فریم بندی سیگنال صوت

میدانیم که سیگنال گفتار یک سیگنال ایستا نیست و مشخصات فرکانسی آن با زمان تغییر میکند. اما خیلی از ابزارهای در دسترس ما مانند تبدیل فوریه مناسب سیگنالهای ایستا میباشد.

زمانی که سیگنال گفتار را مورد بررسی قرار میدهیم آن را به قسمتهای کوتاه زمانی تقسیم میکنیم و هر قسمت را جداگانه آنالیز میکنیم, بدلیل اینکه سیگنال را بتوانیم ایستا در نظر بگیریم.

این عمل را فریم بندی یا windowing مینامیم به عنوان مثال سیگنال را از یک فیلتر عبور میدهیم که در بازه زمانی مورد نظر ما مقدارش 1 و در بقیه زمانها صفر است بنابراین سیگنال خروجی در بازه زمانی مطلوب ما همان مقدار قبلی خود را دارد و در بقیه نقاط صفر است:

windowing-yarcode.ir

اما این تغییر ناگهانی از 1 به صفر باعث ایجاد ناپیوستگی و در نتیجه اعوجاج شدید میگردد. برای کاهش این اعوجاج عموما از پنجره های دیگری همچون هنینگ Hanning و همینگ Hamming و … استفاده میگردد. پنجره همینگ پنجره ای است که در ابتدا و انتها مقادیر نزدیک به صفر داشته و این مقدار در مرکز پنجره به مرور به یک نزدیک میگردد. همچنین برای نتیجه گیری بهتر و از بین رفتن کمتر اطلاعات سیگنال صوت زمانیکه یک رشته سیگنال طولانی را مورد بررسی قرار میدهیم به صورت پی در پی سیگنال را پنجره گذاری میکنیم بطوریکه این پنجره ها مقداری با یکدیگر هم پوشانی(overlap) داشته باشند.

Hamming-yarcode.ir

در ادامه تاثیر نوع پنجره بر روی یک موج سینوسی را با پنجره گذاری همینگ و مستطیلی مشاهده میکنید.

Rectangular-yarcode.ir

FFT2-yarcode.ir

FFT Log-yarcode.ir

برای مطلعه راجع به سیگنالهای ایستا و غیر ایستا میتوانید به مطلبی با عنوان سیگنال های ایستا و غیر ایستا(Stationary and Non-Stationary Signals) در بخش پردازش سیگنال سایت یارکد مراجعه نمایید.

برای مطالعه بیشتر راجع به پنجره گذاری میتوانید به سایت ویکیپدیا یا یارکد مراجعه نمایید.

یکی فکر در “فریم بندی سیگنال صوت

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *