目次


第1章　音声信号処理の実験方法
1-1　音声信号処理で広がる世界
1-2　実験環境の準備
1-3　実行プログラムの使い方
1-4　独自プログラムの作成方法

第2章　音声データの基本操作
2-1　wavファイルの読み込み
2-2　作成した音をwavファイルで書き出し
2-3　wavファイルの読み込みと書き出し
2-4　ステレオ化
2-5　疑似ステレオ化
2-6　マイクからの録音
2-7　マイクからのステレオ録音

第3章　基本フィルタ処理
3-1　素通しフィルタ
3-2　遅延フィルタ
3-3　ローパス・フィルタ(低域通過フィルタ)
3-4　ハイパス・フィルタ(高域通過フィルタ)
3-5　バンドパス・フィルタ(帯域通過フィルタ)
3-6　FIRフィルタによるエコー
3-7　インパルス応答によるフィルタ
3-8　オールパス・フィルタ
3-9　ノッチ・フィルタ
3-10　逆ノッチ・フィルタ
3-11　サンプリング周波数の変換

第4章　スペクトル解析
4-1　高速フーリエ変換FFT/逆FFT
4-2　FFTによるバンドパス・フィルタ
4-3　FFTのオーバラップ率の変更
4-4　最大振幅周波数の抽出と表示
4-5　ピーク周波数だけの音声
4-6　声の特徴をつかむケプストラム
4-7　微細構造とスペクトル包絡
4-8　ゼロ位相変換
4-9　縦続接続型オールパス・フィルタによるスペクトル・ゲイン制御
4-10　線形予測分析
4-11　線形予測分析合成

第5章　ボイス・チェンジャ
5-1　サンプリング周波数による再生速度の変更
5-2　逆再生
5-3　リング変調
5-4　振幅変調ボイス・チェンジャ
5-5　時変AMボイス・チェンジャ
5-6　ヘリウム音声
5-7　フェーズ・ボコーダ
5-8　小振幅カット音声
5-9　ノイズを音源とする音声
5-10　人工パルスを音源とした音声合成 〜声の高さを推定する〜
5-11　人工パルスを音源とした音声合成 〜声の高さを固定する〜
5-12　人工パルスを音源とした音声合成 〜声の高さを変更する〜
5-13　話者音源の高さ変更

第6章　エフェクト
6-1　ディレイ・エコー
6-2　リバーブ
6-3　コンプレッサ
6-4　ノイズ・ゲート
6-5　リミッタ
6-6　ディストーション
6-7　ソフト・クリッピング
6-8　全波整流とディストーション
6-9　トレモロ
6-10　ビブラート
6-11　コーラス
6-12　フランジャー
6-13　ワウ
6-14　イコライザ
6-15　オート・パン
6-16　ボーカル・キャンセラ
6-17　マイク入力へのBGM追加
6-18　簡易カラオケ・システム

第7章　適応フィルタ
7-1　適用線スペクトル強調器
7-2　線形予測器
7-3　線形予測による補間
7-4　ラティス・フィルタによる線形予測
7-5　相関制御ラティス・フィルタ
7-6　適応フィルタによるヌル生成
7-7　適応ノッチ・フィルタ
7-8　適応ノッチ・フィルタの縦続接続
7-9　適応逆ノッチ・フィルタの縦続接続
7-10　システム同定
7-11　システム同定によるノイズ除去
7-12　エコー・キャンセラ
7-13　ボイス・スイッチを用いたエコー・キャンセラ
7-14　減衰定数を利用したソフト・ボイス・スイッチ
7-15　フィードバック・キャンセラ

第8章　スペクトル・ノイズ除去
8-1　スペクトル・サブトラクション
8-2　ウィーナー・フィルタ
8-3　事後確率最大化(MAP推定)によるノイズ除去 〜レイリー分布〜
8-4　事後確率最大化(MAP推定)によるノイズ除去 〜Lotterらの分布〜
8-5　事後確率最大化(MAP推定)によるノイズ除去 〜可変分布〜
8-6　ゼロ位相信号の減算によるノイズ除去
8-7　ゼロ位相信号の原点処理によるノイズ除去
8-8　ゼロ位相信号の置き換えによるパルス・ノイズ除去
8-9　ゼロ位相信号の置き換えによるパルス・ノイズ除去の改善
8-10　バイナリ・マスキング

第9章　分析音
9-1　振幅スペクトル音声
9-2　位相スペクトル音声
9-3　短時間パワーだけの音声
9-4　微細構造だけの音声
9-5　スペクトル包絡だけの音声
9-6　周波数変調音声
9-7　位相変調音声
9-8　量子化音声
9-9　間引きによるエイリアシング

第10章　 音の視覚化
10-1　画像データの読み書き
10-2　任意の画像データの書き込み
10-3　スペクトログラム
10-4　スペクトログラムのカラー表示
10-5　パターン・プレイバック
10-6　ランダム位相を利用したパターン・プレイバック
10-7　垂直方向エッジのパターン・プレイバック
10-8　水平方向エッジのパターン・プレイバック
10-9　水平垂直方向エッジのパターン・プレイバック

付録　音声信号の基礎知識
音声の発生機構
声の特徴を表す「ケプストラム」


本書は月刊誌「Interface」の 2016年6月号特集「体感！CD付き 音声信号処理」と2016年10月号〜2017年10月号の連載「適応時代のノイズ・キャンセル実験室」を基に，加筆・修正を加えたものです．