如何对声音波形进行频谱分析

采样频率决定了声音可以数字化和存储的最大频率。 特别是，采样频率必须是采样声音最高频率的两倍。 这就是奈奎斯特频率，以 Harry Nyquist 的名字命名，Harry Nyquist 是一位在 30 年代从事采样程序工作的工程师。

当正弦波以过低的采样频率采样时，产生的波形低于原始波形频率。 这被称为失真信号。 为避免信号失真，在输入端使用低通滤波器来阻挡频率大于采样频率一半的所有波形。

在输出端，数模转换器产生的波形的粗糙边缘实际上是泛音，由频率大于采样频率一半的波形组成。 因此，位于输出端的低通滤波器也会阻挡所有频率大于采样频率一半的波形。

声音 CD 中使用的采样频率为每秒 44,100 个样本，或者称为每秒。 这个特殊的值是这样产生的：

人耳可以听到高达 20 kHz 的声音，因此需要 40 kHz 的采样频率来拦截人可以听到的整个声音范围。 但是，由于低通滤波器的频率滑移效应，采样频率应高出10%左右。 采样频率达到44kHz。

这时，我们需要在录制视频的同时录制数字声音，因此采样频率应该是美式和欧式电视显示网格速率的整数倍，分别为30Hz和25Hz。 这会将采样频率提高到：

具有采样频率的光盘会产生大量数据，这对于某些应用程序来说实在是太多了，例如在录制声音而不是录制时**。 通过将采样频率减半至khz，再现声音的上半部分可以通过10 kHz的泛音进行简化。 将其减半到 khz 可得到 5 kHz 的频率范围。

KhZ、KhZ 和 KhZ 以及 8 kHz 的采样频率都是波形声音设备普遍支持的标准。

因为钢琴的最大频率是4186赫兹，你可能会认为在录制钢琴时，赫兹的采样频率就足够了。 然而，4186 Hz 只是钢琴的最高基频，滤除所有大于 5000 Hz 的正弦波会减少可以再现的泛音数量，从而无法准确捕捉和复制钢琴的声音。

该频段中声音的振幅会影响音色的表现力。 如果这个波段的泛音比较饱满，那么音色的个性就好了，音色的分辨能力就强了，音色的颜色也就比较鲜明了。 这个频段在声音的组成中没有很大的振幅，也就是说强度不是很大，但是对音色有很大的影响，也就是说强度不是很大，但是对音色有很大的影响，所以是很有价值和重要的。

例如，一把小提琴演奏一首'--440Hz的声音，双簧管也吹一个'--440Hz的声音，它们具有相同的音高和强度，但你可以听到哪个声音是小提琴，哪个是双簧管，其原因是它们具有不同的高频泛音。 一首歌也是一样，比如，薇薇唱的是爱的奉献，田珍也唱的是爱的奉献。 这两首歌音调一样，响度一样，人们都知道哪一首是田震唱的，哪一首是魏薇唱的。

这说明两位歌手的高频泛音不同，高频分量的振幅不同，所以两个人的音色个性也不同。 如果这个频段的组成太小，那么音色的个性就会降低，魅力就会丧失，声音会有点刺耳、嘶哑、有点刺耳。 因此，不要过度使用高频段组件。

但是，它一定不能没有，否则声音将失去其个性。 这个频率会影响音色的空间感知，因为音乐的基本音调大多高于这个频率。 该频率是房间或大厅的谐振频率。

如果把这个频率充分表达出来，会给人一种身临其境的感觉; 如果缺少此频率，则音色变为空; 如果这个频率太强，会产生嗡嗡作响的低频共振声，严重影响语音的清晰度和可理解度。