matlab音频信号实时频谱分析

### 如何在MATLAB中实现音频信号的实时频谱分析

为了实现实时频谱分析，在MATLAB环境中通常采用`dsp.AudioFileReader`对象读取音频文件并利用`spectrogram`函数进行短时傅里叶变换(STFT)[^1]。下面具体介绍所需步骤以及涉及的关键组件。

#### 使用 `dsp.SpectrumAnalyzer`

对于希望观察到随时间变化的声音频率成分的应用场景而言，MATLAB提供了`spectrogram`用于计算STFT，并且有更简便的方式通过调用`dsp.SpectrumAnalyzer`来进行可视化展示。此工具能够自动更新显示正在播放声音片段对应的功率谱密度图(Power Spectral Density, PSD)或幅度谱(Amplitude Spectrum)，从而达到实时监测的效果。

% 创建 Audio File Reader 对象以获取输入数据流
audioIn = dsp.AudioFileReader('speech_dft.mp3',...
    'SamplesPerFrame',1024,...
    'OutputDataType','double');

% 初始化 Spectrum Analyzer 显示窗口
scope = dsp.SpectrumAnalyzer('SampleRate',fs,...

% 主循环：持续从 audioIn 获取新帧的数据并通过 scope 展示其频域特性
while ~isDone(audioIn)
    audio = audioIn();
    scope(audio);
end

上述代码段展示了如何设置一个简单的框架来连续捕获来自指定路径下音频文件中的样本集合作为输入源；接着创建了一个频谱分析仪实例用来图形化呈现这些采样的瞬态特征直至整个过程结束为止。