Importancia de los armónicos superiores

Estoy analizando una señal de ruido y he identificado la frecuencia fundamental de un tono y sus armónicos más altos. Digamos, por ejemplo, dada la señal a continuación,ingrese la descripción de la imagen aquí

La frecuencia fundamental tiene un nivel de presión sonora (SPL) de 70,775 dB, y los armónicos superiores de 65,13, ​​55,772 y 56,473 dB. Ahora, el nivel de sonido general se puede estimar sumando estas fuentes incoherentes (ya que son de diferentes amplitudes) por

S PAG L t o t = 10 yo o gramo 10 ( ∑ i = 1 norte 10 S PAG L i / 10 )

Sin embargo, me gustaría parametrizar la importancia que tienen los armónicos más altos al influir en el nivel general de presión sonora percibido. Si bien la distorsión armónica total compara las proporciones de los armónicos superiores con la frecuencia fundamental, ¿existe un parámetro estándar que pueda usarse para describir la importancia de cada armónico superior? En este momento comparo la magnitud de cada armónico en comparación con el total S PAG L t o t .

Si no obtiene ninguna respuesta aquí en unos días, puede considerar el procesamiento de señales como una alternativa.
Probablemente pueda ayudarte con esto si no te importaría responder algunas preguntas básicas. ¿Qué significa SPL? ¿Por qué considera que la fundamental y sus armónicos son incoherentes? Si son realmente armónicos, es casi seguro que sean coherentes. ¿Qué significa "distorsión armónica total" (¿por qué está todo en mayúsculas?)?
@DanielSank, THD generalmente se refiere a armónicos indeseables que se introducen por no linealidades en un sistema de procesamiento de señales. Es una especificación publicada con frecuencia de amplificadores de audio y otros componentes del sistema de megafonía (PA).
¿ Sería Signal Processing un mejor hogar para esta pregunta?

Respuestas (1)

Por interesante que sea, su pregunta probablemente sea demasiado amplia. Cuando se trata de percepción (no solo valores objetivos simples) , este tema en realidad no se entiende perfectamente en general. Recuerde siempre que la percepción de cualquier parámetro del sonido no es lineal y depende de otros parámetros (por ejemplo, debe considerar el tono del tono cuando se aproxima a su volumen percibido).

No percibimos el Nivel de Presión Sonora (SPL)

Por supuesto, el volumen percibido está relacionado, pero no es lo mismo. Para ello, en lugar de dB, usamos una unidad llamada Phon con su propia escala (de hecho, es un SPL corregido). Aunque, estrictamente hablando, esa es una corrección hecha para la fisiología , pero necesitas una conexión con la psicología y eso es muy complicado.

Algunos parámetros que te pueden resultar interesantes

Creo que su método no es del todo defectuoso. Permítanme ofrecerles algunos parámetros más a considerar.

  • Sonoridad específica de Zwicker . No presentaré toda la teoría aquí, solo siga el enlace y tal vez lea algo sobre los ladridos primero.
  • Sonoridad como RMS (raíz cuadrática media). Sea c una amplitud del k -ésimo armónico y n el número total de armónicos, entonces:

R METRO S = ∑ k = 1 norte C k 2

para que pueda monitorear el aumento de volumen agregando o eliminando los armónicos.

  • Brillo del tono BR . No es el volumen, lo sé, pero el tono debería ser más brillante cuanto más poder esté en los armónicos, por lo que podría ser interesante:

B R = ∑ k = 1 norte k C k C 0 + ∑ k = 1 norte C k



Necesitas pensar en todo esto como aproximaciones. Siempre es necesario realizar una comprobación final utilizando sus propios oídos (y mejor más oídos que solo los suyos: las estadísticas son la clave).

Tenga en cuenta que...

  • Debe tener en cuenta el transitorio del tono. Especialmente la parte de ataque del tono es realmente significativa en la percepción del volumen. Debe asegurarse de comparar dos tonos sin grietas antinaturales al principio (use, por ejemplo, un fundido de entrada) y durante el tiempo suficiente para que se perciban completamente (alrededor de 1 segundo).
  • No puede excluir completamente la fase de los armónicos. Ha presentado solo el espectro de amplitud y eso podría no ser suficiente para la percepción.
  • Debe considerar algunas características que pueden no ser fácilmente visibles en el espectro, como los subarmónicos (¡claramente presentes aquí!), las modulaciones (¡ ritmos !) o el enmascaramiento de sonido .
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