谢雨迅
发表于 2006-10-14 00:49:00
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音响中的声信号指示
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; t1 F" T5 q' Y 本文讨论的声信号主要是指语言和音乐信号，它们是一种瞬时变化的随机信号，是一种波形很复杂的信号。根据傅里叶分析，任何复杂信号都可以用一系列的简谐信号来表示（这也是现代频谱分析技术的基础），因此常用测量设备的指示装置都是针对简谐信号而设计的。描述简谐信号大小的物理量有：峰值、有效值和平均值。这些量都有非常明确的物理意义。* a# y* z9 s/ {; F( F2 y/ y2 Q5 O d2 ?
9 j; ]" ?- y4 J% T r+ v( w: T1 表示简谐信号的物理量' D# `+ d2 h& f/ W3 o- V2 ^
峰值（UP）表示某一时间间隔内信号的最大瞬时值；
0 O# d& ^- ?+ ]有效值（Urms）是指某一时间间隔内信号的瞬时值的平方平均值的平方根值，表示信号所具有的能量；
+ N6 I: y+ }1 q0 H平均值（Uavg）是指信号瞬时绝对值的平均值。
6 r1 A) ?- ]2 U" e( M对于简谐信号这三个量之间的关系是：) Z8 e7 D( D, i& _/ M+ Z
如果设UP = 1，则Urms = 0.707，Uavg= 0.637。如果用分贝来表示，以UP为参考，则有效值比峰值下降3dB，平均值比峰值下降3.9dB，比有效值下降0.9dB。如图1所示。 T$ K; L5 i% p4 _5 s) e! k+ N
这三种物理量中最常用的是有效值，例如，测量放大器的表头、万用表上的电压指示以及电度表等指示的都是信号的有效值。
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{8 `0 C7 @! V1 M. k2 复杂声信号的表示方法" G; q) ~6 n. ]2 S. \/ r! B. T
然而，用表示简谐信号的物理量来表征音频工程中的语言或音乐信号则不行，因为语言或音乐信号的波形很复杂。通常情况下，我们并不一定要知道语言或音乐信号的能量大小，却更关心信号在传输过程中是否失真。取一段语言或音乐信号进行观察，会发现有很多能量很小但峰值很高的尖峰，这不同于简谐信号。为了表示此类信号波形的特征，引入了一个物理量——峰值因子，即信号的峰值与有效值之比。对于简谐信号，其峰值因子为1.4，而语言信号的峰值因子一般为3～5，音乐信号的峰值因子更高，可高达10以上。......
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