MATLAB矩形窗法FIR带通滤波器音乐降噪系统

资 源 简 介

本项目基于MATLAB实现矩形窗法FIR带通滤波器设计，针对音乐信号进行噪声处理。通过精确设定通带频率范围，有效滤除噪声频段，保留音乐核心频率成分，显著提升音频质量与听感体验。

详 情 说 明

矩形窗法FIR带通滤波器音乐信号降噪系统

项目介绍

本项目实现了基于矩形窗法的FIR带通滤波器设计，专门应用于音乐信号降噪处理。系统通过精确设计滤波器频率响应，能够有效识别并滤除指定频段外的噪声成分，同时保留音乐信号的有效频率分量，显著提升音频质量。系统支持标准WAV格式音频文件处理，适用于音乐制作、音频修复等场景。

功能特性

• 精确频带控制：支持自定义通带频率范围（如300Hz-3400Hz），确保音乐主体频率成分完整保留
• 矩形窗法设计：采用矩形窗函数实现FIR滤波器，提供锐利的频率截止特性
• 双声道处理：完整支持立体声音频信号的双通道并行处理
• 可视化分析：生成滤波器幅频特性曲线，直观展示通带/阻带性能
• 性能评估：自动计算滤波前后信噪比变化，定量评估降噪效果

使用方法

1. 准备音频文件：确保输入音乐文件为WAV格式，采样率44.1kHz，双声道立体声
2. 设置滤波器参数：根据降噪需求配置通带频率范围和窗函数长度
3. 执行滤波处理：运行系统主程序，自动完成滤波计算和结果输出
4. 查看处理结果：获取滤波后的音频文件、频率响应曲线和信噪比报告

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 信号处理工具箱（Signal Processing Toolbox）
• 音频处理工具箱（Audio Toolbox）
• 至少4GB内存（推荐8GB以上用于处理长音频文件）

文件说明

主程序文件整合了完整的滤波器设计与音频处理流程，其核心功能包括：读取原始音频数据并解析其采样参数，根据用户设定的通带频率要求计算矩形窗FIR滤波器的系数，对双声道音乐信号分别进行实时滤波处理，生成滤波后的音频文件并保存为WAV格式，同时绘制滤波器的幅频响应特性图以直观展示滤波性能，最后通过计算滤波前后信号的能量变化来评估信噪比改善效果。