAV格式
WAVE文件是由若干个Chunk组成的。按照在文件中的出 现位置包括：RIFF WAVE Chunk, Format Chunk, Fact Chunk( 可选), Data Chunk。每个chunk由“辨别码”、“数据大小” 及“数据”所组成。 每个Chunk有各自的ID，位于Chunk最开始位置作为标示，而 且均为4个字节。并且紧跟在ID后面的是Chunk大小(去除ID和 Size所占的字节数后剩下的其他字节目),4个字节表示
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④wav数据bit位置安排方式
Data Chunk是真正保存wav数据的地方，以'data'作为该 Chunk的标示。然后是数据的大小。紧接着就是wav数据。根据 Format Chunk中的声道数以及采样bit数，wav数据的bit位置可以分 成以下几种形式：
哈工程DSP专业课课件第三章
状态寄存器决定处理器工作 方式、寻址指针以及显示不 同的处理器状态和算术逻辑
结果。
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C2XX器件程序控制的特点 及其处理过程 （3.6节~3.10节）
涉及到对一个或多个指令 块执行顺序的控制，通常， 程序流是顺序的，C2XX在 连续的程序存储器地址执 行指令操作。然而，有时 一个程序必须转移到一个 非顺序的地址，最后在该 新的地址单元顺序地执行 指令。为此，C2XX支持转 移、调用、返回、重复和
移位器相连。经过移位器处理，乘积可以从PREG进入
CALU(或数据存储器通过SPH和SPL指令)。
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3.3.2 乘积定标移位器
乘积定标移位器(乘积移位器)用于乘积寄存器 (PREG)值的定标。
输入
移位器有一个32-bit的输入，
PREG的输出 它与PREG的输出相连
输出
CALU的输入
输入移位器将该16位数据左移0~16位，然后 向CALU送入32位的结果。
在左移期间，移位器中未使用的LSB被零填充， 而移位器中的MSB则被零或扩展符填充。
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移位位数 输入移位器可以将一个16-bit数据左移0~16位。
移位大小(或移位位数)可从以下方式获得：
在指令字中嵌入一个常数 在指令字中设置移位位数，允许执行特定 的数据定标或校准操作。
SXM=l
输入移位器的输出具有符号扩展。
图2-3为当SXM=0时，输入数
图2-4为当SXM=l时，同样的
据被左移8位的情况。送入
移位情况。在移位期间，数据
CALU的数据的MSB位被零填
具有符பைடு நூலகம்扩展。
充
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哈尔滨工程大学硕士参考书目
哈尔滨工程大学2010年硕士研究生招生参考书目院系考试科目参考用书第一作者出版单位备注（初试、复试、加试）001 船舶力学流体力学张亮哈尔滨工程大学出版社初试船舶结构力学陈铁云上海交通大学出版社001 流体力学1 流体力学张亮哈尔滨工程大学出版社初试001 水力学水力学赵振兴河海大学出版社初试001 船舶设计原理船舶设计教程程斌上海交通大学出版社复试001 船舶原理船舶原理盛振邦上海交通大学出版社复试001 水动力学船舶流体动力学纽曼人民交通出版社复试001 土力学土力学卢廷浩河海大学出版社复试土力学杨进良中国水利水电出版社001 结构力学结构力学李家宝高等教育出版社复试001 工程力学流体力学张亮哈尔滨工程大学出版社复试001 结构力学李家宝高等教育出版社001 材料力学材料力学ⅠⅡ刘鸿文高等教学育出版社（4版）加试001 理论力学理论力学哈尔滨工业大学出版加试001 机械原理机械原理第七版郑文纬高等教育出版社加试001 机械零件机械设计第七版濮良贵高等教育出版社加试002 材料力学《材料力学》第四版刘鸿文高等教育出版社 2004 初试002 结构力学结构力学I 龙驭球高等教育出版社 2006 初试002 流体力学2 《工程流体力学》（第三版）孔珑中国电力出版社2007 初试002 传热学《传热学》（第四版）杨世铭陶文铨高等教育出版社 2006 复试002 理论力学理论力学哈工大编写高等教育出版社 2004 复试002 弹性力学弹性力学徐芝纶高等教育出版社 2005 复试002 钢结构钢结构设计陈树华华中科技大学出版社 2008 复试002 钢筋混凝土混凝土及砌体结构哈尔滨工业大学等院校合编中国建筑工业出版社2002复试002 飞行器结构力学飞行器结构力学梁立孚宇航出版社2003 复试002 振动理论机械振动结构动力分析季文美商大中科学出版社哈工程出版社加试002 有限元法有限单元法教程王焕定哈工大出版社加试002 测试技术热工参数测量与处理吕崇德清华大学出版社2001 加试002 热质交换原理《热质交换原理与设备》（第二版）连之伟中国建筑工业出版社2007 加试002 房屋建筑学房屋建筑学房屋建筑学崔艳秋同济大学等合编中国电力出版社 2005中国建筑工业出版社2005加试002 施工组织与施工技术土木工程施工重庆大学等合编中国建筑工业出版社2003加试003 工程热力学《工程热力学》沈维道高等教育出版社初试003 热工基础《热工基础与应用》傅秦生机械工业出版社初试003 传热学《传热学》（第四版）杨世铭、陶文铨高等教育出版社复试003 内燃机原理《内燃机原理》刘永长华中科技大学出版社复试003 燃气轮机原理《船舶燃气轮机装置原理与设计》刘光宇哈尔滨船舶工程学院出版社复试003 动力装置概论《船舶动力装置概论》张志华哈尔滨工程大学出版社复试003 机械振动噪声学《机械振动噪声学》赵玫科学出版社加试003 自动控制原理《自动控制原理》李友善国防工业出版社加试004 自动控制原理《自动控制原理》胡寿松科学出版社初试004 微机原理及应用《微型计算机原理及应用》吕淑萍哈尔滨工程大学出版社复试004 工程数学《工程数学复变函数》西安交通大学高等数学教研室编高等教育出版社加试004 工程数学《工程数学线性代数》同济大学数学教研室编高等教育出版社加试004 电路基础《电路基础》姜钧仁等著哈尔滨工程出版社加试004 电力电子技术《电力电子变流技术》（第3版）黄俊王兆安编机械工业出版社复试004 普通生物学《普通生物学》陈阅增著高等教育出版社复试004 普通生物学《生命科学导论》北京大学生命科学学院高等教育出版社复试005 数字电路数字电子技术基础（第五版）阎石高等教育出版社初试、复试005 模拟电路模拟电子技术基础童诗白高等教育出版社复试005 普通物理普通物理程守洙高等教育出版社初试、复试、加试005 振动与声基础声学理论基础何祚镛国防工业出版社初试005 微机原理微型计算机系统原理及应用（第四版）周明德清华大学出版社加试005 信号与系统信号与系统信号与系统（第二版）信号与系统OPPENHEIM乐正友著西安交通大学出版社清华大学出版社初试、加试005 数学物理方法数学物理方法梁昆淼著清华大学出版社复试006 数据库原理数据库系统概论（第四版）萨师煊高等教育出版社复试006 计算机系统结构计算机系统结构（第四版）李学干西安电子科技大学出版社复试006 离散数学离散数学屈婉玲高等教育出版社复试006 C程序设计C程序设计谭浩强清华大学出版社加试006 数字逻辑数字逻辑吴继娟哈尔滨工程大学出版社加试007 机械原理《机械原理》（第7版）郑文纬高等教育出版社初试007 设计史论《工业设计史》何人可高等教育出版社初试007 专业设计综合《工业设计理念与方法》张宪荣北京理工大学出版社初试《产品设计效果图技法》清水吉治北京理工大学出版社初试007 机械设计机械设计杨恩霞哈尔滨工程大学出版社复试007 机械设计机械设计濮良贵高等教育出版社复试007 设计方法学工业设计方法学简召全北京理工大学出版社复试007 机械制造工艺学机械制造工艺学赵长发哈尔滨工程大学出版社加试007 机械制造工艺学机械制造工艺学王先逵清华大学出版社加试007 数控技术数控技术黄国权哈尔滨工程大学出版社加试007 数控技术数控技术王永章高等教育出版社加试007 人机工程学人机工程学丁玉兰北京理工大学出版社加试007 设计心理学设计心理学李彬彬中国轻工业出版社加试007 设计心理学消费行为学著L.G.希夫曼华东师范大学出版社加试008 电子电路1、《模拟电子技术基础》（第四版）2、《数字电子技术基础》（第四版）童诗白阎石高等教育出版社高等教育出版社初试008 信号与系统《信号与系统》（第二版）郑君里高等教育出版社复试008 通信原理《通信原理》（第四版）樊昌信国防工业出版社复试008 微机原理《微型计算机技术及应用》（第二版）戴梅萼清华大学出版社加试008 数字信号处理《数字信号处理教程》程佩清清华大学出版社加试009 管理学管理学概论李柏洲哈尔滨工程大学出版社初试009 经济学现代西方经济学原理刘厚俊南京大学出版社初试009 经济学原理现代西方经济学原理刘厚俊南京大学出版社初试009 金融市场学金融市场学何国华武汉大学出版社复试、加试009 货币银行学货币银行学艾洪德东北财经大学出版社加试009 产业经济学产业经济学教程产业经济学杨公仆苏东水上海财经大学出版社高等教育出版社复试、加试009 工业经济管理新编工业经济管理学李柏洲哈尔滨工程大学出版社加试009 国际贸易学国际贸易学国际贸易学赵春明黄鲁成石油工业出版社清华大学出版社复试、加试009 国际经济学国际经济学国际经济学陈伟佟家栋哈尔滨工程大学出版社南开大学出版社加试009 运筹学《运筹学基础及应用》胡运权哈尔滨工业大学出版社复试、加试009 计量经济学《计量经济学》《计量经济学—方法和应用》范德成李子奈哈尔滨工程大学出版社清华大学出版社加试009 技术经济学《工业技术经济学》（第3版）《工程经济学》傅家骥黄瑜祥清华大学出版社同济大学出版社复试009 企业战略管理《企业战略管理》刘冀生清华大学出版社加试009 教育管理学《教育管理学教程》周强哈尔滨工程大学出版社复试、加试009 行政管理学《行政管理学理论与实践》王宏彬吉林文史出版社加试009 公共政策学《公共政策行为》王传宏中国国际广播出版社加试009 管理学管理学概论李柏洲哈尔滨工程大学出版社MBA复试010 材料科学基础材料科学基础赵品哈尔滨工业大学初试010 材料物理学材料物理王国梅武汉理工大学出版社复试010 热加工原理材料加工原理徐洲科学出版社复试010 力学性能工程材料力学性能刘瑞堂哈尔滨工业大学加试010 测试技术材料近代分析测试方法常铁军哈尔滨工业大学加试010 物理化学物理化学(上、下册，第四版) 天津大学物理化学教研室编高等教育出版社初试010 水污染控制工程水污染控制工程(下册，第二版)高廷耀高等教育出版社初试010 无机化学无机化学(第三版) 天津大学无机化学教研室编高等教育出版社复试010 有机化学有机化学（第三版）高鸿宾高等教育出版社加试010 分析化学分析化学（第五版）华东理工大学化学系高等教育出版社加试011 普通物理《物理学教程马文蔚高教出版社初试011 数学分析《数学分析》（第三版）复旦大学数学系高等教育出版社初试011 高等代数《高等代数》（第三版）北京大学数学系高等教育出版社初试011 光学《光学》赵凯华、钟锡华北京大学出版社初试、复试011 光学《光学教程》姚启钧高等教育出版社初试、复试011 光学《工程光学》郁道银等机械工业出版社初试、复试011 普通物理实验《大学物理实验》康崇哈尔滨工程大学出版社同等学力加试011 微机原理《微型计算机技术及应用》戴梅萼等清华大学出版社同等学力加试011 电动力学《电动力学》郭硕鸿高等教育出版社复试011 常微分方程《常微分方程》王高雄等高等教育出版社复试011 空间解析几何《空间解析几何》黄宣国著复旦大学出版社复试011 实变函数《简明实变函数》杨海欧著哈尔滨工程大学出版社复试011 概率论《概率论》复旦大学高等教育出版社同等学力加试011 复变函数《复变函数》余家荣著高等教育出版社同等学力加试012 俄语（二外）《新编俄语教程》（修订本）1-2册渚同英上海外语教育出版社初试012 日语（二外）《标准日本语》初级、中级中日合编人民教育出版社初试012 德语（二外）《新编大学德语》1-3册朱建华外语教学与研究出版社初试012 法语（二外）《新大学法语》1-3册李志清高等教育出版社初试012 基础英语本科目为英语水平测试，故无参考书目，考生可参考考试大纲进行复习。
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。
哈工程水声培养方案
哈工程水声培养方案一、前言水声工程是指通过水声传播技术在水下进行通信、探测、定位等工作。
现代水声工程在军事、海洋资源勘探、海底地质探测等领域有着广泛的应用。
哈工程作为国内一流的工科院校，在水声工程领域拥有很强的技术实力和科研实力。
水声培养方案的制定对于培养学生的水声工程专业能力，提高学生在水声工程领域的竞争力具有重要意义。
二、水声工程课程设置1.水声理论水声理论是水声工程专业的核心课程，主要内容包括水声波的传播、水声信号的特性、水声信号处理、水声传感器等方面的基本原理和技术。
学生要通过水声理论课程的学习，掌握水声工程的基本理论知识，为后续的专业课程学习打下基础。
2.水声信号处理水声信号处理是水声工程中的重要课程，主要内容包括水声信号的采集、处理、识别和分析等技术。
学生要通过水声信号处理课程的学习，掌握水声信号处理的基本原理和技术方法，具备水声信号处理方面的专业能力。
3.水声传感器水声传感器是水声工程中的关键技术，主要内容包括水声传感器的种类、原理、设计和应用等方面的知识。
学生要通过水声传感器课程的学习，掌握水声传感器的基本原理和设计方法，具备水声传感器方面的专业能力。
4.水声通信水声通信是水声工程中的重要应用领域，主要内容包括水声通信的原理、技术、系统设计和应用等方面的知识。
学生要通过水声通信课程的学习，掌握水声通信的基本理论和技术方法，具备水声通信方面的专业能力。
5.水声工程实践水声工程实践是水声工程专业的重要环节，主要内容包括水声工程的实际应用、工程项目的规划和实施等方面的实践能力培养。
学生要通过水声工程实践课程的学习，掌握水声工程实践的基本方法和技术，具备水声工程实践方面的专业能力。
三、水声工程实验室建设1.实验室设施水声工程实验室应该配置有先进的水声信号采集系统、水声信号处理系统、水声传感器测试设备、水声通信系统等实验设备。
实验室设施应该具备实际工程项目需要的水声数据采集、处理、传输和应用的能力。
语音信号处理综述
语音信号处理课程综述课程名称语音信号处理任课教师班级姓名学号日期前言语音识别技术是2000年至2010年间信息技术领域十大重要的科技发展技术之一。
它是一门交叉学科，正逐步成为信息技术中人机接口的关键技术。
语音识别技术与语音合成技术结合使人们能够甩掉键盘，通过语音命令进行操作。
语音技术的应用已经成为一个具有竞争性的新兴高技术产业。
本书（《语音信号处理》（第二版））介绍了语音信号处理的基础、原理、方法和应用，以及该学科领域近年来取得的一些新的研究成果和技术。
全书共分十二章，内容包括：绪论、语音信号处理的基础知识、语音信号的分析技术、语音信号的矢量量化、隐马尔可夫模型技术、神经网络在语音信号处理中的应用、语音编码、语音合成、语音识别、说话人识别和语种辨识技术、语音信号的情感信息处理技术、语音增强技术。
它是在多门学科基础上发展起来的综合性技术，涉及到语音学、语言学、生理学及认知科学、数字信号处理、模式识别和人工智能等许多学科领域。
同时语音信号处理也是目前发展最为迅速的信息科学技术之一，其研究涉及一系列前沿课题。
因此本书的宗旨是在介绍语音信号处理的基础、原理、方法和应用的同时，向学生介绍该学科领域近年来取得的一些新成果、新进展及新技术，例如，语音信号中的情感信息处理、语种辨识技术、实环境下语音信号处理技术等。
与机器进行语音交流，让机器明白你说什么，这是人们长期以来梦寐以求的事情。
语音识别技术就是让机器通过识别和理解过程把语音信号转变为相应的文本或命令的高技术。
语音识别是一门交叉学科。
近二十年来，语音识别技术取得显著进步，开始从实验室走向市场。
人们预计，未来10年内，语音识别技术将进入工业、家电、通信、汽车电子、医疗、家庭服务、消费电子产品等各个领域。
与机器进行语音交流，让机器明白你说什么，这是人们长期以来梦寐以求的事情。
语音识别技术就是让机器通过识别和理解过程把语音信号转变为相应的文本或命令的高技术。
语音识别是一门交叉学科。
哈工程DSP专业课课件第三章
在应用实例一中，我们将介绍如何使用数字信号处理算法对信号进行处理。具体来说，我们将实现一个简单的滤 波器，该滤波器可以对信号进行低通滤波、高通滤波和带通滤波等操作。通过这个实例，我们将深入了解数字信 号处理算法的实现原理和应用方法。
应用实例二：数字滤波器设计
总结词
数字滤波器是数字信号处理中的重要组成部分，它可以有效地滤除信号中的噪声和干扰，提高信号的 清晰度和可靠性。
习题三解答
01
总结词：系统设计
02
总结：这道习题要求设计一个简单的 数字信号处理系统，包括信号的采集 、处理和输出。
03
详细描述：首先，需要确定系统的目 标和功能，选择合适的数字信号处理 器和相关硬件。然后，设计系统的数 据流和指令流，以及系统的控制流程 。在系统设计过程中，需要考虑系统 的实时性能、可靠性和可扩展性。最 后，需要对系统进行测试和验证，确 保其满足设计要求。
THANKS
感谢观看
习题二解答
01
总结词：算法实现
02
总结：这道习题要求实现一个简单的数字信号处理算法，如 离散傅里叶变换（DFT）或其快速算法（FFT）。
03
详细描述：首先，需要理解算法的基本原理和数学公式。然后， 根据算法原理，使用编程语言实现算法。在实现过程中，需要注 意算法的效率和精度，并尽可能优化算法性能。最后，需要对算 法进行测试和验证，确保其正确性和可靠性。
详细描述
在应用实例二中，我们将介绍如何设计数字滤波器。具体来说，我们将设计一个简单的低通滤波器和 一个带通滤波器。通过这个实例，我们将深入了解数字滤波器的设计原理和应用方法，并掌握如何根 据实际需求选择合适的滤波器类型和参数。
应用实例三：数字信号处理系统实现
语音信号处理第3版——第1讲
1980年代，学术界才知道Vintsyuk 当初的工作； 而DTW已广为人知
第1章 绪论
1.2 语音识别发展概况
1970年代末，基于矢量量化码本生成的LBG算法被 提出，矢量量化技术广泛应用于语音识别、语音编 码和说话人识别中 LBG算法通过训练矢量集和一定的
第1章 绪论
1.1 概述
1939年，H.Dudley研制成功第一个声码器
打破了以前的“波 形原则”，提出了一 种全新的语音通信技 术，即提取参数加以 传输，在收端重新合 成语音。 其后，产生“语音 参数模型”的思想 Dudley’s VODER
理技术获得了长足的进步，计算机模拟实验取代了硬 件研制的传统做法。各种突破性的思想不断涌现
第1章 绪论
1.2 语音识别发展概况
1960年，Denes等人用计算机实现自动语音识别， 引入了时间归正算法改进匹配性能
1970年代起，人工智能技术开始引入到语音识别 中。美国国防部ARPA组织了有CMU等五个单位参加 的一项大规模语音识别和理解研究计划
主要软件及工具箱
MatLab, Cool Editor, Visual Studio 2008/2010 Voice Box, HTK, Speech SDK等工具箱
主要研究机构
国外：卡耐基梅隆大学，剑桥大学，爱丁堡大学，谢菲尔 德大学，华盛顿大学，加州大学，哥伦比亚大学，麻省理工 学院，帝国理工学院，IBM，微软、Nuance等
伊莱沙·格雷
亚历山大·格拉汉姆·贝尔
Antonio Meucci Elisha Gray Alexander Graham Bell
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