MATLAB數(shù)字語音臺設計

1、DSP課程設計報告 系 （部） 計算機應用技術 專 業(yè) 計算機科學與技術 姓 名 于* 班 號 0991121 指導教師 張彥飛、畢津滔 哈爾濱*2012年06月 22 日姓名：于*班級：0991121學號：*課題編號：2課題名稱：數(shù)字調音臺基本功能： 設計要求請任選一首你喜愛的歌曲（最好歌曲可以通過菜單選擇），采用已經學過的信號處理知識，設計高通、帶通、低通、帶阻幾種濾波器，對其進行數(shù)字信號濾波，觀察信號的變化； 通過揚聲器播放處理過的信號，聽信號有什么變化。擴展功能：（1）、可以對語音信號進行調節(jié)，均衡器調節(jié)包括以下方面： 沉重（30），豐滿（100），力度（200），明朗（500），透亮

2、（1K），尖銳（4K），清脆（8K），纖細（16K）；（2）、在所設計的系統(tǒng)界面上可以選擇濾波器的類型,輸入濾波器的參數(shù),顯示濾波器的頻率響應,選擇信號等?？偣蔡峁┝怂姆N濾波器類型：1.巴特沃2.切比雪夫| 3.切比雪夫| 4.橢圓；（3）、可以將濾波后的語音文件直接保存起來。 成績：評審老師：一、設計的目的和要求1. 設計目的：1)掌握數(shù)字信號處理的基本概念、基本理論和基本方法； 2)掌握MATLAB設計FIR和IIR數(shù)字濾波器的方法；3)掌握在Windows環(huán)境下語音信號采集以及時域、頻域分析；4)學會MATLAB的使用，掌握MATLAB的程序設計方法； 5)學會用MATLAB對信號進行分

3、析和處理。2. 設計要求：要掌握MATLAB編程基礎、數(shù)字信號處理知識、語音信號處理知識。二、設計原理：錄制一段自己的語音信號,對錄制的信號進行采樣;畫出采樣后語音信號的時域波形和頻譜圖;給定濾波器的性能指標,采matlab設計數(shù)字濾波器,并畫出濾波器的頻率響應;然后用自己設計的濾波器對采集的信號進行濾波,畫出濾波后信號的時域波形和頻譜,并對濾波前后的信號進行對比,分析信號的變化;回放語音信號。三、具體設計步驟1語音信號的采集 錄制一段自己的話音,或利用老師給的語音，在MATLAB軟件平臺下,利用函數(shù)wavread對語音信號進行采樣,記住采樣頻率和采樣點數(shù)。wavrecord(2*fs,fs)

4、 ；2語音信號的頻譜分析 要求畫出語音信號的時域波形;然后對語音號進行快速傅里葉變換,得到信號的頻譜特性。3設計數(shù)字濾波器，畫出其頻率響應曲線 各濾波器的性能指標： (1)低通濾波器性能指標(2)高通濾波器性能指標(3)帶通濾波器性能指標 （4）帶阻濾波器性能指標4用濾波器對信號進行濾波，比較濾波前后語音信號的波形及頻譜 要求用自己設計的各濾波器分別對采集的語音信號進行濾波，并在一個窗口同時畫出濾波前后的波形及頻譜。 IIR濾波器利用函數(shù)filter對信號進行濾波； FIR濾波器利用函數(shù)fftfilt對信號進行濾波。 回放語音信號 在MATLAB中,函數(shù)sound可以對聲音進行回放。其調用格式

5、：sound(x,fs,bits);可以感覺濾波前后的聲音有變化。 (選做)設計系統(tǒng)界面 為了使編制的程序操作方便,要求有能力的學生,設計處理系統(tǒng)的用戶界面。在所設計的系統(tǒng)界面上可以選擇濾波器的類型,輸入濾波器的參數(shù),顯示濾波器的頻率響應,選擇信號等。四、程序實現(xiàn)及實驗結果 function varargout = ch6(varargin)gui_Singleton = 1;gui_State = struct('gui_Name',mfilename, .'gui_Singleton',gui_Singleton, .'gui_OpeningFcn&

6、#39;,ch6_OpeningFcn, .'gui_OutputFcn',ch6_OutputFcn, .'gui_LayoutFcn', .'gui_Callback',);if nargin && ischar(varargin1)gui_State.gui_Callback = str2func(varargin1);endif nargoutvarargout1:nargout = gui_mainfcn(gui_State, varargin:);elsegui_mainfcn(gui_State, varargin:

7、);endfunction ch6_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin)handles.output = hObject;handles.fband=20 100 200 500 1000 2000 4000 8000 16000;guidata(hObject, handles);function varargout = ch6_OutputFcn(hObject, eventdata, handles) varargout1 = handles.output;function WAVopen_Callback(hObject,

8、eventdata, handles)filename, pathname = uigetfile('*.wav', 'Pick an WAVE-file');if isequal(filename,0) disp('User selected Cancel')else set(handles.reading,'Visible','on'); set(handles.reading,'String','Reading.'); disp('User selected',

9、 fullfile(pathname, filename) handles.y handles.Fs bits=wavread(filename); handles.y=handles.y(:,1); guidata(hObject,handles);set(handles.reading,'String',sprintf('%dHz,%2.2fs',handles.Fs,length(handles./handles.Fs); set(handles.filt,'Enable','on'); set(handles.play,&

10、#39;Enable','on');endfunction play_Callback(hObject, eventdata, handles)if get(handles.addmode,'Value')=1 wavplay(handles.y,handles.Fs,'async');else set(handles.filt,'Enable','off'); pause(0.01); wavplay(handles.y,handles.Fs,'sync'); set(handles.fi

11、lt,'Enable','on');endfunction startrecord_Callback(hObject, eventdata, handles)set(handles.startrecord,'Enable','off');pause(0.01);Fs=str2double(get(handles.recordFs,'String');recordtime=str2double(get(handles.recordtime,'String');handles.Fs=Fs;handles

12、.y=wavrecord(recordtime*Fs,Fs,'int16');set(handles.startrecord,'Enable','on');set(handles.filt,'Enable','on');set(handles.play,'Enable','on');function save_Callback(hObject, eventdata, handles)filename, pathname = uiputfile('*.wav', 

13、9;WAVE-file');if isequal(filename,0) | isequal(pathname,0) disp('User selected Cancel')else set(handles.save,'Enable','off'); disp('User selected',fullfile(pathname,filename) wavwrite(handles.yy,handles.Fs,filename); set(handles.save,'Enable','on')

14、;endfunction fileinput_Callback(hObject, eventdata, handles)set(handles.WAVopen,'Enable','on');set(handles.AUopen,'Enable','on');set(handles.startrecord,'Enable','off');set(handles.recordFs,'Enable','off');set(handles.recordtime,'En

15、able','off');set(handles.genfrequence,'Enable','off');set(handles.genamp,'Enable','off');set(handles.gensquare,'Enable','off');function recordinput_Callback(hObject, eventdata, handles)set(handles.WAVopen,'Enable','off');set

16、(handles.AUopen,'Enable','off');set(handles.startrecord,'Enable','on');set(handles.recordFs,'Enable','on');set(handles.recordtime,'Enable','on');set(handles.genfrequence,'Enable','off');set(handles.genamp,'Enable'

17、;,'off');set(handles.gensquare,'Enable','off');function freq2_Callback(hObject, eventdata, handles)function freq2_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)if ispc set(hObject,'BackgroundColor','white');else set(hObject,'BackgroundColor',get(0,'default

18、UicontrolBackgroundColor');endfunction lowpass_Callback(hObject, eventdata, handles)set(handles.freq2,'Enable','off');function highpass_Callback(hObject, eventdata, handles)set(handles.freq2,'Enable','off');function bandpass_Callback(hObject, eventdata, handles)set(handles.freq2,'Enable','on');function