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252第10章经典波形
摸
(分贝)
0+
-10+
a/k
-20+
-30+|
、b/k2
-40+
-50+
*12481632
分音序号(k)
图10.8|一个M/N=0.03的三角波的模的频谱。图中的2条线段分别展示了低频和高颇的1/k和1/k2运行规律10.4对折叠预测和控制
现在我们转到真实的情况中,此时波形的周期是无法假设成任意长并且是整数取值的。《为了清晰起见)假设我们想合成出频率为440Hz(中央C上方的A)的乐音,并且使用的采样速率为44100Hz,因此周期约为100.25个样点。理论上,对于一个非常高的采样速率,我们可以期望第50分音的模是基频的1/50,频率约为20kHz。如果我们以44100这个(较低)的采样速率对这个波形采样,那么超过这个频率的分音将出现混叠,如章节3.1所述。被折叠的分音的相对强度将在-32dB这个量级上--这是能听得到的。
如果基频进一步提升,将会有更多且更响的分音达到奈奎斯特频率(半采样频率),然后就会开始折叠。
折叠问题对于仅有拐点(而没有跳变)的波形来说要不明显得多,因为它的各分音中,频率越高下落得越快。例如,一个频率为440Hz的对称三角波将会产生2倍的下落,即-64d8。
不过,一般来说,带有不连续点的波形是减性合成(最流行的经典技术)更好的出发点。但是,不要指望减性滤波能够移除已经出现在音频信号中的折叠。
10.4.1过采样
作为抵御折叠的第一道防线,我们可以用一个高得多的采样速率来合成波形,然后运用