主要内容

integratedLoudness

测量综合响度和响度范围

描述

实例

响度= integratedLoudness (audioIn,Fs)返回音频信号的集成音量,audioIn,抽样率Fs.ITU-R BS.1770-4和EBU R 128标准定义了计算综合响度的算法。

实例

响度= integratedLoudness (audioIn,Fs,信道权重)指定用于计算综合响度的通道权重。信道权重必须是具有相同数量的元素的行向量的通道的数量audioIn

实例

[响度,响度范围]=积分响度(___)使用前面的任一语法返回音频信号的响度范围。EBU R 128 Tech 3342标准定义了响度范围计算。

例子

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确定音频信号的综合响度。

创建一个2秒的正弦波,振幅为0 dB,频率为1 kHz,采样率为48 kHz。

采样率=48e3;增量=采样率*2;振幅=10^(0/20);频率=1e3;正弦发生器=音频振荡器(...“采样器”sampleRate,...“SamplesPerFrame”定期的加薪...“振幅”振幅...“频率”、频率);信号= sineGenerator ();

以指定的采样率计算音频信号的综合响度。

响度=综合响度(信号、采样器)
响度=-3.0036

读取四声道音频信号。指定一个包含四个元素的非默认权重向量。

[信号,fs]=音频读取(“AudioArray-16-16-4channels-20secs.wav”);weightingVector = (0.8, 0.8, 1.2);

使用默认信道加权和非默认信道加权向量计算集成的响度。

standardLoudness = integratedLoudness(信号,fs, weightingVector)
standardLoudness = -11.6825
非标准响度=综合响度(信号,fs)
nonStandardLoudness = -11.0121

读入音频信号。从信号中剪出3个五秒钟的间隔。

[x,fs]=音频读取(“FunkyDrums-44p1-stereo-25secs.mp3”);x1 = x (1: fs * 5:);x2 = x (5 e5:5e5 + 5 * fs:);x3 = x(录得5个* fs:最终,);

计算总信号和每个间隔的响度和响度范围。

[L,LRA]=积分响度(x,fs);[L1,LRA1]=积分响度(x1,fs);[L2,LRA2]=积分响度(x2,fs);[L3,LRA3]=积分响度(x3,fs);fprintf(['响度:%0.2f\n',...“响度范围:% 0.2 f \ n \ n ',...“开始响度:% 0.2 f \ n”,...“开始音量范围:%0.2f\n\n”,...“中产响度:% 0.2 f \ n”,...'中等响度范围:%0.2f\n\n',...“响度:% 0.2 f \ n”,...“结束音量范围:%0.2f\n”],...五十、 LRA、L1、LRA1、L2、LRA2、L3、LRA3);
响度:-22.93响度范围:1.50开始响度:-23.29开始响度范围:1.17中等响度:-22.99中等响度范围:1.12结束响度:-22.09结束响度范围:1.82

输入参数

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输入信号,指定为矩阵。矩阵的列被视为音频通道。

输入信号的最大列数取决于您的信道权重规范:

  • 如果使用默认值信道权重,输入信号最多有五个通道。请按以下顺序指定通道:[左、右、中、左环绕、右环绕]。

  • 如果指定非默认值信道权重,输入信号的列数必须与中的元素数相同信道权重向量。

数据类型:仅有一个的|

输入信号的采样率(Hz),指定为一个正标量。

数据类型:仅有一个的|

应用于每个输入通道的线性加权,指定为非负值的行向量。行向量中的元素数必须等于或大于输入通道数。向量中的多余值将被忽略。

默认的信道权重遵循ITU-R BS.1170-4标准。要使用默认的通道权重,请指定audioIn矩阵按以下顺序排列:(左、右、中、左环绕、右环绕)。

最好的做法是指定信道权重矢量顺序:[左,右,中心,左环绕,右环绕]。

数据类型:仅有一个的|

输出参数

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以相对于满刻度(LUFS)的响度单位表示的集成响度,以标量形式返回。

ITU-R BS.1770-4和EBU R 128标准定义了综合响度。该算法通过将音频信号分解为0.4秒的段(75%重叠)来计算响度。如果输入信号小于0.4秒,响度返回空的。

数据类型:仅有一个的|

以响度单位(LU)表示的响度范围,以标量形式返回。

EBU R 128 Tech 3342标准定义了响度范围。该算法通过将音频分解为3秒的片段,2.9秒的重叠来计算响度范围。如果输入信号小于3秒,响度范围返回空的。

数据类型:仅有一个的|

算法

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这个integratedLoudness函数返回音频信号的集成响度和响度范围(LRA)。您可以指定用于响度测量的任意数量的通道和非默认通道权重integratedLoudness算法描述为一般情况下的N频道。

综合响度和响度范围

输入通道,x,通过K加权加权滤波器.k加权滤波器形成频谱以反映感知到的响度。

集成响度
  1. K加权通道,Y,分为0.4秒的片段,有0.3秒的重叠。计算k加权信道每段的功率(均方):

    M P = 1. W K = 1. W Y 2. [ K ]

    • 国会议员是指电源的瞬时功率信道的一段

    • W是样本中的段长度。

  2. 短暂的响度,毫升,为每个段计算:

    M L = 0.691 + 10 日志 10 ( C = 1. N G C × M P ( , C ) ) L U F s

    • GC是通道的权重C

  3. 瞬时功率的门控使用瞬时响度计算:

    M P M P J

    J = { | M L 70 }

  4. 的相对阈值,Γ计算:

    Γ = 0.691 + 10 日志 10 ( C = 1. N G C × L C ) 10

    LC是频道的平均瞬间力量吗C:

    L C = 1. | J | J M P ( J , C )

  5. 瞬时能量子集,国会议员J,使用相对阈值进行门控:

    M P J M P K

    K = { J | M P J Γ }

  6. 瞬时功率段的平均值为:

    P = 1. | K | K M P K

  7. 通过传递平均瞬时功率子集计算综合响度,P,通过“计算响度”系统:

    集成的 响度 = 0.691 + 10 日志 10 ( C = 1. N G C × P C ) L U F s

响度范围
  1. K加权通道,Y,被分成3秒段,重叠2.9秒。计算K加权信道每段的功率(均方):

    s P = 1. W K = 1. W Y 2. [ K ]

    • 服务提供商是短期的力量吗信道的一段

    • W是样本中的段长度。

  2. 短期响度,sL,为每个段计算:

    s L = 0.691 + 10 日志 10 ( C = 1. N G C × s P ( , C ) )

    • GC是通道的权重C

  3. 使用绝对阈值对短时响度进行选通:

    s L s L J

    J = { | s L 70 }

  4. 门控的短期响度被转换回线性,然后取平均值:

    s P J = 1. | J | J 10 ( s L J 10 )

    的相对阈值,K计算:

    K = 20 + 10 日志 10 ( s P J )

  5. 短期响度子集,sLJ,使用相对阈值进行门控:

    s L J s L K

    K = { J | s L J K }

  6. 短期响度子集,sLK,进行排序。响度范围计算为分布的第10个和第95个百分位之间,并以响度单位(LU)返回。

参考文献

[1] 国际电信联盟;无线电通信部门。测量音频程序响度和真峰值音频水平的算法。ITU-R BS.1770-4。2015.

[2] 欧洲广播联盟。响度正常化和允许的最大水平音频信号。128年欧洲R。2014.

欧洲广播联盟。响度测量:“EBU模式”测量,以补充EBU R 128响度标准化。EBU R 128 Tech 3341。2014.

[4] 欧洲广播联盟。响度范围:补充EBU R 128响度标准化的措施。EBU R 128技术3342.2016。

扩展能力

C / c++代码生成
使用MATLAB®Coder™生成C和c++代码。

R2016b中引入