实验报告二高

广州大学学生实验报告

开课学院及实验室：电子信息楼617日期：2014年4月7日

学院机械与电

气学院

年级、专业、班姓名学号

实验课程名

称

多媒体通信技术成绩

实验项目名

称实验二：基于MATLAB的语音信号简单的特技处理-延

时和混响

指导

老师

高星辉

一、实验目的

综合所学理论知识进行频谱分析和滤波器设计，通过理论推导得出相应结论，再利用MATLAB作为变成工具进行计算机实现，从而加深对所学知识的理解。

二、实验要求

1熟悉离散信号和系统的时域特性。

2熟悉语音信号的特点。

3掌握序列快速傅立叶变换方法。

4学会MATLAB的使用，掌握MATLAB的程序设计方法。

5掌握MATLAB设计各种数字滤波器的方法和对信号进行滤波的方法。

三、实验内容

选择一个语音信号作为分析的对象，或录制一段语音信号，然后对语音信号进行频谱分析，将信号加入延时和混响，再分析其频谱，并与原始信号频谱进行比较。

四、实验步骤

1 语音信号的获取

选择一个语音信号作为分析的对象，或录制一段语音信号，然后对语音信号进行频谱分析，将信号加入延时和混响，再分析其频谱，并与原始信号频谱进行比较。

2 语音信号的频谱分析

画出语音信号的时域波形，然后对语音信号进行频谱分析。在MATLAB中，可以利用函数fft对信号进行快速傅立叶变换，得到信号的频谱特性。

3 设计几种特殊类型的滤波器

单回声滤波器，滤波器的系统函数为

1

|

|,

1

)

(<

+

=-α

αR

z

z

H

多重回声滤波器，滤波器的系统函数为

1

|

|

1

,

1

)

(<

-

-

=

-

-

α

α

α

R

NR

N

z

z

z

H

无限个回声滤波器，滤波器的系统函数为

1

|

|

1

,

)

(<

-

=

-

-

α

αR

R

z

z

z

H

全通结构的混响器

1

|

|,

1

)

(<

+

+

=

-

-

α

α

α

R

R

z

z

z

H

4 用滤波器对信号进行滤波

用自己设计的滤波器对采集的信号进行滤波。在MATLAB中，FIR滤波器利用函数fftfilt 对信号进行滤波，IIR滤波器利用函数filter对信号进行滤波。

5 分析得到的频谱

对得到的信号进行fft快速傅立叶变换，得到信号的频谱特性，与原始信号进行比较，并画出信号的时域波形和频谱。

6回放语音信号

利用sound函数可以对语音进行回放，听效果看看有没有达到加入延时和混响的目的编写代码如下: n=200;

y=wavread('1.wav');

yy=fft(y,4096);

figure

subplot(121); plot(y);title('原信号时域波形’)

subplot(122);plot(abs(yy));title('原信号频域波形')

y1=[zeros(n,2);y];

y2=[y;zeros(n,2)];

y3=y1+y2;

y1=fft(y3);

y1f=fft(y1,4096);

figure

subplot(121);plot(y3);title('延时后的时域波形')%wav of time delay

subplot(122);plot(abs(y1));title('延时后的频域波形')%wav of frequency domain after delay %单回声滤波器

[y,fs,bits]=wavread('1.wav');

y=y(:,1);

m=10000;%用来调整回声与原来声音的间隔

a=0.6;%用来调整回声的强度

b=[1;zeros(m,1);a];

a=[1];

y2=filter(b,a,y);

%wav of time domain through single echo filter

figure

y3=fft(y2);

subplot(121);plot(y2)

title('单回声滤波后的时域波形')

subplot(122);plot(abs(y3))

title('单回声滤波后的频域波形')%wave of frequency domain through single echo filter sound (y2,fs,bits);

%无限个回声滤波器

clear all

[x,fs,bits]=wavread('1.wav');

x=x(:,1);

p=200;%用来调整回声的间隔

a=0.6%用来调整回声的音量

b=[zeros(p,1);1]; a=[1;zeros(p-1,1);-a];

y3=filter(b,a,x);

y4=fft(y3);

%wave of time domain infinite single echo filter

figure

subplot(121);plot(y3)

title('无限个回声滤波的时域波形');

subplot(122);plot(abs(y4))

title('无限个回声滤波的频域波形);%wave of frequency domain through infinite echo filter sound(y3,fs,bits);

%全通结构的混响器

clear all

[x,fs,bits]=wavread('1.wav');

x=x(:,1);p=200;

a=0.6;

b=[a;zeros(p,1);1];

a=[1;zeros(p,1);-a];

y5=filter(b,a,x);

y6=fft(y5);

%time wave through full-pass filter

figure

subplot(121);plot(y5)

title('全通结构的混响器的时域波形’)%time wave through full-pass filter

subplot(122);plot(abs(y6))

title('全通结构的混响器的频域波形')%frequence wave through full-pass filter

sound(y5,fs,bits);

%多重回声滤波器

clear all

x=x(:,1);

p=20000;

b=[1;zeros(p,1);-0.5^5];

a=[1;zeros(p,1);-0.5];

y7=filter(b,a,x);

y8=fft(y7);

figure

subplot(121); plot(y7)

title('多重回声滤波的时域波形')%time wave through mult echo filter

subplot(122); plot(abs(y8));

title('多重回声滤波的频域波形)%frequency wave through mult echo filter

sound(y7,fs,bits);

运行结果如下:

五、实验结果分析和体会

延时，很容易看出是时域波形即是向右搬移，而从频域来讲延时前的曲

线向上，而延时后曲线先下。而混响则是在某个