Создание и анализ звуковых сигналов в среде Matlab - Лабораторная работа

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ Высшего профессионального образования БЕЛГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ФАКУЛЬТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ПРИКЛАДНОЙ МАТЕМАТИКИ КАФЕДРА ИНФОРМАЦИОННО-ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ И ТЕХНОЛОГИЙ Отчет по лабораторной работе №1 по дисциплине: Передача изображения и звука по каналам Интернет Тема работы Создание и анализ звуковых сигналов в среде Matlab студентки очного отделения 4 курса 83001106 группы Евтушенко Марины Алексеевны БЕЛГОРОД, 2015 Цель работы: Сгенерировать и сохранить мелодию в виде звукового файла формата wav. Провести частотный анализ полученного сигнала. Результаты выполнения работы: Листинг программы: clc % Частоты нот первой октавы, Гц % Диезы % ДО 261,6 277 % РЕ 293,7 311 % МИ 329,6 % ФА 349,2 370 % СОЛЬ 392 415 % ЛЯ 440 460 % СИ 494 % частота дискретизации Fs - количество отсчетов в секунду % длительность сигнала (сек) - количество отсчетов делить на частоту % дискретизации % длительность сигнала (отсчеты) - количество секунд умножить на частоту % дискретизации Fs1=16000; % Fs1 - частота дискретизации Bits1=8; % Bits1 - разрядность кодирования звука t1=0.2; % t1 - длительность секунд n1=Fs1*t1; % n1 - длительность (отсчетов) koef1=2*pi/Fs1; % koef1 - коэффициент для получения сигнала частото1 1 Гц f_do=261.6; % f1 - частота сигнала ДО f_re=293.7; f_mi=329.6; f_fa=349.2; f_sol=392; f_la=440; f_si=494; x= [0: 1: n1]; y1=sin (f_do*koef1*x); y2=sin (f_re*koef1*x); y= [y1 y2]; y2=sin (f_mi*koef1*x); y= [y y2]; y2=sin (f_re*koef1*x); y= [y y2]; y2=sin (f_do*2*koef1*x); y= [y y2]; y2=sin (f_si*koef1*x); y= [y y2]; y2=sin (f_la*koef1*x); y= [y y2]; y2=sin (f_do*2*koef1*x); y= [y y2]; y2=sin (f_si*koef1*x); y= [y y2]; y2=sin (f_la*koef1*x); y= [y y2]; y2=sin (f_sol*koef1*x); y= [y y2]; y2=sin (f_mi*koef1*x); y= [y y2]; y2=sin (f_la*koef1*x); y= [y y2]; y2=sin (f_mi*koef1*x); y= [y y2]; y2=sin (f_sol*koef1*x); y= [y y2]; y2=sin (f_mi*koef1*x); y= [y y2]; y2=sin (f_do*2*koef1*x); y= [y y2]; y2=sin (f_re*koef1*x); y= [y y2]; y2=sin (f_mi*koef1*x); y= [y y2]; y2=sin (f_re*koef1*x); y= [y y2]; y2=sin (f_do*2*koef1*x); y= [y y2]; y2=sin (f_si*koef1*x); y= [y y2]; y2=sin (f_la*koef1*x); y= [y y2]; y2=sin (f_la*koef1*x); y= [y y2]; sound (y,Fs1); plot (y) % сохранить мелодию в wav файл wavwrite (y,Fs1,Bits1,D: \речь\01. wav); % сохранить мелодию в mp3 файл % mp3write (y,Fs1,Bits1,D: \речь\02. mp3); clc clear [S,Fd,] =wavread (D: \речь\01 разрядность 16. wav); Nt=length (S); figure (1),plot (S) xlabel (длительность сигнала); ylabel (амплитуда сигнала); Nf=1024; P1=zeros (1,Nf); for k=1: Nf Re1 (k) =0; Im1 (k) =0; for j=1: Nt Re1 (k) =Re1 (k) S (j) *cos (pi* (j-1) * (k-1) /Nf); Im1 (k) =Im1 (k) S (j) *sin (pi* (j-1) * (k-1) /Nf); end P1 (k) = (Re1 (k) ^2 Im1 (k) ^2) /Nt; end f1= [0.0001: Fd/ (2*Nf): Fd/2]; figure (2), plot (f1,P1) xlabel (частота сигнала); ylabel (энергия сигнала); Рисунок 1 - График зависимости объема wav-файлов от разрядности кодирования сигнала Рисунок 2 - График зависимости объема wav-файлов от битрейта Рисунок 3 - Спектр wav - файла разрядностью 8 Рисунок 3. а - Увеличенный спектр wav - файла разрядностью 8 Рисунок 4 - Спектр wav - файла разрядностью 16 Рисунок 4. а - Увеличенный спектр wav - файла разрядностью 16 Рисунок 5 - Спектр wav - файла разрядностью 24 Рисунок 5. а - Увеличенный спектр wav - файла разрядностью 24 Рисунок 6 - Спектр первой ноты ДО, записанного wav-файла разрядностью 8 Рисунок 7 - Спектр первой ноты ДО, записанного wav-файла разрядностью 16 звуковой сигнал формат разрядность Рисунок 8 - Спектр ноты РЕ, записанного wav-файла разрядностью 8 Рисунок 9 - Спектр ноты РЕ, записанного wav-файла разрядностью 16 Рисунок 10 - Спектр ноты ДО-РЕ, записанного wav-файла разрядностью 8 Рисунок 11 - Спектр ноты ДО-РЕ, записанного wav-файла разрядностью 16 Вывод В данной лабораторной работе сгенерировали и сохранили мелодию в виде звукового файла формата wav.