MATLAB语音信号处理：短时能量与过零率分析系统

资 源 简 介

本项目基于MATLAB实现语音信号的短时能量与过零率分析，支持WAV文件读取、预处理与特征提取，适用于语音合成、浊音/清音识别及信号强度分析。

详 情 说 明

基于短时能量与短时过零率的语音合成与分析系统

项目介绍

本项目是一个基于MATLAB的语音信号处理工具集，专注于语音信号的合成与分析。通过计算短时能量和短时过零率这两个关键特征参数，系统能够有效分析语音信号的时域特性，实现语音活动检测、端点识别以及基础语音合成功能。该项目适用于语音处理教学、基础研究及简单语音应用开发场景。

功能特性

• 多格式音频支持：可直接读取WAV等常见音频格式，自动处理立体声信号
• 智能预处理：包含信号归一化、自动单声道转换等预处理流程
• 双特征分析：同步计算短时能量（反映信号强度）和短时过零率（评估频率变化）
• 精确分段标注：结合能量与过零率阈值，自动识别浊音段、清音段和静音段
• 可视化分析：提供特征序列的图形化展示，支持分析结果对比查看
• 语音合成输出：可根据分析特征重构或生成修改后的语音文件

使用方法

1. 准备音频文件：将待分析的WAV格式文件置于项目数据目录
2. 参数设置：在配置区调整窗函数类型、帧长、帧移等分析参数
3. 运行分析：执行主程序，系统将自动完成读取、分析和结果输出
4. 结果查看：在图形窗口查看能量/过零率曲线及分段标注结果
5. 导出结果：可选择保存特征数据或合成语音文件

系统要求

• 软件环境：MATLAB R2018a或更高版本
• 必要工具箱：Signal Processing Toolbox
• 内存建议：至少2GB可用内存（处理长音频时需更多）
• 磁盘空间：100MB以上可用空间用于存储临时文件和结果

文件说明

主程序集成了系统的核心处理流程，具备完整的语音信号处理能力。其主要功能包括：协调整个分析流程的调度执行，实现音频数据的读取与预处理操作，完成基于加窗分帧技术的信号帧划分，计算每帧信号的短时能量与过零率特征参数，根据预设阈值进行语音段落的自动分类标注，生成特征分析的可视化图表，以及提供语音信号的合成重构功能。