实验四获取滤波器设计做需要的性能指标-Toy模板网

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实验四获取滤波器设计做需要的性能指标

要求：为了完成对子作业1中音频信号的滤波，对子作业1中的音频信号进行频谱分析，并获取滤波器设计所需要的性能指标。

这篇文章比较水，一是我现在是个🐏，二是我觉得第四次大作业实在没啥要写的。

一、对语音信号进行频谱分析

语音信号的频谱分析啥的之前都做过了，所以直接调用之前的代码。代码不再列出，图片如下：

为了完成对子作业1中音频信号的滤波,对子作业1中的音频信号进行频谱分析,并获取滤,MATLAB数字信号处理,matlab,音视频

二、对滤波器性能指标的判断

由于题目要求获取滤波器设计所需要的性能指标，因此打开fdatool，如下图所示：

为了完成对子作业1中音频信号的滤波,对子作业1中的音频信号进行频谱分析,并获取滤,MATLAB数字信号处理,matlab,音视频

可以看到需要获取的性能指标主要就在两个方框内，第一个是频率指标，第二个是幅度指标。频率指标中，由上到下分别为 $F_s$ 语音信号采样频率， $F_{stop}$ 阻带截止频率， $F_{pass}$ 通带截止频率；幅度指标中，由上到下分别为阻带和通带内的最大衰减 $A_{stop}$ 和 $A_{pass}$ ，单位为dB，对应到数字信号处理教材的169面中的 $\sigma_1$ 和 $\sigma_2$ 。

我的小提琴信号在Adobe Audition中设置的是8000Hz，因此 $F_s$ 设置为8000；阻带截止频率和通带截止频率分别根据需要设置，因为我在Adobe Audition给小提琴的信号叠加的噪声音轨是低频的，且根据前两幅图的频谱分析大概可以看出噪声频率分布在300Hz以下，所以 $F_{stop}$ 和 $F_{pass}$ 分别设置为200Hz和250Hz；阻带和通带内的最大衰减 $A_{stop}$ 和 $A_{pass}$ 的默认值分别为80和1，根据书上的公式可以算出阻带和通带的衰减倍数分别为 $10000$ 和 $10^{\frac 1 {20}}$ 。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-762186.html

附录MATLAB代码

clear;
clc;
format long;
close all;

% ==========原始信号========== %
[x, fs] = audioread('./Audio/实验四语音信号/小提琴.wav');
x = x(:, 1);
x = x';

N = length(x);  % 整个图由N1个样点构成
dt = 1 / fs;
tscale = dt * N;  % X轴显示的时间长度，单位为秒
t = 0 : dt : tscale - tscale / N;

subplot(1, 2, 1);
% subplot(2, 4, 1);
plot(t .* 1000, x);
title('小提琴信号时域图');
xlabel('t/ms', 'FontName', '宋体', 'FontWeight', 'normal', 'FontSize', 14);
ylabel('电压/V', 'FontName', '宋体', 'FontWeight', 'normal', 'FontSize', 14);
grid on;

y = fft(x);
realy = 2 * abs(y(1 : length(x))) / length(x);
realf = (0 : length(x) - 1) * (fs / length(x)); 
subplot(1, 2, 2);
% subplot(2, 4, 5);
stem(realf, realy, '.');
title('小提琴信号频谱图');
axis([0, 4000, 0, 0.04]);
xlabel('f/Hz', 'FontName', '宋体', 'FontWeight', 'normal', 'FontSize', 14);
ylabel('电压/V', 'FontName', '宋体', 'FontWeight', 'normal', 'FontSize', 14);
grid on;

figure;
% ==========小提琴混杂噪声信号========== %
[Xn, fs1] = audioread('./Audio/实验四语音信号/小提琴混杂声音_缩混.wav');
Xn = Xn(:, 1);
Xn = Xn';

N1 = length(Xn);  % 整个图由N1个样点构成
dt1 = 1 / fs1;
tscale1 = dt1 * N1;  % X轴显示的时间长度，单位为秒
t1 = 0 : dt1 : tscale1 - tscale1 / N1;

subplot(1, 2, 1);
% subplot(2, 4, 2);
plot(t1 .* 1000, Xn);
title('小提琴混杂噪声信号时域图');
xlabel('t/ms', 'FontName', '宋体', 'FontWeight', 'normal', 'FontSize', 14);
ylabel('电压/V', 'FontName', '宋体', 'FontWeight', 'normal', 'FontSize', 14);
grid on;

Y1 = fft(Xn);
realy = 2 * abs(Y1(1 : length(Xn))) / length(Xn);
realf = (0 : length(Xn) - 1) * (fs1 / length(Xn)); 
subplot(1, 2, 2);
% subplot(2, 4, 6);
stem(realf, realy, '.');
title('小提琴混杂噪声信号频谱图');
axis([0, 4000, 0, 0.04]);
xlabel('f/Hz', 'FontName', '宋体', 'FontWeight', 'normal', 'FontSize', 14);
ylabel('电压/V', 'FontName', '宋体', 'FontWeight', 'normal', 'FontSize', 14);
grid on;
14);
ylabel('电压/V', 'FontName', '宋体', 'FontWeight', 'normal', 'FontSize', 14);
grid on;

到了这里，关于实验四获取滤波器设计做需要的性能指标的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！