audio - "Winamp style"频谱分析仪

Question

我有一个程序可以绘制信号的频谱分析(Amp/Freq)，这几乎是将 DFT 转换为极坐标。然而，这并不是 winamp(右上角)或任何其他音频软件绘制的那种图表。我不太确定这种图叫什么(如果它有一个不同的名称)，所以我不确定要寻找什么。

我对频率轴以 2 指数为基数持肯定态度，但幅度轴让我感到困惑。

任何指针？

Answer 1

其实是个有趣的问题。我知道你在说什么;频率轴肯定是对数的。但是幅度呢？回应另一张海报，幅度不能简单地以 dB 为单位，因为 dB 没有零的概念。这引入了量化误差、SNR 和动态范围的概念。

假设接收到的数字化(即离散时间和离散幅度)时域信号 x[n] 等于 s[n] + e[n]，其中 s[n] 是传输的离散时间信号(即连续幅度)，e[n] 是量化误差。假设 x[n] 用 b 位表示，并且为简单起见，取 [0,1) 中的值。那么 e[n] 的最大峰峰值幅度是一个量化级别，即 2^{-b}。

动态范围定义为，以分贝为单位，20 log10(最大峰峰值 |s[n]|)/(最大峰峰值 |e[n]|)= 20 log10 1/(2 ^{-b}) = 20b log10 2 = 6.02b dB。对于 16 位音频，动态范围为 96 dB。对于 8 位音频，动态范围为 48 dB。

那么Winamp如何绘制幅度呢？我的猜测:

假设最小幅度为 -6.02b dB，最大幅度为 0 dB。在视觉上，Winamp 会根据这些阈值绘制窗口。

使用另一个非线性映射，例如 log(1+X)。这个函数总是非负的，当 X 很大时，它近似于 log(X)。

有其他高手知道吗？让我知道你的想法。我也很感兴趣，具体是如何实现的。