基于音頻信號的WSN節(jié)點(diǎn)間距測量設(shè)計(jì)

　　音頻信號的定義

　　音頻信號是（Audio）帶有語音、音樂和音效的有規(guī)律的聲波的頻率、幅度變化信息載體。

　　根據(jù)聲波的特征，可把音頻信息分類為規(guī)則音頻和不規(guī)則聲音。其中規(guī)則音頻又可以分為語音、音樂和音效。規(guī)則音頻是一種連續(xù)變化的模擬信號，可用一條連續(xù)的曲線來表示，稱為聲波。聲音的三個(gè)要素是音調(diào)、音強(qiáng)和音色。聲波或正弦波有三個(gè)重要參數(shù)：頻率 ω0、幅度A n 和相位ψn ，這也就決定了音頻信號的特征。

　　音頻信號特征

　　基頻與音調(diào)

　　頻率是指信號每秒鐘變化的次數(shù)。人對聲音頻率的感覺表現(xiàn)為音調(diào)的高低，在音樂中稱為音高。音調(diào)正是由頻率ω所決定的。音樂中音階的劃分是在頻率的對數(shù)坐標(biāo)（20&TImes;log）上取等分而得的：

　　音階 C D E F G A B 　　

　　簡譜符號 1 2 3 4 5 6 7 　　

　　頻率（Hz） 261 293 330 349 392 440 494 　　

　　頻率（對數(shù)） 48.3 49.3 50.3 50.8 51.8 52.8 53.8

　　諧波與音色

　　n&TImes;ωO 稱為ωO 的高次諧波分量，也稱為泛音。音色是由混入基音的泛音所決定的，高次諧波越豐富,音色就越有明亮感和穿透力。不同的諧波具有不同的幅值A(chǔ)n 和相位偏移ψn ，由此產(chǎn)生各種音色效果。

　　幅度與音強(qiáng)

　　人耳對于聲音細(xì)節(jié)的分辨只有在強(qiáng)度適中時(shí)才最靈敏。人的聽覺響應(yīng)與強(qiáng)度成對數(shù)關(guān)系。一般的人只能察覺出3 分貝的音強(qiáng)變化，再細(xì)分則沒有太多意義。我們常用音量來描述音強(qiáng)，以分貝（dB=20log）為單位。在處理音頻信號時(shí)，絕對強(qiáng)度可以放大，但其相對強(qiáng)度更有意義，一般用動態(tài)范圍定義： 動態(tài)范圍=20&TImes;log（信號的最大強(qiáng)度 / 信號的最小強(qiáng)度）（dB）

　　音寬與頻帶

　　頻帶寬度或稱為帶寬，它是描述組成復(fù)合信號的頻率范圍。