用matlab实现超声波发声

Question

我正在做我的班级项目，制作一种猫驱避剂。应用程序应该检测猫(OpenCV实现)并对猫发出尖叫。然而，我想让我的软件发出超声波的尖叫声，这样它就不会打扰周围的任何人。有人知道我是怎么用matlab做到这一点的吗？

Answer 1

为此，我在这个帖子中引用了@Gnovice所提供的答案：How do you generate dual tone frequencies in MATLAB?

他的解决方案概述了如何生成特定频率和持续时间的音调，以及如何在Matlab中播放和保存它们。

总而言之，要生成以1 1kHz采样并持续2秒的50 Hz音调的数据：

Fs = 1000;      % Samples per second
toneFreq = 50;  % Tone frequency, in Hertz
nSeconds = 2;   % Duration of the sound
y = sin(linspace(0, nSeconds*toneFreq*2*pi, round(nSeconds*Fs)));

要播放此声音：

sound(y, Fs);  % Play sound at sampling rate Fs

编辑:根据@Bjorn的新评论删除放大部分的行

Answer 2

Ryan的回答基本上是正确的，但还有更多的问题，我无法在评论中进行充分的解释。两个主要问题是：

1. 选择标准采样率。您需要这样做，以防止您的操作系统采样率转换和添加进一步失真到您的信号。这通常不是什么大问题，因为采样率转换器的质量非常高，但当在高电平下生成接近niquist frequency的声音时，这是important.
2. don't将您的信号乘以10。这将产生失真并产生各种问题。音频的标准范围是(-1,1)，这就是y中的值。超出这个范围可能会导致失真。在一些OSes (例如mac )上，如果主音量足够低，超出这个范围的输出不会失真，但为什么要玩这个游戏？同样，像问题#1一样，这对普通代码来说可能不是什么大问题，但由于你接近niquist，失真将产生不再是超声波作为副作用的声音。如果需要提高音量，请调高计算机系统或扬声器的音量。

以下是我的具体建议：

Fs = 44100;        % Samples per second. 48000 is also a good choice
toneFreq = 17000;  % Tone frequency, in Hertz. must be less than .5 * Fs.
nSeconds = 2;      % Duration of the sound
y = sin(linspace(0, nSeconds*toneFreq*2*pi, round(nSeconds*Fs)));

sound(y,Fs); % Play sound at sampling rate Fs

如果需要提高音量，请调高计算机系统或扬声器的音量。如果它一直向上，你不能在matlab中使它变得更响亮。您可以通过增加toneFreq但使其小于.5 * Fs来修改它。大多数计算机扬声器在22050的音量下不会输出太多，所以我选择了17000，从技术上讲，这不是超声波。

此外，用toneFreq=440测试代码(应该与钢琴上的"A“音高相同)或其他东西，这样你就可以知道它是工作的，你可以听到它有多大。