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第1章 MATLAB基础教程1

1.1 MATLAB简介1

1.1.1 功能和特点1

1.1.2 通用操作界面窗口1

1.1.3 文件格式3

1.2 MATLAB数值计算3

1.2.1 数据类型3

1.2.2 变量4

1.2.3 矩阵和数组4

1.2.4 字符串6

1.2.5 数学函数6

1.2.6 关系逻辑7

1.3 MATLAB绘图功能7

1.3.1 二维曲线的绘制7

1.3.2 MATLAB的三维图形绘制12

1.3.3 立体图形与图轴的控制13

1.4 MATLAB的特殊图形绘制13

1.4.1 条形图13

1.4.2 直方图13

1.4.3 饼图14

1.4.4 对数坐标和极坐标图14

1.4.5 对话框14

1.4.6 句柄图形15

1.5 MATLAB程序设计15

1.5.1 M文件15

1.5.2 程序流程控制16

1.5.3 函数调用和参数传递18

1.6 MATLAB设计实例——FFT频谱分析19

1.6.1 FFT基础19

1.6.2 基于FFT的信号频谱分析19

第2章 语音信号处理基础实验24

2.1 语音采集与读写实验24

2.1.1 实验目的24

2.1.2 实验原理24

2.1.3 实验步骤及要求28

2.1.4 思考题29

2.1.5 参考例程29

2.2 语音编辑实验30

2.2.1 实验目的30

2.2.2 实验原理30

2.2.3 实验步骤32

2.2.4 思考题33

2.2.5 参考例程34

2.3 声强与响度实验34

2.3.1 实验目的34

2.3.2 实验原理35

2.3.3 实验步骤及要求38

2.3.4 思考题38

2.3.5 参考例程38

2.4 语音信号生成的数学模型39

2.4.1 实验目的39

2.4.2 实验原理39

2.4.3 实验步骤及要求43

2.4.4 思考题43

2.4.5 参考例程43

2.5 语音信号的预处理45

2.5.1 实验目的45

2.5.2 实验原理45

2.5.3 实验步骤及要求49

2.5.4 思考题50

2.5.5 参考例程50

第3章 语音信号分析实验51

3.1 语音分帧与加窗51

3.1.1 实验目的51

3.1.2 实验原理51

3.1.3 实验步骤及要求53

3.1.4 思考题54

3.1.5 参考例程54

3.2 短时时域分析54

3.2.1 实验目的54

3.2.2 实验原理54

3.2.3 实验步骤及要求56

3.2.4 思考题58

3.2.5 参考例程58

3.3 短时频域分析60

3.3.1 实验目的60

3.3.2 实验原理60

3.3.3 实验步骤及要求62

3.3.4 思考题62

3.3.5 参考例程62

3.4 倒谱分析与MFCC系数62

3.4.1 实验目的62

3.4.2 实验原理63

3.4.3 实验步骤及要求67

3.4.4 思考题69

3.4.5 参考例程69

3.5 线性预测分析70

3.5.1 实验目的70

3.5.2 实验原理70

3.5.3 实验步骤及要求75

3.5.4 思考题77

3.5.5 参考例程77

3.6 线谱对转换实验78

3.6.1 实验目的78

3.6.2 实验原理78

3.6.3 实验步骤及要求82

3.6.4 思考题83

3.6.5 参考例程83

第4章 语音信号特征提取实验84

4.1 语音端点检测实验84

4.1.1 实验目的84

4.1.2 实验原理84

4.1.3 实验步骤及要求90

4.1.4 思考题94

4.1.5 参考例程94

4.2 基音周期检测实验95

4.2.1 实验目的95

4.2.2 实验原理96

4.2.3 实验步骤及要求100

4.2.4 思考题102

4.2.5 参考例程102

4.3 共振峰估计实验103

4.3.1 实验目的103

4.3.2 实验原理103

4.3.3 实验步骤及要求107

4.3.4 思考题109

4.3.5 参考例程110

第5章 语音增强实验111

5.1 基于自适应滤波器法的语音降噪实验111

5.1.1 实验目的111

5.1.2 实验原理111

5.1.3 实验步骤及要求115

5.1.4 思考题116

5.1.5 参考例程116

5.2 基于谱减法的语音降噪实验116

5.2.1 实验目的116

5.2.2 实验原理117

5.2.3 实验步骤及要求118

5.2.4 思考题120

5.2.5 参考例程120

5.3 基于维纳滤波的语音降噪实验121

5.3.1 实验目的121

5.3.2 实验原理121

5.3.3 实验步骤及要求123

5.3.4 思考题125

5.3.5 参考例程125

5.4 基于小波分解的语音降噪实验126

5.4.1 实验目的126

5.4.2 实验原理126

5.4.3 实验步骤及要求129

5.4.4 思考题130

5.4.5 参考例程130

第6章 语音编码实验132

6.1 PCM编解码实验132

6.1.1 实验目的132

6.1.2 实验原理132

6.1.3 实验步骤及要求134

6.1.4 思考题135

6.1.5 参考例程135

6.2 LPC编解码实验136

6.2.1 实验目的136

6.2.2 实验原理136

6.2.3 实验步骤及要求138

6.2.4 思考题139

6.2.5 参考例程139

6.3 ADPCM编解码实验141

6.3.1 实验目的141

6.3.2 实验原理141

6.3.3 实验步骤及要求143

6.3.4 思考题144

6.3.5 参考例程144

第7章 语音合成与转换实验146

7.1 帧合并实验146

7.1.1 实验目的146

7.1.2 实验原理146

7.1.3 实验步骤及要求152

7.1.4 思考题153

7.1.5 参考例程153

7.2 基于线性预测的语音合成实验154

7.2.1 实验目的154

7.2.2 实验原理154

7.2.3 实验步骤及要求155

7.2.4 思考题156

7.2.5 参考例程156

7.3 基于共振峰检测和基音参数的语音合成实验157

7.3.1 实验目的157

7.3.2 实验原理157

7.3.3 实验步骤及要求159

7.3.4 思考题160

7.3.5 参考例程160

7.4 语音信号的变调与变速实验162

7.4.1 实验目的162

7.4.2 实验原理162

7.4.3 实验步骤及要求166

7.4.4 思考题167

7.4.5 参考例程167

第8章 语音隐藏实验170

8.1 LSB语音信息隐藏实验170

8.1.1 实验目的170

8.1.2 实验原理170

8.1.3 实验步骤及要求172

8.1.4 思考题173

8.1.5 参考例程173

8.2 回声法语音信息隐藏实验174

8.2.1 实验目的174

8.2.2 实验原理174

8.2.3 实验步骤及要求176

8.2.4 思考题177

8.2.5 参考例程178

第9章 声源定位实验180

9.1 简单房间回响模型180

9.1.1 实验目的180

9.1.2 实验原理180

9.1.3 实验步骤及要求182

9.1.4 思考题183

9.1.5 参考例程183

9.2 基于广义互相关的声源定位实验185

9.2.1 实验目的185

9.2.2 实验原理185

9.2.3 实验步骤及要求188

9.2.4 思考题189

9.2.5 参考例程189

9.3 基于空间谱估计的声源定位实验191

9.3.1 实验目的191

9.3.2 实验原理191

9.3.3 实验步骤及要求199

9.3.4 思考题199

9.3.5 参考例程200

第10章 语音识别实验202

10.1 基于动态时间规整（DTW）的孤立字语音识别实验202

10.1.1 实验目的202

10.1.2 实验原理202

10.1.3 实验步骤及要求206

10.1.4 思考题207

10.1.5 参考例程207

10.2 基于隐马尔可夫模型（HMM）的孤立字语音识别实验208

10.2.1 实验目的208

10.2.2 实验原理208

10.2.3 实验步骤及要求213

10.2.4 思考题217

10.2.5 参考例程218

第11章 说话人识别实验219

11.1 基于矢量量化（VQ）的说话人识别实验219

11.1.1 实验目的219

11.1.2 实验原理219

11.1.3 实验步骤及要求222

11.1.4 思考题224

11.1.5 参考例程224

11.2 基于高斯混合模型（GMM）的说话人识别实验225

11.2.1 实验目的225

11.2.2 实验原理225

11.2.3 实验步骤和实验结果227

11.2.4 思考题229

11.2.5 参考例程230

第12章 语音情感识别实验231

12.1 基于K近邻分类算法的语音情感识别实验231

12.1.1 实验目的231

12.1.2 实验原理231

12.1.3 实验步骤及要求235

12.1.4 思考题236

12.1.5 参考例程236

12.2 基于神经网络的语音情感识别240

12.2.1 实验目的240

12.2.2 实验原理240

12.2.3 实验步骤及要求247

12.2.4 思考题249

12.2.5 参考例程249

12.3 基于支持向量机的语音情感识别250

12.3.1 实验目的250

12.3.2 实验原理250

12.3.3 实验步骤及要求254

12.3.4 思考题255

12.3.5 参考例程255

12.4 基于特征降维的语音情感识别256

12.4.1 实验目的256

12.4.2 实验原理256

12.4.3 实验步骤及要求262

12.4.4 思考题263

12.4.5 参考例程263

第13章 实用语音信号处理平台266

13.1 基于MFC的语音信号处理软件平台266

13.1.1 基于MFC的语音信号处理软件平台266

13.1.2 语音开发软件平台269

13.2 基于嵌入式Linux的音频驱动程序移植272

13.2.1 高级Linux声音架构272

13.2.2 Platform功能和数据解析273

13.2.3 Codec功能和数据解析274

13.2.4 WM8960驱动移植275

13.3 实时语音信号处理硬件平台281

13.3.1 平台架构与资源281

13.3.2 基于QT的语音信号处理282

参考文献290