语音端点检测

摘? 要 语音信号的端点检测是数字语音信号处理的基础环节。但语音信号由于存在各种杂音，包括无声段、清音段和浊音段等，使得端点比较模糊，给端点检测带来了很大的困难。本文针对这个问题，结合实际语音信号的特点，采用了短时能量和过零率相结合的双门限的算法来实现对给定语音文件的端点检测。文章首先详细分析短时能量和过零率的特征；在此基础上，结合强大的计算工具MATLAB编写了双门限算法的程序，实现了对语音信号的端点检测；最后利用MATLAB的图形用户界面GUI制作了语音信号端点检测的操作界面，方便对语音信号实现端点检测。 论文主要介绍了本课题的研究背景、语音的特点、语音端点检测方法、基于MATLAB的语音端点检测算法等。 关键词：端点检测；短时能量；过零率；MATLAB 目? 录摘要??? IABSTRACT??? I1 绪? 论??? 11.1语音端点检测问题的提出??? 11.2 语音端点检测的现状??? 11.2.1 语音技术的现状??? 11.2.2 端点检测技术的现状??? 31.3课题的研究内容和意义??? 31.4相关技术介绍??? 41.4.1 MATLAB的音频信号处理工具??? 41.4.2 MATLAB的GUI技术的介绍??? 52 语音的理论基础??? 62.1 语音的基本概念??? 62.1.1 语音的特点??? 62.1.2 三种概念的区别??? 72.2 语音波形特征??? 72.3 本章小结??? 83 语音端点检测方法??? 93.1 基于短时能量或短时平均幅度的检测方法??? 93.2 基于短时能量和短时平均过零率的检测方法??? 93.2.1 短时能量??? 93.2.2过零率??? 103.3 基于自相关相似距离的语音信号端点检测方法??? 113.4 频带方差检测法??? 133.5 其他方法??? 133.6 本章小结??? 144 基于MATLAB的语音端点检测系统设计??? 154.1系统的实现算法??? 154.1.1 语音信号的分帧??? 154.1.2 短时能量的计算??? 164.1.3 过零率的计算??? 174.2 端点检测的流程??? 194.3 系统界面的设计与实现??? 214.3.1 图形显示区??? 224.3.2 门限值设置??? 234.3.3 命令按钮??? 234.4 应用实例??? 245 结束语??? 26参考文献??? 27致谢??? 29附录??? 30 课题的研究内容和意义 本文主要研究利用MATLAB对语音进行端点检测。文中结合实际语音信号的特点，通过对各种端点检测方法的比较，提出运用短时能量和过零率相结合的双门限算法进行语音端点检测。最后运用MATLAB的图形用户界面工具GUI进行了检测界面的设计。 在第2章中，主要介绍了语音信号的特点。分析了语音信号各声段的特征参数，为第3章的语音端点检测方法的提出提供理论依据。 在第3章中，主要介绍了语音端点检测的常用方法。分析了几种常用检测方法的原理、优缺点等，为第4章的检测系统设计打下基础。 在第4章中，主要介绍了语音端点检测系统的设计。首先介绍了基于MATLAB的语音端点检测的算法、端点检测的流程，然后对系统的各部分进行了分析。