(4)双线性变换法设计Butterworth滤波器

程序如下：

fs=22050;

x1=wavread('wo.wav');

t=0:1/22050:(size(x1)-1)/22050;

Au=0.03;

d=[Au*cos(2*pi*5000*t)]';

x2=x1+d;

wp=0.25*pi;

ws=0.3*pi;

Rp=1;

Rs=15;

Fs=22050;

Ts=1/Fs;

wp1=2/Ts*tan(wp/2);             %将模拟指标转换成数字指标

ws1=2/Ts*tan(ws/2);

[N,Wn]=buttord(wp1,ws1,Rp,Rs,'s');%选择滤波器的最小阶数

[Z,P,K]=buttap(N);                 %创建butterworth模拟滤波器

[Bap,Aap]=zp2tf(Z,P,K);

[b,a]=lp2lp(Bap,Aap,Wn);

[bz,az]=bilinear(b,a,Fs);          %用双线性变换法实现模拟滤波器到数字滤波器的转换

[H,W]=freqz(bz,az);                %绘制频率响应曲线

figure(1)

plot(W*Fs/(2*pi),abs(H))

grid

xlabel('频率／Hz')

ylabel('频率响应幅度')

title('Butterworth')

f1=filter(bz,az,x2);

figure(2)

subplot(2,1,1)

plot(t,x2)                %画出滤波前的时域图

title('滤波前的时域波形');

subplot(2,1,2)

plot(t,f1);               %画出滤波后的时域图

title('滤波后的时域波形');

sound(f1,22050);        %播放滤波后的信号

F0=fft(f1,1024);

f=fs*(0:511)/1024;

figure(3)

y2=fft(x2,1024);

subplot(2,1,1);

plot(f,abs(y2(1:512)));          %画出滤波前的频谱图

title('滤波前的频谱')

xlabel('Hz');

ylabel('fuzhi');

subplot(2,1,2)

F1=plot(f,abs(F0(1:512)));     %画出滤波后的频谱图

title('滤波后的频谱')

xlabel('Hz');

ylabel('fuzhi');

波形如下：

(5)窗函数法设计滤波器：

程序如下:

fs=22050;

x1=wavread('wo.wav');

t=0:1/22050:(size(x1)-1)/22050;

Au=0.03;

d=[Au*cos(2*pi*5000*t)]';

x2=x1+d;

wp=0.25*pi;

ws=0.3*pi;

wdelta=ws-wp;

N=ceil(6.6*pi/wdelta);                  %取整

wn=(0.2+0.3)*pi/2;

b=fir1(N,wn/pi,hamming(N+1));           %选择窗函数，并归一化截止频率

figure(1)

freqz(b,1,512)

f2=filter(bz,az,x2)

figure(2)

subplot(2,1,1)

plot(t,x2)

title('滤波前的时域波形');

subplot(2,1,2)

plot(t,f2);

title('滤波后的时域波形');

sound(f2,22050);               %播放滤波后的语音信号

F0=fft(f2,1024);

f=fs*(0:511)/1024;

figure(3)

y2=fft(x2,1024);

subplot(2,1,1);

plot(f,abs(y2(1:512)));

title('滤波前的频谱')

xlabel('Hz');

ylabel('fuzhi');

subplot(2,1,2)

F2=plot(f,abs(F0(1:512)));

title('滤波后的频谱')

xlabel('Hz');

ylabel('fuzhi');

波形如下：

(6)回放语音信号

在Matlab中，函数sound可以对声音进行回放。其调用格式：sound(x，fs，bits)，x为要播放的音频信号，fs采样频率，bits采样位。在运行Matlab程序时，可以听到回放的声音，经过比较，明显感觉滤波前后的声音有变化。

3.结语

遇到的问题：出现错误提示：

??? Error using ==> wavread

Error using ==> wavread

Data compression format (IMA ADPCM) is not supported.

解决办法：wave格式的音频分为PCM和IMA ADPCM两种格式，Matlab中用waveread函数做音频处理时，只能对PCM格式的.wav音频进行处理，因此需要将要处理的格式事先转换成PCM格式的.wav音频。可采用Adensoft audio MP3 Converter音频转换工具进行转换。

11

评分

威望 +2

+5

积分 +2

收起

理由

+ 2

+ 5

+ 2

您的付出是论坛的东西,感谢您一直支持!.