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什么是汉明窗?加Hanmming窗的作用?

本文主要是介绍什么是汉明窗?加Hanmming窗的作用?,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

1.什么是汉明窗?

语音信号一般在10ms到30ms之间,我们可以把它看成是平稳的。为了处理语音信号,我们要对语音信号进行加窗,也就是一次仅处理窗中的数据。因为实际的语音信号是很长的,我们不能也不必对非常长的数据进行一次性处理。明智的解决办法就是每次取一段数据,进行分析,然后再取下一段数据,再进行分析。

怎么仅取一段数据呢?一种方式就是构造一个函数。这个函数在某一区间有非零值,而在其余区间皆为0.汉明窗就是这样的一种函数。它主要部分的形状像sin(x)在0到pi区间的形状,而其余部分都是0.这样的函数乘上其他任何一个函数f,f只有一部分有非零值。

为什么汉明窗这样取呢?因为之后我们会对汉明窗中的数据进行FFT,它假设一个窗内的信号是代表一个周期的信号。(也就是说窗的左端和右端应该大致能连在一起)而通常一小段音频数据没有明显的周期性,加上汉明窗后,数据形状就有点周期的感觉了。

因为加上汉明窗,只有中间的数据体现出来了,两边的数据信息丢失了,所以等会移窗的时候,只会移1/3或1/2窗,这样被前一帧或二帧丢失的数据又重新得到了体现。

简单的说汉明窗就是个函数,它的形状像窗,所以类似的函数都叫做窗函数。

2.加Hanmming窗的作用?

在数字信号处理过程中,每次FFT变换只能对有限长度的时域数据进行变换,因此,需要对时域信号进行信号截断。即使是周期信号,如果截断的时间长度不是周期的整数倍(周期截断),那么,截取后的信号将会存在泄漏。为了将这个泄漏误差减少到最小程度(注意我说是的减少,而不是消除),我们需要使用加权函数,也叫窗函数。加窗主要是为了使时域信号似乎更好地满足FFT处理的周期性要求,减少泄漏。这里面,有很多窗函数可以使用,不过,每种窗函数的使用场景是不同的。由于直接对信号(加矩形窗)截断会产生频率泄露,为了改善频率泄露的情况,加非矩形窗,一般都是加汉明窗,因为汉明窗的幅频特性是旁瓣衰减较大,主瓣峰值与第一个旁瓣峰值衰减可达40db。
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