信号与系统simulink声音的录制播放滤波

综合训练②

实验内容：利用matlab中simulink工具，从计算机声卡中录取音频文件。在matlab中利用该音频文件，产生带回音的音频文件，要求回音产生的次数、间隔、大小可以调整，并通过simulink 从声卡播放混有回音的音频文件。再设计去回音的系统，消除音频中的回音，在通过simulink从声卡播放消去回音的音频文件。实验步骤：

一、利用simulink从声卡录取音频文件，并产生回声。

分析：录取音频文件，则需要利用一个接收信号的装置和一个储存信号的装置。若要产生回声则需要一个信号的衰减和一个信号的延迟共同作用。

如图所示，其中话筒型装置用来收集外部声音信号，通过一个放大器和一个延迟器，再与原信号共同叠加变成回声信号，其中右下角的装置用来收集声音信号。喇叭装的装置用来输出声音信号。（理论上也可以采用负反馈的方式来使原信号产生回声）

经过回声叠加以后产生的音频信号如图所示。

二、消除音频中的回声

分析：若要消除音频中的回声，则需要做一个滤波器，则先应该把其延迟和回声大小大概估计，然后将延迟的信号过滤掉。

[y,fs,nbits]=wavread('output');

figure(1)

r=xcorr(y);

plot(r);

grid on;

title('y的自相关函数');

[u,v]=max(r);

r1=r;

r1(v-100:v+100,1)=0;

[u1,v1]=max(r1);

N=v-v1;%利用自相关函数求出回声延迟

a=[1,zeros(1,384),0.5];

b=1;

z=filter(1,a,y);

t=[0:441343];

figure(2),plot(t,z,'r',t,y,'b'),grid on;

title('带回声的音频信号，回声衰减a=0.5');

xlabel('t');

sound(z,44100);

以上程序利用wavread读取声音信号，然后再对回声延迟和回声衰减进行估计。

此为过滤前的输出波形：

然后此为过滤后的输出波形：

以下为滤波程序：

load lineup.mat

sound(y,8192);

a=[1,zeros(1,999),0.5];

b=1;

z=filter(1,a,y);

t=linspace(0,0.855,7000);

figure(1),plot(t,0.5*z,'r',t,0.5*y,'b'),grid on;

title('带回声的信号与回声消除之后的信号进行对比');

xlabel('t');

sound(z,8192);

三、通过simulink从声卡播放消去回音的音频文件

分析：将上述已经过滤了的波形进行保存.mat，然后通过与simulink中自带的喇叭相连，就可以播放出声音来。

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