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分昂贵，而且这部分移植的功能其更新速度远不如微型计算机本身的发展速度。故以
飞速发展的 PC 系列微机为基础，配置相应的新型先进的分析软件及其数据采集系统
而构成的 PC 信号仪就显示出其特有的优点，成为与传统的信号分析仪并驾齐驱，互
补长短的一种信号分析工具。而应用于计算机的分析软件肯定离不开 C++的编程，因
为采用 VisuaI C ++ 多线程程序设计方法能够较好地协调用户的输入速度与 CPU 的
处理速度。
声音信号有多种形式，其中语音是与人类最息息相关的，而语音信号只从听觉入
手无法很好分析不同人发出的语音或者说不同生源发出的语音。随着语音信号分析的
发展，人们有能力通过相应载体从视觉上和量化的波形上更好地分析语音信号。在高
度信息化的今天，对语音信号进行分析与处理的一系列技术及其应用已经成为信息社
会不可或缺的重要组成部分。
在对语音进行处理之前，通常会对信号进行时域与频域的分析，以直观的表现语
音信号的时域与频域特性。而往往时域分析无法满足人们对声音信号分析的需求，更
多的是需要频域分析来揭示语音信号的本性。所以，频域分析是必不可少的。然而，
语音信号一般是一种非周期时变信号。所以单纯的用静态频谱对其进行分析是不全面
且不合理的。因此，人们致力于研究语音信号的时频分析特性，从而提出了语谱图的
概念。
语谱图是一种三文的频谱。 它是表示语音频谱随时间变化的图形， 其纵轴为频率，
横轴为时间，任意给定频率成分在给定时刻的强弱用相应点的灰度或色调的浓淡来表
示。语谱图中显示了大量的与语句特性有关的信息，明显地显示出语音频谱随时间变
化的情况，可以说其是一种动态的频谱。
随着语谱图的应用逐渐增多与个人电脑的全球普及，在计算机上建立语谱图分析
功能已变得十分必要了。本软件就是以个人电脑为操作平台，采用 VC++编写的。
1.2 语谱图的发展及应用
在数字信号处理技术发展起来很久以前，人们就使用一种特殊仪器——语谱仪来
分析和记录语音信号的时谱，它是语音学研究的重要工具，是美国贝尔实验室在 20
实际 40 年代发明的。
语谱图中显示了大量的语音的语句特性有关的信息，它综合了频谱图和时域波形
的优点， 明显地显示出语音频谱随时间的变化情况。 语谱图实际上是一种动态的频谱。
为了清晰直观的表示语音信号随时间变化的频率特性，人们把和时序相关的傅立叶分
析显示图形称为语谱图（Sonogram，或者 Spectrogram） ，并运用其分析语音信号。语
谱图的纵轴对应于频率，横轴对应于时间，而图像的黑白度对应于信号的能量。
根据滤波器的带宽可将语谱图分为两类。带宽为 300 Hz 的宽带语谱图可以显示细
致的时间结构，但谐波结构就不太清楚。对于一个有声带振动的声音来说，语谱图上
有垂直的条纹，每一个条纹代表了声门的一次开放。而宽的横带则为共振峰。带宽为
45 Hz 的窄带语谱图使时间的结构模糊，但是频率的信息则较好。在较宽的共振峰带
中可以看到各别的谐波频率。
通过大量的语谱图与语音的对照，我们可以通过语谱图得到瞬音、共振峰转移、
静音、浊音横杠、共振峰、擦音、低频鼻音的信息，元音、瞬音和紊音等的持续时间，
甚至通过系统地使用这些信息，识别一些音位和单词。
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