音乐的数字信号处理 一种计算机听觉的视角PDF电子书下载

第1章 声学，人耳听觉的局限性及采样 1

1．引言 1

2．正弦波 1

3．人耳听觉及其局限性 3

3.1 时长 3

3.2 音高 3

3.3 振幅与声级 4

3.4 听觉掩蔽 7

4．采样：离散化的艺术 9

4.1 采样定理 12

4.2 频率混叠 13

5．量化与脉冲编码调制（PCM） 17

信噪比（SNR）和量化信噪比（QSNR） 19

6．DC直流分量 20

7．失真与方波 21

抖动 22

8．乐例 25

参考文献与扩展阅读 26

第2章 时域信号处理（一） 27

1．引言 27

2．振幅包络与ADSR结构 27

3．波表合成 29

4．时窗分析，RMS与振幅包络 31

4.1 时窗分析的进一步讨论 31

4.2 RMS与振幅包络 34

5．时域内的基频提取方法 36

5.1 过零率 36

5.2 自相关函数 40

5.3 互相关函数 44

6 采样率变换 44

6.1 过采样 44

6.2 减采样 45

7．叠加 47

叠加算法的局限及其解决办法 48

8．乐例分析 49

参考文献与扩展阅读 50

第3章 时域信号处理（二） 51

1．引言 51

2．粒子合成 51

2.1 粒子合成的基本参数 52

2.2 异步粒子合成 53

2.3 移调与时间延展及压缩 54

2.4 用粒子合成进行声变形 55

3．振幅失真与波形整形 55

3.1 动态压缩 56

3.2 失真 57

3.3 动态扩展 58

3.4 磁带饱和度失真 58

3.5 波形整形合成 59

4．几个相似的时域DSP效果 61

4.1 等功率平移 61

4.2 延迟 62

5．乐例分析 63

参考文献与扩展阅读 64

第4章 正弦波 65

1．引言 65

2．正弦曲线 65

3．虚数，复数与欧拉公式 66

欧拉公式 68

4．正弦波调制技术（1）：调幅 68

4.1 拍频 68

4.2 振幅调制与环形调制 70

4.3 振幅调制（AM） 70

4.4 环形调制 71

5．正弦波调制技术（2）：调频 73

5.1 调频：旁频与贝塞尔函数 74

5.2 调制指数 77

5.3 频率调制的控制参数 78

6．乐例分析 78

参考文献与扩展阅读 80

第5章 线性时不变系统 81

1．引言 81

2．差分方程：移动平均算法 81

2.1 因果性 83

2.2 差分方程的一般形式 84

3．线性时不变LTI系统 84

3.1 线性：伸缩不变性与可加性 85

3.2 时不变性：时移不变 85

3.3 数字信号处理中LTI系统的重要性 86

4．脉冲响应 87

4.1 有限脉冲响应（FIR）与无限脉冲响应（IIR） 89

4.2 稳定性与IIR系统 90

5．卷积 91

必须知道的卷积性质 92

6．系统流程图与数字系统框图 93

7．乐例分析 95

第6章 频率响应 96

1．引言 96

2．频率响应 97

2.1 H（ejθ）的特征与性质 98

2.2 频率响应的其他性质 103

3．相位响应和相位失真 105

3.1 相位延迟 107

3.2 线性与相位 109

3.3 相位响应与连续相位 110

3.4 群延迟 111

4．神奇的Z变换 114

4.1 Z变换的含义（1） 114

4.2 Z变换的含义（2）：极点和零点 115

4.3 Z变换的含义（3）：单位圆与Z平面 116

4.4 更“复杂”的系统 119

5．收敛域ROC 120

5.1 因果系统的收敛域 123

5.2 复合因果系统 124

5.3 收敛域ROC小结 124

6．稳定性与单位圆 125

7．逆Z变换 126

7.1 长除法 126

7.2 泰勒级数展开法 128

7.3 曲线积分与留数定理 129

8．有用的MATLAB？工具包 131

9．乐例分析 131

参考文献与扩展阅读 132

第7章 滤波器 133

1．引言 133

2．低通、高通、带通和带阻滤波器 133

2.1 滤波器的设计技术参数 135

2.2 通带、阻带与过渡带 136

2.3 截止频率 136

2.4 滤波器的阶数、锐度和纹理 136

2.5 MATLAB？的滤波器设计工具 144

3．滤波器实例 147

3.1 减法合成与滤波器 147

3.2 双二次滤波器与颤音滤波器 149

3.3 梳状滤波器 153

3.4 弦振动与驻波 161

3.5 物理建模合成与弹拨乐器模型 163

3.6 相位在滤波器中的应用 169

4．乐例分析 181

参考文献与扩展阅读 182

第8章 频域与傅立叶变换 184

1．引言 184

2．加法合成 184

3．傅立叶变换 186

4．离散时域傅立叶变换与离散傅立叶变换 187

4.1 DFT的幅值、相位与其他基本性质 192

4.2 DFT的时域分辨率与频域分辨率 193

5．短时傅立叶变换STFT 194

6．零填充 195

7．频率混叠的再次讨论 197

8．另一个视角的减采样与过采样 199

8.1 减采样 199

8.2 过采样 201

9．时窗的频域分析 203

9.1 矩形窗 206

9.2 汉恩窗 207

9.3 汉明窗 207

9.4 布莱克曼窗 208

9.5 切比雪夫窗与凯瑟窗 208

9.6 时窗的其他问题 210

10．快速傅立叶变换 213

11．卷积的再讨论 214

循环卷积与时域混叠 215

12．抖动 217

13．光谱图 218

14．傅立叶变换性质小结 219

15．MATLAB？与傅立叶变换 220

16．乐例分析 221

参考文献与扩展阅读 222

第9章 频谱分析、声码器及其他问题 223

1．引言 223

音乐信号与重要术语 223

2．频谱分析 224

2.1 长时平均频谱 224

2.2 对数坐标与线性坐标 225

2.3 频谱的峰、谷和频谱包络 227

2.4 基频及其谐波的提取 230

3．声码器 235

3.1 通道声码器 236

3.2 线性预测编码 246

3.3 LPC系数的计算 249

3.4 相位声码器 250

4．计算机音乐的若干研究专题 265

4.1 显著特征量的提取 265

4.2 音乐信息检索MIR 269

4.3 特征调制合成系统FMS 271

5．乐例分析 273

参考文献与扩展阅读 274

附录 278

1．伸缩还是不伸缩，是一个问题 278

1.1 等程尺度 278

1.2 调音 278

1.3 Bark尺度 278

1.4 Mel尺度 279

2．本书的MATLAB？程序 280

参考文献与扩展阅读 284

索引 285