クジラの歌からの関心領域の抽出

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4 kHz でサンプリングされた太平洋のシロナガスクジラのオーディオデータを含むファイルを読み込みます。ファイルは、コーネル大学の生物音響学研究プログラムが管理する動物発声ライブラリのものです。データの時間スケールは、音の高さを上げ鳴き声を聞き取りやすくするために係数 10 で圧縮されています。信号を MATLAB® の timetable に変換します。

whaleFile = fullfile(matlabroot,"examples","matlab","data","bluewhale.au");
[w,fs] = audioread(whaleFile);

whale = timetable(seconds((0:length(w)-1)'/fs),w);

% To hear, type soundsc(w,fs)

"信号アナライザー" を開いて timetable をディスプレイにドラッグします。ノイズの中で 4 つの特徴が目立っています。最初は "ふるえ声"、他の 3 つは "うめき声" として知られています。

[表示] タブで [スペクトル] をクリックしてスペクトル表示を開き、[パナー] をクリックしてパナーをアクティブにします。パナーを使用して、約 2 秒の幅をもつズームウィンドウを作成します。ふるえ声の中央に配置されるように、ズームウィンドウをドラッグします。スペクトルによって、900 Hz のあたりに目立ったピークが示されます。

3 つのうめき声を抽出し、そのスペクトルを比較します。

パナーのズームウィンドウを最初のうめき声の中央に置きます。スペクトルで 8 つのピークが明瞭に定義されました。これらのピークは、170 Hz の倍数に非常に近い位置にあります。[信号の抽出] の隣にある矢印をクリックして Between Time Limits を選択します。
[パナー] をクリックしてパナーを非表示にします。スペースキーを押して信号全体を表示します。[X 軸方向にズームイン] をクリックし、時間表示において 2 番目のうめき声が中心の 2 秒間を拡大します。ここでも、170 Hz の倍数の位置にスペクトルのピークがあります。[信号の抽出] の隣にある矢印をクリックして Between Time Limits を選択します。
スペースキーを押して信号全体を表示します。[データカーソル] をクリックし、Two を選択します。時間領域のカーソルを 3 番目のうめき声を含む 2 秒間の位置に置きます。ここでも、170 Hz の倍数の位置にピークがあります。[信号の抽出] の隣にある矢印をクリックして Between Time Cursors を選択します。

元の信号をディスプレイから削除するために、信号テーブルで元の信号の名前の隣にあるチェックボックスをオフにします。抽出した 3 つの関心領域を表示します。それぞれのスペクトルは、お互いのほぼ頂点の位置にあります。周波数領域のカーソルを最初と 3 番目のスペクトルピークの位置に移動します。カーソルラベルのアスタリスクは、内挿された信号値を示しています。

クジラの歌からの関心領域の抽出

参考

アプリ

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