简介:快速傅里叶变换(FFT)是一种高效的算法,用于计算离散傅里叶变换,在音频信号处理中广泛应用于频谱分析、滤波及数据压缩等领域。
在Windows系统自带的ding.wav信号作为分析对象的情况下,在Matlab软件平台上进行操作。首先利用函数wavread对音频信号进行采样,并记录下采样频率fs与采样点数N,然后播放原始声音sound(y, fs)。
接下来是对该音频信号进行频谱分析:先画出其时域波形;之后使用快速傅里叶变换fft(y,N),其中N设为32768来生成信号的频谱图。通过这一过程加深对频谱特性的理解。
根据得到的频谱,反演原始信号的时间特性,并绘制新的时域波形。在该步骤中需要找到幅值最大的两个频率点,将这些最大频率除以fft变换中的点数再乘上采样频率fs就可以确定信号的主要频率成分。基于此信息可以合成出原音频信号的近似版本并播放出来。
然后对原始音频进行分段快速傅里叶分析(1024个数据点为一段),通过meshgrid函数实现多维网格化处理,进一步探究频谱特性。
在掌握了主要频线后尝试根据这些关键信息重新合成新的音频,并绘制出其时域波形。同时也要测试这种重建方式的听觉效果如何。
最后使用线性插值(linspace)和傅里叶逆变换(ifft)来分别构建音频信号,同样需要画出示意图并且试听这两种方法的效果差异。