Создайте 100 секунд розового шума с частотой дискретизации 44,1 кГц.

fs = 44.1e3;
duration = 100;

y = pinknoise(duration*fs);

Постройте график средней спектральной плотности мощности (PSD) генерируемого розового шума.

[~,freqVec,~,psd] = spectrogram(y,round(0.05*fs),[],[],fs);
meanPSD = mean(psd,2);

semilogx(freqVec,db(meanPSD,"power"))
xlabel('Frequency (Hz)')
ylabel('PSD (dB/Hz)')
title('Power Spectral Density of Pink Noise (Averaged)')
grid on

Создайте 500 секунд розового шума с частотой дискретизации 16 кГц.

fs = 16e3;
duration = 500;

y = pinknoise(duration*fs);

Постройте график относительной вероятности амплитуды розового шума. Амплитуда всегда ограничена от $-$1 до 1.

histogram(y,"Normalization","probability","EdgeColor","none")
xlabel("Amplitude")
ylabel("Probability")
title("Relative Probability of Pink Noise Amplitude")
grid on

Создайте 5-секундный сигнал стерео-розового шума с частотой дискретизации 48 кГц.

fs = 48e3;
duration = 5;
numChan = 2;

pn = pinknoise(duration*fs,numChan);

Слушайте сигнал стерео розового шума.

sound(pn,fs)

Каналы функции розового шума генерируются независимо. Следует отметить, что коэффициенты внедиагональной корреляции близки к нулю (некоррелированные).

R = corrcoef(pn(:,1),pn(:,2))

R = 2×2

    1.0000   -0.0190
   -0.0190    1.0000

Коррелированный и некоррелированный розовый шум имеют различные психоакустические эффекты. Когда шум коррелирует, звук становится менее окружающим и более централизованным. Чтобы прослушать коррелированный розовый шум, отправьте один канал сигнала розового шума на стереоустройство. Эффект наиболее выражен при использовании наушников.

sound([pn(:,1),pn(:,1)],fs)

Чтение в аудиофайле.

[audioIn,fs] = audioread("MainStreetOne-16-16-mono-12secs.wav");

Создание сигнала розового шума того же размера и типа данных, что и audioIn.

noise = pinknoise(size(audioIn),'like',audioIn);

Добавьте розовый шум к звуковому сигналу, а затем прослушайте первые 5 секунд.

noisyMainStreet = noise + audioIn;
sound(noisyMainStreet(1:fs*5,:),fs)

pinknoise функция генерирует приблизительный $$уровень сигнала -29,5 дБ, близкий к мощности звукового сигнала.

noisePower = sum(noise.^2,1)/size(noise,1);
signalPower = sum(audioIn.^2,1)/size(audioIn,1);
snr = 10*log10(signalPower./noisePower)

snr = 1.9791

noisePowerdB = 10*log10(noisePower)

noisePowerdB = -29.6665

signalPowerdB = 10*log10(signalPower)

signalPowerdB = -27.6874

Смешайте входной звук с сгенерированным розовым шумом при SNR 8 дБ.

desiredSNR = 8;
scaleFactor = sqrt(signalPower./(noisePower*(10^(desiredSNR/10))));

noise = noise.*scaleFactor;

Убедитесь, что результирующий SNR равен 8 дБ, а затем прослушайте первые 5 секунд.

noisePower = sum(noise.^2,1)/size(noise,1);
snr = 10*log10(signalPower./noisePower)

snr = 8.0000

noisyMainStreet = noise + audioIn;
sound(noisyMainStreet(1:fs*5,:),fs)