基于小波分析的语音信号去噪与重构系统
项目介绍
本项目实现了一套完整的语音信号去噪与重构系统,核心是基于小波变换的多分辨率分析方法。系统能够对输入的语音信号进行分解、噪声抑制和高质量重构,通过阈值去噪算法有效消除背景噪声干扰,并提供全面的测试验证功能,包括时域波形对比、频谱分析和听觉效果评估。
功能特性
- 多分辨率分析:采用小波变换对语音信号进行多尺度分解
- 灵活参数配置:支持自定义小波基类型、分解层数、阈值参数等
- 双重阈值处理:提供硬阈值和软阈值两种去噪算法选择
- 全面可视化分析:生成原始信号与去噪信号的时域波形对比图、频谱特征对比图
- 客观质量评估:计算信噪比改善指标(SNR提升数值)
- 主观听觉测试:集成音频播放对比功能,支持听觉效果直接评估
- 标准格式支持:支持.wav格式语音文件的输入和输出
使用方法
- 准备输入文件:准备需要去噪的.wav格式语音文件
- 参数设置:
- 设置采样率(默认44100Hz)
- 选择小波基类型(如db4、sym8等)
- 设定去噪阈值和处理方式(硬阈值/软阈值)
- 配置分解层数(推荐4-8层)
- 执行去噪处理:运行主程序进行信号分解、去噪和重构
- 查看结果:
- 获取去噪后的.wav文件
- 分析生成的时域和频域对比图
- 查看信噪比改善指标
- 使用音频播放功能进行听觉对比
系统要求
- MATLAB R2018a或更高版本
- 信号处理工具箱(Signal Processing Toolbox)
- 音频处理基础组件
- 至少4GB内存(处理长语音文件时建议8GB以上)
文件说明
主程序文件承载了系统的核心处理流程,实现了语音信号的完整处理链路,包括文件读取与参数初始化、小波分解与多尺度分析、噪声阈值处理与信号净化、小波重构与信号恢复、结果可视化与质量评估、去噪音频生成与输出等关键功能模块。该文件整合了所有算法组件,为用户提供一站式的语音去噪解决方案。