音訊訊號的表示?

時間 2021-05-14 18:23:06

1樓:秉雨

圖中橫軸為頻率,縱軸為聲壓級,每條實線表示上面各個點人們聽起來是一樣響的。我們可以發現,50Hz和1000Hz比,需要更大的聲壓才能聽到一樣響的聲音。表示響度的物理量為宋(Sone)和方(Phon),宋和方的關係類似於聲壓和聲壓級的關係。

2,音調

音調是人對聲調或者說音高的主觀感受。很多人直接把他等同於頻率,實際並非如此。音調的衡量單位為美(Mel),而非赫茲。

通常定義響度為40方的1000赫茲純音訊號的音調為1000美。主觀上調子高一倍為2000美,低一倍為500美,以此類推。

對於純音訊號,音調主要由頻率決定,也和其他因素相關。

音調與頻率的關係如圖:

在500Hz以下,音調和頻率基本成線性,但是對於中高頻則並非如此。

聲壓對於音調的影響如圖:

縱座標為音調偏移百分比,一般不會超過3%,可見影響並不大。

純音音調還和聲音的持續時間有關,對於ms量級甚至更短的聲音,人無法分辨其音調。對於10-50ms的聲音,人會覺得音調在不斷變大,超過50ms的聲音,音調才會趨於穩定。

對於複音,情況就更複雜了。一段複音的音調不能分解為各個純音的音調組合,而是表現為乙個主音調,這個主音調一般由複音中頻率最低的聲音,即基音決定。聲壓對於復音訊號音調的影響比純音還要小的多,基本可以忽略。

複音中有一種特殊情況,即該複音是由乙個基頻訊號與該訊號頻率整數倍的諧波訊號組成,這種複音表現單一音調,即其基頻決定的音調。比較詭異的是,如果去除這段復音訊號的基頻,只保留它的諧波訊號,該訊號的音調並不會改變,仍然保持其基頻的音調,這種現象叫做「基頻缺失效應」。根據這種效應逆向開發出了虛擬低音技術,以期於突破微型揚聲器的截止頻率,當然這是後話。

3,音色

音色是這三種中最複雜的。影響音色的要素非常多,頻譜中的大部分要素都會影響到音色,除此之外,聲音的瞬態狀況(如音頭和音尾),與音源的距離不同導致不同成分的衰減不同,都會影響音色。在這些因素裡,對音色影響最大也是最直觀的要素就是諧波的包絡,基本可以理解為頻譜的樣子。

兩段音調相同,響度相同的聲音,如果其頻譜看起來差距很大,基本就可以說兩者有著不同的音色。

2樓:一路向東

假設空氣中有乙個點。當有聲音時,這個點開始振動。在每乙個時刻,這個點振動的幅度(離開原來位置的距離)就是這一時刻的音訊取樣資料,也就是振幅。

因為運動是有方向的(遠離聲源或靠近聲源),所以振幅一般也用有符號數表示。以時間為橫軸,振幅為縱軸畫圖,就得到了你貼的波形圖。當然,你得到的音訊資料已經是經過量化或規一化後的,並非原始的振幅。

至於你說的三要素,響度就對應振幅(嚴格的說是振幅的絕對值),當然對人耳來說可能更多的是一段時間內的平均振幅;音調對應頻率,直觀的說就是那個點振動的快慢;音色比較複雜,簡單的說可以像@周宇航 的答案中說成是震動的複雜程度,或者說是時快時慢的混亂程度和時快時慢中所蘊含的規律。

3樓:周宇航

振得快慢是音調,不同複雜程度的震動是音色,振幅是響度。

只要表示好不同時間的震動,聲音三要素就都出來了,前提是要描述足夠精確,一秒鐘乙個取樣點是大大不夠的,現在音訊都是至少一秒鐘四萬四千一百個取樣點,取樣點多了,就能描述聲音了,但歸根結底,聲音就是震動

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