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前戏——音乐基础
- 声音是靠波来传播的，区别任何的声音需要依据三个来区分：响度、音高和音色响度
- 音高:声音具有确定的音高，声音就可以使空气以笃定的方式运行。低音就是频率低。
- 一个乐音频率是另外一个乐音的频率的2倍，我就就称为比它高八度，声音的震动频率=音源的振动频率=鼓膜的震动频率。耳朵最低频率：16~20周/秒，最高20000周/秒
- 改变音源的质量也可以改变频率
音色
- 傅里叶分析：把多种波看成由很多纯音组成的波的方法
- 音高是由基频决定的。
- 谐波：附加的纯音是谐波。
- 频谱：描述各种波的振幅的大小的图叫做频谱图，这在声学中是相当的重要的。
- 相位的差别：各个组元在初始时间上的差别
- 带宽：共振器或者滤波器能够产生效应的频率范围
- 分贝：用来比较两个声音的功率大小的衡量尺度
- 复合波：任何一个非正弦波都是复合波
- 方均根振幅：振幅平方后取均值然后开方。
- 功率：声音的功率与方均根振幅成正比。
- 基频：一个复合波重复的基频，也是各个组元频率的最大公因子。具有这个频率的组元很有可能有很大的振幅。
- 谐波：是基频的整数倍的波。
- 纯音的波就是正弦波，
高潮——处理过程
SoundTouch：变频变调
变频变调：声音的属性
响度：（loudness）：音量，与声波的振幅有关系
音调：（pitch）声调与声音的频率有关系——声音频率越大，音调就越高，否则就越低。
音色：（Quality）由物体结构的特性决定
A/D转换（Analog-to-Digital Converter）
样本sample：声波
→ 采样sampling
→ 量化quantization：将连续值离散化
→ 编码coding：可由软件或硬件芯片完成
→ （压缩compress）：mp3等格式
→ 二进制1010…10
- PCM(Pulse-code modulation，脉冲编码调制)，是将模拟信号数字化的一种经典方式，计算机、DVD以及数字电话等系统中的标准格式采用的就是PCM。它的基本原理就是以上流程产生PCM流。另外，可以调整PCM的以下属性来达到不同的采样需求：
- 采样率(Sampling Rate)：多久采样一次。人耳所能辨识的声音范围是20-20KHZ,所以一般都选用44.1kHz、48kHz或者96kHz做为采样率。
- 采样深度(Bit Depth)：量化的离散值的位数，越高越精准，如32Bit
- SoundTouch是一个用C++编写的开源的音频处理库，可以改变音频文件或实时音频流的节拍(Tempo)、音调(Pitch)、回放率(Playback Rates)，还支持估算音轨的稳定节拍率(BPM rate)。ST的3个效果互相独立，也可以一起使用。这些效果通过采样率转换、时间拉伸结合实现。 Tempo节拍：通过拉伸时间，改变声音的播放速率而不影响音调。 Playback Rate回放率 :以不同的转率播放唱片（DJ打碟？），通过采样率转换实现。 Pitch音调：在保持节拍不变的前提下改变声音的音调，结合采样率转换+时间拉伸实现。如：增高音调的处理过程是：将原音频拉伸时长，再通过采样率转换，同时减少时长与增高音调变为原时长。
- PCM（Pulse Code Modulation，脉冲编码调制），.wav文件中主要是这种格式，因此ST的示例都是处理wav音频。mp3等格式经过了压缩，需转换为PCM后再用ST处理。
- 可实现实时音频流处理：
输入/输出延迟约为100ms；实时处理44.1kHz/16bit的立体声，需要133Mhz英特尔奔腾处理器或更好。
变频变调工具：sonci
在linux下输入命令：sonic
Usage: sonic [OPTION]... infile outfile
-c -- Modify pitch by emulating vocal chords vibrating
faster or slower.
-p pitch -- Set pitch scaling factor. 1.3 means 30% higher.
-q -- Disable speed-up heuristics. May increase quality.
-r rate -- Set playback rate. 2.0 means 2X faster, and 2X pitch.
-s speed -- Set speed up factor. 2.0 means 2X faster.
-v volume -- Scale volume by a constant factor.
- 处理音频命令：
$ sonic -r 2 0.wav 00.wav
$ sonic -p 1.3 0.wav 000.wav
$ sonic -c 0.wav 00000.wav