基于Matlab的语音信号滤波器的设计与实现
1、设计原理
设计数字滤波器的任务就是寻求一个因果稳定的线性时不变系统，并使系统函数Hz具有指定的频率特性。
2、设计内容：
以Matlab实现语音信号的低通滤波器设计为例：
（1）语音信号的采集
利用Wi
dows下的录音机，录制一段自己的话音，时间在1s内。然后在Matlab软件平台下，利用函数wavread对语音信号进行采样，记住采样频率和采样点数。通过wavread函数的使用，我们很快理解了采样频率、采样位数等概念。这里我直接采用了一段现成的wav格式的语音信号。
（2）语音信号的频谱分析
首先画出语音信号的时域波形；然后对语音号进行快速傅里叶变换，得到信号的频谱特性。程序如下：clcclearcloseallfs32768语音信号采样频率为32768，即215x1wavreadqqwav读取语音信号的数据，赋给变量x1sou
dx132768播放语音信号y1fftx11024对信号做1024点FFT变换ffs05111024figure1plotx1做原始语音信号的时域图形title原始语音信号xlabeltime
ylabelfuzhi
figure2freqzx1绘制原始语音信号的频率响应图title频率响应图figure3subplot211plotabsy11512做原始语音信号的FFT频谱图title原始语音信号FFT频谱subplot212
fplotfabsy11512title原始语音信号频谱xlabelHzylabelfuzhi
波形如下：
ff注意：原始语言信号FFT频谱和原始语言信号频谱的区别是：前者是频率为1递增的频谱，而后者是以ffs05111024递增；另外，后者是在“不小于原始信号的频率（采样定理）”上完全展开的频谱。
（3）给原始的语音信号加上一个高频余弦噪声，频率为5kHz。画出加噪后的语音信号时域和频谱图，与原始信号对比，可以很明显的看出区别。
程序如下：给原始的语音信号加上一个高频余弦噪声，频率为5kHz。画出加噪后的语音信号时域和频谱图，与原始信号对比，可以很明显的看出区别。fs32768x1wavreadqqwavffs05111024t0132768sizex1132768将所加噪声信号的点数调整到与原始信号相同Au003dAucos2pi5000t噪声为5kHz的余弦信号x2x1dsou
dx232768播放加噪声后的语音信号y2fftx21024figure1plottx2title加噪后的信号xlabeltime
ylabelfuzhi
figure2subplot211plotfabsy11512title原始语音信号频谱xlabelHzylabelfuzhisubplot212plotfabsy21512title加噪后的信号频谱xlabelHzylabelfuzhi波形如下：
ff（4）双线性变换法设计Butterworth滤波器程序如下：fs32768x1wavreadqqwavt0132768sizex1132768Au0r