1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。數(shù)字語音處理實驗指導(dǎo)書2005-數(shù)字語音處理實驗指導(dǎo)書學(xué)校：中國地質(zhì)大學(xué)院系：機械與電子工程學(xué)院專業(yè)：電子信息工程編制：電信教研室版本：2005目錄前言單元1MATLAB練習單元2綜合分析實驗附錄1MATLAB軟件簡介附錄2MATLAB基本使用方法附錄3wavread函數(shù)附錄4specgram函數(shù)參考文獻單元1MATLAB練習實驗?zāi)康牧私庑盘栕V分析特點，掌握各種窗函數(shù)功率譜的異同及其對短時信號譜分析的作用。明確短時傅立葉變換與聲譜圖的關(guān)系，理解其對語音信號的時頻分析作用。學(xué)習音頻文件的基本操作方法。學(xué)習

2、用MATLAB實現(xiàn)基本的語音信號處理，提高自學(xué)和動手能力，培養(yǎng)學(xué)習興趣。實驗原理離散頻譜、幅度譜和功率譜離散頻譜是信號序列的離散傅立葉變換，常用快速傅立葉變換（FFT）計算。離散頻譜描述的是信號在頻率采樣點上的幅度和相位值，包括幅度-頻率關(guān)系和相位頻率關(guān)系，幅度譜就是前者。功率譜是幅度平方頻率關(guān)系。由于語音的對數(shù)聽覺效應(yīng)，幅度譜和功率譜常用對數(shù)形式表達，單位為分貝。對數(shù)幅度譜=10lg幅度譜，對數(shù)功率譜=10lg幅度譜2=20lg幅度譜。由此可見，對數(shù)幅度譜與對數(shù)功率譜在譜形上是相似的，只不過譜的幅度方向相差一倍。對于窗序列的離散頻譜、幅度譜和功率譜，結(jié)論也是類似的。短時傅立葉變換和聲譜圖短時

3、傅立葉變換的實質(zhì)，是在時間和頻率上同時對信號序列進行分解，使得信號被分解成若干個時段和頻段上的分量（即分信號）。根據(jù)微分原理，若每個時段和頻段都很小，對具體某個時段和頻段上的分信號進行抽樣，無論具體的抽樣時點和頻點如何選取，抽樣值都不會有大的差異，因而一個分信號可以僅用一個該分信號的抽樣值來表示。短時傅立葉變換的值X(n,k)實際上就是n時段和k頻段上信號分量的幅度和相位抽樣，這個抽樣值大體代表了n時段和k頻段上信號分量的幅度范圍和相位范圍。n和k的含義見下表。表1數(shù)字參數(shù)與模擬參數(shù)的對應(yīng)關(guān)系數(shù)字時間模擬時間（s）數(shù)字頻率模擬頻率（HZ）nt=n/fsKf=kfs/L注：L窗序列長度fs信號采

4、樣頻率應(yīng)用在語音處理方面，聲譜圖就是語音信號的短時傅立葉變換，其圖形化顯示往往只表示各個時段和頻段上的分信號幅度抽樣值。3、WAVE文件的基本操作WAVE是Windows操作系統(tǒng)支持的一種標準的數(shù)字波形音頻文件格式。通常我們用麥克風和Windows錄音機采集到計算中的聲音就是WAVE格式的，WAVE文件后綴為.wav，多采用PCM格式或ADPCM格式，支持單聲道或多聲道數(shù)字音頻數(shù)據(jù)采集和回放。與MP3等其它格式相比，WAVE格式盡管壓縮比不好，卻非常直觀（除文件頭外，實際上就是所有通道的采樣數(shù)據(jù)按時間順序交錯排列），適合于數(shù)據(jù)量不大的音頻錄放（例如Windows提示音）。因此，對WAVE文件進

5、行讀取、保存、剪輯、播放等基本操作相對容易些。軟件基礎(chǔ)較好，有志于開發(fā)自己的音頻應(yīng)用的讀者可到網(wǎng)上下載WAVE等文件的存儲格式。實驗器材多媒體計算機預(yù)裝Windows98/2000/XP操作系統(tǒng)預(yù)裝MATLAB6.5軟件預(yù)裝“數(shù)字語言處理實驗”軟件包自帶移動存儲實驗內(nèi)容1、輸入并運行以下MATLAB代碼：%（1）信號波形和對數(shù)功率譜示例%波形：100樣點，抽樣頻率Fs=8kHz，信號頻率f=2kHzx=sin(2*pi*(0:99)*2000/8000);%頻譜：是波形的快速傅立葉變換X=fft(x);%對數(shù)功率譜：功率譜取10lg或幅度譜取20lgP=20*log10(abs(X);%繪制波

6、形和對數(shù)功率譜（注意觀察25和75處的尖峰）figure(1);plot(x);title(信號的波形);figure(2);plot(P);title(信號的對數(shù)功率譜);%（2）窗函數(shù)的對數(shù)幅度譜示例%避免對0取對數(shù)floor=0.1;%圖1：矩形窗W_rec=10*log10(abs(fft(boxcar(512),1024)+floor);figure(1);plot(W_rec(1:end/2);title(矩形窗的對數(shù)幅度譜);%圖2：海明窗W_hamming=10*log10(abs(fft(hamming(512),1024)+floor);figure(2);plot(W_h

7、amming(1:end/2);title(海明窗的對數(shù)幅度譜);%圖3：漢寧窗W_hanning=10*log10(abs(fft(hanning(512),1024)+floor);figure(3);plot(W_hanning(1:end/2);title(漢寧窗的對數(shù)幅度譜);2、編程繪制以下窗序列的對數(shù)幅度譜：（1）指數(shù)窗（2）矩形窗（3）海明窗（4）漢寧窗選N=512，用MATLAB編程繪制以上窗序列的幅度譜。3、編程讀取WAVE文件并顯示聲譜圖（取1024點漢寧窗）提示：主要涉及的M函數(shù)有figure、plot、wavread、specgram等，理解如何使用它們。編程實現(xiàn)對W

8、AVE文件的剪輯、保存和播放提示：主要涉及的M函數(shù)wavread、wavwrite、wavplay等，使用MATLAB幫助系統(tǒng)了解其用法。報告要求1、包括實驗名稱、實驗?zāi)康?、實驗?nèi)容標題。2、在相應(yīng)內(nèi)容標題下：拷貝內(nèi)容1的各個圖形，標出譜零點。寫出內(nèi)容2的程序清單，說明幾種窗函數(shù)譜的不同特點和對短時譜分析性能的影響。寫出內(nèi)容3的程序清單，拷貝聲譜圖圖形，說明此聲譜圖形的物理意義。寫出內(nèi)容4的程序清單，說明你的程序是如何使用M函數(shù)實現(xiàn)WAVE文件的剪輯、保存和播放的。單元2綜合分析實驗實驗?zāi)康恼莆绽枚虝r自相關(guān)檢測基音周期的原理，了解基音檢測在清音段、諧音段、純音段及其混雜信號段的適用情況。掌握

9、短時傅立葉變換的實現(xiàn)原理，理解并掌握數(shù)字頻率與模擬頻率間的對應(yīng)關(guān)系，理解SFT對語音信號的時頻分析作用。初步了解線性預(yù)測的特點。實驗原理短時自相關(guān)基音檢測設(shè)信號采樣序列長度為M：x(m)|0mM，采樣周期為fs矩形窗序列長度為N：w(m)|0mn，NM則短時自相關(guān)為：其有效計算區(qū)間為：因此，對于矩形窗而言，短時自相關(guān)Rn(k)相當于取序列段x(m)|n-Nmn作自相關(guān)計算，最大值為Rn(0)。若所取序列段具有周期性，則Rn(k)將在k為序列段周期Tn時取得次大值Rnmax，因而取得Rnmax時的k值即為所取序列段周期：當Rn(k)=Rnmax時，Tn=kTs=k/fs。若Rnmax與Rn(0)

10、相比相差太大，則表明所取序列段沒有相關(guān)性，為清音幀。短時傅立葉變換SFT的傅立葉解釋X(m)w(n-m)w(m)x(m)0n-N窗選時間段nm注：SFT是窗選信號段的離散傅立葉變換，它反映窗選信號段的離散頻譜；SFT系數(shù)Xn(ejk)是n-Nn時段信號在數(shù)字角頻率k處的頻譜抽樣，含有該單頻分量的幅度和相位信息，該單頻分量用以反映所在頻段的頻譜特征。圖1SFT的傅立葉解釋SFT的濾波器解釋W(xué)(n)X(n)Xn(ejk)e-jkn窗選信號頻譜頻率窗移頻-f0Bff+B注：Xn(ejk)是數(shù)字信號X(n)被載波e-jkn調(diào)制移頻后經(jīng)過數(shù)字低通濾波器W(n)的輸出。設(shè)k對應(yīng)的模擬頻率為f（HZ），低通

11、濾波器通頻帶為0B（HZ）則只有頻率范圍在ff+B（HZ）的信號分量能通過低通濾波器。因此Xn(ejk)是頻率范圍在ff+B（HZ）內(nèi)的信號頻譜抽樣。圖2SFT的傅立葉解釋（3）數(shù)字信號與模擬信號的參數(shù)對應(yīng)關(guān)系對于矩形窗而言，數(shù)字參數(shù)與模擬參數(shù)存在以下對應(yīng)關(guān)系：表1數(shù)字參數(shù)與模擬參數(shù)的對應(yīng)關(guān)系數(shù)字時間模擬時間（s）數(shù)字頻率模擬頻率（HZ）數(shù)字角頻率模擬角頻率（rad/s）nt=n/fskf=kfs/Lk=2k/L=2kfs/L注：L窗序列長度fs信號采樣頻率（4）時頻分辨率關(guān)系對于矩形窗，時間窗寬度=L/fs；頻率窗寬度B=fs/L；時頻窗面積常數(shù)K=B=1。Xn(ejk)是(n-L)/fsn

12、/fs時段的信號在kB(k+1)B頻段的頻譜抽樣，抽樣頻率為kB。Xn(ejk)反映了在上述模擬時段和頻段內(nèi)的信號分量特征，若時間窗寬度越小，則時間分辨率越高，頻率分辨率越低；反之，若時間窗寬度越大，則時間分辨率越低，頻率分辨率越高。SFT系數(shù)的集合Xn(ejk)是關(guān)于數(shù)字時間n和數(shù)字頻率k的二維陣列，n、k的取值為：Xn(ejk)|n=N，3N/2，2N.M-1；k=0，1，2,N-1。其中M是語音信號的序列長度。3、線性預(yù)測（1）線性預(yù)測定義用短時窗選取一段信號序列x(m)|0mN，利用如下線性預(yù)測方程進行預(yù)測：其中N是窗序列長度，權(quán)系數(shù)ak|1kp是預(yù)測器參數(shù)（2）預(yù)測系數(shù)選取原則滿足信

13、號序列與其預(yù)測值序列間的均方預(yù)測誤差最小準則。（3）窗長和預(yù)測階數(shù)N過大，預(yù)測時段超出了語音信號的短時平穩(wěn)區(qū)間，將使預(yù)測精度降低；而N過小，則不能由過少的信號樣點得到其變化規(guī)律，同樣將使預(yù)測精度降低。類似地預(yù)測階數(shù)P的選取也應(yīng)恰當。實驗器材多媒體計算機預(yù)裝Windows98/2000/XP操作系統(tǒng)預(yù)裝VisualBasic6.0軟件預(yù)裝VisualC+6.0軟件預(yù)裝“2005數(shù)字語言處理實驗”軟件包自帶移動存儲實驗內(nèi)容短時自相關(guān)基音檢測打開“2005數(shù)字語音處理實驗單元2：綜合分析實驗”文件夾，運行其中的VoiceProcess.exe實驗程序，打開Sample.raw采樣序列數(shù)據(jù)文件。點擊“

14、基音檢測”菜單項，拷貝基音檢測結(jié)果；根據(jù)基音檢測結(jié)果并對比波形，指出哪些語段是濁音，哪些語段是清音，哪些語段兩者都有，說明理由。短時傅立葉變換點擊“短時傅立葉變換”菜單項，觀察SFT系數(shù)Xn(ejk)和各時段|Xn(ejk)|短時幅度譜。選取較短的窗長，在SFT譜值表中記錄完整的一幀數(shù)據(jù)，同時拷貝下相對應(yīng)的短時幅度譜圖形。分析說明：短時譜的橫、縱坐標分別代表什么。短時頻譜與短時幅度譜的異同。根據(jù)所選時段、窗型和窗長，在SFT譜值表中任取一個短時譜譜值，確定其所分析的信號時段（秒）和頻段（赫茲）。選取信號的單頻正弦區(qū)間，改變窗長，觀察并拷貝所顯示的2-3個不同短時幅度譜圖；注意窗長改變時，短時幅

15、度譜對該單頻波的頻率分析區(qū)間寬度和幅度譜分布規(guī)律有何變化，從而理解頻率分辨率概念，就此說明窗長改變對頻率分辨率的影響。線性預(yù)測點擊“線性預(yù)測”菜單項，改變各觀察時段，根據(jù)信號波形和預(yù)測波形的對比、以及預(yù)測信噪比統(tǒng)計數(shù)據(jù)，舉例說明在信號段具有什么特征時預(yù)測準確性較高，何時較低。選取預(yù)測性能較好的一個時間段，改變窗長，觀察并記錄預(yù)測圖形和預(yù)測信噪比數(shù)據(jù)，說明窗長的改變對預(yù)測準確性有什么影響，想想為什么？報告要求1、包括實驗名稱、實驗?zāi)康?、實驗?nèi)容標題。2、在相應(yīng)內(nèi)容標題下，寫出或拷貝實驗內(nèi)容所要求記錄的數(shù)據(jù)和圖形，完成實驗內(nèi)容所要求的分析說明。附錄MATLAB軟件簡介MATLAB是什么？MATLA

16、B是一套高性能的科學(xué)計算可視化軟件，它是由操作界面、MATLAB語言、通用函數(shù)庫、工具箱和幫助系統(tǒng)組成的一個科學(xué)計算集成實驗環(huán)境。在這個環(huán)境下，對所要求解的問題，用戶只需簡單地列出數(shù)學(xué)表達式，其結(jié)果便以數(shù)值或圖形方式顯示出來。MATLAB有哪些主要特點？基于矩陣的運算單元。MATLAB的含義是矩陣實驗室，現(xiàn)已發(fā)展成線性代數(shù)課程的標準工具，其基本計算單元是矩陣，即使是標量運算，也是作為1行1列的矩陣進行的。MATLAB針對矩陣運算做了很多優(yōu)化，若使用循環(huán)語句將矩陣分解成標量進行運算，將在運算效率上比直接進行矩陣運算有顯著降低。易擴展性。MATLAB函數(shù)庫是由一系列函數(shù)（稱為M文件）組成。除通用函

17、數(shù)庫外，MATLAB還包括了被稱為ToolBox（工具箱）的特定學(xué)科問題求解工具，工具箱實際上是對MATLAB進行擴展應(yīng)用的專用函數(shù)庫。由于用戶可自行建立M文件進而構(gòu)成特定領(lǐng)域的工具箱，工具箱種類和內(nèi)容都在不斷擴充中，現(xiàn)已發(fā)展了信號處理、圖象處理、控制系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、財經(jīng)等幾十種工具箱，使得MATLAB具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。易學(xué)易用。與其它高級語言一樣，MATLAB語言有其內(nèi)定的規(guī)則，但其更接近于數(shù)學(xué)表示，因此其使用更為簡便，避免了其它語言如C、FORTRAN中的許多限制，如變量、矩陣無須定義?；诠δ荦R全的多維向量運算功能、豐富實用的通用和專用函數(shù)庫，一條MATLAB語句往往可實現(xiàn)相當于幾十條

18、甚至幾百條C語句才能實現(xiàn)的復(fù)雜功能，使得用戶無須深入了解算法的具體執(zhí)行過程和編程技巧，通過簡單的編程就可得到結(jié)果。演算紙和程序調(diào)試相結(jié)合，使得驗證語句用法和定位錯誤變得簡單。其可視化操作環(huán)境、豐富的圖形函數(shù)和圖形用戶界面（GUI），便于實現(xiàn)科學(xué)計算過程的交互控制和結(jié)果的可視化。此外，MATLAB還提供了內(nèi)容翔實的幫助系統(tǒng)。MATLAB能做什么？由于MATLAB具有如此簡單而強大的科學(xué)演算和可視化功能，非常適合于多學(xué)科領(lǐng)域的算法設(shè)計和工程實踐的仿真實驗。在學(xué)習和研究方法上：在當今知識爆炸的時代，任何人不可能窮盡所有的知識；在工程實踐中，人們往往是在確定問題定義和研究方案后，再對涉及的技術(shù)細節(jié)作深

19、入細致的研究；因此，提出問題和盡可能了解各種可能解法的效果，可以避免研究工作的盲目性，是優(yōu)先于掌握解法的實現(xiàn)細節(jié)的。MATLAB具有各個領(lǐng)域豐富實用的工具箱函數(shù)庫，可以避免在復(fù)雜的編程技巧和具體的算法實現(xiàn)上過多地分散精力，迅速直觀地觀察到算法的運行結(jié)果，加深對算法核心物理意義的理解，十分適合于概念性學(xué)習和預(yù)研究工作。正因為如此，在美國和許多西方國家，MATLAB早已作為本科理工科專業(yè)的必修課程。附錄MATLAB基本使用方法寫在開始的話：對于任何一種編程軟件的使用，自學(xué)和實踐是最好的老師：首先，找一本入門書了解基本知識和操作方法，然后更多地是舉一反三，利用方便的幫助系統(tǒng)即用即學(xué)所需知識，并在實際

20、編程和調(diào)試中驗證你的理解。由于MATLAB的功能和函數(shù)十分豐富，要在一本實驗指導(dǎo)書中完整地加以描述是不可能的，這里只介紹了一些最基本的和與實驗內(nèi)容相關(guān)的知識。MATLAB基本知識MATLAB命令窗口運行MATLAB軟件后首先看到的就是命令窗口，在命令窗口中，在MATLAB提示符下可鍵入MATLAB命令。例如輸入一個33的矩陣：a=123;456;789按回車鍵后顯示：a=123456789但如果你忘不了C語言，輸入的是：a=123;456;789;則按回車鍵后什么都不會顯示。因為分號在MATLAB命令窗口中是作為抑制顯示符號，盡管變量a已經(jīng)存在并被賦值，但你看不見它。抑制顯示符號的一個重要作用

21、是批處理運算：你可以先在文本文檔中編寫好由多條語句組成的一段程序，除最后一條外，所有其它語句都加上抑制顯示符號，然后粘貼到命令窗口并回車，那么中間運算結(jié)果就不會顯示，只看到最終結(jié)果。也許你對命令窗口的諸多內(nèi)容感到眼花繚亂，那就試一下“Edit|ClearCommandwindow”吧，它會像橡皮一樣擦干凈整張白紙，但是工作空間中已經(jīng)存在的變量是MATLAB環(huán)境全局變量，它并不會消失，只是看不到而已，當你敲入變量名并回車后它又會顯示出來。MATLAB命令窗口的以上特性使其被稱為演算紙（我們俗稱草稿紙，而且是一張可以反復(fù)利用并且記性很好的草稿紙）。命令窗口除了作為演算紙外，它還是其它MATLAB功

22、能的出發(fā)點。例如：可以通過“File”菜單新建或打開M文件、圖形文件和圖形用戶界面（用于設(shè)計交互式程序的特殊圖形文件）；可以通過“Help”菜單獲取MATLAB幫助知識和演示程序。M文件由MATLAB語言編寫的程序文件稱為M文件，擴展名為.m。M文件可以在命令窗口提示符下鍵入文件名來直接調(diào)用（不需要編輯、調(diào)試時），也可以通過命令窗口的文件菜單打開M文件編輯器（需要編輯、調(diào)試時），使用M文件的最大好處是它可以調(diào)試。從功能上看，M文件可分為兩類：底稿文件和函數(shù)文件。（1）底稿文件底稿文件中的語句可使用工作空間中的全部數(shù)據(jù)（包括命令窗口產(chǎn)生的數(shù)據(jù)），例如：有一包含以下MATLAB命令的底稿文件fib

23、on.m：%anMfiletocalculateFibonaccinumbers（斐波納契數(shù)列）f=11;I=1;Whilef(I)+f(I+1)1000f(I+2)=f(I)+f(I+1);I=I+1;Endf其中“%”右邊的語句為說明語句，它們只起到注釋或幫助的作用。在MATLAB提示符下，如鍵入fibon，則MATLAB會自動執(zhí)行這一文件中的每條命令，并產(chǎn)生執(zhí)行結(jié)果：輸入：fibon結(jié)果：f=1123581321345589144233377610987注意，在底稿文件中的變量I和f都將保存在工作區(qū)中作為全局變量而存在，這一點與函數(shù)文件是不同的。（2）函數(shù)文件函數(shù)文件的第一行必須包含關(guān)鍵

24、字“function”。函數(shù)文件與底稿文件的區(qū)別在于：函數(shù)文件可以傳遞參數(shù)，底稿文件不具備參數(shù)傳遞功能；在函數(shù)文件中定義及使用的變量都是局部變量，只在本函數(shù)的內(nèi)有效，一旦退出該函數(shù)，則為無效變量，而底稿文件中定義或使用的變量都是全局變量，在退出文件后仍為有效變量。例如，函數(shù)文件mean.m包含以下語句：functiony=mean(x)%MEANaverageormeanvalue%Forvectors,MEAN(x)returnthemeanvalue%Formatrices,MEAN(x)isarowvector%containingthemeanvalueofeachcolumnmn=s

25、ize(x);ifm=1m=n;endy=sum(x)/m;這個M文件定義了一個新函數(shù)mean，它的引用與其它MATLAB函數(shù)一樣，其功能是計算向量或矩陣的平均值，例如：輸入：z=1:99;m=mean(z)結(jié)果：m=50（3）M文件的調(diào)試MATLAB圖形窗口3、剪切板的使用4、編程指南（1）命令窗口編程（2）M文件編程和調(diào)試（3）圖形用戶界面（4）控制流語句6、幫助系統(tǒng)基本操作命令1、基本知識（1）簡單矩陣的輸入（2）矩陣元素（3）復(fù)數(shù)和復(fù)數(shù)矩陣（4）MATLAB語句和變量MATLAB語言是與大小寫有關(guān)的語言，即變量A和a是完全不同的變量，應(yīng)該注意所有的函數(shù)名均由小寫字母構(gòu)成，變量可由字母（

26、大小寫隨意）和數(shù)字組成。（5）退出和保存工作空間（6）常數(shù)與算術(shù)運算符（7）函數(shù)（8）幫助命令2、矩陣運算矩陣轉(zhuǎn)置矩陣加減矩陣乘法矩陣除法矩陣乘方矩陣超越函數(shù)數(shù)組運算數(shù)組加減數(shù)組乘除數(shù)組乘方關(guān)系運算邏輯運算數(shù)學(xué)函數(shù)向量和矩陣操作向量產(chǎn)生下標空矩陣構(gòu)造大矩陣繪圖功能（1）建立圖形對象（2）繪制簡單的曲線（3）給圖形添加標題6、文件操作附錄wavread函數(shù)用途讀取微軟WAVE波形聲音文件（.wav）。句法y=wavread(filename)y,Fs,bits=wavread(filename).=wavread(filename,N).=wavread(filename,N1N2).=wavr

27、ead(filename,size)描述Wavread函數(shù)支持多通道數(shù)據(jù)，最多可支持32位采樣并支持讀取24位和32位的.wav文件。y=wavread(filename)載入由filename字符串指定的一個WAVE文件，向y矢量返回采樣數(shù)據(jù)。如果沒有給出文件擴展名，函數(shù)自動附加.wav擴展名。樣點幅度值介于-1,+1范圍。y,Fs,bits=wavread(filename)返回赫茲單位的采樣率（Fs），以及用于文件數(shù)據(jù)編碼的每樣點比特數(shù)（bits）。.=wavread(filename,N)僅返回文件各通道數(shù)據(jù)的前N個樣點。.=wavread(filename,N1N2)僅返回文件各通道

28、數(shù)據(jù)的第N1到第N2樣點。siz=wavread(filename,size)返回文件所含音頻數(shù)據(jù)的大小而不是實際的音頻數(shù)據(jù)，返回矢量siz的格式為樣點數(shù)通道數(shù)。參見auread，wavwrite，wavplay，wavrecord附錄4specgram函數(shù)用途時頻分析（產(chǎn)生聲譜圖）。句法B=specgram(a)B=specgram(a,nfft)B,f=specgram(a,nfft,fs)B,f,t=specgram(a,nfft,fs)B=specgram(a,nfft,fs,window)B=specgram(a,nfft,fs,window,numoverlap)specgram(

29、a)B=specgram(a,f,fs,window,numoverlap)描述specgram函數(shù)使用滑動窗計算信號的短時傅立葉變換。聲譜圖是該函數(shù)的幅度值。（1）B=specgram(a)計算矢量a所表示信號的短時傅立葉變換。該句法使用默認參數(shù)值：nfft取矢量a長度和256兩者較小的一個fs=2window是長度為nfft的周期性漢寧窗numoverlap等于窗長的1/2其中：參數(shù)nfft指定specgram函數(shù)所用FFT長度，該值決定了計算短時傅立葉變換的各頻點；參數(shù)fs是指定采樣頻率的一個標量；參數(shù)window指定了一個窗函數(shù)以及specgram函數(shù)用以分割矢量a的樣點數(shù)；參數(shù)num

30、overlap是分割區(qū)域重疊的樣點數(shù)。你從最后一個句法的輸入?yún)?shù)列表中省略的任意參數(shù)將使用以上默認值。如果矢量a是實數(shù)，specgram函數(shù)僅在正頻點計算短時傅立葉變換。如果nfft為偶數(shù)，specgram函數(shù)返回nfft/2+1行SFT值（包含0和奈奎斯特帶寬）；如果nfft為奇數(shù)，specgram函數(shù)返回nfft/2行SFT值。返回矢量B中的列數(shù)為：k=fix(n-numoverlap)/(length(window)-numoverlap)如果矢量a是復(fù)數(shù)，specgram函數(shù)在正頻點和負頻點都計算短時傅立葉變換。在這種情況下，返回矢量B是一個nfft行的復(fù)數(shù)矩陣。從B中第1列的第1個樣

31、點開始，時間沿列號遞增方向線性遞增；頻率從0開始，沿行號遞增方向線性遞增。（2）B=specgram(a,nfft)使用指定的FFT長度nfft進行其計算。（3）B,f=specgram(a,nfft,fs)返回的矢量f是該函數(shù)計算短時傅立葉變換的各個頻點。參數(shù)fs對于輸出B沒有影響，它只不過是頻率尺度倍乘系數(shù)。（4）B,f,t=specgram(a,nfft,fs)分別返回頻率矢量f和時間矢量t。參數(shù)t是一個尺度化時間的列矢量，其長度等于矩陣B的列數(shù)。t(j)是第j個窗口截取矢量a的最早時刻，t(1)總是等于0。（5）B=specgram(a,nfft,fs,window)指定了窗函數(shù)和矢量

32、a每個窗口分區(qū)的樣點數(shù)。如果你提供了窗口尺度，specgram函數(shù)使用該長度的漢寧窗。窗長必須小于等于nfft。（6）B=specgram(a,nfft,fs,window,numoverlap)以numoverlap個樣點重疊a的各分區(qū)。你可以利用空矩陣為任意輸入?yún)?shù)指定默認值。例如：B=specgram(x,10000)，除了具有采樣頻率10000Hz而不是默認的2Hz以外，其它都等同于B=specgram(x)。（7）specgram(.)沒有輸出參數(shù)，使用函數(shù)imagesc(t,f,20*log10(abs(b),axisxy,colormap(jet)在當前圖形窗口顯示對數(shù)尺度聲譜圖。模式axisxy在坐標系的