对整首歌的频谱和某个时间点的频谱之间的差异感到困惑

信息处理 傅里叶变换 频谱 时频 时域
2022-01-27 05:18:05

我在这个领域非常初学者 - 但发现它真的很有趣。但是,我对某个知识领域有些困惑。

如果我理解正确:在音频信号中的任何一点,例如当有人在吉他上弹奏 D 大调时,我可以通过查看当时的频谱来重现那个准确的声音,做傅里叶变换,并在时域中接收以傅立叶级数形式呈现的周期性信号。如果我播放那个信号,我会听到一首歌的那个时刻的声音,就像一个永无止境的音符。在这种情况下,频谱告诉我播放了哪些音高,并且频域会随时间点发生变化。

但是,如果在时域中看一首三分钟的歌曲,我不太明白傅立叶变换会告诉我什么。如果我有这个音频文件,并且我在时域中查看它,它会告诉我什么?(查看图片)如果我将其转换为频率。域,它会告诉我什么?

就我的逻辑而言,我无法仅通过时域中的幅度值来判断任何音乐特征。

(当我们对音频信号进行采样时,混乱仍在继续,我们得到的只是给定时间的幅度值。那里怎么会有音乐信息?)

音频文件示例

感谢您的回答。

1个回答

就我的逻辑而言,我无法仅通过时域中的幅度值来判断任何音乐特征。

那是错误的。随时间变化的幅度实际上您的声卡(我们称之为 PCM)播放歌曲的方式。所以,这你的歌。

您真正需要了解的是,您的模拟音频(即气压随时间的变化)正在以数字方式进行采样和存储,并且基于这些样本进行重建。

除此之外,您是绝对正确的,傅里叶变换和时域信号是同一信号的等效表示。

关于图形表示会告诉您什么问题:这完全不可能回答,因为这取决于您;)现在,有一些基本的事情需要注意:例如,如果您查看时域信号图,并且您在某个时间范围内看到高幅度,您可以假设在此期间它很响亮。傅里叶变换的绝对值也是如此:如果幅度谱对于某个频率范围来说很大,那么您可以假设可以听到该频率范围的响亮音调。