手机按键声分析设计报告论文.docx

手机按键声分析设计报告论文.docxXXX学院手机按键声分析设计报告专业XXXXXXXXXXXXX班级XXX级XX班学号XXXXXXX姓名XXX摘要 3绪论 41背景 4设计原理 51WAV文件读入与播放 6设计结果与分析 11总结 12参考文献 12本文主要实现了用Matlab软件对手机按键声的分析,学****了数字音频信号输入Matlab环境的方法。详细了解了FFT快速傅里叶算法,通过FFT快速傅里叶算法分析了每个按键声的幅频特性,从而根据每个按键声的频谱并查表得出该声音所对应的键号。同时学****了Matlab程序设计语言,编写了相应的程序。关键词Matlab数字音频信号FFT快速傅里叶算法幅频特性1•绪论1背景在计算机技术日新月异的今天,计算机已同人们的日常生活和工作越来越紧密的联系在一起。而在工程计算领域屮,计算机技术的应用正逐渐把科技人员从繁重的计算工作屮解放出来。在科学研究和工程应用的过程屮,往往需要进行大量的数学计算,传统的纸笔和计算机己不能满足海量的计算要求。Matlab的产生是与数学紧密联系在一起的,Matlab由主色和功能各异的工具箱组成,其基木数据结构是矩阵,它具有非常强大的计算功能,正是凭借其杰出的性能,血tshb现在已成为世界上应用最广泛的工程计算应用软件之一。Matlab在国外高校已成为大学生、硕士生、博士生必须掌握的基础程序设计语言。信息处理是科学研究和工程技术许多领域都需要进行的一个重要环节,Matlab将信号处理屮许多常用的算法编写成可调用的函数,汇聚构成了信号处理工具箱。它的信号处理工具箱包含了各种经典和现代的数字信号处理技术,是一个非常优秀的算法研究和辅助设计工具。而FFT快速傅里叶变换就是其屮一种算法。,在这次设计中,给出一段手机按键声音,用Matlab将声音转换为数字信号并分析,按照声音出现的先后顺序逐字分析,确定是那儿个按键被按下。,然后用FFT快速傅里叶变换对声音信号逐个进行频谱分析。频谱分析用傅立叶变换将波形x(t)变换为频谱X(f)从另一角度来了解信号特征。常见傅里叶变换有DFT和FFTODFT是FFT的基础,FFT是DFT的快速算法,在MATLAB中可以利用函数fft来计算序列的离散傅里叶变换DFToFFT是时域和频域转换的基本运算。1WAV文件读入与播放MATLAB可支持两种格式的输入输出NeST/SUN(后缀为au")和MicrosoftWAV文件,后缀为“.wav”o本文采用的是WAV声音文件。WAV文件的读入wavread用于读取Microsoft的扩展名为“.wav”的声音文件其调用格式如下y=wavread(f订e),其作用是从字符申file所指定的文件路径读取wave文件将读取的采样数据送到y中。若file中无".wav"扩展名则该命令自动将指定文件名后加上".WdV”扌展名。[y,fs,门bits]二wavread(file);其作用是返回采样率和每个采样的比特数。WAV文件的播放Wavplay利用Windows音频输出设备播放声音,其调用格式是wavplay(y,fs);以采样频率fs向Windows音频设备发送向量信号。标准的音频采样率有8000、11025、22050和44100HZ。wavplay(y);自动采样率为11025HZ。,可以通过Fourier变换得到频域信息Y。Y可按下NT N-1式计算^(/)=I y,cos(2^.Af)+ sin(2^.Af)lAr式屮,N为样本容量,/=0 /=0\t=\lFs为采样间隔o采样信号的频谱是一个连续的频谱,不可能计算出所有的点的值,故采用离N_\散Fourier变换DFT,即Y{k\f)= \tyk=0丄2,…,N—1式中,/=0\f=Fs!,因为有大量的指数(等价于三角函数)运算,故实际屮多采用快速Fourier变换(FFT)。其原理即是将重复的三角函数算计的屮间结果保存起来