基于MATLAB的语音信号预加重与去加重噪声抑制系统
项目介绍
本项目实现了一套基于MATLAB的语音信号预处理系统,专门用于通过预加重和去加重技术抑制环境噪声与电路噪声。系统通过数字滤波器设计提升语音信号高频分量,补偿传输过程中的高频衰减,并在处理后还原原始语音频谱特性,有效提高语音清晰度和可懂度,为语音识别、语音增强等后续应用提供高质量的预处理支持。
功能特性
- 预加重处理:采用一阶高通滤波器提升语音信号高频分量,补偿高频衰减
- 去加重还原:通过相应的一阶低通滤波器恢复原始语音频谱特性
- 多格式支持:支持.wav、.mp3等常见音频格式输入
- 参数可配置:允许用户自定义预加重系数(0.9-0.98)、采样频率和语音帧长
- 可视化分析:提供处理前后的时域波形、频谱图对比显示
- 性能评估:自动计算并展示处理前后的信噪比(SNR)对比分析报告
- 频谱分析:生成频谱特性变化可视化图表,直观展示处理效果
使用方法
- 准备语音文件:将待处理的语音文件放置在项目目录下
- 配置参数:在MATLAB环境中设置预加重系数、采样频率等参数
- 运行系统:执行主程序开始语音信号处理
- 查看结果:系统自动显示处理前后的波形对比、频谱分析和SNR评估报告
- 结果保存:处理后的语音信号和分析图表可保存至指定目录
系统要求
- MATLAB版本:R2018a或更高版本
- 必要工具箱:Signal Processing Toolbox, Audio Toolbox
- 操作系统:Windows 10/11, macOS 10.14+, Linux Ubuntu 16.04+
- 内存要求:至少4GB RAM(推荐8GB以上)
- 存储空间:至少1GB可用空间
文件说明
主程序文件集成了系统的核心处理流程,实现了语音信号的完整预处理功能。主要包括音频文件的读取与解析、预加重滤波器的设计与应用、去加重处理的执行、信号频谱特性的分析计算,以及处理结果的可视化展示。该文件还负责生成信噪比评估报告,并协调各功能模块之间的数据传递与流程控制。