基于matlab的語(yǔ)音信號(hào)采集和窗函數(shù)法濾波42784-在線瀏覽
2025-08-05 14:45本頁(yè)面
【正文】 加一個(gè)采樣位數(shù)相當(dāng)于力度范圍增加了6dB。采樣率越高，計(jì)算機(jī)攝取的圖片越多，對(duì)于原始音頻的還原也越加精確。再將該向量看作一個(gè)普通的信號(hào)，對(duì)其進(jìn)行FFT變換實(shí)現(xiàn)頻譜分析，再依據(jù)實(shí)際情況對(duì)它進(jìn)行濾波。我們還可以通過(guò)sound命令來(lái)對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行回放，以便在聽(tīng)覺(jué)上來(lái)感受聲音的變化。Blip39。[N1 N2]表示讀取從N1點(diǎn)到N2點(diǎn)的值（若只有一個(gè)N的點(diǎn)則表示讀取前N點(diǎn)的采樣值）。 用于對(duì)聲音的回放。 時(shí)域信號(hào)的FFT分析函數(shù)的一種調(diào)用格式為： y=fft(x)其中，x是序列，y是序列的FFT，x可以為一向量或矩陣，若x為一向量，y是x的FFT。若x為一矩陣，則y是對(duì)矩陣的每一列向量進(jìn)行FFT。函數(shù)FFT的另一種調(diào)用格式為： y=fft(x,N)式中，x，y意義同前，N為正整數(shù)。若x為向量且長(zhǎng)度小于N，則函數(shù)將x補(bǔ)零至長(zhǎng)度N。若x 為矩陣，按相同方法對(duì)x進(jìn)行處理。MATLAB提供求復(fù)數(shù)的幅值和相位函數(shù)：abs，angle，這些函數(shù)一般和FFT同時(shí)使用。x1=wavread(39。)。figure(1)plot(t,x1)grid on。title(39。)。時(shí)間(s)39。ylabel(39。)。grid on。title(39。)xlabel(39。)。幅度39。圖2 原始語(yǔ)音信號(hào)時(shí)域波形圖3 原始語(yǔ)音信號(hào)頻譜圖4 用MATLAB環(huán)境采用窗函數(shù)法設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器數(shù)字濾波器是一種用來(lái)過(guò)濾時(shí)間離散信號(hào)的數(shù)字系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)抽樣數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)處理來(lái)達(dá)到頻域?yàn)V波的目的。與IIR濾波器相比，F(xiàn)IR的實(shí)現(xiàn)是非遞歸的，總是穩(wěn)定的；更重要的是，F(xiàn)IR濾波器在滿足幅頻響應(yīng)要求的同時(shí)，可以獲得嚴(yán)格的線性相位特性。 數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)的過(guò)程不論是IIR濾波器還是FIR濾波器的設(shè)計(jì)都包括三步：(1) 按照實(shí)際任務(wù)的要求，確定濾波器的性能指標(biāo)。根據(jù)不同的要求可以用IIR系統(tǒng)函數(shù)，也可以用FIR系統(tǒng)函數(shù)去逼近。 利用窗函數(shù)法設(shè)計(jì)線性相位FIR數(shù)字濾波器 (l) 矩形窗 矩形窗使用最多，習(xí)慣上不加窗就是使信號(hào)通過(guò)了矩形窗。(2) 三角窗三角窗亦稱費(fèi)杰（Fejer）窗，是冪窗的一次方形式，三角窗與矩形窗比較，主瓣寬約等于矩形窗的兩倍，但旁瓣小，而且無(wú)負(fù)旁瓣(3) 漢寧窗 漢寧（Hanning）窗又稱升余弦窗，漢寧窗可以看作是3個(gè)矩形時(shí)間窗的頻譜之和，它可以使用旁瓣互相抵消，消去高頻干擾和漏能。第一個(gè)旁瓣衰減一32dB，而矩形窗第一個(gè)旁瓣衰減13dB。由以上比較可知，從減小泄漏觀點(diǎn)出發(fā)，漢寧窗優(yōu)于矩形窗。 (4) 海明窗海明（Hamming）窗也是余弦窗的一種，又稱改進(jìn)的升余弦窗，海明窗與漢寧窗都是余弦窗，只是加權(quán)系數(shù)不同。分析表明，海明窗的第一旁瓣衰減為42dB。海明窗與漢寧窗都是很有用的窗函數(shù)。對(duì)于窗函數(shù)的選擇，應(yīng)考慮被分析信號(hào)的性質(zhì)與處理要求。 MATLAB窗函數(shù)的實(shí)現(xiàn)利用MATLAB實(shí)現(xiàn)窗函數(shù)法設(shè)計(jì)FIR濾波器，主要是選擇合適的窗函數(shù)進(jìn)行截?cái)噙\(yùn)算。MATLAB提供了許多常用
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