[repstosw 18]

Есть аудио-сигнал, распиленный на фреймы одинаковой длины.  Длина фрейма, частота семплирования, разрядность известны.

 

Нужно понизить темп воспроизведения с сохранением тональности.

 

Как?

 

Нужен алгоритм, желательно на C/C++.

 

Гугл выдаёт готовые программы, нужне сам алгоритм!

Изменено 7 мая, 2019 пользователем repstosw

[jcxz 242]

34 минуты назад, __inline__ сказал:

Нужно понизить темп воспроизведения с сохранением тональности.

Я так понимаю - для симулятора? А зачем понижать? Частоты не сходятся?

[repstosw 18]

21 minutes ago, jcxz said:

Я так понимаю - для симулятора? А зачем понижать? Частоты не сходятся?

Для GBA эмулятора.  Выходит 25-30 FPS, вместо нужных 60 FPS.  Звук тарахтит - фрагмент проигрыается дважды, так как  звуковая подсистема требует данные чаще, чем эмулятор успевает заполнить буфер.   Звук там "мягкий" - зависит от растактовок процессора приставки (программные задержки).

 

Сделал ресемплинг, просто растянув отсчёты - темп  понизился, тарахтение исчезло, но и тон снизился , что не нужно.

Хочется чтоб именно был звук как на распев без снижения частоты (tempo stretching with pitch saving)

 

Нашёл пару алгоритмов на гитхабе, но они ппц какие сложные.   Хочется проще...   А что если исходный фрейм повторять дважды, а склеивать  с нахлёстом? Нахлест взять 1/4 длины фрейма.  Начальный и конечный нахлест усреднить...

 

Изменено 7 мая, 2019 пользователем repstosw

[repstosw 18]

Начитался теории, приступил к практике.

Алгоритм удлинения аудио-записи с сохранением тона:

1) Делаем ресемплинг - частота снижается, запись удлиняется

2) Делаем БПФ

3) Сдвигаем спектр вверх (для восстановления исходного тона)

4) Делаем обратное БПФ

 

На деле оказалось, что фреймы плохо стыкуются - много артефактов и в целом появляется неприятный звон или эхо.

 

Оконными функциями пробовал по краям уменьшать амплитуды и с нахлёстом брать, но ниче не выходит пока.

 

Должне быть способ проще растянуть звук с сохранением тона.

 

Однако же, по отсутствию ответов - неужели никто этим не занимался?

 

[ViKo 1]

Аудиоплеер АIMP умеет замедлять воспроизведение без понижения тональности. Поинтересуйтесь у автора, как. 

[majorka65 1]

Простого алгоритма не существует. Объясню, почему. Данные не периодичны в принципе. Перестановка, подстановка, перекрещивание, т.е. комбинаторные операции будут сопровождаться скачками фаз для всех остальных составляющих, кроме основного тона, даже если ее первый и второй кадр состыкованы без скачков фазы. Был бы один синус, например, или любая другая, но одна периодическая, тогда, возможно, упростилось бы. Ваш алгоритм проще вокодера не будет, по ряду причин, 1 - последнему не нужен буфер. Не спец, просто интересуюсь, но мне каацо, что ресурсов не мало понадобится.

[FatRobot 4]

википедия занималась:

https://en.wikipedia.org/wiki/Audio_time_stretching_and_pitch_scaling

[repstosw 18]

Добавил всё-же звук к эмулятору GBA.  Использовал алгоритм растяжки темпа с сохранением тона.

 

Задача нетривиальная и требует академического кубатуренья.  Хорошо, что уже давно всё проработано. ))

 

За основу взял эту программу (с открытыми исходниками): http://www.surina.net/soundtouch

 

Она  позволяет много чего делать со звуком:  изменять темп с сохранением тона, подымать тон с сохранением темпа, ресемплинг, вычисления BPM.  Куча фильтров-интерполяторов: Шеннона, Кубический, Линейный.  Антиалиасинговый фильтр.

 

Темп звука в эмуляторе  растягивается в 2...3 раза (30 - 20 FPS), при этом тональность остаётся той же.

 

Видео:  https://www.youtube.com/watch?v=ulLPALpHOGk

 

 

Свой вариант билда сорцов прикрепил ниже:

 

sound_stretch.rar

 

Отлаживал алгоритм конечно же на ПК вначале

Изменено 12 мая, 2019 пользователем repstosw