音频信号的基波和谐波介绍

音频信号之基波与谐波

在复杂的周期性振荡中，包含基波和谐波：
- 和该振荡最长周期相等的正弦波分量称为基波（比如中国家庭用电，220v，50hz，50hz的正弦震荡即为基波，但因为家庭用电的复杂性，比如大功率家用电器的突然开启，会拉低电压的赋值，对电压产生污染，产生谐波）。相应于这个周期的频率称为基本频率，也就是说周期最大（频率最小）且幅度最大的那个就是基波。
- 频率等于基本频率的整倍数的正弦波分量称为谐波。
由傅里叶级数可知任何周期信号可以分解为：a0+a1cosw0t+a2cosw0t+......+b1sinw0t+b2sinw0t+...... 的形式。
- a0为直流分量（0次谐波）。
- 基波（一次谐波）：其频率是信号的主要频率(基频)，在音频中，它是一个声音中最低得频率，基波决定了声音的音调。
- 谐波：其频率比信号的主要频率高，如基频为50Mhz(一次谐波的频率)，则谐波出现在100Mhz,150Mhz…（基频的整数倍），音频中，谐波的作用就是美化声音赋予色彩。
- 正常情况下，音频的系统的输入和输出都是交流信号，不存在直流分量。有时系统的输出出现了直流分量。这时便可以认为发生了直流偏置。

常用各乐器人声基谐波参考范围【单位：Hz】

男高音：基波131-494、谐波1k-12k
中高音：基波175-698、谐波2k-12k
女高音：基波247-1175、谐波2k-12k
低音人声：基波28-4196、谐波1k-12k
钢琴：基波28-4196、谐波5k-8k
电吉他：基波82-1319、谐波1k-15k
原声吉他：基波82-988、谐波1.5k-15k
电贝司：基波41-294、谐波0.7k-7k
原声贝司：基波41-294、谐波0.7k-5k
大提琴：基波65-698、谐波1k-6.5k
中提琴：基波131-1175、谐波2k-8/5k
小提琴：基波196-3136、谐波4k-15k
底鼓：基波30-147、谐波1k-6k
军鼓：基波100-200、谐波1k-20k
镲片：基波300-587、谐波1k-15k
长笛：基波261-2349、谐波3k-8k
双簧管：基波261-1568、谐波2k-12k
单簧管：基波261-1568、谐波2k-10k
巴松管：基波62-587、谐波1k-7k
小号：基波165-988、谐波1k-7.5k
圆号：基波87-880、谐波1k-6k
长号：基波73-587、谐波1k-7.5k
大号：基波49-587、谐波1k-4k

参考链接：https://blog.csdn.net/szm1234/article/details/121053397

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