数字信号处理课程设计--基于 MATLAB 的音乐信号处理和分析

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1、 1 数字信号处理数字信号处理课程设计课程设计 设计设计题目：题目：基于 MATLAB 的音乐信号处理和分析 一、课程设计的目的 . 2 二、课程设计基本要求 . 2 三、课程设计内容 . 2 1、音乐信号的音谱和频谱观察. 2 2、音乐信号的抽取（减抽样）. 4 3、音乐信号的 AM 调制 . 8 4、AM 调制音乐信号的同步解调 11 5、音乐信号的滤波去噪 19 6、音乐信号的幅频滤波和相频滤波 . 19 四、问题讨论 27 1、IIR 数字滤波器和 FIR 数字滤波器的比较 27 2、音乐信号的音调与信号的什么特征有关？ 30 3、音乐信号的音色与信号的什么特征有关？ 30 4、两种不

2、同音色的音乐信号叠加混叠后，为何人耳还可以分 辨？ 31 5、音乐信号的幅度与相位特征对信号有哪些影响？ . 31 五、心得体会 31 2 一、课程设计的目的一、课程设计的目的 本课程设计通过对音乐信号的采样、抽取、调制、解调等多种处理过程的理 论分析和 MATLAB 实现，使学生进一步巩固数字信号处理的基本概念、理论、 分析方法和实现方法；使学生掌握的基本理论和分析方法知识得到进一步扩展； 使学生能有效地将理论和实际紧密结合； 增强学生软件编程实现能力和解决实际 问题的能力。 二、课程设计基本要求二、课程设计基本要求 1 学会 MATLAB 的使用， 掌握 MATLAB 的基本编程语句。 2

3、 掌握在 Windows 环境下音乐信号采集的方法。 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 MATLAB 设计 FIR 和 IIR 数字滤波器的方法。 5 掌握使用 MATLAB 处理数字信号、进行频谱分析、设计数字滤波器的编程方 法。 三、课程设计内容三、课程设计内容 1、音乐信号的音谱和频谱观察、音乐信号的音谱和频谱观察 使用 windows 下的录音机录制一段音乐信号或采用其它软件截取一段音乐信号 （要求：时间不超过 5s、文件格式为 wav文件） 使用 wavread 语句读取音乐信号，获取抽样率； （注意：读取的信号是双声 道信号，即为双列向量，需要分列处理

4、） ； 输出音乐信号的波形和频谱，观察现象； 使用 sound 语句播放音乐信号，注意不同抽样率下的音调变化，解释现象。 3 查找 help： Wavread 格式说明： y,fs,b=wavread(语音信号)，采样值放在向量 y中，fs 表示采样频率 （hz） ，b 表示采样位数。 【matlab程序如下】 clc close all clear all y,fs=wavread(一生有你 );%读取歌曲 size(y) y1=y(:,1); %1声道 y2=y(:,2); %2声道 N=length(y);%长度 n=0:N-1; t=n/fs; %t=nT w=2*n/N; %2pi在长度N上 的平均 是个序列 f1=fft(y1); f2=fft(y2);%傅里叶变换 figure %画图像 subplot(2,2,1), plot(t(1:1000),y1(1:100 0) title(1声道时域图) xlabel(t) ylabel(y1) subplot(2,2,3),plot(w,a bs(f1)*2/N)