loudnessMeter

标准兼容响度测量

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描述

的loudnessMeter系统对象™计算响度,音频信号的响度范围,true-peak依照欧洲R 128和ITU-R BS.1770-4标准。

实现响度计量:

创建loudnessMeter对象并设置其属性。
调用对象的参数,就好像它是一个函数。

了解更多关于系统对象是如何工作的,看到的系统对象是什么?

创建

语法

loudMtr = loudnessMeter

loudMtr = loudnessMeter(名称、值)

描述

loudMtr = loudnessMeter创建一个系统对象,loudMtr独立,执行响度测量在每个输入通道。

loudMtr = loudnessMeter (名称,值)每个属性集的名字到指定的价值。未指定的属性有默认值。

例子:loudMtr = loudnessMeter (“ChannelWeights”, [1.2, 0.8], ' SampleRate ', 12000)创建一个系统对象,loudMtr通道权重为1.2和0.8,12 kHz的采样率。

属性

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属性,除非另有注明nontunable后,这意味着你不能改变它们的值调用对象。对象锁当你叫他们,释放函数打开它们。

如果一个属性可调在任何时候,你可以改变它的值。

改变属性值的更多信息,请参阅系统设计在MATLAB使用系统对象。

`ChannelWeights`- - - - - -线性权重应用于每个输入通道
`(1,1,1,1.41,1.41)`(默认)|负的行向量

线性权重应用于每个输入通道,指定为一个行向量的非负价值。行向量中的元素的数量必须等于或大于输入通道的数量。过剩值向量中被忽略。

默认频道重量按照ITU-R BS.1170-4标准。使用默认通道重量、输入信号通道指定为一个矩阵在这个顺序:(左,右,中心,左环绕,对周围)。

作为一项最佳实践,指定ChannelWeights属性为:[左,右,中心,左环绕,对周围)。

可调:是的

数据类型:单|双

`UseRelativeScale`- - - - - -使用相对规模响度测量
`假`(默认)|`真正的`

使用相对规模响度测量,指定为一个逻辑标量。

假——返回的响度测量是绝对和响度单位全面(LUFS)。
真正的——响度测量是相对的TargetLoudness返回值和响度单位(陆)。

可调:没有

数据类型:逻辑

`TargetLoudness`- - - - - -目标响度级相对标度(LUFS)
`-23年`(默认)|真正的标量

目标响度级相对规模LUFS,指定为一个真正的标量。

例如,如果TargetLoudness-23 LUFS,响度值-23 LUFS报告为0。

可调:是的

依赖关系

要启用这个特性,设置UseRelativeScale来真正的。

数据类型:单|双

`SampleRate`- - - - - -输入采样率(赫兹)
`44100年`(默认)|积极的标量

输入采样率在赫兹,指定为一个积极的标量。

可调:是的

数据类型:单|双

使用

语法

(短暂的、短期的、集成、范围、峰值)= loudMtr (audioIn)

描述

例子

(短暂的,短期的,集成,范围,峰)= loudMtr (audioIn)返回瞬时和短期响度测量值输入到你的响度米,和当前输入的true-peak价值框架,audioIn。它还返回综合响度和响度的输入音量计自最后一次重置被称为。

输入参数

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`audioIn`- - - - - -音频输入音量计
矩阵

音频输入音量计,指定为一个矩阵。矩阵的列被视为独立的音频通道。

请注意

如果您使用默认值ChannelWeights的loudnessMeter作为一个最佳实践,指定的输入通道顺序:(左,右,中心,左环绕,对周围)。

数据类型:单|双

输出参数

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`短暂的`-瞬时响度(LUFS)
列向量

短暂的响度响度单位相对于全面(LUFS),作为一个列向量返回的行数一样audioIn。

默认情况下,响度测量LUFS返回。如果你设置UseRelativeScale财产真正的返回,响度测量响度单位(陆)。

数据类型:单|双

`短期的`——短期响度(LUFS)
列向量

短期音量响度单位相对于全面(LUFS),作为一个列向量返回的行数一样audioIn。

默认情况下,响度测量LUFS返回。如果你设置UseRelativeScale财产真正的返回,响度测量响度单位(陆)。

数据类型:单|双

`集成`-集成响度(LUFS)
列向量

综合音量响度单位相对于全面(LUFS),作为一个列向量返回的行数一样audioIn。

默认情况下,响度测量LUFS返回。如果你设置UseRelativeScale财产真正的返回,响度测量响度单位(陆)。

数据类型:单|双

`范围`——响度范围(陆)
列向量

响度的响度单位(陆),作为一个列向量返回的行数一样audioIn。

数据类型:单|双

`峰`- True-peak响度(dB-TP)
标量

在dB-TP True-peak响度,作为一个列向量返回的行数一样audioIn。

数据类型:单|双

对象的功能

使用一个目标函数,指定系统对象作为第一个输入参数。例如,释放系统资源的系统对象命名obj使用这个语法:

发行版(obj)

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特定于`loudnessMeter`

可视化 打开“欧洲模式”表显示

常见的系统对象

`克隆`	创建重复的系统对象
`isLocked`	确定系统对象在使用
`释放`	释放资源,并允许修改系统对象属性值和输入特征
`重置`	重置的内部状态系统对象
`一步`	运行系统对象算法

例子

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响度的音频信号

打开生活的脚本

创建一个dsp.AudioFileReader系统对象™读入一个音频文件。创建一个loudnesMeter系统对象。使用音频文件的采样率的采样率loudnessMeter。

fileReader = dsp.AudioFileReader (“RockDrums-44p1-stereo-11secs.mp3”);loudMtr = loudnessMeter (“SampleRate”,fileReader.SampleRate);

音频文件中读取一个音频流循环。使用响度计来确定的,短期的,和集成音频信号的响度。缓存响度测量进行分析。

瞬时= [];短期= [];集成= [];而~结束(fileReader) x = fileReader ();[m s i) = loudMtr (x);瞬时=[瞬时;m];短期=(短期的);集成=(集成;我);结束发行版(fileReader)

画出短暂的、短期的和集成音频信号的响度。

t = linspace(0 11长度(瞬时));情节(t,[短暂的、短期的、集成])标题(“响度测量”)传说(“瞬间”,“短期”,“集成”)包含(的时间(秒))ylabel (“LUFS”)

图包含一个坐标轴对象。坐标轴标题响度测量对象,包含时间(秒),ylabel LUFS包含3线类型的对象。这些对象是短暂的、短期的、集成。

情节的响度和响度的音频流

打开脚本

创建一个音频文件阅读器和一个音频设备的作家。

fileReader = dsp.AudioFileReader (“FunkyDrums-44p1-stereo-25secs.mp3”,…“SamplesPerFrame”,1024);fs = fileReader.SampleRate;deviceWriter = audioDeviceWriter (“SampleRate”fs);

创建一个时间范围来可视化你的音频流循环。

timeScope = timeScope (“NumInputPorts”2,…“SampleRate”fs,…“TimeSpanOverrunAction”,“滚动”,…“LayoutDimensions”(2,1),…“TimeSpanSource”,“属性”,“时间间隔”5,…“BufferLength”5 * fs);%的次要情节的范围timeScope。Title =“短暂的响度”;timeScope。YLabel =“LUFS”;timeScope。YLimits = (-40,0);%底部次要情节的范围timeScope。ActiveDisplay = 2;timeScope。Title =“响度范围”;timeScope。YLabel =“陆”;timeScope。YLimits = [1, 2];

创建一个响度计。使用你的输入文件的采样率采样率的响度。调用可视化打开一个“EBU-mode”可视化响度计。

loudMtr = loudnessMeter (“SampleRate”fs);可视化(loudMtr)

在一个音频流循环:

读你的音频文件。
计算出瞬时响度和响度范围。
可视化的响度和响度范围在你的时间范围。
音频信号。

EBU-mode的响度计可视化自动更新,它是开放的。作为一项最佳实践,释放你的文件阅读器和设备作家完成一次循环。

而~结束(fileReader) audioIn = fileReader ();[momentaryLoudness, ~, ~, LRA] = loudMtr (audioIn);timeScope (momentaryLoudness LRA);deviceWriter (audioIn);结束发布(fileReader)发布(deviceWriter)

相对规模响度测量

打开脚本

创建一个音频文件阅读器阅读的一个音频文件。创建一个音频设备作家写音频文件到您的音频设备。使用你的文件阅读器的采样率作为你的设备的采样率的作家。

fileReader = dsp.AudioFileReader (“Counting-16-44p1-mono-15secs.wav”,…“SamplesPerFrame”,1024);fs = fileReader.SampleRate;deviceWriter = audioDeviceWriter (“SampleRate”fs);

创建一个与目标音量响度计设置为默认-23年LUFS。打开“EBU-mode”响度计可视化。

loudMtr = loudnessMeter (“UseRelativeScale”,真正的);可视化(loudMtr)

创建时间范围可视化你的音频信号及其测量相对短暂的和短期的响度。

范围= timescope (…“NumInputPorts”3,…“SampleRate”fs,…“TimeSpanOverrunAction”,“滚动”,…“TimeSpanSource”,“属性”,“时间间隔”5,…“BufferLength”5 * fs,…“标题”,的音频信号、瞬时响度和短期响度,…“ChannelNames”,{音频信号的,“短暂的响度”,“短期响度”},…“YLimits”(-16年,16),…“YLabel”,“振幅/逻辑单元”,…“ShowLegend”,真正的);

在一个音频流循环,听音频信号并将其可视化。

而~结束(fileReader) x = fileReader ();(短暂的、短期的)= loudMtr (x);范围(x,瞬时,短期)deviceWriter (x);结束发布(deviceWriter)发布(fileReader)

算法

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的loudnessMeter系统对象计算瞬时响度,短期的响度,集成的响度,响度范围(LRA)和true-peak音频信号的价值。你可以指定任意数量的渠道和默认通道权重用于响度测量。的loudnessMeter一般情况下的算法描述n通道使用默认通道权重。

响度测量

输入通道,x,通过一个K-weightedweightingFilter。K-weighted过滤器形状频谱来反映响度。

瞬间的响度和集成的响度

K-weighted通道,y分为0.4秒的片段,共计0.3秒的重叠。如果尚未收集所需数量的样本,loudnessMeter系统对象返回最后一个短暂的和综合的响度计算值。如果已收集到足够的样本,那么权力(均方)的每一部分K-weighted通道计算:

$米 P_{我} = \frac{1}{w} \sum_{k = 1}^{w} y_{我}^{2} (k]$
- 国会议员_我瞬间的力量吗我段。
- w段长度的样品。
短暂的响度,毫升在LUFS每段计算:

$米 l_{我} = - 0.691 + 10 {日志}_{10} (\sum_{c = 1}^{n} G_{c} \times 米 P_{(我, c)})$
- G_c是通道的权重吗c。
毫升返回的瞬时响度是你吗loudnessMeter系统对象。还在内部使用计算集成响度(步骤3 - 6)。
的集成响度测量考虑音频信号自上一次重置你的响度米。计算综合响度,瞬时功率通过浇注系统。门系统停顿时期测量低声音,如沉默的电影。
瞬时功率段使用相应的瞬时响度封闭段的计算:

$米 P_{我} \to 米 P_{j}$

$j = {我 | 米 l_{我} \geq - 70年}$

国会议员_j缓存,直到你loudnessMeter重置。
瞬时功率的子集,国会议员_j门,经过一个相对阈值。
1. Γ相对阈值,计算:
  
  $Γ = - 0.691 + 10 {日志}_{10} (\sum_{c = 1}^{n} G_{c} \times l_{c}) - 10$
  
  l_c通道的平均瞬时功率吗c:
  
  $l_{c} = \frac{1}{| j |} \sum_{j}^{} 米 P_{(j, c)}$
2. 瞬时功率的子集,国会议员_jΓ使用相对封闭的阈值:
  
  $米 P_{j} \to 米 P_{k}$
  
  $k = {j | 米 P_{j} \geq Γ}$
的相对阈值在每次调用你的重新计算loudnessMeter对象。的缓存值国会议员_j再次封闭Γ根据更新后的值。
瞬时功率段平均:

$P = \frac{1}{| k |} \sum_{k} 米 P_{k}$
集成的响度计算LUFS通过意味着短暂的权力,P通过计算响度系统:

$集成响度 = - 0.691 + 10 {日志}_{10} (\sum_{c = 1}^{n} G_{c} \times P_{c})$

短期的响度和响度范围

K-weighted通道,y分为3段,共计2.9秒的重叠。如果尚未收集所需数量的样本,loudnessMeter系统对象返回最后一个短期响度和响度计算值范围。如果已收集到足够的样本,那么每个K-weighted通道的权力(均方)计算:

$年代 P_{我} = \frac{1}{w} \sum_{k = 1}^{w} y_{我}^{2} (k]$
- sP_我短期的力量吗我的一个通道。
- w段长度的样品。
短期的响度,sL在LUFS每段计算:

$年代 l_{我} = - 0.691 + 10 {日志}_{10} (\sum_{c = 1}^{n} G_{c} \times 年代 P_{(我, c)})$
- G_c是通道的权重吗c。
sL返回的短期响度是你吗loudnessMeter系统对象。还在内部使用计算响度范围(步骤3 - 5)。
短期的响度是封闭的使用绝对阈值:

$年代 l_{我} \to 年代 l_{j}$

$j = {我 | 年代 l_{我} \geq - 70年}$

sL_j缓存,直到你loudnessMeter重置。
短期响度子集,sL_j经过一个相对阈值。
1. 封闭的短期响度是转换回线性然后的意思是:
  
  $年代 P_{j} = \frac{1}{| j |} \sum_{j} 10^{(\frac{年代 l_{j}}{10})}$
  
  的相对阈值,K计算:
  
  $K = - 20. + 10 {日志}_{10} (年代 P_{j})$
2. 短期响度子集,sL_j使用相对封闭的阈值:
  
  $年代 l_{j} \to 年代 l_{k}$
  
  $k = {j | 年代 l_{j} \geq K}$
的相对阈值,K在每一个来电调配给你,重新计算loudnessMeter对象。的缓存值sL_j再次根据更新后的值是封闭式的吗K。
短期响度子集,sL_k排序。响度计算范围为10和95百分位数之间的分布和响度单位(陆)返回。

True-Peak

的true-peak测量只考虑当前输入帧调用你的响度计。

信号是至少192千赫采样过量。优化处理,输入采样率确定确切的过采样。该算法没有考虑输入采样率低于750赫兹。

输入采样率(赫兹)	Upsample因素
[0.75,1.5)	256年
[1.5,3)	128年
(3、6)	64年
(6、12)	32
[12、24)	16
[24、48)	8
[48,96)	4
(96192)	2
(192年,∞)	不是必需的

采样过量信号一个通过一个低通滤波器half-polyphase长度12和80分贝的阻带衰减。滤波器的设计使用designMultirateFIR。
过滤后的信号b修正和转换为dB TP规模:

$c = 20. \times {日志}_{10} (| b |)$
确定了true-peak的最大信号转换c。

引用

[1]国际电信联盟;无线电通信部门。算法来测量音频节目响度和True-Peak音频水平。ITU-R BS.1770-4。2015年。

欧洲广播联盟[2]。响度正常化和允许的最大程度的音频信号。128年欧洲R。2014年。

欧洲广播联盟[3]。响度计量:“欧洲模式”计量补充如R 128响度正常化。如R 128科技3341。2014年。

欧洲广播联盟[4]。响度范围:衡量补充如R 128响度正常化。如R 128科技3342。2016年。

扩展功能

C / c++代码生成
生成C和c++代码使用MATLAB®编码器™。

使用笔记和限制:

系统在MATLAB代码生成对象(MATLAB编码器)

金宝app支持MATLAB函数块:不

动态内存分配不得关闭。

版本历史

介绍了R2016b

另请参阅

块

响度计

功能

octaveFilter|weightingFilter|integratedLoudness

loudnessMeter

描述

创建

语法

描述

属性

ChannelWeights- - - - - -线性权重应用于每个输入通道(1,1,1,1.41,1.41)(默认)|负的行向量

UseRelativeScale- - - - - -使用相对规模响度测量假(默认)|真正的

TargetLoudness- - - - - -目标响度级相对标度(LUFS)-23年(默认)|真正的标量

依赖关系

SampleRate- - - - - -输入采样率(赫兹)44100年(默认)|积极的标量

使用

语法

描述

输入参数

audioIn- - - - - -音频输入音量计矩阵

输出参数

短暂的-瞬时响度(LUFS)列向量

短期的——短期响度(LUFS)列向量

集成-集成响度(LUFS)列向量

范围——响度范围(陆)列向量

峰- True-peak响度(dB-TP)标量

对象的功能

特定于loudnessMeter

常见的系统对象

例子

响度的音频信号

情节的响度和响度的音频流

相对规模响度测量

算法

响度测量

True-Peak

引用

扩展功能

C / c++代码生成生成C和c++代码使用MATLAB®编码器™。

版本历史

另请参阅

块

功能

`ChannelWeights`- - - - - -线性权重应用于每个输入通道
`(1,1,1,1.41,1.41)`(默认)|负的行向量

`UseRelativeScale`- - - - - -使用相对规模响度测量
`假`(默认)|`真正的`

`TargetLoudness`- - - - - -目标响度级相对标度(LUFS)
`-23年`(默认)|真正的标量

`SampleRate`- - - - - -输入采样率(赫兹)
`44100年`(默认)|积极的标量

`audioIn`- - - - - -音频输入音量计
矩阵

`短暂的`-瞬时响度(LUFS)
列向量

`短期的`——短期响度(LUFS)
列向量

`集成`-集成响度(LUFS)
列向量

`范围`——响度范围(陆)
列向量

`峰`- True-peak响度(dB-TP)
标量

特定于`loudnessMeter`

C / c++代码生成
生成C和c++代码使用MATLAB®编码器™。