Метр громкости

Стандартно-совместимые измерения громкости

Библиотека:
Audio Toolbox / Измерения

Описание

Блок Loudness Meter измеряет громкость и истинный пик звукового сигнала на основе EBU R 128 и ITU-R стандарты BS.1770-4.

Порты

Входной параметр

развернуть все

`Port_1` — Входной сигнал
матрица | 1D вектор

Матричный вход – Каждый столбец входа обработан как независимый канал. Если вы используете Channel weights по умолчанию, задаете входные каналы по порядку: [Левый, Правильный, Центральный, Левый окружают, Право окружают].
1D векторный вход – вход обработан как один канал.

Типы данных: single | double

Вывод

развернуть все

`M` Мгновенное измерение громкости
вектор-столбец

Блок выводит вектор-столбец с совпадающим типом данных и количеством строк как входной сигнал.

Типы данных: single | double

`S` Краткосрочное измерение громкости
вектор-столбец

Блок выводит вектор-столбец с совпадающим типом данных и количеством строк как входной сигнал.

Типы данных: single | double

`TP` — Истинное пиковое значение
действительный скаляр

Блок выводит действительный скаляр с совпадающим типом данных как входной сигнал.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите параметр Output true-peak value.

Типы данных: single | double

Параметры

развернуть все

Если параметр перечислен как настраиваемый, то можно изменить его значение во время симуляции.

`Channel weights` — Линейное взвешивание применилось к каждому входному каналу
`[1, 1, 1, 1.41, 1.41]` (значение по умолчанию) | неотрицательный вектор - строка

Число элементов вектора - строки должно быть равным или больше, чем количество входных каналов. Проигнорированы избыточные значения в векторе.

Веса канала по умолчанию следуют стандарту BS.1170-4 ITU-R. Чтобы использовать веса канала по умолчанию, задайте вход к блоку Loudness Meter как матрица, столбцы которой соответствуют каналам в этом порядке: [Левый, Правильный, Центральный, Левый окружают, Право окружают].

Это - лучшая практика задать веса канала по порядку: [Левый, Правильный, Центральный, Левый окружают, Право окружают].

Настраиваемый: да

Блок `Use relative scale for loudness measurements` — Specify, чтобы вывести измерения громкости относительно целевого уровня
от (значения по умолчанию) | на

На — измерения громкости относительно значения, заданного Target loudness level (LUFS). Выходной параметр блока возвращен в единицах громкости (LU).
Прочь — измерения громкости являются абсолютными, и возвратились в полном масштабе единиц громкости (LUFS).

Настраиваемый: нет

`Target loudness level (LUFS)` — Контрольный уровень для относительных измерений громкости
`–23` (значение по умолчанию) | действительный скаляр

Например, если Target loudness level (LUFS) –23, то о значении громкости –24 LUFS сообщают как –1 LU.

Настраиваемый: да

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Use relative scale for loudness measurements.

`Output true-peak value` — Добавьте выходной порт для истинного пикового значения
от (значения по умолчанию) | на

Когда вы выбираете этот параметр, дополнительный выходной порт, TP, добавляется к блоку. Выходы порта TP истинное пиковое значение входного кадра.

Настраиваемый: нет

`Inherit sample rate from input` — Задайте источник входной частоты дискретизации
на (значении по умолчанию) | прочь

Когда вы выбираете этот параметр, блок наследовал свою частоту дискретизации от входного сигнала. Когда вы очищаете этот параметр, вы задаете частоту дискретизации в Input sample rate (Hz).

Настраиваемый: нет

`Input sample rate (Hz)` — Частота дискретизации входа
`44100` (значение по умолчанию) | скаляр

Настраиваемый: да

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, очистите параметр Inherit sample rate from input.

`Simulate using` — Задайте тип симуляции, чтобы запуститься
`Code generation` (значение по умолчанию) | `Interpreted execution`

Модель Code generation - Simulate с помощью сгенерированного кода C. В первый раз, когда вы запускаете симуляцию, Simulink^® генерирует код С для блока. Код С снова используется для последующих симуляций, пока модель не изменяется. Эта опция требует дополнительного времени запуска, но скорость последующих симуляций сопоставима с Interpreted execution.
Модель Interpreted execution - Simulate с помощью интерпретатора MATLAB^®. Эта опция сокращает время запуска, но имеет более медленную скорость симуляции, чем Code generation. В этом режиме можно отладить исходный код блока.

Настраиваемый: нет

Образцовые примеры

Compare Loudness Before and After Audio Processing

Сравните громкость до и после обработки аудиоданных

Измерьте мгновенную и краткосрочную громкость до и после сжатия сигнала передачи потокового аудио в Simulink®.

Открытая модель

Trigger Gain Control Based on Loudness Measurement

Триггер получает контроль на основе измерения громкости

Эта модель позволяет вам применить сжатие динамического диапазона к звуковому сигналу при пребывании в предварительно установленной области значений громкости. В этой модели блок Compressor увеличивает громкость и уменьшает динамический диапазон звукового сигнала. Блок Loudness Meter вычисляет мгновенную громкость сжатого звукового сигнала. Если мгновенная громкость пересекает-23 порога LUFS, активированная подсистема применяет усиление, чтобы понизить соответствующий уровень звукового сигнала.

Открытая модель

Характеристики блока

Типы данных	`double` \| `single`
Прямое сквозное соединение	`no`
Многомерные сигналы	`no`
Сигналы переменного размера	`yes`
Обнаружение пересечения нулем	`no`

Алгоритмы

развернуть все

Блок Loudness Meter вычисляет мгновенную громкость, краткосрочную громкость и истинное пиковое значение звукового сигнала. Можно задать любое количество каналов и весов канала не по умолчанию, используемых для измерений громкости. Алгоритм блока описан для общего случая каналов n и весов канала по умолчанию.

Измерения громкости

Входные каналы, x, проходят через реализованное использование фильтра K-weighted алгоритма блока Weighting Filter. Фильтр K-weighted формирует спектр частоты, чтобы отразить воспринятую громкость.

Мгновенная громкость

Каналы K-weighted, y, разделены на 0,4 вторых сегмента с 0,3 вторыми перекрытиями. Если необходимое количество выборок еще не было собрано, блок Loudness Meter возвращает последнее вычисленное значение для мгновенной громкости. Если достаточно выборок было собрано, то степень (среднее квадратичное) каждого сегмента каналов K-weighted вычисляется:

$m P_{i} = \frac{1}{w} \sum_{k = 1}^{w} y_{i}^{2} [k]$
- _mPi является мгновенной степенью i th сегмент.
- w является длиной сегмента в выборках.
Мгновенная громкость, mL, вычисляется для каждого сегмента:

$m L_{i} = - 0.691 + 10 {журнал}_{10} (\sum_{c = 1}^{n} G_{c} \times m P_{(i, c)}) L U F S$
- _Gc является взвешиванием для канала c.
mL является мгновенной громкостью, возвращенной вашим блоком Loudness Meter.

Краткосрочная громкость

Каналы K-weighted, y, разделены на 3-секундные сегменты с 2,9 вторыми перекрытиями. Если необходимое количество выборок еще не было собрано, блок Loudness Meter возвращает последние вычисленные значения для краткосрочной области значений громкости и громкости. Если достаточно выборок было собрано, то степень (среднее квадратичное) каждого канала K-weighted вычисляется:

$s P_{i} = \frac{1}{w} \sum_{k = 1}^{w} y_{i}^{2} [k]$
- _sPi является краткосрочной степенью i th сегмент канала.
- w является длиной сегмента в выборках.
Краткосрочная громкость, sL, вычисляется для каждого сегмента:

$s L_{i} = - 0.691 + 10 {журнал}_{10} (\sum_{c = 1}^{n} G_{c} \times s P_{(i, c)}) L U F S$
- _Gc является взвешиванием для канала c.
sL является краткосрочной громкостью, возвращенной вашим блоком Loudness Meter.

Истинный пик

Истинно-пиковое измерение рассматривает только текущий входной кадр вызова вашего метра громкости.

Сигнал сверхдискретизирован по крайней мере к 192 кГц. Чтобы оптимизировать обработку, входная частота дискретизации определяет точную сверхдискретизацию. Входная частота дискретизации ниже 750 Гц не рассматривается.

Введите частоту дискретизации (кГц)	Сверхдискретизируйте фактор
[0.75,1.5)	256
[1.5,3)	128
[3,6)	64
[6,12)	32
[12,24)	16
[24,48)	8
[48,96)	4
[96,192)	2
[192,∞)	не требуемый

Сверхдискретизированный сигнал, a, проходит через фильтр lowpass с полумногофазной длиной 12 и затуханием полосы задерживания 80 дБ. Проект фильтра использует designMultirateFIR.
Отфильтрованный сигнал, b, исправлен и преобразован в шкалу TP дБ:

$c = 20 \times {журнал}_{10} (| b |)$
Истинный пик определяется как максимум конвертированного сигнала, c.

Ссылки

[1] Международный союз электросвязи; сектор радиосвязи. Алгоритмы, чтобы измерить аудио громкость программы и истинно-пиковый уровень звука. ITU-R BS.1770-4. 2015.

[2] Европейский вещательный союз. Нормализация громкости и разрешенный максимальный уровень звуковых сигналов. EBU R 128. 2014.

[3] Европейский вещательный союз. Измерение громкости: 'Режим EBU', измеряющий, чтобы добавить нормализацию EBU R 128 громкости. Технология EBU R 128 3341. 2014.

Документация

Метр громкости

Описание

Порты

Входной параметр

`Port_1` — Входной сигнал
матрица | 1D вектор

Вывод

`M` Мгновенное измерение громкости
вектор-столбец

`S` Краткосрочное измерение громкости
вектор-столбец

`TP` — Истинное пиковое значение
действительный скаляр

Зависимости

Параметры

`Channel weights` — Линейное взвешивание применилось к каждому входному каналу
`[1, 1, 1, 1.41, 1.41]` (значение по умолчанию) | неотрицательный вектор - строка

Блок `Use relative scale for loudness measurements` — Specify, чтобы вывести измерения громкости относительно целевого уровня
от (значения по умолчанию) | на

`Target loudness level (LUFS)` — Контрольный уровень для относительных измерений громкости
`–23` (значение по умолчанию) | действительный скаляр

Зависимости

`Output true-peak value` — Добавьте выходной порт для истинного пикового значения
от (значения по умолчанию) | на

`Inherit sample rate from input` — Задайте источник входной частоты дискретизации
на (значении по умолчанию) | прочь

`Input sample rate (Hz)` — Частота дискретизации входа
`44100` (значение по умолчанию) | скаляр

Зависимости

`Simulate using` — Задайте тип симуляции, чтобы запуститься
`Code generation` (значение по умолчанию) | `Interpreted execution`

Образцовые примеры

Сравните громкость до и после обработки аудиоданных

Триггер получает контроль на основе измерения громкости

Характеристики блока

Алгоритмы

Измерения громкости

Мгновенная громкость

Краткосрочная громкость

Истинный пик

Ссылки

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.

Смотрите также

Функции

Системные объекты

Введенный в R2017b

Документация Audio Toolbox

Поддержка

Документация

Метр громкости

Описание

Порты

Входной параметр

Port_1 — Входной сигнал матрица | 1D вектор

Вывод

M Мгновенное измерение громкости вектор-столбец

S Краткосрочное измерение громкости вектор-столбец

TP — Истинное пиковое значение действительный скаляр

Зависимости

Параметры

Channel weights — Линейное взвешивание применилось к каждому входному каналу [1, 1, 1, 1.41, 1.41] (значение по умолчанию) | неотрицательный вектор - строка

Блок Use relative scale for loudness measurements — Specify, чтобы вывести измерения громкости относительно целевого уровня от (значения по умолчанию) | на

Target loudness level (LUFS) — Контрольный уровень для относительных измерений громкости –23 (значение по умолчанию) | действительный скаляр

Зависимости

Output true-peak value — Добавьте выходной порт для истинного пикового значения от (значения по умолчанию) | на

Inherit sample rate from input — Задайте источник входной частоты дискретизации на (значении по умолчанию) | прочь

Input sample rate (Hz) — Частота дискретизации входа 44100 (значение по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Simulate using — Задайте тип симуляции, чтобы запуститься Code generation (значение по умолчанию) | Interpreted execution

Образцовые примеры

Сравните громкость до и после обработки аудиоданных

Триггер получает контроль на основе измерения громкости

Характеристики блока

Алгоритмы

Измерения громкости

Мгновенная громкость

Краткосрочная громкость

Истинный пик

Ссылки

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++ Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.

Смотрите также

Функции

Системные объекты

Введенный в R2017b

Документация Audio Toolbox

Поддержка

`Port_1` — Входной сигнал
матрица | 1D вектор

`M` Мгновенное измерение громкости
вектор-столбец

`S` Краткосрочное измерение громкости
вектор-столбец

`TP` — Истинное пиковое значение
действительный скаляр

`Channel weights` — Линейное взвешивание применилось к каждому входному каналу
`[1, 1, 1, 1.41, 1.41]` (значение по умолчанию) | неотрицательный вектор - строка

Блок `Use relative scale for loudness measurements` — Specify, чтобы вывести измерения громкости относительно целевого уровня
от (значения по умолчанию) | на

`Target loudness level (LUFS)` — Контрольный уровень для относительных измерений громкости
`–23` (значение по умолчанию) | действительный скаляр

`Output true-peak value` — Добавьте выходной порт для истинного пикового значения
от (значения по умолчанию) | на

`Inherit sample rate from input` — Задайте источник входной частоты дискретизации
на (значении по умолчанию) | прочь

`Input sample rate (Hz)` — Частота дискретизации входа
`44100` (значение по умолчанию) | скаляр

`Simulate using` — Задайте тип симуляции, чтобы запуститься
`Code generation` (значение по умолчанию) | `Interpreted execution`

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.