如何计算信号的过零率？ [关闭]

Question

我想获得音频信号的过零率。我试着写了这个公式的代码：

但我并不完全理解整个公式。

为了处理我的代码，我将信号按块分割，我的意思是“帧阻塞”。例如，每个块的长度是 512（有 512 个信号样本）。假设我有 100 个街区。那么过零率是否会为每个区块返回一个值？我的意思是，根据公式，我的整个信号会有 100 个值吗？

而且我也不明白 w() 的意思。是我用来开窗的汉明吗？它如何计算n-m？很可能是负数？

我很困惑，请帮帮我？

Answer 1

忘记公式——当你试图用这种方式表达它时，它会变得更复杂。

过零率是信号在给定时间段（通常为一秒）内改变符号的次数。这就是你需要知道的。通常，您只对它从负变为正或反之亦然的速率感兴趣，而不是每次符号变化时。查看它从负到正的次数可以用作信号频率的代理。

至于 w(n-m) 的含义，那就是window function。这就是改变您的公式回答的问题的原因，即“信号有多少次过零？”到“信号在最后 n 个样本中过零多少次？”。老实说，这有点让我眼花缭乱，所以不要因为不理解而感到难过——它也让我感到困惑。对于过零率，我们将选择一个窗口函数，使得 w 在一定范围内返回 1，否则返回零。 （这称为矩形窗口）。为这种窗口表达这个公式的更好方法是忘记“窗口”作为一般概念，并限制 sigma 的界限（对不起，我不知道如何在 SO 上表达公式）：

Z_n(m) = sum_{m=x-n}^0|sign[x(m)] - sign[x(m-1)]|

如果 n = 您的采样率，这将为您提供以 Hz 为单位的过零率。这更有意义：没有更多的 w 也没有更多的无穷大！您使用的源可能包含了窗口以试图概括，但是，在这种情况下，没有任何收获（据我所知 - 但我不知道一切！）