基于matlab的简易声音滤波

MATLAB学习笔记

基于声卡的声音信号采集，声卡采集频率一般为11400，22050，44100。对于使用声卡播放也是如此。

声卡采集声音信号
audiorecorder(Fs,bit,num);函数中Fs是采样频率，bit为存储字节，num为声道选择。
FS根据设定采样频率就行，num=1时为单声道，num=2时为双声道。
audiorecorder函数是定义了一个采样器，设置一个变量x = audiorecorder(Fs,16,2)才可以进行声音采集。
recordblocking(x,5);中的x即为定义的采样器，5为采样时间为五秒。

x = audiorecorder(Fs,16,2); %设置声音接收变量
recordblocking(x,5); %收取声音五秒
myspeech = getaudiodata(x);%得到以n*2列数字矩阵存储的刚录制的音频信号

傅里叶变换
调用fft函数，对myspeech进行傅里叶变换。其中参数N必须为2的倍数，一般选取2¹⁰,即可，当然也可以高一些，我这里选取的是5096，即2¹⁴

y = fft(myspeech,N);%傅里叶变换
f = linspace(0,Fs/2,N/2);%只需要画出一半的频谱信号
y1 = abs(y)/(N/2);%还原幅值

滤波器
使用matlab种的filterDesigner来进行设计：
1.找到matlab中的filterDesigner：如下，

或者在工作台输入filterDesigner

2.按照对应的参数设置就行了：（人的听觉范围一般是20Hz~20kHz，一般说话的发声频率则一般集中在1kHz以下）
3.将设计的滤波器导入工作台

file–>export->>

B = Num;%滤波器的参数B
A = [1];%滤波器的参数A
myspeech1 = filter(B,A,myspeech);

全部代码：

Fs = 22050; %采集频率
N = 5096;%必须是2的倍数%采集声音信号
x = audiorecorder(Fs,16,2); %设置声音接收变量
recordblocking(x,5); %收取声音五秒
myspeech = getaudiodata(x);%得到以n*2列数字矩阵存储的刚录制的音频信号
subplot(2,1,1);plot(myspeech); %绘制录制的声音信号
title("录制的声音信号");%对原声音信号进行傅里叶变换
y = fft(myspeech,N);
f = linspace(0,Fs/2,N/2);
y1 = abs(y)/(N/2);
subplot(2,1,2);plot(f,y1(1:N/2));
title("声音信号的频谱");%对声音信号进行滤波
B = Num;%滤波器的参数B
A = [1];%滤波器的参数A
myspeech1 = filter(B,A,myspeech);
figure;%打开一个新窗口
subplot(2,1,1);plot(myspeech1);
title("滤波之后的声音信号");%对滤波后的声音信号进行傅里叶变换
data = fft(myspeech1,N);
data1 = abs(data)/(N/2);
subplot(2,1,2);plot(f,data1(1:N/2));
title("滤波后的频谱");
sound(myspeech1,22050);%播放滤波之后的声音信号

一些知识点

采集信号数据，测量特征值
p1 = max(y);%最大值，峰值
v = mean(y);%均值
s1 = std(y);%有效值
关于wavplay函数
目前使用sound函数来代替wavplay函数；
1、sound(y)：以默认采样率 8192 赫兹向扬声器发送音频信号 y。y为音频信号矩阵。

2、sound(y, Fs)：以采样率 Fs 向扬声器发送音频信号 y。Fs为采样率，即单位时间的样本个数（Hz）。

3、sound(y, Fs, nBits)：对音频信号 y 使用 nBits 的采样位数。nBits表示每个样本点用几个比特表示，即分辨率。
sound()：将信号数据矩阵转换为声音。
一些基本信号函数

%噪声信号
%x = randn(1,2056);%白噪声
%y = rand(1,2056);%均匀噪声
%plot(x);
%hold on;
%plot(y);

%冲激信号
%t = linspace(0,1,101);
%y = [zeros(1,50),1,zeros(1,50)];
%plot(t,y);

%阶跃信号
%t = linspace(0,1,101);
%y = [zeros(1,50),ones(1,51)];
%plot(t,y);
%ylim([0 1.2]); %纵坐标绘图限制

%斜坡信号
%y = linspace(0,10,101);
%plot(y);

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