基于MATLAB的音频频谱分析系统

资 源 简 介

本项目使用MATLAB读取WAV音频文件，执行快速傅里叶变换（FFT）分析频率成分并绘制频谱图，帮助用户直观解析音频信号的频率分布特征，适用于教学和音频处理研究。

详 情 说 明

基于MATLAB的音频频谱分析系统

项目介绍

本项目是一个基于MATLAB开发的音频频谱分析系统，专门用于对WAV格式音频文件进行精确的频谱分析。系统通过读取音频信号，运用快速傅里叶变换（FFT）技术处理信号，计算频率成分的幅度分布，并生成高质量的可视化频谱图，使用户能够直观观察和分析音频信号的频率特征。

功能特性

• 多格式支持：兼容标准WAV格式音频文件，支持8kHz-48kHz采样率和16bit/24bit位深度
• 智能声道处理：自动处理单声道或双声道音频，支持声道合并或选择性分析
• 精确频谱分析：采用FFT算法进行频率成分分析，计算幅度分布
• 可视化输出：生成高清频谱图，横轴为频率（Hz），纵轴为幅度（dB）
• 数据分析报告：提供关键频率成分统计，包括峰值频率、带宽等重要参数
• 数据导出功能：输出频谱分析数据矩阵，便于进一步分析和处理

使用方法

1. 准备音频文件：确保待分析的音频文件为WAV格式，符合系统支持的参数要求
2. 运行分析系统：启动MATLAB环境，执行主程序文件
3. 选择音频文件：根据提示选择或输入需要分析的WAV文件路径
4. 参数设置：根据需要调整分析参数（如FFT点数、窗函数类型等）
5. 查看结果：系统将自动生成频谱图和数据分析报告
6. 保存结果：可选择保存频谱图和分析数据供后续使用

系统要求

• 软件环境：MATLAB R2018a或更高版本
• 必要工具箱：Signal Processing Toolbox
• 硬件要求：至少4GB内存，推荐8GB以上用于处理大型音频文件
• 操作系统：Windows 7/10/11，macOS 10.14+ 或 Linux主流发行版

文件说明

主程序文件实现了系统的核心功能模块，包括音频文件的读取与验证、信号预处理操作、FFT变换计算、频谱数据生成与分析、可视化图形绘制以及结果报告的生成与输出。该文件整合了完整的频谱分析流程，能够自动处理不同类型的音频输入并产生相应的分析结果。