音楽プログラミングの超入門（仮）

Python / 音楽情報処理 初心者が、初心者にも分かるような記事を書きたい。

Pythonでフーリエ変換(と逆変換)

Python 信号処理 音

音響信号のフーリエ変換

ここでは、離散フーリエ変換のみを扱っています。
信号処理においてフーリエ変換というと、ほとんどの場合、離散フーリエ変換を指しています。

式

フーリエ変換は可逆変換なので、逆変換があります。フーリエ変換・逆変換の定義式はこんな感じです。

\begin{eqnarray} \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ H(f) &=& \int_{-\infty}^{\infty} h(t)e^{-i2\pi ft}\;\;dt, \\ h(t) &=& \int_{-\infty}^{\infty} H(f)e^{i2\pi ft}\;\;df \end{eqnarray}

ここでは、 h(t) が入力音響信号ですね。

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PythonでWAVファイルを読み込む

Python 音

音声信号処理を行う場合、大抵、数値列をWAVファイルから読み込むことになると思います。Python でそれを行う方法を２つ紹介します。

waveモジュールを使う

wave モジュールはその名の通り、WAVファイルを扱うためのモジュールです。WAVファイルの読み込みはこんな感じにします。

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Pythonでの信号処理とは

Python 信号処理

Pythonを使うメリット

Pythonは簡単

Pythonはスクリプト言語の中でも、特に覚えるのが簡単な言語だと思う。全く触ったことがない人でも、１週間くらいで小さいプログラムなら大体書けるようになるんじゃないかな。Pythonしか触ったことのない筆者がいうのだから間違いない。

ライブラリが豊富

信号処理に限らず、Pythonは特定分野の処理を行うためのライブラリが沢山ある。それらを用いることで、効率的なコーディングや、プログラム実行時間の短縮を実現できるよ。公開されているライブラリは大抵、とても洗練されているから、自分で同じものを書くより全ての面で優れていることが多い。

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