估计谐波响度

信息处理 声音的 频谱 音乐 声学
2022-02-06 23:13:25

我正在处理看起来像这样的数据:

sec Hz amp
0.0 2630 0.001
0.1 2340 0.1
0.2 2220 1.0
0.3 2200 0.7
0.4 2200 0.2
0.5 2200 0.01

sec Hz amp
1.0 463 0.001
1.1 534 0.1
1.2 440 0.4
1.3 440 0.7
1.4 440 0.2
1.5 440 0.01

该数据适用于两个单独的谐波。您可以看到频率随着音符的启动而略有漂移,并且幅度在每个谐波结束时逐渐消失。我没有展示所有的样本。

这是我正在做的以确定这些谐波的相对响度。

谐波 1 在频域中的最大幅度为 1.0。谐波 2 在频域中的最大幅度为 0.7。所以有幅度比相当于3.1 dB。

我现在考虑到响度取决于频率,并通过下表进行计算:

(freq,dbs)
(0, -50)
(20, -43)
(30, -33)
(40, -27)
(50, -23)
(60, -21)
(70, -19)
(80, -17)
(90, -16)
(100, -15)
(200, -8)
(300, -6)
(400, -6)
(600, -6)
(700, -7)
(800, -8)
(1500, -9)
(2000, -7)
(2200, -6)
(2500, -4)
(3000, -1.5)
(3700, 0)
(4000, -0.5)
(5000, -4)
(6000, -9)
(7000, -14)
(9000, -16)
(10000, -15)
(12000, -25)
(15000, -40)
(20000, -55)
(30000, -70)

谐波 1 的频率为 2200 Hz,在查找表中给出了 -5 dB 的值。谐波 2 的频率为 440 Hz,在查找表中给出的值为 -6 dB。所以这是1 dB的差异。

那么总差异为 3.1 dB + 1 dB = 4.1 dB。对?

所以 10 dB 的差异相当于响度加倍:

2^(dB/10)=increase in loudness, with 
2^(4.1/10) = 1.33

因此,一次谐波比二次谐波响亮约 33%。

在估计响度差异方面,我是否走在正确的轨道上?任何明显的错误。有什么明显的改进吗?

1个回答

如果你能说明你到底想要做什么,那将会有所帮助。由于谐波的不同衰减率和/或时间包络,“谐波的相对响度”通常是时间的函数。有多种方法可以将其浓缩为一个数字:初始振幅、峰值振幅、总能量、衰减 250 毫秒等。最合适的方法取决于您的具体目标。

查找表对我来说似乎有问题。我所知道的响度曲线(A-weighting、C-weighting、Fletcher Munson、Robinson Dadson、ISO 226)都不是那样的。-9dB at 1500 Hz 似乎完全是错误的。

响度曲线的形状是绝对电平的函数。因此,无论您选择什么曲线,它都只能在一个级别(或一小部分级别)上是正确的。为了真正做到这一点,您需要使用 Pascal 或 dBSPL 校准的测量值。