语音是意识的具体形式、语言的物质外壳，它涉及生理、心理、物理、文化及社会背景等各个方面。所以以语音处理技术为中心学科衍生了一系列交叉学科。尤其是对数学这一学科的研究，数字信号处理就是数学的不可不提的成果，使统计语音识别和合成有了突破性的进展。数学是研究语音信号的数学描述，能及时更新语音处理中方案和算法。如动态规划算法（DTW）、矢量量化（VQ）、隐马尔科夫模型（HMM）、线性预测（LPC）、基音同步叠加（PSOLA）和人工神经网络（NN）等[1]。

1.2  设计研究目的

语音是人类获取信息的最初来源也是语言交流的重要手段。但人们在获取语音时，外界环境的干扰和影响将不可避免地混入其中，构成噪音，如各种电子通信中固有的热噪声和自然界的电磁噪声干扰等。如此，语音信号就会被“污染”，这些噪声不但降低了语音本身的质量和可懂度，更有甚者将导致无法预知的后果。

由于语音信号被不同程度地破坏造成的不良影响，就要对信号进行相应的处理，以改善信号并得到纯净的语音信号。如今，随着电子科学技术发展地日新月异，各种潮流且是常用的通讯方式发展迅猛，如QQ语音、QQ视频还有MSN等，这些都要求有很好的语音通信质量和效率，鉴于此类人类最基础的需求，数字信号处理技术应运而生，为解决此类问题提供了既有效又可靠的设计算法和方法。但是，为了更好地处理语音信号，语音信号处理技术的发展与革新俨然成为我们新时代面临的重要任务！源-自/751+文,论`文'网]www.751com.cn

1.3  设计研究的主要内容

本次论文设计主要任务是对一段原始语音信号进行一系列的处理以达到净化语音信号的作用。先在语音信号中加入设计噪声，通过MATLAB软件绘出信号频谱，分析信号特点，再根据实际要求对信号进行改善，具体是通过设计FIR滤波器（窗函数设计法）对加入噪声后的语音信号进行滤波，最后对比滤波前后时域波形和频谱特性并加以分析得出结论。

1.4  MATLAB软件简介

MATLAB软件最初的用途是为了更快捷方便地解决矩阵的各种复杂运算，提高运算效率用的，相当于一个矩阵计算器。但如今，MATLAB已经成为目前在国际上被广泛接受和使用的科学与工程计算软件，它的发展成为集多功能于一身的集成软件，主要功能是数值运算、符号运算、数据可视化、图形界面设计、程序设计、仿真等。

下面是MATLAB的一些特色：

(1) 语言简洁，编程效率高；

(2) 交互性好，使用方便；

(3) 拥有强大的绘图能力，提供了便于数据可视化的工具；

(4) 与众多学科相关，有适合各个领域的工具箱；

(5) 开放性好，易于扩充；

(5) 能与C语言、Fortran语言有较好的连接。

2  原始语音信号采集与处理

2.1  论文设计步骤及流程图

本次设计具体步骤：

(1) 用MATLAB处理原始语音信号x1，绘制出采样后信号时域波形和频谱图，并分析语音信号特点。

(2) 将设计噪声加入已经获取的语音信号中，形成x2,对x2重复（1），并与原始语音信号对比，分析差异。

(3) 按实际要求设计FIR数字滤波器，对被噪声污染的语音信号进行滤波，滤波后，形成x3，对x3重复(1)，比较滤波前后信号变化，从频谱上验证所设计的滤波器的是否符合要求。

(4) 从听觉上感受：回放语音信号。