【正文】 )。原始信號(hào)的頻譜39。xlabel(39。)。subplot(212)。 title(39。)。Hz39。wavwrite(z,fs,39。)。%FIR濾波 [x,fs,bits]=wavread(39。)。wp=*pi。wdelta=wswp。 %取整t=0:(size(x)1)。b=fir1(N,wn/pi,hamming(N+1))。figure(1)freqz(b,1,512)[h1,w1]=freqz(b,1)。figure(2)subplot(2,1,1)plot(t,x)title(39。)。title(39。)。 %播放濾波后的語(yǔ)音信號(hào)F0=fft(f1,1024)。figure(3)y2=fft(x,1024)。plot(f,abs(y2(1:512)))。濾波前的頻譜39。Hz39。ylabel(39。)。 %畫(huà)出濾波后的頻譜圖title(39。)xlabel(39。)。fuzhi39。wavwrite(f1,fs,39。)。只有采樣頻率高于聲音信號(hào)最高頻率的兩倍時(shí)，才能把數(shù)字信號(hào)表示的聲音還原成為原來(lái)的聲音。聲卡的位客觀地反映了數(shù)字聲音信號(hào)對(duì)輸入聲音信號(hào)描述的準(zhǔn)確程度。二、混響與延遲(1)混響效果主要是用于增加音源的融合感。常見(jiàn)參數(shù)有以下幾種：混響時(shí)間：能逼真的模擬自然混響的數(shù)碼混響器上都有一套復(fù)雜的程序，其上雖然有很多技術(shù)參數(shù)可調(diào)，然而對(duì)這些技術(shù)參數(shù)的調(diào)整都不會(huì)比原有的效果更為自然，尤其是混響時(shí)間。~。擴(kuò)散度：此項(xiàng)參數(shù)可調(diào)整混響聲陣密度的增長(zhǎng)速度，其可調(diào)范圍為0~10，其值較高時(shí)，混響效果比較豐厚、溫暖；其值較低時(shí)，混響效果則較空曠、冷僻。聲陣密度：此項(xiàng)參數(shù)可調(diào)整聲陣的密度，其值較高時(shí)，混響效果較為溫暖，但有明顯的聲染色；其值較低時(shí)，混響效果較深邃，切聲染色也較弱。此項(xiàng)技術(shù)可以有效的消除延時(shí)聲陣列的段裂聲，可以增加混響聲的柔和感。(2)延時(shí)就是將音源延遲一段時(shí)間后，再欲播放的效果處理。當(dāng)延遲時(shí)間在3~35ms之間時(shí)人耳感覺(jué)不到滯后音的存在，并且他與原音源疊加后，會(huì)因其相位干涉而產(chǎn)生梳狀濾波效應(yīng)，這就是鑲邊效果?；匾籼幚硪话愣际怯糜诋a(chǎn)生簡(jiǎn)單的混響效果。*反饋增益（FB Gain），即延時(shí)反饋的增益控制。*調(diào)制頻率（Freq），指主延時(shí)的調(diào)頻周期。*高頻增益（HF），指高頻均衡控制。*均衡頻率（EQ F），這里的頻率均衡用于音色調(diào)整，此為均衡的中點(diǎn)頻率選擇。三、離散傅立葉變換在MATLAB的信號(hào)處理工具箱中函數(shù)FFT和IFFT用于快速傅立葉變換和逆變換。函數(shù)FFT用于序列快速傅立葉變換。且和x相同長(zhǎng)度。如果x長(zhǎng)度是2的冪次方，函數(shù)fft執(zhí)行高速基－2FFT算法；否則fft執(zhí)行一種混合基的離散傅立葉變換算法，計(jì)算速度較慢。函數(shù)執(zhí)行N點(diǎn)的FFT。若向量x的長(zhǎng)度大于N，則函數(shù)截短x使之長(zhǎng)度為N。經(jīng)函數(shù)fft求得的序列y一般是復(fù)序列，通常要求其幅值和相位。函數(shù)abs(x)用于計(jì)算復(fù)向量x的幅值，函數(shù)angle(x)用于計(jì)算復(fù)向量的相角，介于 和 之間，以弧度表示。用MATLAB工具箱函數(shù)fft進(jìn)行頻譜分析時(shí)需注意：（1） 函數(shù)fft返回值y的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)性。（3） 作FFT分析時(shí)，幅值大小與FFT選擇點(diǎn)數(shù)有關(guān)，但不影響分析結(jié)果。其中向量b和a分別表示系統(tǒng)函數(shù)的分子、分母多項(xiàng)式的系數(shù)，若a＝1，此時(shí)表示FIR濾波器，否則就是IIR濾波器。（1）單回聲濾波器回音可以由簡(jiǎn)單的延時(shí)單元產(chǎn)生。（2）多重回聲濾波器為了產(chǎn)生以間隔R個(gè)抽樣周期分開(kāi)的具有指數(shù)衰減振幅的多重回聲，可用一個(gè)以下形式傳輸函數(shù)的FIR濾波器： 無(wú)限個(gè)振幅以指數(shù)衰減間隔為R個(gè)抽樣周期的多重回聲可用以下形式傳輸函數(shù)的IIR濾波器生成： IIR多重回聲濾波器的基本頻率FR=Fs/R，通常鎖定在伴音設(shè)備的基頻上，比如基鼓拍子。用直接1型表示這個(gè)傳遞函數(shù)則為：y(n)=k*x(n)+x(nm)+k*y(nm)可見(jiàn)其實(shí)際上是一個(gè)簡(jiǎn)單的IIR濾波器，時(shí)間n的輸出有時(shí)間n的輸入和m點(diǎn)之前的輸入與輸出計(jì)算而得。原始語(yǔ)音信號(hào)時(shí)域波形和頻譜[y,fs,bits]=wavread(39。)。sound(y,fs,bits)。%對(duì)原始信號(hào)取傅里葉變換subplot(2,2,1:2)。title(39。)。plot(abs(Y))。原始信號(hào)幅頻39。subplot(2,2,4)。title(39。)。Y=fft(y,6001)。plot(y)。采樣信號(hào)時(shí)域波形39。subplot(2,2,3)。title(39。)。plot(angle(Y))。采樣信號(hào)相頻39。sound(y,fs,bits)。)。y]。subplot(2,2,1:2)。title(39。)。plot(abs(Z))。延時(shí)后幅頻39。subplot(2,2,4)。title(39。)。%回放延遲信號(hào)對(duì)采樣后的信號(hào)混響[y,fs,bits]=wavread(39。z=[zeros(3000,1)。y=[y。%補(bǔ)3000y1=y+z。subplot(2,2,1:2)。title(39。)。plot(abs(Y1))?；祉懙姆l39。subplot(2,2,4)。title(39。)。%回放混響信號(hào)單回聲濾波器程序設(shè)計(jì)[y,fs,bits]=wavread(39。z=[zeros(3000,1)。y=[y。a=。%濾波器階數(shù)設(shè)置，其值越高，回聲越明顯Bz1=[1,zeros(1,R1),a]。%單回聲濾波器系統(tǒng)函數(shù)分母y2=filter(Bz1,Az1,y)。[h,w]=freqz(Bz1,Az1)。plot(abs(h))。單回聲濾波器幅頻響應(yīng)39。subplot(3,2,2)。title(39。)。plot(y2)。單回聲濾波器時(shí)域圖 39。subplot(3,2,5)。title(39。)。plot(angle(Y2))。單回聲濾波器相頻 39。sound(y2,fs,bits)。)。y]。zeros(3000,1)]。N=5。%濾波器階數(shù)設(shè)置，其值越高，回聲越明顯Bz1=[1,zeros(1,N*R1),a^N]。%多重回聲濾波器系統(tǒng)函數(shù)分母y2=filter(Bz1,Az1,y)。[h,w]=freqz(Bz1,Az1)。plot(abs(h))。多重回聲濾波器幅頻響應(yīng)39。subplot(3,2,2)。title(39。)。plot(y2)。多重回聲濾波器時(shí)域圖 39。subplot(3,2,5)。title(39。)。plot(angle(Y2))。多重回聲濾波器相頻 39。sound(y2,fs,bits)。])。y]。zeros(3000,1)]。R=5000。%無(wú)限個(gè)回聲濾波器系統(tǒng)函數(shù)分子Az=[1,zeros(1,R1),a]。Y2=fft(y2,6001)。subplot(3,2,1)。title(39。)。 plot(angle(h))。無(wú)限個(gè)回聲濾波器相頻響應(yīng)39。subplot(3,2,3:4)。title(39。)。plot(abs(Y2))。無(wú)限個(gè)回聲濾波器信號(hào)幅頻 39。subplot(3,2,6)。title(39。)。 全通結(jié)構(gòu)濾波器程序設(shè)計(jì)[y,fs,bits]=wavread(39。)。z=[zeros(3000,1)。y=[y。a=。%濾波器階數(shù)設(shè)置，其值越高，回聲越明顯Bz1=[a,zeros(1,R1),1]。%全通濾波器系統(tǒng)函數(shù)分母[h,w]=freqz(Bz1,Az1)。YY2=fft(yy2,6001)。plot(abs(h))。全通濾波器幅頻響應(yīng)39。subplot(3,2,2)。title(39。)。plot(yy2)。全通結(jié)構(gòu)時(shí)域圖 39。subplot(3,2,5)。title(39。)。plot(angle(YY2))。全通結(jié)構(gòu)相頻 39。sound(yy2,fs,bits)。顯示st的時(shí)域波形和幅頻特性曲線調(diào)用ellipord和ellip分別設(shè)計(jì)三個(gè)橢圓濾波器，并繪圖顯示其幅頻響應(yīng)特性曲線。高通濾波器的截至頻率500Wc1000。Fs=10000。Tp=N*T。k=0:N1。T=1/Fs。k=0:N1。fm1=fc1/10。fm2=fc2/10。fm3=fc3/10。xt2=cos(2*pi*fm2*t).*cos(2*pi*fc2*t)。st=xt1+xt2+xt3。 %計(jì)算信號(hào)st的頻譜subplot(2,1,1)plot(t,st)。xlabel(39。)。s(t)39。axis([0,Tp/8,min(st),max(st)])。(a) s(t)的波形39。.39。grid。(b) s(t)的頻譜39。xlabel(39。)。幅度39。%三路調(diào)幅信號(hào)的載波頻率分別為250Hz、500Hz、1000Hz。fs=450。ws=2*fs/Fs。rs=60。%調(diào)用ellipord計(jì)算橢圓DF階數(shù)N和通帶截止頻率wp[B,A]=ellip(N,rp,rs,wp0)。%濾波器軟件實(shí)現(xiàn)figure。[H1,w]=freqz(B,A,1000)。plot(w/pi,20*log(m/max(m)))。title(39。)。w39。ylabel(39。)。plot(t,y1t)。低通濾波后的波形39。xlabel(39。)。y1t39。帶通濾波Fs=10000。fpu=560。fsu=900。ws=[2*fsl/Fs,2*fsu/Fs]。rs=60。[B,A]=ellip(N,rp,rs,wp0)。figure。[H2,w]=freqz(B,A,1000)。plot(w/pi,20*log(m/max(m)))。title(39。)。w39。ylabel(39。)。plot(t,y2t)。帶通濾波后的波形39。xlabel(39。)。y2t39。高通濾波Fs=10000。fs=900。ws=2*fs/Fs。rs=60。[B,A]=ellip(N,rp,rs,wp0,39。)。figure。[H3,w]=freqz(B,A,1000)。plot(w/pi,20*log(m/max(m)))。title(39。)。w39。ylabel(39。)。plot(t,y3t)。高通濾波后的波形39。xlabel(39。)。y3t39。部分結(jié)果展示：心電信號(hào)的處理開(kāi)始向心電信號(hào)中加入白噪聲，50HZ工頻干擾，帶限chirp噪聲使用Butterworth型低通數(shù)字濾波器對(duì)信號(hào)過(guò)濾使用切比雪夫I型數(shù)字低通濾波器對(duì)信號(hào)過(guò)濾使用帶阻濾波器對(duì)信號(hào)過(guò)濾進(jìn)行效果比較結(jié)束一、設(shè)計(jì)原理（1）、巴特沃斯低通濾波器巴特沃斯低通濾波器的平方幅度響應(yīng)為其中，n為濾波器的階數(shù)，為低通濾波器的截止頻率。 圖1展示了2階、4階、8階巴特沃斯低通濾波器的幅頻特性。圖1 巴特沃斯低通濾波器的幅頻特性（2） 切比雪夫I型數(shù)字低通濾波器（1）確定數(shù)字低通濾波器的技術(shù)指標(biāo)：通帶截止頻率ωp、通帶衰減ap、阻帶截止頻率ωs、阻帶衰減as切比雪夫?yàn)V波器的振幅平方特性如圖2所示：圖2 切比雪夫?yàn)V波器的振幅平方特性(2)將數(shù)字低通濾波器的技術(shù)指標(biāo)轉(zhuǎn)換成模擬低通濾波器的技術(shù)指標(biāo)。(4) 利用雙線性變換法將模擬濾波器Ha(s)，從s平面轉(zhuǎn)換到z平面，得到數(shù)字低通濾波器系統(tǒng)函數(shù)H(z)。 ωs=, a s=40Db（6）模擬低通的技術(shù)指標(biāo)為：歸一化截止角頻率wp=2pi*Fs/Ft。通帶截止頻率為：wp=*pi。通帶最大衰減為：Rp=1。設(shè)定周期為1s；模擬低通濾波器的生成：[b,a]=cheby1(n,1,Wn,39。,39。)。s39。最后實(shí)現(xiàn)輸入輸出、幅頻特性、相頻特性的圖形。IIR數(shù)字濾波器的特征是：①具有無(wú)限持續(xù)時(shí)間沖激響應(yīng)；②需要用遞歸模型來(lái)實(shí)現(xiàn)，這可以從其差分方程得出，也可以從其系數(shù)函數(shù)為：得出。目前比較成熟的IIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)方法有兩種：1）直接法目前所用的方法主要是：零極點(diǎn)累試法、頻域幅度平方誤差最小法和時(shí)域單位脈沖響應(yīng)逼近法。2)間接法，目前所用的方法主要是：沖激響應(yīng)不變法、階躍響應(yīng)不變法和雙線性法。 由于直接法設(shè)計(jì)巴特沃思濾波器相對(duì)復(fù)雜，在不需要任意幅頻特征的情況下，一般采用問(wèn)接法，同時(shí)由于沖激響應(yīng)不變法和脈沖響應(yīng)不變法，從s平面轉(zhuǎn)換到z平面的映射為多值映射，容易造成頻譜混疊，故而本文采用不會(huì)產(chǎn)生頻譜混疊的雙線性變換法。C:\Documents and Settings\hnie\桌面\心電信號(hào)數(shù)據(jù)\39。 （2）繪出心電信號(hào)的時(shí)域圖和頻譜圖將導(dǎo)入的兩行數(shù)據(jù)分別用t,b來(lái)替換，然后通過(guò)調(diào)用plot函數(shù)來(lái)畫(huà)出時(shí)域圖，然后通過(guò)對(duì)1000個(gè)心電數(shù)據(jù)的幅值進(jìn)行FFT運(yùn)算，再次調(diào)用plot函數(shù)來(lái)繪出頻域圖，具體設(shè)計(jì)如下：figure(1)。t=a(1:1000,1)。plot(t,b)。原始波形圖39。xlabel(39。)。幅值（A）39。y1=fft(a(:,2),1000)。 subplot(2,1,2)。title(39。)。頻率（Hz）39。ylabel(39。)。（3） 加入噪聲干擾這里我加入的噪聲是：白噪聲，50Hz的工頻噪聲，帶限chirp噪聲。s=a(:,2)+q。abshs=abs(hs)。subplot(2,1,1)。title(39。)。)。幅值（A）39。subplot(2,1,2)。title(39。)。幅度39。ylabel(39。)。（5） 工頻干擾（50Hz）用x表示加入工頻干擾后的信號(hào)，再對(duì)工頻信號(hào)的1000個(gè)頻率點(diǎn)進(jìn)行FFT運(yùn)算，在進(jìn)行相關(guān)的運(yùn)算后，通過(guò)調(diào)用plot函數(shù)直接繪出加入工頻干擾后的時(shí)域圖和頻譜圖。 t=0::*(10001)。x=x1+x2。f2=100*(0:999)/1000。subplot(2,1,1)。title(39。)。時(shí)間（s）39。ylabel(39。)。plot(f2,a