基于Java的语图仪的实现

基于Java的语图仪的实现

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摘要

语图仪能把声音信号转变为可见语谱图。从语谱图观察声音信号的频率、幅度和时间等物理参量以及这3者之间的动态关系，从而了解被测信号的声学本质。使用语图议不仅能阐明异常语音部分的构造、强弱，还能观察到其瞬间变化，使异常语音“视觉化”。声音图象与临床检查相结合，可为明确诊断、客观评价腭裂语音和语音训练提供有意义的理论依据。
本文介绍了一种基于PC 的语图仪。利用虚拟仪器的思想和短时傅里叶变换的理论, 论述了基于PC 的语图仪的设计原理, 分析了不同参数选取对处理结果的影响, 介绍了该语图仪的编程和实现方法。测试和实际应用证明该语图仪使用方便, 实用性强。

关键词:语图仪，时频分析，语谱图，短时傅里叶变换

ABSTRACT

Sound Spectrography can make sound signals into a visible spectrogram. We can observe from the spectrogram the frequency of the sound signal, amplitude and time of physical parameters, and the dynamic relationship among them,then we can understand the nature of the measured acoustic signals. Using the Sound Spectrography we can not only clarify abnormal voice part of the structure, strength, but also can we observe the transient of voice, in another word, we can "see" the sound. Sound image and the combination of clinical examination, can provide a meaningful theoretical basis for diagnosis and objective evaluation of cleft palate speech and speech training.
In this paper, a spectrogram based on PC is presented by using the idea of Virtual Instrument (VI) and the Short Time Fourier Transform (STFT) , design principle of the spectrogram is discussed, the affection between different parameters and programming realization are also analysed. At last, test and application indicate the good function.

Keywords: Sound Spectrography, time frequency analysis, spectrogram, STFT

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章语图仪的设计原理 3
2.1 语图仪的基本设计原理 3
2.1.1 语音信号处理 3
2.1.2 语图仪及语谱图的分析 5
2.1.3 短时傅里叶变换 7
2.1.4 窗函数的选择 7
第3章语图仪的实现方法 9
3.1 本文设计介绍 9
3.2 语图仪的设计流程与模块 9
3.2.1 数据采集模块 9
3.2.2 数据处理模块 12
3.2.3 图形显示模块 15
第4章软件实现的结果 18
4.1 音频采集模块 18
4.1.1 参数设置 18
4.1.2录音过程 19
4.2 数据处理过程 19
4.3 波形与语图的显示 20
第5章结束语 22
致谢 23
参考文献 24
附录主要源代码 25

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