MATLAB实验——相关与混响

实验目的与意义

1. 学习相关运算，了解互相关与卷积运算的异同点，学会计算信号的互相关和自相关。
2. 学习声波的回声与混响，了解其发生的原理，掌握用matlab对音频增加混响效果的方法。
3. 学习声波在室内传播的系统模型，学会对系统参数的测量与估计。

实验过程

1. 导入音频变量advice并截取单声道。

[advice, fs] = audioread('exp.wav');
advice = advice(:,1);

2. 对音频增加混响效果。

• 使用zeros函数生成一个1×fs大小的零矩阵echoed_pattern（可以看作一个离散形式的单位脉冲函数），并令其第一个元素为1。定义echoed_advice变量为advice和echoed_pattern的卷积结果。
• 当echoed_pattern只有原点处有单位脉冲时，advice与它的卷积结果等于advice本身（即直射声波），画出echoed_pattern的函数图和直射声波的时域图。
• 当在echoed_pattern上附加一个延迟0.1秒，幅值为0.7倍的延迟衰减分量时，advice与它的卷积结果等于混响声波，画出echoed_pattern的函数图和混响声波的时域图。

%直射声波
echoed_pattern = zeros(1,fs);
echoed_pattern(1) = 1;
echoed_advice = conv(advice, echoed_pattern);
sound(echoed_advice, fs);
figure('Name','直射声波');
subplot(211); stem((0:fs-1)/fs, echoed_pattern);
subplot(212); plot((1:length(echoed_advice))/fs, echoed_advice);%混响声波
echoed_pattern(0.1*fs+1) = 0.7;
echoed_advice = conv(advice, echoed_pattern);
sound(echoed_advice, fs);
figure('Name','混响声波');
subplot(211); stem((0:fs-1)/fs, echoed_pattern);
subplot(212); plot((1:length(echoed_advice))/fs, echoed_advice);

对比时域图可知，增加混响效果后的音频明显幅值更大。

3. 添加背景音乐

[bgm] = audioread('exp_BGM.wav');
advice = [echoed_advice, bgm(1:length(echoed_advice),1).*0.3];
sound(advice, fs);