Анализ аудио

21.01.2011 Быстрое преобразование Фурье

В наше время ни для кого уже ни секрет в том, что анализ аудио сигнала ведется с помощью спектрограммы, которая позволяет получить визуализацию звука, т.е. фактически позволяет его видеть. На самом деле человеческий мозг работает абсолютно также - волоски в улитке нашего слухового аппарата являются таким же частотным фильтром, позволяющим видеть аудио сигналы нашему мозгу (см. Что и как мы слышим). Ну и собственно, из этого следует, что для мозга анализ аудио и видео информации практически ни чем не отличаются, но об этом поговорим позже...

С удовольствием представляю Вашему вниманию небольшую программку, наглядно демонстрирующую работу алгоритма Быстрого Преобразования Фурье (БПФ) для преобразования аудио сигнала (набора синусойд) в спектральную картинку:

Это уже отлаженный код БПФ, без зеркального отображения на дельфях позволяющий без потерь преобразовать аудио сигнал в спектрограмму и обратно в аудио (обратный БПФ). Саму программку можно скачать здесь. А программка собственно позволяет изменять частоту и амплитуду двух синусойд и отображает результаты прямого и обратного БПФ.

Сверху находится исходный сигнал - сумма двух синусойд, амплитудой и частотой которых можно управлять с помощью рулеток снизу. Далее отображается сама спектрограмма, отражающая частоту и амплитуду каждой из исходных синусойд. Далее показан результат обратного преобразования в сумму синусойд. В исходном алгоритме была заложена функция которая показывала разницу между входной и выходной синусойдой, которая и помогла вычислить некоторые эмпирические коэффициенты для преобразования амплитуды сигнала.
Также снизу есть переключатель "Растягивать", который влияет на отображение данных и "Фильтр" - собственно механизм позволяющий накладывать частотные фильтры на сигнал. При этом обратное преобразование уже не даст первоначального сигнала. Этот механизм визуально показывает для чего нужны перекрытия при сжатии аудио в формате mp3, но об этом стоит уже рассказать в отдельной статье.




Далее о реализации этого алгоритма...

Страница 1 - 1 из 2
Начало | Пред. | 1 2 | След. | Конец
Рейтинг:  3.1
Количество показов: 15323