基于matlab編程的數(shù)字均衡器的設(shè)計

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1、目錄一、同類產(chǎn)品概況1二、設(shè)計原理與實現(xiàn)方法11.界面設(shè)計12.回調(diào)函數(shù)編程2三、本軟件的特點91.操作簡潔明了92.豐富的功能93.設(shè)置了坐標(biāo)軸調(diào)整功能10四、致謝10五、參考文獻10對于本課程的感受和建議1168一、同類產(chǎn)品概況均衡器是一種可以分別調(diào)節(jié)各種頻率成分電信號放大量的電子設(shè)備，通過對各種不同頻率的電信號的調(diào)節(jié)來補償揚聲器和聲場的缺陷，補償和修飾各種聲源及其它特殊作用，一般調(diào)音臺上的均衡器僅能對高頻、中頻、低頻三段頻率電信號分別進行調(diào)節(jié)。均衡器分為三類：圖示均衡器，參量均衡器和房間均衡器。

2、運用數(shù)字濾波器組成的均衡器稱為數(shù)字均衡器，數(shù)字均衡器即可作成圖示EQ，有可做成參量EQ，還可以做成兩者兼有的EQ，它不僅各項性能指標(biāo)優(yōu)異，操作方便，而且還可同時儲存多種用途的頻響均衡特性，供不同節(jié)目要求選用，可多至儲存99種頻響特性曲線。[1]千千靜聽的十段均衡器如圖1所示：圖1.千千靜聽的十段均衡器二、設(shè)計原理與實現(xiàn)方法本音頻信號均衡器通過使用Mathworks公司的MATLAB軟件中的GUIDE工具快速可視化的編輯界面，[2]信號的采集和輸入、音頻信號的頻譜分析以及濾波和均衡調(diào)節(jié)都是通過回調(diào)函數(shù)調(diào)

3、用MATLAB自帶函數(shù)來實現(xiàn)的，如：wavread函數(shù)、wavrecord函數(shù)、fft函數(shù)以及反fft變換函數(shù)ifft等。軟件界面具體如圖2所示：1.界面設(shè)計68圖2.數(shù)字均衡界面通過界面可以看出本軟件主要分為三塊區(qū)域，左上方為音頻信號輸入?yún)^(qū)，右上方為波形顯示區(qū)，軟件的下半部分則是信號處理區(qū)。在音頻信號輸入?yún)^(qū)能夠?qū)崿F(xiàn)3種音頻信號輸入方式，分別問音頻信號輸入、麥克風(fēng)輸入和信號發(fā)生器輸入。在軟件讀入音頻信號后可以點擊原聲播放顯示原音頻文件的時域波形，點擊頻域分析則能夠?qū)π盘栠M行頻域分析并畫出頻域波形。對于

4、聲音調(diào)節(jié)部分可以分為兩塊，左邊的是均衡器調(diào)節(jié)，右邊的是濾波器處理。均衡器采用8段均衡的方式調(diào)節(jié)音頻信號對應(yīng)頻段的幅值，通過選擇調(diào)節(jié)指數(shù)則能夠改變增益的上下限。點擊確認調(diào)整后就能在右邊的坐標(biāo)系內(nèi)分別作出時域和頻域圖形，點擊播放文件則能夠聽到調(diào)整后的音頻。濾波器需要選擇濾波器的類型，還要選擇濾波器的階數(shù)，點擊濾波后會在axes3上看到濾波器的形狀并對音頻信號進行濾波處理，點擊播放文件就能夠聽到濾波后的效果了。2.回調(diào)函數(shù)編程首先為了避免用戶誤操作，繼承前面頻譜分析儀的作法，采用一組set(handles.

5、xx,'enable','off');語句限制用戶的操作步驟，初始化后的界面如圖3所示：68圖3.初始化后的界面由于此次的操作比頻譜分析的操作更加復(fù)雜，為了避免犯還未讀取音頻信號便濾波之類的錯誤，需要設(shè)置一些指引的語句。同樣的也是通過set(handles.xx,'enable','on');語句來實現(xiàn)引導(dǎo)功能，比如在“原聲播放”按鍵的回調(diào)函數(shù)里寫入一組使“濾波”“播放文件”可操作的語句，這樣就能避免以上問題了。此次設(shè)計與以往相比的一個區(qū)別就是設(shè)置了從音頻文件讀取信號，主要實現(xiàn)方式是使用wavread

6、函數(shù)來實現(xiàn)的，具體實現(xiàn)語句如下：[filename,pathname]=uigetfile('*.wav','PleasechoseanWAVE-file');%打開一個標(biāo)題為'PleasechoseanWAVE-file的打開對話框并將文件名存入filename[handles.yhandles.Fsbits]=wavread(filename);%打開指定文件并提取相應(yīng)信息handles.y=handles.y(:,1);%由于是雙聲道的立體聲，只提取一個聲道的信號guidata(hObject,

7、handles);%儲存信息68打開打開對話框的界面如圖4所示：圖4.選擇麥克風(fēng)輸入時的界面讀取相應(yīng)的音頻文件后便可點擊“原聲播放”與“頻域分析”來觀察時域和頻域的波形了，其實現(xiàn)方式繼承了頻譜分析儀中的實現(xiàn)方式，在此不再贅述。對音頻信號進行時域和頻域分析的結(jié)果如圖5所示：68圖5.音頻信號進行時域頻域波形在圖中可以看出，本次設(shè)計通過增加滾動條來調(diào)節(jié)波形的顯示范圍，從而可以很好的觀察低頻區(qū)間的具體信息，解決了頻譜分析儀中遇到的低頻信號顯示不明顯的問題，其實現(xiàn)的語句如下：xmax=get(hObject,

8、'Value')*f;%f為正常顯示的最大頻率值，即Fs/2;ymin=0;ymax=max(handles.H)*1.2;axis(handles.axes2,[0xmaxyminymax]);%調(diào)整顯示范圍當(dāng)使用八段均衡設(shè)置調(diào)整音頻信號時，只需拖動需要調(diào)節(jié)的滾動條即可，當(dāng)按照需要調(diào)節(jié)好均衡器的各個位置后，點擊確認調(diào)整便能在axes1和axes2顯示調(diào)整后的時域頻域波形。由于本軟件有3中輸入方式，不同的輸入方式有不同的采樣頻率，不同的時間長度，所以首先