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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ROC120

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STFT194

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MIR269

4.3 特征调制合成系统FMS271

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