matlab如何分析音频

Matlab处理音频信号

一、 问题的提出： 数字语音是信号的一种，我们处理数字语音信号，也就是对一种信号的处理，那信号是什么呢？ 信号是传递信息的函数。 一、 问题的提出：

数字语音是信号的一种，我们处理数字语音信号，也就是对一种信号的处理，那信号是什么呢？

信号是传递信息的函数。离散时间信号——序列——可以用图形来表示。

按信号特点的不同，信号可表示成一个或几个独立变量的函数。例如，图像信号就是空间位置（二元变量）的亮度函数。一维变量可以是时间，也可以是其他参量，习惯上将其看成时间。信号有以下几种：

（1）连续时间信号：在连续时间范围内定义的信号，但信号的幅值可以是连续数值，也可以是离散数值。当幅值为连续这一特点情况下又常称为模拟信号。实际上连续时间信号与模拟信号常常通用，用以说明同一信号。

（2）离时间信号：时间为离散变量的信号，即独立变量时间被量化了。而幅度仍是连续变化的。

（3）数字信号：时间离散而幅度量化的信号。

语音信号是基于时间轴上的一维数字信号，在这里主要是对语音信号进行频域上的分析。在信号分析中，频域往往包含了更多的信息。对于频域来说，大概有8种波形可以让我们分

基于MATLAB的数字音频水印技术

****************************水印生成程序**************************** %读取声音文件

FILE='D:\\audio\\in\\1.wav'; [y,Fs,bits]=wavread(FILE);

%绘制出原始声音信号图 figure(1);

subplot(3,1,1);plot(y);

%用db4小波对读入的声音文件进行3级小波分解 [c,l]=wavedec(y,3,'db4');

%提取3级小波分解的低频系数和高频系数 ca3=appcoef(c,l,'db4',3); cd3=detcoef(c,l,3); cd2=detcoef(c,l,2); cd1=detcoef(c,l,1); x=ca3;

lx=length(x);

subplot(3,1,2);plot(x); s=max(abs(x))*0.2;

i=find(abs(x)>s); %插入位置 lx=length(x(i));

%产生水印信号,sin

mark=[0.001:0.001:7.901]; mm=[0.01:0.01:79.01]; m

模拟信号发生器：单击工具条 开启模拟信号发生器（双通道独立输出）。

? ? ?

Wfm: 选择产生信号波形。一般测量使用Sine / Normal（典型正弦波波形），是由模拟部分硬件产生的低失真度的信号，20Hz – 20KHz时失真度< 0.0001%。

Frequency: 设定信号频率，Sine / Normal模式下可设定频率范围：10Hz – 204KHz。输入时可加单位“k（千）”。

Fast / High Acc.: 选择快速（+/-0.5%）或高精度（+/-0.03%）模式。快速模式适合于一般音频测试，建议在需高速自动测试中使用。高精度模式产生精确的信号频率，但需150mS – 750mS的设定反应时间，建议手动测试时选用此模式提高测量精度。

? Amplitude: 设定信号振幅。平衡输出时可设定振幅：<10uV – 13.33Vrms。非平衡输出时可设定振幅：<10uV – 26.66Vrms。输入时可加单位“n（纳），u（微），m（毫）”。 注意因信号发生器的输出阻抗的差异，和DUT输入阻抗的差异，会导致DUT输入端的信号电压偏低于APWIN的设定电压。

? ? ? ? ? ? ? ?

OUTPUT ON/OFF: 信号发生器输出开关。按钮绿色是开启，灰色是关闭。

Auto On: 如选中，在扫频开始时自动开启信号发生器，结束时自动关闭信号发生器。

CHA On/Off: A通道输出开关。按钮绿色是开启，灰色是关闭。作用在信号发生器输出开关前。 CHB On/Off: B通道输出开关。按钮

音频信号分析仪

摘要: 本音频信号分析仪由MSP430单片机和FPGA协同控制，通过AD转换，对音频信号进行采样，把连续信号离散化，然后通过FFT运算，在时域和频域对音频信号各个频率分量以及功率等指标进行分析和处理，然后通过高分辨率的LCD对信号的频谱进行显示。可实现5秒内至少更新一次测量数据，并具有数据存储、回放显示功能；测试表明本文介绍的音频信号分析仪测量准确、误差小、分辨力高，各项性能指标符合行业要求。

系统方案论证

1.1 采样方法比较与选择

方案一：采用FPGA对数据进行采集，利用外部12位AD转换器对数据进行转换后经过运算放大电路对信号进行放大后直接送入FPGA，然后由FPGA对数据进行处理。

方案二：利用MSP430单片机对数据进行采集，然后利用单片机内部自带的12位AD转换器进行转换后送入FPGA，然后由FPGA 对数据进行处理。

通过对两种方案的比较，我们发现两种方案各有优缺点，方案一的数据采集速度相对与方案二要快的多，但AD采样的精度又不如方案二，在我们的这个设计中，我们主要考虑了采样的精度，而且单片机的采样速率完全可以达到题目给我们的要求，所以我们选择了方案二

1.2 处理器的比较与选择

方案一：利用单片机来控制整个

2013年全国大学生电子设计竞赛

音频信号分析仪 【XX组】

参赛人员：邓文彬

刘迪 刘宇

2013年8月8日

摘 要

本音频信号分析仪由FPGA为主控制器，通过AD转换，对音频信号进行采样，把连续信号离散化，然后通过FFT快速傅氏变换运算，在时域和频域对音频信号各个频率分量以及功率等指标进行分析和处理，然后通过高分辨率的LCD对信号的频

谱进行显示。前置可调放大器分为四级：倍、10倍、100倍、1000倍。该

系统能够精确测量的音频信号频率范围为20Hz-10KHz，其幅度范围为1mVpp-5Vpp。测量功率精确度高达1%,并且能够准确的测量周期信号的周期，是理想的音频信号分析仪的解决方案。

关键词：FFT FPGA频谱功率

1

目录

1 方案论证与比较................................................................................................................................... 1 1.1采样方法方案论证.................................................

MATLAB中如何直接曲线拟合，而不使用cftool的GUI界面

我们知道在MATLAB中有个很方便的曲线拟合工具：cftool

最基本的使用方法如下，假设我们需要拟合的点集存放在两个向量X和Y中，分别储存着各离散点的横坐标和纵坐标，则在MATLAB中直接键入命令 cftool(X,Y) 就会弹出Curve Fitting Tool的GUI界面，点击界面上的fitting即可开始曲线拟合。

MATLAB提供了各种曲线拟合方法，例如：Exponential, Fourier, Gaussing, Interpolant, Polynomial, Power, Rational, Smoothing Spline, Sum of Functions, Weibull等，当然，也可以使用 Custom Equations.

cftool不仅可以绘制拟合后的曲线、给出拟合参数，还能给出拟合好坏的评价参数(Goodness of fit)如SSE, R-square, RMSE等数据，非常好用。但是如果我们已经确定了拟合的方法，只需要对数据进行计算，那么这种GUI的操作方式就不太适合了，比如在m文件中就不方便直接调用cftool。

MATLAB已经给出了解决办法

第一种方法：save（最简单基本的）

具体的命令是：用save *.txt -ascii x x为变量

*.txt为文件名,该文件存储于当前工作目录下，再打开就可以 打开后,数据有可能是以指数形式保存的. 例子：

a =[17 24 1 8 15;23 5 7 14 16 ;4 6 13 20 22 ;10 12 19 21 3 ;11 18 25 2 9 ]； save afile.txt -ascii a

afile.txt打开之后，是这样的：

1.7000000e+001 2.4000000e+001 1.0000000e+000 8.0000000e+000 1.5000000e+001 2.3000000e+001 5.0000000e+000 7.0000000e+000 1.4000000e+001 1.6000000e+001 4.0000000e+000 6.0000000e+000 1.3000000e+001 2.0000000e+001 2.2000000e+001 1.0000000e+001 1.2000000e+001 1.9000000e+001 2.1000000e+001 3.0000000e+000 1.

音頻演繹 音響工程 Frankie Hee

Email：xiong007974＠126.com

目 录1

声音三要素：

? 音响工程—建筑声学、电声学和音乐艺术相结合的复合型学科。 ? 录音师的定义 ? 音响系统的组成 ? 调音台（模拟、数字） ? 调音的技术指标 ? 调音的基本结构 ? 调音台面板的组成

? ALTO SMX882 12路小型调音台使用说明书 ? 连接方法：

? YAHAMA 01V96(新数字调音台) ? 附表：调音台中英文对照表 ? 均衡器 ? 连接方法： ? 数字均衡

? 常见故障和排除方法 ? 调试技巧： ? 操作方法： ? 均衡器的连接方法 ? 均衡器的调试

1

音頻演繹 音響工程 Frankie Hee

Email：xiong007974＠126.com

均衡器的面板与功能键 ? 均衡器的技

Proc. of the 10th Int. Conference on Digital Audio Effects (DAFx-07), Bordeaux, France, September 10-15, 2007

A MATLAB TOOL BOX FOR MUSICAL FEATURE EXTRA-

CTION FROM AUDIO

Olivier Lartillot, Petri Toiviainen

University of Jyv?skyl?

Finland lartillo@campus.jyu.fi

Abstract: We present MIRtoolbox, an integrated set of functions written in Matlab, dedicated to the extraction of musical features from audiofiles. The design is based on a modular framework: the differential gorithms are decomposed into stages, formalized using

Proc. of the 10th Int. Conference on Digital Audio Effects (DAFx-07), Bordeaux, France, September 10-15, 2007

A MATLAB TOOL BOX FOR MUSICAL FEATURE EXTRA-

CTION FROM AUDIO

Olivier Lartillot, Petri Toiviainen

University of Jyv?skyl?

Finland lartillo@campus.jyu.fi

Abstract: We present MIRtoolbox, an integrated set of functions written in Matlab, dedicated to the extraction of musical features from audiofiles. The design is based on a modular framework: the differential gorithms are decomposed into stages, formalized using