加窗函数

资 源 简 介

加窗函数

详 情 说 明

在语音信号处理中，加窗函数是一个非常重要的步骤，尤其在将连续的语音信号分割为离散帧时起着关键作用。语音信号本质上是非平稳信号，其特性随时间变化，但短时间内可以近似为平稳信号。因此我们需要对语音信号进行分帧处理，而加窗就是分帧过程中不可或缺的环节。

分帧处理的基本思路是将连续的语音信号分割成若干个短时片段，每个片段称为一帧。通常每帧的长度在20-40ms之间，帧与帧之间会有部分重叠，约占总帧长的1/3到1/2。这样处理的原因在于语音信号在短时间内变化相对平稳，同时重叠可以避免帧边缘信息丢失。

加窗函数的作用主要体现在三个方面：首先可以减小帧边缘的不连续性，因为直接截断信号会导致频谱泄露；其次能突出帧中心附近的信号特征；最后可以抑制帧边缘的信号分量。常用的窗函数包括矩形窗、汉明窗和汉宁窗等，它们各有特点，适用于不同场景。

在实际应用中，加窗和分帧通常是配合使用的。先对语音信号进行分帧，然后对每一帧应用窗函数。这样处理后的语音帧更适合进行后续的频谱分析、特征提取等处理，为语音识别、语音增强等应用打下良好基础。