オーディオの録音と再生

システム上のオーディオ入出力デバイスから、MATLAB^® での処理用にオーディオデータを録音して再生します。R2020b 以降、オーディオ再生が MATLAB Online™ でサポートされています。

オーディオの録音
オーディオの再生
関数内でのオーディオの録音と再生

オーディオの録音

システムに接続されたマイクなどのオーディオ入力デバイスからデータを録音します。

audiorecorder オブジェクトを作成します。
record または recordblocking のメソッドを呼び出します。
- record では、録音が進行中でも、関数呼び出しやコマンドプロンプトに対する制御が直ちに返されます。録音の長さを秒単位で指定するか、または stop メソッドを使用して録音を終了します。オプションとして、pause および resume のメソッドを呼び出すこともできます。録音が非同期実行されます。
- recordblocking では録音が終了するまで制御を保留します。録音の長さを秒単位で指定します。録音が同期実行されます。
getaudiodata メソッドを使用して、信号データに対応する数値配列を作成します。

次の例では、recordblocking および record メソッドの使用方法を説明します。

マイク入力の録音

この例では、マイク入力の録音、録音の再生、録音したオーディオ信号の数値配列への格納を行う方法を説明します。まず、マイクをシステムに接続しなければなりません。

オーディオ入力を録音するための audiorecorder オブジェクト recObj を作成します。

recObj = audiorecorder

recObj = 

  audiorecorder with properties:

          SampleRate: 8000
       BitsPerSample: 8
         NumChannels: 1
            DeviceID: -1
       CurrentSample: 1
        TotalSamples: 0
             Running: 'off'
            StartFcn: []
             StopFcn: []
            TimerFcn: []
         TimerPeriod: 0.0500
                 Tag: ''
            UserData: []
                Type: 'audiorecorder'

audiorecorder は、8000 Hz、8 ビット、1 チャネルの audiorecorder オブジェクトを作成します。

音声を 5 秒間録音します。

disp('Start speaking.')
recordblocking(recObj, 5);
disp('End of Recording.');

録音を再生します。

play(recObj);

データを倍精度配列 y に格納します。

y = getaudiodata(recObj);

オーディオサンプルをプロットします。

plot(y);

異なるサウンドカードからの 2 チャネルの録音

2 つの異なるサウンドカードにそれぞれマイクを接続し、各オーディオを個別に録音するには、次の手順に従います。

audiodevinfo を呼び出して、使用可能なサウンドカードをリストします。たとえば、次のコードは、システム上にある入力および出力オーディオデバイスをすべて含む構造体配列を返します。
```
info = audiodevinfo;
```
使用するサウンドカードの名前を特定して、その ID 値を書き留めます。
2 つの audiorecorder オブジェクトを作成します。たとえば、次のコードは audiorecorder オブジェクト recorder1 を作成します。このオブジェクトは、デバイス 3 の単一チャネルを 44.1 kHz、サンプルあたり 16 ビットで録音するためのものです。audiorecorder オブジェクト recorder2 は、デバイス 4 の単一チャネルを 48 kHz で録音するためのものです。
```
recorder1 = audiorecorder(44100,16,1,3); 
recorder2 = audiorecorder(48000,16,1,4);
```
各オーディオチャネルを個別に録音します。
```
record(recorder1);
record(recorder2); 
pause(5);
```
最初の record の呼び出しがブロックされないため、複数の録音が同時に実行されます。
録音を停止します。
```
stop(recorder1);
stop(recorder2); 
```

録音の音質の指定

既定の設定により、audiorecorder オブジェクトでは 8,000 Hz のサンプルレート、8 ビットの深度 (サンプルごとに 8 ビット)、および単一のオーディオチャネルが使用されます。これらの設定により、必要なデータストレージの量は最小化されます。録音の音質を上げるには、サンプルレートまたはビット深度の値を増やします。

たとえば、通常の CD では 44,100 Hz のサンプルレートと 16 ビットの深度が使用されています。audiorecorder オブジェクトを作成して、上記の設定でステレオ (2 チャネル) の録音を行います。

myRecObj = audiorecorder(44100, 16, 2);

利用可能なプロパティと値の詳細は、audiorecorder のリファレンスページを参照してください。

オーディオの再生

オーディオのインポートまたは録音を行った後、そのデータを再生するために MATLAB ではいくつかの方法がサポートされています。

単一の関数呼び出しを使用する単純な再生には、sound または soundsc を使用します。たとえば、信号とサンプルレートのデータを含むサンプル用 MAT ファイルを読み取り、オーディオを再生します。
```
load chirp.mat;
sound(y, Fs);
```
一時停止、再開、コールバックの定義など、再生に柔軟性をもたせるには、関数 audioplayer を使用します。audioplayer オブジェクトを作成してからメソッドを呼び出し、オーディオを再生します。たとえば、次の gong サンプルファイルを再生します。
```
load gong.mat;
gong = audioplayer(y, Fs);
play(gong);
```
その他の例は、関数内でのオーディオの録音と再生を参照してください。

サンプルレートを指定しないと、sound では 8,192 Hz で再生されます。任意の再生において、ゆっくり再生するには小さなサンプルレートを、速く再生するには大きなサンプルレートを指定します。

メモ

ほとんどのサウンドカードで、およそ 5,000 ～ 48,000 Hz のサンプルレートがサポートされています。この範囲外のサンプルレートを指定すると、予期せぬ結果が発生する場合があります。

関数内でのオーディオの録音と再生

関数内で audioplayer または audiorecorder オブジェクトを作成する場合、そのオブジェクトは関数の持続期間しか存続しません。たとえば、playFile と呼ばれるプレーヤー関数と単純なコールバック関数 showSeconds を作成します。

function playFile(myfile)
   load(myfile);
   
   obj = audioplayer(y, Fs);
   obj.TimerFcn = 'showSeconds';
   obj.TimerPeriod = 1;
   
   play(obj);
end

function showSeconds
   disp('tick')
end

コマンドプロンプトから playFile を呼び出して、ファイル handel.mat を再生します。

playFile('handel.mat')

サンプル数が毎秒 8,192 のサンプルレートで録音した場合、ファイル内のサンプル 73,113 個の再生にはおよそ 8.9 秒かかります。ただし、関数 playFile は再生が完了する前に通常は終了し、audioplayer オブジェクトの obj は消去されます。

再生や録音をすべて確実に完了させるには、以下のオプションを検討してください。

play や record の代わりに playblocking や recordblocking を使用します。ブロックメソッドでは、再生や録音が完了するまで制御が保留されます。制御をブロックすると、再生や録音の間は他のコマンドやメソッド (pause や resume など) を一切実行できません。
使用する関数に、ベースワークスペースでオブジェクトを作成する出力引数を作成します。たとえば、関数 playFile を変更して次の出力引数を含めます。
```
function obj = playFile(myfile)
```
関数を呼び出します。
```
h = playFile('handel.mat');
```
h はベースワークスペースにあるため、コマンドプロンプトから再生を一時停止できます。
```
pause(h)
```

参考

audioplayer | sound | soundsc | audiorecorder