Analisis Espectral Usando Matlab

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Analisis de ondas sonoras a traves de Matlab

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Analisis Espectral Usando Matlab

  1. 1. Kenny Manrique Ing. Edison CoimbraUniversidad Privada de Santa Cruz de la Sierra
  2. 2. 0bjetivos Ingresar un archivo de sonido, tal como una señal de voz o una nota musical, en formato WAV (WAVE) al espacio de trabajo de MatLab; utilizando las instrucciones adecuadas. Usar MatLab para representar señales de voz en el dominio del tiempo (formas de onda), y en el dominio de la frecuencia (espectro). Obtener las componentes frecuenciales de las muestras.
  3. 3. Introducción: Archivos WAV Un archivo WAV o WAVE, es un formato digital de archivos de audio. Generalmente no presenta compresión de datos. Es capaz de trabajar con archivos mono y estéreo en diversas resoluciones y con distintas velocidades de muestreo. Una de las grandes ventajas que presenta este formato es que no posee pérdida de calidad, lo cual lo hace adecuado para uso profesional. Para tener calidad CD de audio se necesita que el sonido se grabe a 44100 Hz y a 16 bits. Este formato no es muy popular debido a que al evitarse la compresión de datos dentro del mismo para no perder calidad, hace que se genere un archivo demasiado extenso.
  4. 4. Creación del Archivo WAVMediante la grabadora de sonidos de Windows, se procederá a crear dos archivosde formato .wav para los siguientes casos:1. Nombre del estudiante (Kenny)2. Nota Musical (FA – Flauta)Ambos archivos creados tendrán las siguientes características:• Formato PCM• 16 Bits• Mono• 8 KHz
  5. 5. Archivos CreadosLos Archivos generados para este trabajo son los siguientes: Nombre Nota musical
  6. 6. Análisis Espectral de las MuestrasComo se menciono en los objetivos del trabajo, utilizaremos el software MatLab,mediante la introducción de comandos para obtener diversas propiedades de lasseñales creadas y así comparar las diferencias entre ambas.El Software MatLab nos permitirá:o Cargar el Archivo de Audio  X = wavread(‘ruta’)o Graficar en el dominio del tiempo  plot(X)o Hallar la transformada rápida de Fourier  Y = fft(x)o Hallar la potencia de la señal  A = Y.*conj(Y)o Graficar el espectro de Frecuencias  f(100,3000); plot( f, A(1,2901)) Al graficar el espectro de frecuencias (luego de calcular la fft), se debe determinar un rango de frecuencias, en este caso entre 100 y 3000 debido a que es el rango promedio de frecuencias en las cuales los ondas sonoras son perfectamente audibles
  7. 7. Análisis Espectral: NombreGrafica en el dominio del tiempoSe calcula a través de la función “plot” una vez cargado el archivo Kenny.wavoriginal, el cual lo presenta tal como es; en forma de una onda senoidal
  8. 8. Análisis Espectral: Nota MusicalGrafica en el dominio de la FrecuenciaSe hallando la transformada rápida de Fourier de la señal original para pasar deldomino del tiempo al dominio de la frecuencia; logrando así facilitar su análisis.
  9. 9. Análisis Espectral: NombreParámetros de la SeñalTiempo de Duración. – La señal dura 2,508 seg. en la cual, el punto de inicio delnombre en la onda sonora se da en 0,680 y se prolonga hasta 1,141seg. Por lo cuallo demás representa el ruido del ambiente.Ancho de Banda.- En base al inicio y al final de la onda sonora (solo analizando elnombre)Frecuencia a la mayor Potencia .- Valor al cual se alcanza la máxima PotenciaTodos estos valores fueron obtenidos en base a los gráficos generados por MatLab
  10. 10. Análisis Espectral: Nota MusicalGrafica en el dominio del tiempoSe calcula a través de la función “plot” una vez cargado el archivo Fa.wav original,el cual lo presenta tal como es; en forma de una onda senoidal
  11. 11. Análisis Espectral: Nota MusicalGrafica en el dominio de la FrecuenciaSe hallando la transformada rápida de Fourier de la señal original para pasar deldomino del tiempo al dominio de la frecuencia; logrando así facilitar su análisis.
  12. 12. Análisis Espectral: Nota MusicalParámetros de la SeñalTiempo de Duración. – La señal dura 2,508 seg. en la cual, el punto de inicio de lanota musical emitida en la onda sonora se da en 0,525 y se prolonga hasta 1,312 seg.Por lo cual lo demás representa el ruido del ambiente.Ancho de Banda.- En base al inicio y al final de la onda sonora (solo analizando lanota musical)Frecuencia a la mayor Potencia .- Valor al cual se alcanza la máxima PotenciaTodos estos valores fueron obtenidos en base a los gráficos generados por MatLab

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