MATLAB音频信号加权滤波与频程分析工具箱

资 源 简 介

该MATLAB工具箱提供完整的音频信号处理解决方案，包括A/C计权滤波器设计、三分一倍频程频谱分析及辅助滤波功能。支持国际标准声学加权处理，实现精确的频域分析与滤波，适用于声学测量和音频处理研究。

详 情 说 明

音频信号加权滤波与频程分析工具箱

项目介绍

本项目实现了一套完整的音频信号处理工具箱，专门用于声学测量与分析。核心功能包括符合IEC 61672国际标准的A计权和C计权滤波器设计、三分一倍频程频谱分析以及其他辅助滤波功能。该系统能够对输入的音频信号进行精确的声学加权处理，并提供专业的频域分析和滤波效果评估，适用于声学工程、环境噪声监测、音频设备测试等领域。

功能特性

• 标准计权滤波：实现A计权和C计权两种国际标准滤波器，准确模拟人耳听觉特性
• 频程分析：提供三分一倍频程频谱分析功能，支持自定义中心频率范围和频带数量
• 滤波器设计：基于IIR滤波器设计技术，确保滤波精度和计算效率
• 多格式支持：支持.wav文件输入和数值数组格式的音频数据
• 可视化输出：生成频响特性曲线（幅度响应和相位响应）和频带能量分布表格
• 参数报告：自动生成滤波器技术参数报告，包括截止频率、Q值等关键指标

使用方法

基本调用格式

% 使用默认参数处理音频文件 [filtered_signal, analysis_results] = main(audio_input, fs);

% 指定滤波器类型 [filtered_signal, analysis_results] = main(audio_input, fs, 'FilterType', 'A-weighting');

% 自定义频程分析参数 [filtered_signal, analysis_results] = main(audio_input, fs, 'FrequencyRange', [20, 20000], 'Bands', 30);

输入参数说明

• audio_input: 音频信号数据（.wav文件路径或数值数组）
• fs: 采样频率（单位：Hz）
• FilterType: 滤波器类型选择（'A-weighting', 'C-weighting', 'custom'）
• FrequencyRange: 频程分析的中心频率范围（默认[20, 20000]Hz）
• Bands: 频带数量（默认根据频率范围自动计算）

输出结果

1. 滤波后信号: 经过加权处理的时域信号（数值数组或可保存为.wav文件）
2. 频响特性: 幅度响应和相位响应图形
3. 频程分析: 各频带能量分布表格
4. 参数报告: 滤波器技术参数详细信息

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 信号处理工具箱（Signal Processing Toolbox）
• 音频处理相关函数支持
• 推荐内存：4GB以上
• 支持的操作系统：Windows/Linux/macOS

文件说明

主程序文件整合了工具箱的核心处理流程，实现了音频数据的读取与验证、采样率参数检查、滤波器类型选择与设计、信号预处理与加权滤波处理、频程分析与频带划分计算、结果可视化图形生成以及分析报告的输出功能。该文件作为系统的主要入口点，协调各个功能模块的协同工作，确保整个处理流程的完整性和准确性。