文档介绍：基于 MATLAB 关于交混回响的仿真研究-- 电子 08084 班石瑞伟 27号摘要: MATLAB 是进行科学研究和数值分析的首选软件,本次对于交混回响的研究正是借助 MATLAB 的强大功能,通过编写程序实现了模拟语音信号的数字化处理,然后绘图直观的对混响现象进行仿真分析。关键词: MATLAB ;数字化;仿真 1 引言 MATLAB 科学与工程计算的高级语言,同时也是适用于科学和工程计算的数学软件系统。作为数值软件的 MATLAB ,对计算数学领域的特定问题类型, 如数值线性代数、微分方程数值解、数值逼近、最优化方法、数值积分等进行求解,可以得到问题的离散解或近似的解析表达式。针对每一类问题的求解, MATLAB 都能给出该类问题的各种高效算法。 MATLAB 具有一个阵容强大、范围广泛的基本运算体系。同时, MATLAB 基于数值运算的信号处理技术也使 DSP 的相关技术变得简单易行。此外, MATLAB 极其简洁的语言结构支持结构化程序设计,且具有超过任一高级语言系统的调试技术。 MATLAB 高度智能化的调试技术是用户开发 MATLAB 程序的有力工具。本次仿真研究利用 MATLAB 的音频文件进行了数字化的采样,然后对数值进行了相应处理,通过绘图直观的显示了声音传播过程中的交混回响现象。 2 MATLAB 处理语音信号由于本次仿真是对语音信号的数字化处理。下面介绍 MATLAB 处理音频信号的一些理论依据和相应函数功能。 信号分类按信号特点的不同,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****惯上将其看成时间。信号有以下几种: :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。 :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。 :时间离散而幅度量化的信号。本次仿真正是通过把模拟音频信号进行采样得到数字信号,再在此基础上借助 MATLAB 的一些工具完成的仿真。在数字化过程中,若是立体声,则以某采样频率采样产生 n×2的数字信号序列;若是单声道,则采样生成 n×1的数字信号序列。 函数介绍 MATLAB 中对声音的处理以及矩阵运算和绘图提供了丰富的函数,下面介绍几个本次仿真过程中要用到的函数: 1. [y,Fs]=wavread( ‘ filename ’,[N1 N2]) ; 格式音频文件的直接读取。其中 y为返回的样值序列(如果是单声道,返回 1× n序列;是立体声返回 2×n序列),另外 y的取值范围要在[-1,1] 内; Fs为采样率,需满足取样定理(Fs 大于信号最高频率的两倍); N1 和 N2 用来限定取样的起始和结束点。 2. zeros(m,n) ;用来产生 m行n列的全零矩阵。仿真过程中处理信号的延时传递效果,便是在序列前面加上适当长度的全零矩阵。 3. plot(x,y, ’ string ’), subplot(m,n,p) ;为绘图函数,其中 x表示绘图的横坐