用濾波器处理加有噪声的音频波形.docVIP

4.3 利用滤波器处理加有噪声的音频波形 利用窗函数法设计的低通滤波器处理加有噪声的音频波形 程序参见附录二3-（1）利用窗函数法设计的低通滤波器处理加噪声的音频波形 图4-16 原始音频的时域与频域 图4-17 加噪声后音频的时域与频域波形 图4-18 滤波器的增益响应 图4-19　滤波后音频的时域与频域波形 从参考程序及以上的四个图像中可以得到如下结论： ①从原始信号波形的频域图可以看到其频率分量主要在500到900Hz之间，噪声的频率分量主要集中在950Hz，利用通带截频为800Hz的低通滤波器可以滤除噪声。对比图4-16和图4-19滤波前后的波形和频谱，可以看到波形得到了重现 ②滤波器的采样频率为22050Hz，滤波器的阶数为266 ③滤波器的通带截频0.8，阻带截频0.82，过渡带宽0.02 ④通带衰减为0.019dB，阻带衰减约为53dB 利用频率抽样法设计的高通滤波器处理加有噪声的音频波形 程序参见附录二3-（2） 图4-20 加噪前信号的时域与频域波形 图4-21 加噪后信号的时域与频域波形 图4-22 滤波器的增益响应 图4-23 信号滤波后的时域图和频域图 从参考程序及以上的四个图像中可以得到如下结论： ①从原始信号波形的频域图可以看到其频率分量主要在500到900Hz之间，噪声的频率分量主要集中在250Hz，利用通带截频为300Hz的低通滤波器可以滤除噪声。对比图4-20和图4-23滤波前后的波形和频谱，可以看到波形得到了重现 ②滤波器的采样频率为22050Hz，滤波器的阶数为266 ③滤波器的通带截频0.4，阻带截频0.3，过渡带宽0.1 3.利用滤波器处理加有噪声的音频波形 (1)利用窗函数法设计的低通滤波器处理加有噪声的音频的程序: f3=950;%所加噪声正弦函数的频率 [Y,fs,bits]=wavread(E:\马世超.wav); %利用wavread产生音频的函数及采样频率 L=length(Y);t=0:1/fs:(L-1)/fs;%定义时间的范围及步长 y=0.005*sin(2*pi*f3*t); n1=floor(L/2);%所加噪声 f1=(0:n1)*fs/L;Y=Y(:,1);sound(Y,fs);%输出加噪前音频 Y1=y+Y;%给音频加噪声 FY1=abs(fft(Y1,L));FY=abs(fft(Y,L));sound(Y1,fs);%输出加噪后的音频 figure(1) subplot(211) plot(t(1:1000),Y(1:1000)); grid on;%加噪前音频的时域图 xlabel(时间(t));ylabel(幅度(Y)); title(加噪前音频语音波形的时域图); axis([0.05 0.35 -1 1]); subplot(212) plot(f1,FY(1:n1+1)); grid on;%加噪前音频的频域图 xlabel(频率(f));ylabel(幅度(FY)); title(加噪前音频波形的频域图); axis([400 1200 0 200]); figure(2) subplot(211) plot(t(1:1000),Y1(1:1000)); grid on;%加噪后音频的时域图 xlabel(时间(t));ylabel(幅度(Y1)); title(加噪声后音频波形的时域图); axis([0.05 0.35 -1 1]); subplot(212) plot(f1,FY1(1:n1+1)); grid on;%加噪后音频的频域图 xlabel(频率(f));ylabel(幅度(FY1)); title(加噪声后音频波形的频域图); axis([400 1200 0 200]); m=0.03; M=round(8/m); N=M-1;%定义滤波器的阶数 b=fir1(N,0.6); figure(3) [h,f]=freqz(b,1,512);%滤波器的幅频特性图 plot(f*fs/(2*pi),20*log10(abs(h)))%参数分别是频率与幅值 xlabel(频率/赫兹);ylabel(增益/分贝);title(滤波器的增益响应); figure(4) sf=filter(b,1,Y1);%使用filter函数对信号进行滤波 Fsf=abs(fft(sf,L)); subplot(211) plot(t(1:1000),sf(1:1000)); grid on;%滤波后音频的时域图 xlabel(时间(t));ylabel(幅度(sf)); title(滤波后音频波形的时域图); axis([0.05 0.35 -1 1]); subplot(212) pl