【正文】 同時(shí)我相信，進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)MATLAB的學(xué)習(xí)與研究對(duì)我今后的學(xué)習(xí)將會(huì)起到很大的幫助。讓我感受到只有在了解課本知識(shí)的前提下，才能更好的應(yīng)用這個(gè)工具；并且熟練的應(yīng)用MATLAB也可以很好的加深我對(duì)課程的理解，方便我的思維。通過(guò)這次練習(xí)是我進(jìn)一步了解了信號(hào)的產(chǎn)生、采樣及頻譜分析的方法。所以聲音稍微有些發(fā)悶、低沉，但是很接近原來(lái)的聲音。 %在axes4坐標(biāo)軸上畫(huà)出頻譜圖。 %在axes3坐標(biāo)軸上畫(huà)出x信號(hào)的波形圖。 %將x信號(hào)進(jìn)行快速傅里葉變換。 %將濾波后的信號(hào)x進(jìn)行回放。 %根據(jù)傳輸函數(shù)的分子和分母多項(xiàng)式的系數(shù)得到模擬濾波器，并將y通過(guò)該濾波器，得到x。 %求傳輸函數(shù)的分子和分母多項(xiàng)式的系數(shù)。 %估算切比雪夫Ⅰ型濾波器的階數(shù)N和截止頻率Wc。else %選擇radiobutton2，則制做切比雪夫Ⅰ型濾波器。[num,den]=butter(N,Wc)。[N,Wc]=buttord(wp,ws,rp,rs)。value39。 %將模擬域轉(zhuǎn)化成數(shù)字域。wp=2*fp/fc。fc=40000。rp=。fp=1000。)。 程序如下：[y,fs,bits]=wavread(39。當(dāng)使用在音頻應(yīng)用時(shí),它有時(shí)被稱為高頻剪切濾波器或高音消除濾波器。低通濾波器(lowpassfilter)容許低頻信號(hào)通過(guò),但減弱(或減少)頻率高于截止頻率的信號(hào)的通過(guò)。因?yàn)樵谶@一處理過(guò)程中，讓低頻信號(hào)全部通過(guò)，所以稱為低通濾波。 freqz(b,a,512,fs)。 [n,wn]=ellipord(wp,wc,Ap,As)。 wc=2*fc/fs。Ap=1。fc=1200。圖42調(diào)制后的語(yǔ)音信號(hào)由圖可知，經(jīng)過(guò)調(diào)制后的語(yǔ)音信號(hào)頻譜都搬移到fc=20000的頻段。1之間。A是任意振幅。我們知道音頻信號(hào)的頻率在我們的聽(tīng)覺(jué)范圍內(nèi)，音頻信號(hào)在無(wú)線傳輸?shù)倪^(guò)程中會(huì)受到各種聲音的干擾而產(chǎn)生能量消耗，因此限制了傳輸?shù)木嚯x，所以在現(xiàn)實(shí)的傳送過(guò)程中要現(xiàn)對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行調(diào)制再發(fā)送出去。為了減少在傳輸時(shí)的耗損，人們一般是先對(duì)傳輸信號(hào)進(jìn)行特殊處理，然后再傳遞。)。xlabel(39。 %計(jì)算時(shí)間軸figure。)。xlabel(39。 %采樣頻率的橫坐標(biāo)figure。 %Y乘Y的共軛,得到功率譜halflength=floor(sigLength/2)。%算出y的長(zhǎng)度Y = fft(y,sigLength)。%讀出信號(hào)，采樣率和采樣位數(shù) y=y(:,1)。39?？梢灾苯诱{(diào)用，用戶也可以將自己編寫(xiě)的實(shí)用程序?qū)氲組ATLAB函數(shù)庫(kù)中方便自己以后調(diào)用，此外許多的MATLAB愛(ài)好者都編寫(xiě)了一些經(jīng)典的程序，用戶可以直接進(jìn)行下載就可以用。MATLAB的基本數(shù)據(jù)單位是矩陣，它的指令表達(dá)式與數(shù)學(xué)、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB來(lái)解算問(wèn)題要比用C、FORTRAN等語(yǔ)言完成相同的事情簡(jiǎn)捷得多，并且MATLAB也吸收了像Maple等軟件的優(yōu)點(diǎn)，使MATLAB成為一個(gè)強(qiáng)大的數(shù)學(xué)軟件。它在數(shù)學(xué)類(lèi)科技應(yīng)用軟件中在數(shù)值計(jì)算方面首屈一指。它將數(shù)值分析、矩陣計(jì)算、科學(xué)數(shù)據(jù)可視化以及非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的建模和仿真等諸多強(qiáng)大功能集成在一個(gè)易于使用的視窗環(huán)境中，為科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)以及必須進(jìn)行有效數(shù)值計(jì)算的眾多科學(xué)領(lǐng)域提供了一種全面的解決方案，并在很大程度上擺脫了傳統(tǒng)非交互式程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言（如C、Fortran）的編輯模式，代表了當(dāng)今國(guó)際科學(xué)計(jì)算軟件的先進(jìn)水平。事實(shí)上Help工具完全具備它的功能。啟動(dòng)平臺(tái)：(Launch Pad) 幫助用戶方便地打開(kāi)和調(diào)用MATLAB的各種程序、函數(shù)和幫助文件。還可用cd命令在命令窗口設(shè)置當(dāng)前目錄，如： cd c:\mydir 可將c盤(pán)上的mydir目錄設(shè)為當(dāng)前工作目錄。只有在當(dāng)前目錄或搜索路徑下的文件及函數(shù)可以被運(yùn)行或調(diào)用。*雙擊變量名；*選擇該窗口工具欄上的打開(kāi)圖標(biāo)；*鼠標(biāo)指向變量名，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，彈出選擇菜單，然后選項(xiàng)操作。 工作空間窗口：(Workspace Window) 用于儲(chǔ)存各種變量和結(jié)果的空間，顯示變量的名稱、大小、字節(jié)數(shù)及數(shù)據(jù)類(lèi)型，對(duì)變量進(jìn)行觀察、編輯、保存和刪除。 MATLAB的主要組成部分： 1）開(kāi)發(fā)環(huán)境(development Environment)：一組圖形化用戶接口工具和組件的集成：MATLAB桌面、命令窗口、命令歷史窗口、編輯調(diào)試窗口及幫助信息、工作空間、文件和搜索路徑等瀏覽器； 2）MATLAB數(shù)學(xué)函數(shù)庫(kù)：(Math Function Library)基本函數(shù)：求和、正弦、余弦和復(fù)數(shù)運(yùn)算等；特殊函數(shù)：矩陣求逆、矩陣特征值、貝塞爾函數(shù)和快速付里葉變換等； 3）MATLAB語(yǔ)言：(MATLAB Language)一種高級(jí)編程語(yǔ)言，包括控制流的描述、函數(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、輸入輸出及面對(duì)對(duì)象編程； 4）句柄圖形：(Handle Graphics) 可以對(duì)各種圖形對(duì)象進(jìn)行更為細(xì)膩的修飾和控制，建立完整的圖形界面的應(yīng)用程序。(Object，Handle) 用戶可以創(chuàng)建自己定義的類(lèi)函數(shù)和函數(shù)句柄； 6）改進(jìn)了編輯/調(diào)試器的界面及功能。在中國(guó)，MATLAB也已日益受到重視，短時(shí)間內(nèi)就將盛行起來(lái)，因?yàn)闊o(wú)論哪個(gè)學(xué)科或工程領(lǐng)域都可以從MATLAB中找到合適的功能。成為攻讀學(xué)位的本科、碩士、博士生必須掌握的基本技能。MATLAB 已發(fā)展成為適合眾多學(xué)科、多種工作平臺(tái)、功能強(qiáng)大的大型軟件。條紋越密表示越音頻率越高。豎直條(又叫沖直條)是語(yǔ)譜圖中出現(xiàn)與時(shí)間軸垂直的一條窄黑條。從橫扛對(duì)應(yīng)的頻率和寬度可以確定相應(yīng)的共振峰頻率和帶寬。語(yǔ)譜圖中的花紋有橫扛(Bar)、亂紋和豎直條等。3x 1040河南城建學(xué)院05010015020025030035040050100150200250 圖33“河南城建學(xué)院”語(yǔ)譜圖圖33是用Mtalab繪制的一個(gè)寬帶語(yǔ)譜圖，其中橫抽坐標(biāo)為時(shí)間，縱軸坐標(biāo)為頻率，語(yǔ)句內(nèi)容為“河南城建學(xué)院”，它的發(fā)音在圖下方以音標(biāo)表示。這與不同的人有不同的指紋，根據(jù)指紋可以區(qū)別不同的人是一個(gè)道理。語(yǔ)譜圖上因其不同的黑白程度，形成了個(gè)同的紋路，稱之為“聲紋”，它因人而異，即不同講話者語(yǔ)譜圖的聲紋是不同的?？梢岳谜Z(yǔ)譜儀測(cè)量語(yǔ)譜圖的方法來(lái)確定語(yǔ)音參數(shù)，例如共振峰頻率及基音頻率。窄帶語(yǔ)譜圖有良好的頻率分辨率，有利于顯示基音頻率及其各次諧波，但它的時(shí)間分辨率較差，不利于觀察共振峰(聲道諧振)的變化；而寬帶語(yǔ)譜圖正相反，具有良好的時(shí)間分辨率及較差的頻率分辨率。語(yǔ)譜儀實(shí)際上是一個(gè)帶通濾波器組的輸出隨時(shí)間發(fā)生連續(xù)變化，連續(xù)重復(fù)進(jìn)行語(yǔ)音信號(hào)頻率分析的儀器。用語(yǔ)譜圖分析語(yǔ)音又稱為語(yǔ)譜分析。把和時(shí)序相關(guān)的傅里葉分析的顯示圖形稱為語(yǔ)譜圖(Sonogram，或者Spectrogram)。短時(shí)譜只能反映語(yǔ)音信號(hào)的靜態(tài)頻率特性，不能反映語(yǔ)音信號(hào)的動(dòng)態(tài)頻率特性。顯然這兩種單獨(dú)分析的方法均有局限性：時(shí)域分析對(duì)語(yǔ)音信號(hào)的頻率特性沒(méi)有直觀的了解；而頻域分析出的特征中又沒(méi)有語(yǔ)音信號(hào)隨時(shí)間的變化關(guān)系；語(yǔ)音信號(hào)是時(shí)變信號(hào)，所以其頻譜也是隨時(shí)間變化的。在高頻部分，波峰比較密集，特征不明顯。圖32是用Matlab中的psdplot命令繪得的同一人兩次說(shuō)同一詞的功率譜比較(窗函數(shù)取窗長(zhǎng)度為256的Hamming窗)。根據(jù)功率譜定義，可以寫(xiě)出短時(shí)功率譜與短時(shí)傅里葉變換之間的關(guān)系：或者： 式中＊表示復(fù)共軛運(yùn)算。在語(yǔ)音信號(hào)數(shù)字處理中，功率譜具有重要意義，在一些語(yǔ)音應(yīng)用系統(tǒng)中。為了完成實(shí)時(shí)運(yùn)算可以采用先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理芯片、陣列處理芯片或?qū)Ｓ肍FT芯片。由10k/＜30，得＞333，所以＝要取比333大的值，這時(shí)可取=＝512點(diǎn)，不足的部分采用補(bǔ)0的辦法解決，此時(shí)頻率分辨率(即頻率間隔)為10Hz／512＝，采樣后的該幀信號(hào)頻率處在0～之間，因此，原連續(xù)信號(hào)頻率就處在0～之間(即)，所以我們要在0～頻率范圍內(nèi)求其頻譜。而一般取25512或1024，為了將的點(diǎn)數(shù)從N擴(kuò)大力，可以采用補(bǔ)0的辦法，在擴(kuò)大的部分添若干個(gè)0取樣值，然后再對(duì)添0后的序列進(jìn)行FFT。根據(jù)傅里葉變換的性質(zhì)，實(shí)數(shù)序列的傅里葉變換的頻譜具有對(duì)稱性，因此，全部頻譜信息包含在長(zhǎng)度為N/2+1個(gè)里。它實(shí)際上是在頻域的取樣，如下所示： (35)在語(yǔ)音信號(hào)數(shù)字處理中，都是采用的離散博里葉變換(DFT)來(lái)替代并且可以用高效的快速傅里葉變換(FFT)算法完成由至的轉(zhuǎn)換。所以在求短時(shí)頻譜時(shí)一般采用具有較小上下沖的漢明窗。另外，窗的形狀也對(duì)短時(shí)傅氏頻譜有影響，如矩形窗，雖然頻率分辨率很高(即主辯狹窄尖銳)，但由于第一旁瓣的衰減很小，有較大的上下沖，采用矩形窗時(shí)求得的與的偏差較大，這就是Gibbs效應(yīng)，所以不適合用于頻譜成分很寬的語(yǔ)音分析中。尤其是N大于語(yǔ)音的音素長(zhǎng)度時(shí)，已不能反映該語(yǔ)音音素的頻譜了。相對(duì)于來(lái)說(shuō)必須是—個(gè)沖激函數(shù)。根據(jù)信號(hào)的時(shí)寬帶寬積為一常數(shù)這一基本性質(zhì)，可知主瓣寬度與窗口寬度成反比，N越大，的主瓣越窄。設(shè)語(yǔ)音信號(hào)序列和窗口序列的標(biāo)準(zhǔn)傅里立葉變換均存在。當(dāng)然窗口函數(shù)