基于MATLAB的语音信号预处理系统：预加重与去加重滤波模块

资 源 简 介

本项目利用MATLAB实现语音信号增强，通过预加重处理补偿高频分量、提升信噪比，再经去加重模块恢复频谱特性，有效抑制低频噪声，保持语音原始特征。

详 情 说 明

基于滤波处理的语音信号增强系统（预加重与去加重模块）

项目介绍

本项目实现了一套用于语音信号前期预处理的增强系统，核心功能为预加重与去加重滤波处理。预加重模块通过一阶高通滤波器有效补偿语音信号中被抑制的高频分量，提升高频段的信噪比；去加重模块则采用对应的一阶低通滤波器对处理后的信号进行频谱恢复，保持原始语音的整体特性。系统能够显著抑制低频噪声干扰，提高语音清晰度与可懂度，为语音识别、压缩编码及进一步分析提供高质量的输入数据。

功能特性

• 预加重处理：采用一阶高通滤波器设计，可调节预加重系数（0.9-0.99），显著增强语音高频分量。
• 去加重处理：采用对应的一阶低通滤波器，对预加重信号进行频谱平衡恢复。
• 多格式输入支持：支持.wav、.mp3等常见音频格式的原始语音信号输入。
• 可视化分析：提供处理前后的时域波形图与频谱图对比展示。
• 量化评估：输出关键性能指标，包括信噪比改善值、频谱平坦度等量化分析报告。
• 结果导出：可保存预处理后的音频文件（.wav格式）供后续使用。

使用方法

1. 准备输入：将待处理的语音文件置于指定路径，确认文件格式为支持的音频类型。
2. 参数设置：根据语音特性与需求，设置信号采样率（如8000Hz、16000Hz）、预加重系数（默认0.97）及对应的去加重系数。
3. 执行处理：运行主程序，系统将自动完成预加重、去加重处理及分析流程。
4. 结果查看：在图形界面查看生成的时频分析图与对比报告，性能指标将同步显示。
5. 输出保存：可选择将处理后的音频保存为.wav文件，所有分析图表支持导出功能。

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• 运行环境：MATLAB R2018a或更高版本
• 必要工具箱：Signal Processing Toolbox

文件说明

主程序文件集成了系统的核心处理流程与控制逻辑，主要实现了语音信号的读取与参数配置、预加重滤波器与去加重滤波器的设计与应用、时域与频域的可视化分析、处理效果的定量评估与指标计算，以及增强后语音信号的成果导出功能。