本项目旨在MATLAB环境中构建和实现基于Mel刻度(Mel Scale)的滤波器组,这是语音信号处理和音频特征提取领域的一项核心技术。鉴于人耳对不同频率声音的感知灵敏度呈非线性分布(低频区域区分度高,高频区域区分度低),Mel频率标度被提出以拟合这种听觉特性。该项目的功能具体涵盖:1. 实现赫兹(Hz)频率与梅尔(Mel)频率之间的双向转换算法;2. 根据指定的采样率、FFT点数及滤波器数量,在Mel频域内设计等间距的三角窗函数;3. 将上述三角滤波器映射至线性频率轴,生成适应于离散傅里叶变换(DFT)频点的滤波器组矩阵;4. 对输入的音频信号进行分帧加窗和FFT变换,计算其功率谱;5. 将设计好的Mel滤波器组应用于功率谱,提取各个Mel频带的能量值。通过本项目,用户可以直观地分析音频信号在非线性人耳听觉模型下的能量分布,为后续计算梅尔频率倒谱系数(MFCC)或进行语音识别、说话人确认等任务提供高质量的底层特征数据。