基于MATLAB的语音信号分帧处理系统

资 源 简 介

本项目使用MATLAB开发语音信号处理系统，支持多种音频格式读取，实现预加重、去噪等预处理功能，并采用重叠分帧技术将语音分割为短帧。系统结构完整，为后续语音分析提供基础。

详 情 说 明

基于MATLAB的语音信号分帧处理系统

项目介绍

本项目实现了一个完整的语音信号分帧处理系统，主要用于对连续语音信号进行分析与处理。通过将语音信号分割为短时段帧，系统能够为后续的特征提取和语音识别等任务提供基础。该项目采用重叠分帧技术，确保帧与帧之间信息的连续性，并提供了灵活的参数配置以适应不同应用场景的需求。

功能特性

• 多格式语音读取：支持读取WAV、MP3等常见音频格式文件。
• 灵活采样支持：可处理不同采样率（8kHz、16kHz、44.1kHz等）及单声道/立体声的音频数据。
• 信号预处理：包含预加重（高频增强）和归一化等预处理功能，以提高信号质量。
• 可调分帧参数：用户可自定义帧长（通常20-40ms）和帧移（通常10-20ms），采用重叠窗口技术进行分帧。
• 结果输出与可视化：

- 输出分帧后的语音数据矩阵（每列为一帧）及帧边界时间标记。 - 绘制带帧边界标注的时域波形图。 - 生成帧能量分布图。 - 提供分帧参数统计报告，包括帧数、帧时长、重叠率等信息。

使用方法

1. 运行主程序文件。
2. 按照提示选择或输入音频文件路径。
3. 根据需要设置帧长、帧移等参数（或使用默认值）。
4. 程序将自动进行预处理、分帧计算，并显示可视化结果与统计报告。
5. 结果数据可保存至工作区或指定文件。

系统要求

• 平台：MATLAB R2018a 或更高版本。
• 依赖工具箱：Signal Processing Toolbox（用于音频读取及信号处理函数）。

文件说明

主程序文件集中实现了系统的核心处理流程，主要包含以下能力：完成语音文件的读取与参数解析，对原始信号执行预加重和归一化等预处理操作，根据用户设定的帧长与帧移参数将信号切割为短时帧，计算并生成帧能量、时间标记等关键信息，最终将分帧结果、统计报告以及包含帧边界标注的时域波形图、能量分布图等多种可视化图形输出展示。