论文总字数：16276字

目 录

1.绪论 1

1.1语音信号处理发展现状和趋势 1

1.1.1 语音识别 1

1.1.2 语音合成 1

1.1.3 语音编码 1

1.2仿真平台LabVIEW 2

2.系统设计 4

2.1 信号采集与存储 4

2.2 信号的处理 5

2.3 信号的分析 6

3.实验测试 8

3.1 程序实现 8

3.2 基本应用 11

4.工作总结和未来展望 12

4.1 工作总结 12

4.2 未来展望 12

参考文献 13

致谢 15

基于Labview的语音信号处理

吴佳伟

，China

Abstract: Speech signal is the most common information in life, but it is easy to be disturbed easily by the external environment, which has a certain influence on the signal itself, making the useful information in the speech signal difficult to find and identify. Speech signal processing is essentially a study of how to use digital signal processing technology to process speech signals. The purpose of processing is to obtain some parameters in order to efficiently transmit and store the existing voice signals, or to be applied to speech recognition and artificial synthesis. The design system uses sound card to collect voice signals, then stores the collected signals and analyzes the stored signals. The software is LabVIEW, and the sound is collected and stored by the control and frame of LabVIEW. The signal is processed by the powerful signal processing ability of LabVIEW itself, including the endpoint detection, filtering, window preprocessing and the sound signal after the processing of the voice signal. The time domain and frequency domain are analyzed, and the simple recognition and matching of the two segments of sound are made according to the information obtained.

Key words: LabVIEW；sound card；signal acquisition；filtering；signal analysis; G language

1.绪论

1.1语音信号处理发展现状和趋势

语言是人类社会中最为重要的交流工具之一，它简单方便而又准确高效。然而随着社会科学技术的不断发展，各式各样的机器在不断地参与人类的日常生活，包括生产、学习等等，因此为了使人类能够更加方便地控制机器，让机器能准确的明白人类的指令，所以人类与机器之间的沟通成了急需解决的问题。经过多年的实践和探索，人们发现使用语音和机器通信是最为方便快捷的。而随着现代科技的不断发展，以及计算机和人工智能的广泛应用，实现人与机器的交流已经变得不那么困难。但是语音是以声波形式表现出来，所以要让机器能听懂人说的话并能对此作出反应来还需要做很多工作，这就需要语音识别和语音合成技术的帮助。语音编码技术在移动通信方面也有着诸多运用，在帮助语音信号的传输和加密方面有着重要作用。综合上述这些应用领域也就构成了如今语音信号处理技术的主要研究方向^[1]。

1.1.1 语音识别

语音识别是语音信号处理技术的一个重要研究方向，它的目的是将机器无法直接识别的声波信号转换成能够处理的电信号，并通过对电信号的分析处理作出反应，理解说话人的意思和目的。语音信号识别是模式识别的一个分支，最终期望达到的结果是实现人与机器进行语音通信，让机器能够明白人类各种语言所表达的意思，都有什么样的内涵和命令在其中。与此同时我国语音识别技术现已取得令人瞩目的成绩，这对我国未来语音识别产品的投放有重大影响，相信其研究成果必将使我国语音识别技术迈上新台阶。

1.1.2 语音合成

语音合成技术的目的是为了能够让机器实现与人的对话，想让机器说出我们能够听得懂的话就需要有合成技术的支持。现如今的语音合成技术已经日趋成熟，基本能够实现实时地将文本转换成连续的语句并能够播放让人听懂的功能^[2]。文本和语音之间转换使得数据通信和语音通信在终端实现信息的交互，人们有可能在互联网上获取信息的同时使短信服务、电子邮件等大多是以文本形式提供的信息能够通过机器用语音的方式输出，从而使得读取信息的方式更加方便和简洁。正是因为人们在日常生活中的需求水平不断的提高才使得这项技术的发展更加充满活力和希望。

1.1.3 语音编码

语音编码的目的是为了能够在保证语音质量不被过多的干扰的前提下，尽量使语音编码的比特率降低^[3]，并通过这种方式来节省频率资源使得声音信号的传输速率更快。而如今的研究方向主要在两点：一是想办法更加有效率的降低编码速率；另一点则是在降低编码速率的条件下如何使信号的抗干扰性和抗噪声能力加强。在移动通信技术和将来数字蜂窝技术不断发展和期盼下，用改变速率的语音编码技术来提高频带的利用率是可以预料的必然发展趋势^[4]。

综上所述，我们可以看到语音信号处理技术是现如今人与计算机交流沟通的重要手段之一。从目前的信息技术和社会发展需求的趋势上来看，语音信号处理技术有很多方面的应用^[5]。目前对于数字语音处理技术的研究方向和领域主要包括语音识别领域、语音合成领域、语音编码领域等^[6]。但其中最具有难度和最并具有应用价值的当属语音识别技术。首先，关于信息安全方面，近年来提出了很多关于说话人身份识别的想法，诸如一系列语音解锁软硬件，银行方面的信息查询等，这项技术从一定程度保障了使用者的信息安全。与此同时，说话人识别技术的运用也在公安机关、检察机关和法庭取证等方面为工作提供了很多的便利和新方向。其次，语音识别技术在一些领域中也正成为一个关键的能发挥很多作用的新式技术。例如，在一些声控器件上，计算机可以将输入的语音信号转换为能够理解的各种电信号，识别信号中所包含的内容和信息，并根据这些内容来执行预定的各种动作等，这包括了声控拨号系统、声控智能玩具、网络信息查询、声控的各种家庭和宾馆服务，甚至包括了一些医疗服务和工业控制等^[7]。在这项技术的发展过程中，智能语音接口正在将电话和移动通信设备从单纯的设备变为了能够提供服务的终端，这大大的加强了解决问题的能力，同时也提高了解决问题的速度，减少了人力资源。通过这种方式我们可以使用电话等通信设备用语音命令直接并且实时地从计算机系统中查询与提取有关的信息^[8]。在一些发达国家，大量的语音识别产品已经进入了普通人的日常生活中，例如，一些自动拨号的手机、电话机等，可以和宝宝对话的幼儿玩具，还有很多车载导航系统的。人们可以通过电话来和一些虚拟客服进行对话解决问题，这些功能不但提高了解决问题的速度也节省了很多人力资源的配置。

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