Semestralni prace z predmetu "Signaly a soustavy"

Zadani

• Soubor Sound.wav obsahuje 8-mi bitové vzorky audiosignálu, jenž je zpracováván obvodem na úpravu zvuku, jehož impulsová odezva je v souboru filtr.dat.
• Zobrazte vstupní a výstupní signál a jejich spektra.
• Určete energii vstupního a výstupního signálu.
• Z tvaru a průběhu vstupního, výstupního signálu a impulsové odezvy filtru (případně z jejich spekter) usudte na typ zvukové úpravy.

Prilohy

• attachment:2_P010-3.pdf
• attachment:filtr.dat

Reseni

Nejdrive provedeme inicializaci prostedi v Matlabu.

clc;
clear all;
close all;
format long;

Vstupni a vystupni signaly

Nacteme vstupni signal a zobrazime ho.

[i,fs,b] = wavread('Sound.wav');
N = length(i);
figure; stem((0:length(i)-1)/fs,i,'.');
title('Vstupni signal');
xlabel('t[s]');
ylabel('s(t)');
grid on;

attachment:in.png

Dale nacteme impulzovou odezvu filtru a zobrazime ji.

f = dlmread('filtr.dat', '\n');
figure; stem((0:length(f)-1)/fs,f);
title('Impulzova odezva filtru');
xlabel('t[s]');
ylabel('s(t)');
grid on;

attachment:imp.png

Dalsim krokem je aplikace impulzove odezvy filtru na vstupni signal. To provedeme pomoci konvoluce. Vystup opet zobrazime.

o = conv(i, f);
wavwrite(o, fs, b, 'vystup.wav');
figure; stem((0:length(o)-1)/fs,o,'.');
title('Vystupni signal');
xlabel('t[s]');
ylabel('s(t)');
grid on;

attachment:out.png

Spektra vstupniho a vystupniho signalu

Spektrum vstupniho signalu ziskame fourierovou transformaci. Uveden je obecny vztah, ale pro konkretni vypocet byla pouzita rychla fourierova transformace (samozrejme diskretni).

attachment:f-four.png

is = fftshift(fft(i));
figure; stem((-length(is)/2:length(is)/2-1)*fs/length(i),abs(is),'.');
title('Spektrum vstupniho sugnalu');
xlabel('f[Hz]');
ylabel('S(f)');

attachment:in-s.png

Obdobne i pro vystupni signal.

os = fftshift(fft(o));
figure; stem((-length(os)/2:length(os)/2-1)*fs/length(o),abs(os),'.');
title('Spektrum vystupniho signalu');
xlabel('f[Hz]');
ylabel('S(f)');

attachment:out-s.png

Energie signalu

Nakonec spocitame pozadove hodnoty energii pro vstupni a vystupni signal.

attachment:f-e.png

Ein = sumsqr(i)
Eout = sumsqr(o)

Ein = 5.643853576660156e+003
Eout = 1.793025481292911e+002

Zaver

Je videt, ze se jedna o horni propust.

Prilohy

• attachment:sempr2.m
• attachment:vystup.wav