오디오 파형 표준화 (피크, RMS)

Question

• 나는 간단한 파형을 플로팅하는 데 사용하는 오디오 데이터 (float 배열)를 가지고 있습니다.
• 플롯 할 때 파형이 가장자리에서 최대가되지 않습니다.
• 문제 없음 - 데이터를 정규화해야합니다. 한 번 최대 값을 찾은 다음 각 값을 다시 최대 값으로 나누어 반복합니다. 플롯 다시 모든 것이 멋지다!
• 그러나 크게 소개하거나 크게 폭발하는 동영상을 기다리면 파형의 나머지 부분은 여전히 ​​작아집니다.
• 몇 가지 연구가 끝나면이 문제를 해결하기 위해 RMS를 검토합니다. 샘플을 반복하여 RMS를 계산하고 각 샘플을 RMS 값으로 다시 나눕니다. 이것은 상당한 "클리핑"결과 :

• 는이 문제를 해결하는 가장 좋은 방법은 무엇입니까?
• 직관적으로, 전체 윈도우가 아닌 움직이는 윈도우를 기반으로 로컬 최대 값 또는 평균값을 계산해야 할 수도 있지만 완전히 확신 할 수없는 것 같습니다. 도움?
• 참고 : 파형은 시각적 용도로만 사용됩니다 (오디오는 사용자에게 재생되지 않습니다).

Answer 1

효과적으로 가로축을 비선형으로 만들거나 companding의 형식으로 생각할 수 있습니다.

신호가 [-1, 1] 범위 내에 있다고 가정합니다.

인기있는 빠르고 간단한 해결책은 hyperbolic tangens function (tanh)을 적용하는 것입니다. 이렇게하면 더 높은 값을 처벌함으로써 값을 [-1, 1]로 제한합니다. 탄 (tanh)을 적용하기 전에 신호를 증폭하면 효과가 더 현저 해집니다.

또 다른 대안은 로그 변환입니다. 신호가 변경되면 일부 사전 처리가 수행되어야합니다. 샘플의 일련의 r 경우

하나 개의 방법이 같을 수 값 : 모든 값입니다

r.log1p <- log2(1.1 * (abs(r) + 1)) * sign(r) 

는, 몇 가지 작은 상수를 곱 하나를 추가, 절대을 로그를 타고 마지막으로 해당 값에 해당하는 이전 값의 부호를 곱하십시오.