wav信號(hào)的波形分析與合成

1、教學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告教學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告電子信息學(xué)院專(zhuān)業(yè)通信工程2011年11月19日實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)wav信號(hào)的波形分析與合成指導(dǎo)教師姓名年級(jí)學(xué)號(hào)成績(jī)一、預(yù)習(xí)部分1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.實(shí)驗(yàn)基本原理3.主要儀器設(shè)備（含必要的元器件、工具）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?.鞏固傅里葉變換及其反變換的知識(shí)，學(xué)習(xí)從時(shí)域和頻域兩個(gè)角度來(lái)觀(guān)察信號(hào)。2.嘗試?yán)枚虝r(shí)傅里葉變換分析非平穩(wěn)信號(hào)的頻譜變化。3熟悉MATLAB環(huán)境中wavread、wavrecd、wavplay、fft和if

2、ft等函數(shù)的應(yīng)用。二實(shí)驗(yàn)原理二實(shí)驗(yàn)原理音頻信號(hào)（Audio）是通過(guò)麥克風(fēng)、AD等數(shù)據(jù)采集設(shè)備將聲音轉(zhuǎn)換而成的電信號(hào)，是聲波頻率、幅度變化的信息載體。聲音的三個(gè)主觀(guān)特性是音調(diào)、音強(qiáng)和音色。而聲波的三個(gè)重要參數(shù)為頻率ω0、幅度An和相位ψn，這也就決定了音頻信號(hào)的特征定義如下：1.基頻與音調(diào)基頻指一個(gè)復(fù)雜聲波中最低的一個(gè)頻率（其他頻率叫諧波）。音調(diào)主要由聲音的頻率決定，同時(shí)也與聲音強(qiáng)度有關(guān)。對(duì)一定強(qiáng)度的純音，音調(diào)隨頻率的升降而升降；對(duì)一定頻

3、率的純音、低頻純音的音調(diào)隨聲強(qiáng)增加而下降，高頻純音的音調(diào)卻隨強(qiáng)度增加而上升。2.諧波與音色諧波是指周期函數(shù)或周期性的波形中不能用常數(shù)與原函數(shù)基頻的正弦函數(shù)和余弦函數(shù)的線(xiàn)性組合表達(dá)的部分。nωO稱(chēng)為ωO的n次諧波分量，也稱(chēng)為(n1)次泛音。音色是由混入基音的泛音所決定的，高次諧波越豐富，音色就越有明基本調(diào)用格式：Y=fft(Xn)對(duì)矢量X進(jìn)行n點(diǎn)離散傅立葉變換，結(jié)果存入矢量Y。計(jì)算時(shí)所用算法為快速傅立葉變換（FFT）。如果X為普通矩陣，那

4、么返回為對(duì)此矩陣進(jìn)行逐列的FFT的結(jié)果。5.ifft功能：離散傅立葉反變換?；菊{(diào)用格式：y=ifft(Xn)返回對(duì)矢量X進(jìn)行n點(diǎn)離散傅立葉反變換的結(jié)果。同樣利用FFT算法進(jìn)行具體計(jì)算，若X為矩陣，返回結(jié)果為逐列離散傅立葉反變換的Y矩陣。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容本實(shí)驗(yàn)利用matlab提供的工具來(lái)采集和分析聲音信號(hào)的頻譜，由以下幾個(gè)部分組成：1聲音的采集Matlab提供了讀入、錄制和播放聲音以及快速傅里葉變換的函數(shù)，分別是wavread、

5、wavrecd、wavplay和fft。閱讀這幾個(gè)函數(shù)的幫助文檔，熟練使用。2.持續(xù)音的頻譜分析?將Windows的系統(tǒng)目錄下的ding.wav文件讀入，這是一個(gè)雙聲道的聲音，選擇任一聲道的信號(hào)，使用fft求取其頻譜，并用plot顯示它的幅度譜，觀(guān)察主要的正弦分量；參考代碼：%%[yfs]=wavread(ding.wav)fsleng=length(y)%取其中的一個(gè)聲道，譬如說(shuō)，右聲道（左聲道的格式y(tǒng)r=y(:1)）yr=y(:2)

6、%截取前1024個(gè)點(diǎn)yr=yr(1:1024)%求取幅度普并顯示，首先是fs=2048YR2048=fft(yr2048)figure(numbertitleoffname2048點(diǎn)FFT)subplot(211)plot(linspace(pipi2048)abs(YR2048))%FFT的幅頻特性title(FFT的幅頻特性)subplot(212)plot(linspace(pipi2048)fftshift(abs(YR2048