MATLAB的带噪声语音信号处理+滤波器设计(9)
分别讨论了IIR和FIR数字滤波器的设计方法，这两种滤波器各有什么优缺点，在实际中如何选择它们，这里进行一个见的比较。
① 对于幅频特性来说，IIR滤波器可以用较少的阶数获得相同的技术指标，这样所需要的存储单元少，运算次数少，较为经济。
② FIR滤波器可以严格的线性相位，而IIR滤波器则做不到这一点，IIR滤波器的频率选择性越好，则相位的非线性越严重。IIR滤波器加全通网络补偿才能得到线性相位，这样要大大增加滤波器的阶数和复杂性。
③ FIR滤波器不存在内部的反馈，因而系统稳定。FIR滤波器的有限精度误差也较小。IIR滤波器的反馈有时会造成系统的不稳定，为减少运算误差，IIR滤波器对运算的精度要求也比较高。
④ FIR滤波器可以用快速傅里叶变换（FFT）算法减少运算量，IIR滤波器则不可能这样计算。
⑤ 从设计工作上看，IIR滤波器可以借助于原型模拟滤波器的设计方法和计算机程序，其设计工作的工作量不大，但主要用于设计频率特性分为常数的低通、高通、带通、带阻等类型的滤波器。FIR滤波器设计无法借助与原型模拟滤波器的设计方法。
⑥ 无论是FIR滤波器还是IIR滤波器设计均可以采用优化设计的方法，相对而言优化设计要灵活得多，可以设计出多通带滤波器等各种数字网络，适应性较广。
从以上简单的比较可以看出，IIR滤波器和FIR滤波器各有所长，所以应该根据实际应用要求，从多方面考虑加以选择。
4. 进行滤波，比较滤波前后语音信号的波形及频谱
4.1. 用IIR滤波器和FIR滤波器滤波
用自己设计的各滤波器分别对加噪的语音信号进行滤波，在Matlab中，FIR滤波器利用函数fftfilt对信号进行滤波，IIR滤波器利用函数filter对信号进行滤波。
函数fftfilt用的是重叠相加法实现线性卷积的计算。调用：y=fftfilter(h,x,M)。其中，h是系统单位冲击响应向量；x是输入序列向量；y是系统的输出序列向量；M是有用户选择的输入序列的分段长度，缺省时，默认的输入向量的重长度M=512。
函数filter的调用格式：yn=filter(B,A,xn)，它是按照直线型结构实现对xn的滤波。其中xn是输入信号向量，yn输出信号向量。
本文中我们用双线性法设计了三个IIR滤波器对带噪声的语音信号进行滤波；同时也用窗函数法设计了三个FIR滤波器对带噪声的语音信号进行滤波 。故我们需要进行吹冰次滤波，然后比较得出哪种滤波器的效果最好。
经过加噪处理后，可在Matlab中用函数sound对声音进行回放。其调用格式：sound(y,Fs)，sound(y)和sound(y,Fs,bits)。可以察觉滤波前后的声音有明显的变化。比较后可得;低通效果较好，高通其次，带通最差。对原始语音信号具体程序及运行结果如附录（II） 比较滤波前后语音信号的波形及频谱。
4.2. 各个滤波器滤波得到的语音信号频谱图：
图4-1 双线性变换法低通滤波器
图4-2 双线性变换法带通滤波器
图4-3 双线性变换法高通滤波器
图4-4 窗函数变换法低通滤波器
图4-5 窗函数变换法带通滤波器
图4-6 窗函数变换法高通滤波器5. GUI界面
5.1. GUI简介
MATLAB 中的 GUI 程序为事件驱动的程序。事件包括按下按钮，鼠标单击等。GUI 中的每个控件与用户定义的语句相关。当在界面上执行某项操作时，则开始执行相关的语句。用户图形界面（GUI）是程序的图形化界面。一个好的GUI 能够使程序更加容易的使用。它提供用户一个常见的界面，还提供一些控件，例如，按钮，列表框，滑块，菜单等。用户图形界面应当是易理解且操作是可以预告的，所以当用户进行某一项操作，它知道如何去做。例如，当鼠标在一个按钮上发生了单击事件，用户图形界面初始化它的操作，并在按钮的标签上对这个操作进行描述。创建MATLAB 用户图形界面必须由三个基本元素: