音頻信號(hào)的定義
音頻信號(hào)是(Audio)帶有語(yǔ)音、音樂(lè)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(lèi)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(yǔ)音、音樂(lè)和音效。規(guī)則音頻是一種連續(xù)變化的模擬信號(hào),可用一條連續(xù)的曲線(xiàn)來(lái)表示,稱(chēng)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(hào)的特征。
音頻信號(hào)特征
基頻與音調(diào)
頻率是指信號(hào)每秒鐘變化的次數(shù)。人對(duì)聲音頻率的感覺(jué)表現(xiàn)為音調(diào)的高低,在音樂(lè)中稱(chēng)為音高。音調(diào)正是由頻率ω所決定的。音樂(lè)中音階的劃分是在頻率的對(duì)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(jiǎn)譜符號(hào) 1 2 3 4 5 6 7
頻率(Hz) 261 293 330 349 392 440 494
頻率(對(duì)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(chēng)為ωO 的高次諧波分量,也稱(chēng)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(duì)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(tīng)覺(jué)響應(yīng)與強(qiáng)度成對(duì)數(shù)關(guān)系。一般的人只能察覺(jué)出3 分貝的音強(qiáng)變化,再細(xì)分則沒(méi)有太多意義。我們常用音量來(lái)描述音強(qiáng),以分貝(dB=20log)為單位。在處理音頻信號(hào)時(shí),絕對(duì)強(qiáng)度可以放大,但其相對(duì)強(qiáng)度更有意義,一般用動(dòng)態(tài)范圍定義: 動(dòng)態(tài)范圍=20&TImes;log(信號(hào)的最大強(qiáng)度 / 信號(hào)的最小強(qiáng)度)(dB)
音寬與頻帶
頻帶寬度或稱(chēng)為帶寬,它是描述組成復(fù)合信號(hào)的頻率范圍。