Как сделать модуляцию звука?

Question

[Володимир Паламар]

Добрый день
Возможно поднять частоту звука например до 18000 герц?
просто большое количество людей такие частоты не слышит.
если кто знает как это сделать на другом языке программирования то это не является проблемой мне бы понять принцип

Comments

[Juhani Lahtinen]

https://pypi.org/project/audiogen/

[d'Ivan]

Звук в каком диапазоне частот нужно обработать?
Еще интересно, целью является скрытие речи или других звуков от слушателя?

[Володимир Паламар]

Роман Мирр, 1600-1800 герц. Да

[d'Ivan]

Володимир Паламар, диапазон речи шире, чем обозначенный диапазон 1600-1800 Гц:

В телефонии используется полоса частот от 300 Гц до 3400 Гц, из-за того что форманты, определяющие разборчивость речи, расположены в основном в этой полосе частот.

Кроме того, затея также сомнительна из-за того, что неизвестно насколько качественно звук свыше 18 кГц кодируется в звуковых форматах с потерей, таких как MP3, OGG, AC3.

[d'Ivan]

Обработка звука - нелегкая тема, поскольку требует знаний в разных областях математики. Причем, не только для школьника.
На англ. термин называется "Pitch scaling". Но есть интересные темы и с pitch shifting:
www.guitarpitchshifter.com/pitchshifting.html
www.katjaas.nl/pitchshift/pitchshift.html
blogs.zynaptiq.com/bernsee/pitch-shifting-using-the-ft

[Володимир Паламар]

Роман Мирр, спасибо

Answer 1

[res2001]

Т.е. вы хотите низкочастотный звук перенести в высокие частоты?
Перенести можно, но вряд ли из этого выйдет что-то удобоваримое
В теории это так.
Можно попробовать что-нибудь типа такого:
1.Делаем ДПФ
2.Добавляем между первым и вторым отсчетами результата ДПФ столько нулей, сколько необходимо для достижения новой частоты дискретизации. Не забываем про вторую половину спектра.
3.Делаем обратный ДПФ
Не знаю, что получится :-) это немного измененный алгоритм интерполяции через ДПФ. Там нулевые отсчеты добавляются в конец (поэтому сдвига спектра не происходит).
Делать надо, видимо, небольшими временными отрезками (0.5 - 1 секунда), затем результат складывать. Возможно надо будет брать сигнал с перекрытием. Но не факт, у меня не было опыта работы с речевыми сигналами.
Чтоб реализовать даже мой простой алгоритм надо немного понимать как все это работает.

Comments

[Володимир Паламар]

res2001, а можете показать какой-то пример на языке программирования потому что если честно я в этом вообще не шарю или объяснить так как для восьмиклассника (я просто им и являюсь)

[res2001]

Володимир Паламар, показать и объяснить не могу, т.к. это достаточно не просто и займет прилично времени. Я вам дал направление для затравки, а дальше уже сам.
Кроме того я не специалист в обработке речевых сигналов и не уверен, что мой вариант сработает, хотя теоретическо должен :), нужно экспериментировать.
Вы бы для начала убедились, что ваш препод не слышит высоких частот, а то сейчас убъете кучу времени, а у него окажется музыкальный слух :-)
Просто сгенерируйте синусоиду на 18-19 КГц на несколько секунд, запишите из нее wav файл и проигрывайте при нем. Звук будет слышен как раздражающий писк. Если не услышит можно дальше копать. На питоне это все делается достаточно легко, в сети примеров хватает.

Answer 2

[Рональд Макдональд]

Два очень важных вопроса: где поднять и зачем.

Comments

[Талян]

где

за шкафом)

и зачем

зашкафом, коллега)

[Володимир Паламар]

Рональд Макдональд, Смотрите на сколько я знаю люди от 30 лет перестают слышать такие частоты поскольку я ученик а учителя у нас все старые можно каким-то образом это сделать? Чтобы например стихи (под диктовку) рассказывать.

[Володимир Паламар]

Рональд Макдональд, насколько я понял нужно использовать аналоговаю модуляцию

[Рональд Макдональд]

Володимир Паламар, о, помню, когда в школе учился и появились первые мобилки с полифонией, школотроны включали какую-то лютую пищалку, от которой блевали уши, а учителя не слышали.

Только, боюсь, что что-то внятное так передать не удастся. Но учителя с ума свести получится, ибо самым краем уха он всё-таки будет слышать голоса...

[Володимир Паламар]

Рональд Макдональд, мы сейчас также прикалуемся включая частоту 13000 герц всех в классе глушит а учитель ничего не слышат и удивляются почему ученики вместо того чтобы отвечать кричат

Answer 3

[vanyamba-electronics]

sin(x) * sin(x) даёт функцию 0.5 * sin(2x) + 0.5.

То есть, чтобы поднять сигнал на 1 октаву вверх, нужно вычислить значение:
y = (sin(x) * sin(x) - 0.5) * 2
Но, что если нужно поднять только на 3 четверти? Интерполяция даёт нужный результат:
y = 0.75 * sin(2x) + (1 - 0.75) * sin(x)