利用MATLAB分析红米note4的音频采集卡性质

首先小科普：wav信号是一种无损音频信号，但是作为一种数字格式信号，无损是不可能的。wav所谓的无损只是说，对声音信号进行采集后无损编码（mp3是一种典型的有损压缩格式）。而一个wav信号的参数主要有：采样率，比特率，声道数，还有采样位数（精度）。例如，双声道，24位，44.1khz（很高的采样率了），8秒的wav文件，占用大小即为：

2*24*44.1k*8 bit。换算成kB即可。

使用MATLAB函数wavread，参数为wav路径，返回值即是一个一维数组，存储着wav包含的离散值。

为了验证红米note4和华为P9的采集卡音质，录制两段音频，windows直接可以看出，华为的比特率是1024kbps，红米的比特率是64kbps。

对于华为的1024kbps，我猜测是双声道，32khz采样率，16比特。

对于红米的采样率，我确定是16khz，4比特，单声道。而且这个采样率经过MATLAB函数sound试验，确实如此。因为一个离散信号要还原成连续的音频信号，需要知道你这段信号的采样率是多少才能还原，所以能用sound试验出来。

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换了一个函数audioread，由于wavread智能读取wav，所以我之前是将红米的MP3录音转为wav，结果转换的过程中出了差错，形成了不公正的评价。更改如下：

红米采样率远远高于华为，但是红米的通道数少，相当于只有一个ADC，而华为有四个ADC.各有所长吧。

**********************************************************分割线——信号与系统**********************************

人最高的听力范围为20khz，根据奈奎斯特定理，至少要40khz的采样率才能保证不失真。另外，采样过程中，设被采样信号最高带宽为fb，采样频率为fs，则位于fs/2之外的噪声会被混叠到fb之内，形成干扰。所以要滤掉fs/2之外的噪声。如果只有40khz，那么就需要一个砖墙般的滤波器，滤除20khz之后的信号：这是很难的。所以让fs高一点，专业的采样频率一般为44.1khz，这样需要滤除22.05khz之后的噪声，设计滤波器就可以从20khz开始滚降，对于数字滤波器，its easy。

**********************************************************MATLAB分析频谱***************************************

这里只介绍fft函数。fft是快速离散时间傅立叶变换，是一种算法。MATLAB自带的fft需要对2^N个点进行运算（这是算法决定的），所以如果你的离散信号只有900个 ，需要指明点数为1024，MATLAB会自动将不足点数补充为0.

注意：fft的结果是一组复数，其模值/N代表幅度，其角度代表相位。假如进行1024点fft，得到一个1024复数组。其模值，第一个代表0频，第513个代表fs/2的频率，第1-512个分别代表0-fs/2之间频率的幅值，第514-1024个值代表对称的负数频率幅值，由于负数频率不具有物理意义，所以中间频率的实际幅值要乘以2.

附图：一段口哨和其fft结果（均未归一化）