[Matlab] Get harmony from audio file

코드

% 음원 파일 경로 설정
audioFile = '음원경로.wav';

% 음원 파일 읽기
[y, fs] = audioread(audioFile);

% FFT를 위한 파라미터 설정
frameSize = 1024;     % 프레임 크기
hopSize = frameSize/2;% 프레임 간격 (Overlap-Add 처리를 위해 절반으로 설정)
nFrames = floor(length(y) / hopSize); % 프레임 수

% 주파수 스펙트럼 분석을 위한 초기화
spectrogram = zeros(frameSize, nFrames);
frequencies = linspace(0, fs/2, frameSize/2+1);

% 주파수 스펙트럼 계산
for i = 1:nFrames
    % 프레임 추출
    frame = y((i-1)*hopSize+1 : (i-1)*hopSize+frameSize);
    
    % FFT 계산
    frameFFT = abs(fft(frame));
    
    % 스펙트럼 저장
    spectrogram(:, i) = frameFFT;
end

% 주요 주파수 성분 추출
threshold = 0.1; % 주요 주파수 성분을 정의하기 위한 임계값
harmonics = cell(1, nFrames);
for i = 1:nFrames
    frameSpectrum = spectrogram(:, i);
    frameThreshold = max(frameSpectrum) * threshold;
    validIndices = find(frameSpectrum >= frameThreshold);
    frameHarmonics = frequencies(validIndices);
    harmonics{i} = frameHarmonics;
end

% 하모니 출력
for i = 1:nFrames
    frameTime = i * hopSize / fs;
    frameHarmonics = harmonics{i};
    
    fprintf('Frame %d - Time: %.3f seconds\n', i, frameTime);
    fprintf('Harmonics: ');
    fprintf('%.2f Hz ', frameHarmonics);
    fprintf('\n');
end

설명

이 코드는 주어진 음원 파일에서 주파수 스펙트럼을 분석하여 주요 주파수 성분을 추출하는 MATLAB 코드입니다. 코드의 각 부분을 설명하겠습니다:

1. audioFile 변수에는 음원 파일의 경로가 설정됩니다.
2. audioread 함수를 사용하여 음원 파일을 읽고, 신호 데이터를 y에 저장하고 샘플링 주파수를 fs에 저장합니다.
3. FFT를 위한 파라미터인 frameSize는 프레임의 크기를 설정합니다. hopSize는 프레임 간격을 설정하며, Overlap-Add 처리를 위해 절반으로 설정됩니다. nFrames는 총 프레임의 수를 계산합니다.
4. 주파수 스펙트럼 분석을 위한 초기화를 수행합니다. spectrogram 변수는 주파수 스펙트럼을 저장하기 위한 2차원 배열로, 크기는 frameSize x nFrames입니다. frequencies 변수는 주파수 벡터로, 0부터 fs/2까지의 값을 가집니다.
5. for 루프를 사용하여 각 프레임에 대해 주파수 스펙트럼을 계산합니다.
   • frame 변수에는 현재 프레임의 신호 데이터가 저장됩니다.
   • FFT를 계산하여 frameFFT 변수에 저장합니다.
   • spectrogram에 현재 프레임의 주파수 스펙트럼을 저장합니다.
6. 주요 주파수 성분을 추출하는 부분입니다. threshold 변수는 주요 주파수 성분을 정의하기 위한 임계값으로 설정됩니다.
7. for 루프를 사용하여 각 프레임에 대해 주요 주파수 성분을 계산합니다.
   • frameSpectrum 변수에는 현재 프레임의 주파수 스펙트럼이 저장됩니다.
   • frameThreshold 변수에는 현재 프레임에서의 주요 주파수 성분을 결정하기 위한 임계값이 저장됩니다.
   • validIndices 변수에는 임계값을 초과하는 주파수 성분의 인덱스가 저장됩니다.
   • frameHarmonics에는 현재 프레임에서 추출된 주요 주파수 성분이 저장됩니다.
8. 마지막 부분에서는 각 프레임의 시간과 추출된 주요 주파수 성분을 출력합니다. fprintf 함수를 사용하여 결과를 출력합니다.

이 코드는 주파수 스펙트럼 분석을 수행하여 음원 파일에서 주요 주파수 성분을 추출하는 기능을 제공합니다.