MATLAB数字语音台设计

1、DSP课程设计报告 系 （部） 计算机应用技术 专 业 计算机科学与技术 姓 名 于* 班 号 0991121 指导教师 张彦飞、毕津滔 哈尔滨*2012年06月 22 日姓名：于*班级：0991121学号：*课题编号：2课题名称：数字调音台基本功能： 设计要求请任选一首你喜爱的歌曲（最好歌曲可以通过菜单选择），采用已经学过的信号处理知识，设计高通、带通、低通、带阻几种滤波器，对其进行数字信号滤波，观察信号的变化； 通过扬声器播放处理过的信号，听信号有什么变化。扩展功能：（1）、可以对语音信号进行调节，均衡器调节包括以下方面： 沉重（30），丰满（100），力度（200），明朗（500），透亮

2、（1K），尖锐（4K），清脆（8K），纤细（16K）；（2）、在所设计的系统界面上可以选择滤波器的类型,输入滤波器的参数,显示滤波器的频率响应,选择信号等。总共提供了四种滤波器类型：1.巴特沃2.切比雪夫| 3.切比雪夫| 4.椭圆；（3）、可以将滤波后的语音文件直接保存起来。 成绩：评审老师：一、设计的目的和要求1. 设计目的：1)掌握数字信号处理的基本概念、基本理论和基本方法； 2)掌握MATLAB设计FIR和IIR数字滤波器的方法；3)掌握在Windows环境下语音信号采集以及时域、频域分析；4)学会MATLAB的使用，掌握MATLAB的程序设计方法； 5)学会用MATLAB对信号进行分

3、析和处理。2. 设计要求：要掌握MATLAB编程基础、数字信号处理知识、语音信号处理知识。二、设计原理：录制一段自己的语音信号,对录制的信号进行采样;画出采样后语音信号的时域波形和频谱图;给定滤波器的性能指标,采matlab设计数字滤波器,并画出滤波器的频率响应;然后用自己设计的滤波器对采集的信号进行滤波,画出滤波后信号的时域波形和频谱,并对滤波前后的信号进行对比,分析信号的变化;回放语音信号。三、具体设计步骤1语音信号的采集 录制一段自己的话音,或利用老师给的语音，在MATLAB软件平台下,利用函数wavread对语音信号进行采样,记住采样频率和采样点数。wavrecord(2*fs,fs)

4、 ；2语音信号的频谱分析 要求画出语音信号的时域波形;然后对语音号进行快速傅里叶变换,得到信号的频谱特性。3设计数字滤波器，画出其频率响应曲线 各滤波器的性能指标： (1)低通滤波器性能指标(2)高通滤波器性能指标(3)带通滤波器性能指标 （4）带阻滤波器性能指标4用滤波器对信号进行滤波，比较滤波前后语音信号的波形及频谱 要求用自己设计的各滤波器分别对采集的语音信号进行滤波，并在一个窗口同时画出滤波前后的波形及频谱。 IIR滤波器利用函数filter对信号进行滤波； FIR滤波器利用函数fftfilt对信号进行滤波。 回放语音信号 在MATLAB中,函数sound可以对声音进行回放。其调用格式

5、：sound(x,fs,bits);可以感觉滤波前后的声音有变化。 (选做)设计系统界面 为了使编制的程序操作方便,要求有能力的学生,设计处理系统的用户界面。在所设计的系统界面上可以选择滤波器的类型,输入滤波器的参数,显示滤波器的频率响应,选择信号等。四、程序实现及实验结果 function varargout = ch6(varargin)gui_Singleton = 1;gui_State = struct('gui_Name',mfilename, .'gui_Singleton',gui_Singleton, .'gui_OpeningFcn&

6、#39;,ch6_OpeningFcn, .'gui_OutputFcn',ch6_OutputFcn, .'gui_LayoutFcn', .'gui_Callback',);if nargin && ischar(varargin1)gui_State.gui_Callback = str2func(varargin1);endif nargoutvarargout1:nargout = gui_mainfcn(gui_State, varargin:);elsegui_mainfcn(gui_State, varargin:

7、);endfunction ch6_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin)handles.output = hObject;handles.fband=20 100 200 500 1000 2000 4000 8000 16000;guidata(hObject, handles);function varargout = ch6_OutputFcn(hObject, eventdata, handles) varargout1 = handles.output;function WAVopen_Callback(hObject,

8、eventdata, handles)filename, pathname = uigetfile('*.wav', 'Pick an WAVE-file');if isequal(filename,0) disp('User selected Cancel')else set(handles.reading,'Visible','on'); set(handles.reading,'String','Reading.'); disp('User selected',

9、 fullfile(pathname, filename) handles.y handles.Fs bits=wavread(filename); handles.y=handles.y(:,1); guidata(hObject,handles);set(handles.reading,'String',sprintf('%dHz,%2.2fs',handles.Fs,length(handles./handles.Fs); set(handles.filt,'Enable','on'); set(handles.play,&

10、#39;Enable','on');endfunction play_Callback(hObject, eventdata, handles)if get(handles.addmode,'Value')=1 wavplay(handles.y,handles.Fs,'async');else set(handles.filt,'Enable','off'); pause(0.01); wavplay(handles.y,handles.Fs,'sync'); set(handles.fi

11、lt,'Enable','on');endfunction startrecord_Callback(hObject, eventdata, handles)set(handles.startrecord,'Enable','off');pause(0.01);Fs=str2double(get(handles.recordFs,'String');recordtime=str2double(get(handles.recordtime,'String');handles.Fs=Fs;handles

12、.y=wavrecord(recordtime*Fs,Fs,'int16');set(handles.startrecord,'Enable','on');set(handles.filt,'Enable','on');set(handles.play,'Enable','on');function save_Callback(hObject, eventdata, handles)filename, pathname = uiputfile('*.wav', 

13、9;WAVE-file');if isequal(filename,0) | isequal(pathname,0) disp('User selected Cancel')else set(handles.save,'Enable','off'); disp('User selected',fullfile(pathname,filename) wavwrite(handles.yy,handles.Fs,filename); set(handles.save,'Enable','on')

14、;endfunction fileinput_Callback(hObject, eventdata, handles)set(handles.WAVopen,'Enable','on');set(handles.AUopen,'Enable','on');set(handles.startrecord,'Enable','off');set(handles.recordFs,'Enable','off');set(handles.recordtime,'En

15、able','off');set(handles.genfrequence,'Enable','off');set(handles.genamp,'Enable','off');set(handles.gensquare,'Enable','off');function recordinput_Callback(hObject, eventdata, handles)set(handles.WAVopen,'Enable','off');set

16、(handles.AUopen,'Enable','off');set(handles.startrecord,'Enable','on');set(handles.recordFs,'Enable','on');set(handles.recordtime,'Enable','on');set(handles.genfrequence,'Enable','off');set(handles.genamp,'Enable'

17、;,'off');set(handles.gensquare,'Enable','off');function freq2_Callback(hObject, eventdata, handles)function freq2_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)if ispc set(hObject,'BackgroundColor','white');else set(hObject,'BackgroundColor',get(0,'default

18、UicontrolBackgroundColor');endfunction lowpass_Callback(hObject, eventdata, handles)set(handles.freq2,'Enable','off');function highpass_Callback(hObject, eventdata, handles)set(handles.freq2,'Enable','off');function bandpass_Callback(hObject, eventdata, handles)set(handles.freq2,'Enable','on');function