基于MATLAB的模拟声音信号数字化处理与分析系统

资 源 简 介

该项目利用MATLAB演示模拟声音信号的数字化全过程，支持用户调整采样速率（8kHz-48kHz）、量化比特数（8-24bit）和声道设置，并支持PCM等多种编码方式对比分析，适合音频处理教学和实验应用。

详 情 说 明

基于MATLAB的模拟声音信号数字化处理与分析系统

项目介绍

本项目是一个基于MATLAB开发的模拟声音信号数字化处理与分析系统，旨在通过可视化方式完整演示模拟声音信号的数字化转换过程。系统集成了采样、量化和编码三大核心技术，支持多种参数配置，可直观展示不同数字化参数对音频质量的影响，适用于数字信号处理教学和音频处理研究。

功能特性

• 数字化转换演示：完整实现模拟信号到数字信号的转换流程
• 参数灵活配置：

- 采样频率：8kHz-48kHz可调（默认44.1kHz） - 量化位数：8bit-24bit可调（默认16bit） - 声道模式：支持单声道/立体声选择 - 编码方法：提供PCM、DPCM、ADPCM等多种编码对比

• 可视化分析：

- 原始模拟信号与数字化信号时域波形对比 - 频域频谱分析图 - 信噪比(SNR)定量计算

• 输出成果：

- 数字化音频信号数组 - 处理结果对比图表 - 参数配置报告 - 处理后音频文件(.mat格式)

使用方法

1. 准备输入音频：准备时长短于30秒的WAV格式音频文件
2. 参数设置：运行系统后，在图形界面中设置采样频率、量化位数、声道模式和编码方法
3. 执行处理：点击处理按钮，系统将自动完成数字化转换过程
4. 结果分析：查看生成的时域/频域对比图、信噪比计算结果和参数报告
5. 保存结果：可将处理后的数字信号保存为MAT文件供进一步分析

系统要求

• 软件环境：MATLAB R2018a或更高版本
• 必需工具箱：Signal Processing Toolbox, Audio Toolbox
• 硬件要求：至少4GB内存，支持音频文件读取的声卡设备

文件说明

主程序文件实现了系统的核心控制逻辑，主要包括用户交互界面构建、音频文件读取与预处理、采样频率控制、量化精度处理、数字编码算法执行、信号质量分析评估、可视化图表生成以及结果数据导出等功能模块的集成与协调运行。