应用Matlab对含噪声语音信号进行频谱分析及滤波Word格式文档下载.docx
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给出数字低通滤波器性能指标:
如,通带截止频率fp=10000Hz,阻带截止频率fs=12000Hz(可根据自己所加入噪声信号的频率进行阻带截止频率设置),阻带最小衰减Rs=50dB,通带最大衰减Rp=3dB(也可自己设置),采样频率根据自己语音信号采样频率设定。
报告内容
一、实验原理
含噪声语音信号通过低通滤波器,高频的噪声信号会被过滤掉,得到清晰的无噪声语音信号。
二、实验内容
三、实验程序
1、原始信号采集和分析
clc;
clear;
closeall;
fs=10000;
%语音信号采样频率为10000
x1=wavread('
C:
\Users\acer\Desktop\voice.wav'
);
%读取语音信号的数据,赋给x1
sound(x1,40000);
%播放语音信号
y1=fft(x1,10240);
%对信号做1024点FFT变换
f=fs*(0:
1999)/1024;
figure
(1);
plot(x1)%做原始语音信号的时域图形
title('
原始语音信号'
xlabel('
timen'
ylabel('
fuzhin'
figure
(2);
plot(f,abs(y1(1:
2000)));
%做原始语音信号的频谱图形
原始语音信号频谱'
)
Hz'
fuzhi'
2、加入噪声
y=wavread('
y=y(:
1);
%矩阵维度置换成1
subplot(2,2,1);
plot(y);
title('
加噪前的时域曲线'
N=length(y)-1;
n=0:
1/fs:
N/fs;
x=1.5*sin(40*pi*n);
%设置正弦噪声信号
x=x.'
;
%置换成矩阵
z=y+x;
%添加噪声
subplot(2,2,2);
plot(z);
加噪后的时域曲线'
sound(z,40000)
3、IIR滤波器设计
fs=22050;
x1=wavread('
x1=x1(:
1)
t=0:
1/22050:
(size(x1)-1)/22050;
%设置并添加噪声信号
d=1.5*sin(40*pi*t);
d=d.'
x2=x1+d;
wp=0.25*pi;
ws=0.3*pi;
Rp=1;
Rs=15;
%通阻带截止和通阻带衰减
Fs=22050;
Ts=1/Fs;
wp1=2/Ts*tan(wp/2);
%将模拟指标转换成数字指标
ws1=2/Ts*tan(ws/2);
[N,Wn]=buttord(wp1,ws1,Rp,Rs,'
s'
%选择滤波器的最小阶数
[Z,P,K]=buttap(N);
%创建butterworth模拟滤波器
[Bap,Aap]=zp2tf(Z,P,K);
[b,a]=lp2lp(Bap,Aap,Wn);
[bz,az]=bilinear(b,a,Fs);
%用双线性变换法实现模拟滤波器到数字滤波器的转换
[H,W]=freqz(bz,az);
%绘制频率响应曲线
plot(W*Fs/(2*pi),abs(H));
grid%滤波器
频率/Hz'
ylabel('
频率响应幅度'
Butterworth'
f1=filter(bz,az,x2);
subplot(2,1,1);
plot(t,x2);
%画出滤波前的时域图
滤波前的时域波形'
subplot(2,1,2);
plot(t,f1);
%画出滤波后的时域图
滤波后的时域波形'
sound(f1,40000);
%播放滤波后的信号
F0=fft(f1,10240);
f=fs*(0:
255)/10240
figure(3)
y2=fft(x2,10240);
plot(f,abs(y2(1:
256)));
%画出滤波前的频谱图
滤波前的频谱'
xlabel('
F1=plot(f,abs(F0(1:
%画出滤波后的频谱图
滤波后的频谱'
4、FIR滤波器设计
clearall
%设置采样频率
%读取声音
1023)/1024;
%F=([1:
N]-1)*Fs/N;
%换算成实际的频率值
(length(x1)-1)/22050;
%定义噪声信号
d=[1.5*sin(40*pi*t);
]'
%加噪声
N=30;
b1=fir1(N,0.3,hamming(N+1));
%设计FIR滤波器
M=128;
f0=0:
1/M:
1-1/M;
h1=freqz(b1,10,M);
%滤波器幅频响应
f1=filter(b1,10,x2);
%滤波
y0=fft(x2,40000);
y00=fft(f1,40000);
sound(f1,40000);
%播放滤波后的声音
figure
(1)
plot(f0,abs(h1));
%滤波器幅频响应图
滤波器幅频响应图'
figure
(2);
subplot(2,1,1);
subplot(2,1,2);
F0=fft(f1,10240);
figure(3)
subplot(211)
plot(f,abs(y0(1:
滤波前频谱'
subplot(212)
plot(f,abs(y00(1:
%滤波后频谱
滤波后频谱'
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