noiseGate

Логический элемент динамического диапазона

Описание

Система noiseGate object™ выполняет динамический диапазон, пропускающий независимо через каждый входной канал. Пропускание динамического диапазона подавляет сигналы ниже данного порога. Это использует заданное нападение, релиз, и содержите времена, чтобы достигнуть сглаженной прикладной кривой усиления. Свойства Системного объекта noiseGate задают тип пропускания динамического диапазона.

Выполнять пропускание динамического диапазона:

Создайте объект noiseGate и установите его свойства.
Вызовите объект с аргументами, как будто это была функция.

Чтобы узнать больше, как Системные объекты работают, смотрите то, Что Системные объекты? MATLAB.

Создание

Синтаксис

dRG = noiseGate

dRG = noiseGate(thresholdValue)

dRG = noiseGate(___,Name,Value)

Описание

dRG = noiseGate создает Системный объект, dRG, который выполняет динамический диапазон, пропускающий независимо через каждый входной канал.

dRG = noiseGate(thresholdValue) устанавливает свойство Threshold на thresholdValue.

dRG = noiseGate(___,Name,Value) наборы каждое свойство Name к заданному Value. Незаданные свойства имеют значения по умолчанию.

Пример: dRG = noiseGate('AttackTime',0.01,'SampleRate',16000) создает Системный объект, dRG, со временем атаки на 10 мс и частотой дискретизации на 16 кГц.

Свойства

развернуть все

Если в противном случае не обозначено, свойства являются ненастраиваемыми, что означает, что вы не можете изменить их значения после вызова объекта. Объекты блокируют, когда вы вызываете их, и функция release разблокировала их.

Если свойство является настраиваемым, можно изменить его значение в любое время.

Для получения дополнительной информации об изменении значений свойств смотрите Разработку системы в MATLAB Используя Системные объекты (MATLAB).

`'Порог'` Порог операции (дБ)
`–10` (значение по умолчанию) | действительный скаляр

Порог операции в дБ, заданном как действительный скаляр.

Operation threshold является уровнем, ниже которого усиление применяется к входному сигналу.

Настраиваемый: да

Типы данных: single | double

`AttackTime` — Время (время) атаки
`0.05` (значение по умолчанию) | действительный скаляр

Время атаки в секундах, заданных как действительный скаляр, больше, чем или равный 0.

Attack time является временем, это берет прикладное усиление, чтобы повыситься с 10% до 90% его окончательного значения, когда вход понижается порог.

Настраиваемый: да

Типы данных: single | double

`ReleaseTime` — Выпустите время (времена)
`0.02` (значение по умолчанию) | действительный скаляр

Выпустите время в секундах, заданных как действительный скаляр, больше, чем или равный 0.

Release time является временем, которое он берет прикладное усиление, чтобы пропустить с 90% до 10% его окончательного значения, когда вход выходит за предел порога.

Настраиваемый: да

Типы данных: single | double

`HoldTime` — Время (времена) задержки
`0.05` (значение по умолчанию) | действительный конечный скаляр

Время задержки в секундах, заданных как действительный скаляр, больше, чем или равный 0.

Hold time является периодом, в который прикладное усиление считается постоянное, прежде чем это начнет перемещаться к его установившемуся значению. Время задержки начинается, когда уровень на входе пересекает порог операции.

Настраиваемый: да

Типы данных: single | double

`SampleRate` — Введите частоту дискретизации (Гц)
`44100` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Введите частоту дискретизации в Гц, заданном как положительная скалярная величина.

Настраиваемый: да

Типы данных: single | double

Использование

Для версий ранее, чем R2016b, используйте функцию step, чтобы запустить алгоритм Системного объекта. Аргументы к step являются объектом, который вы создали, сопровождаемый аргументами, показанными в этом разделе.

Например, y = step(obj,x) и y = obj(x) выполняют эквивалентные операции.

Синтаксис

audioOut = dRG(audioIn)

[audioOut,gain] = dRG(audioIn)

Описание

пример

audioOut = dRG(audioIn) выполняет пропускание динамического диапазона на входном сигнале, audioIn, и возвращает закрытый сигнал, audioOut. Тип пропускания динамического диапазона задан алгоритмом и свойствами Системного объекта noiseGate, dRG.

[audioOut,gain] = dRG(audioIn) также возвращает прикладное усиление, в дБ, на каждой входной выборке.

Входные параметры

развернуть все

`audioIn` — Аудиовход к подавителю шума
матрица

Аудиовход к подавителю шума, заданному как матрица. Столбцы матрицы обработаны как независимые звуковые каналы.

Типы данных: single | double

Выходные аргументы

развернуть все

`audioOut` — Аудиовыход от подавителя шума
матрица

Аудиовыход от подавителя шума, возвращенного как матрица тот же размер как audioIn.

Типы данных: single | double

`gain` — Усиление применяется подавителем шума (дБ)
матрица

Усиление применяется подавителем шума, возвращенным как матрица тот же размер как audioIn.

Типы данных: single | double

Функции объекта

Чтобы использовать объектную функцию, задайте Системный объект как первый входной параметр. Например, чтобы выпустить системные ресурсы Системного объекта под названием obj, используйте этот синтаксис:

release(obj)

развернуть все

Характерный для noiseGate

`visualize`	Визуализируйте статическую характеристику контроллера динамического диапазона
`createAudioPluginClass`	Создайте аудио сменный класс, который реализует функциональность Системного объекта
`parameterTuner`	Настройте параметры объекта при потоковой передаче

MIDI

`configureMIDI`	Сконфигурируйте связи MIDI между аудио объектным и MIDI-контроллером
`disconnectMIDI`	Отключите средства управления MIDI от аудио объекта
`getMIDIConnections`	Получите связи MIDI аудио объекта

Характерный для всех системных объектов

`clone`	Создайте объект дублированной системы
`isLocked`	Определите, используется ли Системный объект
`release`	Высвободите средства и позвольте изменения в значениях свойств Системного объекта и введите характеристики
`reset`	Сбросьте внутренние состояния Системного объекта
`step`	Запустите алгоритм Системного объекта

createAudioPluginClass и функции configureMIDI сопоставляют настраиваемые свойства Системного объекта noiseGate к стоящим с пользователем параметрам:

Свойство	Область значений	Отображение	Модуль
`Threshold`	[–140, 0]	линейный	дБ
`AttackTime`	[0, 4]	линейный	секунды
`ReleaseTime`	[0, 4]	линейный	секунды
`HoldTime`	[0, 4]	линейный	секунды

Примеры

Пропустите звуковой сигнал

Используйте пропускание динамического диапазона, чтобы ослабить фоновый шум от звукового сигнала.

Настройте dsp.AudioFileReader и Систему audioDeviceWriter objects™.

frameLength = 1024;
fileReader = dsp.AudioFileReader( ...
    'Filename','Counting-16-44p1-mono-15secs.wav', ...
    'SamplesPerFrame',frameLength);
deviceWriter = audioDeviceWriter( ...
    'SampleRate',fileReader.SampleRate);

Повредите звуковой сигнал с Гауссовым шумом. Проигрывайте аудио.

while ~isDone(fileReader)
    x = fileReader();
    xCorrupted = x + (1e-2/4)*randn(frameLength,1);
    deviceWriter(xCorrupted);
end

release(fileReader)

Настройте логический элемент динамического диапазона с порогом-25 дБ, время атаки 0,01 секунд, время релиза 0,02 секунд и время задержки 0 секунд. Используйте частоту дискретизации своего читателя звукового файла.

gate = noiseGate(-25, ...
    'AttackTime',0.01, ...
    'ReleaseTime',0.02, ...
    'HoldTime',0, ...
    'SampleRate',fileReader.SampleRate);

Визуализируйте статическую характеристику логического элемента.

visualize(gate)

Настройте осциллограф времени, чтобы визуализировать сигнал до и после пропускания динамического диапазона.

scope = dsp.TimeScope( ...
    'SampleRate',fileReader.SampleRate, ...
    'TimeSpanOverrunAction','Scroll', ...
    'TimeSpan',16, ...
    'BufferLength',1.5e6, ...
    'YLimits',[-1 1], ...
    'ShowGrid',true, ...
    'ShowLegend',true, ...
    'Title','Corrupted vs. Gated Audio');

Проигрывайте обработанное аудио и визуализируйте его на осциллографе.

while ~isDone(fileReader)
    x = fileReader();
    xCorrupted = x + (1e-2/4)*randn(frameLength,1);
    y = gate(xCorrupted);
    deviceWriter(y);
    scope([xCorrupted,y]);
end

release(fileReader)
release(gate)
release(deviceWriter)
release(scope)

Настройте параметры подавителя шума

Создайте dsp.AudioFileReader, чтобы читать в покадровом аудио. Создайте audioDeviceWriter, чтобы записать аудио в вашу звуковую карту. Создайте noiseGate, чтобы обработать аудиоданные.

frameLength = 1024;
fileReader = dsp.AudioFileReader('RockDrums-44p1-stereo-11secs.mp3', ...
    'SamplesPerFrame',frameLength);
deviceWriter = audioDeviceWriter('SampleRate',fileReader.SampleRate);

dRG = noiseGate('SampleRate',fileReader.SampleRate);

Вызовите parameterTuner, чтобы открыть пользовательский интерфейс для настроек параметров noiseGate при потоковой передаче.

parameterTuner(dRG)

В цикле аудиопотока:

Читайте в кадре аудио из файла.
Примените пропускание динамического диапазона.
Запишите кадр аудио к вашему аудио устройству для слушания.

При потоковой передаче настройки параметров динамического диапазона пропускают и слушают эффект.

while ~isDone(fileReader)
    audioIn = fileReader();
    audioOut = dRG(audioIn);
    deviceWriter(audioOut);
    drawnow limitrate % required to update parameter
end

Как лучшая практика, выпустите свои объекты, однажды сделанные.

release(deviceWriter)
release(fileReader)
release(dRG)

Алгоритмы

развернуть все

Системный объект noiseGate обрабатывает кадр сигнала кадром и поэлементно.

Преобразуйте входной сигнал в значение

N - сигнал точки, x [n], преобразован в значение:

$x_{a} [n] = | x [n] | .$

Получите компьютер

x [n] проходит через компьютер усиления. Компьютер усиления использует свойства статической характеристики логического элемента динамического диапазона определить усиление кирпичной стены для сигнала ниже порога:

$g_{c} (x_{a}) = {\begin{matrix} 0 & x_{a} < T_{lin} \\ 1 & x_{a} \geq T_{lin} \end{matrix} .$

T _lin является пороговым свойством, преобразованным в линейную область:

$T_{lin} = 10^{(\frac{T_{дБ}}{20})} .$

Получите сглаживание

Вычисленное усиление, g _c [n], сглаживается с помощью заданного нападения, релиза и свойств времени задержки:

$g_{s} [n] = {\begin{matrix} α_{A} g_{s} [n - 1] + (1 - α_{A}) g_{c} [n] \\ g_{s} [n - 1] \\ α_{R} g_{s} [n - 1] + (1 - α_{R}) g_{c} [n] \\ g_{s} [n - 1] \end{matrix} \begin{matrix} (C_{A} > T_{H}) & (g_{c} [n] \leq g_{s} [n - 1]) \\ C_{A} \leq T_{H} \\ (C_{R} > T_{H}) & (g_{c} [n] > g_{s} [n - 1]) \\ C_{R} \leq T_{H} \end{matrix}$

Коэффициент времени атаки, α _A , вычисляется как

$α_{A} = \exp (\frac{- журнал (9)}{F s \times T_{A}}) .$

Коэффициент времени релиза, α _R , вычисляется как

$α_{R} = \exp (\frac{- журнал (9)}{F s \times T_{R}}) .$

T _A является периодом времени атаки, заданным свойством AttackTime. T _R является периодом времени релиза, заданным свойством ReleaseTime. Fs является входным уровнем выборки, заданным свойством SampleRate.

C _A и C _R является счетчиками хранения для нападения и релиза, соответственно. Предел, T _H , определяется свойством HoldTime.

Примените усиление

Вывод логического элемента динамического диапазона дан как

$y [n] = x [n] \times g_{s} [n] .$

Ссылки

[1] Giannoulis, Димитриос, Михаэль Массберг и Джошуа Д. Рейсс. "Цифровой Проект Компрессора Динамического диапазона – Пример и Анализ". Журнал Общества звукоинженеров. Издание 60, Выпуск 6, 2012, стр 399–408.

Расширенные возможности

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

Указания и ограничения по применению:

Системные объекты в Генерации кода MATLAB (MATLAB Coder)

Документация

noiseGate

Описание

Создание

Синтаксис

Описание

Свойства

`'Порог'` Порог операции (дБ)
`–10` (значение по умолчанию) | действительный скаляр

`AttackTime` — Время (время) атаки
`0.05` (значение по умолчанию) | действительный скаляр

`ReleaseTime` — Выпустите время (времена)
`0.02` (значение по умолчанию) | действительный скаляр

`HoldTime` — Время (времена) задержки
`0.05` (значение по умолчанию) | действительный конечный скаляр

`SampleRate` — Введите частоту дискретизации (Гц)
`44100` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Использование

Синтаксис

Описание

Входные параметры

`audioIn` — Аудиовход к подавителю шума
матрица

Выходные аргументы

`audioOut` — Аудиовыход от подавителя шума
матрица

`gain` — Усиление применяется подавителем шума (дБ)
матрица

Функции объекта

Примеры

Пропустите звуковой сигнал

Настройте параметры подавителя шума

Алгоритмы

Преобразуйте входной сигнал в значение

Получите компьютер

Получите сглаживание

Примените усиление

Ссылки

Расширенные возможности

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

Смотрите также

Блоки

Системные объекты

Темы

Введенный в R2016a

Документация Audio Toolbox

Поддержка

Документация

noiseGate

Описание

Создание

Синтаксис

Описание

Свойства

'Порог' Порог операции (дБ) –10 (значение по умолчанию) | действительный скаляр

AttackTime — Время (время) атаки 0.05 (значение по умолчанию) | действительный скаляр

ReleaseTime — Выпустите время (времена) 0.02 (значение по умолчанию) | действительный скаляр

HoldTime — Время (времена) задержки 0.05 (значение по умолчанию) | действительный конечный скаляр

SampleRate — Введите частоту дискретизации (Гц) 44100 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Использование

Синтаксис

Описание

Входные параметры

audioIn — Аудиовход к подавителю шума матрица

Выходные аргументы

audioOut — Аудиовыход от подавителя шума матрица

gain — Усиление применяется подавителем шума (дБ) матрица

Функции объекта

Примеры

Пропустите звуковой сигнал

Настройте параметры подавителя шума

Алгоритмы

Преобразуйте входной сигнал в значение

Получите компьютер

Получите сглаживание

Примените усиление

Ссылки

Расширенные возможности

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

Смотрите также

Блоки

Системные объекты

Темы

Введенный в R2016a

Документация Audio Toolbox

Поддержка

`'Порог'` Порог операции (дБ)
`–10` (значение по умолчанию) | действительный скаляр

`AttackTime` — Время (время) атаки
`0.05` (значение по умолчанию) | действительный скаляр

`ReleaseTime` — Выпустите время (времена)
`0.02` (значение по умолчанию) | действительный скаляр

`HoldTime` — Время (времена) задержки
`0.05` (значение по умолчанию) | действительный конечный скаляр

`SampleRate` — Введите частоту дискретизации (Гц)
`44100` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`audioIn` — Аудиовход к подавителю шума
матрица

`audioOut` — Аудиовыход от подавителя шума
матрица

`gain` — Усиление применяется подавителем шума (дБ)
матрица

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