是否可以对时域信号应用频率滤波器?

信息处理 fft 过滤器 频域 mfcc 时域
2022-02-13 12:47:27

是否可以对时域信号进行频率滤波,而不将信号转换为频域..

我的问题是关于 MFCC 如何根据 wiki 和其他页面描述提取步骤。

在此处输入图像描述

这有必要吗?

2个回答

当您想对给定信号显式应用频域运算时,您需要获得 x[n] 的那些频域样本Xx[n]X[k]x[n]

但是,您也可以在时域样本上应用等效操作,这将隐含地实现对提出的频域操作。然而,为了实现这一点,您应该能够将频域运算转换为时域等效,通常通过应用傅里叶变换属性。x[n]X[k]

如果您找不到频域操作的这种(简单)时域等效项,那么,不,您不能将其应用于时域样本。

例如,如果您将 DTFT乘以 cotoff 频率的矩形窗口;那么你也可以在时域上执行它作为卷积:,但是如果您要对频率样本执行以下操作,那么很难找到一个简单的时域等效案例...X(ejω)ωcY(ejω)=W(ejω)X(ejω)y[n]=w[n]x[n]Y(ejω)=log(|X(ejω)|)

(请注意,我使用了理论上的 DTFT,来显示表达式,同时参考实际属于 DFT的频率样本,请记住查找时的循环问题准确的表达。)X(ejω)X[k]

对于框中包含的 mel 尺度操作,例如操作等,非线性程度可能不允许制定(简单)等效时域表达式,我不知道这样的表达式,但如果你可以找到一个,那为什么不呢。log

具有与三角频域滤波器完全相同的三角响应形状的时域 FIR 滤波器将需要无限长的脉冲响应。这(对于单个 MFCC 系数)会比 FFT 更慢并且需要更多的计算能力。即使是较短的 FIR 滤波器,例如 log(N)+1 个抽头,也可能比优化良好的 FFT 慢。

您可以使用更高阶的 IIR 带通滤波器,但对于您的目的,它可能与 MFCC 滤波器的频率响应足够接近,也可能不够接近。