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音楽信号からの音声の抽出

標準のデジタル ミュージック シンセサイザーを実装し、3 音声配置で民謡の演奏に使用します。サンプルレートを 2 kHz に指定します。歌曲を MATLAB® の timetable として保存します。

fs = 2e3;
t = 0:1/fs:0.3-1/fs;

l = [0 130.81 146.83 164.81 174.61 196.00 220 246.94];
m = [0 261.63 293.66 329.63 349.23 392.00 440 493.88];
h = [0 523.25 587.33 659.25 698.46 783.99 880 987.77];
note = @(f,g) [1 1 1]*sin(2*pi*[l(g) m(g) h(f)]'.*t);

mel = [3 2 1 2 3 3 3 0 2 2 2 0 3 5 5 0 3 2 1 2 3 3 3 3 2 2 3 2 1]+1;
acc = [3 0 5 0 3 0 3 3 2 0 2 2 3 0 5 5 3 0 5 0 3 3 3 0 2 2 3 0 1]+1;

song = [];
for kj = 1:length(mel)
    song = [song note(mel(kj),acc(kj)) zeros(1,0.01*fs)];
end
song = song'/(max(abs(song))+0.1);

% To hear, type sound(song,fs)

tune = timetable(seconds((0:length(song)-1)'/fs),song);

信号アナライザーを開いて、ワークスペース ブラウザーから信号テーブルに timetable をドラッグします。[グリッドの表示] ▼ をクリックして、2 行 2 列のグリッドの表示を作成します。上の 2 つと左下の表示を選択し、[スペクトル] ボタンをクリックしてスペクトル表示を追加します。右下の表示を選択し、[時間-周波数] をクリックしてスペクトログラムの表示を追加し、[時間] をクリックして時間の表示を削除します。4 つすべての表示に歌曲をドラッグします。右下の表示を選択し、[スペクトログラム] タブで、0.31 秒 (310 ms) の時間分解能、0% の隣接するセグメント間のオーバーラップを指定します。[パワーの範囲] dB と dB に設定します。

[アナライザー] タブで、[複製] を 3 回クリックして歌曲のコピーを 3 つ作成します。信号テーブルの [名前] 列をダブルクリックして、コピーの名前を highmediumlow に変更します。コピーを上の 2 つと左下の表示に移動します。

フィルターを使用して複製信号を前処理します。

  1. high 信号を、信号テーブルで名前をクリックして選択します。[アナライザー] タブの [ハイパス] をクリックします。表示された [ハイパス] タブで 450 Hz の通過帯域周波数を入力し、急峻さを 0.95 に増やします。[ハイパス] をクリックします。

  2. medium 信号を、信号テーブルで名前をクリックして選択します。[アナライザー] タブの [前処理] ▼ をクリックして、[バンドパス] を選択します。表示された [通過帯域] タブで、低域および高域通過帯域周波数としてそれぞれ 230 Hz と 450 Hz を入力します。急峻さを 0.95 に増やします。[バンドパス] をクリックします。

  3. low 信号を、信号テーブルで名前をクリックして選択します。[アナライザー] タブの [ローパス] をクリックします。表示された [ローパス] タブで、230 Hz の通過帯域周波数を入力し、急峻さを 0.95 に増やします。[ローパス] をクリックします。

フィルター処理された信号が含まれる 3 つの表示のそれぞれで次を行います。

  1. 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て元の信号を削除します。

  2. [表示] タブの [時間-周波数] をクリックしてスペクトログラムの表示を追加し、[時間] をクリックして時間の表示を削除します。

  3. [スペクトログラム] タブで、0.31 秒の時間分解能を指定し、隣接するセグメント間のオーバーラップとして 0% を指定します。[パワーの範囲] dB と dB に設定します。

フィルター処理された 3 つの信号を、信号テーブルの [名前] 列をクリックして選択します。[アナライザー] タブで [エクスポート] をクリックして信号を music.mat という MAT ファイルに保存します。MATLAB で、ファイルをワークスペースに読み込みます。3 つの信号のスペクトルをプロットします。

load music

pspectrum(low)
hold on
pspectrum(medium)
pspectrum(high)
hold off

% To hear the different voices, type 
% sound(low.Var1,fs), pause(5), sound(medium.Var1,fs), pause(5), sound(high.Var1,fs)

参考

アプリ

関数

関連する例

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