数字信号处理大作业
班级1316029 学号13160299009 姓名 陈志豪
一． 要求
本次作业要求对一段音乐进行处理，该音乐包含了蜂鸣噪声，根据该段音乐，我们需处理以下问题：
1. 利用matlab软件对audio1211.wav音频信号进行数字信号采样，分别对采样后的信号进行时/频域分析，并提供仿真图和分析说明；
2. 设计合理的数字滤波器，滤去音频信号中的蜂鸣音，给出详细设计流程，并提供频域仿真图和分析说明；
3. 将数字滤波后的数字信号转换成wav格式音频文件
二．分析
(1）通过播放所给音乐文件，很明显能听出wav文件中包含蜂鸣噪音，所以我们应该先分析频谱。在matlab下可以用函数wavread/audioread读入语音信号进行采样，我们可以通过wavread得到声音数据变量x和采样频率fs、采样精度nbits，在读取声音信号之后，利用读出的采样频率作为参数，这段音频读出的采样精度为16，fs为44100hz，所以我们将此后采集时间、fft的参数设置为fs，也就是44100hz。最后我们通过plot函数绘制出了音频信号与时间的关系图pic1，使用fft函数进行fft处理。处理后的信号频谱pic2，如下所示
图1.音频信号与时间的关系图
从图1横坐标我们看到t在9-10s之间截止，与我们在音乐播放器中显示的时间一致。
图2.fft之后得到的频域分析结果
图3.噪声读取
图2为运用fft后得到的处理结果，可以从中读取到，在293.7hz、4671hz附近幅值突然增大，可以确定为噪声干扰。所以我们应该针对频率附近进行滤波。如果针对性进行滤波处理，应该使用低通滤波器进行处理，去除这部分的噪音。之后需要选定滤波器并进行程序设计，在4671hz附近进行滤波,去除蜂鸣杂音。
（2）我们需要对蜂鸣音进行除去，自然需要用到滤波器。所以第二步我们需要设计滤波器并给出详细流程。在第一问的频谱分析中，通过FFT我们已经知道噪音所在，所以我们需要针对这个问题设计参数。