摘要：在社会需求的不断增加下，需要机器从大量混杂信号中，辨别所需要的信号源，目前的信号去噪、参数去噪和抗噪声识别等方法都有其很大的局限性。有很多算法针对盲源分离被提供出来，然而这些研究大致都是针对较为纯净的声音环境，一旦待识别的环境中有噪音或者扰动信号，识别成功率就会大幅度下降。本文通过利用虚拟仪器实现了计算机声卡信号的采集、波形显示以及频谱分析，通过确定其频率范围，针对包含背景噪声的人声信号选取合适的滤波方法提高所采集声音的质量。

本文对基于LabVIEW和MATLAB的声信号处理系统进行了设计研究，通过计算机声卡采集并记录要处理的声音信息，同时通过使用LabVIEW进行音频的显示与保存，通过基于MATLAB的图形用户界面功能设计了相关的可视化图形界面，通过不同的滤波方法在不同的条件下将目标人声信号从环境噪声中分离出去，区分语音信号中的噪音信号，增加听感品质和可理解度，同时对所处理的信号进行频谱分析。具有操作简单、界面明了、可操作性高的优点，通过实验结果分析，验证了所用方法的有效性。

关键词：去噪、滤波、频谱分析、可视化

目 录

摘 要

ABSTRACT

第一章  绪  论-1

1.1 本课题研究的意义-1

1.2 研究领域现状-1

1.3 研究内容-2

第二章  音频信号分离-3

2.1 音频信号-3

2.2 单通道语音分离问题的引入-3

2.2.1 音频采集的方式-3

2.2.2 语音分离-4

2.2.3 降噪-4

2.3 使用深度学习处理单通道语音分离问题-4

2.3.1 传统的单通道语音增强-4

2.3.2 计算听觉场景分析-5

2.3.3 深度学习-6

第三章  音频处理理论知识-7

3.1 DFT基本原理-7

3.2 数字滤波器简介-7

3.2.1 数字滤波器基本概念-7

3.2.2 各滤波器区别-8

3.2.3 数字滤波器冲激响应分类-10

3.3 IIR数字滤波器的技术指标-11

3.4 FIR数字滤波器的技术指标-12

第四章  软件系统的实现-13

4.1 LabVIEW简介-13

4.1.1 声音采集系统的设计-13

4.2 MATLAB简介-14

4.2.1 音频处理系统界面搭建-14

4.3 数字滤波器的设计及思路分析-15

4.4 算法原型-16

4.4.1音频的时域频域分析-16

4.4.2音频信号加噪声分析-16

4.4.3 IIR和FIR滤波器滤波效果分析-17

第五章 系统的实现与测试-18

5.1 LabVIEW声音采集与播放-18

5.2音频时域频域分析结果-19

5.3音频加噪声分析结果-19

5.4音频经IIR和FIR滤波器分析结果-20

5.5总结与展望-23

参考文献-24

致  谢-26