Воспринятая шероховатость акустического сигнала
roughness = acousticRoughness(audioIn,fs)
roughness = acousticRoughness(audioIn,fs,calibrationFactor)
roughness = acousticRoughness(specificLoudnessIn)
roughness = acousticRoughness(___,Name,Value)roughness = acousticRoughness(audioIn,fs,'SoundField','diffuse') возвращает шероховатость, принимающую рассеянное звуковое поле.
[ также возвращает определенную силу шероховатости.roughness,specificRoughness] = acousticRoughness(___)
[ также возвращает доминирующую частоту модуляции, обнаруженную алгоритмом.roughness,specificRoughness,fMod] = acousticRoughness(___)
Измерьте акустическую шероховатость на основе [1] и ISO 532-1 [2]. Примите давление ссылки свободного поля 20 micropascals и калибровку уровня записи, таким образом, что тон на 1 кГц указывает как 100 дБ на метре SPL.
Читайте в звуковом файле стерео и преобразуйте в моно.
[audioInStereo,fs] = audioread('Engine-16-44p1-stereo-20sec.wav');
audioIn = (audioInStereo(:,1) + audioInStereo(:,2)) / 2;Вычислите акустическую шероховатость на моно звуковом сигнале и отобразите среднее значение.
roughness = acousticRoughness(audioIn,fs); meanRoughness = mean(roughness); displayOutput = ['Average computed value of acoustic roughness is ',num2str(meanRoughness),' aspers.']; disp(displayOutput)
Average computed value of acoustic roughness is 0.13358 aspers.
Ссылки
[1] Zwicker, Эберхард и Хьюго Фэстл. Психоакустика: факты и модели. Издание 22. Springer Science & Business Media, 2013.
[2] ISO, 532-1:2017 (E). "Акустика – Методы для вычисления громкости – Часть 1: метод Zwicker". Международная организация по стандартизации.
Настройте эксперимент, как обозначено схемой.
Создайте audioDeviceReader возразите, чтобы читать из микрофона и audioDeviceWriter возразите, чтобы записать в ваш динамик.
fs = 48e3;
deviceReader = audioDeviceReader(fs,"SamplesPerFrame",2048);
deviceWriter = audioDeviceWriter(fs);Создайте audioOscillator объект сгенерировать синусоиду на 1 кГц.
osc = audioOscillator("sine",1e3,"SampleRate",fs,"SamplesPerFrame",2048);
Создайте dsp.AsyncBuffer возразите, чтобы буферизовать данные, полученные от микрофона.
dur = 5; buff = dsp.AsyncBuffer(dur*fs);
В течение 5 секунд проигрывайте синусоиду через свой динамик и запись с помощью микрофона. В то время как аудиопотоки, отметьте громкость, как сообщается вашим метром SPL. Однажды завершенный, считайте содержимое буферного объекта.
numFrames = dur*(fs/osc.SamplesPerFrame); for ii = 1:numFrames audioOut = osc(); deviceWriter(audioOut); audioIn = deviceReader(); write(buff,audioIn); end SPLreading = 69.7; micRecording = read(buff);
Чтобы вычислить калибровочный фактор для микрофона, используйте calibrateMicrophone функция.
calibrationFactor = calibrateMicrophone(micRecording(fs+1:end),deviceReader.SampleRate,SPLreading);
Можно теперь использовать калибровочный фактор, вы решили измерять шероховатость любого звука, который получен через ту же цепь записи микрофона.
Выполните эксперимент снова путем добавления 100%-й амплитудной модуляции на уровне 40 Гц. Чтобы создать сигнал модуляции, используйте audioOscillator возразите и задайте амплитуду как 0.5 и смещение DC как 0.5 колебаться между 0 и 1.
mod = audioOscillator("sine",40,"SampleRate",fs, ... "Amplitude",0.5,"DCOffset",0.5,"SamplesPerFrame",2048); dur = 5; buff = dsp.AsyncBuffer(dur*fs); numFrames = dur*(fs/osc.SamplesPerFrame); for ii = 1:numFrames audioOut = osc().*mod(); deviceWriter(audioOut); audioIn = deviceReader(); write(buff,audioIn); end micRecording = read(buff);
Вызовите acousticRoughness function с записью микрофона, частотой дискретизации и калибровочным фактором. О шероховатости сообщают от acousticRoughness использует истинное акустическое измерение громкости, как задано ISO 532-1. Отобразите среднюю силу шероховатости за эти 5 секунд и постройте шероховатость и определенную шероховатость.
roughness = acousticRoughness(micRecording,deviceReader.SampleRate,calibrationFactor);
fprintf('Average roughness = %d (asper)',mean(roughness(2001:end,:)))Average roughness = 4.992723e-01 (asper)
acousticRoughness(micRecording,deviceReader.SampleRate,calibrationFactor)
Читайте в звуковом файле.
[audioIn,fs] = audioread("Engine-16-44p1-stereo-20sec.wav");Вызовите acousticLoudness функция, использующая пора разрешение, чтобы вычислить определенную громкость.
[~,specificLoudnessHD] = acousticLoudness(audioIn,fs,'TimeVarying',true,'TimeResolution','high');
Вызовите acousticSharpness функция с помощью стандартного разрешения определенная громкость без любых выходных аргументов, чтобы построить акустическую резкость.
specificLoudness = specificLoudnessHD(1:4:end,:,:);
acousticSharpness(specificLoudness,'TimeVarying',true)
Вызовите acousticRoughness без любых выходных параметров, чтобы построить акустическую шероховатость.
acousticRoughness(specificLoudnessHD)
Сгенерируйте чистый тон с центральной частотой на 1 500 Гц и отклонением частоты на приблизительно 700 Гц на частоте модуляции 200 Гц.
fs = 48e3; fMod =200; dur =
5; numSamples = dur*fs; t = (0:numSamples-1) / фс; настройте = sin (2*pi*t*fMod)'; ФК =
1500; excursionRatio =
0.47; отклонение = 2*pi* (fc*excursionRatio/fs); audioIn = модулируют (тон, ФК, фс,'fm', отклонение);
Слушайте аудио и постройте спектрограмму первых 10 мс.
sound(audioIn,fs) spectrogram(audioIn(1:0.01*fs),hann(64,'periodic'),63,1024,fs,'yaxis')
Вызовите acousticRoughness функция без выходных аргументов, чтобы построить акустическую силу шероховатости.
acousticRoughness(audioIn,fs);
acousticRoughness функция позволяет вам задать известную частоту шероховатости. Если вы не задаете известную частоту шероховатости, функциональное автоматическое опознавание шероховатость.
Создайте dsp.AudioFileReader возразите, чтобы читать в покадровом звуковом сигнале. Создайте audioOscillator объект создать волну модуляции. Примените волну модуляции к звуковому файлу.
fileReader = dsp.AudioFileReader('Engine-16-44p1-stereo-20sec.wav'); fMod =72.41; амплитуда =
0.5; osc = audioOscillator ('sine', fMod, ... "DCOffset",0.5, ... "Amplitude", амплитуда, ... "SampleRate", fileReader.SampleRate, ... "SamplesPerFrame", fileReader.SamplesPerFrame); testSignal = []; while ~isDone (средство чтения файлов) x = средство чтения файлов (); testSignal = [testSignal; osc ().*fileReader ()]; end
Слушайте 2 секунды тестового сигнала и постройте его форму волны.
samplesToView = 1:2*fileReader.SampleRate;
sound(testSignal(samplesToView,:),fileReader.SampleRate);
plot(samplesToView/fileReader.SampleRate,testSignal(samplesToView,:))
xlabel('Time (s)')
Постройте акустическую шероховатость. Обнаруженная частота модуляции отображена дословно.
acousticRoughness(testSignal,fileReader.SampleRate);
Задайте известную частоту модуляции и затем постройте акустическую шероховатость снова.
acousticRoughness(testSignal,fileReader.SampleRate,'ModulationFrequency',fMod)
Акустическая сила шероховатости является перцепционным измерением модуляций в амплитуде или частоте, которые слишком высоки, чтобы различить отдельно. Акустический алгоритм громкости описан в [2] и реализован в acousticLoudness функция. Акустическое вычисление шероховатости описано в [1]. Алгоритм для акустической шероховатости задает шероховатость 1 asper как тон на 1 кГц на уровне 60 дБ с 100%-й амплитудной модуляцией на уровне 70 Гц [3]. Алгоритм обрисован в общих чертах можно следующим образом:
Где mod f является обнаруженной или известной частотой модуляции, cal является постоянной шероховатостью единицы обеспечения опорного сигнала, и ΔL является воспринятой глубиной модуляции. Если частота модуляции не задана при вызове acousticRoughness, это автоматически обнаруживается выбором пика представление частотного диапазона акустической громкости. Воспринятая глубина модуляции ΔL вычисляется путем передачи, исправил определенные полосы громкости через ½ фильтра октавы, сосредоточенные вокруг mod f, сопровождаемого фильтром lowpass, чтобы определить конверт.
[1] Zwicker, Эберхард и Хьюго Фэстл. Психоакустика: факты и модели. Издание 22. Springer Science & Business Media, 2013.
[2] ISO, 532-1:2017 (E). "Акустика – Методы для вычисления громкости – Часть 1: метод Zwicker". Международная организация по стандартизации.
[3] Kalafata, Stamatina. "Уровни звука, Идентификация Источника шума и Перцепционный Анализ в Отделении интенсивной терапии". Магистерская диссертация, Университет Гетеборга, 2014.
acousticFluctuation | acousticLoudness | acousticSharpness | calibrateMicrophone