Аудиоанализ относится к извлечению информации и смысла из аудиосигналов для анализа, классификации , хранения, поиска, синтеза и т. д. Средства наблюдения и методы интерпретации различаются, поскольку аудиоанализ может относиться к человеческому уху и тому, как люди интерпретируют слышимый источник звука, или он может относиться к использованию технологии, такой как аудиоанализатор, для оценки других качеств источника звука, таких как амплитуда , искажение , частотная характеристика . После того, как информация аудиоисточника была обнаружена, выявленная информация может быть обработана для логической, эмоциональной, описательной или иной релевантной интерпретации пользователем.
Наиболее распространенная форма аудиоанализа основана на чувстве слуха . Тип сенсорного восприятия, который встречается у большей части фауны планеты, аудиоанализ является фундаментальным процессом многих живых существ. Звуки, издаваемые окружающей средой или другими живыми существами, обеспечивают входные данные для слухового механизма, для которого мозг слушателя может интерпретировать звук и как он должен реагировать. Примерами функций являются речь , реакция испуга , прослушивание музыки и многое другое.
Слух, как неотъемлемая способность людей, является основополагающей в общении по всему миру, а процесс придания смысла и ценности речи является сложной, но необходимой функцией человеческого организма. Изучение слуховой системы в значительной степени было сосредоточено на использовании математики и анализа синусоидальных колебаний и звуков. Преобразование Фурье стало важнейшей теоремой в понимании того, как человеческое ухо обрабатывает движущийся воздух и превращает его в слышимый диапазон частот, около 20–20 000 Гц. [1] Ухо способно воспринимать одну сложную волну и преобразовывать ее в различные диапазоны частот благодаря различиям в структурах слухового прохода, которые настроены на определенные диапазоны частот. [2] Первоначальный сенсорный вход затем анализируется далее в неврологической системе, где происходит восприятие звука.
Слуховая система также работает в тандеме с нервной системой, так что слушатель способен пространственно локализовать направление, откуда исходит источник звука. Это известно как эффект Хааса или прецедента и возможно из-за природы наличия двух ушей или слуховых рецепторов. Разница во времени, которое требуется звуку, чтобы достичь обоих ушей, предоставляет мозгу необходимую информацию для расчета пространственного положения источника. [3]
Аудиосигналы можно анализировать несколькими способами, в зависимости от того, какую информацию необходимо получить от сигнала.
Типы анализа сигналов включают в себя:
Аппаратные анализаторы были основным средством анализа сигнала с момента изобретения первого аудиоанализатора, произведенного Hewlett-Packard , HP200A . Аппаратные анализаторы обычно используются при проектировании, тестировании и производстве профессиональных и потребительских продуктов. По мере развития компьютерных технологий интегрированное программное обеспечение нашло свое применение в этих аппаратных системах, а позже появились инструменты аудиоанализа, которым не требовались никакие аппаратные компоненты, кроме компьютера, на котором работало программное обеспечение. Программные аудиоанализаторы регулярно используются на различных этапах производства музыки, таких как живое аудио, микширование и мастеринг. Эти продукты, как правило, используют алгоритмы быстрого преобразования Фурье (БПФ) и обработку для обеспечения визуального представления анализируемого сигнала. Типы отображения и информации включают частотный спектр, стереополе , объемное поле, спектрограмму и многое другое.
{{citation}}: CS1 maint: DOI inactive as of November 2024 (link){{cite book}}: |journal=проигнорировано ( помощь ){{cite book}}: |journal=проигнорировано ( помощь )