【正文】 后的頻域波形圖 4直觀上可以看出，經(jīng)IIR低通濾波后的時(shí)域波形更平滑一些；圖 5所表現(xiàn)的頻譜更能說(shuō)明問題，利用圖 3設(shè)計(jì)的濾波器對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行濾波處理，得到的濾波結(jié)果與原始信號(hào)的比較如圖 6和圖 7所示：圖6 IIR低通濾波器對(duì)語(yǔ)音信號(hào)濾波后時(shí)域波形和頻域波形圖7 IIR高通濾波器對(duì)語(yǔ)音信號(hào)濾波前后的時(shí)域波形圖8 IIR高通濾波器對(duì)語(yǔ)音信號(hào)濾波前后的頻域波形通過(guò)對(duì)比圖 2和圖 8可以看出，F(xiàn)IR低通濾波器具有線性相位的特性。、運(yùn)行結(jié)果和相應(yīng)的分析設(shè)計(jì)得到的低通IIR濾波器的頻率響應(yīng)函數(shù)如圖 2所示：圖2IIR低通濾波器的頻率響應(yīng)通過(guò)圖 2可以看出，設(shè)計(jì)得到的IIR低通濾波器滿足課程設(shè)計(jì)的技術(shù)指標(biāo)要求。pause(3)在設(shè)計(jì)高通濾波器的時(shí)候，采用直接設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器的方法，實(shí)際上在 MATLAB 中直接設(shè)計(jì)數(shù)字 IIR 濾波器默認(rèn)采用雙線性變換法。)。title(39。\fontsize{16}IIR高通濾波后聲音頻譜幅度39。)。xlabel(39。)。plot(freq/1e3, abs(xiirhpfft), 39。)。title(39。\fontsize{16}聲音頻譜幅度39。)。xlabel(39。)。plot(freq/1e3, abs(xfft), 39。,scrsz)。% 比較高通IIR濾波前后信號(hào)的頻譜figure(39。\fontsize{18}IIR高通濾波后聲音的時(shí)域波形39。)。ylabel(39。\fontsize{16}聲音的持續(xù)時(shí)間[s]39。)。plot(Time, xiirhp, 39。)。title(39。\fontsize{16}聲音的幅度39。)。 xlabel(39。k39。subplot(211)。Position39。)。title(39。\fontsize{16}IIR高通濾波后聲音頻譜幅度39。)。xlabel(39。)。plot(freq/1e3, abs(xiirhpfft), 39。)。title(39。\fontsize{16}IIR高通濾波后聲音的幅度39。)。 xlabel(39。k39。subplot(211)。Position39。 % 利用IIR高通濾波器對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行濾波xiirhpfft = fftshift(fft(xiirhp))。\fontsize{16}IIR高通濾波器的相頻響應(yīng)39。\fontsize{16}相位[rad]39。\fontsize{16}頻率[kHz]39。grid on。k39。)subplot(212)。)title(39。)ylabel(39。xlabel(39。plot(W*fs/(2*pi)/1e3,20*log10(abs(Hiirhp/max(Hiirhp))))。,scrsz)。 % 畫出IIR高通濾波器的頻率響應(yīng)函數(shù)figure(39。)。 [Bzhp,Azhp] = ellip(N,Rp,Rs,Wn,39。[Bdz,Adz]=butter(Nd,wdc)。[Bz,Az]=bilinear(B,A,fs)。[N,wc]=buttord(wpz,wsz,rp,rs)。rp=1。wp=2*tan(wpz*pi/2)。wpz=。T=1。wk=2*pi*fk。 % 直接設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器K=0:511。s39。)。 % 阻帶最小衰減，單位：dB[N,wc] = buttord(wpz,wsz,Rp,Rs,39。 % 數(shù)字通帶截止頻率，單位：radRp = 2。 % 阻帶截止頻率，單位：Hzwpz =2*pi*5000。%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%ft = 5000。%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% 設(shè)計(jì)IIR高通濾波器，采用巴特沃斯濾波器的形式。% 播放聲音sound(xiirlp, fs, nbits)。\fontsize{18}IIR低通濾波后聲音的頻域波形39。)。ylabel(39。\fontsize{16}頻率[kHz]39。 axis([25 25 0 80])。k39。subplot(212)。\fontsize{18}聲音的頻域波形39。)。ylabel(39。\fontsize{16}頻率[kHz]39。 axis([25 25 0 80])。k39。subplot(211)。Position39。)。title(39。\fontsize{16}IIR低通濾波后聲音的幅度39。)。 xlabel(39。k39。subplot(212)。\fontsize{18}聲音的時(shí)域波形39。)。ylabel(39。\fontsize{16}聲音的持續(xù)時(shí)間[s]39。)。plot(Time, x1, 39。,scrsz)。% 比較低通IIR濾波前后信號(hào)的時(shí)域波形figure(39。\fontsize{18}IIR低通濾波后聲音的頻域波形39。)。ylabel(39。\fontsize{16}頻率[kHz]39。 axis([25 25 0 80])。k39。subplot(212)。\fontsize{18}IIR低通濾波后聲音的時(shí)域波形39。)。ylabel(39。\fontsize{16}聲音的持續(xù)時(shí)間[s]39。)。plot(Time, xiirlp, 39。,scrsz)。 % IIR低通濾波后語(yǔ)音信號(hào)的頻譜figure(39。)% 對(duì)語(yǔ)音進(jìn)行濾波，并畫出濾波后信號(hào)的時(shí)域波形和頻譜xiirlp = filter(bzlp, azlp, x1)。)title(39。)ylabel(39。xlabel(39。)。plot(W*fs/(2*pi)/1e3,unwrap(angle(Hiirlp)),39。\fontsize{18}IIR低通濾波器的幅頻響應(yīng)39。\fontsize{16}幅度[dB]39。\fontsize{16}頻率[kHz]39。grid on。subplot(211)。Position39。 % 計(jì)算數(shù)字濾波器的階數(shù)和3dB截止頻率% [Bz,Az] = butter(N,Wn)。 % 數(shù)字通帶截止頻率，單位：rad% wsz = ft/(fs/2)。 % 用雙線性變換法實(shí)現(xiàn)模擬濾波器到數(shù)字濾波器的轉(zhuǎn)換[Hiirlp,W] = freqz(bzlp,azlp)。 % 將零極點(diǎn)轉(zhuǎn)化為濾波器系數(shù)[b,a] = lp2lp(Bap,Aap,Wn)。 % 計(jì)算濾波器的階數(shù)和3dB截止頻率[Z,P,K] = buttap(N)。s39。 % 通帶最大衰減，單位：dBRs = 20。 % 通帶截止頻率，單位：rad/sws = 2*pi*ft。 % 通帶截止頻率，單位：Hzft = 2500。在設(shè)計(jì)得到濾波器系數(shù)之后，可以運(yùn)行：y = filter(b,a,x)對(duì)輸入信號(hào) x 進(jìn)行濾波，得到結(jié)果 y。在計(jì)算得到階數(shù) n 和 3dB 截止頻率 Wn 之后，可以運(yùn)行：[b,a] = butter(n,Wn)得到濾波器系數(shù) b 和 a。MATLAB 提供了 butter 函數(shù)，可以直接按雙線性變換法設(shè)計(jì) IIR 濾波器，在運(yùn)行 butter函數(shù)之前，需要根據(jù)技術(shù)指標(biāo)要求計(jì)算濾波器的階數(shù)和 3dB 截止頻率，MATLAB 提供了以下函數(shù)：[n,Wn] = buttord(Wp,Ws,Rp,Rs)。在設(shè)計(jì)濾波器之后，利用濾波器對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行處理，并分析濾波前后的差別。、IIR濾波器設(shè)計(jì)和濾波處理、設(shè)計(jì)任務(wù)根據(jù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書，要求用雙線性變換法設(shè)計(jì) butterworth 型 IIR 濾波器，且濾波器的技術(shù)指標(biāo)滿足：(1) 低通濾波器性能指標(biāo) fb＝1000Hz，fc＝1200Hz，As＝2