音乐频谱显示

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1、文/张孝虎l、l前，每当看到家里的盲箱功放上的几~~J、灯，随着播放的音乐如波浪般跳跃，或者在电脑上打开阿〈干干静昕这个音乐播放软件时1看到那动感的频谱跟随音乐节奏优美的舞动着时1不禁思绪万干，要是自己禀天能亲手用普通的单片机DIY这么-个东京，那将是要么有成就感的事情1至少对我们电子爱好者来说，这是许多人曾经梦想过的.伴随盲箱里传来的美妙音乐!原本只能"0斤"的音乐，现在却还能"看，给人带来视觉上的炫酷享受.本立将带领你动手探究冥中的奥秘，你会发现她不再神秘，只要跟着我步步动引曲1你定可以成功做出来.让我们给音乐

2、赋予-个完美的视昕极限?你还在等什么?马上动手吧l、理论篇下面我们将讲解与制作有关的基础理论知识1我将力求使音乐频谱显示的原理通俗易懂。当然，1;拟E果实在等不及了，或者暂时;2时间弄明白也可以快速固且立本节，在制阵篇直接跟我动手开始做.(-)理论西酣瞌正在阅读本文的你可能会问!制作这么神奇的东西，她到底是什么原理，需要用到些什么理论吗?我能明白冥中的原理吗?叫你↓可什么是频谱?什么是频谱显示。我答说到"频谱"这个词!官好像是种良槽泌的东西，究竟什么是"频谱"。这便要从波形本身的来源说起.我们知道，一切声音都是由振

3、动产生的。声音之所以千变万化备不相同，是因为官们的振动备不相同.看看琵琶，吉他或者真他的弦提乐器，可以发现Z的每根琴弦的直径都是不样的.琴弦越细1音调也就越高.反之则越低.显陆粗的弦就不如细的弦振动粤快或者说是振动的频率高。产生音调高低的不同，就是由于振司的顿率不同.很显然频率越高，音高也就越高.频率的单位是赫蓝(简写为Hz)，赫蓝(1857-1894)，是德国物理学家!他发现7电磁波，为了纪念他!人们用白的名字来做:tJ烦率的单位.fi用胃的-赫蓝，就是-秒钟振动-次。那么440Hz昵，当然就是每秒振动44D次，

4、这个声音就是音乐中的标准A音，是乐器定音的$击佳.而钢茸中央C的频率则是261.63Hzo我们人的亘朵能够昕到的频率范围，是20Hz到20000阳。低于这个频率范围的声音叫次声波，而高于这个频率范围的声音叫做超声波.所以我们能听到的音乐的频率1即都在人耳可听到的这个范围主内!约从20HziU20KHzo比如，下面的表格中是我们常见的一些人声的基频范围男低音80-320Hz男中盲目387Hz男高音122-488Hz女低音145-580Hz女高音259-1034Hz根据傅宣时分析，任何声音可以分解为数个甚至无限个正弦波

5、!而芭刊J1主往卫包含有无数多的随波分量.而官们卫往往是时刻在变化着.所以-个声音的何成真实是很复杂的。将声音的频率含量绘制成曲线，就形成了频谱。对频i曹进行分析的仪器就是如谱分析仪，旱期频谱仪都是模拟分析的。频谱仪的原理就是将声音信号通过一系列不同中心频率的艘拟带通滤波器。每个带通滤波器相当于一个共振电路，真特性由中心频率(步逝的)、频带宽度及响应时间表示.在声音信号通过滤匪器后，经过平方检波器，并进行平均主后!在每个频率上测定所传输的功率，从而得到信号的频谱。然而!传1舶9频谱仪受到滤应器性能的制约，因为模拟电

6、路本身的特性所局限，滤波器的带宽和响应时间成反比，也就是说模拟滤波器的频率分辨力与时闽台解能力之间存在矛盾.因为频谱仪所测量的往往都是非稳态声，一般来说，都是使用苦干个ìæi&器来覆盖整个频率范围1并将信号同时并联地输入到这些油波器上去。或者使用中心频率能够从低到高连续变化的滤波器。随着科学技术的不断进步，现在我们所使用的基本不再是那些笨重而不准确的模拟仪器的频谱仪，取而代Z的是基于处理器的软件分析j击。官分析的数据来源真实是经过了ADC(模数转换器件)转换后得出的数字信号，所以频谱仪软件所测量的信号准确度，很大程

7、度取决于敬模转换电路的性能。比起模拟滤波器，数字滤波器应该要更加迅速和精确.2)伽可那什么是均衡器和音乐频晴显示?在我们欣赏音乐的过程中有什么样的作用。我答对于录音棚等专业级别的音乐制作来说，通常都需要对录制的盲频信号进行频谱分析果辅助盲频的加工制作。当然对于我们普通的爱好者来说，不需要那么精确的频谱分析，我们更多的是用来略显音乐节奏1美化环境，增添气氛.于是，大多数的音乐播放软件(如圄)，手机，mp3，高档的音箱设备等!都有了音乐频谱显示.U孚芋'新牟ox口…蜀中1*ei19Mhzldie士--!."..,,__

8、.jtl•叫"~n图干干静昕播放音乐时的频谱显示当高级组合音响在工作时，你可以看到冥中青个音时牛上有排、工十个高高低低的推式调组搜频平高低自左而右排列，显示种频率分布圄，或者是还有、二十个高高低低的光柱在不断地上下跳，时而中间起-个高峰，时而并排突起两、三个高峰，而且与音乐的高低和强度同步!高音越是强，高峰就偏右边，低音越是强，高峰就偏左边1这就是均衡器及翼