置坐标轴范围
setgcaXTick0022grido
设置x坐标轴刻度绘制方格线
setgcaYTick110211grido
设置y坐标轴刻度绘制方格线
title噪声背景下声音信号波形
xlabel时间轴单位s
subplot212
plotN21N2FsNffft_audiob
axis252522060
setgcaXTick25525grido
setgcaYTick2202060grido
ftitle噪声背景下声音信号频谱图
xlabel频率轴单位kHz
ylabel单位dB
进行加噪处理
Ymmaxmaxmaxaudiomaxabsmi
audio找出极值
audioaudioYm
设计低通滤波器
w
01滤波器归一化截止频率为015
513滤波器阶数为512
whammi
g
hhfir1
1w
loww
figure2
freqzhh绘制滤波器的频率响应图
对加噪音频信号进行滤波处理
filter_audiofilterhh1audio使含有噪声的信号通过一个已设计的低通滤波器hh
PathName2uigetdirstrcatmatlabrootwork去噪后音频文件另存为FileName2record_recoverwav
path2fullfilePathName2FileName2
audiowritepath2filter_audioFs生成原始信号叠加噪声后又经滤波后的wav格式音频文件试听滤波后效果
fft_filter_audiofftfilter_audioN
fft_filter_audio20logabsfftshiftfft_filter_audio用对数表示噪声信号的频谱
figure3
subplot211
plottfilter_audior
axis021111设置坐标轴范围
setgcaXTick0022grido
设置x坐标轴刻度绘制方格线
setgcaYTick110211grido
设置y坐标轴刻度绘制方格线
title滤噪后声音信号波形
xlabel时间轴单位s
subplot212
plotN21N2FsNffft_filter_audiob
faxis5522060
setgcaXTick515grido
setgcaYTick2202060grido
title滤噪后声音信号频谱图
xlabel频率轴单位kHz
ylabel单位dB
五、结果与分析
1实验结果
Figure1
Figure2
fFigure3
fFigure4Figure5
fFigure6Figure7
f高斯白噪声背景下Figure8
Figure9
fFigure10
背景噪声下Figure11
fFigure12Figure13
f2实验分析
声音信号的采集与分析处理在工程应用中是经常需要解决的题如何实时采集声音信号并对其分析处理找出声音信号的特征在科学研究中是一项非常有意义的工作。采样定理是信号处理中最重要的定理之一通过采样定理可以确定对原始信号的采样频率及采样周期确保在对已采样信号进行恢复时不失真又不浪费频带。
对一二问播放音乐与原始音乐相比用5512Hz频率采样后的信号高频处有较多的杂音同时对比figure1和figure2图可以看出在5512Hz采样中出现了频谱混叠现象。
人耳能听到的音频信号的频率介于2020000Hz之间根据采样定理原始信号频率fm与采样频率fs之间如满足fs2fm则对已采样信号进行恢复时不会产生失真实验一中的采样频率44100Hz220000Hz因此采样后恢复r