音声信号処理

音の時間波形の包絡線を抽出や振幅変調（AM）の復調などで利用されるヒルベルト変換をPythonで実装し、いくつかの簡単な信号に対して適用してみました。 ヒルベルト変換の概要 ヒルベルト変換の仕組みや実装方法については、以下のWebページがわかりやすいです。 小野測器 基礎からの周波数分析（29）－「ヒルベルト変換と解析信号」 この記事に従い， フーリエ変換を用いて解析信号を算出 解析信号から包絡線，瞬時位相，瞬時周波数を抽出 する処理を実装します． Python実装 入力信号→解析信号の算出 def hilbert_transform(x): n = x.shape[0] x_f = np.f…

音信号向けの簡単かつ実用的なリアルタイム向け雑音抑圧処理として，以下の書籍で適応線スペクトル強調器 (ALE) が紹介されていました． 上記の書籍を参考にしつつ，Pythonでの適応線スペクトル強調器 (ALE)の実装と，様々な信号への適用例を紹介します。 適応線スペクトル強調器 (ALE) の概要 適応線スペクトル強調器 (ALE) は雑音が含まれた観測信号から目的信号を強調／予測する処理です． 目的信号は音声や楽音のような周期性信号であり，周波数が未知でも抽出できることがこの手法の長所です． 以下がブロック図です。 遅延素子数Dは相関分離パラメタ (de-correlation param…

不協和度、緊張度に引き続き、“The Psychophysics of Harmony Perception: Harmony is a Three-Tone Phenomenon” より和音の明るさー暗さや嬉しさー悲しさを表すとされる和音のモダリティの算出モデルについて紹介します。 また、モダリティ曲線を算出するPythonのプログラムを紹介します。 www.wizard-notes.com www.wizard-notes.com モダリティの概要 純音のモダリティ曲線 倍音を考慮したモダリティ算出 プロット用コード まとめ 参考文献 モダリティの概要 モダリティは和音の緊張度と密接に結び…

前回に引き続き、“The Psychophysics of Harmony Perception: Harmony is a Three-Tone Phenomenon” より和音の心理数理モデルのPython実装を行います。 今回は、和音の緊張度を分析する数理モデルを扱います。 用途としては、減３和音や増3和音のような緊張感のある和音・ヴォイシングを分析・検出したり、コード進行を分析するのに利用できる可能性があります。 www.wizard-notes.com 和音の緊張度 参考文献では、和音の緊張度を音程の等しさに基づいて算出しています。 緊張度の高い和音としては、減3和音や増3和音などが…

「信号処理に欠かせないオールパスフィルタ―の概要・使い方・利用例」では、オールパスフィルタによって低演算量で様々な周波数特性のフィルタを作成できることを紹介しました。 www.wizard-notes.com この記事では、その具体例として1次IIRオールパスフィルタの並列回路でローパス／ハイパスフィルタを作成します。 1次IIRオールパスフィルタ 1次IIRオールパスフィルタの詳細はこちらの記事を参考にしてください。 今回は位相が90度遅れる周波数 fc を4つ用意し、それぞれのフィルタ係数用パラメタ λを算出しました。 sr = 44100 worN = 4096 # 0.3, 2.8, …

※2022/9/28: λの算出式の符号が間違っていたためプロットとともに修正 信号処理におけるフィルタとしては、ローパス／ハイパスフィルタのような振幅特性を活用するフィルタが良く知られています。 しかし、一方で位相特性のみに影響を与えるオールパスフィルタという種類のフィルタがあります。 実は、オールパスフィルタは並列回路で利用することで様々な周波数特性を低演算量で実現できる非常に便利なフィルタです。 そこで本記事では、オールパスフィルタ―の概要・使い方・利用例を紹介したいと思います。 オールパスフィルタ―とは どんな利用用途があるか？ オールパスフィルタのフィルタ構成 単純な遅延 (FIRフ…

入出力の管理リアルタイム音響信号処理を使った身近な機器としては、ボーカルやギターなどの楽器で利用されているエフェクターが挙げられます。 エフェクターは信号処理としては簡単なのですが、実際にPCでプログラミングをして音を出力するのは準備が割と大変です。 そこで本記事では、Pythonでエフェクターをリアルタイム音響信号処理として簡単に実装可能＆音としてすぐに聞けるクラスを作りました。 VSTなどのフレームワークのように audio_process(x, y)のような信号処理の関数を書くだけでエフェクターが実装・試聴できます。 使い方 Playerクラス実装の参考記事 使い方 以下のGithub上…

どうも、AndroidからiPhoneに移行した者です。 freedom2025.hatenablog.com 先日周回遅れでiPhone11を購入。彼はこのように思いました。 iPhone８の方が強くね？？？ freedom2025.hatenablog.com 二眼カメラやiPhone12と遜色ないCPU性能など、安いSEシリーズ以外で長く使える選択肢として中古のiPhone11は全然ありだと思います。 8→11はCPU性能は1.5倍に向上しており、バッテリーの持ちや操作性も悪くありません。 がっ。 画面が酷い！ フルHDのiPhone8Plusと比較すると、一目瞭然で負けますｗ 横幅が大…

前回紹介した適応ノッチフィルタ は、正弦波信号を除去するアルゴリズムでした。 www.wizard-notes.com www.wizard-notes.com しかし、音楽信号処理でよくある楽音を抽出したいという要求には適応ノッチフィルタは利用しにくいです。 そこで今回は、正弦波信号を抽出する適応逆ノッチフィルタを紹介します。 適応逆ノッチフィルタの構成 直列適応逆ノッチフィルタ 実装 実行結果 まとめ 参考文献 適応逆ノッチフィルタの構成 逆ノッチフィルタの周波数応答（振幅特性）は下図のようになります。 ちょうどノッチフィルタの振幅特性を反転したような特性です。 そのため、ノッチフィルタの…

前回の記事では、適応ノッチフィルタを使って音高が未知の正弦波を除去しました． www.wizard-notes.com しかし、正弦波が複数ある区間ではうまく動作しませんでした。 そこで、今回は複数の正弦波を除去できる、多段適応ノッチフィルタを紹介します。 また、多段適応ノッチフィルタの活用方法としてドラム・打楽器音を抽出してみます。 多段適応ノッチフィルタの構成 実装 適用結果 まとめ 多段適応ノッチフィルタの構成 [px] 構成方法としては、任意の数の適応ノッチフィルタを直列で接続すればOKです。 基本的には、接続した適応ノッチフィルタの数だけパワーの大きいサイン波を除去できます。 しかし…

音響信号処理の良い参考書である プログラム101付き 音声信号処理 では、適応信号処理の一例として適応ノッチフィルタが紹介されています。 ただし、プログラムがC言語のみであり、また、数学的な説明が僅かであるため仕組みが分かりにくいです。 そこで、適応ノッチフィルタのPythonにおけるリアルタイム実装とアルゴリズムの詳細を説明したいと思います。 適応ノッチフィルタについて 信号処理における雑音除去の一つのユースケースについて、未知の狭帯域雑音（正弦波信号）を除去が挙げられます。 具体的な対象としては、交流電源由来のノイズやモーター／エンジンなどの回転音、音楽信号であれば調波楽器の基音・倍音成分…

@hiragramです。nanaのプロダクトマネージャーとiOSアプリ開発を担当しています。 nanaは現在フルリニューアルに向けた作り直しに取り組んでいます。2022年9月現在、デザインや仕様を練ることと、手触りを確かめるためのプロトタイプ実装とを、グルグル繰り返しているところです。そのグルグルをより速くするために作った仕組みを紹介します。 UI確認用のプロトタイプアプリ nanaのiOSアプリ開発において、私たちはコードを書かずとも簡単にモックを作れるようなよくあるプロトタイピングツールを使わず、ネイティブアプリとしてプロトタイプを実装しています。nanaのプロトタイプには単なるデザインの…

皆様いかがお過ごしでしょうか。 僕は100種類以上のゲーミングデバイスや ガジェット関係を使用して レビューしているスズミチと申します。 今回は2022年6月3日に SONY（ソニー）から発売された Link Buds Sを使用したので そのレビューをしていきたいと思います。 (function(b,c,f,g,a,d,e){b.MoshimoAffiliateObject=a; b[a]=b[a]||function(){arguments.currentScript=c.currentScript ||c.scripts[c.scripts.length-2];(b[a].q=b[a].q…

https://www.e-earphone.jp/products/detail/1421632/ ソニーのワイヤレスイヤホンであるLinkBuds S WF-LS900NLinkBuds S WF-LS900N。 イヤホンで一番気になる事といえば音質と答える人は多いでしょう。 LinkBuds S WF-LS900Nの音質は高音質なのでしょうか？ また、音楽だけじゃなく通話の音質も気になりますよね。 LinkBuds S WF-LS900Nの通話音質はどの程度なのでしょうか？ LinkBuds Sは電話にもオススメなのか、電話に出るのは簡単なのかなど、 LinkBuds SはWeb会議にも…

こんにちは。shogo4405です。本エントリーは、iOSエンジニア向けにイヤホン配信を支える音のプログラミング入門 - Mirrativ Tech BlogのiOS実装を紹介したいとおもいます。 本稿では、音声信号処理の実装手法としてAppleが提供するAccelerateフレームワークの利用方法を解説しています。音声の信号処理は、AccelerateのvDSPの関連の関数を利用します。

一年後を予想できないぐらいエキサイティングで楽しい一年にしたい — yama🌕 (@y_a_m_a_y_a) 2021年6月3日 表題の通りですが、予想のできないエキサイティングな一年にしたいと思ってから一年が経ったので、どんな一年だったかを簡単に振り返ってみたいかなと思います。 なぜこう思ったか？ 前提としてこの時なぜこのように思っていたかを簡単に振り返ってみたいと思います。 たぶんこのように思ったのは、2021年の6月にLTを2回お誘いを受けてやったことだったと思います 一つ目が、おすしアカデミーさんの「ハッカソンスタートダッシュLT」です。 speakerdeck.com 2つ目が、MS…

「LinkBuds S」登場 ソニーが新しいワイヤレスイヤホン「LinkBuds S」を発表した。耳の穴をふさがない形状が特徴だったLinkBudsの兄弟機だが、ノイズキャンセリング機能搭載なので機能的にはWF-1000XM4に似ている。 WF-1000XM4とLinkBuds Sを徹底比較してみます。 「LinkBuds S」登場 ドライバーユニット チップ 装着感 バッテリー駆動時間 耐汗耐水性能 ノイズキャンセリング 空間オーディオ センサー 操作性 アダプティブサウンドコントロール 充電ケース マイク 対応コーデック サイズと重量 価格 気軽に使えるワイヤレスイヤホン ドライバーユニッ…

「LinkBuds S」登場 ソニーが新しいワイヤレスイヤホン「LinkBuds S」を発表した。耳の穴をふさがない形状が独特だったLinkBudsとは異なり、耳の穴はふさがる普通のイヤホンの形状になった。その代わりにノイズキャンセリング機能を搭載した。 LinkBudsとLinkBuds Sを徹底比較してみます。 「LinkBuds S」登場 ドライバーユニット チップ 装着感 バッテリー駆動時間 耐汗耐水性能 ノイズキャンセリング 空間オーディオ センサー 操作性 アダプティブサウンドコントロール 充電ケース マイク 対応コーデック サイズと重量 価格 気軽に使えるワイヤレスイヤホン ドラ…

SONY LinkBuds S 独特のデザインによる高い外音との共存性で話題になった人気機種の上位版、SONYの最新完全ワイヤレスイヤホン「SONY Linkbuds S」の海外レビューをまとめて紹介します。 JVCがブランド史上最小最軽量！とかやったすぐ後で「世界最小最軽量」とかやりはじめるSONYさんこわい😭Victorが一瞬で霞んだ気がするhttps://t.co/ZTgThbh8H4 https://t.co/VOc6uB8OFu pic.twitter.com/RyDJ21qpRO — audio-sound @ hatena (@audio_sound_Twr) May 19, 2…