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3.6语音信号的
语谱图分析
3.6.1语谱图分析
3.6.2语音信号特性分析
2021/10/101
3.6.1语谱图分析
语音时域波形
对应的语谱图
2021/10/10一段语音的时域波形及其语谱图2
语谱图
o语音的时域分析和频域分析是语音分析的两种重要方法。
但是这两种方法均有局限性：
n时域分析对语音信号的频率特性没有直观的了解；
n特性中又没有语音信号随时间的变化关系。
o因此人们致力于研究语音的时频分析特性，把和时序相关
的傅里叶分析的显示图形称为语谱图。
o语谱图在1941年由贝尔实验室研究人员发明，它试图用三
维的方式显示语音频谱特性，纵轴表示频率，横轴表示
时间，颜色的深浅表示特定频带的能量大小，语谱图的发
明是语音研究的一个里程碑，它将语音的许多特征直观的
呈现出来。
o语谱图中显示了大量的与语音的语句特性有关的信息，它
综合了频谱图和时域波形的特点，明显地显示出语音频谱
随时间的变化情况，或者说是一种动态的频谱。
2021/10/103
语谱图产生流程
语音录制数据读入程序信号分帧加窗能量密度谱计算
功率谱伪彩色显示语谱图显示
2021/10/104
一、语谱图的分类
o语谱图分为宽带语谱图和窄带语谱图两种。
o宽带语谱图：带宽约为300Hz，具有良好的时
间分辨率，但是频率分辨率较差；
n宽带语谱图能给出语音的共振峰频率及清辅
音的能量汇集区，在语谱图里共振峰呈现为
黑色的条纹。
o窄带语谱图：带宽约为45Hz,具有良好的频率
分辨率，但是时间分辨率较差。
n有利于显示基音频率及其各次谐波，不利于
观察共振峰的变化。
o在不同的语谱图上所表现的语音特征也不同。
2021/10/105
二、宽带语谱图的典型谱型
o宽带语谱图的典型谱型：
n宽横杠（Bar）：代表元音的共振峰位置，表现为
图中与水平时间轴平行的较宽的黑杠，不同元音的
共振峰位置不同，根据宽带语谱图上各横杠的位置
可以区分不同的元音，不同人发音的第一共振峰位
置会不同，但其分布结构是相似的。
n竖直条（spike）代表塞音（b,d,g,p,t,k）或塞擦
音（z,zh,j,c,ch,q）,表现为图中与垂直频率轴平
行的较宽的黑条，在时间上持续时间很短，在频率
轴上集中区位置随不同的辅音而不同
n摩擦乱纹（fill）:代表摩擦音（s,sh,x,f,h）或者
2021/10/10送气音的送气部分，表现为图中无规则的乱纹。6
三、窄带语谱图的典型谱型
o窄横条：代表元音的基音频率及各次谐波，
表现为图中与水平轴平
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