【多音音频测试信号】具有指定采样率和样本数的多音信号，生成多音信号的相位降低波峰因数研究（Matlab代码实现）

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本文目录如下：

目录

1 概述

2 运行结果

3 参考文献

4 Matlab代码实现

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1 概述

多音信号的相位降低波峰因数是指通过某种方法降低信号的波峰因数，使信号的峰值部分相对较小。这可以在某些音频应用中起到一定的效果，例如音频编辑、音频合成等。

下面是生成多音信号的相位降低波峰因数研究的步骤：

1. 生成多音信号：首先根据需要的采样率和样本数生成一个多音信号。可以根据前面提到的方法使用Python库如NumPy生成多个音频信号，并将它们叠加在一起得到多音信号。

2. 分析信号的波形：通过对生成的多音信号进行波形分析，可以观察到信号的波峰以及其他特征。这有助于了解信号的基本属性和特点。

3. 选择相位降低方法：根据研究的目标和信号的特点，选择适合的相位降低方法。不同的方法可以包括线性相位调节、滤波、相位平均等。

4. 实施相位降低：根据所选择的方法对多音信号进行相位降低操作。具体操作步骤会根据所选择的方法而有所不同。

5. 检验降低波峰因数效果：对降低相位后的多音信号进行波形分析，观察信号的波形变化以及峰值部分的变化。可以通过计算波峰因数（即峰值与均值之比）来评估相位降低的效果。

6. 评估和调整：根据实验结果，评估相位降低的效果，并进行必要的调整和优化。如果相位降低的效果不理想，可以尝试其他相位降低方法或参数的调整。

总之，多音信号的相位降低波峰因数研究可以通过生成多音信号、分析波形、选择相位降低方法、实施相位降低、检验效果和评估调整等步骤来完成。具体的方法和步骤可以根据研究目标和信号特点进行选择和调整。

多音信号可用于测试音频系统。参考文献提供了有关该主题的综述和广泛的参考书目。通过搜索键式多音，也可以在音频工程杂志中找到更新的参考资料。

该信号的策略是将许多正弦信号与许多零信号的FFT箱穿插在一起。信号通道提供测试系统频率响应的判断，空通道允许估计系统内产生的失真和噪声。此功能包括这些倍频程带宽中每个倍频程的频率数量，具有足够的FFT箱，可在信号香奈耳之间提供空通道。对于较低的八度，乐队交替用正弦波和空通道填充。

本文生成具有指定采样率和样本数的多音信号。生成多音信号的一个挑战是选择多音的相位以降低波峰因数（峰与均方根电平之比）。此代码采用一种非常简单的方法，即对各个音调使用随机相位。随机相位通常提供中等波峰因数，但不能保证这样做。通过生成多个具有随机相位的信号并选择具有最低波峰因数的信号来解决这一挑战。

可以将第 41 行中 for 循环的上限设置为方便的值，以获得合理的波峰因数。默认值 10 通常表示波峰因数小于 3.9，偶尔会更低。选择较高的值可以提供略低于 3.5 的波峰因数。

2 运行结果

 

 

部分代码：

% Calculate a multitone signal for use in testing audio devices.

fs = 48000; % sample rate
N  = 65536; % numeber of samples
df = fs/N;
f  = 0:df:(N-1)*df; % frequency array
dt = 1/fs;
T  = N*dt;
t  = 0:dt:(N-1)*dt;

NperOctave = 24; % Number of freqs per octave above lowF
f_hi  = 5000; % max freq in source excitation

signal = multitone(f_hi, NperOctave, N, fs);
X = fft(signal)*2/N;

disp(max(abs(signal)));

figure(201)
plot(t,signal);

figure(202)
stem(f,abs(X),'Marker','none');

figure(203)
stem(f,angle(X),'Marker','none');

% audiowrite('multitone.wav', signal,48000, 'BitsPerSample', 64);

3 参考文献

部分理论来源于网络，如有侵权请联系删除。

[1]谭裕桐,张雄.多音测试在广播中的应用[J].电声技术,2002(08):58-61.DOI:10.16311/j.audioe.2002.08.018.

[2]Eugene Czerwinski, Alexander Voishvillo, Sergei Alexandrov and Alexander Terekhov, Multitone Testing of Sound System Components'Some Results and Conclusions, Part 1: History and Theory, JAES (49)11, Nov. 2001

[3]Eugene Czerwinski, Alexander Voishvillo, Sergei Alexandrov and Alexander Terekhov, Multitone Testing of Sound System Components'Some Results and Conclusions: Part 2: Modeling and Application, JAES (49)12, Dec. 2001

4 Matlab代码实现