数字信号处理
数字信号处理#
模数转换#
模拟信号到数字信号的转换（Analog to Digital Converter，ADC）称为模数转换。
奈奎斯特采样定理：要从抽样信号中无失真地恢复原信号，抽样频率应大于2倍信号最高频率。抽样频率小于2倍频谱最高频率时，信号的频谱有混叠。抽样频率大于2倍频谱最高频率时，信号的频谱无混叠。如果对语音模拟信号进行采样率为16000Hz的采样，得到的离散信号中包含的最大频率为8000Hz。
频谱泄露#
音频处理中，经常需要利用傅里叶变换将时域信号转换到频域，而一次快速傅里叶变换（FFT）只能处理有限长的时域信号，但语音信号通常是长的，所以需要将原始语音截断成一帧一帧长度的数据块。这个过程叫信号截断，也叫分帧。分完帧后再对每帧做FFT，得到对应的频域信号。FFT是离散傅里叶变换（DFT）的快速计算方式，而做DFT有一个先验条件：分帧得到的数据块必须是整数周期的信号，也即是每次截断得到的信号要求是周期主值序列。
但做分帧时，很难满足周期截断，因此就会导致频谱泄露。要解决非周期截断导致的频谱泄露是比较困难的，可以通过加窗尽可能减少频谱泄露带来的影响。窗类型可以分为汉宁窗、汉明窗、平顶窗等。虽然加窗能够减少频谱泄露，但加窗衰减了每帧信号的能量，特别是边界处的能量，这时加一个合成窗，且overlap-add，便可以补回能量。参见：频谱泄露和加窗。
频率分辨率#
频率分辨率是指将两个相邻谱峰分开的能力，在实际应用中是指分辨两个不同频率信号的最小间隔。
最后更新:
2022-04-25