wav信號的波形分析與合成

1、教學(xué)實(shí)驗(yàn)報告教學(xué)實(shí)驗(yàn)報告電子信息學(xué)院專業(yè)通信工程2011年11月19日實(shí)驗(yàn)名稱wav信號的波形分析與合成指導(dǎo)教師姓名年級學(xué)號成績一、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)康囊弧?shí)驗(yàn)?zāi)康?.鞏固傅里葉變換及其反變換的知識，學(xué)習(xí)從時域和頻域兩個角度來觀察信號。2.嘗試?yán)枚虝r傅里葉變換分析非平穩(wěn)信號的頻譜變化。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（Audio）是通過麥克風(fēng)、AD等數(shù)據(jù)采集設(shè)備將聲音轉(zhuǎn)換而成的電信號，是聲波頻率、幅度變化的信息載體。聲音的三個主觀特性是音調(diào)、音強(qiáng)和音色。而聲波的三個重要參數(shù)為頻率ω0、幅度An和相位ψn，這也就決定了音頻信號的特征定義如下：1.基頻與音調(diào)基頻指一個復(fù)雜聲波中最低的一個頻率（其他頻率叫諧波）。音調(diào)主要由聲音的頻率決定，同時也與聲音強(qiáng)度有關(guān)。對一定強(qiáng)度的純音，音調(diào)隨頻率的升降而升降；對一定頻

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)的線性組合表達(dá)的部分。nωO稱為ωO的n次諧波分量，也稱為(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。計算時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提供的工具來采集和分析聲音信號的頻譜，由以下幾個部分組成：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，這是一個雙聲道的聲音，選擇任一聲道的信號，使用fft求取其頻譜，并用plot顯示它的幅度譜，觀察主要的正弦分量；參考代碼：%%[yfs]=wavread(ding.wav)fsleng=length(y)%取其中的一個聲道，譬如說，右聲道（左聲道的格式y(tǒng)r=y(:1)）yr=y(:2)

6、%截取前1024個點(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