请具体解释以下代码的功能:frame_overlap= dft_length/ 2; freq_val = (0:Fs/dft_length:Fs/2)'; half_lsb = (1/(2^nbits-1))^2/dft_length; freq= freq_val; thresh= half_lsb; crit_band_ends = [0;100;200;300;400;510;630;770;920;1080;1270;... 1480;1720;2000;2320;2700;3150;3700;4400;5300;6400;7700;... 9500;12000;15500;Inf]; imax = max(find(crit_band_ends < freq(end))); abs_thr = 10.^([38;31;22;18.5;15.5;13;11;9.5;8.75;7.25;4.75;2.75;... 1.5;0.5;0;0;0;0;2;7;12;15.5;18;24;29]./10); ABSOLUTE_THRESH = thresh.abs_thr(1:imax); OFFSET_RATIO_DB = 9+ (1:imax)'; num_bins = length(freq); LIN_TO_BARK = zeros(imax,num_bins); i = 1; for j = 1:num_bins while ~((freq(j) >= crit_band_ends(i)) & ... (freq(j) < crit_band_ends(i+1))), i = i+1; end LIN_TO_BARK(i,j) = 1; end spreading_fcn = zeros(imax); summ = 0.474:imax; spread = 10.^((15.81+7.5.summ-17.5.sqrt(1+summ.^2))./10); for i = 1:imax for j = 1:imax spreading_fcn(i,j) = spread(abs(j-i)+1); end end EX_PAT = spreading_fcn LIN_TO_BARK; DC_GAIN = spreading_fcn ones(imax,1); C = EX_PAT Sx; [num_bins num_frames] = size(Sx); k = 1/num_bins; SFM_dB = 10.log10((prod(Sx).^k)./(k.sum(Sx)+eps)+ eps); alpha = min(1,SFM_dB./-60); O_dB = OFFSET_RATIO_DB(:,ones(1,num_frames)).... alpha(ones(length(OFFSET_RATIO_DB),1),:) + 5.5; T = C./10.^(O_dB./10); T = T./DC_GAIN(:,ones(1,num_frames)); T = max( T, ABSOLUTE_THRESH(:, ones(1, num_frames))); M= LIN_TO_BARK' T;
时间: 2023-06-18 11:07:01 浏览: 204
这段代码的功能是对音频信号进行心理声学分析,以计算出不同频段的听觉门限和掩蔽阈值。具体步骤如下:
1. 根据采样率 Fs 和离散傅里叶变换(DFT)的长度 dft_length,计算出每个频率点的频率值 freq_val,并将频率范围分割成若干个听觉临界带(crit_band_ends)。
2. 根据量化比特数(nbits)计算出量化噪声的半个最小量化单位(half_lsb)。
3. 计算出每个听觉临界带的绝对阈值(abs_thr)和相对偏移量(OFFSET_RATIO_DB)。
4. 将频率值转换为巴克(Bark)刻度下的位置(LIN_TO_BARK)。
5. 计算出掩蔽阈值的传播函数(spreading_fcn)。
6. 对输入信号进行短时傅里叶变换(Sx),并计算出短时频谱的几何平均值(prod(Sx))和平均值(k.sum(Sx))。
7. 根据短时频谱的几何平均值和平均值计算出信号的声音场的度量指数(SFM_dB),并根据该指数计算出相对阈值的比例因子(alpha)。
8. 根据相对阈值的比例因子和偏移量计算出绝对阈值(O_dB)。
9. 根据传播函数、绝对阈值和直流增益计算出掩蔽阈值(T)。
10. 将掩蔽阈值限制在绝对阈值和最大可能值之间,并将结果转换为巴克刻度下的矩阵(M)。
最终得到的 M 矩阵可以用于音频压缩、信号增强等处理,以提高音频质量和减少噪音。
相关问题
请解释这段代码的功能frame_overlap= dft_length/ 2; freq_val = (0:Fs/dft_length:Fs/2)'; half_lsb = (1/(2^nbits-1))^2/dft_length; freq= freq_val; thresh= half_lsb; crit_band_ends = [0;100;200;300;400;510;630;770;920;1080;1270;... 1480;1720;2000;2320;2700;3150;3700;4400;5300;6400;7700;... 9500;12000;15500;Inf];
这段代码的功能是为了对音频信号进行频谱分析,并将分析结果用于声音质量的评估。具体来说,它实现了以下功能:
- `frame_overlap= dft_length/ 2;`:将帧的长度设为离散傅里叶变换(DFT)的长度的一半,这是常见的做法,可以提高频谱分析的精度。
- `freq_val = (0:Fs/dft_length:Fs/2)';`:计算频率轴上的采样点,其中`Fs`为采样率,`dft_length`为DFT的长度。这里采样了从0到Fs/2的频率范围。
- `half_lsb = (1/(2^nbits-1))^2/dft_length;`:计算了用于评估声音质量的量化噪声的阈值,其中`nbits`表示采样的比特数。这里假设采用了均匀量化,因此可以用等间隔的量化步长来估计量化噪声的大小。
- `freq= freq_val;`:将频率轴上的采样点保存到`freq`变量中。
- `thresh= half_lsb;`:将量化噪声的阈值保存到`thresh`变量中。
- `crit_band_ends = [0;100;200;300;400;510;630;770;920;1080;1270;... 1480;1720;2000;2320;2700;3150;3700;4400;5300;6400;7700;... 9500;12000;15500;Inf];`:计算了临界带的边界,用于将频率轴划分为不同的频带。临界带是指在听觉上,相邻的频带会对彼此产生交互作用,因此需要将频率轴划分为不同的临界带,以便更好地模拟人类听觉的特性。这里采用了常见的布克勒-费基(Bark)划分方法,将频率轴划分为24个临界带。
frame_overlap= dft_length/ 2; freq_val = (0:Fs/dft_length:Fs/2)'; half_lsb = (1/(2^nbits-1))^2/dft_length; freq= freq_val; thresh= half_lsb; crit_band_ends = [0;100;200;300;400;510;630;770;920;1080;1270;... 1480;1720;2000;2320;2700;3150;3700;4400;5300;6400;7700;... 9500;12000;15500;Inf];
这段代码看起来像是在进行音频信号处理,具体来说是进行频谱分析和量化。其中,frame_overlap表示帧与帧之间的重叠部分长度,dft_length表示离散傅里叶变换(DFT)的长度,freq_val表示频率轴上的取值,Fs表示采样率。half_lsb表示最小的量化步长,nbits表示量化的比特数。freq表示最终的频率轴取值,thresh表示阈值,crit_band_ends表示人耳听觉的临界带边界。具体来说,这段代码可能是在进行音频信号的压缩或者编码。
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