数字信号处理课程设计(对音乐信号的各种处理)

实验1

1、音乐信号的音谱和频谱观察

○1使用wavread语句读取音乐信号，获取抽样率；

○2输出音乐信号的波形和频谱，观察现象；

○3使用sound语句播放音乐信号，注意不同抽样率下的音调变化，解释现象。

clear all;close all;clc

[a,fs,bit]=wavread('c:\MATLAB6p5\work\陪你一起看草原.wav');

size(a);

y1=a(:,1);

a1=y1(10000:60000)

figure;

subplot(2,1,1),plot(a);

subplot(2,1,2),plot(a1);

x1=resample(a1,2,1); %y=resample(x,p,q)返回量的长度是向量x的p/q倍sound(x1,fs);

%sound(a,fs);

N1=length(a1);

F1=fft(a1,N1);

w=2/N1*[0:N1-1]; %频谱图横坐标设置

figure;

plot(w,abs(F1));

N2=length(a1);

t=0:1/N2:1/N2*(N2-1);

title('傅利叶变换'); %傅利叶变换;

figure;

plot(a1);

title('时域波形'); %时域波形;

1，以二倍的抽样率听声音信号时，音乐播放的特别快，像被压缩了，播放的时间比原信号短。

2，以二分之一的抽样率听声音信号时，音乐播放的特别慢，像被拉长了，播放的时间比原信号长。

3，原信号频谱截止频率为0.5*pi

实验2

2、音乐信号的抽取（减抽样）

○1观察音乐信号频率上限，选择适当的抽取间隔对信号进行减抽样（给出两种抽取间隔，代表混叠和非混叠）；

○2输出减抽样音乐信号的波形和频谱，观察现象，给出理论解释；

○3播放减抽样音乐信号，注意抽样率的改变，比较不同抽取间隔下的声音，解释现象。

clear all;close all;clc

[a,fs,bit]=wavread('c:\MATLAB6p5\work\陪你一起看草原.wav');

size(a);

y1=a(:,1);

a1=y1(10000:60000)

D=2; %减抽样；

l=length(a1);

yd=a1(1:D:l);

sound(yd,fs/D);

N3=length(yd);

t=0:1/N3:1/N3*(N3-1); %横坐标设置figure;

plot(yd);

title('减抽样时域波形'); %时域波形; xlabel('t');

ylabel('幅度');

N4=length(yd);

F2=fft(yd,N4);

w=2/N4*[0:N4-1];

figure;

plot(w,abs(F2));

title('减抽样频谱'); %减抽样频谱

xlabel('f');

ylabel('幅度');

D=2,减抽样

D=4,减抽样

1，原信号频谱截止频率为0.5*pi，当D=2时，频谱刚好不混叠，当D>2时，频谱就会混叠。

2，减抽样后的音乐信号听起来变得尖锐，有失真。

3，抽样率随着抽样间隔的增大而逐渐变小，声音越来越失真，音调变得急促，而尖锐，信号产生混叠

实验3

3、音乐信号的AM调制

○1观察音乐信号的频率上限，选择适当调制频率对信号进行调制（给出高、低两种调制频率）；

○2输出调制信号的波形和频谱，观察现象，给出理论解释；

○3播放调制音乐信号，注意不同调制频率下的声音，解释现象。

clear all;close all;clc

[a,fs,bit]=wavread('c:\MATLAB6p5\work\陪你一起看草原.wav');

size(a);

y1=a(:,1);

a1=y1(10000:100000);

%sound(a1,fs);

N=length(a1);

n1=0:[N-1];

y=cos(0.5*pi*n1); %产生余弦信号

N1=length(a1);

F1=fft(y,N1);

w=2/N1*[0:N1-1];

figure;

plot(w,abs(F1));

title('cos(wt)频谱'); %余弦频谱

xlabel('f');

ylabel('幅度');

N2=length(a1);

F2=fft(a1,N2);

w=2/N2*[0:N2-1];

figure;

plot(w,abs(F2));

title('yinyue频谱'); %原信号频谱

xlabel('f');

ylabel('幅度');

x1=a1.*y'; % 音乐信号与余弦信号点乘进行调制figure

plot(x1);

N3=length(a1);

F3=fft(x1,N3); %调制信号傅立叶变换

w=2/N3*[0:N3-1];

figure;

plot(w,abs(F3));

title('调制频谱'); %调制信号频谱

xlabel('f');

ylabel('幅度');

sound(x1,fs);