发布时间 : 星期日 文章信号与系统 - Matlab部分习题更新完毕开始阅读77561644591b6bd97f192279168884868662b85b
卷积满足交换律、结合律与分配律。
三、M4-3
1、问题重述：
语音信号谱分析及男、女声音转换：
（1） 请朗读“我是许柳飞”，并录音成wav格式，画出其时域波形。 （2） 利用函数ctft1分析（1）中录制的语音信号的频谱，画出其幅度频谱。
（3） 若你是男生，请将你在（1）中录制的语音信号转换成女生声音；若你是女生，请将你
在（1）中录制的语音信号装换成男生声音。
2、问题分析
（1）掌握MATLAB的基本方法——声音的读取与播放及时域分析； （2）连续非周期信号的频谱，离散非周期信号的频谱； （3）时域抽样，频域抽样。
3、仿真程序与仿真结果 （1）仿真程序： time=4; Fs=44100;
[y,Fs]=audioread('st50_M4_3_1.wav'); p=audioplayer(y,fs); play(p);
t=(1:length(y))/Fs; plot(t,y,'s')
仿真结果：
播放音频：（要用兼容.wav格式播放器播放）
结果分析：
1．单位时间内时域图密集的区域，信号声音更加尖锐；
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2. 单位时间内时域图稀疏的区域，信号声音更加低沉；
（2）仿真程序：
%定义ctft1函数
function [X,f]=ctft1(x,Fs,N) X=fftshift(fft(x,N))/Fs; f=-Fs/2+(0:N-1)*Fs/N;
%st50_M4_3_2Untitled2.m %定义图表的横坐标和纵坐标 k=0:0.01:15; x=exp(-1*k);
[X,f]=ctft1(x,100,1024); figure(1); subplot(2,1,1); plot (f,abs(X)); title('abs(X)'); subplot(2,1,2); plot (f,angle(X)); title('angle(X)'); P=1./(1+j*f);
%画出幅度、相位、频谱图
[y,Fs]=audioread('st50_M4_3_1.wav'); p=audioplayer(y,Fs); play(p); N=length(x);
[X,f]=ctft1(y,100,6000); figure(1); subplot(3,1,1); plot (f,abs(X)); title('幅度'); subplot(3,1,2); plot (f,angle(X)); title('相位'); subplot(3,1,3); plot(f,X); title('频谱')
仿真结果：
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结果分析：
利用MATLAB可以分析声音信号在频域上的幅度变化、相位变化以及其频谱图。
（3）女声变男声： 仿真程序：
[y,Fs]=audioread('st50_M4_3_1.wav'); Fs=30000;
% change Fs, Fs is frequency.
% example Fs=20000; low frequency ,the sound of a guy % example Fs=40000; high frequency p=audioplayer(y,Fs); play(p);
仿真结果：
女声变男声
结果分析：
女声变男声，其实就是改变声音的频率。频率越低，声音更低沉，更像男声； 频率越高，声音更尖锐，更像女声。
4、自主学习内容
1. 自主学习了MATLAB的基本使用方法。
2. 研究学习正弦信号，了解其波形图以及表现在声音上的不同。 3. 改变正弦函数频率，改变声音信号的音调。
5、阅读文献
1.《MATLAB图像处理实例详解》 主编 杨丹 清华大学出版社 2. 《信号与系统》 主编 陈后金 高等教育出版社 3. 《信号与系统（第二版）》主编 奥本海姆（刘树棠译）
6、发现问题
男女的声音信号如何区分，与正弦信号的什么量有关？
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7、问题探究
由于男女声带的原因，女声相比于男声在相同时间内频率更高，高频成分更多。由此可以分辨出男声和女声。从声音形式上来说女声更加尖锐，男声更加低沉。
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