基于MATLAB的语音信号的延时和混响处理
基于MATLAB的语音信号处理
h(n) = ω2(n)
(4)
式(3)可表示为如式(5)所示:
∞
En = ∑ x2 (m)h(n − m) = x2 (n) ∗ h(n)
(5)
m = −∞
在这里可以认为对语音信号进行时域采样后样本序列
与滤器进行卷积运算。在这里说明一下,本文为了保证语音
图 1 语音信号时域图
信号的频谱能够完美展现出来,一般要求窗长是几个基音周 期的数量级来达到设计要求目的。
En =
∞
∑
x(m)ω (n
−
m)2
=
n
∑
x(m)ω (n − m)2 (2)
m = −∞
m−n− N +1
号以供计算机来对信号进行相关处理。
其中 N 表示为矩形采样窗口的窗长。假设当语音采样
运用矩形窗时,其语音信号能量可简化为如式(2)所示。
∞
En = ∑ x2 (m)
(3)
m = −∞
在这里可以理解为:
■■2.1 语音信号处理基本知识
■■3.2 语音信号的采集
2.1.1 语音信号分析技术
3.2.1 语音信号的量化编码采样
语音信号分析是语音信号处理过程的前提和基础,通过
将模拟信号的语音信号转变化数字化信号前,为了提高
分析语音信号本质特征的参数(如频域信息和时域信息), 信号精度和抗干扰性的目的,这就要求该语音信号进行防混
平稳的特性,所以本文可以通过录取一小段声音来做实验 验证。介于人类的发声特点可以得知,人类的发声语音在 频域内其频谱主要集中在 20-4000Hz。在这里本文通过计 算机声卡对语音信号进行 8kHz 的采样速率进行语音信号 的抽样,进而可以得到离散的语音信号。在这里本文通过 MATLAB 来展现蔡妍语音信号的时域和频域的波形特点,如 图 1 和图 2 分别所示信号的时域图和频域图。
信号与系统实验报告——信号采样与重构 声音的延时与混响
《信号与系统》——课程设计实验一信号的采样与重构一、实验内容:1.应用MATLAB实现连续信号的采样与重构仿真,了解MATLAB软件,学习应用MATLAB软件的仿真技术。
2.加深理解采样与重构的概念,掌握利用MATLAB分析系统频率响应的方法和掌握利用MATLAB实现连续信号采用与重构的方法。
计算在临界采样、过采样、欠采样三种不同条件下重构信号的误差。
3. 加深对采样定理的理解和掌握,以及对信号恢复的必要性;掌握对连续信号在时域的采样与重构的方法。
二、实验原理(1)连续时间信号连续信号是指自变量的取值范围是连续的,且对于一切自变量的取值,除了有若干个不连续点以外,信号都有确定的值与之对应。
严格来说,MATLAB并不能处理连续信号,而是用等时间间隔点的样值来近似表示连续信号。
当取样时间间隔足够小时,这些离散的样值就能较好地近似连续信号。
(2)采样定理模拟信号经过 (A/D) 变换转换为数字信号的过程称为采样,信号采样后其频谱产生了周期延拓,每隔一个采样频率 fs,重复出现一次。
为保证采样后信号的频谱形状不失真,采样频率必须大于信号中最高频率成分的两倍,这称之为采样定理。
时域采样定理从采样信号恢复原信号必需满足两个条件:>各处为零;(对信a、必须是带限信号,其频谱函数在号的要求,即只有带限信号才能适用采样定理。
)b 、 取样频率不能过低,必须>2 (或>2)。
一个理想采样器可以看成是一个载波为理想单位脉冲序列)(t T 的幅值调制器。
图2 信号的采样(4) 信号重构设信号)(t f 被采样后形成的采样信号为)(t f s ,信号的重构是指由)(t f s 经过内插处理后,恢复出原来信号)(t f 的过程,又称为信号恢复。
三、实验步骤及代码(一).%%%%%%%%%%% 产生一个连续sin ()信号 %%%%%%%%%%%%%%%%%%f=100;t=(1:50)/2000; %时间轴步距 x=sin(2*pi*t*f); figuresubplot(211);plot(x); %绘制x(t)的图形图片号加底框 xlabel('t');ylabel('x(t)');title('连续时间信号sin ()的波形'); %图片命名 grid;n=0:255; %长度N=256; %设采样点的N 值 Xk=abs(fft(x,N));subplot(212); %频域波形 plot(n,Xk);axis([0 N 1.2*min(Xk) 1.2*max(Xk)]); %可用axis 函数来调整图轴的范围 xlabel('时域频谱波形图');ylabel('|Xk|');title('信号sin()的频谱波形');(二)%%%%%%%%%%%%对原始信号进行采样并滤波重构 %%%%%%%%%%%% t1=3*t;f1=sin(2*pi*t1*f);figuresubplot(211);stem(t1,f1);xlabel('kTs');ylabel('f(kTs)');title('欠采样的信号波形');[B,A]=butter(2,450/500); %设置低通滤波器参数[H,w]=freqz(B,A,512,2000);fa=filter(B,A,f1);subplot(212);plot(fa)xlabel('t');ylabel('fa(t)');title('欠采样信号重构后的波形');t2=0.5*t;f2=sin(2*pi*t2*f);Figure,subplot(211); stem(t2,f2);xlabel('kTs');ylabel('f(kTs)');title('临界采样的信号波形');[B,A]=butter(2,450/500); %设置低通滤波器参数[H,w]=freqz(B,A,512,2000);fb=filter(B,A,f2);subplot(212);plot(fb),xlabel('t'),ylabel('fb(t)');title('临界采样信号重构后的波形');t3=0.2*t;f3=sin(2*pi*t3*f);figuresubplot(211); stem(t3,f3);xlabel('kTs');ylabel('f(kTs)');title('过采样的信号波形');[B,A]=butter(2,450/500);[H,w]=freqz(B,A,512,2000);fc=filter(B,A,f3);subplot(212);plot(fc)xlabel('t');ylabel('fc(t)');title('过采样信号重构后波形');四、实验总结经过此次MATLAB课程设计我学到了很多知识和学习方法。
MATLAB综合实验项目
综合实验题目一基于MATLAB 的语音处理系统设计(一)内容录制一段个人自己的语音信号,并对录制的信号进行采样;画出采样后语音信号的时域波形和频谱图;给定滤波器的性能指标,设计滤波器,并画出滤波器的频率响应;然后用自己设计的滤波器对采集的信号进行滤波,画出滤波后信号的时域波形和频谱,并对滤波前后的信号进行对比,分析信号的变化;回放语音信号;最后,设计一个信号处理系统界面。
(二)步骤1.语音信号的采集利用Windows 下的录音机,录制一段自己的话音,时间在1 s 内。
然后在Matlab 软件平台下,利用函数wavread 对语音信号进行采样,记住采样频率和采样点数。
2.语音信号的频谱分析利用函数fft 对信号进行快速傅里叶变换,得到信号的频谱特性,要求首先画出语音信号的时域波形;然后对语音信号进行频谱分析。
3.设计数字滤波器和画出其频率响应给出各滤波器的性能指标:(1) 低通滤波器性能指标f b= 1000Hz,f c=1200Hz,A s=100dB,A p= 1dB。
(2) 高通滤波器性能指标f c= 4800 Hz,f b=5000Hz,A s=100 dB,A p= 1dB。
(3) 带通滤波器性能指标f b1=1200 Hz,f b2=3000 Hz,f c1= 1000 Hz,f c2= 3200 Hz,A s=100dB,A p= 1dB。
要求采用脉冲响应不变法、窗函数法、双线性变换法和频率采样法设计上面要求的3种滤波器。
在Matlab中,可以利用函数fir1设计FIR滤波器,可以利用函数butte,cheby1和ellip设计IIR滤波器;利用Matlab中的函数freqz画出各滤波器的频率响应。
4.用滤波器对信号进行滤波要求用自己设计的各滤波器分别对采集的信号进行滤波,在Matlab中,FIR 滤波器利用函数fftfilt 对信号进行滤波。
5.比较滤波前后语音信号的波形及频谱要求在一个窗口同时画出滤波前后的波形及频谱。
MATLAB用于语音信号的处理[1]
MATLAB用于语音信号的处理一.设计目的通过该设计,要求对语音信号的采集、处理、传输、显示、和存储等有一个系统的掌握和理解。
理解信号采样频率的概念,掌握对语音信号进行时域和频域分析方法,了解滤波器的概念及原理。
二.设计内容1.语音信号的采集2.语音信号的频谱分析3.设计数字滤波器4.用滤波器对信号进行滤波5.分析滤波后得到的语音信号的频谱,画出滤波后信号的时域波形和频谱,并对滤波前后的信号进行对比,分析信号的变化6.回放语音信号三.总体方案设计1.利用Windows下的录音机或其他软件,录制一段语音信号,时间控制在1s左右,然后再MATLAB软件平台下,利用函数wavread对录制的语音信号进行采样,记住采样频率和采样点数。
MATLAB函数:Wavread功能对语音信号进行采样,wavread函数的格式为:[y,fs,bits]=wavread('d:\kugou\2.wav',[n1,n2]),返回文件中语音信号从n1到n2之间的样本。
2.先画出语音信号的时域波形,然后对语音信号进行快速傅里叶变换,得到信号的频谱特性。
MATLAB函数:fft功能是实现快速傅里叶变换,fft函数的格式为:y=fft(y),返回向量x的不连续fourier变换。
3.根据低通滤波器的性能指标设计出滤波器。
MATLAB函数:Ellipord功能是要求低通滤波器的参数,ellipord函数的格式为:[N,Wn]=ellipord(Wp,Ws,Rp,Rs),返回设计滤波器的阶数和截止频率。
Ellip功能是设计IIR滤波器,ellip函数的格式为:[b,a]=ellip(N,Rp,Rs,Wn),返回设计滤波器的低通滤波器的参数。
4.用设计的滤波器对采集的语音信号进行滤波。
MATLAB函数:filter功能对信号进行滤波,filter函数的格式为:y=filter(b,a,x),由给定的滤波器对x进行滤波。
基于matlab的语音信号的合成(加入延迟混响)课案
中北大学课程设计说明书学生姓名:学号:学生姓名:学号:学生姓名:学号:学院:信息与通信工程学院专业:电子信息工程题目:信息处理实践:语言信号的合成指导教师:杨娜职称: 副教授2016 年 1月 3 日中北大学课程设计任务书15/16 学年第一学期学院:信息与通信工程学院专业:电子信息工程学生姓名:学号:学生姓名:学号:学生姓名:学号:课程设计题目:信息处理实践:语言信号的合成起迄日期:2016年1 月4日~2016年1月22 日课程设计地点:201,503,1号楼教室指导教师:杨娜系主任:王浩全下达任务书日期: 2016 年1月 3 日课程设计任务书课程设计任务书目录摘要 (1)1.MATLAB简介 (1)2.GUI简介 (1)一.设计方案........................................................................................................... 二.设计步骤及结果1.语音信号的采集..............................................2.语音信号的截取.................3.语音信号的合成.................4.合成语音的验证.........5.GUI界面设计及实现.........三.设计评述参考文献..............附录..............摘要语音信号处理是一门比较实用的电子工程专业课程,语音是人类获取信息的的重要来源和利用信息的重要手段。
通过语言相互传递信息是人类最重要的基本功能之一。
语音信号是一种非平稳的时变信号,它携带着各种信息。
在语音编码、语音合成、语音识别和语音增强等语音处理中无一例外需要提取语音中包含的各种信息。
Matlab是一个数据分析和处理功能十分强大的工程实用软件。
本文介绍了利用matlab软件及其中的图形用户界面(GUI)实现驱动声卡采集语音信号和语音信号采集后的文档处理方法,并通过实例利用matlab分析了语音信号处理的过程。
MATLAB课程设计---基于MATLAB的语音信号处理
MATLAB课程设计---基于MATLAB的语音信号处理武汉理工大学《基于MATLAB的语音信号处理》课程设计说明书课程设计任务书学生姓名:陈欢专业班级: 通信0902班指导教师:徐文君工作单位: 信息工程学院题目: 基于MATLAB的语音信号处理设计任务与要求:1、Matlab的基本运算(1) 极限的计算、微分的计算、积分的计算、级数的计算、求解代数方程、求解常微分方程;(2) 矩阵的最大值、最小值、均值、方差、转置、逆、行列式、特征值的计算、矩阵的相乘、右除、左除、幂运算;2、基于MATLAB的语音信号处理(1)完成语音信号的采集,利用windows自带的录音机或其他软件,录制一段午语音,时间在1s以内,并对信号进行采样,画出采样信号的时域和频域波、(2)要求用窗函数法和双线性变换法设计三种数字滤波器(3)用设计好滤波器的对语音信号进行滤波处理,画出处理后的时域和频域波形。
(4)对滤波前后的语音信号频谱进行对比,并对设计结果进行分析。
参考文献:1、易克初,田斌,付强.语音信号处理.北京:国防工业出版社,2000年2、贾永红.数字图像处理.武汉大学出版社,2003年9月时间安排:第16周安排任务,分组。
第17周设计仿真,撰写报告。
第18周完成设计,提交报告,答辩。
指导教师签名: 2011 年月日系主任(或责任教师)签名: 2011 年月日1武汉理工大学《基于MATLAB的语音信号处理》课程设计说明书目录摘要 ..................................................................... .. (1)ABSTRACT ........................................................... ................................................... 2 1 课程设计的基本原理 ..................................................................... ...................... 3 1.1 设计要求 ..................................................................... .. (3)1.1.1 采用MATLAB基本运算如下 (3)1.1.2 基于MATLAB的语音信号处理 (3)1.2.Matlab的基本运算 ..................................................................... .. (4)1.2.1极限的计算 ..................................................................... . (4)1.2.2微分的计算 ..................................................................... . (4)1.2.3积分的计算 ..................................................................... . (5)1.2.4 级数的计算 ..................................................................... (5)1.2.5 求解代数方程 ..................................................................... (5)1.2.6 求解常微分方程 ..................................................................... .. (6)1.2.7 矩阵的基本运算 ..................................................................... .. (6)1.2.8 多项式的基本运算 ..................................................................... ....... 6 1.3 语音信号的录入与打开 ..................................................................... ......... 8 1.4 时域信号的FFT分析 ..................................................................... ............ 8 1.5 数字滤波器设计原理 ..................................................................... . (8)1.5.1 用窗函数法设计FIR滤波器 (9)1.5.2 用双线性变换法设计IIR数字滤波器 (9)2 语音信号分析和处理过程 ..................................................................... ..............10 2.1 语音信号的采集 ..................................................................... ...................10 2.2 窗函数法设计 ..................................................................... .. (11)2.2.1窗函数法低通滤波器 ..................................................................... (11)2.2.2 窗函数法高通滤波器 ..................................................................... ..142.2.3 窗函数法带通滤波器 ..................................................................... ..15 2.3双极性变换法设计 ..................................................................... . (16)2.3.1 双极性变换法设计低通滤波器 (18)2.3.2 双极性变换法设计高通滤波器 (20)2.3.3 双极性变换法设计带通滤波器 (24)2.4 结果分析 ..................................................................... ...............................26 3 总结 ..................................................................... ................................................27 参考文献 ..................................................................... .. (28)2武汉理工大学《基于MATLAB的语音信号处理》课程设计说明书摘要MATLAB是矩阵实验室(Matrix Laboratory)的简称,和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。
MATLAB语音信号处理
MATLAB语⾳信号处理数字信号处理课设,我们使⽤MATLAB对语⾳信号进⾏了⼀系列处理,并将其所有功能集中于下图界⾯中:这个界⾯涉及功能众多,其中包括语⾳信号的观察分析、⾳⾊变换、AM调制解调、减抽样、加噪去噪、相频分析和幅频滤波等,最重要的是对MATLAB中函数的掌握,通过不同函数的组合实现你想要实现的功能。
本篇不会给出整个界⾯的程序,下⾯会分块给出每个功能的程序,整个界⾯只需GUI设计界⾯⽂件、定义结构体并把对应键程序打进去即可。
1、语⾳信号的采集1.1题⽬要求使⽤windows下的录⾳机录制⼀段语⾳信号、⾳乐信号或者采⽤其他软件截取⼀段⾳乐信号(要求:时间不超过5s,⽂件格式为WAV。
)①请每位同学都参与录⾳,内容⾃定。
②使⽤wavread语句读取语⾳/⾳乐信号获取抽样率;(注意:读取的信号是双声道信号,即为双列向量,需要分列处理);③输出时域语⾳/⾳乐信号的波形。
④实现对录⾳信号的声⾳⼤⼩的调节。
⑤实现对两种语⾳/⾳乐信号的混⾳⾳效。
⑥实现⾳乐信号的回⾳⾳效。
1.2设计内容及⽅案①读取⾳频信号:我是通过wavread函数读取.wav⽂件的⽅式来获得,当然⾸先要⾃⼰创建⼀个.wav⾳频,我是通过电脑录⾳⽣成.mp3然后格式⼯⼚转成.wav的,需保存到同⼀⽂件夹下。
②分声道处理:⼀般⾳乐和语⾳信号都是双声道信号,时域和频谱图会有两个颜⾊,所以要取单列来分析,通过x1=x(:,1)语句来实现。
③画时域波形图:⽤plot函数来画图,注意横坐标为时间t。
④⾳量⼤⼩调节:通过将⾳频直接乘⼀个系数来实现调⾳量。
⑤混⾳和回声:混⾳即将两个⾳频相加,要相加就得保证矩阵⼀样,所以要通过截取并补零矩阵来实现;回声是把三个信号叠加,这三个信号在不同位置补零⾳量也逐渐变⼩,就可以实现回声。
⑥播放声⾳:本题我使⽤wavplay来播放声⾳,会有警告,后⾯的题我⽤sound⽐较好。
1.3程序源码及注释clear[x,fs] = wavread('beautiful.wav');%⾳乐信号[y,fs1]= wavread('1.wav');%⼥⽣声⾳[z,fs2]= wavread('2.wav');%男⽣声⾳%输出频率fsfs1fs2%⾳乐语⾳信号分声道处理x1=x(:,1);y1=y(:,1);z1=z(:,1);%画⾳乐信号时域图n1=length(x1);%length取数列长度即元素个数figure(1)t1=(0:(n1-1))/fs;plot(t1,x1);axis([0,5,-1,1]);xlabel('时间t');title('⾳乐信号时域波形');%画语⾳信号时域图n2=length(y1);figure(2)subplot(2,1,1);t2=(0:(n2-1))/fs1;plot(t2,y1);%⼥⽣axis([0,4,-0.5,0.5]);xlabel('时间t');ylabel('幅度');title('⼥⽣语⾳信号时域波形');n3=length(z1);subplot(2,1,2);t3=(0:(n3-1))/fs2;plot(t3,z1);%男⽣axis([0,4,-0.5,0.5]);xlabel('时间t');ylabel('幅度');title('男⽣语⾳信号时域波形');%对语⾳信号声⾳⼤⼩调节wavplay(y,fs1); %播放原语⾳y11=10*y;wavplay(y11,fs1); %加⼤⾳量播放y22=0.5*y;wavplay(y22,fs1); %减⼩⾳量播放%两种语⾳信号的混⾳[m,n]=size(y1);%size取矩阵的⾏列数[m0,n0]=size(z1);a=zeros(abs(m-m0),n);%两矩阵⾏数差为零矩阵⾏数if length(y1)<length(z1)y2=[y1;a];y3=y2+z1;%两个矩阵⾏数⼀样才能相加,所以要补零elsey2=[z1;a];y3=y2+y1;%y1和z1中长的那个不变,短的那个补零end;wavplay(y3,fs1) ;%播放混⾳语⾳%画混⾳波形figure(3)subplot(2,1,1);t4=(0:(max(n2,n3)-1))/fs1;plot(t4,y3);axis([0,4.5,-0.5,0.5]);xlabel('时间');ylabel('幅度');title('两语⾳信号叠加后时域波形');%⾳乐信号的回⾳x11=x1(1:200000);%截取部分x11=x11';%因为输出为⼀列所以要转置成⼀⾏int0=zeros(1,20000);%1⾏2000列的零矩阵temp1=[x11,int0,int0];temp2=[int0,0.6*x11,int0];temp3=[int0,int0,0.3*x11];%通过补零实现延时,同时声⾳⼀个⽐⼀个⼩hui=temp1+temp2+temp3;%三重声⾳相加实现回声N=length(hui);wavplay(hui,fs1);%播放回⾳⾳乐%画回声波形subplot(2,1,2);t1=(0:(N-1))/fs;plot(t1,hui);axis([0,4.5,-1,1]);xlabel('时间');ylabel('幅度');title('回声时域波形');1.4运⾏结果仿真结果分析:我听到了原声和⾳量放⼤减⼩的声⾳,也听到了混⾳和回声的效果,变化明显;本题我画了⾳乐和两个语⾳信号的时域波形以及混⾳回声的时域波形,⾳乐信号幅度⽐语⾳信号⾼且连贯性⾼,混⾳之后幅度叠加,回声之后幅度也增⼤,波形有很明显的变化。
语音信号变调处理matlab
语音信号变调处理在数字信号处理领域有着广泛的应用,它可以用于音乐制作、语音合成、变声器等方面。
在本文中,我将介绍如何使用MATLAB来进行语音信号的变调处理,包括信号的采样和重放、信号的频谱分析以及频率域的信号处理等内容。
一、信号的采样和重放在进行语音信号的变调处理之前,我们首先需要对语音信号进行采样和重放。
MATLAB提供了丰富的信号处理工具箱,可以很方便地实现信号的采样和重放操作。
以下是一个简单的MATLAB代码示例:```MATLAB读取语音文件[x, fs] = audioread('input.wav');播放语音信号soundsc(x, fs);```在上面的代码中,我们首先使用audioread函数读取了一个名为input.wav的语音文件,并将其存储在变量x中。
我们使用soundsc函数对语音信号进行了重放操作,其中fs表示了语音信号的采样频率。
二、信号的频谱分析对语音信号进行频谱分析是进行语音信号变调处理的重要步骤之一。
通过频谱分析,我们可以了解语音信号的频率成分,并作出相应的处理。
MATLAB中有许多用于频谱分析的函数和工具,比如fft函数、spectrogram函数等。
以下是一个简单的频谱分析MATLAB代码示例:```MATLAB计算语音信号的FFTX = fft(x);绘制语音信号的频谱图f = (0:length(X)-1)*fs/length(X);plot(f, abs(X));xlabel('频率/Hz');ylabel('幅度');```在上面的代码中,我们使用了fft函数对语音信号进行了傅里叶变换,得到了语音信号的频谱。
我们使用plot函数绘制了语音信号的频谱图,并通过设置坐标轴标签使得图像更加直观和易读。
三、频率域的信号处理频率域的信号处理是进行语音信号变调处理的核心步骤之一。
在MATLAB中,我们可以利用频谱的特性对语音信号进行频率域的处理,比如频率的平移、缩放、滤波等。
利用Matlab进行声音信号处理的技术方法
利用Matlab进行声音信号处理的技术方法引言:在现代科技飞速发展的时代,声音信号处理成为一个热门的技术领域。
利用Matlab这一功能强大的软件工具,可以进行各种声音信号处理的研究和应用。
本文将介绍利用Matlab进行声音信号处理的技术方法,包括声音信号采集、预处理、频域分析、音频特征提取、降噪以及语音识别等方面的内容。
一、声音信号采集声音信号采集是声音信号处理的第一步,它的质量直接影响后续处理的效果。
在Matlab中,我们可以利用声音输入和录音功能来实现声音信号的采集。
声音输入函数可以从外部声卡、麦克风等设备录取音频数据,而录音函数则可以通过计算机内部的声卡进行录音。
要进行声音信号采集,首先要设置好采样率和采样位数。
采样率表示每秒采样的次数,常用的采样率有8kHz、16kHz和44.1kHz等。
采样位数表示每个采样值的位数,一般为8位或16位。
在Matlab中,可以使用audiorecorder函数设置采样率和采样位数。
二、声音信号的预处理声音信号预处理是为了去除噪声和提高信号质量,以便后续处理。
常用的声音信号预处理方法包括去噪、滤波、归一化等。
去噪是声音信号预处理的重要步骤。
常见的去噪方法有时域滤波和频域滤波。
时域滤波是通过卷积运算对声音信号进行滤波,可以去除特定频率范围内的噪声。
频域滤波则是将声音信号从时域转换到频域,利用频域上的滤波器对噪声进行滤波。
滤波是声音信号预处理的另一种常用方法,它可以去除声音信号中的杂音和干扰信号。
低通滤波器可以去除高频噪声,而高通滤波器则可以去除低频噪声。
在Matlab中,可以使用fir1函数设计滤波器,然后使用filter函数进行滤波。
归一化是将声音信号的振幅范围缩放到合适的范围内,以便后续处理。
通过归一化,可以消除不同音频文件之间的振幅差异。
三、频域分析频域分析是声音信号处理中常用的方法之一。
在Matlab中,可以通过使用快速傅里叶变换(FFT)函数对声音信号进行频谱分析。
基于matlab语音信号合成与处理课程设计
摘要语音信号处理是研究用数字信号处理技术和语音学知识对语音信号进行处理的新兴学科,是目前发展最为迅速的学科之一,通过语音传递信息是人类最重要,最有效,最常用和最方便的交换信息的手段,所以对其研究就显得尤为重要。
Matlab语言是一种数据分析和处理功能十分强大的计算机应用软件,它可以讲声音文件变成离散的数据文件,然后用其强大的矩阵运算能力处理数据。
这为本次课程设计提供了强大并良好的环境。
本设计要求自己通过手机清唱一段歌曲,并用windows自带的录音机录制下来,保存格式为.wav格式,而且要求对所录的语音进行频率均衡和加入混响效果。
从网上下载相应的歌曲伴奏,经过截取、加噪、消噪后,与混响后的清唱语音进行合成,制作成一首歌曲。
采用语音合成可帮助学生加强理解,MATLAB里面有很多应用示波器滤波,利用这些滤波器可以很容易地实现语音信号的消噪过程,利用MATLAB的声音处理函数设计一组语音合成实验,配合Windows操作系统支持的语音媒体播放器可以很方便地将经过数字处理后的语音效果直观地体现出来,对于学生深刻理解数字信号处理中抽象数学运算的现实物理意义很有帮助。
关键字:信号处理语音合成加噪混响一、设计目的与任务录制各自的一段清唱歌曲语音信号,并对其进行频谱分析;然后在时域用数字信号处理的方法将信号加入延时与混响。
然后从网上下载一段该歌曲的伴奏,对伴奏进行截取、格式转换、加噪和去噪后,与伴唱歌曲进行合成,制作成一首歌曲,在分析其频谱,并与原始伴唱语音信号频谱进行比较。
通过数字信号处理的课程设计,巩固和运用数字信号处理课程中的理论知识和实践技能,掌握最基本的运用Matlab软件处理信号的理论和方法,培养发现问题,分析问题和解决问题的能力。
二、设计的基本要求1.录制的语音清晰,分析语音信号的特点;2.探讨语音分析、加噪、去噪、混响以及合成的基本方法;3.写出各个步骤的Matlab的程序代码;4.分析录制的语音信号的时域波形与频谱;分析加噪、去噪与合成前后的语音信号波形与频谱;5.熟悉加强滤波器的设计原理和滤波的过程;三、设计思路图-1语音合成的方案设计方框图整体设计思路:将录制的语音信号进行频谱分析,并进行频率均衡和加入混响效果。
基于MATLAB的语音信号的延时和混响处理
设计任务书摘要(中文)数字信号处理(Digital Signal Processing)技术,从20世纪60年代以来,随着计算机科学和信息科学发展,数字处理技术应运而生并得以快速发展。
语言是人们进行信息沟通的主要方式之一,它具有直接、自然、方便等优点。
语音则是语言的物理层表达方式。
语音处理主要是对语音进行机器处理,以达到传输、自动识别、机器理解等目的。
进行了语音处理过程的滤波、采样、傅立叶变换和谱包络提取的算法实现研究,讨论了在算法的DSP实现方法,Matlab 语言是一种广泛应用于工程计算及数值分析领域的新型高级语言, Matlab 功能强大、简单易学、编程效率高。
特别是Matlab 还具有信号分析工具箱, 不需具备很强的编程能力, 就可以很方便地进行信号分析、处理和设计关键词语音信号处理 MATLAB语言滤波器频谱分析图形用户界面摘要(英文)Digital Signal Processing (Digital Signal Processing) technology from the1960s,along with the development of computer science and information science, digital processing techniques have emerged and to rapid development. Language is the communication of people to one of the main, it has a direct, natural, and easy. Voice is the language of the physical layer of expression. Voice processing machines mainly for voice processing, in order to achieve transmission, automatic recognition, machine understanding of other purposes. For voice processing filtering, sampling, Fourier transform and spectral envelope extraction algorithm research, discusses the implementation of DSP algorithms,Matlab language is a widely used engineering calculation and numerical analysis of the field of new high-level language, Matlab powerful, easy to learn, programming and high efficiency. Matlab also has a particular signal analysis toolbox, need not have strong programming skills, you can easily carry out signal analysis, processing and designKeywords Speech signal processing Spectral analysis of MATLAB Filter Spectrum analysis Graphical User Interface1 引言数字信号处理主要是研究用数字或符号序列表示和处理信号。
matlab报告基于matlab有噪声语音信号处理
Matlab课程设计报告题目:基于MATLAB有噪声语音信号处理系(院):计算机与信息工程学院专业:通信工程班级:10623102指导教师:学年学期:2011 ~ 2012 学年第2 学期简介:我们通信工程专业在实践中经常碰到需要对已接收信号进行处理的情况,而滤波器设计在数字信号处理中占有极其重要的地位。
本课题基于MATLAB有噪音语音信号处理的设计与实现,综合运用数字信号处理的理论知识对加噪语音信号进行时域、频域分析和滤波。
通过理论推导得出相应结论,再利用MATLAB作为编程工具进行计算机实现。
在设计实现的过程中,我们使用双线性变换法设计IIR数字滤波器,对模拟加噪语音信号进行低通滤波、高通滤波及带通滤波,并利用MATLAB作为辅助工具完成设计中的计算与图形的绘制。
1 绪论:数字信号处理是利用计算机或专用处理设备,以数值计算的方法对信号进行采集、抽样、变换、综合、估值与识别等加工处理,借以达到提取信息和便于应用的目的。
数字滤波器, 是数字信号处理中及其重要的一部分。
本课题采用IIR 滤波器对加噪声音信号进行处理。
IIR滤波器采用递归型结构,即结构上带有反馈环路。
IIR滤波器运算结构通常由延时、乘以系数和相加等基本运算组成,可以组合成直接型、正准型、级联型、并联型四种结构形式,都具有反馈回路。
同时,IIR数字滤波器在设计上可以借助成熟的模拟滤波器的成果,如巴特沃斯、契比雪夫和椭圆滤波器等,有现成的设计数据或图表可查,在设计一个IIR数字滤波器时,我们根据指标先写出模拟滤波器的公式,然后通过一定的变换,将模拟滤波器的公式转换成数字滤波器的公式。
2.原始语音信号采集与处理2.1语音信号的采集由于MATLAB只识别格式为.wav的声音文件,我们利用PC机上的声卡和WINDOWS操作系统进行数字信号的采集。
启动录音机进行录音,以文件名“Orisound”保存入原程序所属的文件夹中。
可以看到,文件存储器的后缀默认为.wav ,这是WINDOWS操作系统规定的声音文件存的标准。
基于MATLAB的语音信号的处理
第一章语音信号的特点与采集第一节语音信号采集的介绍在Matlab环境中,主要可以通过以下几种方法驱动声卡,采集语音信号:1.将声卡作为对象处理采集语音信号Matlab将声卡作为对象处理,其后的一切操作都不与硬件直接相关,而是通过对该对象的操作来作用于硬件设备(声卡)。
操作时首先要对声卡产生一个模拟输入对象(ai),给ai对象添加一个通道设置采样频率后,就可以启动设备对象,开始采集数据,采集完成后停止对象并删除对象。
2.调用wavrecord功能函数采集语音信号。
wavrecord功能函数只适用于windows95/98/N平台,它使用windows声音输入设备录制声音。
函数调用方式:wavrecord(N,fs,ch,nbits); N:采集的样本数据量; fs:样本采集频率,为8000Hz、11025Hz、22050Hz和44100Hz之一,默认值为11025Hz; ch:样本采集通道,1为单声道,2为双声道,默认值为1(单声道); nbits:每个样本的位数(或称解析度),‘double’、‘single’或‘int16’为16位,‘uint8’为8位;3.运用audiorecorder对象采集语音信号audiorecorder(fs,nbits,ch)可以创设一个audiorecorder对象。
fs:样本采集频率,为8000Hz、11025Hz、22050Hz和44100Hz之一,默认值为8000Hz; nbits:每个样本的位数,8位或16位,默认值为8位; ch:样本采集通道,1为单声道,2为双声道,默认值为1(单声道); audiorecorder对象创设后,就可以进行相应的录音、暂停、停止、播放以及数据读取等操作。
第二节语音信号的特点通过对大量语音信号的观察和分析发现,语音信号主要有下面两个特点:①在频域内,语音信号的频谱分量主要集中在300~3400Hz 的范围内。
利用这个特点,可以用一个防混迭的带通滤波器将此范围内的语音信号频率分量取出,然后按8kHz 的采样率对语音信号进行采样,就可以得到离散的语音信号。
基于MATLAB语音信号处理(语音信号处理的综合仿真)
---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------ 基于MATLAB语音信号处理(语音信号处理的综合仿真)摘要:针对目前在嘈杂的环境中手机接听电话时人声不清楚的缺点,本文介绍了一个基于MATLAB的算法来对语音信号进行处理。
该算法通过计算机录音系统来实现对语音信号的采集,并且利用MATLAB的计算和信号处理能力进行频谱分析和设计滤波器,最终通过仿真得到滤波前后的波形,从而达到保留语音信号中的大部分人声并且滤除掉嘈杂噪声的目的。
仿真实验表明,采用低通滤波器保留人声的效果显著,失真较少。
本算法具有操作简单,运行速度快等优点。
关键词:语音信号;MATLAB;滤波;低通;噪声Speech Signal Processing Based on MATLAB1 / 17Abstract: At present, in view of the shortcomings of that the voice is not clear when people answering the phone in a noisy environment, this paper introduces a algorithm for speech signal processing based on MATLAB. The algorithm realizes the acquisition of the speech signal through a computer recording system. And the software can realize the capabilities of frequency spectrum analysis and filter design by the use of calculation and signal processing capabilities of MATLAB. Finally it can get the waveform before and after filtering through the simulation. So that we can retain most of the voices in the speech signal and at the same time remove noisy noise through filter. Simulation results show that the low pass filter has a remarkable effect of keeping voices and the distortion is little. This algorithm has the advantages of simple to operate and fast.Key Words: Speech signal; MATLAB; Filtering; Low pass; Noise目录---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------ 摘要1引言11.研究意义及研究现状21.1研究意义21.2研究现状22. 语音信号处理的总体方案2.1 研究的主要内容本课题主要介绍的是的语音信号的简单处理,目的就是为以后在手机上的移植打下理论基础。
基于MATLAB的语音处理
基于MATLAB的语音滤波实验实验目的:1.在Matlab环境下对语音的频谱进行处理(数字滤波)并试听效果;2.在Matlab环境下对语音的抽样率进行处理(语音压缩)并试听效果实验步骤:一、音频文件的压缩(抽取)。
1.利用windows附件中的录音机功能录制8~10秒的.wav语音文件,并以lei为文件名保存到Matlab/work的文件夹中。
a.打开开始/程序/附件/娱乐/录音机;b.用windows media player播放一首音乐并用MIC对着耳机录音或自已说话录音(按键),到10秒时停止(按键);c.将录制的文件加存为C:/Matlab/work中,文件名为leii.wav;2.打开Matlab并新建一.m文件;3.在.m文件中用y=wavread(‘lei.wav’)命令读入语音文件。
4.语音压缩:在m命令窗中输入如下命令:5.运行sample2.m之后会在work文件夹中生成一个名为lei2的.wav文件,如下图:6.双击lei2音频文件,用耳机试听效果,并跟lei1的效果比较。
7.在sample2.m文件中改变抽取倍率s (必须为正整数),重复4、5、6步,观察在不同抽取倍率s下的音频质量,(注意:在运行sample2.m之前必须将work中名为lei2的.wav音频文件删除,或在.m文件中wavwrite()中的保存文件名改为其它的名字。
)二、音频信号的时域滤波(音频数据的时域卷积)。
(一)、低通滤波1.打开Matlab并新建一.m文件,在.m文件中用y=wavread(‘lei.wav’)命令读入语音文件。
2.在m命令窗中输入如下命令,并加存为sample3.m,运行该m文件。
3.双击lei3音频文件,用耳机试听效果,并跟lei1的效果比较。
4.再加一级h(n)的低通滤波,重复2、3步,如下图:(注意:在运行lei2.m之前必须将work中名为lei3的.wav音频文件删除,或在.m文件中wavwrite()中的保存文件名改为其它的名字。
使用MATLAB进行语音信号处理的技巧
使用MATLAB进行语音信号处理的技巧语音信号处理是一门涉及声音的数字信号处理领域,它可以应用于语音识别、语音合成、音频压缩等多个领域。
MATLAB作为一种强大的数学软件,提供了丰富的工具箱和函数,可以帮助我们进行语音信号处理。
本文将介绍一些使用MATLAB进行语音信号处理的技巧。
一、语音信号的读取和播放在MATLAB中,我们可以使用`audioread`函数读取音频文件,该函数将音频文件转换为一个向量,每个元素代表一个采样点的数值。
例如,我们可以使用以下代码读取一个名为"speech.wav"的音频文件:```matlab[x, fs] = audioread('speech.wav');```其中,`x`是音频信号的向量,`fs`是采样率。
读取后的音频信号可以使用`sound`函数进行播放:```matlabsound(x, fs);```二、语音信号的可视化在进行语音信号处理之前,我们通常需要对信号进行可视化,以便更好地了解信号的特征。
MATLAB提供了多种绘图函数,可以用于绘制语音信号的波形图、频谱图等。
绘制语音信号的波形图可以使用`plot`函数:t = (0:length(x)-1)/fs;plot(t, x);xlabel('Time (s)');ylabel('Amplitude');title('Speech Waveform');```绘制语音信号的频谱图可以使用`spectrogram`函数:```matlabspectrogram(x, 256, 128, 256, fs, 'yaxis');title('Speech Spectrogram');```三、语音信号的预处理在进行语音信号处理之前,通常需要对信号进行预处理,以去除噪声、增强语音特征等。
MATLAB提供了一些函数和工具箱,可以帮助我们进行语音信号的预处理。
基于MATLAB的语音信号特技处理-延时与混响
DSP应用课程设计(学年论文)说明书课题名称:DSP应用课程设计学生学号:专业班级:学生姓名:学生成绩:指导教师:课题工作时间:至武汉工程大学教务处制填写说明:1. 一、二、三项由指导教师在课程设计(学年论文)开始前填写并交由学生保管;2. 四、五两项由学生在完成课程设计后填写,并将此表与课程设计一同装订成册交给指导教师;3. 成绩评定由指导教师按评定标准评分。
4. 此表格填写好后与正文一同装订成册。
课程设计评审标准(指导教师用)(报告正文)一、课程设计目的综合运用数字信号处理的理论知识惊醒频谱分析和滤波器设计,通过理论推导得出相应结论,再利用MATLAB作为编程工具进行计算机实现,从而加深对所学知识的理解,建立概念。
二、课程设计要求1.熟悉离散信号和系统的时域特性。
2.熟悉语音信号的特点。
3.掌握数字信号处理的基本概念,基本理论和基本方法。
4.掌握序列快速傅里叶变换的基本方法。
5.学会MATLAB的使用,掌握MATLAB的程序设计方法。
6.掌握MATLAB设计各种数字滤波器的方法核对信号进行滤波的方法。
三、详细设计过程1.基本原理1.1信号采样(1)采样频率采样频率是指计算机每秒钟采集多少个声音样本,采样频率越高,即采样的间隔时间越短,则在单位时间内计算机得到的声音样本数据就越多,对声音波形的表示也越精确。
只有采样频率高于声音信号最高频率的两倍时,才能把数字信号表示的声音还原成为原来的声音。
(2)采样位数即采样值或取样值,用来衡量声音波动变化的参数,是指声卡在采集和播放声音文件时所使用数字声音信号的二进制位数。
声卡的位客观地反映了数字声音信号对输入声音信号描述的准确程度。
声卡的主要的作用之一是对声音信息进行录制与回放,在这个过程中采样的位数和采样的频率决定了声音采集的质量。
1.2混响与延时(1)混响效果主要是用于增加音源的融合感。
自然音源的延时声阵列非常密集、复杂,所以模拟混响效果的程序也复杂多变。
基于MATLAB的混响效果设计
二.设计思路
1、利用Windows下的录音机或其他软件,录制一 段语音信号,时间控制在3s左右,并对录制的信号进 行采样 2、语音信号的频谱分析,画出采样后的时域波形 和频谱图 3、将信号加入延时和混响,再分析其时域波形和 频谱图,并与原始信号频谱进行比较 4、设计几种特殊类型的混响器:无限个回声混响 器,多重回声混响器,全通结构的混响器,对采样后 的信号进行混响处理,画出处理后的波形图和频谱图 5、分析处理后信号的波形图和频谱图变化
4、对信号进行混响,并画出混响后的时域波形和频谱图
x1=[x;zeros(1000,1)]; %使语音信号与延时后信号同等长度 x2=[x;zeros(2000,1)]; x3=[x;zeros(3000,1)]; y1=x1+z1; %信号的混响 y2=x2+z2; y3=x3+z3; sound(y1,fs,bits); sound(y2,fs,bits); sound(y3,fs,bits); figure(5); subplot(3,1,1);plot(y1); title('混响的时域图1'); %混响时域图 subplot(3,1,2);plot(y2); title('混响的时域图2'); subplot(3,1,3);plot(y3); title('混响的时域图3'); Y1=fft(y1,32000); %对混响信号FFT变换 Y2=fft(y2,32000); Y3=fft(y3,32000); figure(6); subplot(3,1,1);plot(n1(1:1000),Y1(1:1000)); title('混响的频谱图1'); %混响频谱 图 subplot(3,1,2);plot(n1(1:1000),Y2(1:1000)); title('混响的频谱图2'); subplot(3,1,3);plot(n1(1:1000),Y3(1:1000)); title('混响的频谱图3');
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设计任务书摘要(中文)数字信号处理(Digital Signal Processing)技术,从20世纪60年代以来,随着计算机科学和信息科学发展,数字处理技术应运而生并得以快速发展。
语言是人们进行信息沟通的主要方式之一,它具有直接、自然、方便等优点。
语音则是语言的物理层表达方式。
语音处理主要是对语音进行机器处理,以达到传输、自动识别、机器理解等目的。
进行了语音处理过程的滤波、采样、傅立叶变换和谱包络提取的算法实现研究,讨论了在算法的DSP实现方法,Matlab 语言是一种广泛应用于工程计算及数值分析领域的新型高级语言, Matlab 功能强大、简单易学、编程效率高。
特别是Matlab 还具有信号分析工具箱, 不需具备很强的编程能力, 就可以很方便地进行信号分析、处理和设计关键词语音信号处理 MATLAB语言滤波器频谱分析图形用户界面摘要(英文)Digital Signal Processing (Digital Signal Processing) technology from the1960s,along with the development of computer science and information science, digital processing techniques have emerged and to rapid development. Language is the communication of people to one of the main, it has a direct, natural, and easy. Voice is the language of the physical layer of expression. Voice processing machines mainly for voice processing, in order to achieve transmission, automatic recognition, machine understanding of other purposes. For voice processing filtering, sampling, Fourier transform and spectral envelope extraction algorithm research, discusses the implementation of DSP algorithms,Matlab language is a widely used engineering calculation and numerical analysis of the field of new high-level language, Matlab powerful, easy to learn, programming and high efficiency. Matlab also has a particular signal analysis toolbox, need not have strong programming skills, you can easily carry out signal analysis, processing and designKeywords Speech signal processing Spectral analysis of MATLAB Filter Spectrum analysis Graphical User Interface1 引言数字信号处理主要是研究用数字或符号序列表示和处理信号。
处理的目的可以是削弱信号中的多余内容,滤除混杂的噪声和干扰,或者是将信号变换为容易分析和识别的形式,便于估计和选择它的特征参数。
声音信号是一维连续信号,而计算机只能处理离散信号。
为了从离散信号还原连续信号,根据采样定理,可以确定采样频率的最小值。
wav文件是一种数字声音文件格式,本课程设计基于Matlab分析了wav声音文件频谱与声音的关系。
通过采集个人的一段声音进行频谱分析等处理,然后设计数字滤波器处理这个原始声音的wav文件,并比较滤波以后输出声音信号与原声音信号的异同。
基于MATLAB的语音信号特技处理, 其实质是针对于不同的滤波器性能的分析与比较。
对于滤波器的设计可以使用MATLAB 中自带的工具, 也可以通过编程或直接利用MATLAB中的函数库来实现。
2 课程设计题目描述和要求2.1设计内容(1)利用Windows下的录音机或其他软件,录制一段自己的语音信号,时间控制在1s左右,并对录制的信号进行采样。
(2)语音信号的频谱分析,画出采样后语音信号的时域波形和频谱图。
(3)将信号加入延时和混响,再分析其频谱,并与原始信号频谱进行比较。
(4)设计几种特殊类型的滤波器:单回声滤波器,多重回声滤波器,无限个回声滤波器,全通结构的混响器,并画出滤波器的频域响应。
(5)用自己设计的滤波器对采集的语音信号进行滤波。
(6)分析得到信号的频谱,画出滤波后信号的时域波形和频谱,并对滤波前后的信号进行对比,分析信号的变化。
(7)回放语音信号。
2.2设计要求(1)熟悉离散信号和系统的时域特性。
(2)熟悉语音信号的特点。
(3)掌握数字信号处理的基本概念,基本理论和基本方法。
(4)掌握序列快速傅里叶变换方法。
(5)学会MATLAB的使用,掌握MATLAB的程序设计方法。
(6)掌握MATLAB设计各种数字滤波器的方法和对信号进行滤波的方法3 课程设计报告内容3.1 总体设计3.1.1设计的总体方案图3.1.2程序流程图3.2 详细设计过程3.2.1混响与延时混响效果主要是用于增加音源的融合感。
自然音源的延时声阵列非常密集、复杂,所以模拟混响效果的程序也复杂多变。
常见参数有以下几种:(1)混响时间:能逼真的模拟自然混响的数码混响器上都有一套复杂的程序,其上虽然有很多技术参数可调,然而对这些技术参数的调整都不会比原有的效果更为自然,尤其是混响时间。
(2)高频滚降:此项参数用于模拟自然混响当中,空气对高频的吸收效应,以产生较为自然的混响效果。
一般高频混降的可调范围为0.1~1.0。
此值较高时,混响效果也较接近自然混响;此值较低时,混响效果则较清澈。
(3)扩散度:此项参数可调整混响声阵密度的增长速度,其可调范围为0~10,其值较高时,混响效果比较丰厚、温暖;其值较低时,混响效果则较空旷、冷僻。
(4)预延时:自然混响声阵的建立都会延迟一段时间,预延时即为模拟次效应而设置。
(5)声阵密度:此项参数可调整声阵的密度,其值较高时,混响效果较为温暖,但有明显的声染色;其值较低时,混响效果较深邃,切声染色也较弱。
(6)频率调制:这是一项技术性的参数,因为电子混响的声阵密度比自然混响稀疏,为了使混响的声音比较平滑、连贯,需要对混响声阵列的延时时间进行调制。
此项技术可以有效的消除延时声阵列的段裂声,可以增加混响声的柔和感。
(7)调治深度:指上述调频电路的调治深度。
延时就是将音源延迟一段时间后,再欲播放的效果处理。
依其延迟时间的不同,可分别产生合唱、镶边、回音等效果。
当延迟时间在3~35ms之间时人耳感觉不到滞后音的存在,并且他与原音源叠加后,会因其相位干涉而产生"梳状滤波"效应,这就是镶边效果。
如果延迟时间在50ms以上时,其延迟音就清晰可辨,此时的处理效果才是回音。
回音处理一般都是用于产生简单的混响效果。
延时、合唱、镶边、回音等效果的可调参数都差不多,具体有以下几项:延时时间(Dly),即主延时电路的延时时间调整。
反馈增益(FB Gain),即延时反馈的增益控制。
反馈高频比(Hi Ratio),即反馈回路上的高频衰减控制。
调制频率(Freq),指主延时的调频周期。
调制深度(Depth),指上述调频电路的调制深度。
高频增益(HF),指高频均衡控制。
预延时(Ini Dly),指主延时电路预延时时间调整。
均衡频率(EQ F),这里的频率均衡用于音色调整,此为均衡的中点频率选择。
由于延时产生的效果都比较复杂多变,如果不是效果处理专家,建议使用设备提供的预置参数,因为这些预置参数给出的处理效果一般都比较好。
3.2.2离散傅立叶变换在MATLAB的信号处理工具箱中函数FFT和IFFT用于快速傅立叶变换和逆变换。
下面介绍这些函数。
函数FFT用于序列快速傅立叶变换。
函数的一种调用格式为y=fft(x)其中,x是序列,y是序列的FFT,x可以为一向量或矩阵,若x为一向量,y是x的FFT。
且和x相同长度。
若x为一矩阵,则y是对矩阵的每一列向量进行FFT。
如果x长度是2的幂次方,函数fft执行高速基-2FFT算法;否则fft执行一种混合基的离散傅立叶变换算法,计算速度较慢。
函数FFT的另一种调用格式为y=fft(x,N)式中,x,y意义同前,N为正整数。
函数执行N点的FFT。
若x为向量且长度小于N,则函数将x补零至长度N。
若向量x的长度大于N,则函数截短x使之长度为N。
若x为矩阵,按相同方法对x进行处理。
经函数fft求得的序列y一般是复序列,通常要求其幅值和相位。
MATLAB提供求复数的幅值和相位函数:abs,angle,这些函数一般和FFT同时使用。
用MATLAB工具箱函数fft进行频谱分析时需注意:(1)函数fft返回值y的数据结构对称性。
(2)频率计算。
(3)作FFT分析时,幅值大小与FFT选择点数有关,但不影响分析结果。
3.2.3滤波器设计单回声滤波器的系统函数:H(z)= )⨯+a<1*1Ra-z(无限个回声滤波器的系统函数:H(z)=)]*z-*a<1R--⨯1[(a)(Rz全通结构的混响器的系统函数:H(z)=)]a-R⨯+*-+a<1z1[(*)](z[Ra函数filter函数filter的调用格式为y=filter(b,a,x)该格式采用数字滤波器对数据进行滤波,既可以用于IIR滤波器,也可以用于FIR滤波器。
其中向量b和a分别表示系统函数的分子、分母多项式的系数,若a=1,此时表示FIR滤波器,否则就是IIR滤波器。
该函数是利用给出的向量b和a,对x中的数据进行滤波,结果放入向量y。
3.2.4图形用户界面设计图形用户界面GUI (Graphics User Interface)是由各种图形对象,如图形窗口、图轴、菜单、按钮、文本框等构建的用户界面,是人机交流信息的工具和方法。
GUI设计即可以基本的MATLAB程序设计为主,也可以鼠标为主利用GUIDE工具进行设计。
GUIDE ( Graphics User Interface Design Environ2ment)是一个专用于GUI 程序设计的快速开发环境,使用者通过鼠标就能迅速地产生各种GUI 控件,并随心所欲地改变它们的外形、大小及颜色等,从而帮助用户方便地设计出各种符合要求的图形用户界面。