1、內(nèi)容簡(jiǎn)介
利用MATLAB GUI設(shè)計(jì)平臺(tái)，用窗函數(shù)法設(shè)計(jì)FIR數(shù)字濾波器，對(duì)所給出的含有噪聲的聲音信號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波處理，得到降噪的聲音信號(hào)，進(jìn)行時(shí)域頻域分析，同時(shí)分析不同窗函數(shù)的效果。將文件解壓至一個(gè)目錄下，運(yùn)行m文件即可使用。
2、函數(shù)使用
讀取.wav音頻文件函數(shù)：audioread（）；（老版本為wavread） MATLAB播放音樂函數(shù)：sound()； MATLAB停止播放音樂：clear sound 寫入.wav音頻文件函數(shù)：audiowrite（）；（老版本為audiowrite） 加入白噪聲：noise=(max(x(:,1))/5)*randn(x,2); y=x+noise; 頻譜分析： fft（）； fftshift（）； Fir濾波： fir1（n,Wn,ftype,window）； 窗函數(shù)選擇： 梯形窗boxcar 三角窗triang 海明窗hamming
漢寧窗hanning 布萊克曼窗blackman 凱塞窗kaiser
3、實(shí)現(xiàn)功能
實(shí)現(xiàn)的功能有：
打開文件：選擇路徑打開wav格式的音頻文件，自動(dòng)生成音頻的原始波形與頻譜。
加入噪聲：有兩種噪聲可以選擇加入，一種是白噪聲，其頻率蔓延整個(gè)頻譜；一種是特定頻率的噪聲，可通過輸入頻率加入單一頻率的噪聲。加入噪聲后自動(dòng)繪制加入噪聲后的波形與頻譜。
濾波處理：首先輸入濾波器通/阻帶的開始頻率與截止頻率（若為低/高通類型濾波，則只需輸入開始頻率；若為帶通/阻類型，則開始與截止都要輸入；輸入頻率值為真實(shí)頻率值，可根據(jù)頻譜圖進(jìn)行判斷 ），之后選取窗函數(shù)和濾波類型，將會(huì)生成濾波處理后的波形與頻譜。
音頻播放/停止：可隨時(shí)播放/停止原始、加噪、濾波處理后的音頻。
圖片導(dǎo)出：將波形、頻譜圖片一張張導(dǎo)出保存，可選的格式有jpg、png、bmp、eps。
保存文件：將加躁/濾波后的音頻導(dǎo)出保存。
4、操作實(shí)例
選取音樂“盧本偉語音包”，轉(zhuǎn)換為wav格式導(dǎo)入，得到結(jié)果如下
添加白噪聲后，此時(shí)播放音頻能聽到顯著雜音。而從原始信號(hào)的頻譜來看，初始音頻的頻率主要集中在0-1000Hz，因此我們可以選用低通濾波器，阻帶開始頻率設(shè)為1000Hz，選用矩形窗進(jìn)行濾波，得到結(jié)果如下：
由于白噪聲遍布于整個(gè)頻譜，對(duì)于噪聲頻譜于音頻頻譜的重疊部分，我們無法通過FIR濾波器進(jìn)行濾除，依然會(huì)有小部分雜音存在。若噪聲為特定單一頻率的噪聲，我們可以較好地將其去除。對(duì)于該音頻添加5000Hz的特定頻率，通過設(shè)計(jì)帶阻濾波器，阻帶范圍為4500-5500Hz對(duì)其進(jìn)行濾波，如下圖所示：
5、窗函數(shù)對(duì)比
仍選用上例中的5000Hz頻率噪聲，同時(shí)增加噪聲幅度，如下圖所示：
選用帶阻濾波器，設(shè)置阻帶范圍4000-6000Hz，觀察各窗函數(shù)對(duì)其濾波的效果。(每行從左到右分別是：矩形窗，三角窗，海明窗，漢寧窗，布萊克曼窗，凱塞窗，下同)
該種情況下濾波效果的總體排序?yàn)椋簞P瑟窗>矩形窗>漢寧窗>海明窗=三角窗>布萊克曼窗。
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到了這里，關(guān)于數(shù)字信號(hào)處理音頻FIR去噪濾波器（基于MATLAB GUI的開發(fā)）的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！
