数字信号处理课程设计

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1、数字信号处理课程设计报告题目3运用matlab的数字音效处理系统设计系（院）：电子信息工程学院专业：通信工程班级：13通信学号：xxx姓名：xxx2015年12月19日一、摘要数字信号处理(Digital Signal Processing)技术，从20世纪60年代以来，随着计算机科学和信息科学发展，数字处理技术应运而生并得以快速发展。 语言是人们进行信息沟通的主要方式之一，它具有直接、自然、方便等优点。语音则是语言的物理层表达方式。语音处理主要是对语音进行机器处理，以达到传输、自动识别、机器理解等目的。进行了语音处理过程的滤波、采样、傅立叶变换和谱包络提取的算法实现研究，讨论了在算法

2、的DSP实现方法，  Matlab 语言是一种广泛应用于工程计算及数值分析领域的新型高级语言, Matlab 功能强大、简单易学、编程效率高。特别是Matlab 还具有信号分析工具箱, 不需具备很强的编程能力, 就可以很方便地进行信号分析、处理和设计. 数字信号处理主要是研究用数字或符号序列表示和处理信号。处理的目的可以是削弱信号中的多余内容，滤除混杂的噪声和干扰，或者是将信号变换为容易分析和识别的形式，便于估计和选择它的特征参数。 声音信号是一维连续信号,而计算机只能处理离散信号。为了从离散信号还原连续信号,根据采样定理,可以确定采样频率的最小值。wav文件是一种数字声音文件格式,本

3、课程设计基于Matlab分析了wav声音文件频谱与声音的关系。通过采集个人的一段声音进行频谱分析等处理，然后设计数字滤波器处理这个原始声音的wav文件,并比较滤波以后输出声音信号与原声音信号的异同。 基于MATLAB 的语音信号特技处理, 其实质是针对于不同的滤波器性能的分析与比较。对于滤波器的设计可以使用MATLAB 中自带的工具, 也可以通过编程或直接利用MATLAB中的函数库来实现。 二、课程设计题目描述和要求 2.1设计内容 1、录制采集一段自己的语音信号；2、设计滤波器，实现单回声、多回声、混响效果和和声效果；2.2设计要求1、熟悉离散信号和系统的时域特性。 2、熟悉语音信号

4、的特点。 3、掌握数字信号处理的基本概念，基本理论和基本方法。 4、掌握序列快速傅里叶变换方法。 5、学会MATLAB的使用，掌握MATLAB的程序设计方法。 6、掌握MATLAB设计各种数字滤波器的方法和对信号进行滤波的方法。三、课程设计报告内容 3.1项目功能设计播放双回声单回声语音采集打开文件保存文件3.2回声（1）原理简述   回声是我们在日常生活中常会遇到一种声音信号，回声就是原声经过物体反射回来后与原声叠加后形成的效应。当回声的距离小于一定距离时，回声不能被人耳感知，变现为原声的加强；当回声距离大于一定距离时，回声能被人耳感知，能够感觉到在原声停止后一段时间后，再次听到此声

5、音，并且响度相对减小。简单来说，就是延迟、衰减、叠加。（2）实现步骤 回声是原声延迟衰减后与原声叠加。声音信号在matlab中以矩阵的形式存储。一般是N行2列的矩阵（这里指双声道声音），N是声音的点数长度。为了做到延迟效应，我们在原矩阵x的前面加上（接上）一段m行2列的为零矩阵，得到矩阵x1，这样如果将矩阵x,x1从同一起点观看，那么矩阵x1相当于时间x延时了一段时间。延时的时间与添加的零矩阵的长度以及采样频率有关。 那么只要将x与x1相叠加，就可以得到回声效果。这里要注意，由于矩阵相加时要满足矩阵形式相同，所以还要在原来的x后面也接上一段m行2列的为零矩阵，同时为了回声效果的逼真性，

6、还要给x1倍乘一个小于1的系数。实现流程图如下：叠加延迟X(n)Y(n)矩阵运算流程如下：回声效果的矩阵运算演示（单声道）原信号X:[a1,a2,a3,…an]前“添”零X1:[0,0,0,a1,a2,a3…an]后“添”零X2:[a1,a2,a3…an,0,0,0]叠加后信号(回声)X2:[a1,a2,a3,a4+a3…an]（3)效果实现 输出的声音人耳听起来有明显的回声效果。（4）应用实践 利用数字信号处理得到的回声可以在需要的情况下模拟回声效果，以适应需求。 （5）实现过程声音信号x[n]的产生 1、制作一段wav格式的音频，然后把它存放到对应程序段所在的磁盘中，用MATLAB

7、函数wavread()将其提取出来绘制其时域波形对此音频信号用FFT作谱分析，用plot()函数绘制其图形。 信号采集程序如下：%声音信号的提取 [x,fs]=wavread('luyin.wav'); %把语音信号进行加载入Matlab仿真软件平台台中 wavplay(x,fs);% 回放语音信号。或者sound(x,fs) figure(1); N=length(x);%求语音信号的长度 subplot(3,1,1); plot(x(1:N