【博主原创】

摘要：本文章的设计主要讲基于matlab的gui音频实时显示设计，此次设计的gui相当于一个简洁的音乐播放器，界面只有”录音“和”播放“两个控件，哈哈，够简洁吧。通过”录音“按钮可以实现声音从电脑的声卡录入，并且实时显示录入声音的时域图形和频域图形；待录音结束，通过”播放“按钮可以播放刚录入的声音，并且一边播放一遍实时显示时域和频域图形。本设计的编码在matlab2013a上亲测，可以实现。。。

一、首先matlab的gui界面设计

打开matlab—>在命令行执行guide—>出现gui编辑界面，选择一个默认的空白模板—>在界面上添加两个坐标轴axes1、axes2，再添加两个push_button,和两个text—>调整好位置，将两个按钮tag改名为录音和播放，将两个text改为时域波形和频域波形，这样简单的界面就做好了，想要美观一些，可以自己再编辑。

二、设计好gui界面保存后就会自动生成一个.fig的文件和一个.m的文件，两个文件不要丢失，下次可以通过运行.m文件来打开界面，实现功能。设计好的界面如下图所示

打开.m的文件，里面可以看到图形设计的主函数function varargout = yin(varargin)，打开函数function yin_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin)和输出函数function varargout = yin_OutputFcn(hObject, eventdata, handles)，至于这些函数里面是什么意思，可以参考园子里一位园友“技术蛀虫”的关于matlab的文章，讲的非常好。总之设计好界面后，生成的.m文件里会自动生成这些函数，此外还会生成你所加控件的回调函数callback，在相应的回调函数里加入代码后，点击界面上相应按钮时就会实现代码的功能。编写回调函数是非常重要的一步，这决定界面按钮能不能实现相应的功能。

三、回调函数的编写

这个gui的设计要编写的回调函数只有两个，分别为“录音”和“播放”两个按钮，不用实现功能的按钮就不用在.m文件中编写。编写控件的回调函数的方法有两种，一是直接打开.m文件在相应的回调函数名下编写或者修改。另一种是在制作gui界面的时候，在界面上相应的控件上右击，然后在“view callback”选项中编写并保存。下面开始编写两个控件的回调函数：

录音按钮的功能是：按下时，实时从声卡录入音频，并实时显示时域和频域的波形，先判断当前窗口句柄的isrecording的值，然后执行if语句，当isrecording值为0时，执行if下的语句，调用record（gcf,handles)函数，record函数我会另外写出来，运行的时候把它们放在同一个文件夹下就可以了。当isrecording为1时，表示当前窗口正在运行，表示在录音，这时按下这个按钮，就会执行else，将isrecording设置为0，从而停止录音。所以录音按钮第一次按下开始录音，第二次按下停止录音，都是通过设置isrecording的值实现。为了保证在界面刚打开的时候，为停止录音的状态，我们需要在打开函数function yin_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin)中添加setappdata(gcf,'isrecording',0)命令，即一开始设置isrecording为0；

% --- Executes on button press in pushbutton1.

function pushbutton1_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to pushbutton1 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)isrecording=getappdata(gcf,'isrecording');if ~isrecording setappdata(gcf,'isrecording',1); recorder(gcf,handles);else setappdata(gcf,'isrecording',0);end

附上record函数的代码：（record函数的作用是建立声卡对象，控制声卡实现录音，并对录音的数据进行实时的时域和频域显示）

function aa= recorder(cf,handles)%RECORDER Summary of this function goes here% Detailed explanation goes here% h=figure(soundrec);

h=cf;thehandles=handles;setappdata(h,'isrecording',1);

Ai=analoginput('winsound'); % 创建一个模拟信号输入对象% 添加通道addchannel(Ai,1);Ai.SampleRate=10000; % 采样频率Ai.SamplesPerTrigger=Inf; % 采样数

start(Ai); % 开启采样 warning off % 当采样数据不够时，取消警告 while isrunning(Ai) % 检查对象是否仍在运行 if getappdata(h,'isrecording') data=peekdata(Ai,Ai.SampleRate/2);% 获取对象中的最后Ai.SampleRate个采样数据 plot(thehandles.axes1,data) % 绘制最后Ai.SampleRate个采样数据的图形，因此表现出来就是实时的了 set(handles.axes1,'ylim',[-1 1],'xlim',[0 5000]);y1=fft(data,2048); %对信号做2048点FFT变换f=Ai.SampleRate*(0:1023)/2048;bar(handles.axes2,f,abs(y1(1:1024)),0.8,'g') %做原始语音信号的FFT频谱图 set(handles.axes2,'ylim',[0 10],'xlim',[100 250]);%设置handles.axes2的横纵坐标范围 drawnow; % 刷新图像 else stop(Ai); num=get(Ai,'SamplesAvailable'); aa=getdata(Ai,num); axes(thehandles.axes1); plot(thehandles.axes1,aa) % 绘制所有采样数据的图形

y1=fft(data,2048); %对信号做2048点FFT变换f=Ai.SampleRate*(0:1023)/2048;bar(handles.axes2,f,abs(y1(1:1024)),0.8,'g') %做原始语音信号的FFT频谱图 drawnow; % 刷新图像 setappdata(h,'sounds',aa); end end

end

播放按钮的功能是：按下时，播放已经录入的音频，并实时显示频谱，这就需要自己设计记录音频播放的位置，这样才能使在循环内每次音频的播放位置正确，记录位置通过计时来实现，记录的时间差time转换为以秒为单位得到s,再通过s*fs来得到采样了多少个点，从而得到采样点的位置，并且限制每次处理5000个采样点，在时域波形上刷新显示；而频域的计算则是每次取2048个采样点进行fft变换。

% --- Executes on button press in pushbutton2.

function pushbutton2_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to pushbutton2 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)global ad fs yp y ;y=getappdata(gcf,'sounds');fs=10000;ad=analogoutput('winsound');%建立以声卡作为输入输出对象addchannel(ad,1);set(ad,'samplerate',fs);putdata(ad,y);handles.ad=ad;guidata(hObject, handles);%更新图形句柄start(ad);T=clock;pause(0.1);while isrunning(ad) T1=clock; time=T1-T;%计算时间差 s=3600*time(4)+60*time(5)+time(6); if(round(s*fs+5000)