matlab音乐处理合成实验报告

MATLAB高级编程与工程应用语音合成综合实验姓名：班级：学号：日期：1.2.1 简单的合成音乐(1) 请根据《东方红》片断的简谱和“十二平均律”计算出该片断中各个乐音的频率，在MATLAB 中生成幅度为1 、抽样频率为8kHz 的正弦信号表示这些乐音。

请用sound 函数播放每个乐音，听一听音调是否正确。

最后用这一系列乐音信号拼出《东方红》片断，注意控制每个乐音持续的时间要符合节拍，用sound 播放你合成的音乐，听起来感觉如何由“十二平均律”计算得到各个乐音的频率：“5”——“C”：“6”——“D”：“1”——“F”：“2”——“G”：392Hz“6.”频率是“6”的一半：代码：（）f=8000;T=1/f;t8=0:T:1*;t4=0:T:2*;t2=0:T:4*;t1=0:T:8*;part1=sin(2*pi**t4);part2=sin(2*pi**t8);part3=sin(2*pi**t8);part4=sin(2*pi**t2);part5=sin(2*pi**t4);part6=sin(2*pi**t8);part7=sin(2*pi**t8);part8=sin(2*pi**t2);total=[part1,part2,part3,part4,part5,part6,part7,part8];sound(total);试听发现，合成后的音乐基本保持了《东方红》的音调，但声音比较沉闷，相邻乐音之间有比较明显的“啪”的杂音。

(2) 你一定注意到(1) 的乐曲中相邻乐音之间有“啪”的杂声，这是由于相位不连续产生了高频分量。

这种噪声严重影响合成音乐的质量，丧失真实感。

为了消除它，我们可以用图所示包络修正每个乐音，以保证在乐音的邻接处信号幅度为零。

此外建议用指数衰减的包络来表示。

首先尝试用折线包络，编写函数生成所需折线：function envelope = envelope_line(t)envelope(1:floor(t/8)) = linspace(0,1,floor(t/8));envelope(floor(t/8)+1:floor(t/4)) = linspace(1,,floor(t/4)-floor(t/8)));envelope(floor(t/4)+1:floor(3*t/4)) = linspace,,floor(t*3/4)-floor(t/4));envelope(floor(3*t/4)+1:t) = linspace,0,floor(t)-floor(3*t/4));对中的部分代码进行修改，调用envelope_line实现折线包络：（）part1=sin(2*pi**t4).*envelope_line(t4);part2=sin(2*pi**t8).*envelope_line(t8);part3=sin(2*pi**t8).*envelope_line(t8);part4=sin(2*pi**t2).*envelope_line(t2);part5=sin(2*pi**t4).*envelope_line(t4);part6=sin(2*pi**t8).*envelope_line(t8);part7=sin(2*pi**t8).*envelope_line(t8);part8=sin(2*pi**t2).*envelope_line(t2);试听结果杂音明显减少，但声音还比较生硬，尝试用指数衰减的包络来表示。

也是对中的部分代码进行修改（）part1=sin(2*pi**t4).*exp(-2*t4);part2=sin(2*pi**t8).*exp(4*t8);part3=sin(2*pi**t8).*exp(4*t8);part4=sin(2*pi**t2).*exp(1*t2);part5=sin(2*pi**t4).*exp(2*t4);part6=sin(2*pi**t8).*exp(4*t8);part7=sin(2*pi**t8).*exp(4*t8);part8=sin(2*pi**t2).*exp(1*t2);试听结果比较好，声音很圆润，但仔细听的话也能发现杂音。

(3) 请用最简单的方法将(2) 中的音乐分别升高和降低一个八度。

（提示：音乐播放的时间可以变化）再难一些，请用resample 函数（也可以用interp 和decimate 函数）将上述音乐升高半个音阶。

（提示：视计算复杂度，不必特别精确）方法一：在正弦信号内添加系数改变其频率。

升高八度：part1=sin(4*pi**t4).*exp(-4*t4);part2=sin(4*pi**t8).*exp(8*t8);part3=sin(4*pi**t8).*exp(8*t8);part4=sin(4*pi**t2).*exp(2*t2);part5=sin(4*pi**t4).*exp(4*t4);part6=sin(4*pi**t8).*exp(8*t8);part7=sin(4*pi**t8).*exp(8*t8);part8=sin(4*pi**t2).*exp(2*t2);high8_total=[part1,part2,part3,part4,part5,part6,part7,part8];sound(high8_total);降低八度：part1=sin(1*pi**t4).*exp(-1*t4);part2=sin(1*pi**t8).*exp(2*t8);part3=sin(1*pi**t8).*exp(2*t8);part4=sin(1*pi**t2).*exp*t2);part5=sin(1*pi**t4).*exp(1*t4);part6=sin(1*pi**t8).*exp(2*t8);part7=sin(1*pi**t8).*exp(2*t8);part8=sin(1*pi**t2).*exp*t2);low8_total=[part1,part2,part3,part4,part5,part6,part7,part8];sound(low8_total);方法二：直接调用resample函数。

升高八度：high8_total=resample(total,1,2);降低八度：low8_total=resample(total,2,1);x 104x 104升高半个音阶：根据“十二平均律”中2^(1/12)=highhalf_total=resample(total,1,2);(4) 试着在(2) 的音乐中增加一些谐波分量，听一听音乐是否更有“厚度”了注意谐波分量的能量要小，否则掩盖住基音反而听不清音调了。

（如果选择基波幅度为1 ，二次谐波幅度0:2 ，三次谐波幅度0:3 ，听起来像不像象风琴）（）part1=sin(2*pi**t4).*exp(-2*t4)+*sin(4*pi**t4).*exp(-2*t4)+*sin(6*pi**t4).*exp(-2*t 4);part2=sin(2*pi**t8).*exp(4*t8)+*sin(4*pi**t8).*exp(4*t8)+*sin(6*pi**t8).*exp(4*t8); part3=sin(2*pi**t8).*exp(4*t8)+*sin(4*pi**t8).*exp(4*t8)+*sin(6*pi**t8).*exp(4*t8); part4=sin(2*pi**t2).*exp(1*t2)+*sin(4*pi**t2).*exp(1*t2)+*sin(6*pi**t2).*exp(1*t2); part5=sin(2*pi**t4).*exp(2*t4)+*sin(4*pi**t4).*exp(2*t4)+*sin(6*pi**t4).*exp(2*t4); part6=sin(2*pi**t8).*exp(4*t8)+*sin(4*pi**t8).*exp(4*t8)+*sin(6*pi**t8).*exp(4*t8); part7=sin(2*pi**t8).*exp(4*t8)+*sin(4*pi**t8).*exp(4*t8)+*sin(6*pi**t8).*exp(4*t8); part8=sin(2*pi**t2).*exp(1*t2)+*sin(4*pi**t2).*exp(1*t2)+*sin(6*pi**t2).*exp(1*t2);试听结果确实变得醇厚了，有风琴的感觉。

(5) 自选其它音乐合成，例如贝多芬第五交响乐的开头两小节。

我选取了一首儿歌《粉刷匠》（）f=8000;T=1/f;t8=0:T:1*;t4=0:T:2*;t2=0:T:4*;t1=0:T:8*;part1=sin(2*pi**t8).*exp(4*t8);part2=sin(2*pi**t8).*exp(4*t8);part3=sin(2*pi**t8).*exp(4*t8);part4=sin(2*pi**t8).*exp(4*t8);part5=sin(2*pi**t8).*exp(4*t8);part6=sin(2*pi**t8).*exp(4*t8);part7=sin(2*pi**t4).*exp(2*t4);part8=sin(2*pi**t8).*exp(4*t8);part9=sin(2*pi**t8).*exp(4*t8);part10=sin(2*pi**t8).*exp(4*t8);part11=sin(2*pi**t8).*exp(4*t8);part12=sin(2*pi**t2).*exp(1*t2);total=[part1,part2,part3,part4,part5,part6,part7,part8,part9,part10,part11,part12]; plot(total);sound(total);-1-2-3x 1041.2.2 用傅里叶级数分析音乐(6) 先用wavread 函数载入光盘中的文件，播放出来听听效果如何是否比刚才的合成音乐真实多了（）x=wavread('');plot(x);sound(x);4x 10试听结果的确真实许多。

(7) 你知道待处理的wave2proc 是如何从真实值realwave 中得到的么这个预处理过程可以去除真实乐曲中的非线性谐波和噪声，对于正确分析音调是非常重要的。

提示：从时域做，可以继续使用resample 函数。

这题开始时没有理解题目要求，不知道如何入手，于是在CSDN上查找帮助。

要去除非线性杂波和噪声，首先要找出它们与真实乐曲的区别。