吹管音樂濾波去噪使用雙線性變換法設(shè)計切比雪夫ii型濾波器-在線瀏覽
2024-07-29 22:30本頁面
【正文】 夫 II型濾波器》 第 10頁 共 23頁 吹管音樂 的提取： [x,fs,bits]=wavread(39。)。 sound(x,fs,bits)。 % 計算信號 x 的長度 fn=2200。 % 計算時間范圍，樣本數(shù)除以采樣頻率 x=x(:,1)39。 sound(y,fs,bits)。 Y=abs(fft(y))。 Y=Y(1:N/2)。 % 計算頻譜的譜線間隔 f=0:deltaf:fs/2deltaf。 鄒磊 《吹管音樂 濾波去噪 — 使用 雙線性變換設(shè)計切比雪夫 II型濾波器》 第 11頁 共 23頁 圖 原始 吹管 音樂 和加噪后信號的時域和頻譜圖 設(shè)計指標(biāo) ：通帶截止頻率為 2021Hz，阻帶截止頻率為 2150Hz，通帶波紋為1dB，阻帶波紋為 35dB， 用 雙線性變換法設(shè)計的 一個滿足 上述 指標(biāo)的 切比雪夫 II型濾波器 雙線性變換法設(shè)計切比雪夫 II 型濾波器 fp=fn200。 %定義通帶和阻帶截止頻率 Rp=1。 % 定義通帶波紋和阻帶衰減 wp=fp/fs*2*pi。 %計算對應(yīng)的數(shù)字頻率 T=1。 %定義采樣間隔 Omegap=(2/T)*tan(wp/2)。 %截止頻率預(yù)畸變 鄒磊 《吹管音樂 濾波去噪 — 使用 雙線性變換設(shè)計切比雪夫 II型濾波器》 第 12頁 共 23頁 [cs,ds] = afd_chb1(Omegap,Omegas,Rp,As)。[C,B,A] = dir2cas(b,a) %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 [db,mag,pha,grd,w]=freqz_m(b,a)。ha=filter(b,a,delta)。 得到切比雪夫濾波器的幅度和相位譜如圖 所示 。 % 用設(shè)計好的濾波器對 y 進(jìn)行濾波 Y_fil=abs(fft(y_fil))。 % 計算頻譜取前一半 畫出濾波前后拉弦音樂的時域和頻譜圖如圖 所示。 鄒磊 《吹管音樂 濾波去噪 — 使用 雙線性變換設(shè)計切比雪夫 II型濾波器》 第 13頁 共 23頁 圖 濾波前后 吹管音樂 音樂 的時域和頻譜圖 鄒磊 《吹管音樂 濾波去噪 — 使用 雙線性變換設(shè)計切比雪夫 II型濾波器》 第 14頁 共 23頁 圖 加噪與去噪的吹管 音樂頻譜圖比較 上面是加語音信號幅度譜圖，由圖可知：吹管音樂的噪聲是加在高頻上，而我用切比雪夫低通濾波器除去噪聲，得到濾波的信號與原始的吹管音樂相差很小。 通過以下語句來進(jìn)行語音信號回放比較： sound（ x， fs， bits） %播放原始吹管 音樂 sound（ y， fs， bits） %播放加噪后的吹管 音樂 sound（ y_fil， fs， bits） %播放經(jīng)過濾波處理后的吹管 音樂 所得結(jié)果證明了切比雪夫 I 型濾波器去噪設(shè)計成功。 （ 5）所有的時間波形橫坐標(biāo)都要化為時間，濾波前后頻譜的橫坐標(biāo)應(yīng)是頻率，這樣在觀察通帶截止頻率和阻帶截止頻率時更加精確，誤差較小。在 本次 課程設(shè)計中，讓學(xué)生 自己剪輯音樂 ，設(shè)計濾波器對聲音進(jìn)行處理， 大大激發(fā)了 我們 的學(xué)習(xí)興趣，使 我們 很快地掌握編程方法和解決實際問題的技巧，取得了良好的教學(xué)效果。因此 ,如何幫助學(xué)生理解與掌握課程中的基本概念、基本原理、基本分析方法以及綜合應(yīng)用所學(xué)知識解決實際問題的能力 ,是本課程教學(xué)中所要解決的關(guān)鍵問題。 在此我要 特別感謝 我們 的指導(dǎo) 老師們，還有各位同學(xué)的幫助，你們的教誨讓我受益非淺 ，我也將更加努力進(jìn)步學(xué)習(xí)和完善自己 。 鄒磊 《吹管音樂 濾波去噪 — 使用 雙線性變換設(shè)計切比雪夫 II型濾波器》 第 17頁 共 23頁 6 參考文獻(xiàn) [1] 程佩青．?dāng)?shù)字信號處理教程［ M］．北京：清華大學(xué)出版社， 2021 [2] 薛年喜主編． MATLAB 在數(shù)字信號處理中的應(yīng)用 [M]．北京：清華大學(xué)出版社，2021 [3] 維納? K?恩格爾，約翰? G?普羅克斯 . 數(shù)字信號處理 [M].西安交通大學(xué)出版社， 2021 [4] 董長虹等 . MATLAB信號處理與應(yīng)用 [M].北京：國防工業(yè)出版社， 2021 [5] [美 ] 著，張建華等 譯 .數(shù)字信號處理 [M].北京：科學(xué)出版社，2021 [6] 張葛祥，李 娜 . MATLAB仿真技術(shù)與應(yīng)用 [M].北京：清華大學(xué)出版社， 2021 鄒磊 《吹管音樂 濾波去噪 — 使用 雙線性變換設(shè)計切比雪夫 II型濾波器》 第 18頁 共 23頁 附錄 1：語音信號濾波去噪設(shè)計源程序清單 % 程序名稱 ： 吹管音樂 濾波去噪 — 使用雙線性變換設(shè)計切比雪夫 II 型濾波器 % 程序功能：采用 雙線性變換設(shè)計切比雪夫 II 型濾波器 對含噪吹管音樂進(jìn)行濾波去噪處理。39。 % 輸入?yún)?shù)為文件的全路徑和文件名，輸出的第一個參數(shù)是每個樣本的值， fs 是生成該波形文件時的采樣率， bits 是波形文件每樣本的編碼位數(shù)。 % 按指定的采樣率和每樣本編碼位數(shù)回放 N=length(x)。 % 單 頻噪聲頻率，此參數(shù)可改 t=0:1/fs:(N1)/fs。 y=x+sin(fn*2*pi*t)。 % 應(yīng)該可以明顯聽出有尖銳的單頻嘯叫聲 X=abs(fft(x))。 % 對原始信號和加噪信號進(jìn)行 fft 變換 ,取幅度譜 X=X(1:N/2)。 % 截取前半部分 Warning: Integer operands are required for colon operator when used as index. Warning: Int
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