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[25662] 2016-10-30_科学音频处理（三）：如何使用Octave的高级数学技术处理音频文件

文档创建者：s7ckTeam
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最后更新：2025-01-19
2016-10-30_科学音频处理（三）：如何使用Octave的高级数学技术处理音频文件 0 6 % 0 7 % 1 2 % 3 7 % 4 9 % 7 4 % 7 6 % 科 学 音 频 处 理 （ 三 ） ： 如 何 使 用   O c t a v e   的 高 级 数 学 技 术 处 理 音 频 文 件 原 创   t h e A r c t i c O c e a n   L i n u x 中 国   2 0 1 6 - 1 0 - 3 0 本 文 导 航 - 调 制 - 调 幅 - 为 何 要 使 用 调 幅 技 术 ？ - 颤 音 效 果 - 在 真 实 音 频 文 件 中 的 颤 音 - 频 率 变 化 - 正 弦 频 率 调 制 的 影 响 我 们 的 数 字 音 频 处 理 技 术 第 三 部 分 涵 盖 了 信 号 调 制 内 容 ， 将 解 释 如 何 进 行 A m p l i t u d e   M o d u l a t i o n 调 幅 、 T r e m o l o   E f f e c t 颤 音 效 果 和 F r e q u e n c y   V a r i a t i o n 频 率 变 化 。 调 制 调 制 调 幅 调 幅 正 如 它 的 名 字 暗 示 的 那 样 ，   影 响 正 弦 信 号 的 振 幅 变 化 依 据 传 递 的 信 息 而 不 断 改 变 。 正 弦 波 因 为 承 载 着 大 量 的 信 息 被 称 作 c a r r i e r 载 波 。 这 种 调 制 技 术 被 用 于 许 多 的 商 业 广 播 和 市 民 信 息 传 输 波 段 （ A M ） 。 为 何 要 使 用 调 幅 技 术 ？ 为 何 要 使 用 调 幅 技 术 ？ 调 制 发 射 假 设 信 道 是 免 费 资 源 ， 有 天 线 就 可 以 发 射 和 接 收 信 号 。 这 要 求 有 效 的 电 磁 信 号 发 射 天 线 ， 它 的 大 小 和 要 被 发 射 的 信 号 的 波
长 应 该 是 同 一 数 量 级 。 很 多 信 号 ， 包 括 音 频 成 分 ， 通 常 在   1 0 0   赫 兹 或 更 低 。 对 于 这 些 信 号 ， 如 果 直 接 发 射 ， 我 们 就 需 要 建 立 长 达   3 0 0   公 里 的 天 线 。 如 果 通 过 信 号 调 制 将 信 息 加 载 到   1 0 0 M H z   的 高 频 载 波 中 ， 那 么 天 线 仅 仅 需 要   1   米 （ 横 向 长 度 ） 。 集 中 调 制 与 多 通 道 假 设 多 个 信 号 占 用 一 个 通 道 ， 调 制 可 以 将 不 同 的 信 号 不 同 频 域 位 置 ， 以 便 接 收 者 选 择 该 特 定 信 号 。 使 用 集 中 调 制 （ “ 复 用 ” ） 的 应 用 有 遥 感 探 测 数 据 、 立 体 声 调 频 收 音 机 和 长 途 电 话 等 。 克 服 设 备 限 制 的 调 制 信 号 处 理 设 备 ， 比 如 过 滤 器 、 放 大 器 ， 以 及 可 以 用 它 们 简 单 组 成 的 设 备 ， 它 们 的 性 能 依 赖 于 信 号 在 频 域 中 的 境 况 以 及 高 频 率 和 低 频 信 号 的 关 系 。 调 制 可 以 用 于 传 递 信 号 到 频 域 中 的 更 容 易 满 足 设 计 需 求 的 位 置 。 调 制 也 可 以 将 “ 宽 带 信 号 “ （ 高 频 和 低 频 的 比 例 很 大 的 信 号 ） 转 换 成 ” 窄 带 “ 信 号 。 音 频 特 效 许 多 音 频 特 效 由 于 引 人 注 目 和 处 理 信 号 的 便 捷 性 使 用 了 调 幅 技 术 。 我 们 可 以 说 出 很 多 ， 比 如 颤 音 、 合 唱 、 镶 边 等 等 。 这 种 实 用 性 就 是 我 们 关 注 它 的 原 因 。 颤 音 效 果 颤 音 效 果 颤 音 效 果 是 调 幅 最 简 单 的 应 用 ， 为 实 现 这 样 的 效 果 ， 我 们 会 用 周 期 信 号 改 变 （ 乘 ） 音 频 信 号 ， 使 用 正 弦 或 其 他 。 1 .   > >   t r e m o l o = ' t r e m o l o . o g g ' ; 2 .   > >   f s = 4 4 1 0 0 ; 3 .   > >   t = 0 : 1 / f s : 1 0 ; 4 .   > >   w o = 2 * p i * 4 4 0 * t ; 5 .   > >   w a = 2 * p i * 1 . 2 * t ; 6 .   > >   a u d i o w r i t e ( t r e m o l o ,   c o s ( w a ) . * c o s ( w o ) , f s ) ;
T r e m o l o 这 将 创 造 一 个 正 弦 形 状 的 信 号 ， 它 的 效 果 就 像 ‘ 颤 音 ’ 。 T r e m o l o   S h a p e 在 真 实 音 频 文 件 中 的 颤 音 在 真 实 音 频 文 件 中 的 颤 音 现 在 我 们 将 展 示 真 实 世 界 中 的 颤 音 效 果 。 首 先 ， 我 们 使 用 之 前 记 录 过 男 性 发 声   ‘ A ’   的 音 频 文 件 。 这 个 信 号 图 就 像 下 面 这 样 ： 1 .   > >   [ y , f s ] = a u d i o r e a d ( ' A . o g g ' ) ; > >   p l o t ( y ) ;
V o c a l 现 在 我 们 将 创 建 一 个 完 整 的 正 弦 信 号 ， 使 用 如 下 的 参 数 ： 增 幅   =   1 频 率 =   1 . 5 H z 相 位   =   0 注 意 ：   当 我 们 创 建 一 组 时 间 值 时 ， 默 认 情 况 下 ， 它 是 以 列 的 格 式 呈 现 ， 如 ,   1 x 2 2 0 5 0 0   的 值 。 为 了 乘 以 这 样 的 值 ， 必 须 将 其 变 成 行 的 形 式 （ 2 2 0 5 0 0 x 1 ） 。 这 就 是     命 令 的 作 用 。 2 .   > >   p l o t ( y ) ; 1 .   > >   t = 0 : 1 / f s : 4 . 9 9 9 9 9 9 9 9 ; 2 .   > >   t = t ( : ) ; 3 .   > >   w = 2 * p i * 1 . 5 * t ; 4 .   > >   q = c o s ( w ) ; 5 .   > >   p l o t ( q ) ; t = t ( : )
S i n u s o d i a l 我 们 将 创 建 第 二 份   o g g   音 频 格 式 的 文 件 ， 它 包 含 了 如 下 的 调 制 信 号 ： 1 .   > >   t r e m o l o = ' t r e m o l o . o g g ' ; 2 .   > >   a u d i o w r i t e ( t r e m o l o ,   q . * y , f s ) ;
T r e m o l o   S i g n a l 频 率 变 化 频 率 变 化 我 们 可 以 改 变 频 率 实 现 一 些 有 趣 的 音 效 ， 比 如 原 音 变 形 ， 电 影 音 效 ， 多 人 比 赛 。 正 弦 频 率 调 制 的 影 响 正 弦 频 率 调 制 的 影 响 这 是 正 弦 调 制 频 率 变 化 的 演 示 代 码 ， 根 据 方 程 ： 这 里 ： A c   =   增 幅 w o   =   基 频 k   =   标 量 除 数 1 .   Y = A c * C o s ( w o * C o s ( w o / k ) ) 1 .   > >   f m = ' f m . o g g ' ; 2 .   > >   f s = 4 4 1 0 0 ; 3 .   > >   t = 0 : 1 / f s : 1 0 ; 4 .   > >   w = 2 * p i * 4 4 2 * t ; 5 .   > >   a u d i o w r i t e ( f m ,   c o s ( c o s ( w / 1 5 0 0 ) . * w ) ,   f s ) ; 6 .   > >   [ y , f s ] = a u d i o r e a d ( ' f m . o g g ' ) ; 7 .   > >   f i g u r e   ( ) ;   p l o t   ( y ) ;
信 号 图 ： 你 可 以 使 用 几 乎 任 何 类 型 的 周 期 函 数 频 率 调 制 。 本 例 中 ， 我 们 仅 仅 用 了 一 个 正 弦 函 数 。 请 大 胆 的 改 变 函 数 频 率 ， 用 复 合 函 数 ， 甚 至 改 变 函 数 的 类 型 。 v i a :   h t t p s : / / w w w . h o w t o f o r g e . c o m / t u t o r i a l / u b u n t u - o c t a v e - a u d i o - p r o c e s s i n g - p a r t - 3 / 作 者 ： D a v i d   D u a r t e [ 1 ]   译 者 ： t h e A r c t i c O c e a n   校 对 ： w x y 本 文 由   L C T T [ 2 ]   原 创 编 译 ， L i n u x 中 国   荣 誉 推 出 推 荐 文 章 滑 动 查 看 更 多 输 入 文 章   I D   或 长 按 二 维 码 直 达 > >   f i g u r e   ( ) ;   p l o t   ( y ) ;
[ 1 ] :   h t t p s : / / w w w . h o w t o f o r g e . c o m / t u t o r i a l / u b u n t u - o c t a v e - a u d i o - p r o c e s s i n g - p a r t - 3 / [ 2 ] :   h t t p s : / / g i t h u b . c o m / L C T T / T r a n s l a t e P r o j e c t 阅 读 原 文
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