基于Matlab dsp工具箱 的实时音频采集及频谱显示

题外话

这几天在寻找可以使 Matlab 实时采样音频并处理的函数。刚开始找到的是 网上很多例子采用的 analoginput( ) ,但是目前在 64位 Windows上无法使用。其次是 audioRecorder( ) , 可以调用但缺点是每次调用都会开关一次麦克风,延迟十分严重, 无法实现要求的实时效果。 

在 Matlab 帮助文档里游荡一会儿之后,发现DSP工具箱里面有个函数 dsp.AudioRecorder( ) ,试了一下可以实时采样。创建对象之后麦克风会一直处于开启状态,后台线程也会持续将麦克风数据写入到缓冲区,我们只需要去缓冲区读取数据就行。

效果演示

代码

PS:对于 dsp.AudioRecorder 在新版Matlab中的变化情况,参考官方文档 。

function soundtest()
timeLength=0.1;            % 采样时长,单位秒
samples=timeLength*44100;  % 默认采样率44100,计算采样点数
H = dsp.AudioRecorder(...
    'NumChannels'   , 1 ,...               % 1 个通道
    'DeviceDataType', '16-bit integer',... % 16位采样
    'OutputNumOverrunSamples',true,...     % 启用溢出标志
    'SamplesPerFrame', samples);           % 采样点数
[audioIn,~] = step(H);                     % 第一次采样
figure('Name','实时频谱','MenuBar'...
    ,'none','ToolBar','none','NumberTitle','off');
xdata=(1:1:samples/2)/timeLength;          
axes1= subplot(1,2,1);
axes2= subplot(1,2,2);
pic= plot(axes1, 1:1:samples, audioIn);    % 初始化音频波形图
pic2= bar(axes2,xdata, xdata*0,'r');       % 初始化频谱图
set(axes1,'xlim', [0 samples], 'ylim', ...
    [-0.15 0.15],'XTick',[],'YTick',[] );
set(axes2,'xlim', [min(xdata) max(xdata)], 'ylim',[0 6] , ...
     'xscale','log','XTick',[1 10 100 1e3 1e4],'YTick',[] );
xlabel(axes2,'频率 (Hz)');
xlabel(axes1,'波形');
axes2.Position=[0.040 0.48 00.92 0.48]; % 左,下,宽度,高度
axes1.Position=[0.040 0.06 0.92 0.25];
drawnow;
 while 3>2
   [audioIn,Overrun] = step(H);        % 采样
   if Overrun > 0
      warning('  数据溢出 %d 位\n',Overrun);
   end
   ydata_fft=fft(audioIn);             % 傅里叶变换
   ydata_abs=abs(ydata_fft(1:samples/2));% 取绝对值
   set(pic, 'ydata',audioIn);          % 更新波形图数据
   set(pic2, 'ydata',log(ydata_abs));  % 更新频谱图数据
   drawnow;                            % 刷新
end
end

 

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