音频信号特征概述
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音频信号的定义
音频信号是(Audio)带有语音、音乐和音效的有规律的声波的频率、幅度变化信息载体。
根据声波的特征,可把音频信息分类为规则音频和不规则声音。其中规则音频又可以分为语音、音乐和音效。规则音频是一种连续变化的模拟信号,可用一条连续的曲线来表示,称为声波。声音的三个要素是音调、音强和音色。声波或正弦波有三个重要参数:频率 ω0、幅度A n 和相位ψn ,这也就决定了音频信号的特征。
音频信号特征
基频与音调
频率是指信号每秒钟变化的次数。人对声音频率的感觉表现为音调的高低,在音乐中称为音高。音调正是由频率ω所决定的。音乐中音阶的划分是在频率的对数坐标(20&TImes;log)上取等分而得的:
音阶 C D E F G A B
简谱符号 1 2 3 4 5 6 7
频率(Hz) 261 293 330 349 392 440 494
频率(对数) 48.3 49.3 50.3 50.8 51.8 52.8 53.8
谐波与音色
n&TImes;ωO 称为ωO 的高次谐波分量,也称为泛音。音色是由混入基音的泛音所决定的,高次谐波越丰富,音色就越有明亮感和穿透力。不同的谐波具有不同的幅值An 和相位偏移ψn ,由此产生各种音色效果。
幅度与音强
人耳对于声音细节的分辨只有在强度适中时才最灵敏。人的听觉响应与强度成对数关系。一般的人只能察觉出3 分贝的音强变化,再细分则没有太多意义。我们常用音量来描述音强,以分贝(dB=20log)为单位。在处理音频信号时,绝对强度可以放大,但其相对强度更有意义,一般用动态范围定义: 动态范围=20&TImes;log(信号的最大强度 / 信号的最小强度)(dB)
音宽与频带
频带宽度或称为带宽,它是描述组成复合信号的频率范围。