基于MATLAB的语音信号过零率分析与预处理系统

资 源 简 介

本项目利用MATLAB实现语音信号的过零率分析，通过检测信号在时域上的过零点变化，有效识别语音段与非语音段。系统支持音频文件读取、阈值设定与端点检测，适用于语音预处理和噪声过滤场景，提升语音分析的准确性。

详 情 说 明

基于过零率检测的语音信号预处理分析系统

项目介绍

本项目通过MATLAB实现语音信号的过零率分析，用于语音预处理阶段。系统能够读取音频文件，计算语音信号在时域上的过零率，并根据设定的阈值判断语音段与非语音段（如静音或噪声）。过零率分析可用于端点检测、语音活动检测等场景，帮助分离有效语音部分，提升后续语音处理的准确性。

功能特性

• 语音信号读取与预处理：支持.wav、.mp3等常见音频格式，具备去噪、归一化等预处理功能
• 时域过零率计算：基于信号穿过零点的次数进行精确计算
• 动态阈值设定：支持自适应或手动设定过零率阈值
• 语音分段判定：自动识别语音段与非语音段（静音/噪声）
• 多参数配置：可自定义帧长（默认20ms）、帧移（默认10ms）等分析参数
• 可视化输出：提供过零率曲线图和语音分段标记结果

使用方法

基本使用

1. 将音频文件放置在指定目录
2. 运行主程序文件
3. 根据提示选择音频文件并设置参数
4. 查看分析结果和输出数据

参数配置

• 帧长：建议设置为20-30ms，默认20ms
• 帧移：建议设置为帧长的50%，默认10ms
• 过零率阈值：可选用自适应计算或手动设定具体数值

输出结果

• 过零率随时间变化的曲线图
• 语音/非语音分段标记结果（图示或时间区间列表）
• 各帧过零率数值（矩阵或表格形式）
• 检测到的语音段起止时间点

系统要求

• MATLAB版本：R2018a或更高版本
• 必要工具箱：Signal Processing Toolbox
• 操作系统：Windows/Linux/macOS均可运行
• 内存建议：至少4GB RAM（处理长音频时建议8GB以上）

文件说明

主程序文件整合了系统的核心处理流程，包括音频数据的读取与预处理、信号分帧处理、过零率的计算与分析、阈值判定逻辑的实现、语音活动检测的执行以及最终结果的可视化展示与数据输出功能。该文件通过模块化的设计将各个处理环节有机衔接，为用户提供完整的语音信号分析解决方案。