Определение частоты основного тона
t |
9.523 |
9.528 |
9.544 |
9.564 |
9.585 |
9.606 |
9.652 |
9.683 |
9.699 |
9.709 |
9.725 |
9.746 |
9.756 |
9.766 |
9.771 |
F(t) |
172.2 |
172.2 |
129.1 |
129.1 |
129.1 |
129.1 |
129.1 |
129.1 |
86.13 |
86.13 |
86.13 |
86.13 |
86.13 |
86.13 |
129.1 |
Fот ср = 117,659 Гц
D = 855 Гц²
Вывод: Можно сделать вывод, что на записи мужской голос, т.к. средняя частота основного тона 117,659 Гц.
Вторая гормоника:
t |
9.523 |
9.528 |
9.544 |
9.564 |
9.585 |
9.606 |
9.652 |
9.683 |
9.699 |
9.709 |
9.725 |
9.746 |
9.756 |
9.766 |
9.771 |
F(t) |
301.4 |
301.4 |
258.3 |
258.3 |
258.3 |
301.4 |
301.4 |
258.3 |
215.3 |
215.3 |
215.3 |
215.3 |
172.2 |
215.3 |
301.4 |
Симметричные искажения более заметны, т.к. вторая гормоника получается очень большой и оказывается в одном промежутке с основной. При сужении полосы частот заметность искажений уменьшается. Это объясняется тем, что ряд гормоник оказывается за пределами передаваемого диапозона частот.
5.3. Анализ спектра речевого сигнала.
Спектр речевого сигнала.
Фраза: «Звук – это распространяющиеся в упругих средах – газах, жидкостях и твёрдых телах – механические колебания, воспринимаемые органами слуха. Звук распространяется в виде переменного возмущения упругой среды, т.е. в виде звуковых волн. Пространство, в котором происходит распространение этих волн, - звуковое поле. Если источник возмущения известен, то пространство, в котором могут быть обнаружены звуковые колебания, создаваем`ые этим источником называется звуковым полем данного источника звука. Звуковые колебания в жидкой и газообразной средах – продольные, в твердых телах – поперечные и продольные. Направление распространения звуковой волны – звуковой луч.»
- формантные области
ΔF1ср = 380Гц
ΔF2ср = 390Гц
ΔF2ср = 575Гц
Применим FFT фильтр при частоте 1540.
Сонограмма речевого сигнала.
Частоты, в которых содержится до 50 % энергии речевого сигнала, лежат в диапазоне от 100 до 1500 Гц, что можно увидеть и на сонограмме (области с наибольшей энергетикой имеют более темный цвет). Наиболее информативными участками спектра является область высших частот, где находятся согласные и шипящие, однако эти участки обладают малой энергетикой.
Запишем звук при помощи другого микрофона, применим fft фильтр и сравним результаты.
Применим FFT фильтр при частоте 440
Сонограмма речевого сигнала.
Частоты, в которых содержится до 50 % энергии речевого сигнала, лежат в диапазоне от 100 до 700 Гц, отсюда можно сделать вывод что расхождения с теорией в первом опыте были связаны с неполадкой микрофона.
Сравним амплитудно частотные характеристики до и после фильтрации:
|
|
||
Тип сигнала |
Речевой |
Тип сигнала |
Речевой |
Максимальный уровень, дБ |
-4.86 |
Максимальный уровень, дБ |
-7.06 |
Минимальный уровень, дБ |
-39.96 |
Минимальный уровень, дБ |
-53.1 |
Средний уровень, дБ |
-17.3 |
Средний уровень, дБ |
-26.16 |
Динамический диапазон, дБ |
35.1 |
Динамический диапазон, дБ |
46.04 |
Пик-фактор, дБ |
12.44 |
Пик-фактор, дБ |
19.1 |