Question

我想分析一个audiodata（.wav，pcm，32k作为采样率）并用轴Sxx（瓦特/赫兹不是db）和f（赫兹）创建它的psd。

所以我首先要读出audiodata：

[x,fs]=audioread('test.wav');

在此之后我遇到了一些问题，因为我真的不知道如何继续，而且Matlab总是告诉我psd功能在将来不会得到支持，而且我应该使用pwelch ..（也试图构建autocorr，然后使用傅里叶来到Sxx，但它并没有很好地工作）

那么有人能告诉我如何从矢量x到具有以瓦/赫兹为单位的psd值的矢量并在之后绘制它吗？

非常感谢各种帮助！：）

Update1 ：是的，我确实阅读了pwelch的文档，但我担心我的英语太糟糕了，无法理解它。所以，如果我使用psd文档：

nfft = 2^nextpow2(length(x));
Pxx = abs(fft(x,nfft)).^2/length(x)/fs;
Hpsd = dspdata.psd(Pxx(1:length(Pxx)/2),'fs',fs);  
plot(Hpsd)

我能够在db中获得具有正确频率峰值的情节。（我不知道dspdata.psd是如何工作的）

我试过了：

[Pyy,f]=pwelch(x,fs)
plot(Pyy)

这给了我一个非db-scale但是峰值频率错误

更新2 ：首先，非常感谢您的详细解答！目前我正在使用我的matlabskills以及我的英语语言，但所有具体的技术术语都给我带来了困难。在明确频率为1khz的wav数据上使用pwelch的例子时，该图显示了圆形峰值约为0.14，它是否仍然可以是一个特殊的x轴？

如果我这样试试：

[y,fs]=audioread('test.wav');
N=length(y);
bin_vals=0:N-1;
fax_Hz= bin_vals*fs/N;
N_2=ceil(N/2);
Y=fft(y);
pyy=Y.*conj(Y);
plot(fax_Hz(1:N_2),pyy(1:N_2))

结果似乎正确（这样正确吗？），但我仍然需要一些时间来搜索以W / Hz显示y轴的正确方法，因为我不知道音频信号是如何创建的。

更新3 ： http://s000.tinyupload.com/index.php?file_id=33803229773204653857 该wav文件的主频应为1khz，持续时间为3秒，采样频率为44100Hz。（如果我绘制从audioread收到的数据，振荡似乎是合理的）

带

[y,fs]=audioread('1khz.wav');
[pyy,f]=pwelch(y,fs);
plot(f,pyy)

我在x轴上得到0.14的峰值。

如果我使用

[y,fs]=audioread('1khz.wav');
[pyy,f]=pwelch(y,[],[],[],fs);
plot(f,pyy)

相反，峰值是1000.这是对的吗？我怎么能解释y轴上的差异缩放？（pwelch vs. abs的平方）我还想问一下是否可以在matlab中获得平坦的awd？（因为你只有有限的元素，我不知道到达那里）

再次感谢您的详细支持！

更新4 @ A.Donda 所以我有一个新问题，我认为可能需要更详细一些。所以我的计划基本上是做以下事情：

读取和Audiodata（[y，fs]）并生成具有特定SNR的白噪声（[n，fs]）
生成滤波器H，其形成与PSD（n）类似的PSD（y）
生成逆滤波器G = H ^（ - 1），它会恢复H的效果。

我的问题是，使用pwelch时，得到的pyy矢量长度小于y的矢量长度。由于我的滤波器由P = sqrt（pnn / pyy）决定，我不能将fft（y）* H乘以因此得不到任何结果。你对这个问题有什么帮助吗？或者有没有办法从PSD（韦尔奇估计）回到正常信号（如pwelch的反函数）？

Answer 1

在psd文档中的示例中，您自己计算psd估计值，然后将其放入dspdata.psd容器并绘制它。这里dspdata.psd数据的作用基本上是计算频率轴并将其提供给plot命令，仅此而已。你得到了一个谱密度估计图，但这是你自己使用fft计算的一个，这是你能得到的最简单和最差的psd估计，即所谓的周期图。

~~您对pwelch的使用几乎是正确的，您只是忘记在图中使用频率轴信息。~~

~~[Pyy,f]=pwelch(x,fs) plot(f,Pyy)~~

~~应该以正确的频率给你峰值。~~

您对pwelch的使用几乎是正确的，但您必须将采样频率作为第5个参数，然后在图中使用频率轴信息。

[Pyy,f]=pwelch(y,[],[],[],fs);
plot(f,Pyy)

应该以正确的频率给你峰值。

pwelch给出的是信号在Hz范围内的频谱密度。因此，正确的轴标签将是

xlabel('frequency (Hz)')
ylabel('psd (1/Hz)')

您提供的信号pwelch是一个没有物理尺寸的纯数字序列。通过指定采样率，时间轴获得物理单位s，因此得到的频率以Hz为单位，密度为1 / Hz。但是你的时间序列值仍然没有物理尺寸，因此密度与W之类的东西无关。你的音频信号是通过校准的A / D转换器获得的吗？如果是，您应该能够将数据与物理维度和单位联系起来，但这是一个非常重要的步骤。

就个人而言，我真的建议你提高自己的英语水平，因为使用软件，尤其是编程界面，如果没有正确理解文档是一种灾难。

Matlab - 用正确的缩放创建psd

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