东南大学机械工程学院测试技术课程设计
图（14）
1.3讨论：
1）通过设置不同的采样频率，画出时域波形和傅里叶变换后的频谱图，讨论在采样点数一定的情况下，如1024点，采样频率对信号时域复现、频域分析的影响；
通过观察时域响应图（1）（3）（5）（7）（9）（11）（13），发现各种信号混叠在一起，而且噪声污染严重，无法直观的进行信号的分析。经傅立叶变换，得到相应的频域响应图（2）（4）（6）（8）（10）（12）（14），通过观察图（2）（4）（6）（8）（四者的采样点数相同，均为1024，分别采用4000Hz，2000Hz，180Hz以及100Hz），可以发现，当采样频率为4000Hz时，可以清楚的辨认出100Hz，400Hz以及2000Hz三种频率的有效信号；当采样频率为2000Hz时，可以清楚的辨认出100Hz以及400Hz两种频率的有效信号；当采样频率为180Hz时，可以清楚的辨认出100Hz的有效信号；当采样频率为100Hz时，三种频率的有效信号无法获得清晰的辨认。
我们可以得出结论，在实际生产生活中，为了从某一信号中获取特定频率的有效信号进行分析时，我们采样的频率应满足关系：>2，如果不能满足该条件，将会因为发生强烈的混叠现象而无法辨认我们需求的频率下的有效信号。
2）采样频率、采样长度（采样点数）与频率分辨率的关系；
通过观察图（2）（10）（12）（三者采样频率相同，均为4000Hz，采样长度不同，分别为1024,2048,3072），可以发现三幅图的分辨率(2)<(10)<(12)，从而得出结论，采样频率相同时，采样点数越多，能量泄露少，频率分辨率越高。
通过观察图（2）（4）（6）（三者采样点数相同，均为1024，采样频率不同，分别为4000Hz，
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2000Hz，200Hz），可以发现三幅图的分辨率(2)<(4)<(6)，从而得出结论，采样点数相同时，采样频率越低，能量泄露少，频率分辨率越高。
3）通过设置不同幅值的信号与噪声，讨论噪声对信号时域分析和频域分析的影响； 通过观察图（2）（14）（二者采样频率相同，均为4000Hz，采样点数相同，均为1024，有效信号的幅值、相位均一一对应相等，噪声信号方差前者为0.8，后者为50），可以发现随着噪声信号幅值的增大，噪声使时域响应更加混乱；在频域观察，当噪声信号幅值增大时，主要频率的有效信号可以观察出，但噪声信号的影响明显增加，如果噪声信号进一步增加，会掩盖有效信号，使得信号无法清晰辨认。因此，在实际应用中，我们要设法提高信噪比，以减小噪声信号对有效信号的影响，避免给我们的分析带来麻烦。
2、设计题目二：基于计算机的声信号采集与分析
2.1 题目：
现代计算机具有对声音、视频进行采样的功能，把模拟信号转换为数字信号。通过计算机上的麦克风及声卡与AD，录制各人在不同环境噪声、不同发声状态下讲话“机械工程测试与控制技术”语句（不少于3次，最好是他人的声音），利用软件转换语音数据文件为ASCII码，然后利用1.1的软件进行频谱分析，画出时域、频域图形。
录音软件：蓝光影音Mp3录音机 MATLAB读取MP3文件： mp3readwrite,
http://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/13852-mp3read-and-mp3write?controller=file_infos&download=true 讨论：
1）该设置至少为多少的采样频率？采样长度多长为合适？
2）不同人员讲话声音的时域、频域有什么区别？根据你的分析，该怎样区分不同人员的讲话声音？
3）要使他人不易识别你的讲话声音，该怎么处理？
2.2 实验数据
1、核心程序部分：
fs=44100; %语音信号采样频率为44100
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x1=wavread('1.wav'); %读取语音信号的数据，赋给变量x1， sound(x1,44100); %播放语音信号
figure(1); plot(x1);
y1=fft(x1,1024); %对信号做1024点FFT变换
f=fs*(0:511)/1024; %将0到511，步长为1的序列的值与fs相乘并除以1024的值，赋值给f figure(2);
plot(f,abs(y1(1:112))); ?s是绝对值，plot是直角坐标下线性刻度曲线 title('原始语音信号频谱'); xlabel('Hz'); ylabel('幅值');
2、具体实验数据：
图（15）
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图（16）
图（17）
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图（18）
图（19）
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