MATLAB声音信号的采集与滤波处理

1、Matlab 实验报告（题目二）（题目二） 声音信号的采集与滤波处理(采用IIR滤波器或FIR滤波器) 参考资料：信号的采集、数字信号处理及滤波实例要求：（1）采集声音信号或打开已录好的声音文件，并显示其信号图与频域图。（2）根据信号的特点，选用合适的滤波器，给定滤波器的规一化性能指标（参考指标,实际中依据每个同学所叠加噪声情况而定）例如：通带截止频率wp=0.25*pi, 阻通带截止频率ws=0.3*pi; 通带最大衰减Rp=1 dB; 阻带最小衰减Rs=15 dB，对信号进行滤波。在Matlab中，可以利用函数fir1设计FIR滤波器，可以利用函数butte，cheby1和ellip设计I

2、IR滤波器；利用Matlab中的函数freqz画出各滤波器的频率响应，滤波器设计完后，用filter函数用这些数字滤波器对含噪语音信号分别进行滤波处理。（3）还原音乐信号，并画出其时域图与频域图，并与原始信号比较，且回放音乐信号。（1）打开一个自己录制的音乐文件进行实验，这是实验程序：fs=22050; %语音信号采样频率为22050x1=wavread('e:威尼斯的泪.wav'); %读取语音信号的数据，赋给变量x1sound(x1,22050); %播放语音信号y1=fft(x1,1024); %对信号做1024点FFT变换f=fs*(0:511)/1024;figure

3、(1)plot(x1) %做原始语音信号的时域图形title ('原始语音信号');xlabel('time n');ylabel('fuzhi n');figure(2)freqz(x1) %绘制原始语音信号的频率响应图title ('频率响应图')figure(3)subplot(2,1,1);plot(abs(y1(1:512) %做原始语音信号的FFT频谱图title ('原始语音信号FFT频谱')subplot(2,1,2);plot(f,abs(y1(1:512);title ('原始语音信号频

4、谱')xlabel('Hz');ylabel('fuzhi');实验效果（2）实验程序clear;fs=22050; x1=wavread('e:威尼斯的泪.wav');f=fs*(0:511)/1024;t=0:1/22050:(length(x1)-1)/22050; %将所加噪声信号的点数调整到与原始信号相同%Au=1d=0.5*cos(2*pi*1000*t)' %噪声为1kHz的余弦信号x2=x1+d;%sound(x1,8000);%pause(50);sound(x2,22050); %播放加噪声后的语音信号y2=f

5、ft(x2,1024);figure(1)plot(t,x2)title('加噪后的信号');xlabel('time n');ylabel('fuzhi n');figure(2)subplot(2,1,1);plot(f,abs(x1(1:512);title('原始语音信号频谱');xlabel('Hz');ylabel('fuzhi');subplot(2,1,2);plot(f,abs(x2(1:512);title('加噪后的信号频谱');xlabel('Hz&#

6、39;);ylabel('fuzhi');实验效果 （3）实验程序fs=22050; x1=wavread('e:威尼斯的泪.wav'); t=0:1/22050:(length(x1)-1)/22050;Au=0.5; d=Au*cos(2*pi*8000*t)'x2=x1+d;wp=0.25*pi;ws=0.3*pi;Rp=1;Rs=15;Fs=22050;Ts=1/Fs;wp1=2/Ts*tan(wp/2); %将模拟指标转换成数字指标ws1=2/Ts*tan(ws/2); N,Wn=buttord(wp1,ws1,Rp,Rs,'s'

7、;); %选择滤波器的最小阶数Z,P,K=buttap(N); %创建butterworth模拟滤波器Bap,Aap=zp2tf(Z,P,K);b,a=lp2lp(Bap,Aap,Wn); bz,az=bilinear(b,a,Fs); %用双线性变换法实现模拟滤波器到数字滤波器的转换H,W=freqz(bz,az); %绘制频率响应曲线figure(1)plot(W*Fs/(2*pi),abs(H)gridxlabel('频率Hz')ylabel('频率响应幅度')title('Butterworth')f1=filter(bz,az,x2);

8、figure(2)subplot(2,1,1)plot(t,x2) %画出滤波前的时域图title('滤波前的时域波形');subplot(2,1,2)plot(t,f1); %画出滤波后的时域图title('滤波后的时域波形');sound(f1,22050); %播放滤波后的信号F0=fft(f1,1024);f=fs*(0:511)/1024;figure(3)y2=fft(x2,1024);subplot(2,1,1);plot(f,abs(y2(1:512); %画出滤波前的频谱图title('滤波前的频谱')xlabel('Hz');ylabel('fuzhi&#