基于MATLAB的声音的延迟与混响
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。
基于MATLAB的声音采集及去噪音处理方法_郝强
grid on;
y = filte（r bz1，az1，x）;
end
原始信号滤波后的波形图如图 4 所示，频谱
图如图 5 所示。
AA%# ,F4 0
-50
-100
-150
-200
-250
-300
0
0.5
1
1.5
2
2.5
4 x 10
图 3 滤波器的通带曲线
Amplitude
0.025
Plot of the Tone
在 MATLAB 软件中可以设计多种滤波器，根 据声音信号的特征，选择合适的滤波器进行声音 信号处理。
此处使用低通滤波器，它容许低于截止频率 的信号通过，但高于截止频率的信号不能通过。 低通滤波器有很多种，其中，最常用的就是巴特沃 斯滤波器和切比雪夫滤波器。此处用切比雪夫滤 波器。
在 MATLAB 中要用到自己设计的滤波器，需 要存为.m 文件没然后调用它。在设计切比雪夫滤 波器时要用到 che1ord、cheby1 函数。所设计滤波 器的通带曲线如图 3 所示。
function y=lowp（x，f1，f3，rp，rs，Fs） % 通带或阻带的截止频率与采样率的选取范 围是不能超过采样率的一半即，f1，f3 的值小于 Fs/2 % f1:通带左边界 % f3:通带右边界 % rp:边带区衰减 DB 数设置 % rs:截止区衰减 DB 数设置 % Fs:序列 x 的采样频率 wp = 2*pi*f1/Fs; ws = 2*pi*f3/Fs; %设计切比雪夫滤波器
作者简介：郝强（1988－），男，硕士研究生，研究方向：信息处理与目标识别技术。
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机电技术
2014 年 10 月
grid; xlabe（l 'Frequency（Hz）'）; ylabe（l 'Amplitude'）;
基于MATLAB的音频处理技术研究
基于MATLAB的音频处理技术研究第一章引言音频处理技术是数字信号处理领域的一个重要分支，在音频信号采集、分析、增强和合成等方面有着广泛的应用。
随着数字信号处理技术的不断发展，基于MATLAB的音频处理技术也得到了快速的发展和应用。
本文将介绍MATLAB在音频处理领域的应用和研究，然后重点分析基于MATLAB的音频信号预处理和特征提取技术。
第二章 MATLAB在音频处理中的应用MATLAB是一种强大的数学仿真软件，其内置了丰富的数学分析工具和信号处理库，可以广泛应用于信号处理、数字通信、嵌入式系统设计等领域。
在音频处理领域，MATLAB提供了丰富的函数和工具箱，可以对音频进行采集、分析、合成和处理等任务。
2.1 音频采集MATLAB提供了嵌入式硬件支持包，可以连接各种类型的音频设备，如麦克风、音频接口等。
用户可以使用MATLAB编写程序，对音频进行实时采集和录制，并实时在MATLAB的界面上进行显示和处理。
2.2 音频分析MATLAB提供了许多用于音频信号分析的工具箱，如信号处理工具箱、音频工具箱和语音处理工具箱等。
用户可以利用这些工具箱进行频域分析、时域分析、滤波、FFT、STFT和解调等操作，以及进行各种音频信号的特征提取和分类。
2.3 音频合成MATLAB提供了各种音频合成的工具箱，如声学模型工具箱、可重复性工具箱和音频合成器等。
用户可以利用这些工具箱进行音频信号的合成和生成，例如混响效果、合成乐器音效等。
第三章基于MATLAB的音频信号预处理技术MATLAB提供了许多音频信号预处理的工具，这些工具可以在进行音频信号分析和特征提取之前对信号进行预处理，如降噪、去混响、去噪声，以及去掉杂音等。
3.1 降噪降噪是去除音频信号中的噪音干扰，使得信号更加清晰的重要步骤。
MATLAB提供了多种降噪算法，例如小波阈值法、基于分量分析的降噪方法和基于统计学习的降噪方法等。
这些算法可以对音频信号进行有效的降噪，从而提高信号的质量，提高后续分析的准确性。
使用MATLAB进行声音信号合成与修改
使用MATLAB进行声音信号合成与修改概述：声音是我们日常生活中不可或缺的一部分。
通过合成和修改声音信号，我们可以创造出各种有趣的效果和音乐。
这篇文章将介绍如何使用MATLAB进行声音信号的合成和修改，包括声音的基本原理、MATLAB的基本语法和函数、合成和修改声音信号的方法等。
一、声音信号的基本原理声音是一种通过空气传播的机械波，它是由频率和振幅决定的。
频率决定了声音的音调，振幅决定了声音的音量。
声音信号可以被表示为一个连续的波形，它可以通过数字化进行处理和修改。
二、MATLAB的基本语法和函数MATLAB是一种流行的科学计算软件，它提供了丰富的函数和工具箱，方便我们进行声音信号的处理。
在使用MATLAB进行声音信号处理之前，我们需要了解一些基本的MATLAB语法和函数。
1. 声音信号的读取和播放在MATLAB中，我们可以使用`audioread`函数将声音文件读取为一个波形矩阵，使用`sound`函数可以将波形矩阵播放为声音。
2. 波形图的显示和分析使用`plot`函数可以将波形矩阵绘制成波形图，通过观察波形图我们可以了解声音信号的频率特征和时域特征。
3. 频谱分析使用`fft`函数可以对声音信号进行快速傅里叶变换，获取声音信号的频谱信息。
通过频谱分析，我们可以分析声音信号的频率成分和谐波比例。
三、声音信号的合成声音信号的合成是指通过合成不同频率和振幅的波形，来创造出特定的声音效果或音乐。
我们可以通过MATLAB提供的函数和方法进行声音信号的合成。
1. 正弦波合成正弦波是声音信号合成中最基本的元素之一。
通过控制正弦波的频率和振幅，我们可以合成出各种音调和音色的声音。
2. 噪声合成噪声是声音信号合成中的另一种基本元素。
通过控制噪声的频谱成分和强度，我们可以合成出丰富多样的特殊音效和音乐。
3. 乐器模拟通过模拟各种乐器的频率响应和音色特点，我们可以用声音合成的方式来模拟各种乐器的音色。
这些乐器模拟的声音可以用来创作音乐或进行音乐教育和研究。
Matlab技术在声音处理中的应用
Matlab技术在声音处理中的应用引言：声音处理是一门利用计算机技术对声音信号进行分析、处理和增强的学科，具有广泛的应用领域，例如语音识别、音频编解码和音乐合成等。
为了实现高质量的声音处理，研究人员采用了各种不同的方法和工具。
而Matlab作为一种强大的数值计算工具，为声音处理的研究提供了许多有力的支持。
本文将介绍Matlab技术在声音处理中的应用，并探讨其对声音信号分析和改善的贡献。
一、声音信号的数学表示声音信号可以被看作是一种连续的波动，具有时间和频率两个维度上的变化。
为了方便分析和处理声音信号，需要将其转化为数学表示形式。
常用的方法是使用数字信号处理技术，将连续的声音信号采样并离散化，得到离散时间序列，即数字化的声音信号。
Matlab提供了丰富的工具和函数，可以方便地进行声音信号的采样、量化和数字化处理。
二、声音信号分析1. 频谱分析频谱分析是声音信号处理的基本技术之一，用于确定声音信号的频谱特征。
在Matlab中，可以使用快速傅里叶变换（FFT）函数对声音信号进行频域分析，得到信号的频谱图。
通过分析频谱图，我们可以了解到声音信号的主要频率成分和能量分布情况，为后续的声音处理提供了重要参考。
2. 声音信号的滤波在声音处理中，滤波是一项重要的技术，用于抑制或增强声音信号的特定频率或频带。
Matlab提供了丰富的滤波函数和工具箱，例如FIR滤波器和IIR滤波器等，可以方便地对声音信号进行低通滤波、高通滤波和带通滤波等操作。
这些滤波技术可以有效地改善声音信号的质量，消除噪音和干扰。
3. 声音信号的降噪噪音是声音处理中常见的问题之一，它会降低声音信号的质量和清晰度。
为了提高声音信号的品质，需要对噪音进行有效降低。
Matlab提供了多种降噪算法和函数，例如基于小波变换的降噪方法和自适应滤波方法等，可以准确地分离和消除噪音成分，提取出原始声音信号。
三、声音信号改善1. 语音识别语音识别是声音处理的重要应用之一，用于将人类的语音信息转化为机器可识别的数字信号。
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。
基于matlab的音乐信号处理
基于matlab的音乐信号处理
音乐信号处理是利用数字信号处理技术来处理音乐的过程。
Matlab是一款优秀的数字信号处理软件，受到广泛的使用，也受到许多音乐室的青睐。
本文主要就用Matlab来音
乐信号处理的方法做一详细介绍。
首先要把声音信号处理成可以解析和处理的数字形式，在Matlab里可以用wavread
函数来实现这一功能，把原始信号转换成由模拟信号采样点和时间组成的双矩阵，这个矩
阵里包括了实部和虚部两部分，可以代表音乐中不同频率的参数。
接下来，要进行频域的处理，可以用fourier变换函数fft2可以除去高频噪声，此外，也可以考虑其他的传输函数。
在来保留各种特征和进行噪声抑制等操作时可以用
filter2函数和resample函数来进行更精准的处理。
当音乐信号已经处理完成后，就要考虑把它恢复成原来的样子，可以用逆傅立叶变换
函数ifft2来进行实现，进而用wavwrite函数来把处理完的音乐信号保存起来。
在Matlab里，可以用语言来进行处理，也可以使用Matlab里的脚本函数来进行处理，这种方式可以使得音乐信号的处理多项式化，减少误差的可能性，大大提升效率。
因此可见，Matlab是一款非常强大的数字信号处理软件，可以有效地进行音乐信号处理，在音乐制作中具有非常重要的作用。
基于MATLAB的声音的延迟与混响
1.1 设计任务
(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。
2.3.2 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。常见参数有以下几种： 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。 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。 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。 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。 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，
3
武汉理工大学基于 MATLAB 的信息处理群课设
ABSTRACT Digital signal processing technology since its birth had rapid development. the technology is to study the sequence of numbers or symbols used to represent and signal processing, it is widely used in various field. the design is to use the MATLAB language sampling and analysis of voice signal, and digital design for signal filtering, comparing before and after filtering the signal properties change .GUI interface provided with MATLAB development environment for designing the layout of graphical user interface makes programming simpler.
语音信号的延时和混响设计
语音信号的延时和混响设计数字信号处理是随着计算机技术的发展而迅速发展起来的一门新兴而古老的学科，它在新的领域如生物医学工程、声学、雷达、地震不、语音通信、数据通信、核科学等学科发挥着重要的作用，而它所采用的各种方法及众多应用已有悠久的历史；同时也是一门具有很强的理论性与实践性，且理论和技术发展都十分迅速的前沿性学科。
随着数字化时代的来临，科学技术的进步而生产发展需求的与日俱增，促进了数字信号处理学科的发展，产生了各种巧妙的信号处理算法；特别是计算机技术的飞速发展，为数字信号处理增添了巨大的生命力。
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。
例如通过分析和运算，可以估计脑电图或心电图中的某种特征参数，帮助医生查找病因和分析病情，确定合理的治疗方案；又如，信号在传输时，要受到各种干扰，包括失真、衰落和混入的背景噪声，信号处理要排除这些干扰。
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。
1.1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。
(把连续信号变换成离散信号)(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。
Matlab技术声音处理方法
Matlab技术声音处理方法Matlab技术在声音处理方法中的应用声音是我们日常生活中不可或缺的一部分，而如何对声音进行处理和分析则成为了一个重要的研究领域。
Matlab作为一种功能强大的工具，提供了丰富的声音处理方法和函数，可以帮助我们更好地理解和处理声音。
本文将探讨Matlab技术在声音处理方法中的应用。
1. 音频录制与播放Matlab中的`audiorecorder`和`audioplayer`函数可以轻松实现音频的录制和播放。
我们可以使用这些函数来获取外部声音设备的输入，并且实时监测并录制声音。
在录制完成后，我们可以使用`play`函数对录制的声音进行播放，或者使用`wavwrite`函数将声音保存为WAV格式文件。
这些函数为我们提供了方便的工具，可以进行实时采集和回放。
2. 语音信号分析语音信号分析是声音处理中的一个重要领域，它涉及到音频的频率、能量和语音特征等方面的研究。
Matlab中的`fft`函数和`spectrogram`函数可以帮助我们进行频率分析和谱图生成。
通过对语音信号进行调频谱分析，我们可以了解声音信号的频率成分和强度分布。
同时，利用谱图可以对语音信号进行时频分析，识别声音的特征和共振峰等信息。
3. 降噪和滤波技术在实际的声音处理中，常常伴随着各种噪音的干扰。
Matlab提供了各种降噪和滤波技术，可以有效地去除噪音并提升声音质量。
其中，常用的方法包括均值滤波、中值滤波和高斯滤波等。
这些滤波方法可以通过调整滤波窗口的大小和权重来实现不同程度的降噪效果。
此外，Matlab还提供了自适应滤波和谱减法等高级降噪方法，可以根据不同噪声类型进行自主调整和处理。
4. 语音合成和变声语音合成和变声是声音处理中的两个有趣的方向。
使用Matlab中的`synth`函数和`pitchshift`函数，我们可以对声音进行合成和变调操作。
通过改变声音的频率和音高，可以实现从机器语音到人声和从男声到女声的变换。
利用Matlab进行实时音频处理和音频特效设计
利用Matlab进行实时音频处理和音频特效设计引言音频处理技术在现代科技发展中起着越来越重要的作用。
无论是音乐产业中的音频调整，还是语音识别系统中的信号清晰度提升，都离不开有效的音频处理方法。
Matlab作为一种强大的数学计算工具，可以帮助我们进行实时音频处理和音频特效设计，为我们带来更好的听觉体验。
一、基本原理1.1 音频信号处理基础音频信号是一种连续的时间信号，其振幅随时间变化。
我们可以通过采样的方式将连续信号转化为离散信号，并进行数字处理。
常见的音频信号处理方法包括滤波、降噪、均衡器等。
这些方法可以通过Matlab编程实现。
1.2 实时音频处理实时音频处理是指对音频信号进行实时处理，即处理的延迟时间很小，让用户感觉不到明显的延迟。
在Matlab中，我们可以利用音频设备接口，实时录制音频输入，并进行实时处理，最后将处理后的音频输出。
二、Matlab音频处理工具箱Matlab提供了丰富的音频处理工具箱，包括音频输入输出、音频分析、音频效果等功能。
我们可以利用这些工具箱完成实时音频处理和音频特效设计。
2.1 音频输入输出Matlab提供了音频设备接口，可以方便地录制、播放和实时处理音频信号。
通过调用适当的函数，我们可以选择音频输入设备、设置采样率、打开音频流，实现实时音频处理。
2.2 音频分析Matlab提供了一系列用于音频分析的函数，包括频谱分析、时频分析、谐波分析等。
我们可以通过这些函数了解音频信号的频谱特征，并根据需要进行进一步处理。
2.3 音频效果Matlab音频处理工具箱还包括一些常用的音频效果，例如均衡器、变声器、混响器等。
利用这些效果，我们可以设计出各种独特的音频特效，进一步改善音频体验。
三、实时音频处理实例为了更好地理解Matlab在实时音频处理和音频特效设计中的应用，我们以混响效果为例进行实现。
3.1 实时录制音频首先，我们需要利用Matlab的音频输入输出功能，实时录制音频信号。
基于MATLAB交混回响的仿真实验
基于MATLAB关于交混回响的仿真研究摘要: MA TLAB是进行科学研究和数值分析的首选软件，本次对于交混回响的研究正是借助MATLAB的强大功能，通过编写程序实现了模拟语音信号的数字化处理，然后绘图直观的对混响现象进行仿真分析。
关键词:MATLAB；数字化；仿真1 引言MATLAB科学与工程计算的高级语言，同时也是适用于科学和工程计算的数学软件系统。
作为数值软件的MA TLAB，对计算数学领域的特定问题类型，如数值线性代数、微分方程数值解、数值逼近、最优化方法、数值积分等进行求解，可以得到问题的离散解或近似的解析表达式。
针对每一类问题的求解，MATLAB都能给出该类问题的各种高效算法。
MA TLAB具有一个阵容强大、范围广泛的基本运算体系。
同时，MATLAB基于数值运算的信号处理技术也使DSP的相关技术变得简单易行。
此外, MA TLAB极其简洁的语言结构支持结构化程序设计, 且具有超过任一高级语言系统的调试技术。
MATLAB高度智能化的调试技术是用户开发MA TLAB程序的有力工具。
本次仿真研究利用MATLAB强大的绘图功能和声音输入输出的功能对.W A V的音频文件进行了数字化的采样，然后对数值进行了相应处理，通过绘图直观的显示了声音传播过程中的交混回响现象。
2 MA TLAB处理语音信号由于本次仿真是对语音信号的数字化处理。
下面介绍MA TLAB处理音频信号的一些理论依据和相应函数功能。
2.1 信号分类按信号特点的不同，信号可表示成一个或几个独立变量的函数。
例如，图像信号就是空间位置（二元变量）的亮度函数。
一维变量可以是时间，也可以是其他参量，习惯上将其看成时间。
信号有以下几种：1.连续时间信号：在连续时间范围内定义的信号，但信号的幅值可以是连续数值，也可以是离散数值。
当幅值为连续这一特点情况下又常称为模拟信号。
实际上连续时间信号与模拟信号常常通用，用以说明同一信号。
2.离散时间信号：时间为离散变量的信号，即独立变量时间被量化了。
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。
基于matlab的声音信号处理与分析
基于MATLAB的声音信号处理与分析摘要：本设计要求选取一段WAV格式的音乐后，在MATLAB中采集声音信号，回放音乐，并画出该声音信号时域波形和频谱，改变采样频率，观察并分析信号的变化。
然后在MATLAB 中设计不同形式的FIR数字滤波器，通过滤波观察采集的声音信号在不同频率段的特点。
对比处理前后的时域和频谱图，观察并分析经过不同的滤波器信号波形的变化。
最后，分别收听处理之后的声音信号，了解各种滤波器对声音信号的影响。
关键词：声音信号、MATLAB、采样、滤波器The Design of ProcessingAnd Analysis Voice Signal InMATLABShiJieying(College of Physics and Electronic Engineering InformationWenzhou University)Abstract:This design, makingin the MATLAB, requires to find a WAV format music, to collect sound signals, playback of music, and draw the sound signal time domain waveform and frequency spectrum.Changing the sampling frequency, observe and analyze of changes in the signal. And then design different forms of FIR digital filter in the MATLAB, observe the characteristics of the collected sound signal in different frequency paring the time domain waveform and the frequency spectrum beforeand after the processing, observe and analyze the changes of signal waveform through different filter.Finally, listen to the voice signal after processing respectively,understand the impact of a variety of filters on the sound signal.Keywords: sound signals, MATLAB, sampling, filters1.设计内容及步骤步骤一：在“我的电脑”搜索wav格式的音乐文件，选取约10s时长且声音频率跨度较大的一段音乐（便于对声音信号滤波并比较音调变化）并记录其所在位置。
利用Matlab进行声音处理的基本原理与实现
利用Matlab进行声音处理的基本原理与实现声音处理是一门利用计算机技术对声音进行采集、分析、处理和合成的领域。
Matlab是一种功能强大、易于使用的科学计算工具，被广泛应用于声音处理领域。
本文将介绍利用Matlab进行声音处理的基本原理和实现方法。
一、声音的采集与表示声音是由空气分子的振动引起的，采集声音需要将振动转换为电信号。
常见的声音采集设备有麦克风和电子麦克风。
麦克风接收到声音后，会将声音转换为模拟电信号，并通过模拟-数字转换器（ADC）转换为数字信号，以便计算机进行处理。
在计算机中，声音一般以波形图的形式进行表示。
波形图描述了声音在不同时间点上的振幅变化。
在Matlab中，可以使用音频文件格式如.WAV、.MP3等加载和保存声音数据。
二、声音数据的读取与播放利用Matlab可以读取和播放声音数据。
读取声音数据可以使用函数`audioread`，该函数可以读取声音文件并将其转换为数字信号。
例如，通过以下代码可以读取名为“sound.wav”的声音文件：```[sound, Fs] = audioread('sound.wav');```其中声音数据将存储在变量`sound`中，采样频率将存储在变量`Fs`中。
要播放声音数据，可以使用Matlab中的`sound`函数。
例如，通过以下代码可以播放声音数据：```sound(sound, Fs);```以上代码中，第一个参数为声音数据，第二个参数为采样频率。
三、基本声音处理功能Matlab提供了丰富的工具和函数来进行声音处理。
以下是一些常用的声音处理功能和对应的实现方法：1. 声音频谱分析声音频谱分析是指将声音信号转换为频域表示，以便分析声音中各个频率成分的能量分布。
在Matlab中，可以使用`fft`函数进行快速傅里叶变换，将声音信号转换为频谱。
转换后的频谱可以通过绘制频率和幅度的图形进行可视化。
2. 声音滤波声音滤波是指通过滤波器改变声音信号的频率特性。
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。
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课程设计任务书学生姓名：陈哲专业班级：通信gj1001 指导教师：付琴工作单位：信息工程学院题目:基于MATLAB的声音延迟与混响初始条件:①MATLAB软件②数字信号处理与声音处理基础知识要求完成的主要任务:①较全面了解常用的数据分析与处理原理及方法；②能够运用相关软件进行模拟分析；③掌握基本的文献检索和文献阅读的方法；④提高正确地撰写论文的基本能力。
参考书目:1.刘泉，数字信号处理原理与实现（第二版），电子工业出版社，2009；2．张雄伟，DSP集成开发与应用实例，第1版，电子工业出版社，2002；3. 张洪涛等，数字信号处理，第一版，华中科技大学出版社，20074. 彭启琮等，DSP技术的发展与应用，第二版，高等教育出版社，20075. 杨述斌等，数字信号处理实践教程，第一版，华中科技大学出版社，2007 时间安排17周仿真设计18周鉴主15楼答辩指导教师签名：__________________年月日系主任（或责任教师）签名：____________年月日目录摘要 (3)1 绪论 (5)1.1设计任务 (5)1.2 设计要求 (6)2 设计的总体方案与原理 (7)2.1 设计的总体方案图 (7)2.2 程序流程图 (8)2.3 设计的详细原理 (9)2.3.1 信号采样 (9)2.3.2 混响与延时 (9)2.3.3 离散傅立叶变换 (10)2.3.4 滤波器设计 (11)3 程序设计的步骤和过程 (13)3.1 原始语音信号时域波形和频谱 (13)3.2 采样后语音信号的时域波形和频谱 (13)3.3 对采样后的信号延时 (14)3.4 对采样后的信号混响 (14)3.5 单回声滤波器程序设计 (15)3.6 多重回声滤波器程序设计 (15)3.7 无限个回声滤波器程序设计 (16)3.8 全通结构滤波器程序设计 (17)4 结果分析与体会 (18)5 设计心得体会 (25)6 主要参考文献 (26)附录：仿真总程序 (27)摘要数字信号处理技术自诞生以来，有了快速的发展，主要是研究用数字或符号序列表示和处理信号，被广泛应用于各个领域。
本次设计是用MATLAB语言对语音信号进行采样分析，并设计数字滤波器对信号进行滤波，比较滤波前后信号特性的变化。
用MATLAB开发环境设计用户图形界面使布局编程简化。
ABSTRACTDigital signal processing technology since its birth had rapid development. the technology is to study the sequence of numbers or symbols used to represent and signal processing, it is widely used in various field. the design is to use theMATLAB language sampling and analysis of voice signal, and digital design for signal filtering, comparing before and after filtering the signal properties change .GUI interface provided with MATLAB development environment for designing the layout of graphical user interface makes programming simpler.1 绪论数字信号处理是随着计算机技术的发展而迅速发展起来的一门新兴而古老的学科，它在新的领域如生物医学工程、声学、雷达、地震不、语音通信、数据通信、核科学等学科发挥着重要的作用，而它所采用的各种方法及众多应用已有悠久的历史；同时也是一门具有很强的理论性与实践性，且理论和技术发展都十分迅速的前沿性学科。
随着数字化时代的来临，科学技术的进步而生产发展需求的与日俱增，促进了数字信号处理学科的发展，产生了各种巧妙的信号处理算法；特别是计算机技术的飞速发展，为数字信号处理增添了巨大的生命力。
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。
例如通过分析和运算，可以估计脑电图或心电图中的某种特征参数，帮助医生查找病因和分析病情，确定合理的治疗方案；又如，信号在传输时，要受到各种干扰，包括失真、衰落和混入的背景噪声，信号处理要排除这些干扰。
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。
1.1设计任务(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。
1.2 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2 设计的总体方案与原理2.1 设计的总体方案图语音信号的延时和混响设计方案框图12.2 程序流程图语音信号的延时和混响设计程序流程图22.3 设计的详细原理2.3.1 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。
2.3.2 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。
常见参数有以下几种：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。
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。
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。
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。
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。
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。
调治深度：指上述调频电路的调治深度。
(2)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。
2.3.3 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。
函数abs(x)用于计算复向量x的幅值，函数angle(x)用于计算复向量的相角，介于和之间，以弧度表示。