exponenta event banner

Извлечь голоса из музыкального сигнала

Реализовать базовый цифровой синтезатор музыки и использовать его для воспроизведения традиционной песни в трёхголосной аранжировке. Укажите частоту дискретизации 2 кГц. Сохраните песню в расписании MATLAB ®.

fs = 2e3;
t = 0:1/fs:0.3-1/fs;

l = [0 130.81 146.83 164.81 174.61 196.00 220 246.94];
m = [0 261.63 293.66 329.63 349.23 392.00 440 493.88];
h = [0 523.25 587.33 659.25 698.46 783.99 880 987.77];
note = @(f,g) [1 1 1]*sin(2*pi*[l(g) m(g) h(f)]'.*t);

mel = [3 2 1 2 3 3 3 0 2 2 2 0 3 5 5 0 3 2 1 2 3 3 3 3 2 2 3 2 1]+1;
acc = [3 0 5 0 3 0 3 3 2 0 2 2 3 0 5 5 3 0 5 0 3 3 3 0 2 2 3 0 1]+1;

song = [];
for kj = 1:length(mel)
    song = [song note(mel(kj),acc(kj)) zeros(1,0.01*fs)];
end
song = song'/(max(abs(song))+0.1);

% To hear, type sound(song,fs)

tune = timetable(seconds((0:length(song)-1)'/fs),song);

Откройте Signal Analyzer и перетащите расписание из браузера рабочей области в таблицу Signal. Щелкните Показать сетку (Display Grid ▼), чтобы создать сетку отображений «два на два». Выберите два верхних экрана и левый нижний экран и нажмите кнопку «Спектр» для добавления вида спектра. Выберите правый нижний экран, нажмите Time-Frequency, чтобы добавить вид спектрограммы, и Time, чтобы удалить вид времени. Перетащите песню на все четыре дисплея. Выберите правый нижний экран и на вкладке «Спектрограмма» задайте разрешение 0,31 секунды (310 мс) и 0% перекрытия между соседними сегментами. Установите предельные значения мощности -50 дБ и -10 дБ.

На вкладке Анализатор нажмите кнопку Копировать три раза, чтобы создать три копии песни. Переименование копий в high, medium, и low дважды щелкните столбец Имя (Name) в таблице Сигнал (Signal). Переместите копии на два верхних и нижних левых дисплея.

Предварительная обработка повторяющихся сигналов с помощью фильтров.

  1. Выберите high щелкните его имя в таблице Сигнал (Signal). На вкладке Analyzer щелкните Highpass. На появившейся вкладке Highpass введите частоту полосы пропускания 450 Гц и увеличьте крутизну до 0,95. Щелкните Верхний проход (Highpass).

  2. Выберите medium щелкните его имя в таблице Сигнал (Signal). На вкладке Analyzer (Анализатор) щелкните Preprocessing ▼ (Предварительная обработка) и выберите Bandpass (Полоса пропускания). На появившейся вкладке Bandpass введите 230 Гц и 450 Гц в качестве нижних и верхних частот полосы пропускания соответственно. Увеличьте крутизну до 0,95. Нажмите Полосовой переход.

  3. Выберите low щелкните его имя в таблице Сигнал (Signal). На вкладке Analyzer щелкните Lowpass. На появившейся вкладке Lowpass введите частоту полосы пропускания 230 Гц и увеличьте крутизну до 0,95. Щелкните Нижний слой (Lowpass).

На каждом из трех дисплеев, содержащих отфильтрованные сигналы:

  1. Удалите исходный сигнал, сняв флажок рядом с его именем.

  2. На вкладке Отображение (Display) щелкните Время-частота (Time-Frequency), чтобы добавить вид спектрограммы, и Время (Time), чтобы удалить вид времени.

  3. На вкладке Спектрограмма (Spectrogram) укажите разрешение по времени 0,31 секунды и 0% перекрытия между соседними сегментами. Установите предельные значения мощности -50 дБ и -10 дБ.

Выберите три отфильтрованных сигнала, щелкнув их столбец Имя (Name) в таблице Сигнал (Signal). На вкладке Analyzer нажмите Export и сохраните сигналы в MAT-файле с именем music.mat. В MATLAB загрузите файл в рабочую область. Постройте график спектров трех сигналов.

load music

pspectrum(low)
hold on
pspectrum(medium)
pspectrum(high)
hold off

Figure contains an axes. The axes with title Fres = 1.9536 Hz contains 3 objects of type line.

% To hear the different voices, type 
% sound(low.low,fs), pause(5), sound(medium.medium,fs), pause(5), sound(high.high,fs)

См. также

Приложения

Функции

Связанные примеры

Подробнее