通過matlab實(shí)現(xiàn)語音信號(hào)輸入抽樣量化AD轉(zhuǎn)換

1、通過matlab實(shí)現(xiàn)1、語言信號(hào)的抽樣、量化（A/D）；2、數(shù)字語言信號(hào)的存儲(chǔ)；3、一維隨機(jī)噪聲的產(chǎn)生；4、IIR、FIR低通濾波器設(shè)計(jì)IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)方法 a沖激響應(yīng)不變法 b雙線性變換法FIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì) Kaiser（凱塞窗） 海明窗 布萊克曼窗5 附上fr，和ideal_lp，F(xiàn)s=8000;time=input('輸入錄音時(shí)間（整數(shù)秒）：');fprintf('按回車開始錄音%ds',time);pause;disp('錄音中.'); x=audiorecorder(Fs,8,1);recordblocking(x,time);

2、disp('錄音結(jié)束n');fprintf('按回車回放錄音');pause;play(x);myrecording = getaudiodata(x); audiowrite('lll.wav',myrecording,Fs);y=audioread('lll.wav');figure;plot(y);title('錄音語音信號(hào)');time=10;N=Fs*time;u=fft(y,N);figure;subplot(2,2,1);plot(abs(u);title('N點(diǎn)FFT幅度譜');gr

3、id;subplot(2,2,2);plot(y);title('語音信號(hào)');grid;L=length(y);noise=0.05*randn(L,1);yn=y+noise;audioplayer(yn,Fs);N=Fs*time;m=fft(yn,N);subplot(2,2,3);plot(abs(m);title('加噪N點(diǎn)FFT幅度譜');grid;subplot(2,2,4);plot(yn);title('語音信號(hào)加噪聲');grid; 以上是基礎(chǔ)部分緊接雙線性變換iirFt=8000;Fp=1000;Fs=1200;wp=2*

4、pi*Fp/Ft;ws=2*pi*Fs/Ft;fp=2*Ft*tan(wp/2);fs=2*Fs*tan(ws/2);n,Wn=buttord(wp,ws,1,50,'s');Z,P,K=buttap(n);Bap,Aap=zp2tf(Z,P,K);b,a=lp2lp(Bap,Aap,Wn);bz,ba=bilinear(b,a,1);H,W=freqz(bz,ba,64);W1=W/pi;H1=abs(H);H2=20*log10(H1);figure;subplot(2,1,1);stem(W1,H1);grid;xlabel('頻率');ylabel(&#

5、39;幅度');subplot(2,1,2);stem(W1,H2);grid;xlabel('頻率');ylabel('幅度(db)'); n=length(yn);Y=fft(yn,n);z22=filter(bz,ba,yn);sound(z22);m22=fft(z22);figure;subplot(2,2,1);plot(abs(Y);title('雙線性IIR濾波前信號(hào)頻譜');grid;subplot(2,2,2);plot(abs(m22);title('雙線性IIR濾波后信號(hào)頻譜');grid;subp

6、lot(2,2,3);plot(z22);title('雙線性IIR濾波前信號(hào)波形');grid;subplot(2,2,4);plot(y);title('雙線性IIR濾波后號(hào)波形');grid; 凱賽窗firFt=5000;Fp=1000;Fs=1200;wp=2*Fp/Ft;ws=2*Fs/Ft;DB=ws-wp;%計(jì)算過渡帶寬度Rs=49;beta=0.5842*(Rs-21)0.4+0.07886*(Rs-21);%計(jì)算凱塞窗的控制參數(shù)M=ceil(Rs-8)/2.285/DB);%計(jì)算凱塞窗所需階數(shù)Mwc=(wp+ws)/2/pi;%計(jì)算理想低通濾波

7、器通帶截止頻率hn=fir1(M,wc,kaiser(M+1,beta);%調(diào)用firl函數(shù)計(jì)算低通FIRDF的h(n)figure;plot(hn);xlabel('頻率/Hz');ylabel('幅值');title('數(shù)字濾波器幅頻響應(yīng)|H(ejOmega)|')figure;freqz(hn,1,512); yy=fftfilt(hn,yn);yy1=fft(yy,L);yyy=abs(yy1);figure;subplot(2,2,1);plot(abs(m);title('加噪N點(diǎn)FFT幅度譜');grid;subpl

8、ot(2,2,2);plot(yn);title('語音信號(hào)加噪聲');grid;subplot(2,2,3);plot(yy);title('凱賽處理后的語音信號(hào)波形圖');grid;subplot(2,2,4);plot(yyy);title('凱賽處理后的FFt頻譜圖');grid;到這里是個(gè)完整的程序，如果需要進(jìn)行部分改變 請(qǐng)從下面選取響應(yīng)部分進(jìn)行替換沖擊響應(yīng)不變法iirFt=8000;Fp=1000;Fs=1200;wp=2*pi*Fp/Ft;ws=2*pi*Fs/Ft;T=1;n,Wn=buttord(wp,ws,1,50,'

9、s');%計(jì)算模擬濾波器階數(shù)N和截止頻率wcB,A=butter(n,Wn,'s');%計(jì)算相應(yīng)模擬濾波器系統(tǒng)函數(shù)bz,ba=impinvar(B,A,T);%用脈沖響應(yīng)不變法將模擬轉(zhuǎn)化成數(shù)字濾波器figure;freqz(bz,ba,512);n=length(yn);Y=fft(yn,n);z22=filter(bz,ba,yn);sound(z22);m22=fft(z22);figure;subplot(2,2,1);plot(abs(Y);title('沖擊響應(yīng)不變法IIR濾波前信號(hào)頻譜');grid;subplot(2,2,2);plot(a

10、bs(m22);title('沖擊響應(yīng)不變法IIR濾波后信號(hào)頻譜');grid;subplot(2,2,3);plot(z22);title('沖擊響應(yīng)不變法IIR濾波前信號(hào)波形');grid;subplot(2,2,4);plot(y);title('沖擊響應(yīng)不變法IIR濾波后號(hào)波形');grid;海明窗firFt=5000;Fp=1000;Fs=1200;wp=2*Fp/Ft;ws=2*Fs/Ft;tr_width=ws-wp;disp('海明窗設(shè)計(jì)低通濾波器參數(shù):');M=ceil(6.6*pi/tr_width)+1;di

11、sp('濾波器的長(zhǎng)度為',num2str(M);n=0:M-1;wc=(ws+wp)/2;%理想LPF的截止頻率hd=ideal_lp(wc,M);w_ham=(hamming(M)'hn=hd.*w_ham;db,mag,pha,gfd,w=fr(hn,1);delta_w=2*pi/1000;Rp=-(min(db(1:1:wp/delta_w+1);%求出實(shí)際通帶波動(dòng)disp('實(shí)際帶通波動(dòng)為',num2str(Rp);As=-round(max(db(ws/delta_w+1:1:501);%求出最小阻帶衰減disp('最小阻帶衰減為&#

12、39;,num2str(As);figure;subplot(2,2,1);plot(n,hd);title('理想沖擊響應(yīng)');axis(0,M-1,-0.1,0.3);ylabel('hd(n)');subplot(2,2,2);plot(n,w_ham);title('海明窗');axis(0,M-1,0,1.1);ylabel('w(n)');subplot(2,2,3);plot(n,hn);title('實(shí)際沖激響應(yīng)');axis(0,M-1,-0.1,0.3);xlabel('n');

13、ylabel('h(n)');subplot(2,2,4);plot(w/pi,db);title('幅度響應(yīng)（db）');axis(0,1,-100,10);grid;xlabel('以pi為單位的頻率');ylabel('分貝數(shù)');yy=fftfilt(hn,yn);yy1=fft(yy,L);yyy=abs(yy1);figure;subplot(2,2,1);plot(abs(m);title('加噪N點(diǎn)FFT幅度譜');grid;subplot(2,2,2);plot(yn);title('語音

14、信號(hào)加噪聲');grid;subplot(2,2,3);plot(yy);title('海明窗處理后的語音信號(hào)波形圖');grid;subplot(2,2,4);plot(yyy);title('海明窗處理后的FFt頻譜圖');grid;布萊克曼窗firFt=5000;Fp=1000;Fs=1200;wp=2*Fp/Ft;ws=2*Fs/Ft;r_width=ws-wp;disp('布萊克曼窗設(shè)計(jì)低通濾波器的參數(shù):');M=ceil(11.0*pi/tr_width)+1;disp('濾波器的長(zhǎng)度為',num2str(M)

15、;n=0:M-1;%理想LPF的截止頻率?wc=(ws+wp)/2;hd=ideal_lp(wc,M);w_bla=(blackman(M)'hn=hd.*w_bla;db,mag,pha,gfd,w=fr(hn,1);delta_w=2*pi/1000;Rp=-(min(db(1:1:wp/delta_w+1);%求出實(shí)際通帶波動(dòng)disp('實(shí)際帶通波動(dòng)為',num2str(Rp);As=-round(max(db(ws/delta_w+1:1:501);%求出最小阻帶衰減disp('最小阻帶衰減db',num2str(As);figure;subpl

16、ot(2,2,1);plot(n,hd);title('理想沖擊響應(yīng)');axis(0,M-1,-0.1,0.3);ylabel('hd(n)');subplot(2,2,2);plot(n,w_bla);title('布萊克曼窗');axis(0,M-1,0,1.1);ylabel('w(n)');subplot(2,2,3)plot(n,hn);title('實(shí)際沖激響應(yīng)');axis(0,M-1,-0.1,0.3);xlabel('n');ylabel('hn(n)');sub

17、plot(2,2,4);plot(w/pi,db);title('幅度響應(yīng)（db）');axis(0,1,-100,10);grid;xlabel('以pi為單位的頻率');ylabel('分貝數(shù)');yy=fftfilt(hn,yn);yy1=fft(yy,L);yyy=abs(yy1);figure;subplot(2,2,1);plot(abs(m);title('加噪N點(diǎn)FFT幅度譜');grid;subplot(2,2,2);plot(yn);title('語音信號(hào)加噪聲');grid;subplot(2

18、,2,3);plot(yy);title('布萊克曼處理后的語音信號(hào)波形圖');grid;subplot(2,2,4);plot(yyy);title('布萊克曼處理后的FFt頻譜圖');grid; 以下2個(gè)需要單獨(dú)保存functiondb,mag,pha,gfd,w=fr(b,a)%N階差分方程所描述的系統(tǒng)頻響函數(shù)的m函數(shù)文件fr.m%求解系統(tǒng)響應(yīng)%db為相位振幅（db)%mag為絕對(duì)振幅%pha為相位響應(yīng)%grd為群延時(shí)%w為頻率樣本點(diǎn)矢量%b為Ha(z)分析多項(xiàng)式系數(shù)(對(duì)FIR而言，b=h)%a為Hz(z)分母多項(xiàng)式系數(shù)(對(duì)FIR而言，a=1)H,w=freqz(b,a,1000,'whole');H=(H(1:501)'w=(w(1:501)'mag=abs(H);db=20*log10(mag+eps)/max(mag);pha=angle(H);gfd=grpdelay(b,a,w);function hd=ideal_lp(wc,M)%理想低通濾波器單位抽樣響應(yīng)hd(n)的m函數(shù)文件idea