基于matlab编程的数字均衡器的设计

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1、目录一、同类产品概况1二、设计原理与实现方法11.界面设计12.回调函数编程2三、本软件的特点91.操作简洁明了92.丰富的功能93.设置了坐标轴调整功能10四、致谢10五、参考文献10对于本课程的感受和建议1168一、同类产品概况均衡器是一种可以分别调节各种频率成分电信号放大量的电子设备，通过对各种不同频率的电信号的调节来补偿扬声器和声场的缺陷，补偿和修饰各种声源及其它特殊作用，一般调音台上的均衡器仅能对高频、中频、低频三段频率电信号分别进行调节。均衡器分为三类：图示均衡器，参量均衡器和房间均衡器。

2、运用数字滤波器组成的均衡器称为数字均衡器，数字均衡器即可作成图示EQ，有可做成参量EQ，还可以做成两者兼有的EQ，它不仅各项性能指标优异，操作方便，而且还可同时储存多种用途的频响均衡特性，供不同节目要求选用，可多至储存99种频响特性曲线。[1]千千静听的十段均衡器如图1所示：图1.千千静听的十段均衡器二、设计原理与实现方法本音频信号均衡器通过使用Mathworks公司的MATLAB软件中的GUIDE工具快速可视化的编辑界面，[2]信号的采集和输入、音频信号的频谱分析以及滤波和均衡调节都是通过回调函数调

3、用MATLAB自带函数来实现的，如：wavread函数、wavrecord函数、fft函数以及反fft变换函数ifft等。软件界面具体如图2所示：1.界面设计68图2.数字均衡界面通过界面可以看出本软件主要分为三块区域，左上方为音频信号输入区，右上方为波形显示区，软件的下半部分则是信号处理区。在音频信号输入区能够实现3种音频信号输入方式，分别问音频信号输入、麦克风输入和信号发生器输入。在软件读入音频信号后可以点击原声播放显示原音频文件的时域波形，点击频域分析则能够对信号进行频域分析并画出频域波形。对于

4、声音调节部分可以分为两块，左边的是均衡器调节，右边的是滤波器处理。均衡器采用8段均衡的方式调节音频信号对应频段的幅值，通过选择调节指数则能够改变增益的上下限。点击确认调整后就能在右边的坐标系内分别作出时域和频域图形，点击播放文件则能够听到调整后的音频。滤波器需要选择滤波器的类型，还要选择滤波器的阶数，点击滤波后会在axes3上看到滤波器的形状并对音频信号进行滤波处理，点击播放文件就能够听到滤波后的效果了。2.回调函数编程首先为了避免用户误操作，继承前面频谱分析仪的作法，采用一组set(handles.

5、xx,'enable','off');语句限制用户的操作步骤，初始化后的界面如图3所示：68图3.初始化后的界面由于此次的操作比频谱分析的操作更加复杂，为了避免犯还未读取音频信号便滤波之类的错误，需要设置一些指引的语句。同样的也是通过set(handles.xx,'enable','on');语句来实现引导功能，比如在“原声播放”按键的回调函数里写入一组使“滤波”“播放文件”可操作的语句，这样就能避免以上问题了。此次设计与以往相比的一个区别就是设置了从音频文件读取信号，主要实现方式是使用wavread

6、函数来实现的，具体实现语句如下：[filename,pathname]=uigetfile('*.wav','PleasechoseanWAVE-file');%打开一个标题为'PleasechoseanWAVE-file的打开对话框并将文件名存入filename[handles.yhandles.Fsbits]=wavread(filename);%打开指定文件并提取相应信息handles.y=handles.y(:,1);%由于是双声道的立体声，只提取一个声道的信号guidata(hObject,

7、handles);%储存信息68打开打开对话框的界面如图4所示：图4.选择麦克风输入时的界面读取相应的音频文件后便可点击“原声播放”与“频域分析”来观察时域和频域的波形了，其实现方式继承了频谱分析仪中的实现方式，在此不再赘述。对音频信号进行时域和频域分析的结果如图5所示：68图5.音频信号进行时域频域波形在图中可以看出，本次设计通过增加滚动条来调节波形的显示范围，从而可以很好的观察低频区间的具体信息，解决了频谱分析仪中遇到的低频信号显示不明显的问题，其实现的语句如下：xmax=get(hObject,

8、'Value')*f;%f为正常显示的最大频率值，即Fs/2;ymin=0;ymax=max(handles.H)*1.2;axis(handles.axes2,[0xmaxyminymax]);%调整显示范围当使用八段均衡设置调整音频信号时，只需拖动需要调节的滚动条即可，当按照需要调节好均衡器的各个位置后，点击确认调整便能在axes1和axes2显示调整后的时域频域波形。由于本软件有3中输入方式，不同的输入方式有不同的采样频率，不同的时间长度，所以首先