ついにWATLABブログから書籍「いきなりプログラミングPython」が発売しました！
FFTの応用であるSTFTを使ったスペクトログラムは周波数波形の時間変化がわかるため、音声解析でよく使われます。これまでWATLABブログではwavファイルや生成した波形からスペクトログラムをつくっていましたが、この記事ではリアルタイムにスペクトログラムを計算する方法を紹介します。
続きを読むPythonで録音した音声をリアルタイムにスペクトログラム表示する
信号処理
PyAudio/threading/Matplotlibでリアルタイム音声処理
Pythonを使えば、リアルタイムの音声録音と解析も簡単に行えます。まずPyAudioで音声を録音し、次にScipyでFFT（高速フーリエ変換）を使って解析を行います。しかし、これをスムーズに行うには並列処理が欠かせません。ここでは、Pythonのthreadingモジュールを駆使して、リアルタイムで音声を録音しながらFFT結果を表示する方法を紹介します。
続きを読むPython/librosaのピッチシフトで音楽のキーを変更する方法
音声のピッチ（音程）を変える方法の1つにピッチシフトという方法があります。Pythonのlibrosaというライブラリを使えば数行のコードでピッチシフトを行うことが可能です。ここではサンプルの音楽ファイルを使ってlibrosaのピッチシフトを使う方法を紹介します。
続きを読むSciPyのcurve_fitでデータを任意の関数に近似する方法
技術計算の分野では、測定されたデータを任意の関数にカーブフィットする需要が頻繁にあります。Pythonのscipy.optimize.curve_fitを使えば点列データを1次元や2次元の関数で簡単にフィッティングできます。ここでは様々な関数を例にcurve_fitを使ってみた内容を紹介します。
続きを読むPython/SpeechRecognitionで音声認識してみた
機械学習で有名なPythonを使って「音声認識」をしてみます。今回は初心者が最も導入しやすいSpeechRecognitionをインストールし、Googleのサービスを使ったGoogle Speech Recognitionによる音声認識プログラミング事例を紹介します。
続きを読むSwiftUIで録音した音声を平均化FFTするアプリをつくってみた
今回もiOSアプリ制作シリーズです。これまで学んだ録音・再生・フーリエ変換・オーバーラップ・窓関数・聴感補正・dB変換を全部盛りにしてSwiftUIによる平均化FFTを実行するアプリを作ってみます。まずは個別のコードを紹介し、最後にコピペ可能な全コードを載せて実行結果を説明します。
続きを読むSwiftUIで時間波形に窓関数をかけてグラフ表示する方法
フーリエ変換をする際、漏れ誤差の改善のために一般的に窓関数を用います。ここではiOSアプリ開発でも窓関数の適用ができるようSwiftによる窓関数の適用方法を紹介し、実際に時間波形に対して適用、グラフ表示まで行います。
続きを読むSwiftで時間波形をオーバーラップ抽出するコード
長時間の信号処理を行う場合、信号を細かくフレームに区切り、さらにフレームを重ねながら信号を抽出するオーバーラップという手法があります。過去にPythonで実装したこのオーバーラップ処理を、今回はiOSアプリで動作させるためにSwiftで実装する方法と検証結果を紹介します。
続きを読むSwiftで高速フーリエ変換（FFT）を実装する方法
iOSデバイスで高速フーリエ変換を実装する方法を紹介します。この記事では、まずはじめに一般的な高速フーリエ変換（FFT）であるCooley-Tukey法をSwiftで検証し、その後Accelerateというライブラリによる実装方法も併せて紹介します。
続きを読むPythonで高速フーリエ変換をCooley-Tukey法で書く
PythonにはNumPyやSciPyによる優秀な高速フーリエ変換（FFT）アルゴリズムがありますが、基本的なFFTの仕組みを学習するにもPythonは最適です。ここでは最も一般的なFFTアルゴリズムであるCooley-Tukey法をPythonのNumPyで記述し、numpy.fftの結果と比較します。さらに、データ点が2の冪乗でない場合のゼロパディング処理も実装します。
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