10共 23 讲9 分钟含交互实验

电脑怎样从一条曲线里,找出它由哪些高低成分组成?

前四课把「只看那条曲线」能问的都问完了。可有些事它永远答不了——同时按下钢琴的三个键,麦克风只记下一条起伏的曲线,波形上完全看不出里面有三个音。这一课换个角度:不问它随时间怎么起伏,问它由哪些高低成分组成。 做法出乎意料地朴素:拿一支已知频率的波去和它逐点相乘,再求平均。 对上了平均值不为零,对不上正负抵消成零。把所有频率都试一遍,得到的那条曲线就是频谱。

第 10 课属于第 2 组「把录音变成可计算片段」,本组共 5 课

目标:把一个复杂声音拆成它的频率成分

第 02 课说过一句话:很多复杂声音都可以用一组高低、大小、起点各不相同的正弦波叠加出来。正弦波就是那种最简单的、光滑匀速上下的曲线,听起来像很干净的电子提示音;频率指它一秒重复多少次,决定听起来有多高。)

现在要做的是反过来:给你叠加好的结果,把它拆回去——说出里面有哪些频率、每个有多强。

两条正弦逐点相加,得到一条复杂波形

图 1:440 Hz 幅度 1.0 的一条,880 Hz 幅度 0.5 的一条,逐点相加得到下面那条。麦克风记下的只有下面那条——上面两条得靠算法找回来。

做这件事的方法叫傅里叶变换。它把声音从时间域(横轴是时间)换到频率域(横轴是频率)。

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