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Time-stretch音频

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audioOut = stretchAudio (audioInα)
audioOut = stretchAudio (audioInα、名称、值)

描述

例子

audioOut= stretchAudio (音频素，α）通过TSM因子对输入音频应用时间刻度修改（TSM）α．

例子

audioOut= stretchAudio (音频素，α，名称,值）使用一个或多个指定选项名称,值配对参数。

例子

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读入音频信号。听音频信号，随着时间的推移把它画出来。

[audioIn, fs] = audioread (“Counting-16-44p1-mono-15secs.wav”）;t =(0:大小(audioIn, 1) 1) / fs;情节(t, audioIn)包含(“时间(s)”) ylabel (“振幅”)头衔(“原始信号”)轴心牢固的网格在

图中包含一个轴对象。标题为Original Signal的axis对象包含一个类型为line的对象。

声音(audioIn fs)

使用斯特拉乔迪奥应用1.5加速因子。听修改后的音频信号，并随着时间的推移绘制它。采样率保持不变，但信号持续时间有所缩短。

audioOut = stretchAudio (audioIn, 1.5);t =(0:大小(audioOut, 1) 1) / fs;情节(t, audioOut)包含(“时间(s)”) ylabel (“振幅”)头衔('修正信号，加速因子= 1.5')轴心牢固的网格在

图中包含一个轴对象。标题为Modified Signal, Speedup Factor = 1.5的axes对象包含一个类型为line的对象。

声音(audioOut fs)

将原始音频信号降低0.75倍。听修改后的音频信号，并随着时间的推移绘制它。采样率与原始音频保持一致，但信号持续时间有所增加。

audioOut = stretchAudio (audioIn, 0.75);t =(0:大小(audioOut, 1) 1) / fs;情节(t, audioOut)包含(“时间(s)”) ylabel (“振幅”)头衔('修正信号，加速因子= 0.75')轴心牢固的网格在

图中包含一个轴对象。标题为Modified Signal, Speedup Factor = 0.75的轴对象包含一个类型为line的对象。

声音(audioOut fs)
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斯特拉乔迪奥金宝app使用默认声码器方法时，支持频域音频上的TSM。将TSM应用于频域音频可使您对多个TSM因子重复使用STFT计算。

读入音频信号。听音频信号，随着时间的推移把它画出来。

[audioIn, fs] = audioread (“FemaleSpeech-16-8-mono-3secs.wav”）;sound(audioIn,fs) t = (0:size(audioIn,1)-1)/fs;情节(t, audioIn)包含(“时间(s)”) ylabel (“振幅”)头衔(“原始信号”)轴心牢固的网格在

图中包含一个轴对象。标题为Original Signal的axis对象包含一个类型为line的对象。

将音频信号转换到频域。

赢得=√损害(256“周期”));ovrlp = 192;S = stft (audioIn“窗口”赢“OverlapLength”ovrlp,“中心”、假);

将音频信号加速1.4倍。指定用于创建频域表示的窗口和重叠长度。

α= 1.4;audioOut = stretchAudio(年代,α,“窗口”赢“OverlapLength”, ovrlp);sound(audioOut,fs) t = (0:size(audioOut,1)-1)/fs;情节(t, audioOut)包含(“时间(s)”) ylabel (“振幅”)头衔('修正信号，TSM因子= 1.4')轴心牢固的网格在

图中包含一个轴对象。标题为Modified Signal, TSM Factor = 1.4的axis对象包含一个类型为line的对象。

将音频信号减慢0.8倍。指定用于创建频域表示的窗口和重叠长度。

α=0.8；audioOut=stretchAudio（S，alpha，“窗口”赢“OverlapLength”, ovrlp);sound(audioOut,fs) t = (0:size(audioOut,1)-1)/fs;情节(t, audioOut)包含(“时间(s)”) ylabel (“振幅”)头衔('修正信号，TSM因子= 0.8')轴心牢固的网格在

图中包含一个轴对象。标题为Modified Signal, TSM Factor = 0.8的axes对象包含一个类型为line的对象。

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默认的TSM方法（声码器）允许您另外应用锁相以提高原始音频的保真度。

读入音频信号。听音频信号，随着时间的推移把它画出来。

[audioIn, fs] = audioread (“SpeechDFT-16-8-mono-5秒波形”）;sound(audioIn,fs) t = (0:size(audioIn,1)-1)/fs;情节(t, audioIn)包含(“时间(s)”) ylabel (“振幅”)头衔(“原始信号”)轴心牢固的网格在

锁相为TSM增加了一个重要的计算负载，而且并不总是必需的。缺省情况下，禁止锁相。对输入音频信号应用1.8的加速因子。听音频信号，随着时间的推移把它画出来。

α= 1.8;tic audioOut = stretchAudio(audioIn,alpha);processingTimeWithoutPhaseLocking = toc
processingTimeWithoutPhaseLocking = 0.0798
sound(audioOut,fs) t = (0:size(audioOut,1)-1)/fs;情节(t, audioOut)包含(“时间(s)”) ylabel (“振幅”)头衔('Modified Signal, alpha = 1.8, LockPhase = false')轴心牢固的网格在

对输入音频信号应用相同的1.8加速系数，这一次启用锁相。收听音频信号，并随时间进行绘图。

tic audioOut = stretchAudio(audioIn,alpha，“LockPhase”,真正的);processingTimeWithPhaseLocking = toc
processingTimeWithPhaseLocking = 0.1154
sound(audioOut,fs) t = (0:size(audioOut,1)-1)/fs;情节(t, audioOut)包含(“时间(s)”) ylabel (“振幅”)头衔('修改信号，α=1.8，锁定相位=真')轴心牢固的网格在

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波形相似度重叠增加(WSOLA) TSM方法使您能够指定搜索最佳信号对齐的最大样本数。默认情况下，WSOLA delta是分析窗口中的样本数量减去相邻分析窗口之间重叠的样本数量。增加WSOLA增量会增加计算负载，但也可能增加保真度。

读入音频信号。听音频信号的前10秒。

[audioIn, fs] = audioread (“摇滚吉他-16-96-立体声-72秒flac”）;声音(audioIn (1:10 * fs,:), fs)

使用WSOLA方法对输入音频信号应用0.75的TSM因子。听产生的音频信号的前10秒。

alpha=0.75；tic audioOut=stretchAudio（音频输入，alpha，“方法”，“wsola”）;processingTimeWithDefaultWSOLADelta = toc
processingTimeWithDefaultWSOLADelta=19.4403
声音(audioOut (1:10 * fs,:), fs)

对输入音频信号应用0.75的TSM因子，这次将WSOLA增量增加到1024。听产生的音频信号的前10秒。

tic audioOut = stretchAudio(audioIn,alpha，“方法”，“wsola”，“WSOLADelta”, 1024);processingTimeWithIncreasedWSOLADelta = toc
processingTimeWithIncreasedWSOLADelta = 25.5306
声音(audioOut (1:10 * fs,:), fs)

输入参数

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输入信号，指定为列向量、矩阵或三维数组。函数如何解释音频素取决于复杂性音频素以及方法：

  • 如果音频素是真实的,音频素被解释为时域信号。在这种情况下,音频素必须是列向量或矩阵。列被解释为单个通道。

    此语法适用于以下情况方法设置为声码器的或“维索拉”．

  • 如果音频素是复杂的,音频素被解释为频域信号。在这种情况下，音频素必须是一个l-借-米-借-N数组,l为FFT长度，米是单个光谱的数目，和N为通道的数量。

    此语法仅适用于以下情况方法设置为声码器的．

数据类型：单|双重的
复数的支持:金宝app是的

TSM因子，指定为正标量。

数据类型：单|双重的

名称-值参数

指定可选的逗号分隔的对名称,值论据。的名字参数名和价值为对应值。的名字必须出现在引号内。可以以任意顺序指定多个名称和值对参数名称1，值1，…，名称，值．

例子：“窗口”,kbdwin (512)

方法用于时间尺度音频，指定为逗号分隔对组成“方法”和声码器的或“维索拉”设置“方法”来声码器的使用相位声码器方法。设置“方法”来“维索拉”使用WSOLA方法。

如果“方法”设置为声码器的，音频素可以是实的，也可以是复杂的。如果“方法”设置为“维索拉”，音频素必须是真实的。

数据类型：单|双重的

窗口应用于时域，指定为逗号分隔对，由“窗口”一个实向量。向量中的元素个数必须在范围[1，大小(音频素,1)]。向量中的元素数也必须大于重叠长度．

请注意

如果使用斯特拉乔迪奥对于频域输入，您必须指定窗口与用于变换的窗口相同音频素到频域。

数据类型：单|双重的

相邻窗口之间重叠的样本数，指定为逗号分隔对，由“OverlapLength”和一个范围为[0，元素个数(窗口)）.

请注意

如果使用斯特拉乔迪奥对于频域输入，您必须指定重叠长度因为相同的重叠长度用于变换音频素以时间-频率表示。

数据类型：单|双重的

应用标识锁相，指定为逗号分隔对，由“锁定阶段”和假或真正的．

依赖关系

要启用此名称-值对参数，请设置方法来声码器的．

数据类型：逻辑

用于搜索最佳信号对齐的最大样本数，指定为逗号分隔对，由“WSOLADelta”和一个非负标量。

依赖关系

要启用此名称-值对参数，请设置方法来“维索拉”．

数据类型：单|双重的

输出参数

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时间刻度修改音频，作为独立通道的列向量或矩阵返回。

算法

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相位声码器

相位声码算法是TSM的一种频域方法[1]［2］相位声码器算法的基本步骤是：

  1. 该算法在η区间对时域信号加窗，其中η=努美尔(窗口） -重叠长度．然后窗口被转换到频域。

  2. 为了保持水平(跨时间)相位相干性，该算法将每个二进制作为一个独立的正弦信号，其相位是通过累积其瞬时频率的估计来计算的。

  3. 为了保持垂直（跨单个光谱）相位相干性，该算法将多组存储单元的相位提前锁定为局部峰值的相位提前。此步骤仅适用于以下情况：LockPhase设置为真正的．

  4. 该算法将修改后的谱图返回到时域，窗口间隔为δ，其中δ≈η/α。α是由的指定的加速因子α输入参数。

WSOLA

WSOLA算法是一种时域的TSM方法[1]［2］．WSOLA是对OLA (overlap and add)算法的扩展。在OLA算法中，时域信号在η区间加窗，其中η=努美尔(窗口） -重叠长度. 为了构建时间刻度修改后的输出音频，窗口间隔δ，其中δ≈ η/α. α是指定的TSM系数α输入参数。

OLA算法在重建幅值谱方面做得很好，但会在窗口之间引入相位跳变。WSOLA算法通过搜索来平滑相位跳变WSOLADelta在η间隔周围采样一个最小化相位跳变的窗口。该算法迭代搜索最佳窗口，以便相对于先前选择的窗口选择每个连续窗口。

如果WSOLADelta设置为0，则算法简化为OLA。

工具书类

[1] Driedger, Johnathan, Meinard Müller。音乐信号的时间尺度修正综述应用科学．2016年第6卷第2期。

[2] Driedger, Johnathan。“音乐音频信号的时间尺度修正算法”，硕士论文，萨尔兰德大学，Saarbrücken，德国，2011。

扩展功能

C/C++代码生成
使用MATLAB®Coder™生成C和c++代码。

另请参阅

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