本文是 2021年春季学期-信号与系统-第二次作业参考答案 的参考答案。

▌第十题

10 从网络学堂下载代表两个信号的音频文件：

音频文件：

f1(t)f_1 \left( t \right)

：by.mp3

f2(t)f_2 \left( t \right)

：tear30.mp3

分别按照如下信号运算，生成对应的结果音频数据，试听效果并存储成结果文件。

第一段测试音乐:f1(t)

第二段测试音乐：f2(t)

提示：

在MATLAB中使用audioread,audiowrite命令完成音频文件的读取和存储。
在MATLAB中处理声音信号实际上是对连续声音信号的离散采用数据进行处理。
对于音频信号的尺度变化，也可以试着改变音频文件的采样率fs来达到同样的效果。

基本处理程序：

import scipy.io.wavfile as wav
fs1, signaldata1 = wav.read(music1)
data10 = signaldata1.astype(float64) * 10
data10[data10>0x7fff] = 0x7fff
data10[data10<-0x8000] = -0x8000
data1 = data10.astype(int16)
wav.write(r'd:\temp\music1_10F.wav', fs1, data1)

求解：

a)倍乘0.1

为了听觉上的明显，倍乘从原来的0.5修改为0.1: $0.1f1(t)0.1f_1 \left( t \right)$ ：

music1_0_1

b)倍乘10

$10f1(t)10f_1 \left( t \right)$ ：

music1_10F

c)倍乘（-1）

$f_1 \left( t \right)$ ：

music1__1

d)尺度变化(2t)

$f1(2t)f_1 \left( {2t} \right)$ ：

music1_2

e)尺度变化(0.75t)

$f1(0.7t)f_1 \left( {0.7t} \right)$ ：

music1_75

f)反褶f(-t):

$f1(−t)f_1 \left( { - t} \right)$

music1_r1

g)差分 f1(n)*[1,-1]

music1_diff

h)累积

s1, signaldata1 = wav.read(music2)
data10 = signaldata1.astype(float64)
num = int(fs1/100)
data10 = convolve(data10, array([1]*num, dtype=float64)/num)*10
data10[data10>0x7fff] = 0x7fff
data10[data10<-0x8000] = -0x8000
data1 = data10.astype(int16)
wav.write(r'd:\temp\music2_sum.wav', int(fs1), data1)

music1_sum

music2_sum

h)相加

$f1(t)+f2(t)f_1 \left( t \right) + f_2 \left( t \right)$ :

music12_add

i)相乘

$f1(t)⋅f2(t)f_1 \left( t \right) \cdot f_2 \left( t \right)$

music12_mul

▌附件

1.数据操作代码

#!/usr/local/bin/python
# -*- coding: gbk -*-
#============================================================
# TEST1.PY                     -- by Dr. ZhuoQing 2021-03-15
#
# Note:
#============================================================from headm import *import scipy.io.wavfile as wavmusic1 = tspstring2text('music1')
music2 = tspstring2text('music2')fs1, signaldata1 = wav.read(music1)
fs2, signaldata2 = wav.read(music2)minlen = min(len(signaldata1), len(signaldata2))
printf(minlen)
data1 = signaldata1[:,0][:minlen].astype(float64)
data2 = signaldata2[:minlen].astype(float64)data10 = data1*data2/0x1fffdata10[data10>0x7fff] = 0x7fff
data10[data10<-0x8000] = -0x8000data1 = data10.astype(int16)wav.write(r'd:\temp\music12_mul.wav', int(fs1), data1)#fs2, signaldata2 = wav.read(music2)#------------------------------------------------------------
#        END OF FILE : TEST1.PY
#============================================================

※ 附录

■ 相关文献链接:

2021年春季学期-信号与系统-第二次作业参考答案-第一小题
2021年春季学期-信号与系统-第二次作业参考答案-第二小题
2021年春季学期-信号与系统-第二次作业参考答案-第三小题
2021年春季学期-信号与系统-第二次作业参考答案-第四小题
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