MATLAB语音信号处理：多窗函数与端点检测的短时分析系统

资 源 简 介

本项目提供基于MATLAB的语音信号短时分析工具，实现多窗函数可视化、语音分帧预处理及加窗操作。支持Hanning、Hamming和Blackman窗函数对比展示，可调节帧长帧移参数，适用于语音信号处理教学与研究。

详 情 说 明

基于多窗函数与端点检测的语音信号短时分析系统

项目介绍

本项目实现了一个完整的语音信号短时分析系统，集成了窗函数可视化、语音分帧、加窗处理、短时特征提取和端点检测等功能。系统采用 MATLAB 开发，适用于语音信号处理的教学演示和基础研究，能够直观展示语音分析的关键技术环节。

功能特性

• 窗函数可视化：在同一坐标系中绘制 Hanning 窗、Hamming 窗和 Blackman 窗的时域波形，便于对比分析
• 语音信号预处理：实现可调节帧长和帧移参数的语音信号分帧处理
• 加窗操作：支持多种窗函数（Hanning、Hamming、Blackman）对语音帧进行加窗处理
• 特征提取：精确计算每帧语音的短时能量和短时过零率特征参数
• 端点检测：基于双门限法结合短时能量和过零率实现准确的语音活动检测

使用方法

1. 准备输入数据：准备单声道 WAV 格式语音文件，建议采样率为 8kHz 或 16kHz
2. 设置分析参数：

- 帧长：典型值 20-30ms（可调节） - 帧移：典型值 10-15ms（可调节） - 选择窗函数类型 - 设置端点检测阈值参数（能量阈值、过零率阈值）

1. 运行分析程序：执行主程序开始语音分析
2. 查看输出结果：

- 图形输出：窗函数对比图、原始语音波形、加窗语音帧、特征曲线、端点检测结果 - 数值输出：短时能量数组、短时过零率数组、语音段起止帧索引

系统要求

• MATLAB R2016b 或更高版本
• 信号处理工具箱（Signal Processing Toolbox）
• 支持 WAV 格式音频文件读取

文件说明

主程序文件整合了系统的核心处理流程，实现了参数初始化、音频数据读取、窗函数生成与显示、语音信号分帧处理、加窗操作执行、短时能量与过零率特征计算、基于双门限法的端点检测算法以及所有分析结果的可视化输出功能，为用户提供完整的语音短时分析解决方案。