reverberator

Добавьте реверберацию в звуковой сигнал

расширьте все на странице

Описание

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

Добавить реверберацию в ваш вход:

Создайте reverberator объект и набор 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, это 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 release функция 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` — Сокращение фильтра Lowpass (Гц)
20000 (значение по умолчанию) | действительная положительная скалярная величина

Сокращение фильтра lowpass 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 пропорционально 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` — Фактор затухания 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 пропорционально 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 пропорционально затуханию высоких частот в реверберации выход. 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 reverberator Системный объект 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

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

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
`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

Примеры

развернуть все

Добавьте реверберацию в звуковой сигнал

Скрипт Open Live Script

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

Создайте dsp.AudioFileReader и audioDeviceWriter Системные объекты. 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 reverberator Системный объект с настройками по умолчанию.

reverb = reverberator

reverb = 
  reverberator with properties:

                PreDelay: 0
        HighCutFrequency: 20000
               Diffusion: 0.5000
             DecayFactor: 0.5000
    HighFrequencyDamping: 5.0000e-04
               WetDryMix: 0.3000
              SampleRate: 44100

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

scope = dsp.TimeScope( ...
    'SampleRate',fileReader.SampleRate, ...
    'TimeSpanOverrunAction','Scroll', ...
    'TimeSpan',3, ...
    'BufferLength',3*fileReader.SampleRate*2, ...
    '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)
release(scope)

Настройте параметры отражателя

Скрипт Open Live Script

Создайте dsp.AudioFileReader читать в покадровом аудио. Создайте audioDeviceWriter записать аудио в вашу звуковую карту. Создайте reverberator обработать аудиоданные.

frameLength = 1024;
fileReader = dsp.AudioFileReader('RockDrums-44p1-stereo-11secs.mp3', ...
    'SamplesPerFrame',frameLength,'PlayCount',2);
deviceWriter = audioDeviceWriter('SampleRate',fileReader.SampleRate);
reverb = reverberator('SampleRate',fileReader.SampleRate);

Вызовите parameterTuner открыть пользовательский интерфейс для настроек параметров octaveFilter при потоковой передаче.

parameterTuner(reverb)

В цикле аудиопотока:

Читайте в системе координат аудио из файла.
Примените реверберацию.
Запишите систему координат аудио к вашему аудио устройству для слушания.

В то время как потоковая передача, настройки параметров отражателя и слушает эффект.

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

Как лучшая практика, выпустите свои объекты, однажды сделанные.

release(deviceWriter)
release(fileReader)
release(reverb)

Советы

createAudioPluginClass и configureMIDI функции сопоставляют настраиваемые свойства 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'

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 выход определяется как $x_{p} [n] = x [n - k]$ , где PreDelay свойство 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 HighCutFrequency свойство.
- f _s является частотой дискретизации, заданной SampleRate свойство.

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 Diffusion свойство и k являются задержкой можно следующим образом:

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

Бак

Сигнал подан в бак, где это циркулирует, чтобы симулировать затухание хвоста реверберации.

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

Новый сигнал вводит верхнюю часть бака и добавляется к распространенному сигналу от нижней части бака.
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 Diffusion свойство.
- 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 HighFrequencyDamping свойство.
Сигнал умножается на усиление, заданное DecayFactor свойство. Сигнал затем проходит через фильтр allpass:
$A P_{5} (z) = \frac{β + z^{- k}}{1 + β z^{- k}} .$
- β является коэффициентом, заданным Diffusion свойство.
- k установлен в 1800 для верхней части бака и 2656 для нижней части бака.
Сигнал задержан снова и затем распространен в нижней половине бака для следующей итерации.

Подобный шаблон выполняется параллельно для нижней половины бака. Выход бака вычисляется как сумма со знаком линий задержки, собранных в различных точках от бака. Суммированный выход 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 WetDryMix свойство 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

reverberator

Описание

Создание

Синтаксис

Описание

Свойства

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

HighCutFrequency — Сокращение фильтра Lowpass (Гц)20000 (значение по умолчанию) | действительная положительная скалярная величина

Diffusion — Плотность хвоста реверберации0.5 (значение по умолчанию) | действительный скаляр

DecayFactor — Фактор затухания хвоста реверберации0.5 (значение по умолчанию) | действительный скаляр

HighFrequencyDamping — Высокочастотное затухание0.0005 (значение по умолчанию) | действительный скаляр

WetDryMix — Влажно-сухое соединение0.3 (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

Функции объекта

Характерный для отражателя

MIDI

Характерный для всех системных объектов

Примеры

Добавьте реверберацию в звуковой сигнал

Настройте параметры отражателя

Советы

Алгоритмы

Stereo-Mono

Предварительное создание условий

Декорреляция

Бак

Влажное/Сухое Соединение

Ссылки

Расширенные возможности

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

Смотрите также

Введенный в R2016a

Документация Audio Toolbox

Поддержка

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

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

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

`DecayFactor` — Фактор затухания 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

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