Дополнительные настройки визуализации
xlabel, ylabel, title: эти функции используются для добавления подписей к осям и заголовков к графикам, что делает визуализацию более понятной.
xlim: функция применяется для ограничения диапазона отображаемых частот на графике амплитудного спектра, улучшая тем самым его читаемость.
Эта программа сначала считывает аудиоданные из файла, затем визуализирует волновую форму сигнала, и во второй части скрипта вычисляет и отображает амплитудный спектр сигнала, используя быстрое преобразование Фурье (FFT). Визуализация амплитудного спектра помогает анализировать частотные составляющие аудиосигнала. Графики представлены на рисунке 2.
Рисунок
2 – Графики, визуализирующий свойства
сформированного модельного аудиосигнала
ВЫВОД
В ходе выполнения данной лабораторной работы я ознакомился с основными принципами работы с аудиоконтентом в MATLAB, включая создание, обработку и анализ аудиосигналов. Были изучены методы цифровой обработки сигналов на примере генерации синусоидальных сигналов с заданными амплитудными и частотными характеристиками, а также методы визуализации данных аудиосигналов, что позволило получить представление об их структуре и спектральном составе.
Сначала я создал модельный аудиофайл, в котором синусоидальный сигнал изменял свою амплитуду от нуля до максимума в левом канале и одновременно уменьшался от максимума до нуля в правом. Это задание позволило мне практически применить знания о работе с массивами в MATLAB, операциях с векторами и матрицами, а также о записи аудиофайлов.
Далее, я осуществил считывание данных из сформированного аудиофайла и провел его анализ, включающий в себя визуализацию волновой формы и амплитудного спектра сигнала. Этот этап дал мне понимание процесса преобразования Фурье и его применения для анализа частотных характеристик звуковых сигналов. Визуализация волновой формы позволила увидеть амплитудные изменения сигнала во времени, а спектральный анализ выявил основные частотные компоненты сигнала.
В процессе работы над лабораторной я использовал такие инструменты MATLAB, как функции audioread, audiowrite, fft, а также функции для графического отображения результатов plot. Это позволило мне не только закрепить теоретические знания по обработке и анализу аудиосигналов, но и развить практические навыки программирования на языке MATLAB.
Список используемых источников
Разработка программы для анализа звуковых файлов пакете MATLAB. // URL: https://gigabaza.ru/doc/106583.html (дата обращения: 03.04.2024)
Дьяконов В. MATLAB 8.0 (R2012b): создание, обработка и фильтрация сигналов, Signal Processing Toolbox. // Компоненты и технологии, 2013. №11, с. 151-161.
Генерация сигналов в пакете Signal Processing. // URL: https://megapredmet.ru/1-71591.html (дата обращения: 03.04.2024)