MATLAB实现基于多脉冲激励编码与长时预测的WAV音频合成系统

资 源 简 介

本项目提供完整的音频编码与合成MATLAB解决方案，支持WAV文件读取预处理、多脉冲激励编码分析和长时预测合成，适用于语音信号处理与音频压缩研究。

详 情 说 明

基于多脉冲激励编码与长时预测的WAV音频合成系统

项目介绍

本项目实现了一个完整的音频编码与合成处理系统，核心采用多脉冲激励编码(MPE) 与长时预测(LTP) 技术，结合线性预测编码(LPC)分析，实现对WAV音频文件的高效参数编码与高质量合成重建。系统能够提取音频信号的关键特征参数，并基于这些参数重新合成音频，同时提供客观质量评估指标，适用于语音编码、音频合成等研究与应用场景。

功能特性

• 完整的音频处理流程：支持从WAV文件读取、预处理到参数编码、音频合成的全流程处理
• 先进的编码算法：采用多脉冲激励编码技术，有效表征语音信号的激励特性
• 周期性特征建模：通过长时预测算法准确捕捉语音信号的基音周期信息
• 灵活的参数配置：可调节脉冲数量、帧长、LPC预测阶数等关键编码参数
• 全面的质量评估：提供信噪比(SNR)、分段信噪比(SEGSNR)等客观质量指标
• 结果可视化：生成原始信号与合成信号的时域/频域对比分析图
• 参数保存：输出编码过程中的脉冲位置、幅度、LPC系数等关键参数

使用方法

基本运行

设置输入音频文件路径和参数配置后，执行主程序即可完成整个编码合成流程。

参数调整

可通过修改配置参数来优化编码效果：

• 脉冲数量：控制每帧的激励脉冲数，影响合成音质
• 帧长：设置分析帧的长度（通常20-30ms）
• LPC阶数：线性预测分析的阶数（通常10-16阶）
• 长时预测延迟范围：基音周期搜索范围

输出结果

程序运行后将生成：

• 合成音频文件（WAV格式）
• 编码参数文件（文本格式）
• 质量评估报告
• 信号对比图（时域波形、频谱图）

系统要求

软件环境

• MATLAB R2018b或更高版本
• 信号处理工具箱
• 音频处理工具箱

硬件要求

• 内存：至少4GB RAM
• 存储空间：100MB可用空间
• 支持音频输入/输出设备

文件说明

主程序文件实现了系统的核心处理流程，主要包括：音频文件的读取与预处理操作，多脉冲激励编码的参数分析功能，长时预测算法的周期性建模能力，基于提取参数的音频合成过程，重构音频的输出与保存操作，以及合成质量的可视化对比与客观评估功能。该文件整合了所有关键技术模块，提供了完整的编码合成解决方案。