MATLAB聲音信號的采集與濾波處理

1、matlab 實驗報告（題目二）（題目二） 聲音信號的采集與濾波處理(采用iir濾波器或fir濾波器) 參考資料：信號的采集、數(shù)字信號處理及濾波實例要求：（1）采集聲音信號或打開已錄好的聲音文件，并顯示其信號圖與頻域圖。（2）根據(jù)信號的特點，選用合適的濾波器，給定濾波器的規(guī)一化性能指標(biāo)（參考指標(biāo),實際中依據(jù)每個同學(xué)所疊加噪聲情況而定）例如：通帶截止頻率wp=0.25*pi, 阻通帶截止頻率ws=0.3*pi; 通帶最大衰減rp=1 db; 阻帶最小衰減rs=15 db，對信號進(jìn)行濾波。在matlab中，可以利用函數(shù)fir1設(shè)計fir濾波器，可以利用函數(shù)butte，cheby1和ellip設(shè)計i

2、ir濾波器；利用matlab中的函數(shù)freqz畫出各濾波器的頻率響應(yīng)，濾波器設(shè)計完后，用filter函數(shù)用這些數(shù)字濾波器對含噪語音信號分別進(jìn)行濾波處理。（3）還原音樂信號，并畫出其時域圖與頻域圖，并與原始信號比較，且回放音樂信號。（1）打開一個自己錄制的音樂文件進(jìn)行實驗，這是實驗程序：fs=22050; %語音信號采樣頻率為22050x1=wavread(e:威尼斯的淚.wav); %讀取語音信號的數(shù)據(jù)，賦給變量x1sound(x1,22050); %播放語音信號y1=fft(x1,1024); %對信號做1024點fft變換f=fs*(0:511)/1024;figure(1)plot(x1

3、) %做原始語音信號的時域圖形title(原始語音信號);xlabel(time n);ylabel(fuzhi n);figure(2)freqz(x1) %繪制原始語音信號的頻率響應(yīng)圖title(頻率響應(yīng)圖)figure(3)subplot(2,1,1);plot(abs(y1(1:512) %做原始語音信號的fft頻譜圖title(原始語音信號fft頻譜)subplot(2,1,2);plot(f,abs(y1(1:512);title(原始語音信號頻譜)xlabel(hz);ylabel(fuzhi);實驗效果（2）實驗程序clear;fs=22050; x1=wavread(e:威尼

4、斯的淚.wav);f=fs*(0:511)/1024;t=0:1/22050:(length(x1)-1)/22050; %將所加噪聲信號的點數(shù)調(diào)整到與原始信號相同%au=1d=0.5*cos(2*pi*1000*t); %噪聲為1khz的余弦信號x2=x1+d;%sound(x1,8000);%pause(50);sound(x2,22050); %播放加噪聲后的語音信號y2=fft(x2,1024);figure(1)plot(t,x2)title(加噪后的信號);xlabel(time n);ylabel(fuzhi n);figure(2)subplot(2,1,1);plot(f,a

5、bs(x1(1:512);title(原始語音信號頻譜);xlabel(hz);ylabel(fuzhi);subplot(2,1,2);plot(f,abs(x2(1:512);title(加噪后的信號頻譜);xlabel(hz);ylabel(fuzhi);實驗效果 （3）實驗程序fs=22050; x1=wavread(e:威尼斯的淚.wav); t=0:1/22050:(length(x1)-1)/22050;au=0.5; d=au*cos(2*pi*8000*t);x2=x1+d;wp=0.25*pi;ws=0.3*pi;rp=1;rs=15;fs=22050;ts=1/fs;wp

6、1=2/ts*tan(wp/2); %將模擬指標(biāo)轉(zhuǎn)換成數(shù)字指標(biāo)ws1=2/ts*tan(ws/2); n,wn=buttord(wp1,ws1,rp,rs,s); %選擇濾波器的最小階數(shù)z,p,k=buttap(n); %創(chuàng)建butterworth模擬濾波器bap,aap=zp2tf(z,p,k);b,a=lp2lp(bap,aap,wn); bz,az=bilinear(b,a,fs); %用雙線性變換法實現(xiàn)模擬濾波器到數(shù)字濾波器的轉(zhuǎn)換h,w=freqz(bz,az); %繪制頻率響應(yīng)曲線figure(1)plot(w*fs/(2*pi),abs(h)gridxlabel(頻率hz)ylab

7、el(頻率響應(yīng)幅度)title(butterworth)f1=filter(bz,az,x2);figure(2)subplot(2,1,1)plot(t,x2) %畫出濾波前的時域圖title(濾波前的時域波形);subplot(2,1,2)plot(t,f1); %畫出濾波后的時域圖title(濾波后的時域波形);sound(f1,22050); %播放濾波后的信號f0=fft(f1,1024);f=fs*(0:511)/1024;figure(3)y2=fft(x2,1024);subplot(2,1,1);plot(f,abs(y2(1:512); %畫出濾波前的頻譜圖title(濾波前的頻譜)xlabel