отражатель

Добавьте реверберацию в звуковой сигнал

расширьте все на странице

Описание

Система reverberator object™ добавляет реверберацию в моно или звуковые сигналы стерео.

Добавить реверберацию в ваш вход:

Создайте объект reverberator 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

reverb = reverberator

reverb = reverberator(Name,Value)

Описание

reverb = reverberator создает Системный объект, reverb, который добавляет искусственную реверберацию в звуковой сигнал.

reverb = reverberator(Name,Value) наборы каждое свойство Name к заданному Value. Незаданные свойства имеют значения по умолчанию.

Пример: reverb = reverberator('PreDelay',0.5,'WetDryMix',1) создает Системный объект, reverb, с 0,5 вторыми предварительными задержками и влажным-к-сухому отношением соединения одного.

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).

`PreDelay` — Предварительная задержка реверберации (реверберации)
`0` (значение по умолчанию) | действительная положительная скалярная величина

Предварительная задержка реверберации в секундах, заданных как действительный скаляр в области значений [0, 1].

Pre-delay for reverberation является временем между слушанием прямого звука и первым ранним отражением. Значение PreDelay пропорционально размеру смоделированной комнаты.

Настраиваемый: да

Типы данных: single | double

`HighCutFrequency` — Lowpass фильтруют сокращение (Гц)
`20000` (значение по умолчанию) | действительная положительная скалярная величина

Lowpass фильтруют сокращение в Гц, заданном как действительная положительная скалярная величина в области значений 0 к $(\frac{S a m p l e R a t e}{2})$ .

Lowpass filter cutoff является частотой среза на-3 дБ для однополюсного фильтра lowpass впереди структуры отражателя. Это предотвращает приложение реверберации к высокочастотным компонентам входа.

Настраиваемый: да

Типы данных: single | double

`Diffusion` — Плотность хвоста реверберации
`0.5` (значение по умолчанию) | действительный скаляр

Плотность хвоста реверберации, заданного как действительная положительная скалярная величина в области значений [0, 1].

Diffusion пропорционален уровню, на котором хвост реверберации создает в плотности. Увеличение Diffusion продвигает отражения ближе вместе, утолщая звук. Сокращение Diffusion создает более дискретное эхо.

Настраиваемый: да

Типы данных: single | double

`DecayFactor` — Затухните фактор хвоста реверберации
`0.5` (значение по умолчанию) | действительный скаляр

Фактор затухания хвоста реверберации, заданного как действительная положительная скалярная величина в области значений [0, 1].

DecayFactor пропорционален времени, которое требуется для отражений, чтобы исчерпать энергию. Чтобы смоделировать большую комнату, используйте длинный хвост реверберации (низко фактор затухания). Чтобы смоделировать небольшую комнату, используйте короткий хвост реверберации (высоко фактор затухания).

Настраиваемый: да

Типы данных: single | double

`HighFrequencyDamping` — Высокочастотное затухание
`0.0005` (значение по умолчанию) | действительный скаляр

Высокочастотное затухание, заданное как действительная положительная скалярная величина в области значений [0, 1].

HighFrequencyDamping пропорционален затуханию высоких частот в реверберации вывод. Установка HighFrequencyDamping к большому значению заставляет высокочастотные отражения затухнуть быстрее, чем низкочастотные отражения.

Настраиваемый: да

Типы данных: single | double

`WetDryMix` — Влажно-сухое соединение
`0.3` (значение по умолчанию) | действительный скаляр

Влажно-сухое соединение, заданное как действительная положительная скалярная величина в области значений [0, 1].

Wet-dry mix является отношением влажных (отраженных), чтобы высушить (исходный) сигнал что ваш Системный объект reverberator выходные параметры.

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 = reverb(audioIn)

Описание

пример

audioOut = reverb(audioIn) добавляет реверберация к входному сигналу, audioIn, и возвращает смешанный сигнал, audioOut. Тип реверберации задан алгоритмом и свойствами Системного объекта отражателя, reverb.

Входные параметры

развернуть все

`audioIn` — Аудиовход к отражателю
вектор-столбец | N-by-2 матрица

Аудиовход к отражателю, заданному как вектор-столбец или матрица 2D столбца. Столбцы матрицы обработаны как независимые звуковые каналы.

Типы данных: single | double

Выходные аргументы

развернуть все

`audioOut` — Аудиовыход от отражателя
N-by-2 матрица (значение по умолчанию)

Аудиовыход от отражателя, возвращенного как матрица 2D столбца.

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 отражателя

createAudioPluginClass Создайте аудио сменный класс, который реализует функциональность Системного объекта

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 compressor к стоящим с пользователем параметрам:

Свойство	Область значений	Отображение	Модуль
`PreDelay`	[0, 1]	линейный	s
`HighCutFrequency`	[20, 20000]	журнал	Гц
`Diffusion`	[0, 1]	линейный	'none'
`DecayFactor`	[0, 1]	линейный	'none'
`HighFrequencyDamping`	[0, 1]	линейный	'none'
`WetDryMix`	[0, 1]	линейный	'none'

Примеры

развернуть все

Добавьте реверберацию в звуковой сигнал

Скрипт Open Live Script

Используйте Систему reverberator object™, чтобы добавить искусственную реверберацию в звуковой сигнал, считанный из файла.

Создайте Системные объекты audioDeviceWriter и dsp.AudioFileReader. Используйте частоту дискретизации читателя как частота дискретизации средства записи.

fileReader = dsp.AudioFileReader( ...
    'FunkyDrums-44p1-stereo-25secs.mp3', ...
    'SamplesPerFrame',1024);
deviceWriter = audioDeviceWriter( ...
    'SampleRate',fileReader.SampleRate);

Проигрывайте 10 секунд звукового сигнала через ваше устройство.

tic
while toc < 10
    audio = fileReader();
    deviceWriter(audio);
end
release(fileReader)

Создайте Системный объект reverberator с настройками по умолчанию.

reverb = reverberator

Создайте осциллограф времени, чтобы визуализировать исходный звуковой сигнал и звуковой сигнал с добавленной искусственной реверберацией.

scope = dsp.TimeScope( ...
    'SampleRate',fileReader.SampleRate, ...
    'TimeSpanOverrunAction','Scroll', ...
    'TimeSpan',10, ...
    'BufferLength',1.5e6, ...
    'YLimits',[-1,1], ...
    'ShowGrid',true, ...
    'ShowLegend',true, ...
    'Title','Audio with Reverberation vs. Original');

Проигрывайте звуковой сигнал с искусственной реверберацией. Визуализируйте аудио с реверберацией и исходное аудио.

while ~isDone(fileReader)
    audio = fileReader();
    audioWithReverb = reverb(audio);
    deviceWriter(audioWithReverb);
    scope([audioWithReverb(:,1),audio(:,1)])
end

release(fileReader)
release(deviceWriter)

Алгоритмы

развернуть все

Алгоритм, чтобы добавить реверберацию следует за топологией реверберации класса пластины, описанной в [1], и основан на частоте дискретизации на 29 761 Гц.

Алгоритм имеет пять этапов.

Описание для алгоритма, который следует, для стереовхода. Моно вход является упрощенным случаем.

Stereo-Mono

Сигнал стерео преобразован в моно сигнал: $x [n] = 0.5 \times (x_{R} [n] + x_{L} [n])$ .

Предварительное создание условий

Задержка, сопровождаемая lowpass, фильтрует предусловия моно сигнал.

Предварительная задержка вывод определяется как $x_{p} [n] = x [n - k]$ , где свойство PreDelay определяет значение k.
Сигнал питается через однополюсный фильтр lowpass с передаточной функцией
$L P (z) = \frac{1 - α}{1 - α z^{- 1}},$
где
$α = \exp (- 2 π \times \frac{f_{c}}{f_{s}}) .$
- f _c является частотой среза, заданной свойством HighCutFrequency.
- f _s является частотой дискретизации, заданной свойством SampleRate.

Декорреляция

Сигнал декоррелируется путем прохождения через серию четырех фильтров allpass.

Фильтры allpass имеют форму

$A P (z) = \frac{β + z^{- k}}{1 + β z^{- k}},$

где β является коэффициентом, заданным свойством Diffusion, и k является задержкой можно следующим образом:

Для AP ₁, k = 142.
Для AP ₂, k = 107.
Для AP ₃, k = 379.
Для AP ₄, k = 277.

Корпус

Сигнал подан в корпус, где это циркулирует, чтобы моделировать затухание хвоста реверберации.

Следующее описание отслеживает сигнал, в то время как это прогрессирует через верхнюю часть корпуса. Прогрессия сигнала через нижнюю часть корпуса следует за тем же шаблоном с различными спецификациями задержки.

Новый сигнал вводит верхнюю часть корпуса и добавляется к распространенному сигналу от нижней части корпуса.
Сигнал проходит через модулируемый фильтр allpass:
$M o d u l a t e d A P_{1} (z) = \frac{- β + z^{- k}}{1 - β z^{- k}}$
- β является коэффициентом, заданным свойством Diffusion.
- k является переменной задержкой, заданной синусоидой на 1 Гц с amplitude = (8/29761) * SampleRate. Чтобы составлять дробную задержку, следующую из модуляции, k, allpass интерполяция используется [2].
Сигнал задержан снова, и затем проходит через фильтр lowpass:

$L P_{2} (z) = \frac{1 - φ}{1 - φ z^{- 1}}$
- φ является коэффициентом, заданным свойством HighFrequencyDamping.
Сигнал умножается на усиление, заданное свойством DecayFactor. Сигнал затем проходит через фильтр allpass:
$A P_{5} (z) = \frac{β + z^{- k}}{1 + β z^{- k}} .$
- β является коэффициентом, заданным свойством Diffusion.
- k установлен в 1800 для верхней части корпуса и 2656 для нижней части корпуса.
Сигнал задержан снова и затем распространен в нижней половине корпуса для следующей итерации.

Подобный шаблон выполняется параллельно для нижней половины корпуса. Вывод корпуса вычисляется как сумма со знаком строк задержки, собранных в различных точках от корпуса. Суммированный вывод умножается на 0.6.

Влажное/Сухое Соединение

Влажный (обработанный) сигнал затем добавляется к сухому (исходному) сигналу:

$y_{R} [n] = (1 - κ) x_{R} [n] + κ x_{3 R} [n],$

$y_{L} [n] = (1 - κ) x_{L} [n] + κ x_{3 L} [n],$

где свойство WetDryMix определяет κ.

Ссылки

[1] Dattorro, Джон. "Проект эффекта, Часть 1: Отражатель и Другие Фильтры". Журнал Общества звукоинженеров. Издание 45, Выпуск 9, 1997, стр 660–684.

[2] Dattorro, Джон. "Проект эффекта, Часть 2: Модуляция линии задержки и Хор". Журнал Общества звукоинженеров. Издание 45, Выпуск 10, 1997, стр 764–788.

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

отражатель

Описание

Создание

Синтаксис

Описание

Свойства

`PreDelay` — Предварительная задержка реверберации (реверберации)
`0` (значение по умолчанию) | действительная положительная скалярная величина

`HighCutFrequency` — Lowpass фильтруют сокращение (Гц)
`20000` (значение по умолчанию) | действительная положительная скалярная величина

`Diffusion` — Плотность хвоста реверберации
`0.5` (значение по умолчанию) | действительный скаляр

`DecayFactor` — Затухните фактор хвоста реверберации
`0.5` (значение по умолчанию) | действительный скаляр

`HighFrequencyDamping` — Высокочастотное затухание
`0.0005` (значение по умолчанию) | действительный скаляр

`WetDryMix` — Влажно-сухое соединение
`0.3` (значение по умолчанию) | действительный скаляр

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

Использование

Синтаксис

Описание

Входные параметры

`audioIn` — Аудиовход к отражателю
вектор-столбец | N-by-2 матрица

Выходные аргументы

`audioOut` — Аудиовыход от отражателя
N-by-2 матрица (значение по умолчанию)

Функции объекта

Примеры

Добавьте реверберацию в звуковой сигнал

Алгоритмы

Stereo-Mono

Предварительное создание условий

Декорреляция

Корпус

Влажное/Сухое Соединение

Ссылки

Расширенные возможности

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

Смотрите также

Блоки

Введенный в R2016a

Документация Audio Toolbox

Поддержка

Документация

отражатель

Описание

Создание

Синтаксис

Описание

Свойства

PreDelay — Предварительная задержка реверберации (реверберации) 0 (значение по умолчанию) | действительная положительная скалярная величина

HighCutFrequency — Lowpass фильтруют сокращение (Гц) 20000 (значение по умолчанию) | действительная положительная скалярная величина

Diffusion — Плотность хвоста реверберации 0.5 (значение по умолчанию) | действительный скаляр

DecayFactor — Затухните фактор хвоста реверберации 0.5 (значение по умолчанию) | действительный скаляр

HighFrequencyDamping — Высокочастотное затухание 0.0005 (значение по умолчанию) | действительный скаляр

WetDryMix — Влажно-сухое соединение 0.3 (значение по умолчанию) | действительный скаляр

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

Использование

Синтаксис

Описание

Входные параметры

audioIn — Аудиовход к отражателю вектор-столбец | N-by-2 матрица

Выходные аргументы

audioOut — Аудиовыход от отражателя N-by-2 матрица (значение по умолчанию)

Функции объекта

Примеры

Добавьте реверберацию в звуковой сигнал

Алгоритмы

Stereo-Mono

Предварительное создание условий

Декорреляция

Корпус

Влажное/Сухое Соединение

Ссылки

Расширенные возможности

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

Смотрите также

Блоки

Введенный в R2016a

Документация Audio Toolbox

Поддержка

`PreDelay` — Предварительная задержка реверберации (реверберации)
`0` (значение по умолчанию) | действительная положительная скалярная величина

`HighCutFrequency` — Lowpass фильтруют сокращение (Гц)
`20000` (значение по умолчанию) | действительная положительная скалярная величина

`Diffusion` — Плотность хвоста реверберации
`0.5` (значение по умолчанию) | действительный скаляр

`DecayFactor` — Затухните фактор хвоста реверберации
`0.5` (значение по умолчанию) | действительный скаляр

`HighFrequencyDamping` — Высокочастотное затухание
`0.0005` (значение по умолчанию) | действительный скаляр

`WetDryMix` — Влажно-сухое соединение
`0.3` (значение по умолчанию) | действительный скаляр

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

`audioIn` — Аудиовход к отражателю
вектор-столбец | N-by-2 матрица

`audioOut` — Аудиовыход от отражателя
N-by-2 матрица (значение по умолчанию)

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