idea

關于系統

我們將一個空曠的房間類比于一個系統，如果我們在房間內放置一個聲源，聲音信號經過墻壁，天花板，地面，放置的種種物品的反射，最終會被我們人耳或者聲音采集設備收集。這個系統顯然對聲音具有一定的處理作用，并且這些放置物品以及房間本身結構以及材料的獨特性，決定了代表其特征的傳遞函數。

關于傳遞函數

在自動控制原理中我們獲悉，一個系統的傳遞函數可以通過實驗的方法獲得，一個系統的沖激響應即為其傳遞函數。

Y(s) = G(s)·L[δ(t)]

完美的沖激信號我們無法輕易獲得，事實上我們可以用一個尖銳的聲音信號代替之。在這里，我將收集拍手聲經過房間這個系統作用之后的信號，以此求出房間這個系統的傳遞函數。

關于卷積

時域信號的卷積等于頻域的相乘，這一點與傳遞函數的理解是一致的，即有：

Y[s] = G(s)·X(s)

值得一提的是，本次實驗中我采用了手機進行聲音信號的采集，手機采集到的聲音信息是雙通道的，我們在進行卷積之前，需要對聲音信號預先進行聲道合并和格式處理。

思路

用拍手聲模擬沖激響應之后，我們需要在另一相對安靜的環境下采集另一段音頻信號，同樣地在卷積運算之前需要對信號進行預處理。而后即可通過matlab進行編程實現卷積運算了。

代碼展示

讀取兩段音頻

clear; clc % 讀取兩段音頻 IR = audioread('Gs.wav'); voice = audioread('warm_song.wav'); mix = conv(voice,IR); % 作圖觀察沖激信號 plot(IR); audiowrite('conv_song.wav',mix,48000);

圖像如下：

可見在信號發生之初還是比較“銳利”的。

卷積之前的聲音

在命令行直接輸入即可

sound(voice,48000)

卷積之后的聲音

在命令行直接輸入即可

sound(mix,48000)

完整聲音文件及調試見：
鏈接：https://pan.baidu.com/s/10zaN58aUof37uqg5ERSfZQ
提取碼：g6j1

總結

以上是生活随笔為你收集整理的变声原理：卷积和传递函数的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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