基于MATLAB音乐信号处理和分析.docVIP

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基于MATLAB音乐信号处理和分析

基于MATLAB的音乐信号处理和分析 一、设计题目: 基于 MATLAB 的信号close all clear all clc [y,fs,b]=wavread(2); l=length(y); n=0:l-1; y1=y(:,1); subplot(2,1,1); plot(y1); grid on; title(抽样后时域特性); %听取抽样后的wav音乐 sound(y1,fs); fy1=fft(y1); w1=n*2/l; subplot(2,1,2); plot(w1,abs(fy1)); grid on; title(抽样后频域特性); (二)windows的抽样率为:44100 (三)输出信号的波形如下: (四)在不同抽样率下的音调变化为:抽样率越大,音调越高 2、音乐信号的抽取(减抽样) (一)程序设计如下: d=5; j=0; for i=1:d:l; j=j+1; y2(j)=y1(i); end figure:subplot(2,1,1); plot(y2); grid on; title(减抽样后的时域特性); fy2=fft(y2); subplot(2,1,2); plot(abs(fy2)); grid on; title(减抽样后的频域特性); sound(y2,fs/d); (二)、观察到信号的频率上限大约为48000hz,测试后发现d取值界限为4,大于4之后出现混叠现象 (三)、输出的图形如下: (四),当抽取间隔变大后会出现混叠现象,听取声音是发现,音乐在时域的信息有增加,长度变长 3、音乐信号的AM调制与同步解调 (一)、设计程序如下 %%%%%%%%%调制 cs=cos(0.6*pi*n); f=y1.*cs; figure; subplot(2,2,1); plot(f); title(调制后信号时域特性); grid on; F=fft(f); subplot(2,2,2); plot(w1,abs(F)); title(调制后信号频域信号); grid on; %sound(f,fs); %%%%%%%%%解调 y0=f.*cs; subplot(2,2,3); plot(y0); title(解调后信号时域特性); F0=fft(y0); subplot(2,2,4); plot(w1,abs(F0)); title(解调后频域特性); grid on; %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%调制时低频为.0.2,高频可选为0.6 (二)、高频时的输出图形为: 低频时的输出波形为: (三)参数选择依据:由1中图形可得出原信号的上限截止频率为0.5pi,因此选择调制信号时,由于余弦函数的作用相当于对信号进行频域搬移,信号经傅里叶变换后成为周期信号,若调制信号频率过低会使原信号搬移后出现叠加现象,因此调制信号频率选择为cs=cos(0.6*pi*n) 4.滤波器的设计 (一)设计程序如下:(参数选择依据为原信号上限频率为0.5pi,因此滤波器截止频率应为0.5pi左右) %巴特沃斯滤波 [N,wn]=buttord(0.5,0.6,1,30); [b,a]=butter(N,wn); [h,w]=freqz(b,a); figure; subplot(3,3,1); plot(w/pi,abs(h)); grid on; title(巴特沃斯滤波器特性); yy=filter(b,a,y0); %sound(yy,fs); subplot(3,3,2); plot(yy); title(滤波后时域特性); grid on; fyy=fft(yy); subplot(3,3,3); plot(w1,abs(fyy)); title(滤波后频域特性); grid on; %sound(yy,fs); %FIR滤波 wc=0.4*pi; N=33; hd=ideal_filter(wc,N); %矩形窗滤波 boxf=boxcar(N); h1=hd.*boxf; lx=length(h1); wx=(0:lx-1)*2/lx; subplot(3,3,4); plot(wx,20*log(abs(fft(h1)))); title(矩形窗滤波器特性); grid on; yy1=conv(y0,h1); subplot(3,3,5); plot(yy1); %sound(yy1,fs); title(矩形窗滤波后音谱); grid on; fyy1=fft(yy1); l2=length(yy1); w2=(0:l2-1)*2/l2; subplot(3,3,6); plot(w2,abs(fyy1)); title(矩形窗滤波后频谱); g

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