基于Java的语图仪设计及实现

论文字数:12931,页数:49

摘要

 声音是人们日常生活中的主要交流手段，因此语音信号处理在现代信息社会中占有重要地位。随着数字音频处理技术的不断发展，语音技术在实际生活中得到了广泛的应用。和其他形式的交互方式相比声音具有更多的优势，因此这项技术已经越来越贴近人们的生活，所以对语音信号进行频谱分析有着很重要的意义。
 语谱图作为分析语音信号的一种工具,长期以来在语音信号的分析和处理中起着重要的作用。语谱图以三维形式显示语音信号,其基本原理是,将语音信号视为时变准周期信号,根据语音信号短时分析的原理,分析它在所占频带的各个频段内频谱。
 文章给出了一种一种基于Java的语谱图显示原理及实现方法。该方法可对语音信号进行频谱图显示。文中介绍了语谱图显示的原理，其中最主要的部分为快速傅里叶变换。该方法对设备要求低，编程简单，可以在普通计算机上实现。

关键词：频谱分析，快速傅里叶变换，Java，录音

ABSTRACT

 Sound is the most important method of communication in our daily life. So, Speech signal processing plays an important role in modern information society. With the development of digital audio processing technology, speech technology has been widely used in real life. Voice has more advantages than other forms of interactive. Then, this technology has become increasingly close to people's lives. Therefore, spectral analysis of speech signals has important significance.
 Spectrogram is a tool for speech signal analysis.It plays an important role in the speech signal analysis and processing for a long time. Spectrogram display three-dimensional form of speech signal. The basic principle is that the voice signal as a time-varying quasi-periodic signal, analyze the spectrum in each band according to the principle of voice signal short-time analysis.
   This article introduces the display principle and realization of spectrogram based on Java . The spectrogram of speech signals can be done by this method . It covers the display principle of spectrogram.Fast Fourier Transform is the most important part of this article.This method can be implemented easily without camplicated programming based on universal PC.

 Keywords: Spectrum Analysis, Fast Fourier Transform, Java, Recording
目录

摘要 I
ABSTRACT II
第1章 引言 1
 1.1 背景 1
 1.2 研究内容 2
第2章 语音信号分析技术 3
 2.1 语音信号分析概述 3
 2.1.1 时域分析法 3
 2.1.2 频域分析法 3
 2.1.3 语谱分析法 4
 2.2 语音短时分析技术 4
 2.3 语音信号的频域分析 6
 2.4 语音信号的语谱分析 6
第3章 语图仪系统设计 9
 3.1 系统设计原理 9
     3.1.1 短时傅里叶变换 9
     3.1.2 窗函数的选择 9
 3.2 系统主要功能要求 10
第4章 语图仪的实现 11
 4.1 模块划分 11
 4.2 数据采集模块 11
     4.2.1 Wav文件读取 12
     4.2.2 音频的数据格式 14
     4.2.3 音频的录制 14
 4.3 数据处理模块 16
     4.3.1 按时间抽取的基2的FFT算法 16
     4.3.2 实序列快速傅里叶变换 19
 4.4 图形显示模块 21
第5章 软件的调试 22
 5.1 软件的使用 22
 5.2 总结 25
第5章 结束语 26
致谢 27
参考文献 28
附录1 录音程序 29
附录2 FFT算法程序 32
附录3 图形显示程序 36