FFT 噪声对谐波声音的音色分析有多大影响?

信息处理 fft
2022-02-15 05:24:49

泛音的音色(例如小提琴音符的稳定部分)由每个泛音(包括基音)的幅度定义。为了比较两种乐器的音色(例如,演奏 G 弦的两把小提琴),我可以比较这些振幅。如果仪器相似,我想谐波分布会有一点差异。现在,FFT 是这种分析的可靠工具吗?我应该考虑它引入的噪音,还是可以忽略不计?

2个回答

FFT 是一种有限长度变换。因此,确实需要考虑窗口引入的任何伪影(隐含的矩形,或可选的 Von Hann 等)。

存在一些争议,但您可能会考虑使用比 16 位更高的 ADC 位深度以高于 44.1 ksps 的速率进行采样来为您提供 FFT,并使用典型的双精度 FFT 库之一来减少任何数字噪声。(......以及你如何为小提琴配音可能比上述任何一种方式都产生更大的差异。)

hotpaw2 提到的窗口伪影可以被认为是一个更大问题的一部分:频谱中谐波和峰值之间的关系并不完全简单。由于峰值总是在一定程度上分散(“频谱泄漏”),因此估计谐波的幅度并非易事。

但是,如果“噪音”是指数字错误,我想说没有必要担心。人们一直在进行 FFT 和反 FFT 变换,而不会造成任何明显的声音伪影。从这个意义上说,也没有因为加窗而真正丢失信息;FFT 并不能完全满足您的需求,至少在没有任何重要的后期处理的情况下不会。

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