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1、1•摘要MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及.交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建摸和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学业提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。本次设计利用Matlab设计实现语音信号采集处理软件，通过MIC实时录制并分析语音信号，包括实时显示信号波形、计算信号的频谱等，并利用MATLAB信号处理
2、工具箱可以有效快捷地设计数字滤波器进行滤波处理。关键字：matlab语咅信号采集和分析波形滤波处理2对声音进行采集分析2.1声音的采集Matlab函数库中的analoginput()函数可以实现对模拟信号的采集，这种模拟信号可以是声音信号，电压、电流信号等。通过定义ai=analoginput('ADAPTOR')，可以建立権拟传禺采理的対兔，典中ADAPTOR二'winsound',即建立了声音信号采集的对象。对建立的声音信号采集对象要进行声音采集的属性参数设置。ADDchannel(ai,1)谡畫采壇声音的逼适炭，1走孑羊声适，【12】刨恚孑立体步道。Set(ai,,samp
3、lesrate,,value)後.畫寿咅传禺采■集的采样频率，value的取伍幅M空降信况逍&譎宝，便必须潴乞采样立理，逼常的取価有value=8000x16000、44100等；set(ai/samplespertriggervalue)很蛊采缰#帝檜君的E廈;set(di,'triggertype'・'vcilLie')谡炎声帝传君采黑的触岌方式,融岌为式主玉有三神：立即絶岌、乡工馳岌如欽付馳岌，镀侍銚岌忘可以分筠&禺£升沿融岌、下附沿馳岌等，需爰梅関不同的虫降伟况逸掃合适的碗岌方弍。执&stare(ai)创数幻易声咅传层采境的対兔，一邑灌足維岌纟镌就立即采境寿专传君，色软
4、getdata(ai)可鬲窃逬紂采■理寿帝◎禺的盖乡綺岔优，delete(ai)矗炭册除寿专传君采建的対鱼。一次如而的3嶷就能农珈对寿咅的采集声咅采境的繹瘁:ai=cinaloginput('winsound');addchannel(ai,1);ai.samplerate二8000;ai.samplespertrigger=30000;ai・triggertype二，iminediatc‘;start(ai);[data,time]=getdata(ai);plot(data);title('shiyu，);xlabelCtime');ylabel('dataJ);gridon
5、；2.2声音信号的频谱分析将时域信号进行FFT分析，FFT即为快速傅氏变换的快速算法,它是根据离散傅氏变换的特性对离散傅里叶变换进行改进获得的。在matlab的信号处理工具箱中函数FFT和IFFT用于快速福利叶变换和逆变换。函数FFT用于序列的快速福利叶变换，其屮点用的格式是y二fft(x),其中x为一向量，y是x的FFTU和x长度相同；若x为一矩阵，则y是对矩阵的每一列向量进行FFT。对声音信号进行频谱分析的程序：F=fft(data);fl=angle(data);N二length(time);w二[1:N]・*5/N;plot(w,abs(F));2.3对声音信号的滤波处理
6、滤波器是一种用來消除干扰杂讯的器件，将输入或输出经过过滤而得到纯净的交流电。您可以通过基本的滤波器积木块■…二阶通用滤波器传递函数，推导出最通用的滤波器类型：低通、帯通、高通、帯阻和椭圆型滤波器。本次设计采用巴特沃斯IIR滤波器对声音信号进行滤波。Butterworth滤波器：WnJ=buttord(Wp,WstRp^Rs)[b,a]=butter(N»Wn)[b,a]=butter(N>Wn>'ftype")EhiC=freqz(b»a,n,Fs)其中：Wp表示通带截止频率;Ws表示阻带截止频率,Rp表示通带纹波系数；Rs表示阻带纹波系数；N表示滤波器最小阶数；Wn表示截止频率
7、。b,a分别表示阶次为N+1的数字滤波器系统传递函数的分子和分母多项式系数向量；Fs为采样频率；n为在区间QFs]频率范围内选取的频率点数；f记录频率点数。n取2的幕次方，对以提高运算的速度，因为freqz函数采用基2的FFT算法。ftype二high时，为高通滤波器；ftype二bandpass时，为带通滤波器；ftype二stop时，为带阻滤波器。巴特沃斯模拟低通滤波器设计步骤：1)根据技术指标ap、Qp、as和Qs,用式(3.20)求出滤波器的阶数比按照式(3.19),求出
