Расчет распределения энергий отрезков сигнала по частотному диапазону

Для выполнения задания необходимо выполнить расчет распределения энергий отрезков сигнала по частотному диапазону для двух вокализованных (ударного и безударного) звуков, четырех невокализованных (взрывного, щелевого, сонанта, аффриката) звуков (см. табл. 1.1 в разделе 1.1.3), а так же для участка молчания, т.е. паузы.

Расчет выполняется в базисе Фурье.

По результатам расчета привести осциллограммы выбранных отрезков сигнала и графики распределения энергий по частотному диапазону.

 

Пример

В данном УМК все приведенные в курсе лабораторных работ листинги программ выполнены в программной среде MATLAB.

Ниже приведен листинг программы, реализующей алгоритм расчета трансформант Фурье (1.1) и вычисление значений энергии отрезка сигнала (1.5).

 

[x_ish, Fs, bits]=wavread('имя_файла.wav'); % загрузка файла

% x_ish – вектор отсчетов исходного сигнала

% Fs - частота дискретизации

% bits - количество бит на один отсчет сигнала

Nf=1024; % количество точек Фурье (задается самостоятельно)

Nt=512; % длинна окна анализа (задается самостоятельно)

n1=50885; %нижняя граница отрезка анализа (задается самостоятельно)

n2=n1+Nt-1; % верхняя граница отрезка анализа

X1=x_ish(n1: n2); % отрезок сигнала, соответствующий звуку

P1=zeros(1, Nf); %задание нулевого вектора энергии отрезка

for k=1: Nf

Re1(k)=0;

Im1(k)=0;

for j=1: Nt

Re1(k)=Re1(k)+X1(j)*cos(pi*(j-1)*(k-1)/Nf); %вещественная часть

Im1(k)=Im1(k)+X1(j)*sin(pi*(j-1)*(k-1)/Nf); %мнимая часть

end

P1(k)=(Re1(k)^2+Im1(k)^2)/Nt; %вычисление энергии, сосредоточенной в отрезке

end

%----- отображение полученных результатов на графике

f=[0.0001: Fs/(2*Nf): Fs/2]; % формирование значений частот по оси абцисс

figure(1), plot (f, X1); % построение графика отрезка сигнала

figure(2), plot(f, P1); % построение графика распределения энергии

 

Результаты работы данной программы показаны на рис. 1.9 и 1.10.

 

Рис. 1.9. Спектрограмма отрезка сигнала, соответствующего звуку «А»

 

Рис. 1.10. Распределение энергии отрезка сигнала, соответствующего звуку «А»